RU220025U1 - Колейная железобетонная плита - Google Patents

Abstract

Полезная модель применяется в области дорожного строительства в части обустройства элементов дорожного покрытия на пересечениях на одном уровне автомобильных дорог с рельсовым путем (трамвайным или железнодорожным) или обустройства дорожного полотна, совмещенного на одном уровне с рельсовым путем. Предлагаемая конструкция плиты с конструктивными элементами для обеспечения опор, элементами для обеспечения сохранности рельсового скрепления со шпалой, элементами для организации создания в сопрягаемых плитах торцового замка, элементами для усиления плиты в диагональной плоскости решает проблему создания элементов дорожного полотна для совмещения на одном уровне автомобильного и рельсового транспорта и отвечает требованиям стандартов по строительству, эксплуатации рельсовых путей, рельсового транспорта, технологичности изготовления плит, улучшения эксплуатационных характеристик плит, расширения существующего арсенала технических средств рассматриваемого назначения. 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Колейная железобетонная плита (далее - КТП или Плита) применяется в области дорожного строительства в части обустройства элементов дорожного покрытия на пересечениях на одном уровне автомобильных дорог с рельсовым путем (трамвайным или железнодорожным), или обустройства дорожного полотна, совмещенного на одном уровне с рельсовым путем.

Уровень техники

Предшествующий уровень техники в рассматриваемой области (обустройство пересечения на одном уровне дорог автомобильного и рельсового транспорта или дорожного полотна совмещенного на одном уровне с рельсовым путем) раскрыт в стандартах, монографиях, описаниях к патентам. К известным заявителю аналогам средств, имеющих назначение, совпадающее с назначением заявляемой полезной модели, относятся следующие:

ГОСТ 19231.0-83, «Плиты железобетонные для покрытий трамвайных путей» (Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 26 января 1983 г. №18), согласно которому плиты имеют армируемый каркас, форма плиты прямоугольная с поверхностями - верх, донная часть, боковые и торцевые грани. Плиты укладываются на уплотненное песчаное или щебеночное основание балластного слоя пути, при отсутствии скрепления плит вдоль дорожного полотна, что не обеспечивает требуемую равномерность укладки плит вдоль рельсового пути.

Монография: Тимофеев А.А. «Сборные бетонные и железобетонные покрытия городских дорог и тротуаров» - М: Стройиздат, 1986, с. 88, 89, 256-258, рис. 88, 286-293, в которой дается описание различных типов железобетонных покрытий трамвайных путей не только в Российской Федерации, но и за рубежом. Железобетонные плиты для двухколейного рельсового пути подразделяются на межрельсовые, междупутные и обочинные плиты. Плиты укладываются на уплотненное песчаное или щебеночное основание балластного слоя пути, превышающее уровень поверхности шпал на 2-3 см, соединяются встык по торцам с уплотнением стыка цементным раствором или битумной мастикой, имеют на боковых поверхностях, сопряженных с рельсами, свободное пространство под элементы скрепления рельс к рельсошпальной решетке, пространство между боковой поверхностью обочинной плиты и дорожным покрытием заполняется каким-либо уплотняющим средством, например, тощим бетоном, щебнем, асфальтобетоном или битумной мастикой, а пространство между рельсами и боковыми гранями плит заполняют тощим бетоном, щебнем, асфальтобетоном или битумной мастикой с обеспечением запланированной системы сбора и отвода атмосферных осадков. Рассмотренный тип плит не обеспечивает равномерное плотное опирание плит на подстилающий слой и плотное одноуровненное прилегание торцов плит, что сказывается на эксплуатационной надежности и сроке службы покрытия.

Техническое решение по патенту на полезную модель RU 157554 U1 от 30.04.2014г. «Плита железобетонная для покрытия трамвайных путей», содержащая железобетонную плиту, которой присущи такие признаки как: пространственный армированный каркас, боковые края каркаса имеют трапециевидную форму, боковые края плиты симметричны и неравноразмерными скосами сходятся к донной части плиты, торцевые края плиты имеют по оси торцов, с одной стороны выступ радиальной формы, а с другой стороны – впадину радиальной формы, боковые края железобетонной плиты выполнены в виде ступенчатых скосов и горизонтального участка, сходящихся к донной части. Технический результат решения по RU 157554 заключается в снижении концентрации напряжений и увеличении прочности плит в области стыка, повышении эксплуатационной надежности плит (долговечности), повышении эластичности стыкового соединения плит.

