RU218893U1 - Армирующий элемент зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к элементам подрельсового основания железнодорожного пути, а именно к армирующему элементу зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания, обеспечивающему повышение трещиностойкости и прочности зоны железобетонного подрельсового основания, в которой располагается закладной элемент - дюбель. Армирующий элемент зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания выполнен в виде спирали, конструкция которой имеет два места крепления к дюбелю, выполненные витками, с внутренними диаметрами, равными внешнему диаметру резьбы дюбеля, при этом одно место крепления располагается в нижнем основании спирали, а второе - на расстоянии 1/3 высоты спирали от ее нижнего основания, при этом часть спирали, выполненная от его верхнего основания до второго места крепления к дюбелю, выполнено с уменьшающимся внешним диаметром на каждом витке - от наибольшего диаметра в верхнем основании до наименьшего в месте крепления. Обеспечивается повышение прочности и трещиностойкости зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания за счет применения армирующего элемента, конструкция которого выполнена в виде спирали, витки которой обеспечивают как соосность с дюбелем, так и армирование наиболее нагруженных зон железобетонного подрельсового основания. 3 ил.

Description

Область техники

Полезная модель относится к элементам подрельсового основания железнодорожного пути, а именно к армирующему элементу зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания, обеспечивающему повышение трещиностойкости и прочности зоны железобетонного подрельсового основания, в которой располагается закладной элемент, дюбель.

Дюбель является закладным элементом железобетонного подрельсового основания, который обеспечивает прикрепление к ним рельсов, посредством вкручивания в него шурупа, головка которого обеспечивает прижатие рельса посредством упругой клеммы рельсового скрепления.

При прохождении подвижного состава по железнодорожному пути, в особенности в кривых участках пути на боковую грань головки рельса действуют нагрузки, при этом создается момент сил, действующий на промежуточное рельсовое скрепление, приводящий к возникновению внутренних напряжений в местах закрепления рельсовых скреплений на подрельсовых участках шпалы, а именно в зоне закладных элементов - дюбелей, что приводит к повреждению железобетонного подрельсового основания в данной зоне (образуются трещины вокруг дюбеля, вследствие чего снижается прочность закрепления дюбеля в основании).

Заявляемая полезная модель направлена на повышение прочности зон дюбелей рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания и, как следствие, надежности основания в целом за счет использования в зонах дюбелей армирующих элементов, устанавливаемых на них.

Уровень техники

Из уровня техники известен источник информации RU 185821 U1, 19.12.2018 (аналог), в котором раскрыта конструкция дюбель крепежного узла рельсового скрепления, состоящего из корпуса с армированием в виде спирали, который содержит верхнее цилиндрическое основание и участок с внутренней и наружной резьбами, при этом спираль упруго крепится, по меньшей мере, одним витком на верхнем цилиндрическом основании.

Однако, недостатками известного из уровня техники технического решения является его низкая армирующая способность, поскольку зона, испытывающая наибольшие напряжения и располагающаяся у поверхности подрельсовой площадки, не имеет достаточного армирования, так как армирующая спираль в данной зоне крепится к дюбелю, то есть по сути в данной зоне витки спирали имеют наименьший радиус, так как за счет них она (спираль) крепиться на дюбеле, вследствие чего в данной зоне раствор бетона вокруг дюбеля не армируется.

Зона с наибольшими напряжениями, характеризуется частью дюбеля, расположенной у поверхности подрельсовой площадки и на которую действует максимальное значение изгибающего момента посредством сил ,действующих на шуруп.

Из уровня техники известен источник информации RU 207567 U1, 02.11.2021 (аналог), в котором раскрыта конструкция косвенного армирования железобетонного подрельсового основания в зоне закладных деталей, отличающаяся тем, что спираль имеет форму перевернутого конуса с увеличенной конусностью в верхней части подрельсового основания, при этом верхний виток спирали имеет диаметр 70 мм или более; шаг нижних витков спирали должен быть равен шагу витков дюбеля, где количество витков варьируется от 1,75 до 1,99 витков; угловая конусность равна 20° или более; шаг конусной части спирали должен быть равным или более 25 мм.

