Закладний вузол залізобетонних елементів верхньої будови колії

1. Закладний вузол залізобетонних елементів верхньої будови колії, який містить перший і другий порожнисті вкладиші, що виконані з можливістю роз'ємного з'єднання між собою контактуючими один з другим по периметру з натягом вертикальними бортами фланців, між горизонтальними суміжними площинами яких розташована закладна шайба, що має трапецієподібний поперечний переріз і прямокутний в плані отвір для проходу головки Т-подібного закладного болта, при цьому перший вкладиш виконаний із протилежно розташованими упорними порожнистими трапецієподібними виступами, що охоплюють виступи закладної шайби, другий вкладиш виконаний з двома вертикальними кутовими уступами, розташованими по діагоналі на циліндричній частині його корпусу для обмеження повороту головки закладного болта, а фланець цього вкладиша в нижній частині - з ребрами, що розташовані радіально і з'єднують суміжні вертикальні поверхні циліндричної частини корпусу та борта фланця другого вкладиша, який відрізняється тим, що на двох протилежних зовнішніх поверхнях борта фланця другого вкладиша розташовані співвісно ідентичні один другому елементи орієнтації у вигляді виступів, з можливістю заходження цих виступів в еквідистантні пази у суміжних внутрішніх поверхнях борта фланця першого вкладиша. 2. Закладний вузол за п. 1, який відрізняється тим, що елементи орієнтації (виступи та пази) виконані у формі фрагментів циліндра або тригранної чи чотиригранної призм. 3. Закладний вузол за пп. 1 та 2, який відрізняється тим, що елементи орієнтації у вигляді виступу та еквідистантного йому паза виконані асиметрично - лише на одній з чотирьох суміжних 2 (19) 1 3 52374 4 ними похилими сторонами порожнистого корпусу порожнистих трапецієподібних виступів із суміжіз двома симетрично розташованими ідентичними ними похилими сторонами порожнистого корпусу один другому ребрами жорсткості, що мають у виконаний з чотирма (двома) ідентичними один профіль форму прямокутних трикутників, висота другому ребрами жорсткості, що розташовані сияких співмірна чи менша висоти упорних порожниметрично стосовно поздовжньої осі верхнього тостих трапецієподібних виступів на фланці першого рця корпусу вкладиша, мають у профіль форму вкладиша. прямокутних трикутників, висота яких співмірна 10. Закладний вузол за пп. 1-9, який відрізняєтьвисоті похилої сторони корпусу, до якої вони прися тим, що перший вкладиш на протилежних ділялягають. нках спряжень верхніх поверхонь його упорних Корисна модель відноситься до елементів верхньої будови залізничної колії, а саме до пристроїв для кріплення рейок до укладених в колію залізобетонних конструкцій - попередньо напружених шпал чи брусів, плит тощо, які мають порожнини під закладні болти. Відомий закладний вузол залізобетонної шпали, що містить перший і другий вкладиші, що виконані з можливістю з'єднання між собою фланцями, які контактують один з другим, між якими зафіксований закладний елемент з отвором для проходу болта кріплення, при цьому перший вкладиш виконаний з протилежно розташованими упорними виступами, що охоплюють виступи закладного елемента, другий вкладиш виконаний із уступами (виступами), які контактують із головкою болта кріплення для обмеження його повороту і спрямування зміщення головки болта в заглиблення профільованого закладного елементу при нагвинчуванні на болт гайки. Фланець першого вкладиша виконаний з ребрами, розташованими по його периметру з можливістю охоплення фланця другого вкладиша. Одне з ребер фланця першого вкладиша зв'язане з другим фланцем гнучкою перемичкою або один із фланців на протилежних сторонах виконаний з елементами фіксації відносно