EA014846B1

EA014846B1 - Железобетонная шпала и способ ее изготовления

Info

Publication number: EA014846B1
Application number: EA200970727A
Authority: EA
Inventors: Штефан Фройденштайн; Виктор Кляйн; Франц Гайсслер
Original assignee: Рейл. Уан Гмбх
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2008-01-03
Publication date: 2011-02-28
Also published as: EA200970727A1; CN101646824A; MA31247B1; US20100181699A1; AP2009004976A0; EP2118370A1; AU2008217392B2; AU2008217392A1; ZA200906047B; KR20090115759A; BRPI0807741A2; MX2009008950A; PL2118370T3; AU2008217392A2; CL2007003568A1; CA2678770A1; RS53181B; AR064768A1; JP2010519435A; WO2008101453A1

Abstract

Способ изготовления бетонной шпалы, включающий в себя следующие операции: вставление элементов напрягаемой арматуры в форму для шпал, автоматическое одновременное натяжение отдельных элементов напрягаемой арматуры, заполнение бетоном формы для шпал, затвердевание бетона, выемка бетонной шпалы из формы, причем для бетонной шпалы используются больше четырех, в особенности от пяти до восьми, элементов напрягаемой арматуры, и элементы напрягаемой арматуры подвергают напрягающему воздействию по отдельности, однако, одновременно.

Description

Изобретение относится к способу изготовления бетонной шпалы, включающему в себя следующие операции: установку элементов напрягаемой арматуры в форму для шпал, натяжение напрягаемой арматуры, заполнение формы для шпал бетоном, затвердевание бетона и выемку бетонной шпалы из формы.

Уровень техники

Для изготовления шпал из напряженно-армированного бетона используются формы для шпал, которые непрерывно участвуют в технологическом процессе. После очистки форм для шпал их заполняют жидким бетоном, затем они проходят через вибрационную секцию. Время затвердевания жидкого бетона в заполненной им форме для шпал сокращается благодаря подводу тепла, например, в обогревательной камере. Когда бетон становится достаточно прочным, формы для шпал приподнимают и переворачивают, чтобы можно было вынимать бетонные шпалы из формы.

Обычные бетонные шпалы, как правило, имеют по четыре встроенных элемента напрягаемой арматуры, которые расположены в два ряда и на расстоянии друг от друга в боковом направлении. Однако шпалы с такой арматурой не приспособлены или только условно приспособлены для высоких осевых нагрузок.

Эти обычные шпалы из напряженно-армированного бетона производятся в рамках циклического процесса. При этом все четыре элемента напрягаемой арматуры натягиваются автоматизированно одновременно, но по отдельности, и точно также снова разгружаются.

Известны также шпалы с восемью напрягаемыми арматурными элементами, которые одновременно автоматизированно нагружаются и снова разгружаются, причем при прежних способах с применением более чем четырех напрягаемых моноэлементов, т. е. четырех отрезков арматурной проволоки для предварительно напряженного железобетона, последние в этом случае соединяют в пучки по меньшей мере из двух элементов напрягаемой арматуры в каждом, затем эти пучки натягиваются совместно.

Кроме того, известен также способ изготовления в так называемом стенде для натяжения арматуры, при котором в натяжной стенд может вкладываться практически любое количество напрягаемой арматуры.

При этом используются, как правило, от 12 до 24 отрезков арматурной проволоки, которые соответственно натягивают поочередно и удерживают на конце клиньями. Однако при этом способе велики издержки, необходимые для получения требуемых длинных форм.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача нахождения простого и экономичного способа изготовления бетонной шпалы, приспособленной к воздействию высоких осевых нагрузок.

Для решения этой задачи согласно изобретению предусмотрено, что в способе упомянутого в начале вида для бетонной шпалы используют больше четырех, в особенности от пяти до восьми, элементов напрягаемой арматуры, которые натягивают по отдельности, однако одновременно, и таким же образом снова разгружают. Этот процесс приложения нагрузки, так же как и процесс снятия нагрузки, производится автоматизированно при помощи соответствующего натяжного механизма. Согласно изобретению осевая нагрузка, воздействующая на шпалу из армированного бетона, воспринимается более чем четырьмя элементами напрягаемой арматуры, в особенности элементами в количестве от 5 до 8. При этом в определенных случаях напрягаемая арматура может быть более тонкой, чем обычная напрягаемая арматура, вследствие чего создается лучшее распределение нагрузки. В известном способе использовали как максимум четыре элемента напрягаемой арматуры, так как обычные натяжные механизмы не допускали одновременного, автоматического натяжения большего количества элементов арматуры в циклическом процессе, кроме того, при наличии более чем четырех элементов напрягаемой арматуры возникает проблема их размещения, которая затрудняет автоматическое приложение нагрузки.