Недостатками известного из уровня техники технического решения является ненадежность крепления элемента косвенного армирования к дюбелю, так как конструкций известного устройства предусмотрена только одна позиция закрепления, которая при этом располагается в нижней части дюбеля, что при укладке раствора бетона в форму опалубки, может привести к нарушению соосности элемента косвенного армирования и дюбеля, что в последующем приведет к неправильному распределению нагрузок в зоне армирования, вследствие чего в железобетонном подрельсовом основании появятся трещины.

Из уровня техники известен источник информации RU 201416 U1, 14.12.2020 (аналог), в котором раскрыта конструкция дюбеля крепежного узла рельсового скрепления при этом для повышения надежности и срока службы железобетонного подрельсового основания за счет армирования железобетонного основания в зоне установки замоноличенного в шпале дюбеля спиралью, которая имеет форму усеченного сфероида, шаг двух верхних и нижних витков спирали равен диаметру спирали, а спираль выполнена из стали.

Недостатками известного из уровня техники технического решения, хотя оно и прикреплено к дюбелю в двух точках, что обеспечивает соосность спирали с дюбелем, является то, что такого вида конструкция спирали, обладает низкой армирующей способностью в зоне подрельсовой площадки, так как ее витки, расположенные на концах спирали не находятся в объеме бетона, а плотно прилегают к дюбелю, так как они являются местами крепления армирующей спирали к дюбелю.

Из уровня техники известен источник информации RU 199758 U1, 18.09.2020 (прототип), в котором раскрыта конструкция дюбеля крепежного узла рельсового скрепления, состоящая из корпуса с установленным на нем армирующим элементом в виде спирали, который содержит верхнее цилиндрическое основание и участок с внутренней и наружной резьбой, при этом спираль навинчивается на наружную резьбу дюбеля в средней его части.

К недостаткам прототипа следует то, что в его конструкции выполнены две точки закрепления спирали на дюбеле, однако, они расположены на двух смежных витках спирали, по сути образуя одну точку крепления, в результате чего может быть нарушена соосность дюбеля и спирали в момент укладки раствора бетона в форму (при изготовлении шпалы), то есть не будет обеспечена достаточная жесткость спирали при ее прикреплении к дюбелю, в следствии чего будет выполнено неравномерное армирование бетона в зоне дюбеля.

Таким образом, с учетом выявленных технических решений из уровня техники, к его основным недостаткам можно отнести недостаточную армирующую способность армирующих элементов, выполненных в виде спиралей с определенным конструктивном выполнением, при котором в верхней части дюбеля у подрельсовой площадки витки спирали не находятся в бетоне, а плотно прилегают к дюбелю и места их закрепления, не обеспечивают соосности дюбеля и спирали в момент укладки раствора бетона в металлическую форму.

Раскрытие сущности полезной модели

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является устранение недостатков известного уровня техники.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в повышении прочности и трещиностойкости зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания за счет применения армирующего элемента, конструкция которого выполнена в виде спирали, витки которой обеспечивают как соосность с дюбелем, так и армирование наиболее нагруженных зон железобетонного подрельсового основания.

Сущность технического решения заявляемой полезной модели заключается в том, что армирующий элемент зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания выполнен в виде спирали, конструкция которой имеет два места крепления к дюбелю, выполненные витками, с внутренними диаметрами, равными внешнему диаметру резьбы дюбеля, при этом одно место крепления располагается в нижнем основании спирали, а второе - на расстоянии 1/3 высоты спирали от ее нижнего основания, при этом часть спирали, выполненная от его верхнего основания до второго места крепления к дюбелю, выполнено с уменьшающимся внешним диаметром на каждом витке - от наибольшего диаметра в верхнем основании до наименьшего в месте крепления.

Новым в заявляемой полезной модели является конструктивное выполнение армирующего элемента, а именно наличие двух мест крепления к дюбелю, при этом одно место крепления располагается в нижнем основании спирали, а второе - на расстоянии 1/3 высоты спирали от ее нижнего основания; при этом часть спирали, выполненная от его верхнего основания до второго места крепления к дюбелю, выполнено с уменьшающимся внешним диаметром на каждом витке - от наибольшего диаметра в верхнем основании до наименьшего в месте крепления.

Выполнение конструкции армирующего элемента зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания с двумя точками крепления к дюбелю с их расположением для одного места крепления в нижнем основании спирали, а второе - на расстоянии 1/3 высоты спирали от ее нижнего основания обеспечивает лучшее закрепление, так как мест крепления два, а также необходимую и достаточную соосность спирали относительно дюбеля в момент укладки раствора бетона в опалубку (изготовление шпалы), что позволяет достичь равномерного армирования зоны дюбеля.

