5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30
E 01 В 3/32. 3/46 E 01 В 2/00 ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ МЕТРОПОЛИТЕНА Область техники Предлагаемая полезная модель относится к области дорожного строительства, а именно, к метростроению и может бьггь использована при устройстве пути в тоннелях и на станциях метрополитена. Уровень техники Известна конструкция верхнего строения пути метрополитена, включающая бетонное основание, шпалы, уложенные в гнездах бетонного основания и опирающиеся на него через.упругие прокладки, и рельсы, закрепленные на шпалах, причем трапециевидная форма поперечного сечения шпалы повторяет профиль гнезда основания ее меньшее основание обращено вниз, а хотя бы одна сторона шпалы имеет угол наклона а атр, где - атр угол трения. (А.с. СССР № 1131954, Е 01 В 2/00, 1984). Известная конструкция обеспечивает повышение стабильности пути в горизонтальном направлении, но анкеровка шпалы в вертикальном направлении меньшей стороной вниз представляется недостаточной. При этом использование известного технического решения в метростроении затруднено вследствие отсутствия электроизоляции опорных частей рельсового пути от основания и весьма металлоемко ввиду массивной промежуточной опоры между рельсом и шпалой. Известна также конструкция верхнего строения пути метрополитена, включающая основание, на котором на упругом основании размещены шпалы, а рельсы закреплены на шпалах через опорные прокладки из упругого электроизолирующего материала, при этом соединение шпал с рельсами выполнено посредством хомутов и болтов, установленных в шпалах в электроизолирующих втулках. ( Заявка Германии № 3619417, Е 01 В 3/32, 1987 г.). 5 10 15 20 25 30 Такая конструкция обеспечивает надежную электроизоляцию рельсового пути от основания и туннельной обделки, однако обладает повышенными трудоемкостью и себестоимостью. Известна также конструкция верхнего строения пути метрополитена, включающая бетонное основание с гнездами, в которых размещены соединенные с рельсами шпалы коротыши из шлакобетона, в шпалах замоноличены вертикальные пластины, в верхней части которых выполнены пазы для креплений, пластины соединены между собой и материалом шпалы посредством стержневой продольной арматуры, пропущенной в отверстия в пластине. (Проектная документация.П-3-504-ПК.СБ.Шпала-коротышКП-50. Ленметрогипротранс, 1998). Наиболее близкой предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является конструкция верхнего строения пути метрополитена, включающая бетонное основание с гнездами, в которых размещены шпалы-коротыши, изготовленные из электроизоляционного материала, например, полимербетона, и соединенные с рельсами, причем для соединения с последними в шпалах замоноличены, по меньшей мере две, установленные вертикально пластины, выполненные с пазами под крепление рельсов в верхней части и соединенные между собой и с материалом шпалы посредством стержневой продольной арматуры, пропущенной через отверстия в пластине. (Верхнее строение пути МП-3-1111-ПК с применением шпал-коротышей из композиционных материалов. ТУ 5864-001-4587990-97). Использование Ё известном решении для изготовления шпал полимербетона приводит к удорожанию изделий и усложнению производства. Размещение пластин в плоскости поперечного сечения шпалы приводит к ослаблению ее сечения, что снижает прочностные характеристики шпалы, а наличие отверстий в пластинах требует их дополнительной механической обработки (сверления), что также увеличивает себестоимость готового изделия. К другим недостаткам известной конструкции можно отнести использование для изготовления 5 10 15 20 25 30 шпал такого материала как полимербетон, производство которого относится к числу вредных, а изделия из него в течение длительного срока выделяют токсические вещества. Сущность предлагаемой полезной модели Задачей, на решение которой направлено создание предлагаемой полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик верхнего строения пути метрополитена и снижение металлоемкости. Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в эффективном восприятии поперечнь1Х усилий, возникающих при торможении состава арматурой шпал и надежной электроизоляции рельсового пути от основания и туннельной обделки. Указанный технический результат достигается тем, что в верхнем строении пути метрополитена, включающем бетонное основание с гнездами, в которых расположены шпалы-коротыши, снабженные замоноличенными в них вертикальными пластинами и стержневой продольной арматурой, и рельсы, согласно предложению. пластины выполнены П-образными с зигзагообразной формой наружных и внутренних кромок, поверхность пластин покрыта электроизолирующим материалом, а продольная стержневая арматура дополнительно соединена между собой посредством поперечных элементов жесткости. Шпалы-коротыши могут быть армированы неметаллическими фибрами и изготовлены из полимерцементного бетона. Повышение прочностных характеристик в предлагаемом решении верхнего строения пути метрополитена обеспечивается за счет уменьшения перерезывающих усилий в шпалах, что достигается выполнением замоноличиваемых в шпалы-коротыши пластин Побразной формы, а также за счет увеличения сцепления последних с материалом шпал за счет волнистой или зигзагообразной формы боковых кромок и за счет эффективного восприятия эксплуатационных нагрузок продольной стержневой арматурой, дополнительно соединенной между собой поперечными связями. При этом П-образная форма пластин позволяет также уменьшить металлоемкость шпал. 5 10 15 20 25 30 Нанесение на поверхность пластин защитного электроизоляционного покрытия обеспечивает надежную электроизоляцию рельсового пути, причем в случае использования для покрытия порошковой композиции, например, на основе эпоксидных смол или поливинилбутираля сцепление