протилежно розташованих ребер другого фланця. Форми фланців у плані, як правило, повторяють форму закладного елемента і мають квадратну форму (Патент РФ № 2169226; кл. Е01В9/14, 3/28; заявл.09.11.2000; опубл. бюл. №17, 2001). Недоліками відомого закладного вузла є об'ємність пакування вкладишів і можливість обриву тонкої перемички, що з'єднує фланці, в процесі транспортування вкладишів. При цьому виникає проблема орієнтування вкладишів один відносно другого та загальної вертикальної вісі, що збільшує час складання. Відомий також закладний вузол залізобетонної шпали, що містить перший і другий порожнисті вкладиші, виконані з можливістю з'єднання між собою фланцями, що контактують один з другим, між якими зафіксований закладний елемент, що має трапецієподібний поперечний переріз і отвір для проходу болта кріплення, при цьому перший вкладиш виконаний із протилежно розташованими упорними виступами, що охоплюють виступи закладного елемента, другий вкладиш виконаний з двома вертикальними кутовими уступами, розташованими по діагоналі для обмеження повороту головки болта кріплення, фланець першого вкладиша виконаний із ребрами, розташованими по його периметру з можливістю охоплення фланця другого вкладиша. Сторони фланців виконані випуклими, фланець другого вкладиша виконаний з похилими ребрами, розташованими по його периметру та спрямованими від закладного елемента до торця вкладиша з можливістю входження із натягом у фланець першого вкладиша. Форми фланців у плані, як правило, повторюють форму закладного елемента і є або квадратними, або прямокутними (Патент РФ № 2204635, кл. Е01В9/14, опубл.20.05.2003). Суттєвими недоліками відомого закладного вузла є недостатня технологічність складання, що обумовлено складністю правильного орієнтування вкладишів один відносно другого в разі виконання фланців у формі квадрату, та низька жорсткість другого вкладиша, внаслідок чого може виникнути його деформація в процесі складання та закріплення пристрою у формі для виготовлення залізобетонної конструкції (шпали, бруса тощо). Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається (прототип), є закладний вузол залізобетонної шпали, що містить перший і другий порожнисті вкладиші, які виконані з можливістю з'єднання між собою контактуючими один з другим фланцями, між якими зафіксований закладний елемент, що має трапецієподібний поперечний переріз і отвір для проходу болта кріплення, при цьому перший вкладиш виконаний з протилежно розташованими упорними виступами, що охоплюють виступи закладного елемента, другий вкладиш виконаний з двома вертикальними кутовими уступами, розташованими по діагоналі для обмеження повороту головки болта кріплення, фланець першого вкладиша виконаний з ребрами, розташованими по його периметру з можливістю охоплення фланця другого вкладиша, торець фланця другого вкладиша виконаний з двома верхнім і нижнім у плані - поздовжніми виступами, що симетричні і рознесені відносно горизонтальної вісі фланця з можливістю заходження в трапецієподібної форми заглиблення закладного елемента та орієнтованими в плані правою поперечною частиною верхньою і лівою поперечною частиною нижнього виступів до вертикальних кутових уступів, діагональ розташування яких розвернута в плані під кутом 45° до горизонтальної осі фланця другого вкладиша. Поздовжні виступи виконані порожнистими. Їх форма може бути прямокутною, трапецієподібною або трикутною. Фланець другого вкладиша виконаний не менш, чим з двома радіальними ребрами, що з'єднані з похилими ребрами, 5 52374 6 розташованими по його периметру і спрямованими другого вкладиша у складеному стані пристрою. від закладного елемента до торця вкладиша з моВиконання торця та прилеглих до нього ділянок жливістю заходження з натягом у фланець першонижньої частини другого вкладиша може бути круго вкладиша (Патент РФ № 2264495; кл. Е01В9/14, глого, овального або близького за формою до 9/18, 3/28; заявл. 