RU213132U1 - Sleeper - Google Patents

Sleeper Download PDF

Info

Publication number
RU213132U1
RU213132U1 RU2021136857U RU2021136857U RU213132U1 RU 213132 U1 RU213132 U1 RU 213132U1 RU 2021136857 U RU2021136857 U RU 2021136857U RU 2021136857 U RU2021136857 U RU 2021136857U RU 213132 U1 RU213132 U1 RU 213132U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeper
cells
polymer lining
concrete base
lining
Prior art date
Application number
RU2021136857U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Николаевич Головач
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Индустриальный центр"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Индустриальный центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Индустриальный центр"
Application granted granted Critical
Publication of RU213132U1 publication Critical patent/RU213132U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области строительства как для фундаментов зданий, опор мостов и других сооружений, так и для строительства путей рельсового транспорта, и касается устройства и способа получения шпалы, содержащей виброизоляционную подкладку, служащую для поглощения и рассеивания высоких вибрационных и деформирующих нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации сооружений, например, при проезде транспорта. Общая задача для полезной модели - повышение эксплуатационной надежности шпалы за счет достижения технического результата - усиления соединения полимерной подкладки с бетонной основой шпалы и повышения их поперечного сопротивления ее сдвигу при восприятии нагрузок. Шпала (1) (фиг. 1-4, 10, 11) содержит внедренную в ее бетонную основу (2) полимерную подкладку (3), состоящую из опорного слоя (4) и демпфирующего слоя (5). Между бетонной основой (2) и опорным слоем (4) полимерной подкладки (3) образованы зоны зазоров (6), в которых расположен демпфирующий слой (5), сформированный в виде объемной структуры, образованной ячейками (7). Ячейки (7) содержат стенки (8), внедренные частично в бетонную основу (2) и сопряженные с днищами (9), образованными опорным слоем (2) полимерной подкладки (3). Такие пространства в виде зон зазоров (6) между элементами шпалы могут быть заполнены различными усиливающими элементами для повышения поперечного сопротивления сдвигу шпалы при восприятии ею нагрузок. Так как между бетонной основой (2) и опорным слоем (4) выполнены зоны зазоров (6), в которых расположен демпфирующий слой (5), то повышаются амортизационные свойства полимерной подкладки (3) при восприятии вертикальных нагрузок.

Figure 00000002
The utility model relates to the field of construction both for building foundations, bridge supports and other structures, and for the construction of rail transport tracks, and concerns a device and method for producing a sleeper containing a vibration-insulating lining that serves to absorb and dissipate high vibration and deforming loads that occur in during the operation of structures, for example, during the passage of vehicles. The general task for the utility model is to increase the operational reliability of the sleeper by achieving a technical result - strengthening the connection of the polymer lining with the concrete base of the sleeper and increasing their transverse resistance to shear when taking loads. The sleeper (1) (Fig. 1-4, 10, 11) contains a polymer lining (3) embedded in its concrete base (2), consisting of a support layer (4) and a damping layer (5). Between the concrete base (2) and the support layer (4) of the polymer lining (3), gap zones (6) are formed, in which a damping layer (5) is located, formed in the form of a three-dimensional structure formed by cells (7). The cells (7) contain walls (8) partially embedded in the concrete base (2) and coupled with bottoms (9) formed by the support layer (2) of the polymer lining (3). Such spaces in the form of gap zones (6) between the elements of the sleeper can be filled with various reinforcing elements to increase the transverse shear resistance of the sleeper when it perceives loads. Since gap zones (6) are made between the concrete base (2) and the support layer (4), in which the damping layer (5) is located, the shock-absorbing properties of the polymer lining (3) increase when perceiving vertical loads.
Figure 00000002

Description

Полезная модель относится к области строительства как для фундаментов зданий, опор мостов и других сооружений, так и для строительства путей рельсового транспорта, и касается устройства шпалы, содержащей виброизоляционную подкладку, служащую для поглощения и рассеивания высоких вибрационных и деформирующих нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации сооружений, например, при проезде транспорта.The utility model relates to the field of construction both for building foundations, bridge supports and other structures, and for the construction of rail transport tracks, and concerns the installation of a sleeper containing a vibration-insulating lining that serves to absorb and dissipate high vibration and deforming loads that occur during the operation of structures , for example, when driving.

Известна шпала [1, Патент АТ 506529 В1 МПК Е01В 1/00, приоритет 06.03.2008, опубликован 15.09.2009]. Такая шпала содержит подкладку с эластичным слоем, в котором и над которым расположен соединительный слой для бетонной шпалы. Соединительный слой выполнен в виде пространственной решетчатой сетки из нитей. Между нитями образованы пустые пространства для заполнения их бетоном при изготовлении шпалы. Данное выполнение соединительного слоя обеспечивает надежное соединение подкладки со шпалой. Однако ввиду того, что соединительный слой, выполненный из нитей, недостаточно жесткий и не может оказать сильное сопротивление сдвигу эластичного слоя, эффективность такой шпалы низкая. Кроме того, ввиду слоистой конструкции подкладки данная шпала сложна в процессе изготовления.Known sleeper [1, Patent AT 506529 B1 IPC E01B 1/00, priority 06.03.2008, published 15.09.2009]. Such a sleeper contains a lining with an elastic layer, in which and above which there is a connecting layer for a concrete sleeper. The connecting layer is made in the form of a spatial lattice mesh of threads. Empty spaces are formed between the threads to be filled with concrete during the manufacture of the sleeper. This execution of the connecting layer provides a reliable connection of the lining with the sleeper. However, due to the fact that the connecting layer made of filaments is not rigid enough and cannot provide strong shear resistance of the elastic layer, the effectiveness of such a sleeper is low. In addition, due to the layered structure of the lining, this sleeper is difficult to manufacture.

