RU225563U1

RU225563U1 - RAIL FASTENING DEVICE CONTAINING A SUPPORT BLOCK FOR THE RAIL TRACK

Info

Publication number: RU225563U1
Application number: RU2023116750U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Чечет; Михаил Сергеевич Вилюха; Игорь Александрович Цуриков; Павел Михайлович Вилюха; Сергей Валерьевич Макеев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ДОР-МПЗ"
Filing date: 2023-06-23
Publication date: 2024-04-24

Abstract

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути и может быть использована для размещения и крепления рельса при строительстве и ремонте путей метрополитена, городского наземного рельсового транспорта и железнодорожных безбалластных путей. Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная моделей, является создание устройства крепления рельса, содержащего блок опорный для рельсового пути, снижающего шум и вибрации. Устройство крепления рельса содержит блок опорный для рельсового пути и узел раздельного рельсового скрепления, который включает два анкера, два изолятора, две клеммы пружинные, подрельсовую прокладку, виброизолирующие вкладыши, блок опорный для рельсового пути с поперечным сечением четырехугольной формы имеет плоское основание, боковые грани, торцевые грани и верхнюю опорную площадку, при этом верхняя опорная площадка в месте установки рельса снабжена углублением для размещения в нем виброизолирующих вкладышей. 3 ил. The utility model relates to the design of the superstructure of a railway track and can be used for placement and fastening of rails during the construction and repair of subway tracks, urban surface rail transport and ballastless railway tracks. The technical problem to be solved by the claimed utility model is the creation of a rail fastening device containing a support block for the rail track that reduces noise and vibration. The rail fastening device contains a support block for the rail track and a separate rail fastening unit, which includes two anchors, two insulators, two spring terminals, an under-rail gasket, vibration-isolating liners, a support block for the rail track with a quadrangular cross section, a flat base, side edges, end faces and an upper support platform, wherein the upper support platform at the rail installation site is equipped with a recess for placing vibration-isolating liners in it. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути и может быть использована для размещения и крепления рельса при строительстве и ремонте путей метрополитена, городского наземного рельсового транспорта и железнодорожных безбалластных путей.The utility model relates to the design of the superstructure of a railway track and can be used for placement and fastening of rails during the construction and repair of subway tracks, urban surface rail transport and ballastless railway tracks.

С увеличением требований к качеству перевозок встает проблема рационального выбора конструкции рельсового основания, которая имела бы набор характеристик, отвечающих современным требованиям по шуму, вибрации, прочности и надежности, и была бы экономически выгодной в производстве и эксплуатации.With increasing requirements for the quality of transportation, the problem of rational choice of a rail base design arises, which would have a set of characteristics that meet modern requirements for noise, vibration, strength and reliability, and would be economically profitable in production and operation.

Известны деревянные шпалы, широко используемые в качестве подрельсового основания пути метрополитена, которые обладают рядом положительных качеств, а именно, обеспечивают хорошее шумопоглощение, мягкую передачу вибрации и обладают низкой электропроводностью [1].There are known wooden sleepers, widely used as the under-rail base of subway tracks, which have a number of positive qualities, namely, they provide good noise absorption, mild vibration transmission and have low electrical conductivity [1].

Однако в связи с повышенной влажностью в тоннелях деревянные шпалы, не смотря на углубленное антисептирование, подвергаются гниению, и их срок службы не превышает 15-20 лет. Кроме того, дерево горюче и обладает низкой огнестойкостью. Из-за динамических воздействий в процессе эксплуатации (интенсивность движения поездов каждые 2-3 минуты в течение 20 часов в сутки) в местах крепления рельс к шпалам быстро появляются трещины и возникают проблемы с креплением. Также необходимо учитывать вред экологии, наносимый как вырубкой лесов, так и предприятиями, пропитывающими деревянные шпалы антисептиками.However, due to the increased humidity in the tunnels, wooden sleepers, despite extensive antiseptic treatment, are subject to rotting, and their service life does not exceed 15-20 years. In addition, wood is flammable and has low fire resistance. Due to dynamic impacts during operation (train traffic every 2-3 minutes for 20 hours a day), cracks quickly appear in the places where the rails are attached to the sleepers and problems with fastening arise. It is also necessary to take into account the environmental damage caused by both deforestation and enterprises impregnating wooden sleepers with antiseptics.