28.08.2003; опубл. бюл. № 32, овалу перерізу. 2005). У варіанта пристрою по кутах рівностінного Недоліками відомої конструкції закладного вуборта фланця першого вкладиша розташовані зла залізобетонної шпали є недостатня надійність чотири ідентичні один другому приливи у плані взаємної фіксації вкладишів від поздовжнього зміпрямокутної форми, або у вигляді сектора, викощення (забезпечується лише за рахунок натягу нані з можливістю нероз'ємного фіксування (замоміж суміжними поверхнями фланців першого і друнолічування) закладної шайби у вкладиші при його гого вкладишів), нераціональне збільшення матевиготовленні та контактування розташованих в ріалоємності пристрою (із-за введення на другому одному рівні горизонтальних площин цих приливів вкладиші елементів орієнтації у вигляді поздовжніх з суміжною горизонтальною площиною фланця виступів, що входять в заглиблення закладного другого вкладиша у складеному стані пристрою. елемента), недостатня жорсткість фланця першоЩе у одного варіанта закладного вузла борт флаго вкладиша та багатодетальність пристрою. нця першого порожнистого вкладиша виконаний В основу корисної моделі поставлено завданнерівностінним, із чотирма ідентичними радіальня удосконалення конструкції закладного вузла ними потовщеннями по кутах борта фланця на залізобетонних елементів верхньої будови колії всій його висоті, з можливістю нероз'ємного фіксушляхом підвищенняйого надійності, забезпечення вання (замонолічування) закладної шайби у вклараціональних жорсткості, матеріаломісткості і мадиші при його виготовленні. У двох наведених вилодетальності вузла. ще варіантів пристрою із замоноліченою у Поставлене завдання вирішується тим, що запершому вкладиші шайбою елементи орієнтації кладний вузол залізобетонних елементів верхньої можуть бути розташовані дзеркально - виступи будови колії, який містить перший і другий порожвиконані співвісно на двох протилежних внутрішніх нисті вкладиші, що виконані з можливістю роз'ємповерхнях борта першого вкладиша з можливістю ного з'єднання між собою контактуючими один з заходження цих виступів в еквідистантні пази у другим по периметру з натягом вертикальними суміжних зовнішніх поверхнях борта другого вклабортами фланців, між горизонтальними суміжними диша. площинами яких розташована закладна шайба, В усіх варіантах пристрою перший вкладиш що має трапецієподібний поперечний переріз і може бути виконаний на ділянках спряжень верхпрямокутний в плані отвір для проходу головки Тньої площини його фланця з суміжними похилими подібного закладного болта, при цьому перший сторонами порожнистого корпуса із двома симетвкладиш виконаний із протилежно розташованими рично розташованими ідентичними один другому упорними порожнистими трапецієподібними виребрами жорсткості, що мають у профіль форму ступами, що охоплюють виступи закладної шайби, прямокутних трикутників, висота яких співмірна чи другий вкладиш виконаний з двома вертикальними менша висоти упорних порожнистих трапецієподікутовими уступами, розташованими по діагоналі бних виступів на фланці першого вкладиша. Пена циліндричній частині його корпусу для обмередбачено також виконання першого вкладиша на ження повороту закладного болта, а фланець цьопротилежних ділянках спряжень верхніх поверхонь го вкладиша в нижній частині - з ребрами, що розйого упорних порожнистих трапецієподібних виташовані радіально і з'єднують суміжні ступів із суміжними похилими сторонами порожнивертикальні