RU2746554C1 - Under-rail device of a railway track and a method of laying at least one under-rail device of a railway track - Google Patents
Under-rail device of a railway track and a method of laying at least one under-rail device of a railway track Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746554C1 RU2746554C1 RU2020124286A RU2020124286A RU2746554C1 RU 2746554 C1 RU2746554 C1 RU 2746554C1 RU 2020124286 A RU2020124286 A RU 2020124286A RU 2020124286 A RU2020124286 A RU 2020124286A RU 2746554 C1 RU2746554 C1 RU 2746554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- under
- track
- shell
- working medium
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
- E01B3/16—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from steel
- E01B3/20—Sleeper construction for special purposes, e.g. with openings for ballast working
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B3/00—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails
- E01B3/46—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from different materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкции железнодорожного пути и, в частности, к опорам для рельсов железнодорожного пути.The invention relates to the construction of a railway track and, in particular, to supports for rails of a railway track.
При обустройстве участков пути, требующих смены жесткости пути на определенных участках, например, примыкающих к мостам и тоннелям, в том числе при сопряжении проезжей части моста и насыпи перед мостом, опоры воспринимают большие нагрузки от рельсов, передающих их на балластный слой или земляное полотно (СП 119.13330.2012: Железные дороги колеи 1520). Переходные участки на подходах к искусственным сооружениям, в частности, мостам с безбалластным мостовым полотном и тоннелям создаются для плавного изменения жесткости с целью уменьшение динамических воздействий подвижного состава на путь (СТНЦ-01 — 95 (Железные дороги колеи 1520 мм). When arranging sections of the track that require a change in the rigidity of the track in certain sections, for example, adjacent to bridges and tunnels, including when the bridge carriageway and the embankment in front of the bridge are connected, the supports perceive heavy loads from the rails transmitting them to the ballast layer or subgrade ( SP 119.13330.2012: 1520 gauge railways). Transitional sections on the approaches to artificial structures, in particular, bridges with ballastless bridge beds and tunnels, are created to smoothly change the stiffness in order to reduce the dynamic effects of rolling stock on the track (STNTs-01 - 95 (1520 mm gauge railways).
Железнодорожный путь это конструкция последовательно соединенных упругих элементов и опор (Расчеты и проектирование железнодорожного пути В.В. Виноградов, А.М. Никонов, Т.Г. Яковлева и др. под редакцией В.В. Виноградова и А.М. Никонова//Учебное пособие для студентов вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2003, с. 486). Жесткость конструкции железнодорожного пути зависит от модуля упругости элементов конструкции железнодорожного пути: подрельсового основания, в частности в виде шпал, промежуточных скреплений, а также балласта, подбалластного слоя, земляного полотна и т.д. и зависит от их формы и материала, из которого они изготовлены, климатических воздействий, например, смерзание балласта или промерзание площадки земляного полотна (Расчеты и проектирование железнодорожного пути В.В. Виноградов, А.М. Никонов, Т.Г. Яковлева и др. под редакцией В.В. Виноградова и А.М. Никонова//Учебное пособие для студентов вузов ж.-д. транспорта. –М.: Маршрут, 2003, с. 486). Для улучшения динамических характеристик взаимодействия пути и подвижного состава приходится менять жесткость пути на отдельных участках. Чтобы поменять жесткость традиционной конструкции железнодорожного пути, состоящей из упругих элементов, собранных в виде упругого скелета, необходимо заменить одни элементы на другие с другой формой или изготовленных из другого материала. Это означает необходимость проведения путевых работ в объеме ремонта или модернизации железнодорожного пути.A railway track is a design of series-connected elastic elements and supports (Calculations and design of a railway track by V.V. Vinogradov, A.M. Nikonov, T.G. Yakovleva, etc., edited by V.V. Vinogradov and A.M. Nikonov / / A textbook for students of higher educational institutions of railway transport. - M .: Route, 2003, p. 486). The rigidity of the railroad track structure depends on the modulus of elasticity of the railroad track structure elements: the under-rail base, in particular in the form of sleepers, intermediate fasteners, as well as ballast, sub-ballast layer, subgrade, etc. and depends on their shape and material from which they are made, climatic influences, for example, freezing of ballast or freezing of the roadbed area (Calculations and design of a railway track by V.V. Vinogradov, A.M. Nikonov, T.G. Yakovleva, etc. under the editorship of V.V. Vinogradov and A.M. Nikonov // Textbook for students of higher educational institutions of railway transport. –M .: Route, 2003, p. 486). To improve the dynamic characteristics of the interaction between the track and the rolling stock, it is necessary to change the rigidity of the track in certain sections. In order to change the stiffness of the traditional structure of a railway track, consisting of elastic elements assembled in the form of an elastic skeleton, it is necessary to replace some elements with others with a different shape or made of a different material. This means the need to carry out track works in the amount of repair or modernization of the railway track.
На практике основным конструктивным решением изменения жесткости пути на переходных участках и как следствие изменения динамических воздействий на путь, является изменение толщины балластного слоя с армированием щебня ткаными или вязаными из синтетических волокон геосетками, либо георешетками в виде полос из пластмассы или перфорированного листа. (АО РЖД, Технические условия для конструкции пути на подходах к искусственным сооружениям, Москва, 2004, утвержден 16.12.2003 г.). In practice, the main constructive solution for changing the stiffness of the track at the transitional sections and as a result of changing the dynamic effects on the track is changing the thickness of the ballast layer with reinforcement of crushed stone with woven or knitted geogrids or geogrids in the form of strips of plastic or perforated sheet. (JSC Russian Railways, Technical conditions for the construction of a track on the approaches to artificial structures, Moscow, 2004, approved on December 16, 2003).
Известен (патент RU 2256747) способ сопряжения проезжей части моста с насыпью, заключающийся в уплотнении грунта в теле насыпи и ее конусов с устройством дренажных слоев и водоотводных лотков и созданием подушки с переменной жесткостью, убывающей от моста вдоль насыпи по длине, равной длине переходной плиты с углом подъема в сторону моста. Подушка в теле насыпи образовывается рядом набивных свай вдоль и поперек насыпи с поверхностным уплотнением верхней части набивных свай и верхнего слоя насыпи с образованием поперечными сваями совместно с грунтом насыпи полосы средней жесткости, которую уменьшают от максимальной у устоя моста до минимальной у противоположного от устоя моста края переходной плиты. Основным недостатком таких решений является отсутствие возможности регулирования жесткости участка железнодорожного пути в процессе эксплуатации железнодорожного пути без проведения путевых работ большого объема, связанных с работами с балластным слоем и земляным полотном. Частично этот недостаток может быть устранен, если менять жесткость участка пути за счет изменения упругих свойств подрельсового основания, например шпал. It is known (patent RU 2256747) a method of coupling the roadway of a bridge with an embankment, which consists in compacting the soil in the body of the embankment and its cones with the device of drainage layers and drainage trays and creating a cushion with variable stiffness decreasing from the bridge along the embankment along a length equal to the length of the adapter plate with an angle of rise towards the bridge. A cushion in the body of the embankment is formed by a series of rammed piles along and across the embankment with surface compaction of the upper part of the rammed piles and the upper layer of the embankment with the formation of medium-hardness bands by transverse piles together with the embankment soil, which is reduced from the maximum at the bridge abutment to the minimum at the edge opposite to the bridge abutment adapter plate. The main disadvantage of such solutions is the inability to regulate the stiffness of a section of a railway track during operation of a railway track without carrying out a large amount of track work associated with work with a ballast layer and subgrade. This disadvantage can be partially eliminated by changing the stiffness of the track section by changing the elastic properties of the rail base, for example, sleepers.
Известно техническое решение (патент RU 2431009) по созданию участка с подрельсовым основанием из сборных бетонных плит, расположенных на несущем слое, выровненных в предварительно определенном положении и залитых заливочной массой. Known technical solution (patent RU 2431009) to create a section with a sub-rail base of precast concrete slabs located on the bearing layer, aligned in a predetermined position and filled with a filling compound.