Известна более эффективная и простая в изготовлении шпала [2, Патент DE 102013209495 В4, МПК Е01В 3/00, приоритет 22.05.2013 опубликован 27.11.2014], которая на нижней своей поверхности содержит подкладку, состоящую из опорной конструкции, выполненной из эластичного полимерного материала и соединительного слоя, при этом структура соединительного слоя выполнена путем модификации поверхности опорной конструкции.A more efficient and easy-to-manufacture sleeper is known [2, Patent DE 102013209495 B4, IPC E01B 3/00, priority 05/22/2013 published 11/27/2014], which on its lower surface contains a lining consisting of a support structure made of an elastic polymer material and a connecting layer, wherein the structure of the connecting layer is made by modifying the surface of the support structure.

Соединительный слой подкладки в такой шпале выполнен в виде волокнистой структуры, из упругого термопластичного полимерного материала. При этом волокнистая структура изготовлена вместе с опорной конструкцией, как одно целое изделие, посредством литья под давлением. В таком изделии волокна изогнуты или имеют перегиб, а структура волокна имеет множество участков с различной ориентацией элементов.The connecting layer of the lining in such a sleeper is made in the form of a fibrous structure, made of an elastic thermoplastic polymer material. In this case, the fibrous structure is made together with the supporting structure as a single piece by means of injection molding. In such a product, the fibers are bent or have a kink, and the fiber structure has many sections with different element orientations.

Такая амортизирующая подошва из подшпальной подкладки может крепиться к шпале посредством крепежной конструкции. Крепление может быть выполнено в форме фитинга, например, путем затвердевания бетона в приемных зонах конструкции крепления. Это усложняет конструкцию изделия.Such a shock-absorbing sleeper sole can be attached to a sleeper by means of a fastening structure. The attachment can be made in the form of a fitting, for example by hardening concrete in the receiving areas of the attachment structure. This complicates the design of the product.

Кроме того, волокна, которые выступают над опорной конструкцией, не замкнуты между собой, поэтому не обладают достаточной жесткостью, что не обеспечивает надежного поперечного сопротивления сдвигу при восприятии нагрузок. Поэтому и шпала, выполняющая функцию амортизирующей подошвы на основе такой подшпальной подкладки, недостаточна долговечна.In addition, the fibers that protrude above the support structure are not closed to each other, therefore they do not have sufficient rigidity, which does not provide reliable transverse shear resistance when absorbing loads. Therefore, the sleeper, which performs the function of a shock-absorbing sole based on such a sleeper lining, is not durable enough.

Известна более простая по конструкции и более долговечная шпала [3, Патент WО 2008122066 A1, Е01В 3/46, приоритет 06.04.2007 опубликован 16.10.2008], выбранная в качестве прототипа первой полезной модели.A simpler design and more durable sleeper is known [3, Patent WO 2008122066 A1, E01B 3/46, priority 04/06/2007 published 10/16/2008], chosen as a prototype of the first utility model.

Эта шпала содержит подкладку, имеющую опорный слой, по меньшей мере, из одного полимера с демпфирующим слоем для контакта и соединения с бетонной шпалой. Структура демпфирующего слоя также выполнена путем модификации поверхности опорной конструкции и образована каналообразными и порообразными углублениями или каналообразными выступами. При соединении со шпалой данные каналы заполняются бетоном, что увеличивает сопротивление сдвигу при восприятии нагрузок.This sleeper contains a lining having a support layer of at least one polymer with a damping layer for contact and connection with a concrete sleeper. The structure of the damping layer is also made by modifying the surface of the support structure and is formed by channel-like and porous recesses or channel-like protrusions. When connected to a sleeper, these channels are filled with concrete, which increases the shear resistance when taking loads.

Для изготовления данной шпалы требуется тщательное соблюдение технологии для полного заполнения бетоном каналов соединительного слоя подкладки, что негативно сказывается на надежности соединения полимерной подкладки с бетонной основой шпалы.For the manufacture of this sleeper, careful observance of the technology is required to completely fill the channels of the connecting layer of the lining with concrete, which negatively affects the reliability of the connection of the polymer lining with the concrete base of the sleeper.

Данное обстоятельство отрицательно сказывается на надежности и стоимости железнодорожного пути, в которых эти шпалы применяются.This circumstance adversely affects the reliability and cost of the railway track in which these sleepers are used.

Поэтому задачей для полезной модели является повышение эксплуатационной надежности шпалы за счет достижения технического результата - усиления соединения полимерной подкладки с бетонной основой шпалы и повышения поперечного сопротивления ее сдвигу при восприятии нагрузок.Therefore, the task for the utility model is to increase the operational reliability of the sleeper by achieving a technical result - strengthening the connection of the polymer lining with the concrete base of the sleeper and increasing the transverse resistance to its shear when absorbing loads.

