RU2756929C1 - Sleeper pad and method for its manufacture, construction of railway sleeper with sleeper pad fixed in it and method for connecting sleeper pad with railway sleeper - Google Patents
Sleeper pad and method for its manufacture, construction of railway sleeper with sleeper pad fixed in it and method for connecting sleeper pad with railway sleeper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756929C1 RU2756929C1 RU2021101960A RU2021101960A RU2756929C1 RU 2756929 C1 RU2756929 C1 RU 2756929C1 RU 2021101960 A RU2021101960 A RU 2021101960A RU 2021101960 A RU2021101960 A RU 2021101960A RU 2756929 C1 RU2756929 C1 RU 2756929C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeper
- concrete
- gasket
- protrusions
- pad
- 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
- E01B3/28—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from concrete or from natural or artificial stone
- E01B3/42—Transverse or longitudinal sleepers; Other means resting directly on the ballastway for supporting rails made from concrete or from natural or artificial stone combined with inserts of wood or other material
-
- 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)
- Railway Tracks (AREA)
Abstract
Description
Настоящая группа изобретений относится к подшпальной прокладке (амортизатору), предназначенной для амортизации шпалы во время прохождения железнодорожного состава с целью продления жизненного цикла балластного слоя за счёт снижения жёсткости подрельсового основания и уменьшение давления на балласт, которая прикрепляется со стороны подошвы шпалы, в частности, подошвы бетонной или железобетонной шпалы, опирающейся на балластный слой (балластную призму), а также к способу изготовления подшпальной прокладки, к устройству железнодорожной шпалы с закрепленной в ней подшпальной прокладкой и способу соединения подшпальной прокладки с железнодорожной шпалой. The present group of inventions relates to a sleeper pad (shock absorber) designed to cushion the sleeper during the passage of a railway train in order to extend the life cycle of the ballast layer by reducing the rigidity of the rail base and reducing the pressure on the ballast, which is attached from the sole of the sleeper, in particular, the sole concrete or reinforced concrete sleepers resting on the ballast layer (ballast prism), as well as to the method of making the sleeper pad, to the device of the railway sleeper with the sleeper pad fixed in it and the method of connecting the sleeper pad to the railway sleeper.
Балластный слой относится к верхнему строению пути, как правило, состоит из щебня и/или гравия и предназначен для восприятия давления от шпал, на которые, в свою очередь, через посредство промежуточных скреплений и рельсов передают нагрузку колеса подвижного состава, и по возможности равномерно распределять это давление на поверхность земляного полотна, служить связующей средой для отдельных шпал в целях оказания сопротивления горизонтальным силам, появляющимся в колее при движении поезда как вдоль пути (угон пути), так и поперек пути (сдвиг пути), отводить воду с поверхности пути после дождей и таяния снега. Наличие подшпальных прокладок позволяет демпфировать динамические добавки сил инерции, возникающие при движении подвижного состава по рельсам из-за наличия непрерывных и изолированных неровностей пути и колес, повышать комфорт проезжающих в поезде пассажиров и снижать загрязнение балласта из-за износа и окалывания трущихся щебенок.The ballast layer refers to the upper structure of the track, as a rule, it consists of crushed stone and / or gravel and is designed to absorb pressure from sleepers, to which, in turn, through intermediate fasteners and rails, transfer the load of the rolling stock wheel, and distribute as evenly this is the pressure on the surface of the roadbed, serve as a bonding medium for individual sleepers in order to resist horizontal forces that appear in the track when the train moves both along the track (track hijacking) and across the track (track shift), drain water from the track surface after rains and melting snow. The presence of sleeper pads allows damping the dynamic additions of inertia forces arising from the movement of rolling stock on rails due to the presence of continuous and isolated irregularities in the track and wheels, increase the comfort of passengers passing in the train and reduce ballast pollution due to wear and chipping of rubbing rubble.
Подшпальная прокладка, также именуемая подкладкой под шпалу и подшпальным амортизатором, представляет собой упругий слой, который относится к верхнему строению железнодорожного пути и располагается с нижней стороны железнодорожной шпалы на балластном слое. A sleeper pad, also referred to as a sleeper pad and sleeper damper, is an elastic layer that belongs to the upper structure of the railway track and is located on the underside of the railway sleeper on the ballast layer.
Подшпальная прокладка обеспечивает возможность адаптации к поверхности балластного слоя за счет частичного вдавливания щебенок в прокладку. Благодаря этому увеличивается площадь контакта поверхности, воспринимающей нагрузку, и уменьшаются контактные напряжения в частицах балласта (щебенках). В частности, могут быть уменьшены сжимающие напряжения в балласте, особенно в области его контакта со шпалой, поскольку площадь контактной поверхности увеличена за счет вдавливания частиц щебня в подшпальный амортизатор. Кроме того, за счет вдавливания частиц щебня в подшпальный амортизатор увеличивается сопротивление сдвигу шпалы в горизонтальной плоскости. The sleeper pad provides the ability to adapt to the surface of the ballast layer by partially pressing the gravel into the pad. Due to this, the contact area of the load-bearing surface increases, and the contact stresses in the ballast particles (crushed stone) decrease. In particular, the compressive stresses in the ballast can be reduced, especially in the area of its contact with the sleeper, since the contact surface area is increased due to the pressing of the crushed stone particles into the sleep absorber. In addition, due to the pressing of crushed stone particles into the sleeper shock absorber, the shear resistance of the sleeper in the horizontal plane increases.
