RU2339756C1

RU2339756C1 - Device intended for improving lateral stability of rail-and-sleeper grid in ballast (versions)

Info

Publication number: RU2339756C1
Application number: RU2007113377/11A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Кравченко (RU); Юрий Михайлович Кравченко; Геннадий Львович Аккерман (RU); Геннадий Львович Аккерман; Сергей Алексеевич Павлов (RU); Сергей Алексеевич Павлов; Сергей Анатольевич Рублев (RU); Сергей Анатольевич Рублев
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2008-11-27

Abstract

FIELD: road construction industry.

SUBSTANCE: invention refers to devices preventing rail-and-sleeper grid in ballast from lateral shear. There is anchor's support platform in the device meant for improving lateral stability of rail-and-sleeper grid in ballast with wooden sleepers. Anchor's support platform protrudes after the edge of anchor's rectangular wing for the length equal to two lengths of wing, and is bent at an angle of 90 degrees to the side opposite to anchor's wing. A number of holes is provided on the end of support platform's bent section. Distance from support platform's bend to each hole is determined by sleepers' type. Clamp is made in the form of rectangular plate of the length equal to two and a half lengths of anchor's wing. One end of clamp is located from above on wing's ribs which are attached to anchor's support platform, and is welded to them. On the other clamp's end the holes identical to those provided on anchor's support platform are made. Anchor's support platform and clamp, when in operation, are attached to each other with threaded stud on both ends, on which washers and nuts are installed. In device meant for improving lateral stability in rail-and-sleeper grid ballast with reinforced concrete sleepers, anchor's wing is made in the form of rectangular trapezoid. Anchor's support platform is located with wing side sloped at an angle of 12-16 degrees, and protrudes after anchor's wing edge for the length equal to two lengths of small side of anchor's wing, and is bent at an angle of 74-78 degrees in the direction opposite to anchor's wing. There is one hole on the support platform loose end opposite to anchor's wing. Clamp is made so that it repeats the shape of upper part of reinforced concrete sleeper. One end of clamp is located from above on wing's ribs which are attached to anchor's support platform, and is welded to them. On the other clamp end, a hole identical to that provided on anchor's support platform is made. Anchor's support platform and clamp, when in operation, are attached to each other with threaded stud on both ends, on which washers and nuts are installed.

EFFECT: improving the stability of rail-and-sleeper grid in railroad track curves, reducing labour costs of maintenance work, and reducing operating costs.

2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, препятствующим поперечному сдвигу рельсошпальной решетки в балласте.The invention relates to devices that prevent the transverse shift of the rail-sleeper in the ballast.

Известно устройство для усиления конструкции железобетонных шпал, повышающее сопротивление поперечному сдвигу их в балласте (Альбрехт В.Г., Виноградов Н.П., Зверев Н.Б. и др. Бесстыковой путь. / Под ред. Альбрехта В.Г., Когана А.Я. - М.: Транспорт, 2000. - С.289-295), включающее анкер, фартук, клин (деревянную втулку с шурупом). Недостатком данной конструкции является нарушение целостности железобетонных шпал, что снижает срок их службы, невозможность подбивки железнодорожного пути высокопроизводительными машинами непрерывного действия.A device is known for reinforcing the construction of reinforced concrete sleepers, which increases their transverse shear resistance in the ballast (Albrecht V.G., Vinogradov N.P., Zverev N.B. et al. Shock-free path. / Under the editorship of Albrecht V.G., Kogan A.Ya. - M .: Transport, 2000. - P.289-295), including an anchor, an apron, a wedge (a wooden sleeve with a screw). The disadvantage of this design is the violation of the integrity of reinforced concrete sleepers, which reduces their service life, the impossibility of tamping the railway track with high-performance continuous machines.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для повышения устойчивости против поперечных сдвигающих сил (VOSSLOH. Системы рельсового скрепления. - Рекламный проспект: разделы «Анкер шпалы SV» и «Анкер шпалы SN». - Vossloh-Werke GmBH. Pastfach 1860. D-58778 Werdohl. Tel. (02392), telex 826444, telefax (02392) 52375), включающее крыло анкера, верхнюю крепежную пластину и два крепежных болта. Крыло анкера заводится под нижнюю постель деревянной или железобетонной шпалы, на верхнюю постель шпалы укладывается крепежная пластина с совмещением отверстий на анкере и крепежной пластине. В отверстия заводятся два крепежных болта, на которые навинчиваются гайки. Установка устройства производится, как правило, на торцах шпал при текущем содержании железнодорожного пути. Недостатком данного устройства является то, что установка его осуществляется при текущем содержании железнодорожного пути с привлечением дополнительных трудовых ресурсов, невозможность работы подбивочными машинами непрерывного действия, повышенный расход металла на каждый километр пути.Closest to the technical nature of the present invention is a device for increasing stability against transverse shear forces (VOSSLOH. Rail fastening systems. - Flyer: sections "Anchor SV sleepers and Anchor sleepers SN." - Vossloh-Werke GmBH. Pastfach 1860. D-58778 Werdohl. Tel. (02392), telex 826444, telefax (02392) 52375), including the anchor wing, the upper mounting plate and two mounting bolts. An anchor wing is placed under the lower bed of a wooden or reinforced concrete sleepers, a fixing plate is laid on the upper bed of the sleepers with a combination of the holes on the anchor and the fixing plate. Two fixing bolts are screwed into the holes, onto which the nuts are screwed. Installation of the device is usually carried out at the ends of the sleepers at the current content of the railway track. The disadvantage of this device is that its installation is carried out at the current content of the railway track with the involvement of additional labor resources, the inability to work with continuous tamping machines, increased metal consumption per kilometer of track.

