Железнодорожный переезд

Изобретение относится к транспортному строительству и может найти применение на железнодорожном транспорте, а именно при строительстве переездов в местах пересечения железных дорог с автомобильными. Железнодорожный переезд включает основание, балласт, рельсошпальную решетку и железобетонное покрытие, выполненное составным из отдельных межрельсовых и межпутных плит, в нижней части каждой из которых выполнен проем под соответствующую шпалу, а в верхней части - монтажное отверстие. Новым является то, что переезд дополнительно включает в себя межрельсовые плиты-отбойники, установленные в начале и конце железобетонного покрытия и выполненные с окантовкой металлическим уголком для закрепления в монолитный блок с межрельсовыми плитами, причем межрельсовые плиты и межрельсовые плиты-отбойники уложены выше головок рельсов на 20-40мм, а межпутные плиты - в одном уровне с головкой рельса, кроме того, поперечные швы между межрельсовыми плитами и поперечные швы между межпутными рельсами зафиксированы с помощью сварки с образованием монолитного покрытия, а продольные швы между межрельсовыми плитами заполнены резиновым изолятором. Технический результат состоит в повышении надежности переезда, снижении затрат на его устройство, ремонт и эксплуатацию, снижении трудоемкости, упрощении конструкции, обеспечении безопасности движения, совмещении ремонта железнодорожного переезда с эксплуатацией его автомобильным транспортом. 4 з.п. ф-лы, 9ил.

 

Изобретение относится к транспортному строительству и может найти применение на железнодорожном транспорте, а именно при строительстве переездов в местах пересечения железных дорог с автомобильными.

Известен железнодорожный переезд описание изобретения к патенту РФ №2001985, Е 01 С 9/04, опубл. 30.10.93. Бюл. №39-40, авторы Ермаков В.М., Ленкин В.Д., Купрашевич М.В., включающий рельсовый путь, поперечины, настил, состоящий из плит, которые опираются на балки, основание балок имеет впадины с наклонными в горизонтальной и вертикальной плоскостях поверхностями в виде клиньев, к боковым поверхностям плит со стороны рельсового пути в межпоперечных пролетах прикреплены элементы L-образного сечения, на которые уложены упругие брусья.

Недостатком известного устройства является высокая трудоемкость при проведении работ по замене изношенных рельсов, возникающая при необходимости снятия переездного настила, кроме того, требуется изготовление шпал большой материалоемкости, имеет сложную и недостаточно надежную конструкцию, кроме того, невозможно производить замену изношенных рельсов без демонтажа настила.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому изобретению является авторское свидетельство СССР №983164, кл. Е 01 С 9/04, опубл. в Бюл. №47, 23.12.82, железнодорожный переезд, включающий основание, балласт, шпалы, уложенные на них рельсы и железобетонное покрытие, уложенное между рельсами, железобетонное покрытие выполнено составным из отдельных блоков, в нижней части каждого из которых выполнен П-образный проем под соответствующую шпалу, а в верхней части - монтажное отверстие, причем переезд снабжен дополнительным слоем балласта, размещенным под основным, блоки оперты на дополнительный слой балласта, а шпалы - на основной, верхняя поверхность каждого блока снабжена футеровкой из эластичного упругого материала, дополнительный слой балласта выполнен из щебня мелких фракций.

Недостатком данной конструкции является то, что плиты (блоки) взаимно не фиксируются, что позволяет им перемещаться в продольном и поперечном направлениях. Это приводит к недостаточной стабильности настила и не обеспечивает безопасность движения поездов, т.к. с внутренней стороны рельсов необходимо обеспечить наличие желоба с фиксированными размерами для прохода гребня колеса, что не может быть осуществлено при данной конструкции. Кроме того, серьезные трудности возникнут при установке данной конструкции. Сначала необходимо уложить слой балласта для опирания блоков, тщательно его выровнять и равномерно (что проблематично) уплотнить. Затем дозирование, только под шпалы, уложить еще один слой балласта, уплотнить его, уложить шпалы, прикрепить к ним рельсы и установить блоки. Даже если это будет осуществлено, в процессе эксплуатации неизбежны перекосы блоков и неравномерные их осадки относительно друг друга, в особенности это касается крайних блоков. Данная конструкция не позволяет производить ремонтные работы на пути без полной разборки настила. Наличие большого количества малых блоков увеличит суммарное время закрытия переезда для движения автотранспорта при производстве ремонта настила за период его службы, т.к. в этом случае повышается вероятность выхода из строя отдельных блоков (по сравнению с настилом, состоящим из малого количества крупноразмерных элементов), что приведет к закрытию переезда даже при необходимости замены одного блока.

