RU137296U1 - RAILWAY RAILS - Google Patents

Abstract

Шпала для железной дороги колеи 1520 мм или трамвайного пути, или подкранового пути, содержащая бетонное тело и арматуру для ненапряженных или предварительно напряженных конструкций шпал, отличающаяся тем, что в качестве арматуры используют композитную полимерную арматуру, включающую гладкие или периодического профиля стеклопластиковые, или базальтопластиковые, или углепластиковые стержни диаметром от 3 до 12 мм.Sleepers for the 1520 mm gauge railway or tramway or crane runway containing a concrete body and reinforcement for unstressed or prestressed sleepers, characterized in that composite reinforcement including smooth or periodic profile fiberglass or basalt-plastic, is used as reinforcement or carbon fiber rods with a diameter of 3 to 12 mm.

Description

Шпала железнодорожная. Полезная модель относится к области железнодорожного строительства, а именно, к верхнему строению пути и может быть использована при строительстве и ремонте железной дороги, трамвайных и подкрановых путей.Slept railway. The utility model relates to the field of railway construction, namely, to the upper structure of the track and can be used in the construction and repair of the railway, tram and crane tracks.

Известна шпала железнодорожная, содержащая бетонное тело и арматуру из стальной проволоки или стальных стержней (ГОСТ Р 54747-2011 «Шпалы железобетонные для железных дорог колеи 1520 мм»). Однако, указанная шпала обладает низкими прочностными характеристиками, малым сроком эксплуатации. Стальная арматура при этом подвержена коррозии, проводит электрический ток.Known railway sleepers containing a concrete body and reinforcement made of steel wire or steel rods (GOST R 54747-2011 "Concrete sleepers for railways 1520 mm gauge"). However, this sleeper has low strength characteristics, short life. Steel reinforcement is susceptible to corrosion and conducts electric current.

По своим техническим признакам указанная шпала является наиболее близкой предлагаемой полезной модели.According to its technical features, the indicated sleepers are the closest to the proposed utility model.

Перед полезной моделью была поставлена задача улучшения прочностных характеристик шпалы и увеличение срока ее эксплуатации.The utility model was tasked with improving the strength characteristics of the sleepers and increasing its life.

Техническим результатом полезной модели является увеличение надежности, улучшение эксплуатационных характеристик, увеличение срока эксплуатации, объемов грузоперевозок по железной дороге, снижение затрат на ее содержание.The technical result of the utility model is to increase reliability, improve operational characteristics, increase the operating life, the volume of freight by rail, reduce the cost of its maintenance.

Технический результат достигается за счет того, что в шпале для железной дороги колеи 1520 мм или трамвайного пути или подкранового пути, содержащей бетонное тело и арматуру для ненапряженных или предварительно напряженных конструкций шпал, в качестве арматуры используют композитную полимерную арматуру, включающую гладкие или периодического профиля стеклопластиковые или базальтопластиковые или углепластиковые стержни диаметром от 3 до 12 мм.The technical result is achieved due to the fact that in a railroad tie for a 1520 mm gauge railway or tramway or crane runway containing a concrete body and reinforcement for unstressed or prestressed sleepers, composite polymer reinforcement comprising fiberglass smooth or periodic profiles is used as reinforcement or basalt-plastic or carbon-fiber rods with a diameter of 3 to 12 mm.

Стеклопластиковая арматура представляет собой стеклянные волокна, связанные полимерным синтетическим связующим. Соответственно, базальтопластиковая арматура состоит из связанных полимерным синтетическим связующим базальтовых волокон, а углепластиковая арматура из связанных полимерным синтетическим связующим углеродных волокон.Fiberglass reinforcement is a glass fiber bonded with a polymer synthetic binder. Accordingly, basalt-plastic reinforcement consists of basalt fibers bound by a polymer synthetic binder, and carbon fiber reinforcement consists of carbon fibers bound by a polymer synthetic binder.

Полимерное связующее улучшает такие характеристики композитной арматуры, как прочность на сдвиг, сопротивляемость к воздействию влаги или химически агрессивных веществ. Композитная полимерная арматура по сравнению с металлической обладает рядом преимуществ: высокой удельной прочностью, малым удельным весом, коррозионной стойкостью к агрессивным средам, низкой теплопроводностью, низким коэффициентом линейного расширения, высоким температурным диапазоном, диэлектрическими свойствами, большим сроком службы.Polymer binder improves such characteristics of composite reinforcement as shear strength, resistance to moisture or chemically aggressive substances. Composite polymer reinforcement in comparison with metal reinforcement has several advantages: high specific strength, low specific gravity, corrosion resistance to aggressive media, low thermal conductivity, low coefficient of linear expansion, high temperature range, dielectric properties, long service life.