Цель изобретения - повышение устойчивости рельсошпальной решетки в кривых железнодорожного пути, сокращение затрат труда на текущее содержание, снижение эксплуатационных расходов.The purpose of the invention is to increase the stability of the rail-sleeper in the curves of the railway track, reducing labor costs for the current maintenance, reducing operating costs.

Указанная цель достигается тем, что на шпалы устанавливают устройства, которые увеличивают силу торцевого сопротивления сдвигу рельсошпальной решетки.This goal is achieved by the fact that on the sleepers install devices that increase the strength of the end resistance to shear of the rail-sleeper.

Сущность изобретения по п.1 заключается в том, что опорная площадка анкера выступает за край прямоугольного крыла анкера на длину, равную двум длинам крыла, и отогнута на 90 градусов в сторону, противоположную крылу анкера, на конце отогнутой части опорной площадки размещен ряд отверстий, причем расстояние от сгиба опорной площадки до каждого из отверстий определяется типом шпал, а хомут выполнен в виде прямоугольной пластины длиной, равной двум с половиной длинам крыла анкера, при этом одним концом хомут помещен сверху на стык ребер крыла и опорной площадки анкера и приварен к ним, на другом свободном конце хомута выполнены отверстия, идентичные отверстиям на опорной площадке анкера, при этом опорная площадка анкера и хомут в рабочем состоянии скреплены между собой шпилькой с резьбой на обоих концах, на которые устанавливают шайбы и гайки, сущность изобретения по п.2 заключается в том, что крыло анкера выполнено в форме прямоугольной трапеции, опорная площадка анкера расположена со скошенной под углом 12-16 градусов стороны крыла и выступает за край крыла анкера на длину, равную двум длинам малой стороны крыла анкера, и отогнута на угол 74-78 градусов в сторону, противоположную крылу анкера, на свободном конце опорной площадки, противоположном крылу анкера, размещено одно отверстие, а хомут выполняют таким образом, чтобы он повторял форму верхней части железобетонной шпалы, причем одним концом хомут помещен сверху на стык ребер крыла и опорной площадки анкера и приварен к ним, а на другом конце хомут имеет одно отверстие, идентичное отверстию на опорной площадке анкера, при этом опорная площадка анкера и хомут в рабочем состоянии скреплены между собой шпилькой с резьбой на обоих концах, на которые устанавливают шайбы и гайки.The invention according to claim 1 is that the anchor support platform protrudes beyond the edge of the rectangular wing of the anchor by a length equal to two wing lengths, and is bent 90 degrees to the side opposite to the wing of the anchor, a series of holes are placed at the end of the bent part of the support platform, moreover, the distance from the bend of the supporting platform to each of the holes is determined by the type of sleepers, and the clamp is made in the form of a rectangular plate with a length equal to two and a half lengths of the wing of the anchor, with one end of the clamp placed on top of the junction of the ribs of the wing and anchor pad and welded to them, on the other free end of the clamp holes are made identical to the holes on the anchor pad, while the anchor pad and clamp in operation are fastened together by a threaded rod at both ends, on which washers and nuts are installed, The essence of the invention according to claim 2 is that the anchor wing is made in the form of a rectangular trapezoid, the anchor support platform is located on the side of the wing that is beveled at an angle of 12-16 degrees and protrudes beyond the edge of the anchor wing by a length two lengths of the small side of the wing of the anchor, and bent at an angle of 74-78 degrees to the side opposite the wing of the anchor, one hole is placed on the free end of the support platform opposite the wing of the anchor, and the clamp is made so that it repeats the shape of the upper part of the reinforced concrete sleepers, with one end of the clamp placed on top of the junction of the ribs of the wing and the anchor support pad and welded to them, and at the other end of the clamp has one hole identical to the hole on the anchor pad, while the anchor pad and the clamp In the same state they are fastened together by a threaded rod at both ends, on which washers and nuts are mounted.