Межрельсовые, междупутные и обоченные железобетонные плиты согласно техническому решению по RU 2155838 (от 26.05.1999г.), опираются через резиновые подкладки на шпалы рельсошпальной решетки. Торцы смежных плит имеют, с одной стороны, выступы, а в сопрягаемой плите впадину. Гребень и впадина имеют треугольную форму и обеспечивают замковое соединение торцов прилегающих плит через резиновую прокладку. Пространство между краем рельс и боковыми гранями плит уплотняются резиновыми брусьями, поверхность их сопряжения с рельсом повторяет конфигурацию «шейки рельса», поверхность сопряжения бруса с боковым краем плиты повторяет конфигурацию бокового края плиты, а в нижних частях резиновых брусьев выполнены вырезы под элементы скрепления рельс со шпалой. Толщина между путной плиты выбрана с условием обеспечения после укладки плиты на рельсошпальную решетку воздушного зазора между поверхностью балластного слоя междупутья и донной частью плиты в несколько сантиметров. Предложенное техническое решение предполагает лучшую равномерность укладки полотна плит, лучшую технологичность при их сборке и ремонтопригодность, стабильность и сохранность плит при пересечении рельсового пути крупнотоннажным автотранспортом и технологичность производства плит при окантовке граней плиты и прямоугольных выступов торцевых граней с гребнями и впадинами металлическим уголком заподлицо с бетонной поверхностью плиты.

Группа технических решений RU 43884 (Е01С 9/06, 10.02.2005), RU 2382135 (Е01С 9/06, 20.02.2010), RU 98757 (Е01С 9/06, 27.10.2010), RU 137556 (Е01С 9/06, 20.02.2014), RU 152864 (Е01С 9/04, 20.06.2015), при аналогичной конструкции боковых граней плит с их опорой на элементы рельсошпальной решетки, развивает, в том числе, варианты «замкового» соединения торцевых граней плит в части конфигурации выступов и впадин - трапециевидная форма или радиусная форма, чем обеспечиваетсяулучшенная технологичность сборки дорожного полотна и его ремонтопригодность при сохранении возможности незначительного изгиба в ходе промышленной эксплуатации переезда и/или дорожного полотна.

В качестве наиболее близкого аналога, которому присуща совокупность признаков наиболее близкая к совокупности существенных признаков заявляемой полезной модели, выбрана полезная модель по RU 157554 U1 от 30.04.2014г. (Е01С 9/00) «Плита железобетонная для покрытий трамвайных путей».

Техническая проблема

При использовании заявляемой полезной модели при обустройстве переезда автомобильного транспорта и рельсового пути или обустройстве дорожного полотна, совмещенного на одном уровне с рельсовым путем, решаются следующие технические проблемы:

создание объекта, параметры, характеристики которого удовлетворяют требованиям стандартов по строительству рельсовых (трамвайных или железнодорожных) путей, требованиям служб эксплуатирующих рельсовые пути и рельсовый транспорт;

расширение арсенала технических средств по обустройству переездов рельсового транспорта или дорожного полотна, совмещенного с рельсовым транспортом.

Решение технической проблемы расширения арсенала технических средств по обустройству переездов рельсового транспорта или дорожного полотна, совмещенного с рельсовым путем, предлагается посредством практической реализации заявляемого технического решения, которое является альтернативой известных решений RU 2155838, RU 43884, RU 2382135, RU 98757, RU 137556, RU 152864, RU 157554 с улучшенными потребительными характеристиками - технологичность жизненного цикла плит (изготовление, транспортировка, укладка, ремонтопригодность плит дорожного полотна), обеспечение промежутка между донной частью плит и балластным слоем пути, обеспечение пространства для сохранности.Раскрытие сущности полезной модели

Сущность заявляемой полезной модели как технического решения, относящегося к устройству, характеризуется наличием у изделия (Плита) нескольких частей - пространственного усиленного по диагонали объемного каркаса определенной формы, изготовленного из определенного материала и бетонной смеси с определенными характеристиками, соединенных между собой сборочными операциями (заливка, уплотнение и т.д., согласно разработанным заявителем техническим условиям), чем обеспечивается конструктивное единство полезной модели.