Поставленная задача достигается тем, что в шпале, содержащей внедренную в ее бетонную основу (2) полимерную подкладку (3), состоящую из опорного слоя (4) и демпфирующего слоя (5), имеется отличительный признак: между бетонной основой (2) и опорным слоем (4) полимерной подкладки (3) образованы зоны зазоров (6), в которых расположен демпфирующий слой (5), сформированный в виде объемной структуры, образованной ячейками (7), содержащими стенки (8), внедренные частично в бетонную основу (2) и сопряженные с днищами (9), образованными опорным слоем (4) полимерной подкладки (3).The task is achieved by the fact that in the sleeper containing embedded in its concrete base (2) polymer lining (3), consisting of a support layer (4) and a damping layer (5), there is a distinctive feature: between the concrete base (2) and the support a layer (4) of a polymer lining (3) forms zones of gaps (6), in which a damping layer (5) is located, formed in the form of a three-dimensional structure formed by cells (7) containing walls (8) embedded partially into the concrete base (2 ) and coupled with the bottoms (9) formed by the support layer (4) of the polymer lining (3).

Такие пространства в виде зон зазоров (6) между элементами шпалы могут быть заполнены различными усиливающими элементами для повышения поперечного сопротивления сдвигу шпалы при восприятии ею нагрузок.Such spaces in the form of gap zones (6) between the elements of the sleeper can be filled with various reinforcing elements to increase the transverse shear resistance of the sleeper when it perceives loads.

В частности это могут быть элементы, описанные ниже, как дополнительные отличительные признаки:In particular, these may be the elements described below as additional distinguishing features:

сопряжение днищ (9) ячеек (7) со стенками (8) выполнено по радиусу (R);the conjugation of the bottoms (9) of the cells (7) with the walls (8) is made along the radius (R);

стенки (8) ячеек (7) полимерной подкладки (3) образованы перегородками (10), выполненными сплошными;the walls (8) of the cells (7) of the polymer lining (3) are formed by solid partitions (10);

в упомянутых ячейках (7) полимерной подкладки (3) расстояния (f) между перегородками (10), не превышают их высоту (h);in the said cells (7) of the polymer lining (3), the distances (f) between the partitions (10) do not exceed their height (h);

внутри упомянутых ячеек (7) полимерной подкладки (3) выполнены ребра (11), сопряженные с их днищами (9);inside the said cells (7) of the polymer lining (3) there are ribs (11) connected with their bottoms (9);

внутри упомянутых ячеек (7) полимерной подкладки (3) расположены дополнительные ячейки (12), образованные дополнительными перегородками (13) высота (k) которых меньше высоты (h) перегородок (10) ячеек (7);inside the mentioned cells (7) of the polymer lining (3) there are additional cells (12) formed by additional partitions (13) whose height (k) is less than the height (h) of the partitions (10) of the cells (7);

упомянутые зоны зазоров (6) заполнены газом;said gap zones (6) are filled with gas;

упомянутые зоны зазоров (6) заполнены пористыми элементами (14);said gap zones (6) are filled with porous elements (14);

с внутренней стороны днищ (9) ячеек (7) полимерной подкладки (3) выполнены дополнительные выступы (15), направленные в сторону упомянутой бетонной основы (2) с обеспечением возможности контакта с нею;on the inner side of the bottoms (9) of the cells (7) of the polymer lining (3), additional protrusions (15) are made, directed towards the mentioned concrete base (2) with the possibility of contact with it;

упомянутые дополнительные выступы (15) полимерной подкладки (3) выполнены пористыми.said additional protrusions (15) of the polymer lining (3) are porous.

Данные дополнительные признаки полезной модели обеспечивают усиление ее эффектов за счет того, что демпфирующий слой (5), оформленный в виде объемной структуры, образованной ячейками (7), внедрен в бетонную основу (2), с вариантами, как описано выше. Поэтому усиливается соединение полимерной подкладки (3) с бетонной основой (2) шпалы (1) и повышается поперечное сопротивление ее сдвигу при восприятии нагрузок.These additional features of the utility model enhance its effects due to the fact that the damping layer (5), designed in the form of a three-dimensional structure formed by cells (7), is embedded in the concrete base (2), with options as described above. Therefore, the connection of the polymer lining (3) with the concrete base (2) of the sleeper (1) is enhanced and the transverse resistance to its shear when the load is perceived increases.

Так как между бетонной основой (2) и опорным слоем (4) выполнены зоны зазоров (6), в которых расположен демпфирующий слой (5), то повышаются амортизационные свойства полимерной подкладки (3) при восприятии вертикальных нагрузок.Since gap zones (6) are made between the concrete base (2) and the support layer (4), in which the damping layer (5) is located, the shock-absorbing properties of the polymer lining (3) increase when perceiving vertical loads.

Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 показан поперечный разрез шпалы на примере применения ее для постройки фундаментов сооружений; на фиг. 2 показан поперечный разрез шпалы на примере применения ее для железнодорожного пути; на фиг. 3 - увеличенный местный вид А по фиг. 1, 2; на фиг. 4 - увеличенный местный вид А по фиг. 1, 2 варианта при восприятии вертикальных нагрузок, фиг. 5 - вид в перспективе полимерной подкладки; на фиг. 6 - повернутый разрез Б-Б по фиг. 5; на фиг. 7 - повернутый разрез Б-Б по фиг. 5 для варианта выполнения полимерной подкладки с ребрами, сопряженными с днищами ячеек; на фиг. 8 - вид в перспективе полимерной подкладки с дополнительными ячейками; на фиг. 9 - повернутый разрез В-В по фиг. 8; на фиг. 10 - увеличенный местный вид А по фиг. 1, 2 для варианта выполнения шпалы с пористыми элементами; на фиг. 11 - увеличенный местный вид А по фиг. 1, 2 для варианта выполнения шпалы с выступами на полимерной подкладке; на фиг. 12 показано исполнение полимерной подкладки, например, с трехгранными ячейками; на фиг. 13 показано исполнение полимерной подкладки, например, с шестигранными ячейками; на фиг. 14 показан пример выполнения полимерной подкладки с ячейками образованными криволинейными перегородками; на фиг. 15 показан поперечный разрез шпалы в ограничительном устройстве при ее изготовлении; на фиг. 16 показан тот же разрез, что и на фиг. 15, но с вариантом выполнения шпалы, содержащей пористые элементы в полимерной подкладке.The essence of the utility model is illustrated by illustrations, where in Fig. 1 shows a cross section of a sleeper on the example of its use for the construction of foundations of structures; in fig. 2 shows a cross section of a sleeper using an example of its application for a railway track; in fig. 3 is an enlarged detail view of A in FIG. 12; in fig. 4 is an enlarged detail view of A in FIG. 1, 2 options for the perception of vertical loads, Fig. 5 is a perspective view of the polymer backing; in fig. 6 is a rotated section B-B of FIG. 5; in fig. 7 is a rotated section B-B of FIG. 5 for an embodiment of a polymer lining with ribs conjugated with the bottoms of the cells; in fig. 8 is a perspective view of a polymer pad with additional cells; in fig. 9 is a rotated B-B section of FIG. eight; in fig. 10 is an enlarged detail view of A in FIG. 1, 2 for the embodiment of the sleeper with porous elements; in fig. 11 is an enlarged detail view of A in FIG. 1, 2 for the embodiment of the sleeper with ledges on a polymer lining; in fig. 12 shows the execution of the polymer lining, for example, with trihedral cells; in fig. 13 shows the execution of the polymer lining, for example, with hexagonal cells; in fig. 14 shows an example of a polymer lining with cells formed by curvilinear partitions; in fig. 15 shows a cross section of a sleeper in a restrictive device during its manufacture; in fig. 16 shows the same section as in FIG. 15, but with an embodiment of a sleeper containing porous elements in a polymer lining.

Шпала (1) (фиг. 1-4, 10, 11) содержит внедренную в ее бетонную основу (2) полимерную подкладку (3), состоящую из опорного слоя (4) и демпфирующего слоя (5). Между бетонной основой (2) и опорным слоем (4) выполнены зоны зазоров (6), в которых расположен демпфирующий слой (5), оформленный в виде объемной структуры, образованной ячейками (7). Ячейки (7) содержат стенки (8), внедренные частично в бетонную основу (2) и сопряженные с днищами (9), образованными опорным слоем (4).The sleeper (1) (Fig. 1-4, 10, 11) contains a polymer lining (3) embedded in its concrete base (2), consisting of a support layer (4) and a damping layer (5). Between the concrete base (2) and the support layer (4) there are zones of gaps (6) in which a damping layer (5) is located, designed in the form of a three-dimensional structure formed by cells (7). The cells (7) contain walls (8) partially embedded in the concrete base (2) and coupled with bottoms (9) formed by the support layer (4).

Так как между бетонной основой (2) и опорным слоем (4) выполнены зоны зазоров (6), в которых расположен демпфирующий слой (5), то повышаются амортизационные свойства полимерной подкладки (3) при восприятии вертикальных нагрузок. К тому же экономия полимерного материала за счет зон зазоров (6), заполненных воздухом, упомянутой полимерной подкладки (3) положительно сказывается на экономическом эффекте применения такой шпалы (1).Since gap zones (6) are made between the concrete base (2) and the support layer (4), in which the damping layer (5) is located, the shock-absorbing properties of the polymer lining (3) increase when perceiving vertical loads. In addition, the saving of polymeric material due to the zones of gaps (6) filled with air, the said polymer lining (3) has a positive effect on the economic effect of using such a sleeper (1).

Сопряжение днищ (9) (фиг. 6) ячеек (7) со стенками (8) могут выполняться по радиусу (R), что устраняет зоны концентраций напряжений при нагрузке полимерной подкладки (3) и в конечном итоге увеличивается прочность последней.The conjugation of the bottoms (9) (Fig. 6) of the cells (7) with the walls (8) can be performed along the radius (R), which eliminates the zones of stress concentrations under the load of the polymer lining (3) and ultimately increases the strength of the latter.

Стенки (8) ячеек (7) образованы перегородками (10), выполненными сплошными, что также увеличивает прочность полимерной подкладки (3). Перегородки (10) могут выполняться прямолинейными (фиг. 5, 8, 12, 13) и криволинейными (фиг. 14).The walls (8) of the cells (7) are formed by solid partitions (10), which also increases the strength of the polymer lining (3). Partitions (10) can be made straight (Fig. 5, 8, 12, 13) and curvilinear (Fig. 14).

В упомянутых ячейках (7) (фиг. 6) расстояния (f) между перегородками (10), не превышают их высоту (h), что является оптимальным для функционирования демпфирующего слоя (5) и одновременно, прочного соединения полимерной подкладки (3) с бетонной основой (2) шпалы (1).In the mentioned cells (7) (Fig. 6), the distances (f) between the partitions (10) do not exceed their height (h), which is optimal for the functioning of the damping layer (5) and, at the same time, a strong connection of the polymer lining (3) with concrete base (2) sleepers (1).