Также эффект по изменению жесткости может быть достигнут тем, что на опорную поверхность (плита или шпала) приклеивают полиуретановым клеем резиновые пластины или резиновую ленту (патент RU 2382844) или тем, что опорную плиту изготавливают в форме равнобедренной трапеции и на ее верхней стороне оборудуют два канала в виде пазов для размещения рельсов (патент RU 2509835).Also, the effect of changing the rigidity can be achieved by the fact that rubber plates or a rubber tape (patent RU 2382844) are glued to the support surface (plate or sleeper) with polyurethane glue (patent RU 2382844) or by the fact that the base plate is made in the form of an isosceles trapezoid and two channel in the form of grooves for placement of rails (patent RU 2509835).
Также известны технические решения по применению шпал с повышенными свойствами демпфирования, например, из переработанной резины (патент RU 2245410), или полимерных шпал (патент RU 2412298) или, выполненных в виде пространственной ячеистой конструкции (патент RU 2413047), в том числе шпала сотовидной конструкции, выполненного из полимерного или полимерного композиционного материала (патент RU 2427679), или шпала на основе пространственного ячеистого каркаса (патент RU 2434982). Also known are technical solutions for the use of sleepers with increased damping properties, for example, made of recycled rubber (patent RU 2245410), or polymer sleepers (patent RU 2412298) or made in the form of a spatial cellular structure (patent RU 2413047), including a honeycomb sleeper a structure made of a polymer or polymer composite material (patent RU 2427679), or a sleeper based on a spatial cellular frame (patent RU 2434982).
Также известна шпала в виде гребенки с ребрами внутри корпуса шпалы, между которыми свободное пространство заполнено композиционным материалом, состоящим из мелкой резиновой крошки, древесных волокон, полипропилена, антисептика, а верхняя постель шпалы изготовлена из листов шпона и прикреплена к гребенке и ребрам (патент RU 2389841). Известна бетонная шпала – демпфер с канавками на разных уровнях, в которые уложены квазинепрерывные упругие тросовые кольца, сложенные в две нити и сжатые до соприкосновения таким образом, что концевые участки колец выходят из бетонного тела, охватывают основания рельсовых плетей и прижаты к ним закладными болтами (патент RU 2486305). Also known is a sleeper in the form of a comb with ribs inside the sleeper body, between which the free space is filled with a composite material consisting of fine rubber crumb, wood fibers, polypropylene, antiseptic, and the upper bed of the sleeper is made of veneer sheets and attached to the comb and ribs (patent RU 2389841). A known concrete sleeper is a damper with grooves at different levels, in which quasi-continuous elastic cable rings are laid, folded into two threads and compressed until they touch in such a way that the end sections of the rings come out of the concrete body, cover the bases of the rails and are pressed to them with embedded bolts ( patent RU 2486305).
Недостатком этих решений является то, что жесткость участка пути меняют заменой подрельсового основания на новую конструкцию, в частности шпалы с измененными по сравнению с прежней показателями упругости. Это решение также трудоемко, требует проведения путевых работ по смене шпал, не позволяет оперативно в процессе эксплуатации участка пути изменить его жесткость, например при временном пропуске тяжеловесных поездов, уложить временный путь без проведения земляных работ, что особенно важно в сложных климатических условиях или при необходимости временной доставки железнодорожным транспортом грузов в отдаленные районы, не требующие строительства постоянно действующей железнодорожной линии. The disadvantage of these solutions is that the stiffness of the track section is changed by replacing the under-rail base with a new structure, in particular, sleepers with modified elasticity indicators compared to the previous ones. This solution is also laborious, requires track work to change sleepers, does not allow to quickly change its rigidity during operation of a track section, for example, when temporarily passing heavy trains, to lay a temporary track without excavation, which is especially important in difficult climatic conditions or if necessary temporary delivery of goods by rail to remote areas that do not require the construction of a permanent railway line.
Известно решение по установке амортизаторов под подрельсовые опоры, прикрепляя его к подошве удлиненными крепежными средствами, которые выступают за габариты опоры и проходят так, что между ними и подошвой (патент RU 2432428). Это решение обеспечивает упрощение монтажа. There is a known solution for installing shock absorbers under the rail supports, attaching it to the sole with elongated fasteners that protrude beyond the dimensions of the support and pass so that between them and the sole (patent RU 2432428). This solution makes installation easier.
Общий недостаток известных способов и устройств заключается в, отсутствии возможности регулирования жесткости пути без демонтажа шпалы. The general disadvantage of the known methods and devices is that there is no possibility of adjusting the rigidity of the track without dismantling the sleeper.
Наиболее близким техническим решением в части подрельсового устройства железнодорожного пути является подрельсовое устройство железнодорожного пути (патент US 3907201), содержащее, по меньшей мере одну эластичную герметичную оболочку, наполняемую рабочей средой, с по меньшей мере одним впускным клапаном, сообщенными с источником рабочей среды, и по меньшей мере одно средство для установки по меньшей мере одного рельса. The closest technical solution in terms of a railroad track device is a railroad track device (US patent 3907201), containing at least one elastic sealed shell filled with a working medium, with at least one inlet valve communicated with a source of the working medium, and at least one means for mounting at least one rail.
Недостатком этого решения является постоянная жесткость подрельсового устройства, установка непосредственно на балластный слой гибкой оболочки, что снижает ее надежность. Оболочка не регулирует жесткость пути, а только выравнивает рельсовую колею. Часто возникает ситуация, при которой необходимо уложить временный путь, например, для доставки грузов специального назначения в сложных климатических и геологических условиях, или например, в процессе строительства железнодорожного пути доставить к месту строительства технику и материалы, с различными весовыми характеристиками.The disadvantage of this solution is the constant rigidity of the under-rail device, installation directly on the ballast layer of the flexible shell, which reduces its reliability. The shell does not regulate the rigidity of the track, but only aligns the track. A situation often arises in which it is necessary to lay a temporary track, for example, for the delivery of special-purpose goods in difficult climatic and geological conditions, or for example, during the construction of a railway track, to deliver equipment and materials with different weight characteristics to the construction site.
Таким образом, технической задачей заявленного изобретения является разработка конструкции надежного в эксплуатации подрельсового устройства, которое обеспечит возможность оперативного в процессе эксплуатации пути регулирования уровня рельсов и жесткости участка пути, в основном, на так называемых, переходных участках, примыкающих к искусственным сооружениям и укладку железнодорожного пути без проведения большого объема строительно-монтажных работ с целью оперативной доставки людских и материальных ресурсов в труднодоступные районы, при этом одновременно обеспечить надежную и безопасную работу участка пути, на котором будет укладываться устройство. Thus, the technical objective of the claimed invention is to develop a design of a reliable under-rail device that will provide the possibility of operative in the process of operation the track to regulate the level of rails and the stiffness of the track section, mainly on the so-called transitional sections adjacent to artificial structures and laying the railway track without carrying out a large amount of construction and installation work in order to promptly deliver human and material resources to hard-to-reach areas, while at the same time ensuring reliable and safe operation of the track section on which the device will be laid.
Техническим результатом заявленного изобретения является регулирование жесткости участка пути в процессе эксплуатации железнодорожного пути с обеспечением надежности и безопасности его эксплуатации за счет регулирования геометрического положения рельсов и их закрепления в установленных требованиями безопасной эксплуатации допусках содержания рельсовой колеи. The technical result of the claimed invention is the regulation of the rigidity of the track section during the operation of the railway track, ensuring the reliability and safety of its operation by adjusting the geometric position of the rails and their fixing in the tolerances of the track maintenance established by the requirements for safe operation.