поверхні циліндричної частини корпустого корпуса з чотирма (двома) ідентичними один са та борта другого вкладиша, згідно корисної модругому ребрами жорсткості, що розташовані сиделі, на двох протилежних зовнішніх поверхнях метрично стосовно поздовжньої осі верхнього тоборта другого вкладиша розташовані співвісно рця корпуса вкладиша, мають у профіль форму ідентичні один другому елементи орієнтації у випрямокутних трикутників, висота яких співмірна гляді виступів, з можливістю заходження цих вивисоті похилої сторони корпуса, до якої вони приступів в еквідистантні пази у суміжних внутрішніх лягають. поверхнях борта першого вкладиша. Елементи Підвищення надійності закладного вузла заліфіксації (виступи та пази) можуть бути виконані у зобетонних елементів верхньої будови колії досяформі фрагментів циліндра або трьохгранної чи гнуто з рахунок введення в пристрій елементів чотирьохгранної призм. Варіантом виконання зафіксації у вигляді горизонтальних поздовжніх викладного вузла є розташування елементів орієнступів, які розташовані на внутрішніх поверхнях тації у вигляді виступу та еквідистантного йому борта першого вкладиша і, контактуючи із торцем паза виконані асиметрично - лише на одній з чотиборта фланця другого вкладиша у складеному рьох суміжних сторін бортів фланців другого та стані пристрою, запобігають несанкціонованому першого вкладишів. Борт першого вкладиша може поздовжньому переміщенню деталей закладного бути виконаний вищим борта другого вкладиша, а вузла, наприклад при транспортуванні. на його внутрішніх протилежних вертикальних поВирішення завдання забезпечення раціональверхнях, не менш як на двох, над торцем борта ної матеріаломісткості закладного вузла реалізодругого вкладиша розташовані в одному рівні вано виконанням елементів орієнтації вкладишів елементи фіксації у вигляді ідентичних один друпри складанні на суміжних бортах їх фланців у гому горизонтальних поздовжніх виступів з можливигляді виступів та еквідистантних їм пазів. На вістю контактування цих виступів з торцем борта кожному борті може розташовуватись симетрично, 7 52374 8 на протилежних сторонах, по два елементи орієншайби 7. Верхня частина вкладиша 1 має вигляд тації, або асиметрично - по одному елементу орієпорожнистої зрізаної піраміди. Вкладиш 4 виконантації на суміжних сторонах бортів обох вкладиний з двома вертикальними кутовими уступами 10, шів. 11, що розташовані по діагоналі на циліндричній Раціональну жорсткість першого вкладиша та частині 12 його корпусу для обмеження повороту закладного вузла в цілому забезпечено шляхом головки закладного болта. Фланець 5 вкладиша 4 виконання на першому вкладиші ребер жорсткості, знизу має радіально розташовані ребра 13, що що симетрично розташовані один напроти другого з'єднують суміжні вертикальні поверхні циліндрична ділянках спряжень верхньої площини його ної частини 12 корпусу та борта 6 фланця 5. На фланця та ділянках спряжень верхніх поверхонь протилежних зовнішніх поверхнях борта 6 вклаупорних трапецієподібних виступів з суміжними диша 4 розташовані на спільній осі елементи фікпохилими сторонами порожнистого корпуса. сації у вигляді виступів 14, 15, що при складанні Завдання реалізації малодетальності припристрою заходять в еквідистантні пази 16, 17 в строю вирішено шляхом розроблення двох варіансуміжних внутрішніх поверхнях борта 3 фланця 2 тів пристрою із нероз'ємною (замоноліченою у вкладиша 1. Варіантом виконання пристрою (фіг. фланці першого вкладиша) закладною шайбою. В 4) передбачено, що розташування елементів орієодному з цих варіантів можливість нероз'ємного нтації на бортах 3, 6 фланців 2, 5 обох вкладишів фіксування закладної шайби забезпечується чотиможе