Внутри упомянутых ячеек (7) могут выполняться ребра (11), сопряженные с их днищами (9), что увеличивает жесткость опорного слоя (4) и, как следствие, прочность полимерной подкладки (3). Для усиления конструкции упомянутые ребра (11) могут выполняться под наклоном к перегородкам (10) (фиг. 7).Ribs (11) connected with their bottoms (9) can be made inside the mentioned cells (7), which increases the rigidity of the support layer (4) and, as a result, the strength of the polymer lining (3). To strengthen the structure, said ribs (11) can be made at an angle to the partitions (10) (Fig. 7).

Внутри упомянутых ячеек (7) (фиг. 8, 9) могут быть расположены дополнительные ячейки (12), образованные дополнительными перегородками (13) высота (k) которых меньше высоты перегородок (h) (10) ячеек (7). В этом случае происходит перераспределение вертикальной нагрузки на границе бетонной основы (2) шпалы (1) с зоной зазоров (6) на дополнительные перегородки (13), что способствует увеличению долговечности полимерной подкладки (3).Inside the mentioned cells (7) (Fig. 8, 9) additional cells (12) can be located, formed by additional partitions (13) whose height (k) is less than the height of the partitions (h) (10) of the cells (7). In this case, the vertical load is redistributed at the border of the concrete base (2) of the sleeper (1) with the gap zone (6) to additional partitions (13), which increases the durability of the polymer lining (3).

Упомянутые зоны зазоров (6) заполнены газом, например, атмосферным воздухом, который способствует простоте и надежности заделки в бетонную основу (2) шпалы (1) на вибростенде на этапе производства, создавая избыточное давление в ячейках (7), и тем самым не допуская контакт подвижной бетонной смеси (20) с их днищами (9). Кроме того, данная конструктивная особенность не допускает полного погружения полимерной подкладки (3) в подвижной бетонной смеси (20), что упрощает конструкцию ограничивающего устройства (21).The mentioned gap zones (6) are filled with gas, for example, atmospheric air, which contributes to the simplicity and reliability of embedding the sleepers (1) into the concrete base (2) on the vibrating stand at the production stage, creating excess pressure in the cells (7), and thereby preventing contact of the mobile concrete mixture (20) with their bottoms (9). In addition, this design feature does not allow the polymer lining (3) to be completely immersed in the moving concrete mixture (20), which simplifies the design of the restricting device (21).

Зоны зазоров (6) (фиг. 10) также могут быть заполнены пористыми элементами (14), что повышает амортизационные свойства полимерной подкладки (3) при восприятии вертикальных нагрузок.The gap zones (6) (Fig. 10) can also be filled with porous elements (14), which increases the shock-absorbing properties of the polymer lining (3) when perceiving vertical loads.

С внутренней стороны днищ (9) (фиг. 11) ячеек (7) полимерной подкладки (3) могут быть выполнены дополнительные выступы (15), направленные в сторону упомянутой бетонной основы (2) с обеспечением возможности контакта с нею. В этом случае происходит перераспределение вертикальной нагрузки на границе бетонной основы (2) шпалы (1) с зоной зазоров (6) на дополнительные выступы (15), что способствует увеличению долговечности полимерной подкладки (3).On the inner side of the bottoms (9) (Fig. 11) of the cells (7) of the polymer lining (3), additional protrusions (15) can be made, directed towards the mentioned concrete base (2) with the possibility of contact with it. In this case, the vertical load is redistributed at the border of the concrete base (2) of the sleeper (1) with the gap zone (6) to additional protrusions (15), which increases the durability of the polymer lining (3).

Упомянутые дополнительные выступы (15) (фиг. 11) могут быть выполнены пористыми, что повышает амортизационные свойства полимерной подкладки (3) при восприятии вертикальных нагрузок.Said additional protrusions (15) (Fig. 11) can be made porous, which increases the cushioning properties of the polymer lining (3) in the perception of vertical loads.