Для достижения технического результата предлагается уложить подрельсовое устройство, например, выполнив его в виде особой конструкции шпалы, содержащей вязкий элемент, у которого соотношение между напряжением и нагрузкой будут зависеть от времени (см. например, Кристенсен, «Введение в теорию вязкоупругости» М.: Мир, 1974. - 228c.), и его восстановление после циклической нагрузки от подвижного состава будет происходить медленнее, чем упругого элемента и таким образом за счет возникшей разности фаз (гистерезис) произойдет рассеивание механической энергии от возникающей нагрузки, что уменьшит жесткость пути и погасит ударные воздействия колес об рельс при движении подвижного состава. При этом геометрические очертания рельсовых нитей должны приводиться в положение, соответствующее допускаемым значениям содержания рельсовой колеи без демонтажа подрельсового устройства, а изменением их положения путем изменения положения опорной плиты, к которой они прикреплены и последующей ее фиксации в новом положении упорами.To achieve the technical result, it is proposed to lay the under-rail device, for example, by making it in the form of a special design of a sleeper containing a viscous element, in which the relationship between stress and load will depend on time (see, for example, Christensen, "Introduction to the theory of viscoelasticity" M .: Mir, 1974. - 228c.), And its recovery after a cyclic load from a rolling stock will occur more slowly than an elastic element and thus, due to the phase difference (hysteresis), mechanical energy will dissipate from the resulting load, which will reduce the rigidity of the track and extinguish shock impacts of wheels on the rail during the movement of the rolling stock. In this case, the geometric outlines of the rail threads should be brought to a position corresponding to the permissible values of the content of the rail track without dismantling the under-rail device, and by changing their position by changing the position of the base plate to which they are attached and then fixing it in a new position with stops.
Очертания рельсовых нитей записываются путеизмерительным вагоном или тележкой в виде непрерывной записи относительно нулевой (эталонной линии) по следующим параметрам, в горизонтальной плоскости, ширина колеи и положение пути в плане, в вертикальной плоскости: положение рельсовых нитей по уровню и просадки рельсовых нитей, а их отклонения от нулевой линии ограничены допусками, величины которых рассчитываются из условий безопасной эксплуатации для конкретных участков пути с разными техническими и эксплуатационными характеристиками по каждому из оцениваемых параметров по специально разработанной методике (Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов (с Дополнениями и изменениями), утв. Департаментом пути и сооружений МПС России 14 октября 1997 г. ЦП-515).The outlines of the rail lines are recorded by a track measuring car or a bogie in the form of a continuous record relative to the zero (reference line) according to the following parameters, in the horizontal plane, the track width and position of the track in the plan, in the vertical plane: the position of the rail lines in level and the subsidence of the rail lines, and their deviations from the zero line are limited by tolerances, the values of which are calculated from the conditions of safe operation for specific sections of the track with different technical and operational characteristics for each of the estimated parameters according to a specially developed technique (Instructions for decoding the tapes and assessing the state of the rail track according to the indications of the TsNII-2 track measuring car and measures to ensure the safety of train traffic (with additions and amendments), approved by the Department of tracks and structures of the Ministry of Railways of Russia on October 14, 1997, TsP-515).
На практике геометрические очертания рельсовых нитей приводятся в соответствие с допусками их содержания за счет перемещения рельсовых нитей в вертикальной и горизонтальной плоскости с последующим закреплением их в новом положении с помощью, например дополнительных подкладок под рельсы, подсыпки или вырезки балласта и т.д. In practice, the geometric outlines of the rail lines are brought in line with the tolerances of their content by moving the rail lines in the vertical and horizontal planes with their subsequent fixing in a new position using, for example, additional rail pads, ballast backfilling or cutting, etc.
Существуют различные способы совмещения вязкого и упругого элемента при формировании вязкоупругой конструкции в основном в последовательном или параллельном соединении вязкого и упругого элемента (Д. Р. Бренд, «Теория линейной вязкоупругости» М.: Мир, 1965. - 390с.). Для железнодорожного пути как упругого скелета из последовательно соединенных упругих элементов, параллельное включение вязкого элемента технически сложно, и лишь усложняет достижение технического результата. Поэтому конструктивно предлагается подрельсовое устройство с наличием в нем вязкого элемента.There are various ways of combining a viscous and elastic element in the formation of a viscoelastic structure, mainly in series or parallel connection of a viscous and elastic element (DR Brand, "Theory of linear viscoelasticity" M .: Mir, 1965. - 390s.). For a railway track as an elastic skeleton of series-connected elastic elements, parallel connection of a viscous element is technically difficult, and only complicates the achievement of the technical result. Therefore, a sub-rail device with a viscous element in it is structurally proposed.
Железнодорожный путь может быть представлен как механическая система, состоящая из по меньшей мере двух тел, одно из которых вязкое с коэффициентом вязкого сопротивления K, а другие (или другое) упругие с коэффициентом упругости C, которая демпфирует под воздействием движущего колеса подвижного состава массой m1, воздействующих в точках z1, z2, z3 координат колеса и пути относительно верхней точки вязкого элемента относительно инерциальной системы отсчета на совокупность элементов общей массой m2 и может быть описано системой дифференциальных уравнений:A railway track can be represented as a mechanical system consisting of at least two bodies, one of which is viscous with a viscous resistance coefficient K, and the other (or the other) elastic with a coefficient of elasticity C, which dampes under the action of a driving wheel of a rolling stock with a mass of m 1 acting at the points z 1 , z 2 , z 3 the coordinates of the wheel and the path relative to the upper point of the viscous element relative to the inertial reference system on a set of elements with a total mass m 2 and can be described by a system of differential equations:
Начальные условия: в начальный момент времени тела находятся в покое. Initial conditions: at the initial moment of time, the bodies are at rest.
Жесткость пути регулируется за счет изменения коэффициента вязкого сопротивления вязкого элемента, устанавливаемого в подрельсовое устройство. Для выбора конструкции вязкого элемента и его рабочей среды оцениваются: силы, действующие на конструкцию пути над вязким телом; максимальное смещения конструкции пути; ускорения, которое получают точки верхнего строения пути на основе эксплуатационных и технических характеристик участка пути и обращаемого по участку подвижного состава. Определяются все три критерия, характеризующие демпферные возможности вязкого тела, вводимого в конструкцию подрельсового основания железнодорожного пути, сопоставив их с требованиями по обеспечению надежной и комфортабельной эксплуатации проезжей части. Определение зависимости динамических характеристик взаимодействия подвижного состава и железнодорожного пути сводится к решению задачи взаимодействия упругого элемента с линейным вязкоупругим элементом, например, по типу Максвела.The stiffness of the track is regulated by changing the viscous resistance coefficient of the viscous element installed in the under-rail device. To select the design of a viscous element and its working medium, the following are estimated: forces acting on the structure of the track above the viscous body; maximum displacement of the track structure; acceleration, which is obtained by the points of the superstructure of the track on the basis of the operational and technical characteristics of the track section and the rolling stock circulating along the section. All three criteria are determined that characterize the damping capabilities of a viscous body introduced into the structure of the under-rail base of a railway track, comparing them with the requirements for ensuring reliable and comfortable operation of the roadway. Determination of the dependence of the dynamic characteristics of the interaction of rolling stock and a railway track is reduced to solving the problem of interaction of an elastic element with a linear viscoelastic element, for example, according to the Maxwell type.
Технический результат заявленного изобретения достигается подрельсовым устройством железнодорожного пути, содержащим по меньшей мере одну эластичную герметичную оболочку, наполняемую рабочей средой, с по меньшей мере одним впускным клапаном, сообщенным с источником рабочей среды, и по меньшей мере одно средство для установки по меньшей мере одного рельса, и снабженным корпусом с по меньшей мере одной открытой сверху полостью для размещения указанной по меньшей мере одной эластичной герметичной оболочки, снабженной по меньшей мере одним выпускным клапаном, и размещенной в полости корпуса с зазором относительно внутренней поверхности стен корпуса верхней опорной плитой, на которой установлено указанное по меньшей мере одно средство для установки по меньшей мере одного рельса, причем по меньшей мере один впускной и по меньшей мере один выпускной клапаны сообщены с источником рабочей среды посредством устройства управления для регулирования величины давления в эластичной герметичной оболочке, верхняя опорная плита установлена на эластичную герметичную оболочку с возможность перемещения между верхними и нижними упорами, установленными на стенках корпуса, при этом упоры установлены с возможностью ограниченного перемещения в вертикальной продольной относительно рельса и горизонтальной продольной относительно рельса плоскостях, нижняя поверхность верхней опорной плиты расположена ниже горизонтальной плоскости, проходящей через верхнюю поверхность стен корпуса, при этом зазоры между стенами корпуса и боковыми поверхностями верхней опорной плиты и между упорами и верхней и нижней поверхностями верхней опорной плиты обеспечивают возможность установки рельсов с допусками содержания рельсовой колеи, рабочая среда является вязкой рабочей средой, изменение давления которой обеспечивает изменение вязко-упругих свойств эластичной герметичной оболочки.The technical result of the claimed invention is achieved by a railroad track device containing at least one elastic sealed envelope filled with a working medium, with at least one inlet valve communicated with a working medium source, and at least one means for installing at least one rail , and provided with a housing with at least one open top cavity for accommodating the specified at least one elastic sealed shell, equipped with at least one outlet valve, and placed in the cavity of the housing with a gap relative to the inner surface of the walls of the housing with an upper support plate on which said at least one means for mounting at least one rail, wherein at least one inlet and at least one outlet valve are communicated with the source of the working medium by means of a control device for regulating the pressure value in the elastic sealed envelope glasses, the upper base plate is installed on an elastic sealed shell with the ability to move between the upper and lower stops mounted on the walls of the body, while the stops are installed with the possibility of limited movement in the vertical longitudinal relative to the rail and horizontal longitudinal relative to the rail planes, the lower surface of the upper base plate is located below the horizontal plane passing through the upper surface of the casing walls, while the gaps between the casing walls and the side surfaces of the upper base plate and between the stops and the upper and lower surfaces of the upper base plate provide the ability to install rails with rail track maintenance tolerances, the working medium is a viscous working medium , the change in pressure of which provides a change in the visco-elastic properties of the elastic sealed shell.
