Pierwszenstwo: 13.1.1965 Francja Opublikowano: J £ Sffft 1974 67939 KI. 19a,3/00 MKP EOlb 3/00 UKD Twórca wynalazku i Roger Paul Sonneville, Saint-Cloud (Francja) wlasciciel patentu: Zelbetowy podklad kolejowy Przedmiotem wynalazku jest zelbetowy podklad kolejowy, zawierajacy dwa zbrojone betonowe blo¬ ki oraz stalowy katownik, którego konce osadzone sa w tych betonowych blokach.Znane sa zelbetowe podklady kolejowe, zawiera¬ jace dwa betonowe bloki oraz rozpórke w postaci stalowego ksztaltownika o przekroju poprzecznym w ksztalcie liter Y, T, U, I lub katownika. Wada tych podkladów jest to, ze ksztaltowniki o przekro¬ ju poprzecznym w ksztalcie liter Y, T, U i I sa trudne do walcowania, potrzebuja do ich wykona¬ nia duzo czasu i drogich urzadzen walcowniczych.Poza tym sa one zbyt ciezkie z uwagi na maly mo¬ ment bezwladnosci wzgledem poziomej i pionowej osi obojetnej, charakteryzujacy ich wytrzymalosc w polaczeniu z dwoma blokami. Ksztaltownik o ksztalcie katownika stosowany w dotychczas wy¬ konywanych podkladach jest natomiast tak usytu¬ owany w blokach, ze jedno z jego ramion jest pro¬ stopadle do powierzchni dolnych podstaw betono¬ wych bloków, natomiast drugie jest poziome. Takie usytuowanie katownika jest niekorzystne, poniewaz katownik tak usytuowany przy dzialaniu maksy¬ malnego momentu gnacego, nie przekraczajacego granicy elastycznosci powodujacego maksymalne znieksztalcenie ma strzalke ugiecia bardzo duza, a wiec moment bezwladnosci maly.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej wymienionych wad, to jest takie usytuowanie ka¬ townika w podkladzie, aby wykazywal mozliwie 10 15 20 25 30 jak najmniejsza strzalke ugiecia, a wiec jak naj¬ wiekszy moment bezwladnosci.Cel ten osiagnieto dzieki skonstruowaniu zelbe¬ towego podkladu kolejowego zawierajacego dwa zbrojone betonowe bloki oraz stalowy katownik sta¬ nowiacy rozpórke, osadzony swymi koncami we wspomnianych betonowych blokach, którego istota polega na tym, ze swobodna czesc katownika znaj¬ dujaca sie pomiedzy betonowymi blokami jest tak usytuowana, ze plaszczyna dwusieczna kata dwu- sciennego utworzonego przez oba ramiona katowni¬ ka jest w przyblizeniu pozioma i równolegla do powierzchni dolnej podstawy kazdego betonowego bloku.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 — przedstawia zelbetowy podklad w rzucie aksono- metrycznym z czesciowym wybraniem betonowego bloku, fig. 2 — przedstawia odmiane wykonania podkladu wedlug fig. 1 w rzucie aksonometrycznym równiez z czesciowym wybraniem betonowego blo¬ ku, fig. 3 — katownik podkladu wedlug fig. 2 w rzucie aksonometrycznym, a fig. 4 — katownik od strony czola w rzucie aksonometrycznym.Zgodnie z fig. 1 podklad zawiera dwa zelbetowe bloki T, z których kazdy jest przeznaczony do umieszczenia na jego górnej powierzchni 1, 2 szy¬ ny R, oraz stalowy katownik P, którego konce sa osadzone w tych blokach. Katownik P sluzy jedno¬ czesnie jako glówne zbrojenie tych bloków oraz 67 9393 87 939 4 jako rozporka tych bloków. Katownik ten jest tak osadzony w blokach T, ze plaszczyzna przechodzaca przez dwusieczna Z-Z kata, utworzonego przez oba ramiona 3 i 4 katownika P, jest korzystnie pozioma i równolegla do dolnej powierzchni 5 kazdego blo¬ ku T. Zgodnie z wynalazkiem tego rodzaju uklad powinien byc zapewniony szczególnie w swobodnej czesci katownika P, umieszczonej pomiedzy beto¬ nowymi blokami T.Wedlug wykonania przedstawionego na fig. 1 wspomniany uklad jest taki sam na calej dlugosci belki.Do umocowania szyny kolejowej R na górnej po¬ wierzchni 1, 2 betonowych bloków, sluza sruby B, których leb jest zakotwiony w blokach T. Zamiast tych srub mozna stosowac okucia lub jarzma za¬ kotwione w blokach T