Известны прокладки под шпалу, содержащие продолговатые (на всю ширину прокладки) симметричные выступы, расположенные на плоской поверхности прокладки перпендикулярно основанию, поверхность которых в поперечном сечении имеет грибовидный профиль (патент US 7278588, опубл. 11.05.2006) [1], (патентный документ DE 102004011610 А1, опубл. 29.09.2005) [2], Known gaskets for a sleeper, containing elongated (for the entire width of the gasket) symmetrical protrusions located on the flat surface of the gasket perpendicular to the base, the surface of which in cross-section has a mushroom profile (US patent 7278588, publ. 11.05.2006) [1], (patent document DE 102004011610 A1, publ. 09/29/2005) [2],
Недостатком данных прокладок является форма выступов, которая не дает возможность увеличить замкнутое геометрическое соединение с подошвой шпалы по всех направлениях, в связи с чем в направлении оси выступов, равноудаленной от высоты и ширины выступов, сцепление со шпалой осуществляется только за счет адгезии. Кроме того, место соединения ножки продолговатого грибовидного выступа с плоской поверхностью прокладки образует прямой угол, являющийся концентратором напряжения, снижающим долговечность прокладки. The disadvantage of these gaskets is the shape of the protrusions, which does not make it possible to increase the closed geometric connection with the sole of the sleeper in all directions, and therefore in the direction of the axis of the protrusions equidistant from the height and width of the protrusions, adhesion to the sleeper is carried out only due to adhesion. In addition, the junction of the leg of the elongated mushroom-shaped protrusion with the flat surface of the gasket forms a right angle, which is a stress concentrator that reduces the durability of the gasket.
Известна прокладка под шпалу, содержащая продолговатые выступы, расположенные на плоской поверхности прокладки перпендикулярно основанию, поверхность которых в поперечном сечении имеет грибовидный профиль (патентный документ EP 1186709 В1, опубл. 13.03.2002) [3]. Known gasket for a sleeper, containing elongated protrusions located on the flat surface of the gasket perpendicular to the base, the surface of which in cross-section has a mushroom profile (patent document EP 1186709 B1, publ. 13.03.2002) [3].
Недостатком данных прокладок является форма выступов, аналогичных гарпуну с острыми концами по бокам, которая является концентратом напряжений в бетоне, что снижает долговечность самой шпалы, в которой эти выступы закреплены. Кроме того, указанная форма не создает замкнутое геометрическое соединение с подошвой шпалы во всех направлениях, в связи с чем в направлении оси выступов, равноудаленной от высоты и ширины выступов, сцепление со шпалой осуществляется только за счет адгезии. The disadvantage of these gaskets is the shape of the protrusions, similar to a harpoon with sharp ends on the sides, which is a stress concentrate in concrete, which reduces the durability of the sleeper itself, in which these protrusions are fixed. In addition, the specified shape does not create a closed geometric connection with the sole of the sleeper in all directions, and therefore in the direction of the axis of the projections equidistant from the height and width of the projections, adhesion to the sleeper is carried out only due to adhesion.
В дальнейшем под бетоном понимается изделие, содержащее бетон, в том числе железобетон. Hereinafter, concrete is understood as a product containing concrete, including reinforced concrete.
Известна подшпальная прокладка, содержащая сквозные отверстия, расположенные на плоской поверхности прокладки (полезная модель RU 188195, опубл. 02.04.2019) [4]. Known sleeper pad containing through holes located on the flat surface of the pad (utility model RU 188195, publ. 02.04.2019) [4].
Согласно описанию, наличие отверстий препятствует смещению и выскальзыванию прокладки из-под шпалы, за счет того, что, отверстия прокладки соответствуют минимальному размеру фракции щебня, применяемого для балластного слоя железных дорог, щебень, попадая в отверстия прокладки и застревая в них, препятствует ее смещению в горизонтальной плоскости и при этом не требует специального крепления к шпале, например, в виде приклеивания, крепления к шпале различными специальными приспособлениями, крепления за счет изменения конструкции шпалы и т.д. According to the description, the presence of holes prevents the gasket from displacing and slipping out from under the sleeper, due to the fact that the gasket holes correspond to the minimum size of the fraction of crushed stone used for the ballast layer of railways, crushed stone, getting into the gasket holes and getting stuck in them, prevents its displacement in the horizontal plane and at the same time does not require special fastening to the sleeper, for example, in the form of gluing, fastening to the sleeper with various special devices, fastening by changing the design of the sleeper, etc.
Данные отверстия по отношению к отверстиям в предлагаемой прокладке имеют другое назначение. Они предназначены для удержания подкладки на поверхности балластного слоя (балластной призмы) за счет вхождения элементов этого слоя в отверстия прокладки. These holes in relation to the holes in the proposed gasket have a different purpose. They are designed to hold the lining on the surface of the ballast layer (ballast prism) due to the entry of the elements of this layer into the gasket holes.
Конечно, отверстия в предлагаемой прокладке могут также препятствовать смещению прокладки относительно балластного слоя, однако основное их назначение, это быстрая и точная ориентация прокладки относительно контура бетонной поверхности в процессе соединения прокладки со шпалой. Of course, the holes in the proposed gasket can also prevent the gasket from displacing relative to the ballast layer, but their main purpose is to quickly and accurately orient the gasket relative to the contour of the concrete surface in the process of connecting the gasket to the tie.
Недостатком указанной конструкции подшпальной прокладки является именно отсутствие элементов крепления к шпале, что может привести к ее смещению и снижению ее амортизационных свойств в процессе эксплуатации пути и, в особенности, при его периодической выправке. The disadvantage of this design of the sleeper pad is precisely the absence of fastening elements to the sleeper, which can lead to its displacement and a decrease in its depreciation properties during the operation of the track and, in particular, during its periodic straightening.
