RU78220U1

RU78220U1 - REINFORCED concrete sleepers

Info

Publication number: RU78220U1
Application number: RU2008128077/22U
Authority: RU
Inventors: Арсений Анатольевич Горохов; Валерий Яковлевич Шевченко
Priority date: 2008-07-09
Filing date: 2008-07-09
Publication date: 2008-11-20

Abstract

Железобетонная шпала относится к верхнему строению пути, в том числе, магистральных железнодорожных трамвайных путей. Задача полезной модели заключается в уменьшении изгибающего момента шпал при вибрационной нагрузке и повышении долговечности шпал. Сущностью полезной модели является постепенное увеличение ширины шпалы от середины к концам, на которых размещены опорные площадки с рельсовыми креплениями. Внутри шпалы забетонирован металлический армирующий пакет. Армирующий пакет дополнительно снабжен промежуточными поперечными профильными элементами. Концевые и промежуточные элементы перфорированы и через них пропущены веерообразно с уширением к концам продольные стержни. Армирующий пакет при бетонировании предварительно напряжен. Технический эффект состоит в повышении долговечности шпал за счет смещения равнодействующей реактивных сил балластной призмы пути к местам нагрузки.Reinforced concrete sleepers belong to the upper structure of the track, including main railway tram tracks. The objective of the utility model is to reduce the bending moment of sleepers under vibration load and increase the durability of sleepers. The essence of the utility model is the gradual increase in the width of the sleepers from the middle to the ends, on which the supporting platforms with rail mounts are placed. A metal reinforcing bag is concreted inside the sleepers. The reinforcing bag is additionally provided with intermediate transverse profile elements. The end and intermediate elements are perforated and longitudinal rods passed fan-shaped with broadening to the ends. Reinforcing package when concreting is prestressed. The technical effect consists in increasing the durability of the sleepers due to the displacement of the resultant reactive forces of the ballast of the path to the places of loading.

Description

Железобетонная шпала относится к верхнему строению пути, в том числе, магистральных железнодорожных и трамвайных путей.Reinforced concrete sleepers belong to the upper structure of the track, including the main railway and tram tracks.

Известна железобетонная шпала (авт.св. СССР №1726617, МПК Е01В 3/34), имеющая переменное по длине сечение и армированная комплектом предварительно напряженных продольных стержней.Known reinforced concrete sleepers (ed. St. USSR No. 1726617, IPC ЕВВ 3/34), having a variable cross-section in length and reinforced with a set of prestressed longitudinal rods.

За прототип принята железобетонная шпала (патент РФ №2028403, МПК Е01В 3/32), имеющая в средней части тавровое сечение, концы которой снабжены поперечными опорными площадками с выступами и отверстиями под рельсовые крепления. Внутри шпалы размещен сварной армирующий пакет, имеющий продольные полосы и стержни, объединенные концевыми профилями.Reinforced concrete sleepers (RF patent No. 2028403, IPC ЕВВ 3/32) having a T-section in the middle part, the ends of which are provided with transverse bearing platforms with protrusions and holes for rail mounts, were adopted as the prototype. Inside the sleepers there is a welded reinforcing bag having longitudinal strips and rods connected by end profiles.

Недостатком известных конструкций железобетонных шпал является увеличенный расход материалов, вызванный не адекватным учетом динамических нагрузок.A disadvantage of the known designs of reinforced concrete sleepers is the increased consumption of materials caused by inadequate consideration of dynamic loads.

Задача полезной модели заключается в уменьшении изгибающего момента шпал при статических и динамических нагрузках и повышении их долговечности.The objective of the utility model is to reduce the bending moment of sleepers under static and dynamic loads and increase their durability.

Сущностью полезной модели является постепенное увеличение ширины шпалы от середины к концам, на которых размещены опорные площадки с рельсовыми креплениями. Внутри шпалы забетонирован металлический армирующий пакет. Армирующий пакет дополнительно снабжен промежуточными поперечными профильными элементами. Концевые и промежуточные элементы перфорированы и через них пропущены веерообразно с уширением к концам продольные стержни. Армирующий пакет при бетонировании предварительно напряжен.The essence of the utility model is the gradual increase in the width of the sleepers from the middle to the ends, on which the supporting platforms with rail mounts are placed. A metal reinforcing bag is concreted inside the sleepers. The reinforcing bag is additionally provided with intermediate transverse profile elements. The end and intermediate elements are perforated and longitudinal rods passed fan-shaped with broadening to the ends. Reinforcing package when concreting is prestressed.

Технический эффект состоит в повышении долговечности шпал за счет смещения равнодействующей реактивных сил балластной призмы пути к местам нагрузки.The technical effect consists in increasing the durability of the sleepers due to the displacement of the resultant reactive forces of the ballast of the path to the places of loading.

На фиг. представлен разрез железобетонной шпалы (упрощенный вид сверху условно не заштрихован).In FIG. a section of reinforced concrete sleepers is presented (a simplified top view is conditionally not shaded).

Железобетонная шпала 1 (брус) выполнена с постепенным увеличением ширины от середины к ее концам. В простейшем варианте, шпала имеет одинаковую высоту (толщину) по всей длине. Максимальная ширина шпалы совмещена с местами расположения подрельсовых опорных площадок под рельсовые крепления.Reinforced concrete sleepers 1 (timber) is made with a gradual increase in width from the middle to its ends. In its simplest form, the sleeper has the same height (thickness) along its entire length. The maximum width of the sleepers is combined with the locations of the rail support platforms for rail fasteners.

