EA014736B1 - Сборка упругого опорного блока рельса - Google Patents

Abstract

Предварительно изготовленный упругий элемент для крепления в сборке опорного блока рельса, при этом сборка выполнена с возможностью установки встроенной в нижнее строение железнодорожного пути или установки на него. Сборка содержит упомянутый упругий элемент (1), а также блок, имеющий верх, низ и периферийную стенку, причем упомянутый блок приспособлен для крепления одного или нескольких рельсов сверху упомянутого блока. Предварительно изготовленный упругий элемент выполнен с возможностью крепления в упомянутом блоке так, чтобы проходить под упомянутым низом блока, а также вокруг, по меньшей мере, нижней области периферийной стенки блока. Предварительно изготовленный упругий элемент (1) имеет внешний поддон (2) и внутренний поддон (3), расположенный в упомянутом внешнем поддоне, а также содержит упругую промежуточную структуру (5), расположенную между упомянутыми внешним и внутренним поддонами.

Description

Настоящее изобретение относится к опорам для рельсов железнодорожных путей для поездов, метро, трамваев и т.п.

В области железнодорожных путей разработаны технические системы для уменьшения помех, в частности, шума и вибрации.

В известном устройстве рельс железнодорожного пути опирается на опорные блоки рельса, расположенные через некоторые интервалы под рельсом. Эти блоки встроены в бетонную плиту. Плиту обычно заливают вокруг блоков, но также известно размещение блоков в соответствующих полостях в плите. Для уменьшения шума и вибрации в результате прохождения железнодорожных транспортных средств по железной дороге между каждым блоком и плитой находится упругий элемент.

В известной системе, разработанной настоящим заявителем, изготавливают сборку упругого опорного блока рельса, готовую к установке на рельс, для которого необходимо обеспечить опору. Сборка включает в себя бетонный блок, приспособленный для крепления рельса сверху блока. Данная сборка дополнительно включает в себя бетонный поддон, проходящий внизу и вокруг блока, и размещенный с зазором между днищем блока и нижней областью периферийной стенки блока. Упругий материал, такой как продающийся под торговой маркой СогкскЫ. заливают во время изготовления сборки между бетонным поддоном и блоком. После полимеризации (при поддержании упругих свойств) упругий материал прилипает к бетону блока и бетону поддона и, таким образом, связывает упомянутый поддон с блоком. При установке рельса, известные опорные блоки рельса устанавливают в нужное положение с интервалами вдоль рельсов и крепят к ним. Затем заливают бетонную плиту для встраивания бетонных поддонов в нее и образования единого целого с плитой. Этот способ известен в технике как способ закрепил и забыл.

Для установки протяженного участка железной дороги требуется очень большое число таких сборок опорных блоков железной дороги. Вследствие их веса предпочтительна организация изготовления сборок на бетонном заводе, расположенном относительно близко к площадке строительства железной дороги. На практике при таком подходе сталкиваются с трудностями изготовления сборок опорных блоков железной дороги. В частности оказалось трудным достижение надежного качества сборок, особенно, в отношении склеивания компонентов в известной сборке. В деталях оказалось трудным контролировать склеивание между бетонным блоком, бетонным поддоном и текучим упругим материалом, поскольку это требует весьма экстенсивных этапов предварительной обработки, например, бетонных поверхностей.

Данное склеивание заявитель считает необходимым, поскольку в течение срока службы сборка упругого материала подвергается циклическому сжатию и снятию нагрузки. Если склеивание нарушено или полностью вышло из строя, блок высвобождается из плиты. Это рассматривается нежелательным, поскольку рельс больше не соединен с плитой надлежащим образом. Кроме того, вода/топливо или другие жидкости получают возможность вхождения между компонентами, больше не связанными (достаточно) и подсасывающее действие будет результатом каждого прохода железнодорожного транспортного средства. Это обуславливает нарастание шума и вибрации, а также приводит к износу и повреждению, подлежащим устранению в процессе ремонтных мероприятий.