Эластичная герметичная оболочка выполнена с возможностью в рабочем состоянии исключить возможность ее демонтажа из корпуса без снижения давления в ней. The elastic sealed shell is made with the ability in working order to exclude the possibility of its dismantling from the body without reducing the pressure in it.
Для перемещения нижних и верхних упоров в вертикальной продольной относительно рельса и горизонтальной продольной относительно рельса плоскостях в одном из вариантов каждый упор установлен на горизонтальной направляющей, которая установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. В другом из вариантов каждый упор установлен на вертикальной направляющей, которая установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Возможен также вариант, когда каждый упор установлен с возможностью перемещения по вертикальному винту, который установлен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Или вариант, когда каждый упор установлен с возможностью перемещения по горизонтальному винту, который установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.To move the lower and upper stops in the vertical longitudinal relative to the rail and horizontal longitudinal relative to the rail planes, in one of the variants, each stop is mounted on a horizontal guide, which is installed with the ability to move in the vertical plane. In another of the variants, each stop is mounted on a vertical guide, which is movable in a horizontal plane. It is also possible that each stop is movable along a vertical screw, which is movable in a horizontal plane. Or an option, when each stop is installed with the ability to move along a horizontal screw, which is installed with the ability to move in a vertical plane.
Подрельсовое устройство снабжено по меньшей мере одним ограничителем перемещения верхней опорной плиты для регулирования величины зазора между стенами корпуса и верхней опорной плитой в горизонтальной плоскости, который может быть выполнен в виде устанавливаемого на стены корпуса и/или стены верхней опорной плиты планки или клина, или шайбы.The under-rail device is equipped with at least one stop for the movement of the upper base plate for adjusting the gap between the walls of the body and the upper base plate in the horizontal plane, which can be made in the form of a strip or wedge or washer installed on the walls of the body and / or the wall of the upper base plate ...
Корпус выполнен перфорированным и снабжен монтажными устройствами для его транспортировки, укладки и закрепления на укладываемой поверхности.The casing is made perforated and equipped with mounting devices for transportation, laying and fixing on the surface to be laid.
Подрельсовое устройство может быть снабжено дополнительными эластичными герметичными оболочками, наполняемой вязкой рабочей средой и дополнительными опорными плитами, при этом каждая эластичная герметичная оболочка и дополнительная опорная плита установлена в соответствующую полость корпуса. The under-rail device can be equipped with additional elastic sealed shells filled with a viscous working medium and additional base plates, with each elastic sealed shell and an additional base plate installed in the corresponding cavity of the body.
Для образования полостей корпус может быть выполнен с по меньшей мере одной перегородкой. For the formation of cavities, the housing can be made with at least one partition.
Корпус выполнен в виде короба.The body is made in the form of a box.
Эластичная герметичная оболочка оборудована укрепляющими поясами, а вязкой рабочей средой является воздух, или газ, или гель, или масло.The elastic sealed shell is equipped with reinforcing belts, and the viscous working medium is air, or gas, or gel, or oil.
Подрельсовое устройство может быть снабжено по меньшей мере одним замком для соединения по меньшей мере одного упора с корпусом, исключающим несанкционированное удаление опорной плиты из корпуса.The under-rail device can be provided with at least one lock for connecting at least one stop to the body, preventing unauthorized removal of the base plate from the body.
Наиболее близким техническим решением в части способа, позволяющего выравнивать уровень рельс в процессе проведения путевых работ и эксплуатации пути, является способ укладки по меньшей мере одного подрельсового устройства железнодорожного пути, заключающийся в том, что на поверхность укладывают по меньшей мере одну эластичную герметичную оболочку с по меньшей мере одним впускным клапаном, сообщенными с источником рабочей среды, и по меньшей мере одно средство для установки по меньшей мере одного рельса (патент US 3907201),. The closest technical solution in terms of a method that allows leveling the level of a rail in the process of carrying out track works and operating a track is a method of laying at least one under-rail device of a railway track, which consists in the fact that at least one elastic sealed shell is laid on the surface with a at least one inlet valve communicated with the source of the working medium, and at least one means for mounting at least one rail (US patent 3907201).
Недостатком этого решения является постоянная жесткость подрельсового устройства, установка на балластный слой непосредственно гибкой оболочки, что снижает ее надежность. Оболочка не регулирует жесткость пути, а только выравнивает рельсовую колею. The disadvantage of this solution is the constant rigidity of the under-rail device, the installation of a flexible shell directly on the ballast layer, which reduces its reliability. The shell does not regulate the rigidity of the track, but only aligns the track.
Технической задачей заявленного изобретения в части способа укладки подрельсового устройства является разработка способа монтажа подрельсового устройства, который обеспечит возможность оперативного в процессе эксплуатации пути регулирования уровня рельсов и жесткости участка пути. The technical objective of the claimed invention in terms of the method of laying the sub-rail device is to develop a method for mounting the sub-rail device, which will provide the possibility of operatively during operation of the track for regulating the level of rails and the rigidity of the track section.
Техническим результатом заявленного изобретения в части способа укладки подрельсового устройства является регулирование жесткости участка пути в процессе эксплуатации железнодорожного пути с обеспечением надежности и безопасности его эксплуатации за счет регулирования геометрического положения рельсов и их закрепления в установленных требованиями безопасной эксплуатации допусках содержания рельсовой колеи. The technical result of the claimed invention in terms of the method of laying the under-rail device is to regulate the rigidity of the track section during the operation of the railway track, ensuring the reliability and safety of its operation by adjusting the geometric position of the rails and fixing them in the tolerances of the track maintenance established by the requirements for safe operation.
Технический результат достигается способом укладки по меньшей мере одного подрельсового устройства железнодорожного пути, заключающимся в том, что на поверхность устанавливают и фиксируют по меньшей мере один корпус, в который свободно укладывают эластичную герметичную оболочку с по меньшей мере одним впускным и по меньшей мере одним выпускным клапанами, сообщенными с источником вязкой рабочей среды посредством устройства управления для регулирования величины давления в эластичной герметичной оболочке, наполняют рабочей средой эластичную герметичную оболочку и устанавливают на нее верхнюю опорную плиту с по меньшей мере одним средством для установки на ней по меньшей мере одного рельса, изменяют давление в эластичной герметичной оболочке и положение упоров для выравнивания по меньшей мере одного рельса за счет перемещения верхней опорной плиты эластичной герметичной оболочкой в зазорах, ограниченных поверхностью верхней опорной плиты и стенами корпуса и упорами. The technical result is achieved by a method of laying at least one under-rail device of a railway track, which consists in the fact that at least one housing is installed and fixed on the surface, in which an elastic sealed shell with at least one inlet and at least one outlet valves is freely laid communicated with a source of viscous working medium by means of a control device for regulating the value of pressure in the elastic sealed shell, the working medium is filled with the elastic sealed shell and the upper support plate is installed on it with at least one means for mounting at least one rail on it, the pressure is changed in an elastic sealed sheath and the position of the stops for aligning at least one rail by moving the upper support plate by the elastic sealed sheath in the gaps bounded by the surface of the upper support plate and the walls of the body and the stops.