Известна подшпальная прокладка, предназначенная для соединения со шпалой, выполненная в виде двухслойной (двухкомпонентной) полимерной пластины, слои которой соединены между собой, содержащая в одном слое вертикально расположенные элементы крепления, предназначенные для геометрического замыка ния и адгезионного сцепления со шпалой, в которой элементы крепления выполнены в виде тел вращения грибообразной формы, в которой ножка каждого элемента крепления содержит два плавно расширяющихся вогнутых участка в направление опорной и головной части эле мента крепления, сопряженные с цилиндрическим участком, расположенным между ними, расположенный выше конический участок поверхности с обратным конусом, сопряженный с плавно расширяющемся вогнутым участком, расположенным ближе в верхней части ножки, имеющей плоский участок на верхней части (патент DE 69714932 T2, опубл. 30.09.1997) [5]. Known is a sleeper pad intended for connection with a sleeper, made in the form of a two-layer (two-component) polymer plate, the layers of which are interconnected, containing in one layer vertically arranged fastening elements intended for geometric locking and adhesive adhesion to the sleeper, in which fastening elements are made in the form of mushroom-shaped bodies of revolution, in which the leg of each fastening element contains two smoothly expanding concave sections in the direction of the support and head part of the fastening element, conjugated with a cylindrical section located between them, located above a conical surface section with an inverse cone, conjugated with a smoothly widening concave section located closer to the upper part of the leg, having a flat section on the upper part (patent DE 69714932 T2, publ. 30.09.1997) [5].
Недостатком данного устройства является наличие на элементах крепления круговой острой кромки, образованной конической поверхностью с обратным конусом и плоской поверхнос тью верхней части, создающей концентратор напряжений в бетонной шпале, выполнение тел элементов крепления полыми, что усложняет их изготовление и препятствует образованию в центральной части вершины выступа плоского участка поверхности, а также отсутствие отверстий для ориентации подшпальной прокладки в процессе ее соединения с бетонной шпалой. The disadvantage of this device is the presence on the fastening elements of a circular sharp edge formed by a conical surface with an inverse cone and a flat surface of the upper part, which creates a stress concentrator in a concrete sleeper; the bodies of the fastening elements are hollow, which complicates their manufacture and prevents the formation of a protrusion in the central part of the top flat area of the surface, as well as the absence of holes for orientation of the sleeper pad during its connection with the concrete sleeper.
Известен способ изготовления прокладки под железнодорожную шпалу, в котором между первым эластичным слоем и вторым эластичным слоем расположен армирующий слой, при этом второй эластичный слой образует внешнюю поверхность прокладки, а армирующий слой содержит волокнистый материал (патент АТ 506529 В1, опубл. 15.05.2010) [6]. A known method of manufacturing a strip for a railway sleeper, in which a reinforcing layer is located between the first elastic layer and the second elastic layer, while the second elastic layer forms the outer surface of the strip, and the reinforcing layer contains fibrous material (patent AT 506529 B1, publ. 05/15/2010) [6].
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость, наличие многовременных затрат и дополнительные производственные расходы, связанные с многостадийностью процесса, включающего изготовление двух слоёв прокладки и их последующее соединение с армирующим слоем, содержащим волокнистый материал, а также само наличие дополнительного армирующего слоя, что увеличивает себестоимость подшпальной прокладки. The disadvantage of this method is the high labor intensity, the presence of time-consuming costs and additional production costs associated with the multistage process, including the manufacture of two layers of gaskets and their subsequent connection with a reinforcing layer containing fibrous material, as well as the very presence of an additional reinforcing layer, which increases the cost of the sleeper pad ...
Известен подшпальный амортизатор для железнодорожной шпалы, опирающейся на балластную призму, содержащий первый слой и второй слой, причем первый слой расположен в или на втором слое и образует систему сцепления, предназначенную для совмещения и соединения с железнодорожной шпалой, при этом первый слой содержит профилированный элемент, который снабжен, по меньшей мере, одной выемкой, причем в установленном положении на железнодорожной шпале профилированные элементы вытянуты в направлении рельсового пути или под углом к рельсовому пути, лежащим в пределах 30 -60°(см. патент RU 2704761 C1, опубл. 30.10.2019) [7]. Known is a sleeper shock absorber for a railway sleeper resting on a ballast prism containing a first layer and a second layer, the first layer being located in or on the second layer and forming a clutch system designed to align and connect with a railway sleeper, wherein the first layer contains a profiled element, which is equipped with at least one recess, and in the installed position on the railway sleeper, the profiled elements are elongated in the direction of the rail track or at an angle to the rail track lying in the range of 30 -60 ° (see patent RU 2704761 C1, publ. 30.10. 2019) [7].
Аналогичная конструкция описана в патенте на изобретение АТ 505117 В1 [8]. A similar design is described in the patent for invention AT 505117 B1 [8].
Из [7] известен также способ получения подшпального амортизатора (прокладки), содержащего первый слой и второй слой, причем первый слой образует систему сцепления, предназначенную для совмещения/соединения с железнодорожной шпалой, причем первый слой образован множеством профилированных элементов, которые снабжены, по меньшей мере, одной выемкой, причем профилированные элементы проходят в направлении рельсового пути или под углом к рельсовому пути, лежащим в пределах 30-60°, при этом длина выемки профилированного элемента в продольном направлении превышает протяженность профилированного элемента в поперечном направлении, перпендикулярном продольному направлению, при этом указанный способ включает в себя следующие стадии: From [7], there is also known a method for producing a sleep absorber (pad) comprising a first layer and a second layer, the first layer forming a clutch system intended for alignment / connection with a railway sleeper, and the first layer is formed by a plurality of profiled elements, which are provided with at least at least one recess, and the profiled elements pass in the direction of the rail track or at an angle to the rail track lying in the range of 30-60 °, while the length of the recess of the profiled element in the longitudinal direction exceeds the length of the profiled element in the transverse direction perpendicular to the longitudinal direction, when This said method includes the following stages:
- подготовку первого слоя; - preparation of the first layer;
- подготовку второго слоя; - preparation of the second layer;
- совмещение и соединение профилированных элементов со вторым слоем. - alignment and connection of profiled elements with the second layer.