ЕР 919666 раскрывает систему, в которой опорный блок рельса размещен в предварительно изготовленном поддоне, например, пластмассовом или бетонном. Поддон выполнен с возможностью встраивания в бетонную плиту. В поддоне расположены упругие элементы, конкретно, между поддоном и днищем блока и между каждой боковой гранью поддона и противоположной гранью блока. Прикрепление поддона с его упругими элементами к блоку основано на зажимающих усилиях, создаваемых предварительным сжатием упругих элементов блоком при размещении его в поддоне.

В данной системе, известной из ЕР 919666 предусмотрена возможность удаления блока из поддона, встроенного в плиту, для замены блока, например, при его повреждении. Такое удаление можно легко выполнить подъемом блока из поддона. Для предотвращения попадания воды и тому подобного между поддоном и блоком предложен ряд альтернативных решений, включающих в себя заливку силиконового заполняющего материала в пространство между блоком и поддоном со связанными с ним упругими элементами, поддерживающими блок.

Целью настоящего изобретения является предложение одной или нескольких мер, обеспечивающих получение улучшенной сборки железнодорожного упругого опорного блока и/или усовершенствованного способа ее изготовления.

Дополнительной целью настоящего изобретения является создание способа изготовления, которым можно экономично изготавливать сборки высокого качества.

Настоящим изобретением создан предварительно изготовленный упругий элемент для сборки упругого опорного блока рельса, при этом сборка выполнена с возможностью установки встроенной в нижнее строение железнодорожного пути или установки на него и содержит упомянутый упругий элемент, а также блок, имеющий верх, низ и периферийную стенку, а упомянутый блок выполнен с возможностью крепления одного или нескольких рельсов сверху упомянутого блока, а предварительно изготовленный упругий элемент выполнен с возможностью крепления к упомянутому блоку так, чтобы проходить под упомянутым низом блока, а также вокруг, по меньшей мере, нижней части области периферийной стенки

- 1 014736 блока.

Согласно изобретению предварительно изготовленный упругий элемент содержит внешний поддон и внутренний поддон, расположенный в упомянутом внешнем поддоне, при этом упомянутый предварительно изготовленный упругий элемент дополнительно содержит упругую промежуточную структуру, расположенную между упомянутым внешним и внутренним поддонами.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу изготовления сборки опорного блока рельса, в котором предварительно изготавливают упругий элемент согласно изобретению, изготавливают блок, и затем блок закрепляют во внутреннем поддоне упругого элемента.

В предпочтительном варианте практического осуществления упомянутого способа изготовления упругий элемент изготавливают на первой площадке, предпочтительно в компании, специализирующейся на упругих промежуточных структурах, применяемых на железной дороге, а блок изготавливают на второй, удаленной площадке, предпочтительно в компании, специализирующейся на изготовлении бетонных строительных изделий. Затем блок размешают во внутреннем поддоне упругого элемента, предпочтительно на второй площадке, и блок приклеивают к внутреннему поддону. Укомплектованную сборку опорного блока железной дороги затем транспортируют к месту установки на железной дороге.

Предпочтительно блок крепят к внутреннему поддону с применением адгезива, например, заливкой адгезива или строительного раствора, например, подходящего эпоксидного состава, между блоком и внутренним поддоном.

Преимущество, создаваемое упругим элементом, согласно изобретению, состоит в том, что изготовление упомянутого элемента может выполнять специализированная фирма в регулируемых внешних условиях. При таком режиме можно обеспечить высочайшее качество упругого элемента. Этап технологического процесса по созданию алгезии между внутренним поддоном и блоком считается менее сложным и чувствительным, чем рассмотренное выше склеивание между текучим упругим материалом и компонентами бетона, как рассмотрено со ссылками на сборку предшествующего уровня техники заявителей. Таким образом, упомянутая адгезия может осуществляться на месте производства бетонного блока или даже на другой площадке (например, на площадке строительства железной дороги).

Ниже изобретение рассматривается более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.

