EA016256B1

EA016256B1 - Устройство трамвайного пути, широкоплоскостная плита для него и способ изготовления плиты

Info

Publication number: EA016256B1
Application number: EA201100397A
Authority: EA
Inventors: Александр Михайлович Першай; Андрей Леонидович Богрецов; Дмитрий Евгеньевич Гусев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Экомост"
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-03-30
Also published as: EA201100397A1

Abstract

Настоящее изобретение относится к области устройства и строительства дорог рельсовых транспортных средств, в частности трамвайных путей, и может быть использовано при устройстве бесшпальной системы верхнего строения пути на новых и реконструируемых участках. Простое, технологичное устройство трамвайного пути содержит размещенные на основании из дорожной одежды на расстоянии междупутья рельсовые колеи одного и другого направлений пути, образованные размещенными торцами встык плоскими армированными монолитными колейными широкоплоскостными плитами, и плоские армированные монолитные междупутные плиты. Каждая экономичная и технологичная колейная широкоплоскостная плита имеет в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, имеющих дно, наклоненные внутрь стенки и верхние горизонтальные отгибы, во внутренних полостях которых закреплены протяженные рельсы. Каждый металлический желоб ложемента имеет наклонное дно с углом наклона, соответствующим наклону поверхности колесной пары, а верхняя поверхность горизонтальных отгибов каждого ложемента находится в одной плоскости с верхней поверхностью колейной плиты. Плиты изготавливают верхней поверхностью ко дну опалубки, что позволяет при устройстве трамвайных путей обойтись без чистовой обработки поверхности, так как необходимый рисунок верхней поверхности плит может быть сформирован матрицей уложенной на дно опалубки.

Description

Настоящее изобретение относится к области устройства и строительства дорог рельсовых транспортных средств, в частности трамвайных путей, и может быть использовано при устройстве бесшпальной системы верхнего строения пути на новых и реконструируемых участках.

Поскольку трамвай как транспортное средство известен более 100 лет, известно большое количество конструкций трамвайного пути.

В настоящее время при устройстве верхнего строения трамвайного (а также и другого рельсового) пути широко применяются железобетонные плиты, в частности, с использованием преднапряженной арматуры, как описано, например, в заявке на патент России № 2007148884, публ. 10.07.2009 г., в патенте России № 2352706, публ. 20.04.2009 г., патенте республики Беларусь № 11657, публ. 30.04.2008 г.

Использование предварительно напрягаемой арматуры является технологически более сложным, а экономия арматуры при этом незначительная.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству трамвайного пути является техническое решение по патенту России № 2376408, публ. 20.12.2009 г. Это устройство трамвайного пути содержит размещенные на основании из дорожной одежды на расстоянии междупутья рельсовые колеи одного и другого направлений пути, образованные размещенными торцами встык плоскими армированными монолитными колейными плитами, имеющими в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, имеющих дно, наклоненные внутрь стенки и верхние горизонтальные отгибы, во внутренних полостях которых закреплены протяженные рельсы, и плоские армированные монолитные междупутные плиты, размещенные торцами встык между собой и боковыми сторонами между указанными колейными плитами одного и другого направления пути. Ненапрягаемая арматура колейных плит представляет собой сплошные сетки нижнего и среднего уровня и дискретно размещенные сетки верхнего уровня либо смешанное армирование сетками из ненапрягаемой арматуры и отдельными стержнями предварительно напрягаемой арматуры. Металлические желоба в данной плите установлены горизонтально.

Наиболее близким аналогом к заявляемой широкоплоскостной плите является техническое решение по патенту России № 2376408, публ. 20.12.2009 г. Эта широкоплоскостная плита для трамвайного пути выполнена в виде плоской армированной монолитной колейной плиты, имеющей в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, для закрепления в их внутренних полостях протяженных рельсов. Ненапрягаемая арматура колейных плит представляет собой сплошные сетки нижнего и среднего уровня и дискретно размещенные сетки верхнего уровня либо смешанное армирование сетками из ненапрягаемой арматуры и отдельными стержнями предварительно напрягаемой арматуры. Металлические желоба в данной плите установлены горизонтально.