Подрельсовое устройство может быть включено в последовательность упругих элементов подрельсового основания, обладая свойствами вязкости, например, вязкий элемент Ньютона, или заменить шпалу придавая ей свойствами вязкости и в ново образованном вязкоупругом подрельсовом основании регулировать жесткость не за счет изменения упругости как в предыдущих технических решениях, а за счет изменения вязкости вязкого элемента вязкоупругого подрельсового устройства. Вязким элементом является герметичная оболочка, заполненная рабочей средой, для которой параметр вязкости предлагается регулировать изменением давления в герметичной оболочке. Таким образом, подрельсовое устройство представляет собой вязкоупругую опору с введенным в нее вязким элементом, а оперативное регулирование жесткости осуществляется за счет регулирования вязкости этого элемента. По сути, железнодорожный путь представлен как одно вязкоупругое тело, описываемое характеристиками оболочки демпфирующего элемента, и модулями упругости последовательно соединенных известных элементов подрельсового основания шпал, скреплений, подкладок под шпалу. В конечном счете, возможно исключение укладки балластного слоя, уложив вязкий элемент на упругий элемент: площадку земляного полотна, выбрав вязкий элемент по показателям вязкости, обеспечивающим требуемые потребителем железнодорожных услуг, показатели комфортности, плавности, безопасности движения по участку. Такое решение будет эффективно при необходимости организации временного оперативного железнодорожного сообщения, когда на грунт практически без предварительной строительной подготовки могут укладываться опорные для рельсов оболочки. The under-rail device can be included in the sequence of elastic elements of the under-rail base, having viscosity properties, for example, Newton's viscous element, or replace the sleeper by giving it viscosity properties and in the newly formed viscoelastic under-rail base, adjust the stiffness not by changing the elasticity as in previous technical solutions, but by changing the viscosity of the viscous element of the viscoelastic under-rail device. The viscous element is a sealed envelope filled with a working medium, for which the viscosity parameter is proposed to be regulated by changing the pressure in the sealed envelope. Thus, the under-rail device is a viscoelastic support with a viscous element introduced into it, and the operational stiffness control is carried out by adjusting the viscosity of this element. In fact, the railway track is presented as a single viscoelastic body, described by the characteristics of the shell of the damping element, and the elastic moduli of the series-connected known elements of the railroad bed of sleepers, fasteners, and linings for the sleeper. Ultimately, it is possible to exclude the laying of the ballast layer by placing a viscous element on an elastic element: a roadbed, choosing a viscous element in terms of viscosity, which provides the indicators of comfort, smoothness, and traffic safety on the site required by the consumer of railway services. Such a solution will be effective if it is necessary to organize a temporary operational railway communication, when shells supporting the rails can be laid on the ground practically without preliminary construction preparation.
Жесткость пути регулируется за счет изменения коэффициента вязкого сопротивления вязкого элемента. The stiffness of the path is regulated by changing the coefficient of viscous resistance of the viscous element.
Для выбора конструкции вязкого элемента и его рабочей среды оцениваются силы, действующие на конструкцию пути над вязким телом, максимальное смещения конструкции пути, ускорения, которое получают точки верхнего строения пути на основе эксплуатационных и технических характеристик участка пути и обращаемого по участку подвижного состава. Определяются все три критерия, характеризующие демпферные возможности вязкого тела, вводимого в конструкцию подрельсового устройства железнодорожного пути, сопоставив их с требованиями по обеспечению надежной и комфортабельной эксплуатации проезжей части. Определение зависимости динамических характеристик взаимодействия подвижного состава и железнодорожного пути сводится к решению задачи взаимодействия упругого элемента с линейным вязкоупругим элементом, например, по типу Кельвина-Фойгта.To select the design of a viscous element and its working medium, the forces acting on the track structure above the viscous body, the maximum displacement of the track structure, and the acceleration that the points of the upper track structure receive on the basis of the operational and technical characteristics of the track section and the rolling stock circulating along the section are evaluated. All three criteria are determined that characterize the damping capabilities of a viscous body introduced into the construction of a railroad track device, comparing them with the requirements for ensuring reliable and comfortable operation of the roadway. Determination of the dependence of the dynamic characteristics of the interaction of rolling stock and a railway track is reduced to solving the problem of interaction of an elastic element with a linear viscoelastic element, for example, according to the Kelvin-Voigt type.
Конструктивно задача решается установкой в подрельсовое устройство герметичной оболочки с повышенными коэффициентами вязкости. Structurally, the problem is solved by installing a sealed shell with increased viscosity coefficients in the under-rail device.
Заявленное изобретение поясняется чертежами:The claimed invention is illustrated by drawings:
- на фиг. 1 изображен общий вид подрельсового устройства железнодорожного пути в разрезе. - in Fig. 1 shows a general view of a railroad track in section.
- на фиг.2 - подрельсовое устройство железнодорожного пути вид с боку; - figure 2 - under-rail device of the railway track, side view;
- на фиг. 3 - вид сверху.- in Fig. 3 is a top view.
Подрельсовым устройством железнодорожного пути содержит корпус 1 с по меньшей мере одной открытой сверху полостью 2. Корпус 1 выполнен из продольных по направлению уложенных рельсов боковых и поперечных стенок и нижней опорной плиты. Боковые и поперечные стенки и нижняя опорная плита образуют короб, который в зависимости от принимаемой в процессе эксплуатации технологии укладки железнодорожного пути, может быть превращен в ящик с дном в виде нижней опорной плиты. В нижней плите предусмотрены дренажные отверстия 12 для удаления дождевой воды, конденсата и иной жидкости, которая может попасть в корпус. Корпус 1 выполнен перфорированным и имеет отверстия 19 перфорации, и снабжен монтажными устройствами 20 для его транспортировки, укладки и закрепления на укладываемой поверхности.The railroad track device comprises a body 1 with at least one cavity 2 open from above. The body 1 is made of lateral and transverse walls longitudinal in the direction of the laid rails and a lower base plate. The side and transverse walls and the lower base plate form a box, which, depending on the technology used for laying the railway track, can be turned into a box with a bottom in the form of a lower base plate. Drainage holes 12 are provided in the bottom plate to remove rainwater, condensation and other liquid that may enter the housing. The body 1 is made perforated and has perforation holes 19, and is equipped with mounting
Полость 2 корпуса 1 предназначена для размещения по меньшей мере одной эластичной герметичной оболочки (далее оболочки) 3, наполняемой рабочей средой. Оболочка 3 содержит по меньшей мере один впускной 4 и по меньшей мере один выпускной 5 клапаны, каждый из которых сообщен с источником рабочей среды посредством устройства управления для регулирования величины давления в оболочке, а также клапаном давления, сообщенным с устройством управления. Доступ к клапанам в процессе эксплуатации обеспечивается через произвольной формы отверстия перфорации 19 или через окна 14, выполненные в стенках корпуса для удобства обслуживания оболочки 3. По меньшей мере одно из отверстий перфорации должно располагаться напротив клапана. На оболочке установлен регулировочный клапан давления, который размещают с возможностью беспрепятственного доступа к нему и возможности визуального контроля за его показаниями, например, напротив отверстия в одной из стенок корпуса. Клапаны могут быть демонтированы при отсутствии в нем необходимости. Доступ к клапану давления может обеспечиваться через отверстия 19 перфорации в стенках корпуса. Рабочая среда является вязкой рабочей средой, изменение давления которой обеспечивает изменение вязкоупругих свойств оболочки. Отличительная черта этой среды то, чтобы среда подчинялась закону вязкого трения Ньютона, а именно касательное напряжение и градиент скорости такой жидкости линейно зависимы. Технологически проще использовать газ или жидкость. Вязкой рабочей средой могут быть также воздух, или гель, или масло. Оболочка 3 выполнена с возможностью в рабочем состоянии исключить возможность ее демонтажа из корпуса без снижения давления в ней и оборудована укрепляющими поясами 17. Оболочка 15 укладывается в корпус незаполненная или частично заполненная рабочей средой, например газом и после монтажа конструкции на земляное полотно или не подготовленный грунт заполняется до формирования в оболочке задаваемого давления. Оболочка 3 изготовлена из эластичного герметичного материала с соединительными швами 16 и упрочняющими поясами 17, расположение которых относительно друг друга перпендикулярное. Оболочка может состоять из секций в виде отсеков, заполняемых независимо друг от друга и не связанных между собой. The cavity 2 of the housing 1 is designed to accommodate at least one elastic sealed shell (hereinafter referred to as shell) 3 filled with a working medium. The
В полости корпуса с зазором относительно внутренней поверхности стен корпуса размещена верхняя опорная плита 6 с по меньшей мере одним средством для установки на ней по меньшей мере одного рельса 7, в примере выполнения, представленном на чертежах, на опорной плите 6 установлено две рельса 7. Рельсы 7 крепятся под углом к вертикальной плоскости внутрь колеи в соответствии с нормативными показателями. Под рельсы 7 укладывается подкладка 15, с помощью которой, в том числе поддерживается величина уклона рельса (подуклонка). Средством для установки рельс 7 может быть скрепления 11. Расстояние между рельсами соответствует стандартной ширине рельсовой колеи. In the cavity of the body with a gap relative to the inner surface of the walls of the body is placed an
Между стенками корпуса и верхней плитой устанавливается минимальный зазор, позволяющий плите совершать колебательные перемещения в вертикальной плоскости, но ограничивающие смещение верхней опорной плиты в горизонтальной плоскости на величину не более минимального нормативного значения отступления от норм содержания пути в плане. Для регулирования величины зазора между стенами корпуса и опорной плитой в горизонтальной плоскости на стены корпуса и/или стены опорной плиты установлен по меньшей мере один ограничитель перемещения опорной плиты, который может быть выполнен в виде планки или клина, или шайбы.A minimum gap is set between the walls of the body and the upper plate, allowing the plate to perform oscillatory movements in the vertical plane, but limiting the displacement of the upper base plate in the horizontal plane by no more than the minimum standard deviation from the norms of track maintenance in the plan. To regulate the size of the gap between the walls of the body and the base plate in the horizontal plane, at least one limiter for the movement of the base plate is installed on the walls of the body and / or the walls of the base plate, which can be made in the form of a strip or wedge, or a washer.
