Рельсовая шпала и безбалластная конструкция рельсовых путей - RU2004129299A

Реферат

1. Предварительно изготовленная шпала для [10] рельса, предназначенная для использования при строительстве конструкции [30] железнодорожного пути, причем шпала [10] содержит удлиненную часть [12] корпуса, предназначенную для установки на нее рельсов [14], причем часть [12] корпуса содержит верхнюю сторону [12.1], нижнюю сторону [12.2] и, по меньшей мере, две боковые стороны [12.3]; и заканчивается, по меньшей мере, на одном конце переходным соединением [16], размеры которого позволяют состыковывать его с переходным соединением [16], имеющим взаимодополняющие размеры, соседней шпалы [10] для рельсов при использовании, для формирования, по существу, непрерывной конструкции [30] железнодорожного пути.

2. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что часть [12] корпуса заканчивается на обоих концах переходным соединением [16], при этом используют такую компоновку, что, когда последовательность шпал [10] для рельсов укладывают встык на полотно железнодорожного пути, они вместе формируют, по существу, непрерывную конструкцию [30] железнодорожного пути, без необходимости обеспечения непрерывного соединения арматуры между соседними шпалами [10].

3. Шпала [10] по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что шпалы [10] для рельсов уложены встык на безбалластном полотне железнодорожного пути таким образом, что между переходными соединениями [16] соседних шпал [10] образуется зазор [18] переходного соединения, который обеспечивают постепенную передачу нагрузки и предотвращает поперечное смещение между шпалами [10].

4. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что она также содержит, по меньшей мере, один блок [20], размеры которого позволяют укладывать на него рельс [14], причем блок [20] отличается тем, что он выполнен, по меньшей мере, частично расширенным и включает верхнюю поверхность [20.1], нижнюю поверхность [20.2], расположенную, по существу, в одной плоскости с нижней стороной [12.2] части [12] корпуса, и, по меньшей мере, две боковые поверхности [20.3].

5. Шпала [10] по п.4, отличающаяся тем, что боковые поверхности [20.3] блока [20], по меньшей мере, частично расширяются наружу от верхней поверхности [20.1] в направлении к нижней поверхности [20.2], проходя за пределы боковых поверхностей [12.3] части [12] корпуса, так, что повышается взаимное сцепление на сдвиг шпалы [10] с полотном рельсового пути для снижения продольной ползучести.

6. Шпала [10] по п.4, отличающаяся тем, что она содержит множество блоков [20], расположенных на равном расстоянии друг от друга вдоль длины шпалы [10] для рельсов.

7. Шпала [10] по п.4, отличающаяся тем, что верхняя поверхность [20.1] блока [20] имеет размеры, позволяющие устанавливать на нее крепления [37] для рельсов и, в частности, верхняя поверхность [20.1] блока [20] выполнена приподнятой по отношению к верхней стороне [12.1] части [12] корпуса так, что при использовании между подошвой рельса и верхней стороной [12.1] части [12] корпуса образуется зазор.

8. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, одно отверстие [22], облицованное гофрированной полимерной оболочкой, и расположенное рядом с блоком [20], так, что оно проходит между верхней и нижней сторонами части [12] корпуса и имеет такие размеры, что в нее можно заливать жидкий цементный раствор или подобный материал для формирования фундамента для блока [20] и подошвы рельса.

9. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит, по меньшей мере, один поперечный дренажный канал [26], проходящий под шпалой [10] для рельсов, и образованный в виде прямоугольной выемки на нижней стороне [12.2] части [12] корпуса, при этом используют такую компоновку, что жидкость, такая как дождевая вода, может протекать между различными боковыми сторонами [12.3] части [12] корпуса наружу от шпалы [10] для рельса, протекая через нижний поперечный дренажный канал [26].

10. Шпала [10] по п.9, отличающаяся тем, что она содержит последовательность поперечных каналов [26], которые расположены на некотором расстоянии друг от друга в продольном направлении вдоль длины шпалы [10].

11. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что она также включает, по меньшей мере, один продольный сервисный канал [24], расположенный внутри и проходящий вдоль длины части [12] корпуса, предназначенный для установки в него, например, электрического и/или оптоволоконного кабеля.

12. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно включает упругие подушки [36] из высокопрочных полимеров, установленные на верхней поверхности [20.1] каждого блока [20], размеры которых позволяют устанавливать на них подошву рельса так, что упругие подушки [36], по меньшей мере, частично защищают шпалы [10] для рельса от динамических и ударных нагрузок, прикладываемых к ним.

13. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что она предварительно отлита из напряженного бетона, бетона с натяжением арматуры на бетон или из обычного армированного железобетона и, более конкретно, предварительно отлита в перевернутом положении для формирования самого плотного бетона на верхней стороне [12.1] шпалы [10].

14. Шпала [10] по п.13, отличающаяся тем, что бетон отверждают с использованием водяного пара или химических отвердителей, и дополнительно отличается тем, что свойства влажного бетона модифицируют с использованием таких добавок, как пластификаторы, ускорители или замедлители, в то время как свойства затвердевшего бетона модифицируют путем импрегнирования эпоксидными или полимерными составами для повышения стойкости к истиранию и увеличения срока службы в условиях воздействия химических веществ.

15. Шпала [10] по п.13, отличающаяся тем, что армирование дополняют или даже заменяют полимерными, натуральными или стальными волокнами так, что формируется бетон, армированный волокнами.

16. Шпала [10] по п.13, отличающаяся тем, что бетон содержит некоторую пропорцию резиновых частиц размерами с песчинки.

17. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что ее устанавливают на безбалластное полотно рельсового пути при построении конструкции [30] железнодорожного пути.

18. Шпала [10] по п.1, отличающаяся тем, что ее формируют с разной длиной так, что обеспечивается возможность укладки извилистого железнодорожного пути с различным радиусом.

19. Предварительно изготовленная шпала [10] для рельса, предназначенная для использования при построении конструкции [30] рельсового пути, причем шпала [10] для рельса содержит удлиненную часть [12] корпуса, предназначенную для укладки на нее рельса [14], причем часть [12] корпуса включает верхнюю сторону [12.1], нижнюю сторону [12.2] и, по меньшей мере, две боковые стороны [12.3]; и, по меньшей мере, один дренажный канал [26], предназначенный для дренажа жидкости, такой, как дождевая вода, от шпалы [10] для рельса.

20. Шпала [10] по п.19, отличающаяся тем, что дренажный канал [26] представляет собой поперечный канал [26], проходящий под шпалой [10] для рельса, и образованный в виде прямоугольной выемки на нижней стороне [12.2] части [12] корпуса, при этом используют такую компоновку, что жидкость может протекать между различными боковыми сторонами [12.3] части [12] корпуса, вытекая через нижний поперечный дренажный канал [26].

21. Предварительно изготовленная шпала [10] для рельса, предназначенная для использования при построении конструкции [30] рельсового пути, причем шпала [10] содержит удлиненную часть [12] корпуса, предназначенную для укладки на нее рельса [14], причем часть [12] корпуса включает верхнюю сторону [12.1], нижнюю сторону [12.2] и, по меньшей мере, две боковые стороны [12.3]; и, по меньшей мере, один блок [20], размеры которого позволяют, по меньшей мере, частично устанавливать на него рельс [14], причем блок [20] отличается тем, что он выполнена, по меньшей мере, частично расширенным.

22. Шпала [10] по п.21, отличающаяся тем, что блок [20] включает верхнюю поверхность [20.1], нижнюю поверхность [20.2], расположенную, по существу, в одной плоскости с нижней стороной [12.2] части [12] корпуса и, по меньшей мере, две боковые поверхности [20.3].

23. Шпала [10] по пп.21 и 22, отличающаяся тем, что боковые поверхности [20.3] блока [20], по меньшей мере, частично выполнены расширяющимися наружу от верхней поверхности [20.1] в направлении к нижней поверхности, проходя за пределы боковых сторон [12.3] части корпуса так, что повышается взаимное сцепление на сдвиг шпалы [10] с полотном рельсового пути, и снижается продольная ползучесть.