В способе согласно изобретению предпочтительно наличие винтовой резьбы на обоих концах элемента напрягаемой арматуры, один конец фиксируется в анкерном шпинделе, а другой конец натягивается и фиксируется в натяжном шпинделе посредством шпиндельных ходовых гаек, которые упираются в форму для шпал. Для создания нагрузки к натяжным шпинделям прилагают тяговое усилие, а затем навинчивают гайку на резьбу, вследствие чего в напрягаемой арматуре удерживается необходимое предварительное напряжение.

Особенно предпочтительно применение напрягаемой арматуры с ребристой или профилированной поверхностью. При выполненной таким образом поверхности образуется прочное соединение между напрягаемой арматурой и окружающим бетоном и, таким образом, благоприятное распределение сил.

В рамках изобретения предусматривается возможность изготовления в одной форме для шпал нескольких, предпочтительно от двух до восьми, бетонных шпал, расположенных рядом друг с другом. Таким образом, создается возможность одновременного изготовления большего количества бетонных шпал. Дальнейшие признаки способа описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Наряду с этим изобретение относится к бетонной шпале с арматурой из напряженных арматурных элементов, а также, в определенных случаях, с ненапряженной арматурой.

Бетонная шпала согласно изобретению отличается тем, что она изготовлена описанным способом и имеет более чем четыре, в особенности от пяти до восьми, элементов напрягаемой арматуры.

- 1 014846

Краткое описание фигур чертежей

Дальнейшие преимущества и детали изобретения описываются на основе вариантов осуществления со ссылкой на фигуры чертежей. Фигуры представляют собой схематичные изображения и на них показаны фиг. 1А - элемент напрягаемой арматуры, используемый при способе согласно изобретению;

фиг. 1В - форма для шпал в боковой проекции с разрезом со вставленной напрягаемой арматурой; фиг. 1С - деталь передней проекции формы для шпал с фиг. 1В;

фиг. 1Ό - деталь горизонтальной проекции формы для шпал с фиг. 1В;

фиг. 2А - боковая проекция бетонной шпалы согласно изобретению;

фиг. 2В - горизонтальная проекция бетонной шпалы с фиг. 2А;

фиг. 2С - передняя проекция бетонной шпалы с фиг. 2А;

фиг. 3А-3С - еще один вариант осуществления бетонной шпалы согласно изобретению;

фиг. 4 А и 4В - дальнейшие варианты осуществления бетонных шпал согласно изобретению.

Осуществление изобретения

На фиг. 1А показан элемент 1 напрягаемой арматуры, который имеет на одном конце анкерный болт 2, чтобы закреплять им элемент 1 напрягаемой арматуры в форме для шпал. На другом конце элемента 1 напрягаемой арматуры находится натяжной винт 3, имеющий резьбу, на которую навинчена гайка 4.

На фиг. 1В показана форма 5 для шпал в боковой проекции с частичным разрезом. В форме 5 для шпал анкерными болтами 2 и натяжными винтами 3 укреплены несколько элементов 1 напрягаемой арматуры. Внутренний контур 6 формы 5 для шпал приспособлен к форме изготавливаемой бетонной шпалы. Для различных бетонных шпал используются различные формы, или формы для шпал позволяют изменять их геометрические характеристики при помощи форм-вкладок или вставок из листового металла. Как лучше всего видно на фиг. 1Ό, в форме 5 для шпал возможно изготовление в рамках одного технологического цикла нескольких бетонных шпал, расположенных рядом друг с другом. Анкерные болты 2 и натяжные винты 3 упираются в соответствующие торцевые стенки формы 5 для шпал. Натяжение 1 напрягаемой арматуры производится посредством одновременного медленного растягивающего движения натяжных шпинделей, которые одновременно фиксируются, путем вращения гаек 4. В представленном варианте осуществления каждая бетонная шпала имеет восемь элементов напрягаемой арматуры, которые расположены в двух рядах, находящихся друг над другом, с четырьмя элементами 1 напрягаемой арматуры в каждом из них.