Верхняя опорная плита 6 установлена на оболочку с возможность перемещения между верхними 9 и нижними 10 упорами. Упоры установлены на стенках корпуса с возможностью ограниченного перемещения в вертикальной продольной относительно рельса и горизонтальной продольной относительно рельса плоскостях. Нижняя поверхность верхней опорной плиты 6 расположена ниже горизонтальной плоскости, проходящей через верхнюю поверхность стен корпуса. Зазоры между стенами корпуса и боковыми поверхностями верхней опорной плиты и между упорами и верхней и нижней поверхностями верхней опорной плиты обеспечивают возможность установки рельсов с допусками содержания рельсовой колеи. The
Для перемещения упоров 9 и 10 в вертикальной продольной относительно рельса и горизонтальной продольной относительно рельса плоскостях в одном из вариантов каждый упор установлен на горизонтальной направляющей, которая установлена с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. В другом из вариантов каждый упор установлен на вертикальной направляющей, которая установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Возможен также вариант, когда каждый упор установлен с возможностью перемещения по вертикальному винту, который установлен с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости. Или вариант, когда каждый упор установлен с возможностью перемещения по горизонтальному винту, который установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости.To move the
На стенках корпуса 1 устанавливают монтажные устройства 20 типа ручек для облегчения монтажа и укладки корпуса на железнодорожный путь. Корпус имеет монтажные стойки 13, фиксирующие в грунте земляного полотна 5 местоположение корпуса 1.On the walls of the housing 1, mounting
Корпус 1 может быть выполнен с более чем одной полостями для размещения дополнительных эластичных герметичных оболочек, наполняемых вязкой рабочей средой и дополнительных опорных плит, при этом каждая оболочка и дополнительная опорная плита установлена в соответствующую полость корпуса. The body 1 can be made with more than one cavities for accommodating additional elastic sealed shells filled with a viscous working medium and additional base plates, with each shell and an additional base plate installed in the corresponding cavity of the body.
Для образования полостей корпус может быть выполнен с по меньшей мере одной перегородкой. For the formation of cavities, the housing can be made with at least one partition.
Подрельсовое устройство может быть снабжено по меньшей мере одним замком для соединения по меньшей мере одного упора с корпусом, исключающим несанкционированное удаление опорной плиты из корпуса.The under-rail device can be provided with at least one lock for connecting at least one stop to the body, preventing unauthorized removal of the base plate from the body.
Способ укладки по меньшей мере одного подрельсового устройства железнодорожного пути заключается в том, что на поверхность, например на площадку земляного полотна или неподготовленную поверхность полого или в виде короба корпуса, фиксации его местоположения соответствующими монтажными стойками, приваренными к боковым стенкам или дну корпуса и частичного уплотнения корпуса в грунт, выравнивая ее по уровню при необходимости или отсутствия целесообразности выравнивания уровня верхней опорной плитой. В корпус 1 свободно укладывают эластичную герметичную оболочку 3 с по меньшей мере одним впускным 4 и по меньшей мере одним выпускным 5 клапанами, сообщенными с источником вязкой рабочей среды посредством устройства управления для регулирования величины давления в оболочке 3. После этого устанавливают нижние упоры 10, наполняют рабочей средой оболочку 3 и устанавливают на нее верхнюю опорную плиту 6 с по меньшей мере одним средством для установки на ней по меньшей мере одного рельса 7, устанавливают верхние упоры 9 и изменяют давление в оболочке 3 и положение упоров 9 для выравнивания по меньшей мере одного рельса за счет перемещения опорной плиты 6 оболочкой 3 в зазорах, ограниченных поверхностью плиты и стенами корпуса 1 и верхними упорами 9 или нижними упорами 10. The method of laying at least one under-rail device of a railway track consists in the fact that on the surface, for example, on the ground of the subgrade or an unprepared surface of a hollow or in the form of a box of the body, fixing its location with appropriate mounting posts welded to the side walls or bottom of the body and partial sealing body into the ground, leveling it if necessary or if it is not expedient to level the level with the upper base plate. An elastic sealed
Таким образом, включая в последовательно соединенные упругие элементы железнодорожного пути вязкий элемент преобразует конструкцию железнодорожного пути в соединение упруго-вязких элементов с возможностью регулирования жесткости пути за счет изменения вязкости элемента, достигая цели оперативного, в процессе эксплуатации изменения жесткости пути.Thus, by including in series-connected elastic elements of a railway track, a viscous element transforms the structure of a railway track into a connection of elastic-viscous elements with the possibility of adjusting the stiffness of the track by changing the viscosity of the element, achieving the goal of operatively changing the stiffness of the track during operation.
Установив подрельсовое устройство на земляное полотно или не подготовленную площадку возможно быстро смонтировать железнодорожный путь, причем за счет изменения вязкости подрельсового устройства можно не только изменять жесткость пути, но и регулировать уровень рельсовых нитей в продольном и поперечном плане, при этом, ограничивая их перемещение за счет ограничения перемещения верхней опорной плиты между стенками короба и упорами, установленными на стенках. При этом, при задаваемых параметрах динамического воздействия для каждого значения упругой характеристики существует только одно значения параметра вязкости (и наоборот), при котором подрельсовое устройство обеспечивает динамическое воздействие на путь от подвижного состава наилучшим образом. By installing the under-rail device on the roadbed or an unprepared site, it is possible to quickly mount a railway track, and by changing the viscosity of the under-rail device, it is possible not only to change the rigidity of the track, but also to adjust the level of the rail threads in the longitudinal and transverse plan, while limiting their movement due to limiting the movement of the upper base plate between the walls of the box and the stops installed on the walls. At the same time, given the parameters of the dynamic action for each value of the elastic characteristic, there is only one value of the viscosity parameter (and vice versa), at which the under-rail device provides a dynamic effect on the track from the rolling stock in the best way.