На фиг.1 и 2 представлены схемы предлагаемых устройств соответственно для деревянных и железобетонных шпал, содержащих анкер с крылом 1 и опорной площадкой 2, которая охватывает нижнюю постель шпалы, хомут 3 с отверстиями 4, шпильку 5 с резьбой на обоих концах, шайбы 6 и гайки 7.1 and 2 are diagrams of the proposed devices, respectively, for wooden and reinforced concrete sleepers, containing an anchor with a wing 1 and a supporting platform 2, which covers the lower bed of the sleepers, clamp 3 with holes 4, stud 5 with thread at both ends, washers 6 and nuts 7.

На фиг.3-6 представлены схемы установки предлагаемых устройств на деревянные (фиг.3, 4) и железобетонные (фиг.5, 6) шпалы, включающие балласт 8, деревянные 9 и железобетонные 10 шпалы, рельсы 11.Figure 3-6 presents a diagram of the installation of the proposed devices on wooden (figure 3, 4) and reinforced concrete (figure 5, 6) sleepers, including ballast 8, wooden 9 and reinforced concrete 10 sleepers, rails 11.

На фиг.3 изображен вид сверху участка железнодорожного пути на деревянных шпалах 9 в кривой с установленным предлагаемым устройством на одной из шпал, при этом устройство (фиг.1) для деревянных шпал устанавливают со смещением от оси пути в сторону внутренней рельсовой нити кривой.Figure 3 shows a top view of a section of the railway track on wooden sleepers 9 in a curve with the proposed device installed on one of the sleepers, while the device (figure 1) for wooden sleepers is installed with an offset from the axis of the track towards the inner rail of the curve.

На фиг.4 представлен разрез 1-1 вдоль оси железнодорожного пути по деревянной шпале 9, на которой установлено предлагаемое устройство, находящееся крылом 1 и опорной площадкой 2 в балласте 8, а хомут 3, приваренный к стыку ребер крыла 1 и опорной площадки 2 анкера, располагается над поверхностью балластной призмы, причем опорная площадка 2 и хомут 3 скреплены между собой шпилькой 5 с резьбой на обоих концах, на которую устанавливают шайбы 6 и гайки 7.Figure 4 shows a section 1-1 along the axis of the railway track along a wooden rail 9, on which the proposed device is installed, which is located on the wing 1 and the supporting platform 2 in the ballast 8, and the clamp 3 is welded to the junction of the ribs of the wing 1 and the anchor support 2 , is located above the surface of the ballast, and the supporting platform 2 and the clamp 3 are fastened together by a stud 5 with a thread at both ends, on which washers 6 and nuts 7 are mounted.

На фиг.5 представлен вид сверху участка железнодорожного пути на железобетонных шпалах 10 в кривой с установленным предлагаемым устройством на одной из шпал, при этом устройство (фиг.2) для железобетонных шпал 10 устанавливают в месте перехода горизонтальной верхней поверхности железобетонной шпалы 10, располагающейся в средней ее части, к наклонной поверхности, ведущей к подрельсовой площадке шпалы, со стороны внутренней рельсовой нити кривой таким образом, чтобы ребро хомута 3 упиралось в горизонтальную верхнюю поверхность железобетонной шпалы 10.Figure 5 presents a top view of a section of the railway track on reinforced concrete sleepers 10 in a curve with the proposed device installed on one of the sleepers, while the device (Fig. 2) for reinforced concrete sleepers 10 is installed at the junction of the horizontal upper surface of the reinforced concrete sleepers 10 located in its middle part, to the inclined surface leading to the rail track of the sleepers, from the side of the inner rail of the curve so that the edge of the clamp 3 abuts against the horizontal upper surface of reinforced concrete 10 sleepers.