Композитная арматура и бетон имеют примерно равные коэффициенты линейного расширения, что обеспечивает надежную работу композитобетонной конструкции шпалы.Composite reinforcement and concrete have approximately equal linear expansion coefficients, which ensures reliable operation of the composite concrete structure of the sleepers.

Шпала железнодорожная работает следующим образом.Railway sleeper works as follows.

При прохождении железнодорожного транспортного средства на рельсовый путь воздействуют динамические нагрузки в вертикальной и горизонтальной плоскостях, которые передаются на рельсы и шпалы и далее на нижнее строение пути. Чем меньше величина удельной нагрузки на нижнее строение пути, тем меньше интенсивность его износа и больше срок эксплуатации железной дороги. Шпалы с композитной полимерной арматурой, включающей гладкие или периодического профиля стеклопластиковые или базальтопластиковые или углепластиковые стержни, обладают более высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, что увеличивает надежность железной дороги и срок ее эксплуатации.During the passage of a railway vehicle, dynamic loads in the vertical and horizontal planes are transmitted to the rail track, which are transmitted to the rails and sleepers and further to the lower track structure. The smaller the specific load on the lower structure of the track, the lower the rate of wear and tear and the longer the life of the railway. Sleepers with composite polymer reinforcement, including smooth or periodic profiles fiberglass or basalt-plastic or carbon-fiber rods, have higher technical and operational characteristics, which increases the reliability of the railway and its lifespan.

Благодаря применению композитной полимерной арматуры не только увеличиваются прочностные характеристики шпалы, но и уменьшается ее вес (по сравнению с весом шпалы со стальной арматурой), что снижает нагрузку на нижнее строение пути и позволяет увеличить вес подвижного состава и объемы перевозимых по железной дороге грузов, а также продлить срок эксплуатации железной дороги. Это особенно важно при наличии в нижнем строении пути таких искусственных сооружений, как мосты, путепроводы, эстакады.Due to the use of composite polymer reinforcement, not only the strength characteristics of the sleepers increase, but its weight also decreases (compared to the weight of sleepers with steel reinforcement), which reduces the load on the lower structure of the track and allows you to increase the weight of the rolling stock and the volume of goods transported by rail, and also extend the life of the railway. This is especially important if there are artificial structures such as bridges, overpasses, flyovers in the lower structure of the track.

Снижение себестоимости шпалы может достигаться снижением стоимости композитной полимерной арматуры посредством уменьшения количества арматурных стержней в шпале и их диаметра по сравнению с количеством и диаметром металлических арматурных стержней (проволок).Reducing the cost of sleepers can be achieved by reducing the cost of composite polymer reinforcement by reducing the number of reinforcing bars in the sleepers and their diameter compared to the number and diameter of metal reinforcing bars (wires).

Композитную полимерную арматуру спиралеобразного профиля в виде стержней с ребристой поверхностью изготавливают для лучшего сцепления с бетоном.Composite polymer reinforcement of a spiral profile in the form of rods with a ribbed surface is made for better adhesion to concrete.

Предлагаемые технические решения особенно актуальны для железных дорог особо грузонапряженных, I и II категории.The proposed technical solutions are especially relevant for especially heavy-duty railways, categories I and II.

Claims (1)

Шпала для железной дороги колеи 1520 мм или трамвайного пути, или подкранового пути, содержащая бетонное тело и арматуру для ненапряженных или предварительно напряженных конструкций шпал, отличающаяся тем, что в качестве арматуры используют композитную полимерную арматуру, включающую гладкие или периодического профиля стеклопластиковые, или базальтопластиковые, или углепластиковые стержни диаметром от 3 до 12 мм. Sleepers for the 1520 mm gauge railway or tramway or crane runway containing a concrete body and reinforcement for unstressed or prestressed sleepers, characterized in that composite reinforcement including smooth or periodic profile fiberglass or basalt-plastic, is used as reinforcement or carbon fiber rods with a diameter of 3 to 12 mm.