Зазоры устанавливаются из условия не меньше максимально допустимых величин отступлений от норм содержания рельсовой колеи в плане и профиле горизонтальной плоскости: ширина колеи и положение пути в плане; в вертикальной плоскости: положение рельсовых нитей по уровню и просадки рельсовых нитей, и величин допустимого угона пути, устанавливаемых нормативными документами или эксплуатирующей организацией железнодорожный путь, организацией. Таким образом, например, при появлении просадки рельсовой нити в процессе эксплуатации участка, выходящей за пределы допуска, ее исправление осуществляется изменением давления в оболочке, обеспечивающим подъем верхней опорной плиты до верхнего упора 9, который дорожный мастер зафиксирует на уровне, достаточном для того, чтобы очертания рельсовых нитей вошли в пределы допусков. Величину подъема дорожный мастер оценивает по результатам анализа путеизмерительной ленты и натурного осмотра места, где обнаружена просадка и методом подбора, регулируя высоту верхнего упора и замеряя исправленную величину просадки, ручным шаблоном, вводит рельсовую нить в пределы допусков по параметру отклонения от норм содержания рельсовой нити, просадка. Для облегчения работы дорожного мастера регулятор высоты перемещения верхнего упора может быть выполнен со шкалой. Clearances are set on the basis of the condition not less than the maximum permissible deviations from the norms for the maintenance of the rail track in the plan and the profile of the horizontal plane: track width and track position in the plan; in the vertical plane: the position of the rail lines in terms of the level and subsidence of the rail lines, and the values of the permissible theft of the track, established by regulatory documents or by the operating organization of the railway track, organization. Thus, for example, when a rail sag appears during the operation of a section that goes beyond the tolerance, its correction is carried out by changing the pressure in the shell, which ensures the lifting of the upper base plate to the
Нижние упоры 10 выполняют функцию аварийного предохранителя в случае внезапного выхода рабочей среды из оболочки.The lower stops 10 perform the function of an emergency fuse in the event of a sudden release of the working medium from the shell.
При монтаже конструкции применяют регулировочные элементы зазоров, например, в виде планок и клиньев. Этими же регулировочными элементами в процессе эксплуатации железнодорожного пути обеспечивается компенсация износа узлов подрельсового устройства или исправление очертаний рельсовых нитей, вышедших за пределы допусков, до величин, не превышающих установленные допуски Регулировочные элементы с целью обеспечения безопасности эксплуатации конструкции изготавливают закрепляемыми. С помощью регулировочных элементов допускается исправление отступлений от норм содержания рельсовой колеи. Возвышение одного рельса над другим в кривых осуществляется установкой регулировочного элемента под одну из сторон корпуса, например в виде клина, регулируя зазоры перемещением клина, который по достижению заданного наклона с целью обеспечения безопасности должен быть закреплен ко дну или стенке корпуса и зафиксирован в грунте земляного полотна, например забивкой с костыля или сваи. When installing the structure, adjusting elements of the gaps are used, for example, in the form of strips and wedges. The same adjusting elements during the operation of the railway track compensate for the wear of the sub-rail units or correct the outlines of the rail lines that have gone beyond the tolerances to values that do not exceed the established tolerances. Adjusting elements are made to be fixed in order to ensure the safety of operation of the structure. With the help of adjusting elements, it is allowed to correct deviations from the norms for the maintenance of a rail track. The rise of one rail above the other in the curves is carried out by installing an adjusting element under one of the sides of the hull, for example, in the form of a wedge, adjusting the gaps by moving the wedge, which, upon reaching a given slope, in order to ensure safety, must be fixed to the bottom or wall of the hull and fixed in the ground of the subgrade such as driving from a crutch or pile.
Количество оболочек может быть неограниченно. Кроме того рабочей средой могут быть набор в виде неограниченного числа небольшого размера оболочек разных размеров, наполненных газо- или жидкообразной рабочей средой, или фаршеобразная масса, или, например, зернистый материал, или гель которые упаковываются в общую оболочку 3. Такое решение позволяет повысить безопасность эксплуатации подрельсового устройства, в случае дефекта одной из оболочек. The number of shells can be unlimited. In addition, the working medium can be a set in the form of an unlimited number of small size shells of different sizes, filled with a gaseous or liquid working medium, or a minced mass, or, for example, a granular material, or a gel that are packed in a
Клапан перед укладкой оболочки устанавливается на заданное давление, определяющее жесткость пути, и в процессе эксплуатации может регулироваться в зависимости от изменяющихся эксплуатационных условий участка, например, повышения веса поездов, пропускаемых по участку. Before the casing is laid, the valve is set at a predetermined pressure, which determines the rigidity of the track, and during operation can be adjusted depending on the changing operating conditions of the section, for example, the increase in the weight of trains passing through the section.
Оболочка без рабочей среды свободно входит в корпус, причем таким образом, чтобы при полном наполнении она упиралась в стенки корпуса с усилием, препятствующим поперечному и продольному смещению, и не давала возможности ее демонтировать без освобождения из нее рабочей среды. Корпус во избежание смещения под действием сил, возникающих от воздействия подвижного состава, закреплен, например, частично утоплен в грунт проезжей части или насыпной балласт. В месте примыкания к искусственному сооружению корпус может дополнительно крепиться от поперечного смещения плитой, например, железобетонной. The shell without a working medium freely enters the body, and in such a way that, when fully filled, it rests against the walls of the body with a force that prevents lateral and longitudinal displacement, and does not make it possible to dismantle it without releasing the working medium from it. In order to avoid displacement under the action of forces arising from the action of the rolling stock, the body is fixed, for example, partially recessed into the ground of the roadway or bulk ballast. At the point of abutment to an artificial structure, the body can be additionally fastened against lateral displacement with a slab, for example, reinforced concrete.
Корпус 1 может быть изготовлен без дна, а оболочка 3 уложена на грунт проезжей части. Однако для повышения срока эксплуатации оболочки 3 ее целесообразно уложить на нижний подстилающий материал, например при отсутствии дна у корпуса на нижнюю опорную плиту, которая с целью облегчения демонтажа должна без усилий входить внутрь полой конструкции корпуса. The body 1 can be made without a bottom, and the
Оболочка также может быть свободно уложена на проезжую часть, однако продольные и поперечные ее перемещения должны быть ограничены, например подпорными стенками или забивными сваями. Тем не менее технология укладки оболочек в корпуса предпочтительнее, причем предпочтительнее для облегчения монтажа корпус выполнить в виде ящика в габаритных размерах железнодорожных шпал, что позволяет практически не менять технологию укладки рельсошпальной решетки. При этом для простоты обслуживания количество корпусов на участке железнодорожного пути должно соответствовать эпюре шпал. Для повышения эффективности взаимодействия колесо-рельс расстояние между корпусами-шпалами можно рассчитывать по периоду затухания волны от первого удара колеса подвижного состава при его взаимодействии с рельсом с учетом средних для этого участка эксплуатационных показателей (скорости, числа пар поездов в сутки, веса и длины поезда, нагрузки на ось). The shell can also be freely laid on the carriageway, but its longitudinal and transverse movements must be limited, for example, by retaining walls or driven piles. Nevertheless, the technology of laying the shells into the housings is preferable, and it is preferable to make the hull in the form of a box in the overall dimensions of railway sleepers to facilitate installation, which allows practically not changing the technology of laying the rail and sleepers. At the same time, for ease of maintenance, the number of bodies on the section of the railway track must correspond to the diagram of the sleepers. To increase the efficiency of the wheel-rail interaction, the distance between the sleeper bodies can be calculated from the period of wave attenuation from the first impact of the rolling stock wheel during its interaction with the rail, taking into account the average operational indicators for this section (speed, number of train pairs per day, weight and length of the train , axle load).