На фиг.6 показан разрез 2-2 вдоль оси железнодорожного пути по железобетонной шпале 10, на которой установлено предлагаемое устройство, находящееся крылом 1 и опорной площадкой 2 в балласте 8, а хомут 3, приваренный к стыку ребер крыла и опорной площадки анкера, располагается над поверхностью балластной призмы, причем опорная площадка 2 и хомут 3 скреплены между собой шпилькой 5 с резьбой на обоих концах, на которую устанавливают шайбы 6 и гайки 7.Figure 6 shows a section 2-2 along the axis of the railway track along the reinforced concrete sleepers 10, on which the proposed device is installed, which is located on the wing 1 and the supporting platform 2 in the ballast 8, and the clamp 3, welded to the junction of the wing ribs and the anchor support platform, is located above the surface of the ballast, and the supporting platform 2 and the clamp 3 are fastened together by a stud 5 with a thread at both ends, on which washers 6 and nuts 7 are mounted.

На фиг.7 представлена схема направления сил взаимодействия подвижного состава и рельсошпальной решетки в кривой. F^д _уд - боковая сила динамического удара, включающая ударно-динамическое воздействие колеса на головку рельса, направлена, как правило, от центра кривой наружу и стремится сдвинуть рельсошпальную решетку. F_сопр - суммарная сила сопротивления сдвигу рельсошпальной решетки, включающая силы трения подошвы и боковых поверхностей шпал о балласт, силы торцевого сопротивления сдвигу, направлена в сторону, противоположную силе динамического удара F^д _уд. В случае, когда боковая сила динамического удара F^д _уд больше суммарной силы сопротивления сдвигу рельсошпальной решетки F_сопр, происходит ее сдвиг в поперечном направлении.Figure 7 presents a diagram of the direction of the forces of interaction of the rolling stock and sleeper rail in a curve. F ^d _beats - lateral dynamic impact force, which includes the dynamic impact of the wheel on the rail head, is directed, as a rule, from the center of the curve to the outside and tends to shift the rail-sleeper. F _sopr - the total shear strength of the rail-sleeper lattice, including the friction forces of the sole and lateral surfaces of the sleepers on the ballast, the forces of the end shear resistance, is directed in the direction opposite to the force of the dynamic impact F ^d _beats . In the case when the lateral dynamic shock force F ^d _{beats is} greater than the total shear resistance of the rail-sleeper lattice F _sop , its shear in the transverse direction occurs.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Под воздействием подвижного состава (не показан) на рельсошпальную решетку в кривых возникают боковые силы динамического удара F^д _уд, стремящиеся изменить геометрию планового положения рельсошпальной решетки. При установке предлагаемого устройства на шпалы (фиг.7) происходит искусственное увеличение поперечного сечения шпал, поэтому составляющая F_сопр повышается на величину F_устр, тем самым суммарная сила сопротивления сдвигу становится больше боковой силы динамического удара F^д _уд, то есть F^д _уд<F_сопр+F_устр, в результате чего обеспечивается стабильное плановое положение рельсошпальной решетки. Возникающий сдвиг рельсошпальной решетки в балластном слое переходит из стадии остаточных явлений с постепенным накоплением в стадию практически упругой работы рельсошпальной решетки в балласте.The proposed device operates as follows. Under the influence of rolling stock (not shown) on the rail-sleeper grid, lateral dynamic impact forces F ^d _beats appear in the curves, which tend to change the geometry of the planned position of the rail-sleeper grid. When the proposed device is installed on the sleepers (Fig. 7), the cross section of the sleepers is artificially increased, therefore, the component F _sopr increases by the value of F _device , thereby the total shear resistance force becomes greater than the lateral dynamic impact force F ^d _beats , that is, F ^d _beats < F _sopr + F _device , resulting in a stable planned position of the rail sleeper. The resulting shift of the rail-sleeper lattice in the ballast layer passes from the stage of residual phenomena with a gradual accumulation to the stage of almost elastic operation of the rail-sleeper lattice in the ballast.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить устойчивость рельсошпальной решетки в балластном слое в кривых, не создает помех для работы подбивочных машин непрерывного действия, так как устройства расположены не на торцах шпал. Кроме того, предлагаемая конструкция устройства для повышения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балласте по сравнению с известными обладает примерно в 5 раз меньшей металлоемкостью за счет применения ребер жесткости, что позволяет снизить толщину используемой для их изготовления листовой стали. Применение предлагаемых устройств позволяет снизить затраты труда на текущее содержание железнодорожного пути и эксплуатационные расходы, потому что устройства расположены на шпалах так, что их не нужно демонтировать и снова монтировать при подбивке и транспортировке звеньев рельсошпальной решетки.Thus, the proposed device allows to increase the stability of the rail-sleeper in the ballast layer in the curves, does not interfere with the operation of tamping machines of continuous action, since the devices are not located at the ends of the sleepers. In addition, the proposed design of the device for increasing the lateral stability of the rail-sleeper in the ballast, compared with the known ones, has about 5 times less metal consumption due to the use of stiffeners, which reduces the thickness of the sheet steel used for their manufacture. The application of the proposed devices can reduce labor costs for the current maintenance of the railway track and operating costs, because the devices are located on the sleepers so that they do not need to be removed and reassembled when knocking and transporting the links of the rail-sleeper grid.