Данное утверждение основано на том, что места крепления расположены на необходимом и достаточном удалении друг от друга, равном 1/3 высоты спирали от нижнего основания, что, во-первых, по сравнению с прототипом, обеспечивает соосность, так как места крепления разнесены по длине, а также дает возможность не потерять армирующую способность спирали, за счет отсутствия мест крепления в ее верхней части.

При этом стоит отметить, что при таком конструктивном выполнении обеспечивается большая протяженность армирования, так как место крепления спирали, в котором происходит первое ее сужение, с учетом его расположения на расстоянии 1/3 высоты спирали от ее нижнего основания, будет равно 2/3 высоты спирали от верхнего основания спирали, то есть большая часть спирали, на которую приходится наибольшая часть нагрузок, будет армирована.

Кроме того, данная конструкция обеспечивает надежную фиксацию спирали на дюбеле, что в свою очередь обеспечивает гарантированный промежуток между дюбелем и спиралью, в части армирования зоны, расположенной в верхней части дюбеля у подрельсовой площадки. В процессе заливки этот промежуток заполняется раствором бетона, который впоследствии затвердевает, что позволяет в зоне установки дюбеля повысить жесткость железобетонной конструкции.

Вторым немало важным конструктивным выполнением является то, что часть спирали, выполненная от его верхнего основания до второго места крепления к дюбелю, выполнено с уменьшающимся внешним диаметром на каждом витке - от наибольшего диаметра в верхнем основании до наименьшего в месте крепления, что обеспечивает плавность перехода напряжений в бетоне по всей верхней части заявляемой конструкции спирали, то есть в данной зоне будут отсутствовать концентраторы напряжений, которые могут привести образования трещин в объемы бетона.

Краткое описание чертежей

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется нижеследующими описанием и прилагаемыми иллюстрациями, на которых показано:

фиг. 1 - представлена заявляемая полезная модель в изометрии;

фиг. 2 - представлена заявляемая полезная модель в разрезе по плоскости симметрии;

фиг. 3 - представлена заявляемая полезная модель с прикреплением на дюбеле в разрезе по плоскости симметрии.

Осуществление полезной модели

На фиг. 1 изображена заявляемая полезная модель, а именно армирующий элемент зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания, который выполнен в виде спирали, которая крепиться к дюбелю благодаря совмещению их диаметров у нижней части дюбеля, на расстоянии 1/3 высоты спирали от ее нижней части. Далее дюбель вместе со спиралью устанавливаются в металлическую форму. После чего происходит заполнение формы бетонной смесью.

При этом армирующий элемент зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания выполнен в виде спирали, конструкция которой имеет два места крепления к дюбелю (фиг. 1 - 3), выполненные витками, с внутренними диаметрами, равными внешнему диаметру резьбы дюбеля, при этом одно место крепления располагается в нижнем основании спирали, а второе - на расстоянии 1/3 высоты спирали от ее нижнего основания, кроме того, часть спирали, выполненная от его верхнего основания до второго места крепления к дюбелю, выполнено с уменьшающимся внешним диаметром на каждом витке - от наибольшего диаметра в верхнем основании до наименьшего в месте крепления

Таким образом, заявляемая полезная модель, армирующий элемент зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания обеспечивает повышение прочности и трещиностойкости зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания, за счет применения армирующего элемента, конструкция которого выполнена в виде спирали, витки которой обеспечивают как соосность с дюбелем, так и армирование наиболее нагруженных зон железобетонного подрельсового основания.

Claims (1)

1. Армирующий элемент зоны дюбеля рельсового скрепления железобетонного подрельсового основания, выполненный в виде спирали, конструкция которой имеет два места крепления к дюбелю, выполненные витками, с внутренними диаметрами, равными внешнему диаметру резьбы дюбеля, отличающийся тем, что одно место крепления располагается в нижнем основании спирали, а второе - на расстоянии 1/3 высоты спирали от её нижнего основания, при этом часть спирали, выполненная от его верхнего основания до второго места крепления к дюбелю, выполнено с уменьшающимся внешним диаметром на каждом витке - от наибольшего диаметра в верхнем основании до наименьшего в месте крепления.

Images