lub przyklejone wprost do ich powierzchni lub tez dowolny inny element mocujacy, niezalezny od katownika P.W odmianie wykonania przedstawionej ha fig. 2 podklad zawiera tak samo dwa betonowe bloki Tl rozpierane za pomoca katownika Pi. W swej czesci swobodnej katownik P#1 zajmuje takie samo polo¬ zenie jak katownik P przedstawiony na fig. 1.Jednakze w bloku Tl ramiona 3 i 4 katownika sa tak usytuowane, ze jedno ramie 3 jest wygiete i stanowi poziome ramie 3a katownika PI lezace w plaszczyznie przechodzacej przez dwusieczna Z-Z kata katownika Pi, a drugie ramie 4 stanowi pio¬ nowe ramie 4a. Pionowe ramie 4a katownika Pi jest najkorzystniej zwrócone w strone dolnej po¬ wierzchni 5 kazdego betonowego bloku Tl, ale mo¬ ze ono byc skierowane, równiez w strone górnej po¬ wierzchni bloku 2.W celu uzyskania 'takiego ukladu ramion katow¬ nika Pi, w jego czesci swobodnej i w jego czesciach znajdujacych sie w blokach betonowych, koncem katownika, poczynajac od miejsca ich wchodzenia do bloku Tl nadaje sie wzajemny skret o okolo 45° dokola osi "umieszczonej zasadniczo wzdluz wierzcholka katownika (fig. 3 i 4).Sruby Bi maja leb mlotkowy 6, nad którym znaj¬ duje sie element ryglujacy 7. W miejscach, w któ¬ rych te sruby sa wsuwane do bloku Tl znajduja sie w betonie pionowe wyjecia 8 zaczynajace sie od górnej powierzchni 1, 2 betonowych bloków Tl i siegajace do poziomego ramienia 3a katownika Pi.Na wprost wyjec 8 w ramieniu 3a katownika Pi sa wykonane prostokatne otwory 9, których os wzdluzna jest równolegla do osi wzdluznej podkla¬ du, W ten sposób najmniej oslabia sie podklad, a zwlaszcza katownik Pi, w strefie bardzo obciazo¬ nej przytwierdzona szyna R.Ponizej kazdego otworu 9 jest wykonany w blo¬ ku Tl poziomy kanal 10. Kanal ten dochodzi do pionowego ramienia 4a katownika Pi, zas wylot ma na wzdluznym boku 11 bloku Tl, który znaj¬ duje sie po przeciwnej stronie pionowej plaszczy¬ zny symetrii bloku Tl niz pionowe ramie 4a katow¬ nika Pi, Kanal 10 ma przekrój poprzeczny korzyst¬ nie prostokatny, przy czym jego dno 12 jest ko¬ rzystnie nieznacznie zaokraglone.Wymiary wyjec 8, kanalów 10 oraz otworów 9 sa tak dobrane, azeby zapewnialy swobodne wkla¬ danie i ryglowanie srub Bx pod poziomymi ramio¬ nami 3a katownika Pi. W tym celu wyjecia 8 i ot¬ wory 9 maja taka dlugosc i szerokosc, ze umozli¬ wiaja przechodzenie srub B, z ich lbami 6 zwróco¬ nymi w kierunku wzdluznej osi podkladu. Szerokosc 5 wyjec 8 jest nieco wieksza niz otworów 9, przy czym szerokosc otworów 9 jest równa bokowi elementu ryglujacego 7 i szerokosci lba 6 srub Bi.Kanaly 10 sa przeznaczone do umozliwienia obrócenia sie lbów 6 srub Bx o 90° w stosunku do polozenia przy jakim sa wprowadzane do wyjec 8 i otworów 9. W tym celu kanaly 10 maja wysokosc równa lub wyzsza od facznej wysokosci lba 6 i ele¬ mentu ryglujacego 7, o ile taki element istnieje.Kanaly 10 maja szerokosc równa co najmniej prze¬ katnej lba 6, a zatem i przekatnej otworów 9, a ich dlugosc jest co najmniej równia odleglosci pionowej osi wyjec 8 od boku 11, w którym znajduja sie wy¬ loty tych kanalów, powiekszonej o pól przekatnej otworów 9. Dzieki temu kazda sruba Bt jest opusz¬ czana do wewnatrz wyjecia 8 i otworu 9 tak gle* boko, aby element ryglujacy 7 znalazl sie ponizej poziomego ramienia 3a, i aby ona sama mogla byc obrócona o 90° i podnoszona do góry na tyle, aby element ryglujacy 7 znalazl sie w otworze 9. Sruba Bx ma wówczas uniemozliwione obracanie sie pod¬ czas gdy jej leb mlotkowy 6 zostaje zakotwiony pod poziomym ramieniem 3a katownika Pi co za¬ pewnia duza sile zamocowania szyny R.Tego rodzaju zakotwienie srub w katowniku Pi jest uzyskiwane dzieki minimalnym wydraze¬ niom wewnetrznym w podkladzie. Z