Известны также бетонные шпалы, которые имеют высокую прочность и долговечность по сравнению с деревянными шпалами [2]. Однако их использование приводит к повышению жесткости конструкции железнодорожного пути, повышению шума и вибраций, что отрицательно влияет особенно на конструкцию тоннельных сооружений.Concrete sleepers are also known, which have high strength and durability compared to wooden sleepers [2]. However, their use leads to increased rigidity of the railway track structure, increased noise and vibration, which especially negatively affects the design of tunnel structures.

Эксплуатационные нагрузки на пути в метро (а также на трамвайные пути) ниже, чем нагрузки на железнодорожные пути общего назначения, поэтому при прокладке железнодорожного пути в метро или при возведении рельсовых путей строительных кранов применяются полушпалы, которые обладают рядом преимуществ по отношению к шпалам. В частности, их длина составляет примерно половину длины обычной шпалы, следовательно, стоимость полушпалы гораздо ниже. Вторым важным преимуществом полушпалы по сравнению со стандартной железобетонной шпалой является ее масса, которая позволяет с наименьшими временными и трудовыми затратами производить замену полушпал при замене железнодорожного пути или проводить иные технологические работы. С учетом того, что эксплуатационные осевые нагрузки на пути метрополитена, а также трамвайные пути ниже, чем нагрузки на железнодорожные пути общего назначения, перспективы массового использования железобетонных полушпал или аналогичных им изделий для возведения линий метро и трамвайных линий представляются обоснованными.The operating loads on subway tracks (as well as on tram tracks) are lower than the loads on general purpose railway tracks, therefore, when laying a railway track in the subway or when constructing rail tracks for construction cranes, half sleepers are used, which have a number of advantages over sleepers. In particular, their length is approximately half the length of a regular sleeper, therefore the cost of a half sleeper is much lower. The second important advantage of a half sleeper compared to a standard reinforced concrete sleeper is its weight, which allows you to replace half sleepers when replacing a railway track or carry out other technological work with the least time and labor costs. Taking into account the fact that the operational axial loads on subway tracks, as well as tram tracks, are lower than the loads on general purpose railway tracks, the prospects for the mass use of reinforced concrete sleepers or similar products for the construction of metro and tram lines seem justified.

Тем не менее использование полушпал из железобетона стандартной конструкции при прокладке пути в метро приводит к повышенному шуму и вибрациям.However, the use of semi-sleepers made of reinforced concrete of a standard design when laying a subway track leads to increased noise and vibration.

В последнее время широко применяются подрельсовые основания из различных термопласткомпозитных материалов, использование которых приводит к снижению шума и вибраций [3]. Однако существенным недостатком является их высокая стоимость.Recently, under-rail bases made of various thermoplastic composite materials have been widely used, the use of which leads to a reduction in noise and vibration [3]. However, a significant drawback is their high cost.

Также известны конструкции железобетонных шпал, в которых железобетонную шпалу размещают в чехлы из термопласткомпозитных материалов. Указанные чехлы полушпал для метрополитена выполнены из полиуретана твердостью по Шору А от 60 единиц до 100 единиц и содержат в своей конструкции днище, две стенки, соединенные между собой, которые образуют полую и открытую сверху оболочку [4].Designs of reinforced concrete sleepers are also known, in which the reinforced concrete sleeper is placed in covers made of thermoplastic composite materials. These half-sleeper covers for the subway are made of polyurethane with a Shore A hardness of 60 units to 100 units and contain in their design a bottom, two walls connected to each other, which form a hollow and open shell at the top [4].

Известен блок, имеющий верх, низ и периферийную стенку, приспособленный для крепления одного или нескольких рельсов сверху упомянутого блока, и установленный в предварительно изготовленный упругий элемент, а также железнодорожная система, включающая в себя один или несколько рельсов, прикрепленных к упомянутому опорному блоку [5].There is known a block having a top, a bottom and a peripheral wall, adapted for fastening one or more rails on top of the said block, and installed in a prefabricated elastic element, as well as a railway system including one or more rails attached to the said support block [5 ].