Технический результат: повышение надежности переезда, снижение затрат на его устройство, ремонт и эксплуатацию, снижение трудоемкости, упрощение конструкции, обеспечение безопасности движения, совмещение ремонта железнодорожного переезда с эксплуатацией его автомобильным транспортом.

Технический результат достигается за счет того, что:

1. Железнодорожный переезд включает основание, балласт, шпалы, уложенные на них рельсы и железобетонное покрытие, выполненное составным из отдельных блоков, в нижней части каждого из которых выполнен проем под соответствующую шпалу, а в верхней части - два монтажных отверстия.

2. Переезд по п.1, отличающийся тем, что железобетонное покрытие выполнено с учетом верхнего строения железнодорожного пути и состоит из следующих компоновочных элементов: межпутных плит, межрельсовых плит, межрельсовых плит-отбойников, опирающихся на балласт и рельсошпальную решетку, уложенных в одном уровне с верхом головок каждого рельса, а внутри колеи во избежание повреждения рельсов - выше головок рельсов на 20-40 мм.

3. Переезд по п.1, отличающийся тем, что верхняя поверхность каждой межпутной плиты и межрельсовой плиты-отбойника снабжена рельефным рисунком в виде сетки с квадратными ячейками.

4. Переезд по п.2, отличающийся тем, что межпутные плиты, уложенные на обочинах выполнены с ориентированным параллельно оси железнодорожного пути скосом в верхней части и расположенным на ее концевом участке выступом над соответствующим сборным элементом: четырехступенчатым для железобетонной плиты и трехступенчатым для деревянной шпалы с металлическим уголком по всему периметру верхней кромки.

5. Переезд по п.2, отличающийся тем, что передняя сторона межрельсовых плит со стороны, примыкающей к рельсу, выполнены в форме трехступенчатого выступа для железобетонной плиты и двухступенчатого выступа для деревянной шпалы, образованного за счет перепада высот по длине, с металлическим уголком по всей длине этого выступа и на боковых сторонах на 7/8 их длины.

6. Переезд по п.2, отличающийся тем, что межрельсовые плиты-отбойники со стороны, примыкающей к рельсу, имеют трехступенчатый выступ для железобетонной плиты и двухступенчатый выступ для деревянной шпалы, образованный за счет перепада высот по длине, с металлическим уголком L-образной формы по всей его длине и на боковой стороне на 7/8 части их длины и скосом на боковой стороне относительно основания на 45°.

Технический результат достигается тем, что железнодорожный переезд включает в себя железобетонное покрытие переезда, которое разработано с учетом верхнего строения железнодорожного пути и собирается из следующих компоновочных элементов: межпутных плит, межрельсовых плит, межрельсовых плит-отбойников, опирающихся на балласт и рельсошпальную решетку с проемом в нижней части под соответствующую шпалу (железобетонную или деревянную). Железобетонное покрытие переезда с наружной стороны колеи устраивается в одном уровне с верхом головок рельсов, а внутри колеи во избежания повреждение рельсов при проходе тракторов, катков и др. и замыкания рельсовых цепей выше головок рельсов на 20-40 мм. Каждая плита, изготовленная из прочного материала, например железобетона, позволяет обеспечивать восприятие внешних нагрузок без появления разрушений и недопустимых деформаций. В верхней рабочей поверхности расположено два отверстия круглой формы для установки петель при строительстве, реконструкции и ремонте переезда. Выполнением рабочей поверхности из отдельных плит с проемом в нижней части под соответствующую шпалу (железобетонную, деревянную) достигается снижение трудоемкости как при строительстве, так и при реконструкции и ремонте железнодорожного переезда. Одновременно такая конструкция позволяет совместить ремонт железнодорожного переезда и эксплуатацию его автомобильным транспортом.