Способ (фиг. 15) изготовления шпалы (1), заключается в том, что в ограничивающее устройство (21) устанавливают армирующие элементы (23), затем заливают подвижную бетонную смесь (20) и осуществляют кратковременную вибрацию ограничивающего устройства (21). После чего полимерную подкладку (3) ее выступами (22) вдавливают вибрирующим прижимным элементом (24) в подвижную бетонную смесь (20), таким образом, что между ней и опорным слоем (4) полимерной подкладки (3) образуются заполненные газовой смесью зоны зазоров (6) для обеспечения функции демпфирующего слоя (5) шпалы (1). После отверждения подвижной бетонной смеси (20), ограничивающее устройство (21) и прижимной элемент (24) снимают. Предложенный способ позволяет сформировать демпфирующий слой (5) с зоной зазоров (6), заполненных газовой смесью в полимерной подкладке (3), что повышает амортизационные свойства шпалы (1) при восприятии вертикальных нагрузок. Как вариант, перед упомянутым вдавливанием в подвижную бетонную смесь (20) полимерной подкладки (3) ее ячейки (7) частично заполняют пористыми элементами (14) (фиг. 16). Для соединения пористых элементов (14) с днищами (9) ячеек (7) их приклеивают или используют эффект электростатического притяжения перед вдавливанием полимерной подкладки (3) в подвижную бетонную смесь (20). При применении другого способа - пористые элементы (14) насыпают или наносят любым удобным способом на поверхность подвижной бетонной смеси (20) перед вдавливанием полимерной подкладки (3), а в процессе вдавливания упомянутые пористые элементы (14) распределяются в ячейках (7) зон зазоров (6).The method (Fig. 15) for the manufacture of a sleeper (1) consists in the fact that reinforcing elements (23) are installed in the limiting device (21), then a movable concrete mix (20) is poured and the limiting device (21) is briefly vibrated. After that, the polymer lining (3) with its protrusions (22) is pressed by a vibrating clamping element (24) into the moving concrete mixture (20), so that between it and the support layer (4) of the polymer lining (3) gap zones filled with a gas mixture are formed. (6) to ensure the function of the damping layer (5) of the sleeper (1). After curing of the movable concrete mixture (20), the limiting device (21) and the clamping element (24) are removed. The proposed method makes it possible to form a damping layer (5) with a zone of gaps (6) filled with a gas mixture in a polymer lining (3), which increases the cushioning properties of the sleeper (1) when absorbing vertical loads. As an option, prior to said indentation into the mobile concrete mixture (20) of the polymer lining (3), its cells (7) are partially filled with porous elements (14) (Fig. 16). To connect the porous elements (14) with the bottoms (9) of the cells (7), they are glued or the effect of electrostatic attraction is used before the polymer lining (3) is pressed into the mobile concrete mix (20). When using another method, the porous elements (14) are poured or applied in any convenient way on the surface of the mobile concrete mix (20) before the indentation of the polymer lining (3), and in the process of indentation, the said porous elements (14) are distributed in the cells (7) of the gap zones (6).

Такая шпала (1) (фиг. 1) может применяться при строительстве, когда поверх полимерной подкладки (3) на уровне демпфирующего слоя (5) имеется бетонная основа (2) шпалы (1), предварительно залитая с частичным закрытием перегородок (10). Шпала (1) устанавливается на балластную подушку (18) из щебня либо на основание из другого материала. На (фиг. 2) показан пример применения шпалы (1) для железнодорожного пути (19), с установленными рельсами (17).Such a sleeper (1) (Fig. 1) can be used in construction, when there is a concrete base (2) of the sleeper (1) on top of the polymer lining (3) at the level of the damping layer (5), previously poured with partial closure of the partitions (10). The sleeper (1) is installed on a ballast pad (18) made of crushed stone or on a base made of another material. On (Fig. 2) shows an example of the use of a sleeper (1) for a railway track (19), with installed rails (17).

Предложенная шпала (1) применяется для повышения упругости конструкции верхнего строения пути для рельсового транспорта, в частности железнодорожного, для обеспечения рассеяния и равномерного перераспределения вибрационных нагрузок, для сокращения уровня износа шпал (1), а также для не допущения разрушения щебня и проседания балластной подушки (18). Также применение таких шпал (1) способствует снижению общего уровня шума, вызываемого вибрацией в стальных и бетонных конструкциях строений и мостов при прохождении поезда.The proposed sleeper (1) is used to increase the elasticity of the track structure for rail transport, in particular railway, to ensure dispersion and uniform redistribution of vibration loads, to reduce the wear level of sleepers (1), as well as to prevent the destruction of crushed stone and subsidence of the ballast cushion (eighteen). Also, the use of such sleepers (1) helps to reduce the overall noise level caused by vibration in the steel and concrete structures of buildings and bridges during the passage of the train.

В момент движения колес железнодорожного состава по участку пути, оборудованному такими шпалами (1), возникают повышенные нагрузки и вибрации, особенно при прохождении стыков рельсов (17). Эти нагрузки через бетонный монолит шпалы (1) и материал полимерной подкладки (3) передаются на щебень балластной подушки (18). В результате демпфирования в зоне зазоров (6) полимерной подкладки (3) происходит значительное ослабление и рассеивание этих нагрузок, а объемная структура демпфирующего слоя (5) образованного ячейками (7) внедренными в бетонную основу (2) шпалы (1) не допускают поперечный сдвиг этой шпалы (1).At the moment of movement of the wheels of the train along the track section equipped with such sleepers (1), increased loads and vibrations occur, especially when passing rail joints (17). These loads through the concrete monolith of the sleeper (1) and the material of the polymer lining (3) are transferred to the crushed stone of the ballast pad (18). As a result of damping in the zone of gaps (6) of the polymer lining (3), these loads are significantly weakened and dissipated, and the bulk structure of the damping layer (5) formed by cells (7) embedded in the concrete base (2) of the sleeper (1) does not allow transverse shift this sleeper (1).

Для недопущения чрезмерного вдавливания острых углов щебня балластной подушки (18) в опорный слой (4) полимерной подкладки (3) и его повреждения от повышенной нагрузки, особенно при прохождении загруженных вагонов, дополнительно увеличена жесткость и прочность опорного слоя (4) за счет ребер (11), выполненных внутри ячеек (7), сопряженные с их днищами (9). Кроме того, из-за увеличения жесткости опорного слоя (4), расширяется пятно контакта и равномерно распределяется нагрузка на большее количество таких шпал (1), уменьшается величина прогиба рельсового пути.To prevent excessive indentation of the sharp corners of the crushed stone of the ballast pad (18) into the support layer (4) of the polymer lining (3) and its damage from increased load, especially when passing loaded cars, the rigidity and strength of the support layer (4) are additionally increased due to the ribs ( 11) made inside the cells (7) associated with their bottoms (9). In addition, due to the increase in the rigidity of the support layer (4), the contact patch expands and the load is evenly distributed on a larger number of such sleepers (1), the deflection of the rail track decreases.