На чертежах:

на фиг. 1 показан пример опорного блока рельса и пример предварительно изготовленного упругого элемента согласно изобретению;

на фиг. 2 - сборка, согласно изобретению, состоящая из блока и упругого элемента согласно фиг. 1, при этом упругий элемент скреплен с блоком;

на фиг. 3 - рельс, оснащенный сборкой согласно фиг. 2, перед встраиванием в бетонную плиту;

на фиг. 4 - рельс согласно фиг. 3 со сборкой, встроенной в бетонную плиту;

на фиг. 5 - рельсовая система со шпалой, опирающейся на предварительно изготовленный упругий элемент согласно изобретению;

на фиг. 6 - рельсовая система со шпалой стрелки железнодорожного пути, опирающейся на предварительно изготовленный упругий элемент согласно изобретению;

на фиг. 7 - рельсовая система со шпалой, опирающейся концевыми участками на предварительно изготовленный упругий элемент, согласно изобретению;

на фиг. 8 - пример внутреннего поддона для предварительно изготовленного упругого элемента согласно изобретению;

на фиг. 9 - пример внешнего поддона для использования в комбинации с внутренним поддоном согласно фиг. 8.

На фиг. 1 показан пример предварительно изготовленного упругого элемента 1, специально приспособленного для встраивания в сборку опорного блока рельса.

В показанном здесь варианте осуществления предварительно изготовленный упругий элемент 1 имеет внешний поддон 2 и внутренний поддон 3, расположенный внутри упомянутого внешнего поддона 2.

Поддоны 2, 3 здесь, в общем, имеют днище, в данном случае прямоугольное днище, и приподнятую периферийную стенку и являются открытыми сверху.

Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что и другие общие формы поддонов являются возможными, например, в зависимости от формы блока, такие как с овальным внешним контуром, внешним контуром в виде трапеции, шестигранный блок и т.п.

Внутренний поддон 3 здесь имеет такие размеры, что может удерживаться размещенным с зазором между ним и внешним поддоном 2 во всех направлениях. Практически предпочтительным является упомянутое расстояние между основными гранями внутреннего и внешнего поддонов 2, 3 в общем составляющие по меньшей мере 5 мм и предпочтительно самое большее 20 мм, более предпочтительно не более 15 мм.

Упругая промежуточная структура 5 расположена между упомянутыми внешним и внутренним поддонами 2, 3. Упомянутая структура 5 здесь также связывает упомянутые поддоны 2, 3 для образования единой сборки с упомянутыми поддонами, предпочтительно упомянутая структура 5 связана с гранями каждого из поддонов 2, 3.

- 2 014736

Здесь, в предпочтительном варианте осуществления, упругую структуру 5 получают размещением поддонов 2, 3 на расстоянии друг от друга, затем заливкой (или тому подобным) соответствующего эластомерного материала между внешним и внутренним поддонами 2, 3. Когда материал залит (или аналогично помещен) между поддонами 2, 3, материал связывает, по существу, полностью основные грани внутреннего и внешнего поддонов 2, 3, предпочтительно так, чтобы не существовало стыка, дающего возможность проникновения воды и тому подобного.

Упругая промежуточная структура 5, таким образом, служит для взаимного соединения поддонов 2, 3 так, чтобы сформировать единый предварительно изготовленный упругий элемент 1, а также для создания гасящей звук и/или вибрацию опоры блока 10 при встраивании сборки в плиту или установке на другое нижнее строение пути.

Внешний и внутренний поддоны 2, 3 размещены на расстоянии друг от друга чтобы не иметь точек контакта, и промежуточный упругий слой 5 обеспечивает упругое перемещение внутреннего поддона (принимающего блок) во всех направлениях.

Здесь, что является предпочтительным, внутренний и внешний поддоны 2, 3 являются более жесткими, чем упругая промежуточная структура 5.

На практике поддоны 2, 3 можно выполнить из такого материала, как пластмасса, (волокнистый) армированный пластик, композитный пластмассовый материал, металл или даже дерево. Пластмассовый материал является предпочтительным, и поддоны 2, 3 можно, например, выполнять литьем под давлением, или, что является предпочтительным, выполнять из листового пластмассового материала. Пластмассовый материал может представлять собой, например, полиуретановый полимер или АБС полимер.

