Залізобетонна плитна основа з кріпленням до неї стрілочного переводу

1. Железобетонное плитное основание с креплением к нему стрелочного перевода, содержащее плиты с углублениями, типовые подкладки, прикрепленные к промежуточным пластинам с крестообразными упорами, установленными в углублениях плит и прикрепленными к плитам с помощью клинообразных фиксаторов и прижимных петель, замоноличенных в бетон, отличающееся тем, что плиты имеют продольные углубления, в которых размещены промежуточные пластины с резиновыми прокладками под ними, а боковая площадь промежуточных пластин, контактирующая с боковыми гранями углублений, определяется при использовании бетона М500 по формуле: 28358 стрелочному переводу с правосторонним и левосторонним направлениями. Ко всему указанному необходимо отметить, что в плитах выполненные углубления предусматривают размещение одной подкладки с индивидуальным прикреплением ее к плите. При сопоставлении площадей боковой поверхности углубления с боковой поверхностью типовой подкладки, расположенной в середине переводной кривой стрелочного перевода на предмет установления прочности боковой поверхности углубления от воздействия боковых горизонтальных сил при движении подвижного состава установлено, что изготовление плиты из высокопрочного бетона марки М500 (Rпр=190 кг/см2) обеспечивает прочность боковой поверхности углубления только для стрелочных переводов марок 1/9 и положе при обращении подвижного состава с осевыми нагрузками до 230 кН, а для стрелочных переводов марок 1/7 и круче, с радиусом переводной кривой 125 метров - до 200 кН. Следовательно, конструкция рассматриваемых аналогов для промышленного транспорта, где осевые нагрузки достигают до 520 кН, не приемлема. Все плитные основания рассматриваемых аналогов требуют изменения конструкции крепления элементов стрелочного перевода, что приводит к созданию специального вида стрелочных переводов. Известны устройства крепления стрелочного перевода к железобетонному плитному основанию [1, 2], заключающегося в прикреплении деталей стрелочного перевода к плитам с помощью раздельного шурупно-дюбельного скрепления типа К2. Под подкладки этого скрепления укладываются прокладки из бакелизированной фанеры. Недостатками крепления является то, что горизонтальные усилия от колес подвижного состава передаются непосредственно на шурупы, что приводит к быстрому расстройству отверстий в дюбелях и излому шурупов и, как следствие, к увеличению ширины рельсовой колеи, трудно устранимому в процессе эксплуатации. Кроме того, при изготовлении плит требуется высокая точность размещения дюбелей. Незначительные отступления приводят к передаче боковых сил от подвижного состава на отдельные шурупы, вследствие чего они деформируются и происходит потеря боковой устойчивости узла крепления стрелочного перевода с плитой. Указанная конструкция обеспечивает крепление к плитам только одного типа, марки и направления стрелочного перевода. Известно крепление стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11 к железобетонным плитам, разработанное ПКТБ ЦП МПС [3, 4]. Прикрепление рельсов к плитам осуществляется с помощью раздельного скрепления типа КБ. Подкладки рамных рельсов, крестовины и контррельсов имеют специальные отверстия для их крепления к плитам с помощью закладных болтов. Резиновые прокладки и металлические подкладки заглублены в бетон. Недостатками указанного устройства являются: 1. Интенсивное, трудно устранимое в процессе эксплуатации, уширение рельсовой колеи из-за разрушения торцов резиновых прокладок под подкладками с последующим сколом бетона в зоне опирания подкладок своими торцами в боковые грани углублений для размещения подкладок в железобетонных плитах, с последующим изломом закладных болтов. 2. Высокие требования к точности размещения пустотообразователей в плитах, для установки закладных болтов. 3. Большое количество болтовых соединений, требующих дополнительных трудовых и материальных затрат на их содержание. 4. Необходимость изменения конструкции подкладок стрелочного перевода. 