При изготовлении бетонных шпал элементы 1 напрягаемой арматуры сначала вставляют в форму 5 для шпал. Затем производят одновременное натяжение элементов 1 напрягаемой арматуры, причем каждый из элементов 1 напрягаемой арматуры натягивается отдельно. Затем в форму 5 для шпал заливают жидкий бетон и уплотняют его при помощи вибрации. Затвердевание происходит само собой, однако возможно и его ускорение путем подвода тепла. После этого готовую бетонную шпалу можно вынимать из формы.

На фиг. 2А-2С, 3А-3С, 4А, 4В соответственно показаны варианты осуществления бетонных шпал, изготовленных описанным способом. Бетонные шпалы 7, 8 имеют симметричное строение. К среднему, ровному участку 9 верхней стороны бетонной шпалы 7 на каждом из его концов примыкает скошенный участок 10, с которым граничит незначительно наклоненный участок 11, уклон которого составляет в представленном варианте осуществления примерно 1:40. К нему примыкает скошенный участок 12, конечная часть 13 бетонной шпалы 7 является ровной. Бетонная шпала 7 содержит восемь элементов 1 напрягаемой арматуры. Как лучше всего видно на фиг. 2В, бетонная шпала 7 в своей средней части имеет сужение по бокам. Участок для укладки рельсов бетонной шпалы 7 имеет в нижней части ширину примерно от 320 до 380 мм.

Бетонная шпала 8, показанная на фиг. 3А-3С, имеет, по существу, такую же конструкцию, как и бетонная шпала, показанная на фиг. 2А-2С. Так как обе бетонные шпалы 7, 8 имеют по восемь элементов напрягаемой арматуры, они в состоянии воспринимать высокие осевые нагрузки.

Дальнейший вариант осуществления бетонной шпалы, изготовленной описанным способом, показан в разрезе на фиг. 4А. Бетонная шпала 14 имеет пять элементов напрягаемой арматуры, из которых четыре расположены как углы квадрата, а пятый элемент напрягаемой арматуры - в центре. Еще один вариант осуществления бетонной шпалы показан в разрезе на фиг. 4В. Бетонная шпала 15 также имеет пять элементов напрягаемой арматуры, из которых три расположены в нижнем ряду и два - в верхнем ряду, причем элементы напрягаемой арматуры нижнего и верхнего ряда расположены со смещением относительно друг друга.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ изготовления бетонной шпалы в рамках циклического процесса, включающий в себя следующие операции:

устанавливают элементы напрягаемой арматуры в форму для шпал;

одновременно и автоматизированно натягивают отдельные элементы напрягаемой арматуры; заполняют бетоном форму для шпал;

отверждают бетон;

вынимают бетонную шпалу из формы, отличающийся тем, что для бетонной шпалы используют больше четырех, в особенности от пяти до восьми, элементов напрягаемой арматуры, причем элементы напрягаемой арматуры подвергают напрягающему воздействию по отдельности, однако, одновременно.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оба конца элемента напрягаемой арматуры имеют резьбу, и один конец фиксируют в анкерном шпинделе, а другой конец натягивают при помощи натяжного шпинделя и фиксируют шпиндельными ходовыми гайками, которые упираются в форму для шпал.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют напрягаемую арматуру с ребристой поверхностью.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют напрягаемую арматуру с профилированной поверхностью.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют напрягаемую арматуру с гладкой поверхностью и с фиксацией на концах.
6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в форме для шпал изготавливают несколько, предпочтительно от двух до восьми, бетонных шпал, расположенных рядом друг с другом.
7. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в бетонной шпале с восемью элементами напрягаемой арматуры используют два расположенных друг над другом ряда по четыре элемента напрягаемой арматуры в каждом.
8. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в бетонной шпале, содержащей пять элементов напрягаемой арматуры, элементы располагают как углы квадрата с одним в центре или же асимметрично.
9. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что элементы напрягаемой арматуры перед их выемкой из формы разгружают одновременно, каждый из элементов напрягаемой арматуры отдельно.