Функциональное единство полезной модели, т.е. реализация Плитой общего функционального назначения обеспечивается:

определенными характеристиками применяемой бетонной смеси;

формой и конструктивным выполнением пространственного объемного каркаса, материалом, из которого выполнен пространственный объемный каркас;

наличием в плоскости верхней и нижней сеток пространственного объемного каркаса усиливающих каркас V-образных диагональных элементов в целях упрочнения Плиты при диагональных нагрузках от проезжающего транспорта при использовании Плиты по назначению как элемента переезда и/или обустройства дорожного полотна, совмещенного на одном уровне с рельсовым путем;

конструктивным выполнением (формированием по результатам заливки каркаса бетонной смесью) размеров Плиты с разной толщиной отдельных частей плиты и их взаимосвязью со стандартизованными размерами применяемых на территории РФ в верхнем строении пути рельс (Рельс ГОСТ Р 51685-201, Рельс РТ62 ГОСТ Р55941-2014 или ТУ 14-2Р-320-96, Шпала ТУ 5864-002-09874445-2014);

конструктивным выполнением (формированием по результатам заливки каркаса бетонной смесью) поверхностей Плиты - верхняя поверхность, донная часть, боковые и торцевые грани Плиты (в целом и их части), имеющих самостоятельное функциональное назначение при использовании Плиты по целевому назначению как элемента переезда и/или обустройства дорожного полотна, совмещенного на одном уровне с рельсовым путем, в частности:

боковые грани Плиты КТП зеркально симметричны;

конструктивные элементы каждой боковой грани Плиты от верхней поверхности плиты до донной части имеют 4 угловых скоса и один горизонтальный участок, которые формируют изломанную опорную поверхность для передачи нагрузки (вес плиты и транспортных средств) на верх и низ «шейки рельса» (верхняя криволинейная опорная поверхность) и изломанную поверхность для создания объемного пространства под элементы скрепления рельса со шпалой;

конструктивный элемент из частей донной поверхности Плиты (нижняя распределенная опорная поверхность) для передачи части нагрузки (вес плиты и транспортных средств) на шпалу;

конструктивные элементы торцевых граней Плиты в форме выступов и впадин, имеющих радиусную поверхность для «сцепления» соседних плит в составе формируемого дорожного полотна;

конструктивные элементы Плиты в виде двух сквозных отверстий по оси Плиты для обеспечения строповки Плиты без ее смещения по оси строповки.

Раскрытие характеристик признаков

Пространственный армированный каркас плиты колейной трамвайной (КТП) для рельсов Р65 и Т62, в продольном сечении прямоугольник (фиг. 1), в поперечном сечении равноплечная трапеция (фиг. 2), в боковом сечении прямоугольник (фиг. 3), имеет верхнюю и нижнюю сетки (арматура диаметром 8 и 10 мм, класс А 500 с), арматура боковых сторон объемного каркаса трапециевидной формы, длина каркаса 2970±2 мм, ширина каркаса по верхней сетке для КТП 1427/3000 под рельсы Р65 размером 1360±2 мм, для КТП 1420/3000 под рельсы Т62 размером 1353±2 мм, по оси армированного каркаса на расстоянии 450 мм от каждого края каркаса установлены элементы армирования в форме витой пружины диаметром 150±5 мм с шагом 40±2 мм, армированный каркас усилен диагональными V-образными ребрами жесткости в горизонтальной плоскости верхней и нижней сетках армирования, продольные боковые стороны каркаса скошены. Бетон для заливки объемного каркаса имеет класс по прочности на растяжение при изгибе Bbtb 3,6 и класс по прочности на сжатие В40, при условии, что фактическая отпускная прочность бетона на сжатие не должна быть ниже 40 Мпа. Внешние габариты Плит КТП (фиг. 4): длина 3000±2 мм, ширина по верхней поверхности Плиты 1427±2 мм для КТП 1427/3000 или 1420±2 мм для КТП 1420/3000, толщина Плиты до донной части 170±2 мм, вес КТП 1427/3000 1655±5 кг, вес КТП 1420/3000 1600±5 кг. Боковые грани Плиты КТП зеркально симметричны, от верхней поверхности Плиты до донной части имеют 4 угловых скоса и один горизонтальный участок (фиг. 5). Торцевая поверхность плит по оси торца с одной стороны Плиты имеет радиусный выступ R=29±2 мм, с другой стороны Плиты радиусную впадину R=31±2 мм (фиг. 6). Верхняя криволинейная опорная поверхность Плиты, выполняющая функцию передачи в ходе промышленной эксплуатации Плиты части нагрузки (вес плиты и проходящего транспорта) через фиксатор на верх и низ «шейки рельса» формируется скосом 1 и скосом 2 (фиг. 5). Скос 1 размером 50×3000±2 мм сформирован под углом 85°±2° к горизонтали верхней поверхности плиты. Скос 2 размером 50×3000±2 мм сформирован под углом 137°±2° к скосу 1. Криволинейная поверхность, образовываемая скосом 3, горизонтальным участком и скосом 4 сформирована для создания при установке Плиты «объемного пространства» под элементы рельсового скрепления к шпалам. Скос 3 размером 65×3000±2 мм сформирован под углом 155°±2° к плоскости скоса 2, скос 4 размером 35×3000±2 мм сформирован под углом 127±2° к горизонтальной части донной части Плиты, горизонтальный участок размером 37×3000±2 мм расположен между скосами 3 и 4. Нижняя распределенная опорная поверхность Плиты, выполняющая функцию передачи в ходе промышленной эксплуатации Плиты части нагрузки (вес плиты и проходящего транспорта) через прокладки на шпалы рельсошпальной решетки, сформирована участками донной части Плиты сопряженными со шпалами рельсошпальной решетки. Донная часть плиты КТП 1427/3000 (рельс Р65) размером 1115×3000±2 мм, плиты КТП 1420/3000 (рельс Т62) размером 1140×3000±2 мм ниже горизонта верха плиты на 170±2 мм и, при установки верха Плиты по уровню головки рельса, возвышается над балластным слоем пути на величину от 30 до 50 мм формируя воздушный зазор.