Эластомерный материал структуры 5 и поддоны 2, 3 предпочтительно разработаны и выбраны такими, чтобы получать прочное склеивание или связь между внутренними гранями поддонов и эластомерным материалом. Например, эластомерный материал может являться полиуретановым эластомером, таким как Сотко1а§1, изготавливаемый заявителем.

В общем, на фиг. 1 показан многослойный предварительно изготовленный упругий элемент типа сэндвич, в котором слой эластомерного материала 5 проложен между поддонами 2, 3.

Упругая промежуточная структура 5, здесь слоя эластомерного материала 5, выполнена с возможностью поддержания упругости во время срока службы. Например, упомянутая структура 5 (и упругая сборка, в которую она встроена) должна быть способной служить на железнодорожных линиях в соответствии с техническими условиями ИТС 700, Классификация линий и пределов результирующей нагрузки для вагонов, соответствующего техническим условиям Международного Союза Железных Дорог.

Внутренние грани поддонов 2, 3 предпочтительно выполнены с поверхностью, улучшающей адгезию, например неровными, как на чертежах, и/или снабженными улучшающими адгезию формированиями, такими как ребра, выступы и т.п.

Внутренние грани поддонов 2, 3 можно подвергать предварительной обработке, улучшающей адгезию, например механической обработке или химической обработке.

Поддоны 2, 3 могут быть выполнены из одинаковых или разных материалов. Например, внутренний поддон может быть выполнен из пластика и внешний поддон выполнен из металла. Металлический внешний поддон дает высокое сопротивление повреждению и/или пробиванию внешнего поддона, с возможным воздействием на осуществление функций упругого материала. Металлический внешний поддон, например стальной, может быть также выбран, потому что он обеспечивает установку или встраивание поддона в стальную конструкцию, например на стальную плиту или стальной элемент железнодорожного моста или тому подобную. Стальной внешний поддон может быть снабжен, например, фланцем, который можно крепить к упомянутой дополнительной стальной конструкции.

Также толщина стенки поддонов 2, 3 может быть одинаковой или разной, например, в зависимости от выбранного материала и/или способа применения.

Поддоны 2, 3 или один из поддонов могут быть выполнены из электроизоляционного материала. Промежуточная упругая структура 5 также может иметь электроизолирующие свойства.

Также можно предусмотреть размещение одного или нескольких предварительно сформованных упругих элементов, например упругих матов или плит (например, из подходящей пены), между поддонами 2, 3 и возможного приклеивания к обоим поддонам с использованием соответствующего адгезива.

Использование одного элемента (или нескольких) гибких пенных элементов, предварительно сформованных, между днищами поддонов, например, предусмотрено для получения более мягкой опоры для рельса (рельсов).

При использовании одного или нескольких предварительно сформованных элементов между поддонами, все оставшееся пространство между поддонами 2, 3 заполняют текучим эластомерным материалом, как объяснено в отношении структуры 5, показанной на фиг. 1.

На фиг. 1 дополнительно показан пример опорного блока 10 железнодорожного рельса. Данный блок 10 здесь выполнен из текучего материала, заливаемого в соответствующую литьевую форму на месте изготовления. Предпочтительно блок 10 выполнен из бетона. Предусмотрено, что упомянутый

- 3 014736 бетон может являться полимербетоном. Также предусмотрены другие варианты осуществления блока, содержащего бетон, например, включающие в себя армирующие материалы. Блок можно также выполнить из других материалов, таких как сталь, например литой блок или сварной стальной блок.

Блок 10 имеет верх 11, низ 12 и периферийную стенку 13. Здесь блок 10 выполнен как моноблок для опирания одного рельса железнодорожного пути, но блок может быть также выполнен, как двойной блок, несущий два или даже больше рельсов (как железнодорожная шпала). Здесь блок 10 имеет значительную высоту.

Для крепления рельса к верху 11 блока 10 блок 10 оснащают одним или несколькими элементами 15 крепления рельса. Также здесь сверху блока 10 установлена упругая пластина 16, которая должна лежать под рельсом.

На фиг. 2 показан блок 10, размещенный во внутреннем поддоне 3 предварительно изготовленного упругого элемента 1. Здесь показано, что верх блока 10 размещен на расстоянии по вертикали от верхней кромки поддонов 2, 3.