24. Шпала [10] по п.21, отличающаяся тем, что верхняя поверхность [20.1] блока [20] имеет такие размеры, что на нее можно устанавливать крепления [37] для рельса и, в частности, верхняя поверхность [20.1] блока [20] выполнена приподнятой по отношению к верхней стороне [12.1] части [12] корпуса так, что при использовании между подошвой рельса и верхней стороной [12.1] части [12] корпуса образуется зазор.

25. Шпала [10] по п.21, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, одно отверстие [22], облицованное гофрированной полимерной оболочкой и расположенное рядом с блоком [20], проходящее между верхней и нижней сторонами части [12] корпуса, размеры которого обеспечивают заливку в него жидкого цементного раствора или подобного материала для формирования фундамента для блока [20] и подошвы рельса.

26. Шпала [10] по п.21, отличающаяся тем, что штырь для скальной породы или небольшой столбик [40] устанавливают через отверстие [22] для формирования фундамента для шпалы [10] при плохом состоянии грунта и для фиксации положения шпалы на наклонных поверхностях, на участках крутых поворотов или тому подобное, причем штырь для скальной породы или небольшой столбик [40] устанавливают в удлиненное отверстие [22], проходящее вертикально через шпалу [10] для рельса и в грунт под ней, причем удлиненное отверстие [22] заполняют бетоном, жидким цементным раствором, частицами раздробленного камня или тому подобное.

27. Безбалластная конструкция [30] рельсового пути, на которую можно устанавливать рельсы [14] железнодорожного пути, причем конструкция [30] рельсового пути содержит последовательно уложенные шпалы [10] для рельсов, каждая из которых содержит удлиненную часть [12] корпуса, предназначенную для установки на нее рельса, причем часть [12] корпуса включает верхнюю сторону [12.1], нижнюю сторону [12.2] и, по меньшей мере, две боковые стороны [12.3], и заканчивается, по меньшей мере, на одном конце переходным соединением [16], размеры которого позволяют состыковывать его для соединения с имеющим взаимодополняющие размеры переходным соединением [16] соседней шпалы [10] для рельса; конструкция [30] рельсового пути отличается тем, что шпалы [10] расположены встык на безбалластном полотне рельсового пути так, что переходное соединение [16] одной шпалы [10] сопрягается с переходным соединением [16] соседней шпалы [10] так, что шпалы [10] для рельса вместе образуют, по существу, непрерывную конструкцию [30] железнодорожного пути без необходимости непрерывного соединения арматуры между соседними шпалами [10].

28. Конструкция по п.27, отличающаяся тем, что переходное соединение [16] между соседними шпалами [10] для рельсов соединяют путем скрепления соединения [16] с использованием затвердевающего на месте полимерного бетона, путем установки соединением вспомогательной пластины или с использованием соединения болтами, которое обеспечивает возможность продольного расширения и сжатия соседних шпал [10].

29. Безбалластная конструкция [30] рельсового пути, на которую можно устанавливать рельсы [14] рельсового пути, в которой конструкция [30] рельсового пути содержит, по меньшей мере, две шпалы [10] для рельсов, каждая из которых содержит удлиненную часть [12] корпуса, предназначенную для установки на нее рельсов, причем часть [12] корпуса включает верхнюю сторону [12.1], нижнюю сторону [12.2] и, по меньшей мере, две боковые стороны [12.3]; в которой шпалы [10] уложены параллельно на некотором расстоянии друг от друга на безбалластное полотно рельсового пути, так, что между шпалами образуется центральный водосток [32]; и сетка [34] при этом между шпалами [10] уложена сетка для армирования центрального водостока [32].

30. Конструкция по п.29, отличающаяся тем, что сетку [34] закрепляют на части [12] корпуса, по меньшей мере, одной шпалы [10] для рельса и она проходит от ее боковой стороны [12.3], и, предпочтительно, отличающаяся тем, что сетку [34] закрепляют на обеих шпалах [10] для рельсов так, что шпалы и центральный водосток [32], армированный сеткой, образуют плиту рельсового пути.