Следует отметить также, что предлагаемые устройства будут устанавливаться на шпалы при сборке рельсошпальной решетке на звеносборочных базах путевых машинных станций.It should also be noted that the proposed devices will be installed on the sleepers during the assembly of the rail-sleeper grid at the link assembly bases of track machine stations.

Claims

1. Устройство для повышения поперечной устойчивости в балласте рельсошпальной решетки с деревянными шпалами, включающее анкер, хомут и два болта, отличающееся тем, что опорная площадка анкера выступает за край прямоугольного крыла анкера на длину, равную двум длинам крыла, и отогнута на 90° в сторону, противоположную крылу анкера, на конце отогнутой части опорной площадки размещен ряд отверстий, причем расстояние от сгиба опорной площадки до каждого из отверстий определяется типом шпал, а хомут выполнен в виде прямоугольной пластины длиной, равной двум с половиной длинам крыла анкера, при этом одним концом хомут помещен сверху на стык ребер крыла и опорной площадки анкера и приварен к ним, на другом свободном конце хомута выполнены отверстия, идентичные отверстиям на опорной площадке анкера, опорная площадка анкера и хомут в рабочем состоянии скреплены между собой шпилькой с резьбой на обоих концах, на которые устанавливают шайбы и гайки.1. Device for increasing lateral stability in the ballast of a rail-sleeper with wooden sleepers, including an anchor, a clamp and two bolts, characterized in that the anchor support platform protrudes beyond the edge of the rectangular wing of the anchor by a length equal to two wing lengths, and is bent 90 ° into a side opposite the wing of the anchor, a number of holes are placed at the end of the bent part of the support platform, and the distance from the bend of the support platform to each of the holes is determined by the type of sleepers, and the clamp is made in the form of a rectangular plate equal to two and a half lengths of the wing of the anchor, with one end of the clamp placed on top of the joint of the ribs of the wing and the anchor support pad and welded to them, at the other free end of the clamp made holes identical to the holes on the anchor support pad, anchor pad and clamp in in working condition are fastened together by a threaded rod at both ends, on which washers and nuts are installed.

2. Устройство для повышения поперечной устойчивости в балласте рельсошпальной решетки с железобетонными шпалами, включающее анкер, хомут и два болта, отличающееся тем, что крыло анкера выполнено в форме прямоугольной трапеции, опорная площадка анкера расположена со скошенной под углом 12-16° стороны крыла и выступает за край крыла анкера на длину, равную двум длинам малой стороны крыла анкера, и отогнута на угол 74-78° в сторону, противоположную крылу анкера, на свободном конце опорной площадки, противоположном крылу анкера, размещено одно отверстие, а хомут выполняют таким образом, чтобы он повторял форму верхней части железобетонной шпалы, причем одним концом хомут помещен сверху на стык ребер крыла и опорной площадки анкера и приварен к ним, а на другом конце хомут имеет одно отверстие, идентичное отверстию на опорной площадке анкера, при этом опорная площадка анкера и хомут в рабочем состоянии скреплены между собой шпилькой с резьбой на обоих концах, на которые устанавливают шайбы и гайки.2. A device for increasing lateral stability in the ballast of a rail sleeper with reinforced concrete sleepers, including an anchor, a clamp and two bolts, characterized in that the wing of the anchor is made in the form of a rectangular trapezoid, the anchor support area is located with the side of the wing skewed at an angle of 12-16 ° and protrudes beyond the edge of the wing of the anchor by a length equal to two lengths of the small side of the wing of the anchor, and is bent at an angle of 74-78 ° to the side opposite the wing of the anchor, at the free end of the supporting platform, opposite the wing of the anchor, one hole The hole and the clamp are made in such a way that it repeats the shape of the upper part of the reinforced concrete sleepers, with one end of the clamp placed on top of the joint of the ribs of the wing and the anchor support pad and welded to them, and at the other end the clamp has one hole identical to the hole on the base pad the anchor, while the anchor support pad and the clamp in working condition are fastened together by a threaded rod at both ends, on which washers and nuts are mounted.