В заявляемом изобретении железобетонное покрытие состоит из межпутных плит, межрельсовых плит, межрельсовых плит-отбойников определенной конфигурации с учетом строения железнодорожного полотна, т.е. конфигурации верхней поверхности железобетонной и деревянной шпал и межрельсового пространства. Передняя сторона межрельсовой плиты (примыкающая к рельсу) выполнена в форме трехступенчатого выступа для железобетонной шпалы и двухступенчатого для деревянной шпалы, образованного за счет перепада высот, чтобы не мешать болтовому креплению рельс к шпале, в этой части плиты установлен уголок в форме буквы L для формирования желоба для прохода гребня колеса (взамен упругих брусьев из древесины), что предотвращает смещение межрельсовых плит в продольном и поперечном направлениях. Все размеры определяются шириной полотна и принятым типом рельс и шпал. В аналоге предложенные брусья из древесины не надежны, требуют дополнительной фиксации, быстро изнашиваются, требуют замены. Металлический уголок L-образной формы повышает надежность переезда. Для укрепления верхних кромок межрельсовой плиты произведена окантовка с трех сторон металлическим уголком, что позволяет закрепить их в цельный монолитный блок и обеспечить высокую надежность переезда. В прототипе межрельсовое пространство уложено блоками, в нижней части каждого из которых выполнен П-образный проем. Каждый такой блок необходимо фиксировать - это требует дополнительных затрат. В этом случае возможно смещение блока в поперечном направлении, гребнем колеса железнодорожного транспорта блок может быть раздавлен, что приведет к нарушению целостности переезда. В заявляемом изобретении невозможно поперечное смещение межрельсовых плит за счет L-образного уголка. Межпутная плита выполнена с учетом формы верхней поверхности железобетонной и деревянной шпал, четырехступенчатый выступ для железобетонной шпалы и трехступенчатый для деревянной шпалы, чтобы не мешать болтовому креплению рельса к шпале - в аналоге все блоки одинаковой формы, которые требуют дополнительной фиксации с дополнительными материальными затратами. Такое соответствие конфигураций обеспечивает единство органической взаимосвязи со всеми изделиями, что упрощает монтаж и приводит к снижению затрат на его устройство, ремонт и эксплуатацию, снижению трудоемкости, упрощению конструкции. Межпутная плита в заявляемом изобретении по всему периметру имеет металлический уголок, с помощью которого происходит надежная фиксация между плитами, за счет этого создается цельный монолит, повышается надежность переезда, снижаются затраты на его устройство, ремонт и эксплуатацию, снижается трудоемкость. Межрельсовая плита-отбойник выполнена прямоугольной формы с одной стороны с проемом в нижней части по форме железобетонной и деревянной шпал, с передней стороной, выполненной в форме трехступенчатого выступа для железобетонной шпалы и двухступенчатого для деревянной шпалы. На боковой стороне имеется скос относительно основания на 45°. Плита-отбойник, уложенная между рельсами в начале и конце железобетонного покрытия, необходима для защиты переезда в случае появления свисающих предметов проходящего железнодорожного состава. Для укрепления кромок межрельсовой плиты-отбойника произведена окантовка с двух сторон металлическим уголком, что позволяет закрепить их в цельный монолитный блок с межрельсовой плитой и обеспечить высокую надежность переезда.

Конструкция прототипа не позволяет производить ремонтные работы на пути без полной разборки настила. Наличие большого количества малых блоков увеличит суммарное время закрытия переезда для движения автотранспорта при производстве ремонта настила за период его службы, т.к. в этом случае повышается вероятность выхода из строя отдельных блоков (по сравнению с настилом, состоящим из малого количества крупноразмерных блоков), что приведет к закрытию переезда даже при необходимости замены одного блока. Размеры каждой из трех видов плит в заявляемом изобретении позволяют перекрывать одновременно три шпалы, в аналоге - одну, тем самым снижается трудоемкость, повышается надежность переезда, снижаются затраты на его устройство, ремонт и эксплуатацию, снижается трудоемкость, упрощается конструкция. Эти плиты выполнены из прочного материала, например железобетона, позволяющего обеспечивать восприятие внешних нагрузок без появления разрушений и недопустимых деформаций, и имеют строго определенные размеры, зависящие от ширины переезда (кратности 1500 мм). Все эти размеры определяются шириной полотна и типом рельс и шпал. Такая конструкция плит обеспечивает изолированную работу переезда и железнодорожного полотна, и их долговечность позволяет исключить их смещение вдоль и поперек рельсового пути. За счет этого повышается эксплуатационная надежность самого железнодорожного переезда. Верхняя рабочая поверхность каждой плиты снабжена двумя отверстиями круглой формы для перемещения плит и при строительстве, и при ремонте и рельефным рисунком в виде сетки с квадратными ячейками для лучшего сцепления колес автотранспорта с плитами. Выполнение рабочей поверхности переезда из отдельных плит с проемами в нижней части под соответствующую шпалу (железобетонную, деревянную) обеспечивает снижение трудоемкости как при строительстве и ремонте переезда, а также ремонте железнодорожного полотна одновременно. Такая конструкция позволяет совместить ремонт переезда и эксплуатацию его автотранспортом. Основание плит лежит на балласте и резиновых амортизаторах (только на железобетонную шпалу). Таким образом переезд и железнодорожное полотно работают изолированно друг от друга. Для придания жесткости работы переезда балласт под плитами выполняют из мелкой фракции 5-10 мм. Предложенный железнодорожный переезд позволит сэкономить затраты на его эксплуатацию, обслуживание, повысить удобство и снизить трудоемкость. Кроме того, за счет надежной взаимосвязи фиксации межпутных и межрельсовых плит-отбойников исключается их смещение в продольном и поперечном направлениях, а также обеспечиваются равные восприятия нагрузок на переезд. Последнее позволяет достаточно просто поддерживать на требуемом уровне положение плит настила относительно поверхности рельсов, таким образом повышается эксплуатационная надежность, улучшаются эксплуатационные качества и увеличивается срок службы переезда.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный железнодорожный переезд соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в области транспортного строительства позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом железнодорожном переезде, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг.1 - вид сверху на железнодорожный переезд с железобетонными шпалами.