бути асиметричним і обмежуватись однією рма приливами, розташованими по кутах рівносконтактуючою парою „виступ-паз", наприклад витінного борта фланця першого вкладиша, в другоступ 14 і еквідистантний йому паз 16 у суміжних му чотирма ідентичними радіальними сторонах бортів 3, 6 вказаних фланців. Елементи потовщеннями в кутах нерівностінного борта флаорієнтації, виступи 14, 15 та пази 16, 17, можуть нця цього ж вкладиша, що виконані по всій висоті бути виконані у формі фрагментів циліндра (фіг. 2борта. Кількість складальних одиниць при остато4) або трьохгранної (фіг. 5) чи чотирьохгранної чному складанні двох вказаних варіантів пристрою (фіг. 6) призм. зменшена з трьох до двох. Варіант пристрою (фіг. 7, 8) може бути виконаСуть корисної моделі пояснюється креслениний з елементами фіксації, що мають вигляд гориками, де зонтальних поздовжніх виступів 18, які розташована фіг. 1 - загальний вигляд закладного вузла; ні на внутрішніх протилежних вертикальних на фіг. 2 - вид збоку (поздовжній переріз); поверхнях борта 3 фланця 2 вкладиша 1 в одному на фіг. 3 - вид знизу; рівні. Борт 3 при цьому виконаний вищим борта 6 на фіг. 4 - варіант закладного вузла з асиметвкладиша 4, а виступи 18 у складеному стані зарично розташованими елементами орієнтації, вид кладного вузла знаходяться над торцем 19 борта зверху, збільшено; 6, контактуючи з ним. на фіг. 5 - варіант виконання елементів орієнДля забезпечення технологічності виготовлентації, збільшено; ня пресформи стосовно наявних у виробника мена фіг. 6 - варіант виконання елементів орієнталорізального обладнання та інструменту, торець тації, збільшено; 20 та прилеглі до нього ділянки нижньої частини на фіг. 7 - варіант закладного вузла з елеменвкладиша 4 пристрою можуть бути виконані кругтами фіксації, вид знизу; лого (фіг. 3), овального (не показано) або близькона фіг. 8 - переріз А-А з фіг. 7, збільшено; го за формою до овалу перерізу (фіг. 9). на фіг. 9 - варіант закладного вузла, вид знизу; Ще один варіант закладного вузла (фіг. 10, 11) на фіг. 10 - варіант закладного вузла, поздоввиконано із нероз'ємно зафіксованою (замонолічежній переріз; ною) у фланці 2 вкладиша 1 при його виготовленні на фіг. 11 - вид знизу з фіг. 10 (другий вкладиш закладною шайбою 7 - за допомогою чотирьох знято), збільшено; ідентичних один другому приливів 21, розташована фіг. 12 - варіант закладного вузла, поздовних по кутах рівностінного борта 3 фланця 2. Форжній переріз; ма у плані приливів 21 може бути прямокутною на фіг. 13 - вид знизу з фіг. 12 (другий вкладиш (фіг. 11) або у вигляді сектора (на фігурах не показнято), збільшено; зані). Горизонтальні площини 22 приливів 21 розна фіг. 14 - варіант закладного вузла, вид зниташовані в одному рівні і контактують з суміжною зу. горизонтальною площиною 23 фланця 5 вкладиша Закладний вузол (фіг. 1-3) містить перший по4 у складеному стані пристрою. рожнистий вкладиш 1 з фланцем 2, що виконаний Наступним варіантом закладного вузла (фіг. з вертикальним бортом 3, та другий порожнистий 12, 13) є також пристрій із нероз'ємно зафіксовавкладиш 4 з фланцем 5, що має вертикальний ною (замонолоіченою) у фланці 2 закладною шайборт 6. Між горизонтальними площинами фланців бою 7 - за допомогою чотирьох ідентичних радіа2 та 5 вкладишів розташована закладна шайба 7, льних потовщень 24 по кутах борта 3 фланця 2. що має трапецієподібний поперечний переріз і Борт 3 вкладиша 1 при цьому виконується по його прямокутний в плані отвір для проходу головки Тпериметру нерівностінним, а висота потовщень 24 подібного закладного болта (на фігурах не показарівна висоті борта 3. ний) Борти 3, 6 фланців 2, 5 обох вкладишів контаУ двох останніх варіантів пристрою кількість ктують один з другим по периметру з натягом. складальних одиниць зменшена з трьох (вкладиш Вкладиш 1 виконаний із протилежно розташова1, закладна шайба 7, вкладиш 4) до двох (складаними упорними порожнистими трапецієподібними льна одиниця „вкладиш 1/закладна шайба 7" та виступами 8, 9, що охоплюють виступи закладної вкладиш 4). 