При горизонтальной установке ложемента и рельса возникает повышенное воздействие колеса трамвая на внутреннюю поверхность рельса, и она при этом быстрее изнашивается. Горизонтальная установка металлического желоба противоречит действующим нормативам и требует либо изменения профиля бандажа колесной пары трамвая (что трудновыполнимо для всего парка трамваев), либо установки рельса в каждом ложементе под предписанным углом, что влечет за собой повышенный расход фиксирующего материала.

Применение сплошных сеток в среднем уровне в варианте с использованием только ненапрягаемой арматуры увеличивает расход арматурной стали.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу изготовления широкоплоскостной плиты является техническое решение по патенту Республики Беларусь № 11657, публ. 28.02.2009 г. В данном способе изготовления плиты в подготовленную форму устанавливают закладные детали и заливают формовочный материал. Бетонирование производится верхней поверхностью вверх.

Недостатками данного решения являются увеличение расхода бетона, увеличение монтажного веса элементов, необходимость дополнительной чистовой обработки верхней поверхности после укладки плит.

Задачами настоящего изобретения является создание простого, технологичного устройства трамвайного пути, экономичной и технологичной широкоплоскостной плиты для него и способа ее изготовления.

Поставленная задача в устройстве трамвайного пути, содержащем размещенные на основании из дорожной одежды на расстоянии междупутья рельсовые колеи одного и другого направлений пути, образованные размещенными торцами встык плоскими армированными монолитными колейными плитами, имеющими в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, имеющих дно, наклоненные внутрь стенки и верхние горизонтальные отгибы, во внутренних полостях которых закреплены протяженные рельсы, и плоские армированные монолитные междупутные плиты, размещенные торцами встык между собой и боковыми сторонами между указанными колейными плитами одного и другого направления пути, решена тем, что каждый металлический желоб ложемента имеет наклонное дно с углом наклона, соответствующим наклону поверхности колесной пары, а верхняя поверхность горизонтальных отгибов каждого ложемента находится в одной плоскости с верхней поверхностью колейной плиты.

Поставленная задача относительно широкоплоскостной плиты для трамвайного пути, выполненной

- 1 016256 в виде плоской армированной монолитной колейной плиты, имеющей в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, для закрепления в их внутренних полостях протяженных рельсов, решена тем, что каждый металлический желоб ложемента имеет наклонное дно с углом наклона, соответствующим наклону поверхности колесной пары, а верхняя поверхность горизонтальных отгибов металлического желоба каждого ложемента находится в одной плоскости с верхней поверхностью колейной плиты.

Наклон дна каждого из указанных металлических желобов ложементов к центральной оси колейных плит предпочтительно составляет 1:20.

Металлические желоба ложементов могут быть выполнены как для установки желобчатых рельсов, так и для установки бесшеечных рельсов, что позволяет выполнить колейные плиты с уменьшенной толщиной.

Армирование каждой колейной плиты предпочтительно выполнено в виде пространственного каркаса из ненапрягаемой арматуры, имеющего нижний слой и связанный с ним верхний слой, выполненный с впадинами и выступами, причем впадины верхнего слоя расположены напротив указанных металлических желобов, а выступы - в пространстве между желобами.

Поставленная задача в способе изготовления широкоплоскостной плиты для трамвайного пути, выполненной в виде плоской армированной монолитной колейной плиты, имеющей в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, для закрепления в их внутренних полостях протяженных рельсов, в котором в подготовленную форму устанавливают закладные детали, заливают формовочный материал, отличающийся тем, что на дно формы укладывают металлические желоба ложементов так, что их горизонтальные отгибы опираются на указанное дно формы, а дно обращено вверх, а в качестве закладных деталей используют заранее изготовленный пространственный каркас из ненапрягаемой арматуры, имеющий нижний слой и связанный с ним верхний слой, выполненный с впадинами и выступами, устанавливая его так, чтобы впадины его верхнего слоя располагались напротив указанных металлических желобов, а выступы - в пространстве между желобами

На чертежах схематично показаны неограничивающие примеры реализации заявленных изобретений:

на фиг. 1 - устройство трамвайного пути в разрезе с широкоплоскостной плитой под бесшеечный рельс;

на фиг. 2 - взаимодействие обода колеса с рельсом на участке А на фиг. 1;

на фиг. 3 - устройство трамвайного пути в разрезе с широкоплоскостной плитой под желобковый рельс.