Применение описанного выше чехла [4] или блока [5] способствует гашению вибраций при движении подвижного состава и снижению шума, но имеет ряд недостатков, таких как сложность изготовления, высокая стоимость, неудобство обслуживания.The use of the cover [4] or block [5] described above helps dampen vibrations during the movement of rolling stock and reduce noise, but has a number of disadvantages, such as complexity of manufacture, high cost, and inconvenience of maintenance.

Назрела необходимость в новых долговечных конструкциях верхнего строения железнодорожного пути, удобных в эксплуатации и имеющих низкую стоимость, а также снижающих шум и вибрации.There is an urgent need for new durable structures of the railway track superstructure that are easy to use and have low cost, as well as reducing noise and vibration.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная моделей, является создание устройства крепления рельса, содержащего блок опорный для рельсового пути, снижающего шум и вибрации.The technical problem to be solved by the claimed utility model is the creation of a rail fastening device containing a support block for the rail track that reduces noise and vibration.

Техническая задача решается устройством крепления рельса, содержащим блок опорный для рельсового пути и узел раздельного рельсового скрепления. Узел раздельного рельсового скрепления включает два анкера, два изолятора, две клеммы пружинные, подрельсовую прокладку, виброизолирующие вкладыши. Блок опорный для рельсового пути с поперечным сечением четырехугольной формы имеет плоское основание, боковые грани, торцевые грани и верхнюю опорную площадку, при этом верхняя опорная площадка в месте установки рельса снабжена углублением для размещения в нем виброизолирующих вкладышей.The technical problem is solved by a rail fastening device containing a support block for the rail track and a separate rail fastening unit. The separate rail fastening unit includes two anchors, two insulators, two spring terminals, a rail pad, and vibration-isolating liners. The support block for a rail track with a quadrangular cross-section has a flat base, side faces, end faces and an upper support platform, while the upper support platform at the rail installation location is equipped with a recess for placing vibration-isolating liners in it.

В частных случаях исполнения устройства крепления рельса блок опорный включает боковые грани со сплошной плоской поверхностью или с выполненными на них выемками и торцевые грани со сплошной плоской поверхностью или с выполненными на их поверхностях выемками и выполнен из композитного материала или армированного бетона. Армирование выполнено из металлической проволоки, или металлических стержней, или из металлических канатов.In particular cases of the rail fastening device, the support block includes side faces with a solid flat surface or with recesses made on them and end faces with a solid flat surface or with recesses made on their surfaces and is made of composite material or reinforced concrete. The reinforcement is made of metal wire, or metal rods, or metal ropes.

В еще одном частном случае исполнения устройства крепления рельса подрельсовая прокладка изготовлена из эластомерного композиционного материала.In another particular case of a rail fastening device, the under-rail spacer is made of an elastomeric composite material.

Полезная модель поясняется следующими фигурами:The utility model is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - общий вид блока опорного с установленными виброизолирующими вкладышами и без выемок на боковых гранях;fig. 1 - general view of the support block with vibration-isolating liners installed and without recesses on the side faces;

фиг. 2 - общий вид блока опорного с установленными виброизолирующими вкладышами и с выемками на боковых гранях;fig. 2 - general view of the support block with installed vibration-isolating liners and with recesses on the side faces;

фиг. 3 - устройство крепления рельса в разрезе.fig. 3 - sectional view of the rail fastening device.

На фигурах приняты следующие обозначения:The following notations are used in the figures:

1 - блок опорный (с углублением);1 - support block (with recess);

2 - плоское основание;2 - flat base;

3 - боковые грани;3 - side faces;

4 - выемка;4 - notch;

5 - торцевые грани;5 - end faces;

6 - верхняя опорная площадка;6 - upper support platform;

7 - углубление для размещения набора виброизолирующих вкладышей;7 - recess for placing a set of vibration-isolating inserts;

8 - набор виброизолирующих вкладышей;8 - set of vibration-isolating liners;

9 - анкер;9 - anchor;

10 - хвостовик анкера;10 - anchor shank;

11 - головка анкера;11 - anchor head;

12 - изолятор;12 - insulator;

13 - клемма пружинная;13 - spring terminal;

14 - подрельсовая прокладка;14 - under-rail gasket;

15 - рельс.15 - rail.