Подготовка профилированного элемента может предусматривать его вырезание или вырубку из пластины, полученной, например, методом литья или экструзии. В частности предусмотрено, что выемки вырубаются в профилированном элементе. Впрессованные таким способом выемки могут предпочтительно использоваться в готовом подшпальном амортизаторе в качестве системы сцепления. Более того, в процессе производства подшпального амортизатора или во время подачи подшпального амортизатора такие выемки могут быть эффективно использованы для подачи профилированного элемента или подшпального амортизатора, например, с помощью средств подачи, входящих в зацепление с выемками и подаваемым профилированным элементом или подшпальным амортизатором. Соединение может выполняться, например, прессованием, в частности, непрерывным или прерывистым способом прессования двух слоев. Согласно одному из вариантов осуществления описываемого изобретения вулканизация первого и/или второго слоя выполняется во время или после прессования. The preparation of the shaped element may involve cutting or punching it out of a plate, for example by casting or extrusion. In particular, it is provided that the recesses are cut out in the profiled element. The recesses pressed in this way can advantageously be used as a clutch system in the finished sleeper damper. Moreover, during the manufacture of the sleeper damper or during the feeding of the sleeper damper, such recesses can be effectively used to feed the profiled member or the sleeper damper, for example, by means of feeding means engaging with the recesses and the supplied profiling element or the sleeper damper. The connection can be carried out, for example, by pressing, in particular by continuous or discontinuous pressing of two layers. According to one embodiment of the disclosed invention, the vulcanization of the first and / or second layer is performed during or after pressing.
По меньшей мере, двухслойная конструкция обеспечивает преимущество, состоящее в том, что она позволяет получить два слоя - The at least two-layer construction provides the advantage that it allows two layers to be obtained -
и, в частности, совершать с ними различные манипуляции - по отдельности, а это существенно упрощает технологию производства подшпального амортизатора. and, in particular, to perform various manipulations with them - separately, and this greatly simplifies the technology for the production of the sleeper shock absorber.
Недостатком данного способа является сложность изготовления, при котором для получения профильных элементов замкнутой формы используют заготовки в виде полос, в каждой из которых вырезают или вырубают или иным способом изготавливают сквозные отверстия, с последующим соединением полос между собой, что приводит к многостадийности процесса, требует дополнительные приспособления для вырубки или вырезания сквозных поперечных от верстий и операции для исключения или уменьшения концентрации напряжений в бетоне путем сглаживания острых участков формы между отверстием и наружной поверхностью выступов. The disadvantage of this method is the complexity of manufacturing, in which, to obtain closed-form profile elements, workpieces in the form of strips are used, in each of which they are cut or cut or otherwise made through holes, with the subsequent connection of the strips to each other, which leads to a multistage process, requires additional devices for punching or cutting through transverse holes and operations for eliminating or reducing stress concentration in concrete by smoothing out sharp areas of the form between the hole and the outer surface of the protrusions.
Согласно описанию [7] выступы, образующие геометрическое замыкание их с бетоном шпалы, могут иметь другие формы, например, тавровой или двутавровой балки, гофрированную или зигзагообразную. Согласно описанию одного из вариантов осуществления изобретения [7] предусмотрено, что профилированный элемент, помимо наличия выемки, характеризуется наличием концевой заделки в форме свода, грибовидной и/или изогнутой формы на своем конце, обращенном в сторону от первого слоя, при этом выемки характеризуются, по существу, квадратной, дугообразной и скругленной формой. According to the description [7], the protrusions that form a positive fit with the concrete of the sleeper can have other shapes, for example, a T-beam or an I-beam, corrugated or zigzag. According to the description of one of the embodiments of the invention [7], it is provided that the profiled element, in addition to the presence of a recess, is characterized by the presence of an end seal in the form of a vault, mushroom-shaped and / or curved at its end facing away from the first layer, wherein the recesses are characterized by a substantially square, arcuate and rounded shape.
Описание конкретной формы выступов, позволяющих выполнить их одновременно с формированием слоев и их сцеплением между собой без дополнительных операций, в [7] отсутствует. The description of the specific shape of the protrusions, allowing them to be performed simultaneously with the formation of layers and their adhesion to each other without additional operations, is absent in [7].
В описании [7] также отсутствуют сквозные технологические отверстия в прокладке, обеспечивающие ориентацию данной прокладки относительно бетонной шпалы с помощью металлических закладных элементов, обеспечивающих сокращение времени на ориентацию ее относительно подошвы бетонной шпалы, и фиксацию от сдвига при соединении со шпалой, особенно в процессе её изготовления. In the description [7] there are also no through technological holes in the gasket, which ensure the orientation of this gasket relative to the concrete sleeper with the help of metal embedded elements, which provide a reduction in the time for its orientation relative to the sole of the concrete sleeper, and shear fixation when connected to the sleeper, especially during its manufacturing.
Известна железобетонная шпала, имеющая упругие элементы из полимерного материала, расположенные на подошве шпалы в подрельсовых ее частях, в которой упругие элементы выполнены в виде прокладок, закрепленных в шпале путем втапливания их в свежеуложенный бетон при формовании шпал (см. патент на полезную модель RU 76649 U1, опубл. 27.09.2008) [9]. Known is a reinforced concrete sleeper having elastic elements made of polymer material located on the sole of the sleeper in its under-rail parts, in which the elastic elements are made in the form of gaskets fixed in the sleeper by embedding them into fresh concrete during the molding of sleepers (see utility model patent RU 76649 U1, publ. 09/27/2008) [9].