При прохождении железнодорожным составом участков пути, оборудованных стрелочными переводами и крутыми изгибами полотна, возникают нагрузки, приводящие к поперечному смещению корпуса железнодорожной шпалы (1) в связи с нестабильностью верхнего слоя балластной подушки (18).When a train passes through sections of the track equipped with turnouts and sharp bends in the track, loads occur that lead to a transverse displacement of the body of the railway sleeper (1) due to the instability of the upper layer of the ballast cushion (18).

Применяя шпалу (1) по полезной модели, на таких участках пути значительно снижают эти смещения за счет применения в полимерных подкладках (3) зацепов, передающих усилия сдвига на эластичный материал и увеличивая площадь контакта между железнодорожной шпалой (1) и щебнем балластной подушки (18) путем заделки краев щебня в материал опорного слоя (4) полимерной подкладки (3).Using the sleeper (1) according to the utility model, these displacements are significantly reduced on such sections of the track due to the use of hooks in the polymer linings (3), which transfer shear forces to the elastic material and increase the contact area between the railway sleeper (1) and the crushed stone of the ballast cushion (18 ) by sealing the edges of the crushed stone into the material of the support layer (4) of the polymer lining (3).

Для уменьшения количества влаги, попадающей в демпфирующий слой (5), как из бетонной основы (2) на этапе производства, так и в процессе транспортировки, установки и эксплуатации шпалы, полимерная подкладка (3) может иметь закрытую пористую внутреннюю структуру и глянцевую структуру наружной поверхности. Благодаря такому решению материал полимерной подкладки, в процессе ее длительной эксплуатации, не будет терять своих эластичных свойств и обретет высокую стойкость к разрушению при эксплуатации в условиях низких отрицательных температур и агрессивных жидкостей.To reduce the amount of moisture entering the damping layer (5), both from the concrete base (2) at the production stage and during transportation, installation and operation of the sleeper, the polymer lining (3) can have a closed porous internal structure and a glossy external structure. surfaces. Thanks to this solution, the material of the polymer lining, during its long-term operation, will not lose its elastic properties and will gain high resistance to destruction during operation at low negative temperatures and aggressive liquids.

Это позволит успешно применять при эксплуатации пути для рельсового транспорта шпалы по полезной модели в широком диапазоне климатических поясов.This will make it possible to successfully use sleepers according to the utility model in a wide range of climatic zones in the operation of a track for rail transport.

Источники информации:Sources of information:

1. Патент АТ 506529 В1 МПК Е01В 1/00, приоритет 06.03.2008, опубликован 15.09.2009.1. Patent AT 506529 B1 IPC E01B 1/00, priority 03/06/2008, published 09/15/2009.

2. Патент DE 102013209495 B4, МПК Е01В 3/00, приоритет 22.05.2013, опубликован 27.11.2014.2. Patent DE 102013209495 B4, IPC E01B 3/00, priority 05/22/2013, published 11/27/2014.

3. Патент WО 2008122066 A1, Е01В 3/46, приоритет 06.04.2007, опубликован 16.10.2008 /прототип/.3. Patent WO 2008122066 A1, E01B 3/46, priority 04/06/2007, published 10/16/2008 /prototype/.

ПЕРЕЧЕНЬSCROLL

ссылочных обозначений и наименований элементов, к которым эти обозначения относятсяreference symbols and names of elements to which these symbols refer

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (10)