9 52374 10 Для забезпечення раціональної жорсткості вання у складеному стані. Послідовність попередпершого вкладиша та закладного вузла в цілому у нього складання традиційна для варіантів прилюбого з наведених вище варіантів пристрою мострою з роз'ємною закладною шайбою (фіг. 1-3, 7, жуть бути виконані на першому вкладиші 1 два 8): ідентичні один другому ребра жорсткості 25 або - встановлення закладної шайби 7 у фланець (та) чотири (чи два) ідентичні один другому ребра 2 вкладиша 1; жорсткості 30 (наприклад фіг. 1, 2). Ребра 25, 30 - з'єднання вкладишів 1 та 4 до фіксації торця розташовуються симетрично, у профіль мають 19 борта 6 вкладиша 4 поздовжніми виступами 18 форму прямокутних трикутників. Висота ребер 25 борта 3 вкладиша 1. співмірна або менша висоти упорних трапецієпоПопереднє складання закладного вузла з недібних виступів 8, 9 на фланці 2 вкладиша 1. Реброз'ємною шайбою (фіг. 10-13) зводиться до однора 30 розташовані симетрично стосовно поздовжго технологічного переходу - з'єднання складальньої осі верхнього торця корпуса вкладиша 1, на ної одиниці „вкладиш 1/шайба закладна 7" з протилежних ділянках спряжень верхніх поверхонь деталлю „вкладиш 4". упорних виступів 8, 9 з суміжними похилими стоНа підприємстві з виготовлення залізобетонронами порожнистого корпуса вкладиша 1. Висота них виробів попередньо складені пристрої встаноребер 30 співмірна висоті цих суміжних сторін корвлюються у форми для виготовлення цих виробів пуса вкладиша 1. (шпал, брусів, плит тощо), фіксуються у них за У варіантах закладного вузла з нероз'ємно допомогою технологічного оснащення, після чого зафіксованою (замоноліченою) у фланці 2 вклавиконується решта операцій згідно технологічного диша 1 закладною шайбою 7 елементи орієнтації процесу виготовлення: установлення та кріплення можуть бути розташовані дзеркально стосовно арматурного дроту у формах, його натягнення; варіанта їх виконання, наведеного вище на фіг. 3завантаження у форми бетону, його віброущіль6, тобто не назовні, а досередини поперечного нення тощо. габариту фланця 2. Таким чином, співвісні виступи Використання варіантів конструкції закладного 26, 27 виконуються на внутрішніх поверхнях борта вузла залізобетонних елементів верхньої будови 3 фланця 2 вкладиша 1 з можливістю заходження колії, що пропонуються, у виробництві дає змогу цих виступів в еквідистантні пази 28, 29 у суміжних підвищити надійність пристрою, забезпечити його зовнішніх поверхнях борта 6 фланця 5 вкладиша 4 раціональні жорсткість, матеріаломісткість та ма(фіг. 14). лодетальність. Матеріал вкладишів в усіх варіантах пристрою Дослідні партії залізобетонних попередньо на- термопластична пластмаса, матеріал закладної пружених шпал та брусів, в яких використані зашайби - штабовий прокат зі сталі підвищеної міцкладні вузли з технічними рішеннями згідно корисності за ГОСТ 19281-89. ної моделі, в серпні 2009 року успішно пройшли Попереднє складання закладних вузлів викоексплуатаційні випробування на коліях залізниць нується на підприємстві-виробнику цих пристроїв, України, розпочато виготовлення перших промистак як особливості їх конструкції згідно запропонолових партій цих виробів. ваних технічних рішень дозволяють транспорту 11 52374 12 13 52374 14 15 52374 16 17 Комп’ютерна верстка В. Мацело 52374 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601