На фиг.2 представлено поперечное сечение железнодорожного переезда с железобетонными шпалами.

На фиг.3 представлено поперечное сечение прилегания межпутной и межрельсовой плит на железобетонную шпалу.

На фиг.4 - вид сверху на железнодорожный переезд с деревянными шпалами.

На фиг.5 представлено поперечное сечение железнодорожного переезда с деревянными шпалами.

На фиг.6 представлено поперечное сечение прилегания межпутной и межрельсовой плит на деревянную шпалу.

На фиг.7 - вид сверху на межрельсовую плиту-отбойник.

На фиг.8 - вид с боку на межрельсовую плиту-отбойник.

На фиг.9 - вид с торца на межрельсовую плиту-отбойник.

Железнодорожный переезд включает в себя межпутную плиту 1 с проемом в нижней части и ступенчатым выступом 9, 10, который не мешает болтовому креплению 11 рельса 18 к шпале 7, 8, уложенную на балласт 5, на резиновые амортизаторы 4 (только на железобетонную шпалу), межрельсовую плиту 2 с проемом в нижней части и трехступенчатым выступом 16 для железобетонной шпалы и двухступенчатым выступом 17 для деревянной шпалы с L-образным уголком 6 для формирования желоба для прохода гребня колеса, уложенную на балласт 5 и шпалу 7, 8 на резиновые амортизаторы 4 (только на железобетонную шпалу), между плитами установлен резиновый изолятор 12, межрельсовую плиту-отбойник 3 с проемом в нижней части и трехступенчатым выступом 16 и двухступенчатым выступом 17 для деревянной шпалы с L-образным уголком 6 для формирования желоба для прохода гребня колеса. На боковой стороне плиты-отбойника имеется скос относительно основания на 45°, она уложена на балласт 5 и шпалу 7, 8 на резиновые амортизаторы 4 (только на железобетонную шпалу). Верхняя рабочая поверхность каждой плиты снабжена двумя отверстиями 13 круглой формы для перемещения плит при строительстве и при ремонте и рельефным рисунком 15 в виде сетки с квадратными ячейками для лучшего сцепления колес автотранспорта с плитами, а верхняя кромка - металлическим уголком 14.

Промышленная применимость.

Железобетонное покрытие переезда собирается на хорошо спланированное и уплотненное щебеночное основание. Укладка плит производится автокраном, автодрезиной и автопогрузчиком без полного закрытия переезда для автомобильного транспорта. Укладка плит настила производится в следующей последовательности. На щебеночный балласт 5 укладываются межпутные плиты 1, поперечные швы фиксируются с помощью сварки для объединения в монолит. Затем в межрельсовое пространство укладываются две межрельсовые плиты-отбойники 3 на железобетонные шпалы 7 через резиновые амортизаторы 4 (на деревянные шпалы резиновые амортизаторы не устанавливаются). Далее укладываются в межрельсовое пространство две межрельсовые плиты 2 на железобетонные шпалы 7 через резиновые амортизаторы 4 (на деревянные шпалы резиновые амортизаторы не устанавливаются). Поперечные швы обвариваются для объединения в монолит. Продольный шов между плитами заполняется резиновым изолятором для изоляции рельсовых цепей. Далее на щебеночный балласт укладываются межпутные плиты 1, поперечные швы фиксируются с помощью сварки для объединения в монолит. Плиты имеют строго определенные размеры, зависящие от ширины переезда (кратность 1500 мм). Для 6-метрового железнодорожного переезда укладывается межпутных плит 8 штук, межрельсовых плит 6 штук и в начале и конце настила укладываются межрельсовые плиты-отбойники по 2 штуки на сторону.