пластин с материалом шпал не ухудшается. Дополнительное соединение элементов продольной арматуры между собой посредством поперечных связей обеспечивает эффективное восприятие поперечных усилий торможения состава, что повышает прочность и эксплуатационную надежность пути метрополитена. Использование для изготовления шпал-коротышей полимерцементного бетона с добавками и армирование его неметаллическими фибрами позволяет добиться увеличения динамической усталостной прочности бетона, что также является достоинством предлагаемого решения. Перечень Фигур чертежей Фиг. 1 - верхнее строение пути метрополитена, общий вид; Фиг. 2 - арматура шпалы-коротыша, вид сверху; Фиг. 3 - то же, разрез А-А; Фиг.4 - разрез Б-Б, фиг 3. Предлагаемая полезная модель содержит бетонное основание 1 с гнездами, в которых расположены шпалы-коротыши 2 , снабженные замоноличенными в них вертикальными П-образными пластинами 3 и продольной стержневой арматурой 4 дополнительно соединенной поперечными связями 5 и рельсы 6. Пластины 3 имеют зигзагообразную форму наружных и внутренних боковых граней, а их поверхность покрыта электроизолирующим материалом . Пример реализации полезной модели. При изготовлении шпал-коротышей 2 П-образные пластины 3 могут быть выполнены из стального листа толщиной 20-22 мм, например с помощью плазменной резки, что позволяет обойтись без последующей механической обработки пластин 3. При этом П-образная форма 5 10 15 20 использовать всю его площадь и обеспечить наименьший расход металла, то есть сократить отходы производства. Продольная стержневая арматура,4 заготавливается из арматуры класса А III, диаметром 10-12 мм, а поперечные связи 5 выполняются в виде скоб из арматуры класса А1 диаметром 6-8 мм. Два продольных стержня 4 соединяют поперечными связями 5 в рамки, на которые затем устанавливают фиксаторы защитного слоя материала шпал. На поверхность пластин 3 наносят защитное покрытие, для этого могут быть использованы полимерные порошковые композиции, сопротивление которых при толщине покрытия 250-300 мкм составляет 1,2-2,6 х10 Ом. Изготовление шпал-коротышей 2 осуществляют в стальной форме «лицом вниз - таким образом, чтобы выступающие части П-образных пластин 3 были обращены к днищу формы. Сначала в выполненные в днище формы пазы вставляют П-образные пластины 3 и выполняют их фиксацию. Затем на пластины 3 одевают рамки из арматуры 4 и 5, после чего форма помещается на виброплощадку и заполняется бетонной смесью, которая уплотняется. Для изготовления шпал 2 может быть использован полимерцементный бетон с добавками, например, латекса, ПВА или битумной эмульсии. После окончания уплотнения бетона и предварительной выдержки форма поступает на 4-6 часов в тепловую камеру для ускорения твердения бетона, а после остывания на распалубку. E 01 B 3/32. 3/46 E 01 В 2/00 TOP STRUCTURE OF THE METROWAY Technical field The proposed utility model relates to the field of road construction, namely, to metro construction and can be used to construct tracks in tunnels and subway stations. BACKGROUND OF THE INVENTION The structure of the upper structure of the subway track is known, including a concrete base, sleepers laid in the nests of the concrete base and resting on it through elastic gaskets, and rails mounted on the sleepers, the trapezoidal cross-sectional shape of the sleepers repeating the profile of the base nest, its smaller base facing down, and at least one side of the sleepers has an angle of inclination a atr, where atr is the angle of friction. (A.S. USSR No. 1131954, E 01 B 2/00, 1984). The known design provides increased stability of the path in the horizontal direction, but anchoring the sleepers in the vertical direction with the lower side down seems insufficient. Moreover, the use of a known technical solution in metro construction is difficult due to the lack of electrical insulation of the supporting parts of the rail track from the base and is very metal-intensive due to the massive intermediate support between the rail and the railroad tie. There is also known the design of the upper structure of the subway path, including a base on which sleepers are placed on an elastic base, and the rails are fixed to sleepers through supporting gaskets made of elastic insulating material, while the connection of sleepers with rails is made using clamps and bolts installed in sleepers in electrical insulating sleeves . (German Application No. 3619417, E 01 B 3/32, 1987). 5 10 15 20 25 30 This design provides reliable electrical insulation of the track from the base and tunnel lining, but it has increased complexity and cost. There is also known the design of the upper structure of the subway path, including a concrete base with nests, in which cinder concrete shorties connected to the rails are located, vertical plates are monolithic in the sleepers, in the upper part of which grooves are made for fasteners, the plates are interconnected and the sleepers material by means of a longitudinal bar reinforcement passed through holes in the plate. (Project documentation. P-3-504-PK. SB. Sleepers-shorties KP-50. Lenmetrogiprotrans, 1998). The closest proposed utility model in terms of technical nature and the achieved result is the construction of the upper structure of the subway path, including a concrete base with nests in which short sleepers are placed, made of electrical insulating material, such as polymer concrete, and connected to rails, and for connection with the latter at least two vertically mounted plates are made in the sleepers, made with grooves for fastening the rails in the upper part and connected to each other and to m materials under the sleepers by means of longitudinal reinforcement rod passed through openings in the plate. (The upper structure of the path is MP-3-1111-PK