5. Возможность крепления к плитам только одного типа, марки и направления стрелочного перевода. Известно также устройство крепления стрелочного перевода типа Р65 марки 1/7 к железобетонным плитам, которое отличается от вышеописанного аналога (стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11) незначительными усовершенствованиями [5] самих железобетонных плит. Железобетонные плиты имеют возвышения, на которых размещаются опорные площадки. Возвышения над поверхностью плиты позволяет заглубить в бетон подкладки на большую величину для повышения надежности узла крепления подкладок при воздействии боковых сил от подвижного состава. Однако, опыт эксплуатации приведенной конструкции показал, что указанное усовершенствование не исключило перечисленные недостатки вышеприведенных аналогов. Известны железобетонные плиты и устройство крепления стрелочного перевода к ним [6], выбранные в качестве прототипа. Плиты на верхней поверхности имеют углубления в виде крестообразных конусов, в которых располагаются промежуточные пластины, имеющие на нижней поверхности крестообразные упоры входящие в углубление плит. Промежуточные пластины крепятся к плите клинообразными фиксаторами, устанавливаемыми в замоноличенные в бетоне прижимные петли, проходящие через прорези в промежуточной пластине. Для снижения жесткости между промежуточной пластиной и плитой наносится слой пластобетона. Рельсовые подкладки жестко прикреплены к промежуточным пластинам. Недостатки прототипа следующие: 1. Устройство крестообразных углублений в железобетонных плитах приводит к местному их ослаблению и вызывает сложность расположения в плите арматуры, обеспечивающей прочностные параметры подрельсового основания. 2. Установка промежуточных пластин на плиты с заполнением пространства между ними пластобетоном не обеспечивает горизонтальную и вертикальную упругость пути в соответствии с техническими требованиями к промежуточным рельсовым скреплениям. 3. Фиксатор, при воздействии вертикальных сил от колес подвижного состава, не прижимает пластину к плите и, при знакопеременной динамической нагрузке, замоноличенные в бетоне 2 28358 прижимные петли подвергаются значительным деформациям. В основу изобретения поставлена задача разработать такое железобетонное плитное основание, которое при увеличении его несущей способности обеспечивало бы надежное крепление к нему стрелочного перевода правого и левого направлений, повышение горизонтальной и вертикальной упругости пути, стабильную ширину рельсовой колеи, а также уменьшение затрат на изготовление плит, укладку в путь и содержание стрелочных переводов. Решение поставленной задачи состоит в том, что промежуточные пластины с резиновыми прокладками под ними заглублены в продольные, параллельные оси дуги, углубления в плите. При этом, с целью исключения разрушения бетона при воздействии на путь горизонтальных сил, величина боковой площади промежуточной пластины, контактирующей с боковой поверхностью углубления плиты определена на основе исследований и для бетона марки М500 принята в соответствии с зависимостью: 6740 S= A, см2, (1) P где S - боковая площадь промежуточной пластины, контактирующая с плитой, см2; Р - величина осевой нагрузки от подвижного состава на путь, кН; А - коэффициент, зависящий от марки стрелочного перевода N следующим образом: N А 1/9 49 1/7 52 перевода как правого, так и левого направления. Количество плит зависит от марки стрелочного перевода. Железобетонные плиты 1 имеют на всю длину продольные углубления 2 для размещения в них промежуточных пластин 3 с резиновыми прокладками 4. В железобетонном основании плиты 1 размещаются следующим образом. Плиты под стрелкой, за счет увеличения ширины промежуточных пластин, обеспечивают укладку как правого, так и левого стрелочного перевода. Плиты под соединительными путями для укладки стрелочного перевода другого направления необходимо развернуть в горизонтальной плоскости на 180°. Плиты в крестовинной части развернуты на половину угла крестовины стрелочного перевода и обеспечивают укладку элементов крестовины как правого, так и левого стрелочного перевода без их разворота. Крепление стрелочного перевода к железобетонному плитному основанию содержит типовые подкладки 5, прикрепленные к железобетонным плитам 1 через промежуточные пластины 3. Для обеспечения требуемой вертикальной и горизонтальной упругости пути, под промежуточные пластины 3 установлены резиновые прокладки 4. Промежуточные пластины 3 крепятся к плитам 1 плоскими клеммами 6 с помощью путевых шурупов 7, ввинченных в замоноличенные полиэтиленовые дюбели 8. Для обеспечения постоянного прижатия клеммой 6 промежуточной пластины 3 в плите 1, под головку путевого шурупа 7 установлена двухвитковая пружинная шайба 9, а верх промежуточной пластины 3 возвышается над верхней поверхностью плиты 1 на половину величины сжатия пружинной шайбы 9, что исключает ослабление клеммы 6 при нахождении резиновой прокладки 4 в сжатом состоянии от непосредственного воздействия колеса подвижного состава на рельс на промежуточной пластине 3. С целью