Блок опорный (1) для рельсового пути с поперечным сечением четырехугольной формы имеет плоское основание (2), боковые грани (3), торцевые грани (5) и верхнюю опорную площадку (6). Верхняя опорная площадка в месте установки рельса (15) снабжена углублением (7) для размещения в нем виброизолирующих вкладышей (8).The support block (1) for a rail track with a quadrangular cross section has a flat base (2), side faces (3), end faces (5) and an upper support platform (6). The upper support platform at the installation site of the rail (15) is equipped with a recess (7) for placing vibration-isolating liners (8).

Блок опорный (1) для рельсового пути может иметь боковые грани (3) со сплошной плоской поверхностью (фиг. 1) или с выполненными на них выемками (4) (фиг. 2), торцевые грани (5) со сплошной плоской поверхностью или с выполненными на их поверхностях выемками (на фиг. не указаны).The support block (1) for a rail track can have side faces (3) with a solid flat surface (Fig. 1) or with grooves (4) made on them (Fig. 2), end faces (5) with a solid flat surface or with grooves made on their surfaces (not shown in the figure).

Устройство крепления рельса (фиг. З) содержит блок опорный (1) для рельсового пути и узел раздельного рельсового скрепления. Узел раздельного рельсового скрепления включает два анкера (9), каждый из которых состоит из хвостовика (10) и головки (11), два изолятора (12), две клеммы пружинные (13), подрельсовую прокладку (14), виброизолирующие вкладыши (8).The rail fastening device (Fig. 3) contains a support block (1) for the rail track and a separate rail fastening unit. The separate rail fastening unit includes two anchors (9), each of which consists of a shank (10) and a head (11), two insulators (12), two spring terminals (13), a rail pad (14), vibration-isolating liners (8) .

Изготовление и установка блока опорного осуществляется следующим образом.The manufacture and installation of the support block is carried out as follows.

Блок опорный (1) изготавливается из бетона. При изготовлении блока из бетона осуществляется армирование металлической проволокой, или металлическими стержнями, или металлическими канатами.The support block (1) is made of concrete. When making a block of concrete, reinforcement is carried out with metal wire, or metal rods, or metal ropes.

Два анкера (9) монолитно встраиваются в блок опорный на расстоянии друг от друга, примерно соответствующем ширине подошвы рельса, таким образом, что их хвостовики (10) полностью находились внутри указанного блока, а головки (11) выступали над верхней опорной площадкой (6). Вместо анкеров могут использоваться другие известные элементы крепления, например, закладные болты или шуруп-дюбели.Two anchors (9) are monolithically built into the support block at a distance from each other, approximately corresponding to the width of the rail base, so that their shanks (10) are completely inside the specified block, and their heads (11) protrude above the upper support platform (6) . Instead of anchors, other known fastening elements can be used, for example, anchor bolts or dowel screws.

Блок опорный (1) устанавливается на подготовленное для укладки рельсового пути основание. В промежутке между анкерами (9) размещается подрельсовая прокладка (14), на которую устанавливается подошва рельса (15). Затем по обеим сторонам рельса устанавливаются два изолятора (12) таким образом, чтобы внутренняя поверхность опорного участка изолятора (12) располагалась на полке подошвы рельса (15), а боковой упор изолятора (12) контактировал с боковой поверхностью подошвы рельса (15). Затем ножки клеммы пружинной (13) вводятся в посадочные места, имеющиеся на головке (11) анкера (9), клемма пружинная (13) переводится в рабочее положение и прижимает рельс к блоку опорному (1).The support block (1) is installed on the base prepared for laying the rail track. In the space between the anchors (9) there is an under-rail spacer (14), on which the rail base (15) is installed. Then, two insulators (12) are installed on both sides of the rail so that the inner surface of the insulator support section (12) is located on the rail foot flange (15), and the side stop of the insulator (12) is in contact with the side surface of the rail foot (15). Then the legs of the spring terminal (13) are inserted into the seats available on the head (11) of the anchor (9), the spring terminal (13) is moved to the working position and presses the rail to the support block (1).