Из чертежа [9] следует наличие двух сквозных отверстия, проходящих через полимерный материал и бетон шпалы. Сведения о назначение этих отверстий в [9] не содержаться. Можно только предположить, с учетом того, что они проходят сквозь тело бетонной шпалы вертикально, что они предназначены для снижения влажности в балластном слое путем вентиляции. From the drawing [9] follows the presence of two through holes passing through the polymer material and the concrete of the sleepers. Information on the purpose of these holes is not contained in [9]. It can only be assumed, given that they pass vertically through the body of the concrete sleeper, that they are designed to reduce moisture in the ballast layer by ventilation.
К недостаткам [9] относится отсутствие геометрического замыкания в соединении прокладки со шпалой, что приводит к снижению долговечности прокладки. The disadvantages [9] include the lack of form-fit in the connection of the gasket with the sleeper, which leads to a decrease in the durability of the gasket.
Известно также, что в процессе прессования или литья под давлением высокополимерный эластичный материал получает геометрическую модификацию поверхности в качестве первоначальной формы. Для этого в процессе прессования или литья под давлением из высокополимерного эластичного материала формируются шиповидные и/или ребристые возвышения. После охлаждения высокополимерного эластичного материала с шипами и/или ребристыми возвышениями он обрабатывается инструментом горячей штамповки. На шиповидные и/или ребристые возвышения, расположенные примерно вертикально, давя т горячим формовочным инструментом и, таким образом, деформируют шиповидные и/или ребристые возвышения с получением грибовидных и/или Т-образных и/или изогнутых форм возвышений. Благодаря небольшому давлению инструмента горячей штамповки возвышения в верхней части получают больший диаметр (см. патент DE 10 2004 011 610 A1, опубл. 29.09.2005) [10]. It is also known that, during pressing or injection molding, a high polymer elastic material obtains a geometric surface modification as its original shape. To this end, in the process of pressing or injection molding, spike and / or ribbed protuberances are formed from the high-polymer elastic material. After cooling, the high polymer elastic material with spikes and / or ribs is processed with a hot stamping tool. The spike and / or ribbed eminences, which are approximately vertical, are pressed with a hot molding tool and thus deform the spike and / or ribbed eminences into mushroom and / or T-shaped and / or curved eminences. Due to the low pressure of the hot stamping tool, the elevations in the upper part get a larger diameter (see patent DE 10 2004 011 610 A1, publ. 09/29/2005) [10].
Согласно [10], в процессе прессования или литья под давлением высокополимерный эластичный материал получает геометрическую модификацию поверхности в качестве первоначальной формы. Для этого в процессе прессования или литья под давлением из высокополимерного эластичного материала формируются шиповидные и/или ребристые возвышения. После охлаждения высокополимерного эластичного материала с шипами и/или ребристыми возвышения он обрабатывается инструментом горячей штамповки. На шиповидные и/или ребристые возвышения, расположенные примерно вертикально, слегка прессованным давлением давят горячим формовочным инструментом и, таким образом, деформирует шиповидные и/или ребристые возвышения в грибовидные и/или Т-образные и/или изогнутые возвышения. Благодаря легкому давлению инструмента горячей штамповки возвышения в верхней части получают больший диаметр. Если высокополимерный эластичный материал, изготовленный этим методом, связать с бетоном таким образом, чтобы он мог беспрепятственно проникать между всеми возвышениями, то создается композитная система, которая гарантирует, что после отверждения бетона будет обеспечена прочная связь между высокополимерным эластичным материалом и бетоном. According to [10], in the process of pressing or injection molding, a high-polymer elastic material receives a geometric modification of the surface as an initial shape. To this end, in the process of pressing or injection molding, spike and / or ribbed protuberances are formed from the high-polymer elastic material. After cooling the high polymer elastic material with spikes and / or ribbed bumps, it is processed with a hot stamping tool. The spike and / or ribbed eminences, located approximately vertically, are pressed by lightly compressed pressure with a hot molding tool and, thus, deforms the spike and / or ribbed eminences into mushroom and / or T-shaped and / or curved eminences. Due to the light pressure of the hot stamping tool, the elevations in the upper part are obtained with a larger diameter. When the high polymer resilient material made by this method is bonded to concrete so that it can freely penetrate between all elevations, a composite system is created that ensures that, after the concrete has cured, a strong bond between the high polymer resilient material and the concrete is created.
К недостаткам [10] в отношении подшпальной прокладки следует отнести то, что она является однослойной, что не дает возможности подобрать высокополимерный эластичный материал с такой жёсткостью, чтобы обеспечить одновременно его виброустойчивость к колебаниям во время прохождения железнодорожного состава , надежность и долговечность опоры на балластный слой. The disadvantages [10] in relation to the sleeper pad include the fact that it is single-layer, which makes it impossible to select a high-polymer elastic material with such rigidity to ensure at the same time its vibration resistance to vibrations during the passage of the train, the reliability and durability of the support on the ballast layer ...
Кроме того, к недостаткам [10] относится то, что грибовидные выступы у основания содержат прямой или острый угол, что создает концентрацию напряжений в прокладке в этих местах, снижающую ее долговечность, а отсутствие двух отверстий в прокладке приводит к увеличению времени ее ориентации в позицию для внедрения в бетонную полужидкую или жидкую массу, при этом в процессе внедрения, при отсутствии отверстий в прокладке и закладных элементов в бетонной массе прокладка может сместиться относительно ее проектного положения. In addition, the disadvantages [10] include the fact that the mushroom-shaped protrusions at the base contain a right or acute angle, which creates a stress concentration in the gasket in these places, which reduces its durability, and the absence of two holes in the gasket leads to an increase in the time of its orientation into position for introduction into a concrete semi-liquid or liquid mass, while in the process of introduction, in the absence of holes in the gasket and embedded elements in the concrete mass, the gasket may shift relative to its design position.