Верхняя поверхность верхней опорной плиты 6 имеет неровные участки, изготовленные таким образом, чтобы обеспечить нормативный наклон рельса к вертикальной плоскости (подуклонка). Между нижней подошвой рельса 7 и верхней поверхностью верхней опорной плиты 6 укладывается по меньшей мере одна подкладка 15, выполняющая функции регулирования положения рельсов. Упоры 9 и 10 могут быть выполнены съемными. Возможна установка ограничителя в виде фиксируемого пальца, например, болт, вставляемого в отверстие боковой стены корпуса, выше верхней поверхности верхней опорной плиты 6 при заданном условиями эксплуатации максимальном положении верхней опорной плиты 6 по высоте. Поперечные стенки корпуса, препятствующие смещению верхней опорной плите 6 в продольном направлении, изготовлены фигурными по меньшей мере по верхней кромке стенок таким образом, что поперечная стенка в месте фигурного выреза строго ниже подошвы рельса при максимальных значениях просадки согласно нормативным документам по обеспечению безопасности движения и в случае появления просадки пути, не требующей остановки движения, подошва рельса не легла бы на кромку поперечной стенки корпуса. The upper surface of the
Верхняя опорная плита может иметь форму железнодорожной шпалы. Возвышение рельса в кривых может быть установлено с помощью установки корпуса 1 под углом к горизонтальной плоскости, подбором клина под корпус или за счет дополнительной оболочки, наполняемой рабочей средой независимо от другой оболочки. Число укладываемых в корпус оболочек неограниченно одной оболочкой. Под каждый рельс устанавливают свою оболочку и свою верхнюю опорную плиту в этом случае, разделив корпус на более чем одну полость. Подобное решение позволит не только устанавливать возвышение одной рельсовой нити над другой, но и оперативно устранять такие дефекты рельсовой колеи как просадки и перекосы. The upper support plate can be in the form of a railroad tie. The elevation of the rail in curves can be established by installing the body 1 at an angle to the horizontal plane, by selecting a wedge under the body, or by using an additional shell filled with a working medium independently of another shell. The number of casings stacked into the body is unlimited with one shell. Under each rail, install its own shell and its upper base plate, in this case, dividing the body into more than one cavity. Such a solution will allow not only to establish the elevation of one rail line over another, but also to promptly eliminate such rail track defects as subsidence and distortions.
Таким образом, технический результат достигается тем, что в последовательно соединенные упругие элементы железнодорожного пути включается вязкий элемент, вязкостью которого регулируется жесткость пути, а установка упоров с возможностью их регулирования позволяет также исправлять отступления от допусков содержания рельсовой колеи. Конструктивно это решается заменой упругой железобетонной шпалы на уложенную в корпус, оболочку, наполненную рабочей средой, на которую укладывается верхняя опорная плита с закрепленными на ней рельсами и регулировочными упорами на стенках корпуса. Thus, the technical result is achieved in that a viscous element is included in the series-connected elastic elements of the railway track, the viscosity of which is regulated by the rigidity of the track, and the installation of stops with the possibility of adjusting them also allows you to correct deviations from the tolerances of the content of the rail track. Structurally, this is solved by replacing the elastic reinforced concrete sleepers with a shell, laid in the body, filled with a working medium, on which the upper base plate is laid with rails fixed to it and adjusting stops on the walls of the body.
С целью повышения эффективности устранения дефектов рельсовой колеи, в корпус предлагается разместить под каждым рельсом отдельно оболочки и верхние опорные плиты, разделив внутреннюю часть корпуса разделительной перегородкой, выполняющей функции боковой стенки для каждой из оболочек. In order to improve the efficiency of eliminating rail track defects, it is proposed to place separately shells and upper support plates in the body under each rail, dividing the inner part of the body with a dividing wall that acts as a side wall for each of the shells.
Применение предлагаемого подрельсового устройства эффективно при сезонных колебаниях температур на многолетнемерзлых грунтах в местах сопряжения балластных и безбалластных конструкций пути, быстрого развертывания мобильной железной дороги в особых условиях, а применение способ укладки железнодорожного пути на подрельсовое устройство существенно менее трудоемко в сравнении с известными способами. The use of the proposed under-rail device is effective with seasonal temperature fluctuations on permafrost soils at the junctions of ballast and ballastless track structures, rapid deployment of a mobile railway in special conditions, and the use of the method of laying a railway track on a sub-rail device is significantly less laborious in comparison with known methods.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124286A RU2746554C1 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Under-rail device of a railway track and a method of laying at least one under-rail device of a railway track |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124286A RU2746554C1 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Under-rail device of a railway track and a method of laying at least one under-rail device of a railway track |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746554C1 true RU2746554C1 (en) | 2021-04-15 |
Family
ID=75521291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020124286A RU2746554C1 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Under-rail device of a railway track and a method of laying at least one under-rail device of a railway track |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746554C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785239C1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-12-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Вагонпутьмашпроект" | Rapid-deployment railway track and method for levelling and aligning the gauge thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3907201A (en) * | 1971-11-15 | 1975-09-23 | Leonard T Dlugosz | Installation of concrete containing railroad ties inflated in situ |
| DE19911467A1 (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-21 | Knape Vermoegensverwaltungs Gm | Track construction with insulated / elastic mounting of rails on a support layer formed around insulating material / elastic material |
| JP2010018950A (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Hayashi Soji Kk | Height adjustment type sleeper, preparatory assembly for height adjustment type sleeper, and manufacturing method for height adjustment type sleeper |
| RU2535806C2 (en) * | 2013-03-18 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ") | Design of track superstructure of bikbau underground |
| RU179896U1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО РГУПС) | POLYMERIC BALLAST CONSTRUCTION OF HIGH-SPEED SECTIONS OF RAILWAY IN THE JOINT ZONE TO ARTIFICIAL STRUCTURES |
-
2020
- 2020-07-22 RU RU2020124286A patent/RU2746554C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3907201A (en) * | 1971-11-15 | 1975-09-23 | Leonard T Dlugosz | Installation of concrete containing railroad ties inflated in situ |
| DE19911467A1 (en) * | 1999-03-15 | 2000-09-21 | Knape Vermoegensverwaltungs Gm | Track construction with insulated / elastic mounting of rails on a support layer formed around insulating material / elastic material |
| JP2010018950A (en) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Hayashi Soji Kk | Height adjustment type sleeper, preparatory assembly for height adjustment type sleeper, and manufacturing method for height adjustment type sleeper |
| RU2535806C2 (en) * | 2013-03-18 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ") | Design of track superstructure of bikbau underground |
| RU179896U1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-05-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ростовский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО РГУПС) | POLYMERIC BALLAST CONSTRUCTION OF HIGH-SPEED SECTIONS OF RAILWAY IN THE JOINT ZONE TO ARTIFICIAL STRUCTURES |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785239C1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-12-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Вагонпутьмашпроект" | Rapid-deployment railway track and method for levelling and aligning the gauge thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Railway geotechnics | |
| Nelson | Recent developments in ground-borne noise and vibration control | |
| US10435849B2 (en) | Modular system for the laying of underground and railroad and tram lines | |
| AU2016269737A1 (en) | Support for a panel of a section of guided transport track | |
| Dahlberg | Track issues | |
| DE19503220A1 (en) | System for ballastless permanent way of rail track | |
| US20010023897A1 (en) | Rail support | |
| CN110241744A (en) | The construction method of jacking frame box culvert is worn under a kind of railway | |
| US4911360A (en) | Precast railway crossing slab | |
| KR20120039429A (en) | Precast rail slab for rail track and embedded railway track structure using the rail slab | |
| RU2746554C1 (en) | Under-rail device of a railway track and a method of laying at least one under-rail device of a railway track | |
| EA006338B1 (en) | Fixed track for rail vehicles and method for production thereof | |
| KR20150100338A (en) | Concrete sleeper for embedding apparatus for automatically correcting differential settlement of railway track using oil pressure, and correcting method for the same | |
| US3417921A (en) | Railway track | |
| Esveld | Track structures in an urban environment | |
| Lund et al. | Transition Zones between Ballasted and Ballast less Tracks | |
| Freudenstein et al. | Ballastless tracks | |
| Ramos | Assessment of the Long Term Dynamic Behaviour of Innovative Railway Track Solutions | |
| Lenart et al. | Geogrid reinforced railway embankment on soft soil–Experiences from 5 years of field monitoring | |
| CZ286773B6 (en) | Superstructure with stable position and process for making the same | |
| NL1009311C2 (en) | Railway track construction - has track supported on load distributing layer resting on top of low density foundation layer, preferably comprising a composite material or expanded polystyrene hard foam | |
| Lesley | Fatigue in railway and tramway track | |
| Åswärdh et al. | Övergångszoner mellan ballastspår och ballastfria spår | |
| Lichtberger | The Comprehensive Manual of Track Maintenance VOLUME 1 | |
| Sajjad | Modelling Transition Zones and Optimal Design Adjoining Tunnels and Bridges |