tych wlasnie wzgledów, inaczej niz w znanych zelbetowych pod¬ kladach nie znajduja sie kanaly poziome, o sze¬ rokosci równej szerokosci bloku, ani tez wyjecia . pionowe, które maja wylot na dolnej stronie 5 blo¬ ków Tl, stykajacej sie z podsypka. Poziome kanaly 10 sa krótkie, gdyz ich dlugosc nie przekracza po¬ lowy szerokosci podkladu na wysokosci rozporki, zwiekszonej o pól przekatnej lba 6 srub Bi. Kanaly te o tyle mniej oddzialywuja na wytrzymalosc blo¬ ków 1 na zmeczenie, ze sa one umieszczone na wy¬ sokosci poziomej osi obojetnej ich przekroju po¬ przecznego. W ten sposób podklad wedlug wyna¬ lazku jest mocniejszy i zapewnia wieksza trwalosc uzytkowania i stabilnosc.Usytuowany zgodnie z wynalazkiem katownik, przy jednakowym ciezarze i jednakowej grubosci ramion ma moment bezwladnosci wzgledem pozio¬ mej osi obojetnej bardziej korzystny niz odpowia¬ dajace profile w ksztalcie litery T lub Y, podczas gdy moment bezwladnosci w kierunku poprzecznym jest znacznie mniejszy.Nalezy nadmienic, ze niesymetria katownika jest tylko pozorna, jezeli umiesci sie srodek ciezkosci przekroju poprzecznego w poblizu wzdluznej osi symetrii betonowych bloków. Niesymetria ta moze byc zreszta wykorzystana z pozytkiem na liniach dwutorowych, jezeli wierzcholek katownika usytu¬ uje sie w kierunku nadjezdzajacych pociagów. Nie¬ bezpieczenstwa zahaczenia o profil elementów ciag¬ nionych po ziemi (na przyklad haków ciaglowych wagonów) sa w istocie mniejsze, natomiast jezeli rozporka ma byc przykryta podsypka, to odpornosc tego profilu na pelzanie, które na ogól przebiega w kierunku ruchu pojazdów, zostaje znacznie 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 67 939 6 zwiekszona. W ten sposób unika sie skutecznie wie¬ lu wyzej wymienionych wad znanych zelbetowych podkladów.Skrecenie katownika w odmianie podkladu zgod¬ nie z fig. 2—4 daje nastepujace zasadnicze korzysci, mianowicie, dzieki temu skreceniu srodek ciezko¬ sci profilu wewnatrz bloków jest umieszczony na innej wysokosci niz srodek ciezkosci przekroju po¬ przecznego katownika w czesci swobodnej, pomie¬ dzy dwoma betonowymi blokami, co stanowi pewna zalete w stosunku do ukladów juz znanych, a mia¬ nowicie uklad katownika z poziomym i pionowym ramieniem wewnatrz betonowych bloków umozliwia latwiejsze kotwienie srub mocujacych szyne kole¬ jowa.Zaleta podkladu wedlug wynalazku jest równiez to, ze przy tym samym ciezarze stali i tej samej grubosci ramion katownika, rozporka ma moment bezwladnosci wzgledem poziomej osi obojetnej wiekszy o okolo 50% od momentu bezwladnosci znanego profilu teowego lub profilu w ksztalcie litery Y. Ta zaleta jest wykorzystywania w torach o duzej szerokosci, w których wymagana jest jak najwieksza sztywnosc rozporki, a to w celu zapew¬ nienia poprawnej geometrii toru przez trwale po¬ wiazanie dwóch betonowych bloków.Wyjecia niezbedne do zapewniania wytwarzania zelbetowego podkladu, a takze do kotwienia srub mocujacych w rozpórce, maja duzo mniejszy wplyw na wytrzymalosc bloków betonowych na zmecze¬ nie niz uklady obecnie znane.Wreszcie otwory wykonane w poziomym ramieniu katownika o wiele mniej oslabiaja sam katownik niz wyjecia wykonywane w srodniku pionowym.Jest oczywiste, ze wynalazek nie ogranicza sie do sposobów wykonania podkladów opisanych i przed¬ stawionych na rysunku, które zostaly podane tylko tytulem przykladów. W szczególnosci, jak to juz bylo zaznaczone, ramie katownika 4a mogloby byc zwrócone w kierunku górnej strony 2 podkladu.W takim przypadku dwa kanaly poziome 10 tego samego bloku betonowego Tl zamiast miec wylot na tej samej bocznej stronie betonowego bloku wy¬ chodzilyby na dwie przeciwlegle wzdluzne strony boczne bloku betonowego. PL