1. Шпала (1), содержащая внедренную в ее бетонную основу (2) полимерную подкладку (3), состоящую из опорного слоя (4) и демпфирующего слоя (5), отличающаяся тем, что между бетонной основой (2) и опорным слоем (4) полимерной подкладки (3) образованы зоны зазоров (6), в которых расположен демпфирующий слой (5), сформированный в виде объемной структуры, образованной ячейками (7), содержащими стенки (8), внедренные частично в бетонную основу (2) и сопряженные с днищами (9), образованными опорным слоем (4) полимерной подкладки (3).1. A sleeper (1) containing a polymer lining (3) embedded in its concrete base (2), consisting of a support layer (4) and a damping layer (5), characterized in that between the concrete base (2) and the support layer ( 4) of the polymer lining (3) zones of gaps (6) are formed, in which a damping layer (5) is located, formed in the form of a three-dimensional structure formed by cells (7) containing walls (8) embedded partially into the concrete base (2) and coupled with the bottoms (9) formed by the support layer (4) of the polymer lining (3). 2. Шпала (1) по п. 1, отличающаяся тем, что сопряжение днищ (9) ячеек (7) со стенками (8) выполнено по радиусу (R).2. Sleeper (1) according to claim 1, characterized in that the bottoms (9) of the cells (7) are paired with the walls (8) along the radius (R). 3. Шпала (1) по п. 1, отличающаяся тем, что стенки (8) ячеек (7) полимерной подкладки (3) образованы перегородками (10), выполненными сплошными.3. The sleeper (1) according to claim 1, characterized in that the walls (8) of the cells (7) of the polymer lining (3) are formed by solid partitions (10). 4. Шпала (1) по п. 3, отличающаяся тем, что в упомянутых ячейках (7) полимерной подкладки (3) расстояния (f) между перегородками (10) не превышают их высоту (h).4. Sleeper (1) according to claim 3, characterized in that in said cells (7) of the polymer lining (3) the distances (f) between the partitions (10) do not exceed their height (h). 5. Шпала (1) по п. 1, отличающаяся тем, что внутри упомянутых ячеек (7) полимерной подкладки (3) выполнены ребра (11), сопряженные с их днищами (9).5. Sleeper (1) according to claim 1, characterized in that ribs (11) are made inside the said cells (7) of the polymer lining (3), conjugated with their bottoms (9). 6. Шпала (1) по п. 1, отличающаяся тем, что внутри упомянутых ячеек (7) полимерной подкладки (3) расположены дополнительные ячейки (12), образованные дополнительными перегородками (13), высота (k) которых меньше высоты (h) перегородок (10) ячеек (7).6. Sleeper (1) according to claim 1, characterized in that inside the said cells (7) of the polymer lining (3) there are additional cells (12) formed by additional partitions (13), the height (k) of which is less than the height (h) partitions (10) cells (7). 7. Шпала (1) по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые зоны зазоров (6) заполнены газом.7. Sleeper (1) according to claim 1, characterized in that said gap zones (6) are filled with gas. 8. Шпала (1) по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутые зоны зазоров (6) заполнены пористыми элементами (14).8. Sleeper (1) according to claim 1, characterized in that said gap zones (6) are filled with porous elements (14). 9. Шпала (1) по п. 1, отличающаяся тем, что с внутренней стороны днищ (9) ячеек (7) полимерной подкладки (3) выполнены дополнительные выступы (15), направленные в сторону упомянутой бетонной основы (2) с обеспечением возможности контакта с нею.9. The sleeper (1) according to claim 1, characterized in that on the inside of the bottoms (9) of the cells (7) of the polymer lining (3) additional protrusions (15) are made, directed towards the mentioned concrete base (2) with the possibility contact with her. 10. Шпала (1) по п. 9, отличающаяся тем, что упомянутые дополнительные выступы (15) полимерной подкладки (3) выполнены пористыми.10. Sleeper (1) according to claim 9, characterized in that said additional protrusions (15) of the polymer lining (3) are porous.
RU2021136857U 2021-12-13 Sleeper RU213132U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU213132U1 true RU213132U1 (en) 2022-08-25

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1186709B1 (en) * 2000-09-12 2003-09-24 Plasticos Mondragon, S.A. Concrete sleeper sole for high speed rail track
WO2008122066A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-16 Semperit Aktiengesellschaft Holding Sleeper sole
RU2382844C1 (en) * 2008-12-18 2010-02-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method for manufacturing of reinforced concrete sleeper or reinforced concrete point switch bar with elastic base
RU2487207C2 (en) * 2006-09-22 2013-07-10 Альстом Транспорт Са Railway sleeper
DE102016101011A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Semperit Ag Holding sleeper
RU2704761C1 (en) * 2016-06-02 2019-10-30 Семперит АГ Холдинг Under sleeper pad

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1186709B1 (en) * 2000-09-12 2003-09-24 Plasticos Mondragon, S.A. Concrete sleeper sole for high speed rail track
RU2487207C2 (en) * 2006-09-22 2013-07-10 Альстом Транспорт Са Railway sleeper
WO2008122066A1 (en) * 2007-04-06 2008-10-16 Semperit Aktiengesellschaft Holding Sleeper sole
RU2382844C1 (en) * 2008-12-18 2010-02-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method for manufacturing of reinforced concrete sleeper or reinforced concrete point switch bar with elastic base
DE102016101011A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Semperit Ag Holding sleeper
RU2704761C1 (en) * 2016-06-02 2019-10-30 Семперит АГ Холдинг Under sleeper pad

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150105460A (en) Composite railway sleeper
JP5220752B2 (en) Elastic support block assembly for rail
RU89531U1 (en) BEDROOM SHOCK ABSORBER
CA2113170C (en) Shock absorber component
KR101629203B1 (en) floating railway track of vibration-proofing using precast panel
RU213132U1 (en) Sleeper
CN107805977A (en) Elastic shoe and resilient sleeper-bearing component and non-fragment orbit for non-fragment orbit
RU2756929C1 (en) Sleeper pad and method for its manufacture, construction of railway sleeper with sleeper pad fixed in it and method for connecting sleeper pad with railway sleeper
WO2023102633A1 (en) Sleeper and method for manufacturing same
EA047004B1 (en) SLEEP AND METHOD OF ITS MANUFACTURE
HUE029372T2 (en) Use of a coating material for direct connection to a concrete structure
HU221917B1 (en) Railway superstructure without rubblework
KR20070087585A (en) Concrete sleeper and method for the production thereof
EP1436462A2 (en) Rail arrangement
KR20110109366A (en) Railroad sleeper using polyurethane containing cork powder
KR20160011356A (en) Vibration-proof mat and use it track structure and its construction method for tunnel
JPH09111704A (en) Reinforcing structure of ballast track
BE1014215A3 (en) Concrete sleeper used for supporting the rails of a railway track, has vibration damping material protrusions on one side with concrete free spaces in between
RU206455U1 (en) Sleeper pad
EA044266B1 (en) SLEEP LINING
RU2288314C1 (en) Rail chair pad
RU185957U1 (en) MAT VIBROINSULATING BALLAST
RU186100U1 (en) MAT VIBROINSULATING BALLAST
RU185946U1 (en) MAT VIBROINSULATING BALLAST
RU186101U1 (en) MAT VIBROINSULATING BALLAST