using sleepers-shortys made of composite materials. TU 5864-001-4587990-97). The use of the well-known solution for the manufacture of polymer concrete sleepers leads to higher cost of products and complication of production. Placing the plates in the plane of the cross section of the sleepers leads to a weakening of its cross section, which reduces the strength characteristics of the sleepers, and the presence of holes in the plates requires their additional machining (drilling), which also increases the cost of the finished product. Other disadvantages of the known design include the use for the manufacture of 5 10 15 20 25 30 sleepers of such material as polymer concrete, the production of which is harmful, and products from it for a long time release toxic substances. The essence of the proposed utility model The task to which the creation of the proposed utility model is aimed is to increase the operational characteristics of the upper structure of the subway track and reduce the metal consumption. The technical result from the use of the proposed utility model is the effective perception of the lateral forces arising from the braking of the reinforcement of sleepers and reliable electrical insulation of the track from the base and tunnel lining. The specified technical result is achieved by the fact that in the upper structure of the subway path, including a concrete base with nests, in which there are short sleepers equipped with vertical plates and rod longitudinal reinforcement monolithic in them, and rails, according to the proposal. the plates are made U-shaped with a zigzag shape of the outer and inner edges, the surface of the plates is covered with electrically insulating material, and the longitudinal bar reinforcement is additionally interconnected by means of transverse stiffeners. Sleepers-shorties can be reinforced with non-metallic fibers and made of polymer-cement concrete. The increase in strength characteristics in the proposed solution of the upper structure of the subway path is ensured by reducing the cutting forces in the sleepers, which is achieved by the implementation of plates of the U shape, monolithic into sleepers, and also by increasing the adhesion of the latter to the sleepers material due to the wavy or zigzag shape of the side edges and due to the effective perception of operational loads by longitudinal rod reinforcement, additionally interconnected by transverse bonds. Moreover, the U-shaped shape of the plates also reduces the metal consumption of sleepers. 5 10 15 20 25 30 Applying a protective electrical insulating coating to the surface of the plates provides reliable electrical insulation of the rail track, and in the case of using a powder composition, for example, based on epoxy resins or polyvinyl butyral, the adhesion of the plates to the sleepers does not deteriorate. An additional connection of the elements of longitudinal reinforcement with each other through transverse connections provides an effective perception of the transverse braking forces of the composition, which increases the strength and operational reliability of the subway. The use of polymer cement concrete with additives for the manufacture of sleepers-shorties and reinforcing it with non-metallic fibers allows to increase the dynamic fatigue strength of concrete, which is also an advantage of the proposed solution. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 - the upper structure of the underground path, general view; FIG. 2 - reinforcement sleepers-shorty, top view; FIG. 3 - the same, section aa; Figure 4 - section BB, figure 3. The proposed utility model contains a concrete base 1 with nests, in which there are short sleepers 2, equipped with vertical U-shaped plates 3 and longitudinal rod reinforcement 4 additionally connected by transverse links 5 and rails 6. The plates 3 have a zigzag shape of the outer and inner side faces, and their surface is covered with electrically insulating material. An example implementation of a utility model. In the manufacture of sleepers-shorties 2 U-shaped plates 3 can be made of steel sheet with a thickness of 20-22 mm, for example using plasma cutting, which eliminates the subsequent mechanical processing of the plates 3. In this case, the U-shaped form 5 10 15 20 to use its entire area and ensure the lowest metal consumption, that is, reduce production waste. Longitudinal bar reinforcement 4 is procured from reinforcement of class A III with a diameter of 10-12 mm, and transverse connections 5 are made in the form of brackets from reinforcement of class A1 with a diameter of 6-8 mm. Two longitudinal rods 4 are connected by transverse ties 5 into frames, onto which then the latches of the protective layer of the sleepers material are installed. A protective coating is applied to the surface of the plates 3; for this, polymer powder compositions can be used, the resistance of which with a coating thickness of 250-300 microns is 1.2-2.6 x 10 Ohms. The manufacture of short sleepers 2 is carried out in a steel mold "face down - so that the protruding parts of the U-shaped plates 3 are facing the bottom of the form. First, U-shaped plates 3 are inserted into the grooves made in the bottom of the mold and their fixation is performed. Then, frames from reinforcing bars 4 and 5 are put on plates 3, after which the form is placed on a vibrating platform and filled with concrete mixture, which is compacted. For the manufacture of sleepers 2 can be used polymer-cement concrete with additives, for example, latex, PVA or bitumen emulsion. After concrete compaction and preliminary exposure, the mold enters the heat chamber for 4-6 hours to accelerate the hardening of the concrete, and after cooling to the formwork.