Технический результат заявляемой полезной модели как технического решения, относящегося к устройству проявляется в технических эффектах от использования полезной модели при обустройстве элементов дорожного покрытия на пересечениях на одном уровне автомобильных дорог с рельсовым путем (трамвайным или железнодорожным), или обустройства дорожного полотна, совмещенного на одном уровне с рельсовым путем, в частности в сопряжении параметров и характеристик Плиты с требованиями стандартов по строительству, эксплуатации рельсовых путей, рельсового транспорта, а также в практической реализации обустройства переездов рельсового пути или дорожного полотна, совмещенного с рельсовым путем, предлагаемым техническим решением как одним из объектов из существующего арсенала технических средств рассматриваемого назначения.

Краткое описание чертежей и иных графических материалов.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых:

на фиг. 1 изображен вид сверху пространственного арматурного каркаса плиты КТП (верхняя и нижняя арматурные сетки не показаны);

на фиг. 2 изображено поперечное сечение арматурного каркаса плиты КТП (верхняя и нижняя арматурные сетки не показаны);

на фиг. 3 изображено продольное сечение арматурного каркаса плиты КТП (верхняя и нижняя арматурные сетки не показаны);

на фиг. 4 изображена плита КТП, вид сверху;

на фиг. 5 изображено поперечное сечение плиты КТП;

на фиг. 6 изображено продольное сечение плиты КТП.

Трехмерная модель полезной модели представлена в электронном виде.

Осуществление полезной модели

Опытное внедрение Плиты КТП началось в 2013 г., с последующим промышленным применением в г. Москва, г. Санкт-Петербург, г. Таганрог. За указанный период времени было выпущено и введено в строй дорожных плит общей площадью 456 000 квадратных метров.

Claims (1)

1. Колейная железобетонная плита для обустройства элементов дорожного покрытия на пересечениях на одном уровне автомобильных дорог с рельсовым путем (трамвайным, а также железнодорожным) или обустройства дорожного полотна, совмещенного на одном уровне с рельсовым путем, включающая пространственный армированный каркас, при этом боковые края каркаса имеют трапециевидную форму, верхнюю поверхность плиты, донную часть плиты, боковые и торцевые края плиты, при этом боковые края плиты симметричны и неравноразмерными скосами сходятся к донной части плиты, торцевые края плиты имеют по оси торцов, с одной стороны выступ радиальной формы, а с другой стороны - впадину радиальной формы, верхнюю криволинейную опорную поверхность плиты, нижнюю распределительную опорную поверхность плиты, отличающаяся тем, что на поверхности плиты по ее оси сформированы два сквозных отверстия, каркас усилен в плоскости верхней и нижней армируемых сеток V-образными диагональными усиливающими элементами, боковые края железобетонной плиты выполнены в виде ступенчатых скосов в количестве четырех и горизонтального участка, сходящихся к донной части плиты, при этом скосы (1) и (2) боковых краев плиты образуют верхнюю криволинейную опорную поверхность плиты с возможностью опоры на рельс, скос (3), горизонтальный участок и скос (4) боковых краев плиты формируют криволинейную поверхность между верхней и нижней опорой с возможностью создания «объемного пространства» под элементы рельсового скрепления к шпалам, горизонтальная часть донной части плиты образует нижнюю распределительную опорную поверхность плиты с возможностью опоры на шпалы рельсошпальной решетки, при укладке верхней поверхности плиты по уровню головки рельса, толщина плиты до донной части в 170 мм выполнена с возможностью формирования «объемного пространства» под донной частью плиты.

Images