Ближайшим аналогом устройства и способа изготовления подшпальной прокладки, а также устройства шпалы с подшпальной прокладкой и способа соединения подшпальной прокладки с бетонной шпалой являются устройства и способы, описанные в [9]. The closest analogue of the device and method for manufacturing a sleeper pad, as well as the device for a sleeper pad with a sleeper pad and a method for connecting a sleeper pad with a concrete sleeper, are the devices and methods described in [9].
Техническая задача заявленного изобретения заключается в создании подшпальной прокладки, предназначенн ой, в частности, для железнодорожной шпалы, опирающейся на балластную призму, способа получения подшпальной прокладки, создании железнодорожной шпалы, соединенной с подшпальной подкладкой, а также способа соединения ее с железнодорожной шпалой, содержащей бетон, в которых устранены указанные недостатки аналогов. The technical problem of the claimed invention is to create a sleeper pad, intended, in particular, for a railway sleeper resting on a ballast prism, a method for producing a sleeper pad, creating a railway sleeper connected to a sleeper pad, as well as a method of connecting it to a railway sleeper containing concrete , in which the indicated disadvantages of analogs are eliminated.
Технический результат изобретения заключается в повышении надежности, долговечности соединения подшпальной прокладки со шпалой и в повышении производительности при ее изготовлении и соединении со шпалой, за счет отсутствия на поверхностях выступов и переходных поверхностей между выступами и поверхностью прокладки, на которой они расположены, не скругленных углов, а также за счет наличия в прокладке двух отверстий для ориентации относительно бетонной массы шпалы в проектное положение и фиксации ее в этом положении при виброуплотнении бетонной массы под нагрузкой через прокладку, обеспечивающих отсутствие возможности ее смещения от этого положения до получения готового композитного изделия. The technical result of the invention consists in increasing the reliability, durability of the connection of the sleeper pad with the sleeper and in increasing the productivity in its manufacture and connection with the sleeper, due to the absence of protrusions and transition surfaces between the protrusions and the surface of the gasket on which they are located, on the surfaces, without rounded corners, and also due to the presence of two holes in the gasket for orientation relative to the concrete mass of the sleeper in the design position and fixing it in this position during vibration compaction of the concrete mass under load through the gasket, ensuring that it cannot be displaced from this position until the finished composite product is obtained.
Технический результат изобретения в отношении способа изготовления двухкомпонентной подшпальной прокладки заключается в повышении производительности за счет совмещения в одном процессе формования выступов и соединения слоев прокладки. The technical result of the invention in relation to the method of manufacturing a two-component sleeper pad is to increase productivity by combining in one process of molding the protrusions and joining the layers of the pad.
Технический результат изобретения в отношении способа изготовления бетонной шпалы с подшпальной прокладкой заключается также в повышении производительности и качества соединения за счет ориентации прокладки относительно контура бетонной массы с помощью двух отверстий в подшпальной прокладке, предназначенных для ориентации прокладки относительно бетонной массы с помощью закладных элементов в ней, расположенных на расстояни и, равном межосевому расстоянию в прокладке, и имеющих наружные размеры, соответствующие диаметру этих отверстий, за счет чего обеспечивается отсутствие возможности смещения прокладки относительно проектного положения в процессе внедрения прокладки в бетонную массу и виброуплотнения бетона с нагрузкой через прокладку. The technical result of the invention in relation to the method of manufacturing a concrete sleeper with a sleeper pad is also to increase the productivity and quality of the connection due to the orientation of the pad relative to the contour of the concrete mass using two holes in the sleeper pad, designed to orient the pad relative to the concrete mass using embedded elements in it, located at a distance and equal to the center distance in the gasket, and having external dimensions corresponding to the diameter of these holes, thereby ensuring that the gasket cannot be displaced relative to the design position during the insertion of the gasket into the concrete mass and vibration compaction of concrete with a load through the gasket.
На фиг. 1 представлен общий вид подшпальной прокладки со стороны выступов (в изометрии). FIG. 1 shows a general view of the sleeper pad from the side of the projections (in perspective).
На фиг. 2 – увеличенный фрагмент подшпальной прокладки со стороны выступов. FIG. 2 - an enlarged fragment of the sleeper pad from the side of the projections.
На фиг. 3 – чертеж подшпальной прокладки (вид со стороны выступов). FIG. 3 is a drawing of the sleeper pad (view from the side of the projections).
На фиг. 4 – чертеж подшпальной прокладки (вид со стороны без выступов). FIG. 4 is a drawing of the sleeper pad (view from the side without protrusions).
На фиг. 5 – чертеж выступа с размерами радиусов скруглений. FIG. 5 is a drawing of the protrusion with the dimensions of the radii of the roundings.
На фиг. 6 – чертежи выступов с размерами, в зависимости от места расположения. FIG. 6 - drawings of projections with dimensions, depending on the location.
Подшпальная прокладка 1 состоит из полимерного двухслойного материала (двухкомпонентная) и предназначена для соединения со шпалой. Смежные слои прокладки соединены между собой и отличаются по степени жёсткости.
Один слой содержит вертикально расположенные выступы 2, выполненные в виде тел вращения грибообразной формы. Переходные участки поверхностей каждого выступа от одного тела вращения к другому на всех поверхностях, а также на переходных участках между выступами и поверхностью прокладки, на которой они расположены, выполнены скругленными (фиг.2, 5 и 6). Выступы выполнены монолитными, скругленные переходные участки выполнены на всех переходных участках, в том числе на верхней и нижней частях выступов, а также на переходных участках между основаниями выступов и поверхностью, на которой они расположены. В средней части прокладки вдоль длинной стороны выполнены два сквозных отверстия 3. One layer contains vertically located
Слой, содержащий вертикально расположенные выступы, предназначен для гашения вибраций, возникающих при движении подвижного состава. The layer containing vertically located protrusions is designed to dampen vibrations arising from the movement of the rolling stock.