На фиг. 2 также показано, что здесь блок 10 закреплен во внутреннем поддоне 3, предпочтительно, с применением соответствующего адгезива 17 между внутренним поддоном 3 и блоком 10. Данный адгезив предпочтительно затвердевает, становясь жестким при отверждении, тем самым превращая внутренний поддон 3 в единое тело с блоком 10. Такие адгезивы известны в области техники и, например, продаются под торговой маркой ΌΕΧ.

Следует заметить, что внутренние размеры внутреннего поддона 3 предпочтительно выбирают, принимая во внимание любые изменения размеров блока 10, зависящие от способа производства блока.

На фиг. 3 показана сборка согласно фиг. 2, смонтированная на рельсе 20, подлежащем установке. На практике упомянутый рельс 20 удерживается в необходимом положении временными опорами.

На фиг. 4 бетонная или асфальтовая плита 25 залита под рельс 20 для встраивания упругого элемента 1 в плиту 25.

Для улучшения встраивания внешнего поддона 2 в плиту 25, внешний поддон 2 можно выполнить неровным и/или с анкерными структурами (например, ребром (ребрами), хомутом (хомутами), болтами или пальцами, и т.п., выступающими из поддона 2).

В практическом варианте осуществления внешний поддон на внешней стороне и/или внутренний поддон на внутренней стороне могут быть выполнены неровными, за счет создания неровного минерального покрытия, например, дробленой галькой, горной породой, гравием и т. п. Данный дробленый материал может быть закреплен адгезивом, например эпоксидом, к соответствующей грани поддона.

Также предусмотрен внешний поддон 2 с наклоненной внутрь периферийной стенкой или ее частями, чтобы встроенный внешний поддон не мог быть вытянут вверх из плиты.

Поддон можно снабдить одним или несколькими перфорационными отверстиями.

В непоказанном варианте осуществления сборка не встроена, а закреплена на нижнем строении пути, например на плите (металлической или бетонной) нижнего строения пути или балке.

На фиг. 5 блок осуществлен в виде шпалы 30, оснащенной деталями крепления рельса для опоры двух параллельных рельсов 31, при этом шпала 30 выполнена, например, из бетона или дерева. Упругий элемент 40 согласно изобретению имеет форму и размер, соответствующие шпале 30. Система включает в себя бетонное основание 50, сборку упругого элемента 40 и шпалы 30, скрепленных с ним заливкой отверждаемого материала 55, например бетона, вокруг элемента 40 (например, поскольку основание 50 включает в себя отверстия для приема сборок).

На фиг. 6 шпала 60 является шпалой стрелки железнодорожного пути с четырьмя деталями 6 крепления для четырех рельсов. Элемент 40 выполнен соответствующим размеру и форме шпалы 60.

На фиг. 7 шпалу 30 поддерживает на каждом ее конце упругий элемент 70 согласно изобретению. Каждый элемент 70 включает в себя внутренний и внешний поддон с днищем и периферийной стенкой, проходящей вокруг конца упомянутой шпалы.

На фиг. 8 показан внешний поддон 80 предварительно изготовленного упругого элемента согласно изобретению. Данный поддон 80 отлит под давлением из соответствующего пластмассового материала. С внешней стороны поддон 80 включает в себя анкерные элементы 81, встраиваемые в отверждающийся материал, заливаемый вокруг поддона 80.

На фиг. 9 показан внутренний поддон 90, устанавливаемый в поддон 80, с введением между ними упругой промежуточной структуры, как раскрыто в данном документе. Как можно видеть, внутри внутренний поддон 90 снабжен анкерными элементами 91, 92, улучшающими анкерование с цементным раствором или адгезивом, соединяющим внутренний поддон 90 с блоком. Как можно видеть, в данном примере анкерные элементы отлиты совместно с поддоном. Также анкерные элементы 91, 92 в данном примере включают в себя секцию стенки, отнесенную от поддона внутрь и соединенную с упомянутым поддоном ребрами.