Заявленное устройство трамвайного пути включает размещенные на подготовленном основании 1 из дорожной одежды рельсовые колеи 2 и 3 одного и другого направлений, сформированные колейными плитами 4 с ложементами в виде металлических желобов 5 с уложенными в них рельсами 6 и междупутными плитами 7.

Каждый металлический желоб 5 имеет дно 8, наклоненные внутрь стенки 9, и верхние горизонтальные отгибы 10. Дно 8 каждого металлического желоба 5 выполнено с наклоном, угол которого соответствует наклону поверхности колесной пары. Стандартный наклон соприкасающейся с рельсом поверхности бандажа 11 (см. фиг. 2) в колесной паре составляет 1:20. Верхняя поверхность горизонтальных отгибов 10 каждого металлического желоба 5 ложемента находится в одной плоскости с верхней поверхностью колейной плиты 4.

Армирование всех плит выполнено в виде пространственного каркаса из ненапрягаемой арматуры, имеющего нижний слой 12 и связанный с ним верхний слой 13, выполненный с впадинами 14 и выступами 15. Этот каркас установлен так, чтобы впадины 14 его верхнего слоя располагались напротив указанных металлических желобов 5, а выступы 15 - в пространстве между желобами 5.

Изготовление заявленного устройства трамвайного пути начинают с изготовления необходимого количества колейных и междупутных плит.

Изготавливают каркас плиты согласно предварительному заданию. Колейные плиты 4 и междупутные плиты 7 изготавливают длиной 3 м.

На идеально ровную поверхность дна стальной формы опалубки (на чертежах не показано) укладывают верхней поверхностью горизонтальных отгибов 10 металлические желоба 5 ложементов. В форму устанавливают пространственный арматурный каркас так, чтобы впадины 14 его верхнего слоя располагались напротив указанных металлических желобов 5, а выступы 15 - в пространстве между желобами 5. К каркасу закрепляют сваркой металлические желоба 5 ложементов.

При этом ложемент с каркасом выставляется в плане с высокой точностью.

Бетонирование осуществляют известным способом.

Применение способа изготовления плиты верхней поверхностью плиты ко дну опалубки позволяет при устройстве трамвайных путей обойтись без чистовой обработки поверхности, так как необходимый рисунок верхней поверхности плит может быть сформирован матрицей уложенной на дно опалубки. Полученная при этом верхняя бетонная поверхность находится в одной плоскости с верхней поверхностью горизонтальных отгибов ложемента и не требует дополнительной обработки после бетонирования и

- 2 016256 монтажа плиты.

Готовые плиты укладывают на подготовленное основание 1 из дорожной одежды, включающее слой песчано-гравийной смеси 16, слой щебня 17, двухслойное покрытие из асфальтобетона 18. Желобковый или бесшеечный рельс 6 вклеивают в металлические желоба 5 при помощи эластичного клеевого состава 19. Между асфальтобетонным покрытием 18 и плитами непосредственно перед их укладкой устраивают выравнивающий слой 20 из эластичного материала, обеспечивающего непрерывность контакта между каждой плитой и основанием. Зазоры между плитами заполняют эластичным составом 21. В каждый желоб 5 устанавливают рельс 6 через прокладку 23 постоянной толщины, что обеспечивает более полный контакт колесной пары трамвая с верхом рельса 24, в результате чего происходит меньший износ как рельса, так и колесной пары.

После укладки плит производится укладка автодорожного покрытия 22 в зоне, примыкающей к полосе трамвайного движения.