Слой, свободный от выступов, предназначен для сцепления с балластом и имеет жёсткость, достаточную для защиты слоя с выступами и бетонной шпалы от воздействия острых граней ще бенок. The layer free of ridges is designed to adhere to the ballast and has a stiffness sufficient to protect the layer with ridges and the concrete sleeper from the impact of sharp edges of chippings.
Подшпальная прокладка может быть выполнена прямоугольной или - с одной стороны прямоугольной, а с другой – трапециевидной, в зависимости от формы опорной поверхности шпалы. The sleeper pad can be rectangular or rectangular on one side and trapezoidal on the other, depending on the shape of the sleeper's bearing surface.
Расстояния между выступами на прямоугольном участке прокладки являются одинаковыми, при этом все размеры выступов по высоте и боковые размеры у всех выступов одинаковые, то есть выступы выполнены идентичными. The distances between the projections on the rectangular section of the spacer are the same, with all the dimensions of the projections in height and the side dimensions for all the projections the same, that is, the projections are made identical.
На трапециевидном участке прокладки, за исключением высоты, размеры выполнены ступенчато уменьшающимися пропорционально уменьшению ширины трапециевидного участка. On the trapezoidal section of the gasket, with the exception of the height, the dimensions are made stepwise decreasing in proportion to the decrease in the width of the trapezoidal section.
Оптимальное количество выступов на 100 см2 прокладки для достижения максимального технического результата составляет 23 шт., которые равномерно распределены на прямоугольной поверхности прокладки. The optimal number of projections per 100 cm2 of the gasket to achieve the maximum technical result is 23 pieces, which are evenly distributed on the rectangular surface of the gasket.
Длина прокладки находится в пределах 450-1350 мм, ширина – 250- 300 мм, толщина, без учета выступов, – 4-50 мм. The length of the gasket is in the range of 450-1350 mm, the width is 250-300 mm, the thickness, excluding the protrusions, is 4-50 mm.
Полимерный слой, свободный от выступов, имеет величину жёсткости, соответствующую номинальному статическому модулю упругости в диапазоне от 0,05 до 2 Н/мм3, что соответствует коэффициенту постели кгс/м3. The polymer layer, free from protrusions, has a stiffness value corresponding to the nominal static modulus of elasticity in the range from 0.05 to 2 N / mm3, which corresponds to the bed coefficient kgf / m3.
Формование выступов и соединение слоев производят в одном процессе. Для этого используется форма с выдвижными элементами для формирования грибообразных выступов. The formation of the protrusions and the connection of the layers are carried out in one process. For this, a form with pull-out elements is used to form mushroom-shaped protrusions.
В форму закладывают заготовки слоев в виде двух сырцов (подготовленные листы полимерных заготовок, предварительно полученных в смесителе и раскатанных на вальцах), далее форму закрывают и под определёнными давлением и температурой, которые определяются экспериментально, в зависимости от используемых полимерных материалов, за счёт нагрева материала запускается процесс соединения листов между собой с одновременным формированием выступов грибовидной формы. Layer blanks are placed in the mold in the form of two raw materials (prepared sheets of polymer blanks, previously obtained in a mixer and rolled on rollers), then the mold is closed and under certain pressure and temperature, which are determined experimentally, depending on the polymer materials used, by heating the material the process of connecting sheets to each other is started with the simultaneous formation of mushroom-shaped protrusions.
После окончания процесса формирования и соединения верхнюю часть формы поднимают, при этом выдвижные элементы, формирующие грибообразные выступы, в начале подъема остаются вместе со сформированными выступами в нижней части формы. В процессе подъема верхней части формы указанные выдвижные элементы раздвигаются в поперечном направлении, обеспечивая высвобождение из них выступов. После этого верхнюю часть формы останавливают и выдвижные элементы поднимают в верхнюю часть формы до плотного соединения между собой и верхней частью формы. After the end of the process of formation and connection, the upper part of the mold is lifted, while the retractable elements forming the mushroom-shaped protrusions at the beginning of the rise remain together with the formed protrusions in the lower part of the mold. In the process of lifting the upper part of the mold, these sliding elements move apart in the transverse direction, ensuring the release of the protrusions from them. After that, the upper part of the mold is stopped and the pull-out elements are raised to the upper part of the mold until they are tightly connected with each other and the upper part of the mold.
Готовое изделие удаляется, в форму закладывают следующие заготовки, после чего верхнюю часть форму перемещаю вниз. При этом элементы, формирующие грибообразные выступы, остаются неподвижными до тех пор, пока не переместятся в углубления формы. После этого элементы, формирующие грибообразные выступы, перемещаются вместе с верхней частью формы. The finished product is removed, the following blanks are placed in the mold, after which I move the upper part of the mold down. In this case, the elements that form the mushroom-shaped protrusions remain stationary until they move into the recesses of the mold. After that, the elements that form the mushroom-like protrusions move with the upper part of the mold.
Желательно, чтобы поверхности углублений имели такую же форму, как и наружные поверхности элементов, формирующих грибообразные выступы. Предпочтительнее всего, чтобы эти поверхности были выполнены в виде усеченного конуса, а элементы, формирующие грибообразные выступы, состояли как минимум из двух осесимметричных частей. Desirably, the surfaces of the recesses have the same shape as the outer surfaces of the mushroom-shaped protrusions. Most preferably, these surfaces are made in the form of a truncated cone, and the elements forming the mushroom-like protrusions consist of at least two axisymmetric parts.