Claims (14)

1. Предварительно изготовленный упругий элемент (1) для сборки опорного блока рельса, при этом сборка выполнена с возможностью установки встроенной в нижнее строение железнодорожного пути (25) или установки на него и содержит упомянутый упругий элемент (1), а также блок (10), имеющий верх, низ и периферийную стенку, причем упомянутый блок приспособлен для крепления одного или нескольких рельсов (20) сверху упомянутого блока, а предварительно изготовленный упругий элемент (1) выполнен с возможностью крепления к упомянутому блоку так, чтобы проходить под упомянутым низом блока, а также вокруг, по меньшей мере, нижней области периферийной стенки блока, отличающийся тем, что упомянутый предварительно изготовленный упругий элемент (1) имеет внешний поддон (2) и внутренний поддон (3), расположенный в упомянутом внешнем поддоне, при этом упомянутый предварительно изготовленный упругий элемент (1) содержит упругую промежуточную структуру (5), расположенную между упомянутыми внешним и внутренним поддонами (2, 3).

2. Упругий элемент по п.1, в котором упомянутые внутренний и внешний поддоны (2, 3) являются более жесткими, чем упругая промежуточная структура (5).

3. Упругий элемент по п.1 или 2, в котором упомянутые внутренний и внешний поддон (2, 3), каждый, имеют днище и приподнятую периферийную стенку.

4. Упругий элемент по одному или нескольким предшествующим пунктам, в котором внешний и внутренний поддоны (2, 3) размещены на расстоянии друг от друга так, что не имеют точек контакта.

5. Упругий элемент по одному или нескольким предшествующим пунктам, в котором упомянутая упругая промежуточная структура (5) содержит и предпочтительно, по существу, состоит из эластомерного материала, например полиуретанового эластомерного материала.

6. Упругий элемент по одному или нескольким предшествующим пунктам, в котором упомянутый внешний поддон (2) имеет внешнюю поверхность, оснащенную анкерными структурами для улучшения сцепления внешнего поддона с бетонной плитой.

7. Упругий элемент по одному или нескольким предшествующим пунктам, в котором упомянутый внешний и внутренний поддоны (2, 3) выполнены из пластмассового материала.

8. Упругий элемент по одному или нескольким предшествующим пунктам, в котором упомянутый внешний и внутренний поддоны (2, 3) выполнены из листового материала, предпочтительно пластмассового листового материала.

9. Упругая сборка (1, 10) опорного блока рельса, при этом сборка выполнена с возможностью установки встроенной в нижнее строение (25) железнодорожного пути или установки на него, содержит упругий элемент (1) по одному или нескольким предшествующим пунктам, а также блок (10), имеющий верх, низ и периферийную стенку, причем упомянутый блок приспособлен для крепления одного или нескольких рельсов (20) сверху упомянутого блока, а предварительно изготовленный упругий элемент (1) зафиксирован в упомянутом блоке так, чтобы проходить под упомянутым низом блока, а также вокруг, по меньшей мере, нижней области периферийной стенки блока.

10. Упругая сборка (1, 10) опорного блока рельса, в которой упомянутый предварительно изготовленный упругий элемент (1) скреплен с упомянутым блоком адгезивом (17) или цементным раствором.

11. Способ изготовления предварительно изготовленного упругого элемента по одному или нескольким предшествующим пунктам, включающий изготовление внутреннего и внешнего поддонов (2, 3) и размещение упомянутой промежуточной упругой структуры (5) между упомянутыми внутренним и внешним поддонами (2, 3).

12. Способ изготовления упругой сборки (1, 10) опорного блока рельса по п.9, включающий изготовление упругого элемента (1) по одному или нескольким предшествующим пунктам, изготовление блока (10), скрепление упомянутого упругого элемента с блоком.

13. Способ по п.12, в котором упругий элемент (1) изготавливают на первой площадке и блок (10) изготавливают на второй, удаленной площадке, и упругий элемент (1) транспортируют на упомянутую вторую площадку и крепят к блоку на упомянутой второй площадке.

14. Железнодорожная система, включающая в себя один или несколько рельсов, прикрепленных к сборке опорного блока рельса по одному или нескольким предшествующим пунктам.