Применение предлагаемой плиты позволяет снизить стоимость изготовления плит по сравнению с известными аналогами в 1,5-2 раза. Применение изобретения позволит снизить шум и вибрации от движения подвижного состава, повысить надежность крепления рельсов, снизить затраты по ремонту и содержанию пути, улучшить условия движения автотранспорта на совмещенных путях, улучшить эстетические качества трамвайных путей, повысить механизацию всех операций при монтаже, сократить сроки монтажа, устроить бесстыковой путь практически любой длины, произвести быструю замену рельсов, обеспечить стабильность положения рельсов, произвести ровную укладку на слой асфальта, повысить срок службы путей.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство трамвайного пути, содержащее размещенные на основании из дорожной одежды на расстоянии междупутья рельсовые колеи одного и другого направлений пути, образованные размещенными торцами встык плоскими армированными монолитными колейными плитами, имеющими в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, имеющих дно, наклоненные внутрь стенки и верхние горизонтальные отгибы, во внутренних полостях которых закреплены протяженные рельсы, и плоские армированные монолитные междупутные плиты, размещенные торцами встык между собой и боковыми сторонами между указанными колейными плитами одного и другого направления пути, отличающееся тем, что каждый металлический желоб ложемента имеет наклонное дно с углом наклона, соответствующим наклону поверхности колесной пары, а верхняя поверхность горизонтальных отгибов каждого ложемента находится в одной плоскости с верхней поверхностью колейной плиты.
2. Устройство трамвайного пути по п.1, отличающееся тем, что наклон дна каждого из указанных металлических желобов ложементов к центральной оси колейных плит составляет 1:20.
3. Устройство трамвайного пути по п.1, отличающееся тем, что металлические желоба выполнены для установки желобчатых рельсов.
4. Устройство трамвайного пути по п.1, отличающееся тем, что металлические желоба выполнены для установки бесшеечных рельсов, а колейные плиты выполнены с уменьшенной толщиной.
5. Устройство трамвайного пути по п.1, отличающееся тем, что армирование каждой колейной плиты выполнено в виде пространственного каркаса из ненапрягаемой арматуры, имеющего нижний слой и связанный с ним верхний слой, выполненный с впадинами и выступами, причем впадины верхнего слоя расположены напротив указанных металлических желобов, а выступы - в пространстве между желобами.
6. Широкоплоскостная плита для трамвайного пути, выполненная в виде плоской армированной монолитной колейной плиты, имеющей в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, для закрепления в их внутренних полостях протяженных рельсов, отличающаяся тем, что каждый металлический желоб ложемента имеет наклонное дно с углом наклона, соответствующим наклону поверхности колесной пары, а верхняя поверхность горизонтальных отгибов металлического желоба каждого ложемента находится в одной плоскости с верхней поверхностью колейной плиты.
7. Плита по п.6, отличающаяся тем, что наклон дна каждого из указанных металлических желобов ложементов к центральной оси колейных плит составляет 1:20.
8. Плита по п.6, отличающаяся тем, что металлические желоба выполнены для установки желобчатых рельсов.
9. Плита по п.6, отличающаяся тем, что металлические желоба выполнены для установки бесшеечных рельсов, а толщина плиты выполнена уменьшенной.
10. Плита по п.6, отличающаяся тем, что армирование плиты выполнено в виде пространственного каркаса из ненапрягаемой арматуры, имеющего нижний слой и связанный с ним верхний слой, выполненный с впадинами и выступами, причем впадины верхнего слоя расположены напротив указанных металлических желобов, а выступы - в пространстве между желобами.
11. Способ изготовления плиты для трамвайного пути, в котором в подготовленную форму уста

- 3 016256 навливают закладные детали, заливают формовочный материал, отличающийся тем, что на дно формы для плиты, выполненной в виде плоской армированной монолитной колейной плиты, имеющей в верхней части бетонного тела два параллельных ложемента в виде металлических желобов, для закрепления в их внутренних полостях протяженных рельсов, укладывают металлические желоба ложементов так, что их горизонтальные отгибы опираются на указанное дно формы, причем дно выполнено наклонным с углом наклона, соответствующим наклону поверхности колесной пары, и обращено вверх, а в качестве закладных деталей используют заранее изготовленный пространственный каркас.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что пространственный каркас изготавливают из ненапрягаемой арматуры в виде нижнего слоя и связанного с ним верхнего слоя, выполненного с впадинами и выступами, и устанавливают каркас так, чтобы впадины его верхнего слоя располагались напротив указанных металлических желобов, а выступы - в пространстве между желобами.