Отверстия 3 для ориентации прокладки и удерживания ее от смещения в процессе внедрения в бетон могут быть выполнены путем вырубки или в форме - одновременно с формированием прокладки, путем изготовления в форме выступов для образования указанных отверстий. The
Изготовление бетонной шпалы с подшпальной прокладкой осуществляют следующим образом. The manufacture of a concrete sleeper with a sleeper pad is carried out as follows.
В форму для изготовления шпалы устанавливают на расстоянии друг от друга, соответствующем расстоянию между отверстиями 3 в прокладке, два закладных элемента такой длины, чтобы они выступали над поверхностью бетона, в форму заливают бетонную массу, прокладку ориентируют путем надевания отверстиями 3 на выступающие концы.In the mold for the manufacture of sleepers set at a distance from each other, corresponding to the distance between the
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101960A RU2756929C1 (en) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | Sleeper pad and method for its manufacture, construction of railway sleeper with sleeper pad fixed in it and method for connecting sleeper pad with railway sleeper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021101960A RU2756929C1 (en) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | Sleeper pad and method for its manufacture, construction of railway sleeper with sleeper pad fixed in it and method for connecting sleeper pad with railway sleeper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756929C1 true RU2756929C1 (en) | 2021-10-07 |
Family
ID=78000266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021101960A RU2756929C1 (en) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | Sleeper pad and method for its manufacture, construction of railway sleeper with sleeper pad fixed in it and method for connecting sleeper pad with railway sleeper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756929C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU209419U1 (en) * | 2021-10-22 | 2022-03-16 | Акционерное общество "БетЭлТранс" | Reinforced concrete sleeper with elastic sleeper pad |
RU218859U1 (en) * | 2023-02-02 | 2023-06-15 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Sleeper pad |
WO2023102633A1 (en) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Индустриальный центр" | Sleeper and method for manufacturing same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0833008B1 (en) * | 1996-09-30 | 2002-08-28 | Societe Pour L'etancheite, Les Revetements Et Les Protections | Pad underneath a sleeper for protection to ballast |
US7278588B2 (en) * | 2004-11-08 | 2007-10-09 | Northwest Rubber Extruders, Inc. | Elastomeric railway tie pad |
RU130314U1 (en) * | 2013-02-13 | 2013-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | UNDERWEAR SUPPORT WITH SHOCK ABSORBER |
RU2704761C1 (en) * | 2016-06-02 | 2019-10-30 | Семперит АГ Холдинг | Under sleeper pad |
-
2021
- 2021-01-28 RU RU2021101960A patent/RU2756929C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0833008B1 (en) * | 1996-09-30 | 2002-08-28 | Societe Pour L'etancheite, Les Revetements Et Les Protections | Pad underneath a sleeper for protection to ballast |
US7278588B2 (en) * | 2004-11-08 | 2007-10-09 | Northwest Rubber Extruders, Inc. | Elastomeric railway tie pad |
RU130314U1 (en) * | 2013-02-13 | 2013-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | UNDERWEAR SUPPORT WITH SHOCK ABSORBER |
RU2704761C1 (en) * | 2016-06-02 | 2019-10-30 | Семперит АГ Холдинг | Under sleeper pad |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU209419U1 (en) * | 2021-10-22 | 2022-03-16 | Акционерное общество "БетЭлТранс" | Reinforced concrete sleeper with elastic sleeper pad |
WO2023102633A1 (en) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Индустриальный центр" | Sleeper and method for manufacturing same |
RU218859U1 (en) * | 2023-02-02 | 2023-06-15 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Sleeper pad |
RU225974U1 (en) * | 2023-11-24 | 2024-05-15 | Акционерное общество "БетЭлТранс" | Reinforced concrete beam with sleeper pad |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2756929C1 (en) | Sleeper pad and method for its manufacture, construction of railway sleeper with sleeper pad fixed in it and method for connecting sleeper pad with railway sleeper | |
CN109385933B (en) | Vibration reduction fastener system of multilayer backing plate | |
US8091797B2 (en) | Trackway and method for manufacturing a trackway | |
CA1190200A (en) | Railroad tie cover | |
CN207159714U (en) | A kind of subway fastener system | |
CN103938504B (en) | Without casting without the antitheft rail fastening of the big adjustment amount high resiliency of plastics | |
CN201151851Y (en) | Railway concrete sleeper steel rail liner plate | |
US4117977A (en) | Highway-railway crossing | |
CN107805977A (en) | Elastic shoe and resilient sleeper-bearing component and non-fragment orbit for non-fragment orbit | |
CN112431071A (en) | Embedded track structure of high-speed railway | |
HU221917B1 (en) | Railway superstructure without rubblework | |
US20040245353A1 (en) | Rail arrangement | |
CN207176403U (en) | Elastic shoe and resilient sleeper-bearing component and non-fragment orbit for non-fragment orbit | |
CN206385393U (en) | Non-fragment orbit | |
CN213978382U (en) | Embedded track for high-speed railway | |
CN213232974U (en) | Composite rubber backing plate | |
KR100612755B1 (en) | Anti-vibration sleeper for high speed railway and method for fabricating it | |
CN202323563U (en) | Post-tensioned prestressed rail composite plate | |
RU213132U1 (en) | Sleeper | |
RU77287U1 (en) | UNDERWAY GASKET | |
RU206455U1 (en) | Sleeper pad | |
RU2288314C1 (en) | Rail chair pad | |
JPS62225603A (en) | Laying plate material for railroad crossing | |
CN219586467U (en) | Vibration damping fastener for rail brace of turnout zone | |
US4141499A (en) | Concrete railroad bed |