Металлический армирующий пакет содержит продольные стержни 2 и 3, которые соединены с двумя поперечными концевыми 4 и несколькими парами поперечных промежуточных профилей 5, не менее, одной.The metal reinforcing bag contains longitudinal rods 2 and 3, which are connected to two transverse end 4 and several pairs of transverse intermediate profiles 5, at least one.

Поперечные профили снабжены полками, например, в виде швеллеров или двутавров. Стенки и полки профилей (двутавров) перфорированы. Через стенки профилей пропущены веерообразно, с расширением к концам, продольные стержни 2 и 3. Стенки профилей (двутавров) выполняют роль направляющих для продольных стержней 2 и 3, обеспечивая постоянство их пространственного положения. Часть продольных стержней, например, 2, сохраняя веерное расположение, закреплена к полкам профилей. Два крайних профиля 4, совмещены с упомянутыми подрельсовыми опорными площадками. Ширина шпалы в местах опорных площадок выполнена, не менее чем в два раза больше относительно ее ширины в средней части.Cross profiles are equipped with shelves, for example, in the form of channels or I-beams. Walls and shelves of profiles (I-beams) are perforated. Through the walls of the profiles, longitudinal rods 2 and 3 are passed fan-shaped, with extension to the ends. The walls of the profiles (I-beams) act as guides for the longitudinal rods 2 and 3, ensuring the constancy of their spatial position. Part of the longitudinal rods, for example, 2, while maintaining a fan arrangement, is fixed to the shelves of the profiles. Two extreme profiles 4, combined with the above-mentioned rail support platforms. The width of the sleepers in the places of the supporting platforms is made, not less than two times greater than its width in the middle part.

Промежуточные профили (двутавры) расположены симметрично по длине шпалы, начиная от концевых, с шагом, равным 0,5-0,8 ее ширины в середине. Армирующий пакет забетонирован с предварительным напряжением.Intermediate profiles (I-beams) are located symmetrically along the length of the sleepers, starting from the end, with a step equal to 0.5-0.8 of its width in the middle. The reinforcing bag is concreted with prestressing.

Железобетонная шпала, сохраняя размер колеи, служит для распределения по ширине балластной призмы пути внешней рабочей нагрузки, сосредоточенной в местах крепления рельсов. Рассмотрим возможное распределение сил на шпалу. Допустим, что балласт под концами шпалы отсутствует или плохо уплотнен, тогда при постоянном ее сечении нагрузка создает возрастающий изгибающий момент, достигающий максимума в середине шпалы. Подобным образом, псевдоподвижный слой балласта, образованный вибровоздействием движущихся вагонных колес, уменьшает опорные реакции балласта и способствует увеличению изгибающего момента относительно статического. Однако, конструктивное расширение концов шпалы и соответственно увеличение площади опоры ее на балласт позволяет суммарно сосредоточить опорные реакции в местах действия максимумов нагрузок.Reinforced concrete sleepers, while maintaining the track size, are used to distribute the external workload path concentrated along the width of the ballast of the prism, concentrated in the places of rail mounting. Consider the possible distribution of forces on the sleepers. Suppose that the ballast under the ends of the sleepers is absent or poorly compacted, then with a constant cross-section, the load creates an increasing bending moment, reaching a maximum in the middle of the sleepers. Similarly, the pseudo-moving ballast layer formed by the vibration of the moving wagon wheels reduces the ballast support reactions and contributes to an increase in the bending moment relative to the static. However, the constructive expansion of the ends of the sleepers and, accordingly, the increase in the area of its support on the ballast, makes it possible to concentrate the support reactions in the places of action of the maximum loads.

Перераспределение противодействующих реактивных сил от балласта достигнуто веерообразным размещением стержней армирующего пакета на концах шпалы и повышением ее прочности соответственно увеличению ширины. Промежуточные профили (двутавры) выполняют роль фиксаторов веерного размещения продольных стержней, преимущественно, на концах шпалы и препятствуют нарушению их расположения при создании предварительного напряжения.The redistribution of opposing reactive forces from the ballast is achieved by fan-shaped placement of the rods of the reinforcing package at the ends of the sleepers and an increase in its strength, respectively, to increase the width. Intermediate profiles (I-beams) play the role of clamps for fan placement of longitudinal rods, mainly at the ends of the sleepers and prevent the violation of their location when creating prestress.

Увеличенное противодействие внешней нагрузки за счет соответственного сосредоточения реактивных сил балласта на концах шпалы уменьшает изгибающий момент в ее средней части.Increased resistance to external load due to the corresponding concentration of ballast reactive forces at the ends of the sleepers reduces the bending moment in its middle part.

Следовательно, за счет избранного перераспределения реактивных сил по балластной призме пути к местам сосредоточения нагрузки достигается повышение долговечности шпал.Therefore, due to the selected redistribution of reactive forces along the ballast of the path to the places of concentration of the load, an increase in the durability of the sleepers is achieved.

Claims

Reinforced concrete sleepers containing concrete cast steel reinforcing bag, having many longitudinal rods connected to two end transverse perforated profiles combined with rails, characterized in that said reinforcing package profiles are provided with shelves, for example I-beams, and it is supplemented with several pairs of intermediate transverse perforated profiles, at least one, which are symmetrically placed along the sleepers with a step equal to 0.5-0.8 of the width of its middle, one part of the longitudinal bars it is passed through the perforations in the walls of profiles fan-shaped and the other part of the longitudinal bars connected to the profile flanges, respectively, the length of the end of them and the width of the tie at the ends are made not less than two times its middle, with a gradual decrease in the lengths of the others, wherein the reinforcing package is prestressed.