В блоке опорном (фиг. 1, фиг. 2) на верхней опорной площадке выполнены углубления (7), в которых до установки рельса (15) размещаются виброизолирующие вкладыши (8). В каждом конкретном случае монтажа рельса набор виброизолирующих вкладышей (8) может быть различным и зависит от назначения и предъявляемых требований. Использование виброизолирующих вкладышей (8) позволяет обеспечить гашение возникающих при прохождении железнодорожного состава вибраций, что особенно актуально в метро и различных тоннельных сооружениях, а также обеспечить необходимую жесткость блока опорного и связанный с ней вертикальный прогиб рельса (15).In the support block (Fig. 1, Fig. 2) on the upper support platform there are recesses (7), in which vibration-isolating liners (8) are placed before installing the rail (15). In each specific case of rail installation, the set of vibration-isolating inserts (8) can be different and depend on the purpose and requirements. The use of vibration-isolating liners (8) makes it possible to dampen the vibrations that occur during the passage of a railway train, which is especially important in the subway and various tunnel structures, as well as to ensure the necessary rigidity of the support block and the associated vertical deflection of the rail (15).

Использование заявленного блока опорного позволяет обеспечить более низкую по сравнению с аналогами стоимость, использовать их в метро, на путепроводах и на трамвайных путях, снижает шум и вибрации. Устройство крепления рельса не требует дорогостоящих затрат на обслуживание, позволяет использовать широко распространенное на территориях Республики Беларусь и Российской Федерации рельсовое скрепление СБ-3.The use of the claimed support block makes it possible to provide a lower cost compared to analogues, to use them in the subway, on overpasses and on tram tracks, and reduces noise and vibration. The rail fastening device does not require expensive maintenance costs and allows the use of the SB-3 rail fastening, which is widely used in the territories of the Republic of Belarus and the Russian Federation.

За счет усовершенствования конструкции блока опорного (1) достигается возможность его применения для строительства рельсовых транспортных линий, в том числе, метрополитена.By improving the design of the support block (1), the possibility of its use for the construction of rail transport lines, including the subway, is achieved.

Специалистам очевидно, что полезная модель не ограничена описанным вариантом его осуществления и допускает различные изменения, модификации и замены, не выходящие за рамки его объема, определяемого формулой полезной модели.It is obvious to specialists that the utility model is not limited to the described embodiment and allows for various changes, modifications and replacements that do not go beyond its scope defined by the formula of the utility model.

Источники информации:Information sources:

1. Шпалы деревянные для метрополитена. ГОСТ 22830-77.1. Wooden sleepers for the subway. GOST 22830-77.

2. Шпалы железобетонные. СТБ 1081-97.2. Reinforced concrete sleepers. STB 1081-97.

3. Шпалы композитные. ТУ 5864-002-45087 990 00.3. Composite sleepers. TU 5864-002-45087 990 00.

4. Патент на полезную модель RU 206763, дата публикации 28.09.2021.4. Utility model patent RU 206763, publication date 09/28/2021.

5. Евразийский патент ЕА 014736, дата публикации 28.02.2012.5. Eurasian patent EA 014736, publication date 02/28/2012.

Claims

1. A rail fastening device containing a support block for the rail track and a separate rail fastening unit, which includes two anchors, two insulators, two spring terminals, a rail pad, vibration-isolating liners, a support block for the rail track with a quadrangular cross section and a flat base, side edges, end faces and an upper support platform, wherein the upper support platform at the rail installation site is provided with a recess for placing vibration-isolating liners in it.

2. The rail fastening device according to claim 1, characterized in that the support block for the rail track has side faces with a continuous flat surface.

3. The rail fastening device of claim 1, characterized in that the support block for the rail track has side edges with recesses made on them.

4. The rail fastening device according to claim 1, characterized in that the support block for the rail track has end faces with a continuous flat surface.

5. The rail fastening device according to claim 1, characterized in that the support block for the rail track has end faces with recesses made on their surfaces.

6. The rail fastening device according to claim 1, characterized in that the support block for the rail track is made of reinforced concrete.

7. The rail fastening device according to claim 6, characterized in that the reinforcement is made of metal wire, or metal rods, or metal ropes.

8. The rail fastening device according to claim 1, characterized in that the rail pad is made of an elastomeric composite material.