31. Конструкция по п.29, отличающаяся тем, что сетка [34] представляет собой сварную сетку, которую соединяют вместе при укладке шпал [10] для рельсов на полотно железнодорожного пути для получения структурной непрерывности плит железнодорожного пути.

32. Конструкция по п.29, отличающаяся тем, что шпалы [10] для рельсов соединяют друг с другом с помощью, по меньшей мере, одной поперечной стяжки [60], проходящей между соседними, уложенными параллельно шпалами, и предпочтительно отличающаяся тем, что шпалы [10] для рельсов соединены друг с другом с использованием последовательности стальных поперечных стяжек [60], проходящих между соседними, уложенными параллельно шпалами, расположенными вдоль длины конструкции железнодорожного пути.

33. Конструкция по п.29, отличающаяся тем, что конструкция [30] рельсового пути включает один или больше упругих матов [38], расположенных между нижней стороной [12.2] части [12] корпуса и полотном рельсового пути, причем каждый упругий мат [38] изготовлен из относительно мягких полимеров, позволяющих, по меньшей мере, частично поглощать динамические или ударные нагрузки между шпалами [10] для рельсов и твердой подложкой, такой, как настилы в туннелях, бетонные мосты и т.п.

34. Конструкция по п.29, отличающаяся тем, что конструкция [30] рельсового пути также содержит, по меньшей мере, один штырь для скальных пород или небольшой столбик [40], установленный под шпалой [10] для рельсов, для формирования фундамента для шпалы [10] при плохом состоянии грунта и для фиксации положения шпалы на наклонных поверхностях, на участках крутых поворотов или тому подобное, причем штырь для скальных пород или небольшой столбик [40] устанавливают в удлиненное отверстие [22], проходящее вертикально через шпалу [10] для рельса и в грунт, причем удлиненное отверстие [22] заполняют бетоном, жидким цементным раствором, частицами раздробленного камня или тому подобное.

35. Конструкция по п.29, отличающаяся тем, что конструкция [30] рельсового пути выполнена с возможностью применения с подвижным составом, движущимся с малой и высокой скоростью, а также с малой осевой нагрузкой, например, шахтных подвижных составов (с нагрузкой порядка 10 тонн на ось), и применения с тяжелыми наземными составами (с нагрузкой, превышающей 35 тонн на ось).

36. Способ укладки безбалластной конструкции [30] рельсового пути, которая предназначена для укладки на нее рельсов [14] рельсового пути, содержащий этапы построения слоя земляного полотна пути с заданной прочностью и допусками размеров; укладки шпал [10] для рельсов, в соответствии с настоящим изобретением, на некотором расстоянии друг от друга параллельно друг другу для формирования панели рельсового пути; укладку фиксированных панелей рельсового пути встык друг с другом на предварительно подготовленный слой безбалластного земляного полотна; установку и закрепление рельсов [14] в требуемом положении на шпалах [10] для рельсов; и механическую регулировку вертикального и горизонтального положения шпал [10] для рельсов.

37. Способ по п.36, отличающийся тем, что вертикальную регулировку обеспечивают путем подъема (поддомкрачивания) и забивки клиньев в панели рельсового пути для обеспечения требуемой высоты с последующей набивкой под шпалы [10] сухой бетонной смеси или измельченного материала, в качестве альтернативы, путем накачки жидкого цементного раствора или установки набивки из жидкого цементного раствора.

38. Способ по п.36, отличающийся тем, что горизонтальную регулировку обеспечивают путем смещения шпалы [10] в поперечном направлении.

39. Способ изготовления железобетонной шпалы [10] для рельсов, содержащей удлиненную часть [12] корпуса, предназначенную для установки на нее рельса [14], причем часть [12] корпуса включает верхнюю сторону [12.1], нижнюю сторону [12.2] и, по меньшей мере, две боковые стороны [12.3], содержащий этапы предварительной отливки шпал [10] в стальные формы в перевернутом положении для формирования самого плотного бетона на верхней стороне [12.1] шпалы [10], на которой закрепляют рельсу [14]; и приложения вибрации к стальным формам для обеспечения максимальной плотности бетона на верхней стороне [12.1].