Применение заявляемой конструкции железнодорожного переезда позволяет обеспечивать повышение надежности переезда, снижение затрат на его устройство до 40%, ремонт и эксплуатацию, снижение трудоемкости, упрощение конструкции, обеспечение безопасности движения, совмещение ремонта железнодорожного переезда с эксплуатацией его автомобильным транспортом. Данная конструкция используется на юго-восточной железной дороге (на станциях Колодезная, Поворино, Грибаново, Борисоглебск и др. участках Отрожка-Лиски, Воронеж-Графская и т.д.). Результаты испытаний, проведенные на модельных образцах, позволяют гарантировать долговечность железнодорожного переезда с предложенным техническим решением не менее 20 лет.

Перечень позиций

1 - межпутная плита;

2 - межрельсовая плита;

3 - межрельсовая плита-отбойник;

4 - резиновый амортизатор;

5 - балласт;

6 - L-образный уголок;

7 - железобетонная шпала;

8 - деревянная шпала;

9 - четырехступенчатый выступ межпутной плиты;

10 - трехступенчатый выступ межпутной плиты;

11 - болтовое крепление;

12 - резиновый изолятор;

13 - отверстия;

14 - уголок верхней кромки плит;

15 - рельефный рисунок в виде сетки с квадратными ячейками;

16 - трехступенчатый выступ межрельсовой плиты;

17 - двухступенчатый выступ межпутной плиты;

18 - рельс.

1. Железнодорожный переезд, включающий основание, балласт, рельсо-шпальную решетку и железобетонное покрытие, выполненное составным из межрельсовых и межпутных плит, в нижней части каждой из которых выполнен проем под соответствующую шпалу, а верхней части монтажное отверстие, отличающийся тем, что переезд дополнительно включает в себя межрельсовые плиты-отбойники, установленные в начале и конце железобетонного покрытия и выполненные с окантовкой металлическим уголком для закрепления в монолитный блок с межрельсовыми плитами, причем межрельсовые плиты и межрельсовые плиты-отбойники уложены выше головок рельсов на 20-40 мм, а межпутные плиты - в одном уровне с головкой рельса, кроме того, поперечные швы между межрельсовыми плитами и поперечные швы между межпутными рельсами зафиксированы с помощью сварки с образованием монолитного покрытия, а продольные швы между межрельсовыми плитами заполнены резиновым изолятором.

2. Железнодорожный переезд по п.1, отличающийся тем, что верхняя поверхность каждой межпутной плиты и межрельсовой плиты-отбойника снабжена рельефным рисунком в виде сетки с квадратными ячейками.

3. Железнодорожный переезд по п.1, отличающийся тем, что межпутные плиты, уложенные на обочинах, выполнены с ориентированным параллельно оси железнодорожного пути скосом в верхней части и расположенным на ее концевом участке выступом над соответствующим сборным элементом четырехступенчатым, для железобетонной плиты и трехступенчатым - для деревянной шпалы с металлическим уголком по всему периметру верхней кромки.

4. Железнодорожный переезд по п.1, отличающийся тем, что передняя сторона межрельсовых плит со стороны, примыкающей к рельсу, выполнена в форме трехступенчатого выступа для железобетонной плиты и двухступенчатого - для деревянной шпалы, образованного за счет перепада высот по длине, с металлическим уголком по всей длине этого выступа и на боковых сторонах на 7/8 их длины.

5. Железнодорожный переезд по п.1, отличающийся тем, что межрельсовые плиты-отбойники со стороны, примыкающей к рельсу, имеют трехступенчатый выступ для железобетонной плиты и двухступенчатый - для деревянной шпалы, образованный за счет перепада высот по длине, с металлическим уголком L-образной формы по всей его длине и на боковой стороне на 7/8 части их длины и скосом на боковой стороне относительно основания на 45°.