исключения разрушения бетона на боковой грани 10 углубления 2, величина боковой площади промежуточной пластины 3, контактирующей с боковой гранью 10, определяется по ранее приведенной формуле (1). Для транспортирования и укладки в путь собранный стрелочный перевод на железобетонных плитах расчленяется на блоки. Обеспечение точного совпадения рельсов одного блока с рельсами другого блока во время их стыковки при укладке в путь, осуществляется с помощью фиксированных направляющих, состоящих из приемного фиксатора 11 и упорного фиксатора 12, которые после сборки стрелочного перевода привариваются к закладным деталям 13 у смежных плит блоков расчлененного стрелочного перевода. В случае замоноличивания в бетон закладных деталей 13 на верхней поверхности плиты 1, фиксирующие направляющие 10 и 11 контактируют между собой плоскостями (например из уголкового профиля). В случае устройства закладных деталей 13 на боковых поверхностях плит 1, которые должны располагаться так, чтобы исключалось их расположение под рельсом стрелочного перевода, приемный фиксатор 10 имеет цилиндрическую форму (например, трубы) и упорный фиксатор 11 в виде скобы, внутренние размеры которой долж 1/5 56 Промежуточные пластины прикреплены к плите плоскими клеммами при помощи типовых путевых шурупов, которые ввинчены в дюбеля, замоноличенные в плите, вдоль ее продольных углублений. С целью обеспечения постоянного прижатия промежуточной пластины к плите, под головку типового шурупа установлена двухвитковая пружинная шайба. Указанная конструкция обеспечивает прикрепление к плитам стрелочного перевода как правого, так и левого направлений без изменения его конструкции. Кроме того, не требует высокой точности размещение дюбелей в плите, т.к. они располагаются за пределами промежуточных пластин, которые прижимаются к плитам плоскими клеммами, размеры которых компенсируют отклонения в размерах местоположения дюбелей в плитах. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид железобетонного плитного основания; на фиг. 2 - вид укрепления рельсов соединительных путей к плитам; на фиг. 3 - крепления стрелочных подкладок к плите; на фиг. 4 и 5 показаны два варианта фиксирующих направляющих для смежных плит при разделении стрелочного перевода на блоки. Железобетонное плитное основание состоит из плит 1, имеющих одинаковую длину, превышающую размеры жесткой базы двухосной тележки подвижного состава, и различную ширину, обеспечивающую размещение на них стрелочного 3 28358 ны соответствовать диаметру приемного фиксатора 10. Конструкция в целом работает следующим образом. Под воздействием вертикальных и боковых горизонтальных сил от подвижного состава, рельс передает усилия на типовую подкладку 5, жестко соединенную (способом электросварки) с промежуточной пластиной 3, которая распределяет вертикальные усилия на горизонтальную плоскость углубления 2, а горизонтальные силы - на боковые грани 10 углубления 2 плиты 1. Плиты под стрелочным переводом работают как обычное железобетонное плитное основание, обеспечивающее требуемое нормативами допускаемое давление на земляное полотно, которое достигается при повышенных перегрузках уже на уровне подошвы плит. Отличительных требований к эксплуатации предлагаемой конструкции от обычной конструкции верхнего строения пути на железобетонном плитном основании нет. В случае возникновения продольного угона рельсов необходимо осуществлять регулярное подтягивание гаек клеммных болтов и при необходимости соединять между собой промежуточ ные пластины вдоль рельсов с помощью распорок, привариваемых к верхней поверхности промежуточных пластин за пределами подкладок. Источники информации 1. Симон А.А., Путря Н.Н., Елсаков Н.Н. Современные стрелочные переводы: М.: Транспорт, 1977 г., с. 78…79. 2. Патент ГДР № 123364 МКИ4 Е01В9/18. 3. "Современные конструкции верхнего строения железнодорожного пути" под редакцией Альбрехта В.Г. и Золотарского А.Ф., М.: Транспорт, 1975 г. С. 217-220. 4. Справочник инженера-путейца. Том 1 под редакцией Басилова В.В. и Чернышева М.А., M.: Транспорт, 1972 г. С. 522-524. 5. Отчет НИИР "Разработка конструкций и проведение экспериментальных исследований по железобетонным подрельсовым основаниям для стрелочного перевода типа Р65 марки 1/7 под специальный подвижной состав с осевыми нагрузками 60 т." Рег. № 303180 Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта (ДИИТ) 1975 г. 6. А.с. СССР № 1576607 МКИ5 Е01В/22. 4 Фиг. 1 28358 5 28358 Фиг. 2 6 28358 Фиг. 3 7 28358 Фиг. 4 Фиг. 5 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 8