RU2755804C1 - Ballast-free railway track for cargo and passenger high-speed traffic and method for construction thereof - Google Patents
Ballast-free railway track for cargo and passenger high-speed traffic and method for construction thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755804C1 RU2755804C1 RU2020136833A RU2020136833A RU2755804C1 RU 2755804 C1 RU2755804 C1 RU 2755804C1 RU 2020136833 A RU2020136833 A RU 2020136833A RU 2020136833 A RU2020136833 A RU 2020136833A RU 2755804 C1 RU2755804 C1 RU 2755804C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sub
- rail
- plate
- railway track
- base
- 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
- E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
- E01B1/002—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers
- E01B1/004—Ballastless track, e.g. concrete slab trackway, or with asphalt layers with prefabricated elements embedded in fresh concrete or asphalt
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B2/00—General structure of permanent way
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B29/00—Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
- E01B29/02—Transporting, laying, removing, or renewing lengths of assembled track, assembled switches, or assembled crossings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
- Railway Tracks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному пути на безбалластном основании и может найти применение для грузопассажирского высокоскоростного движения, в том числе на искусственных сооружения -мостах, эстакадах, путепроводах, а также земляном полотне высокоскоростной железной дороги.The invention relates to a railway track on a ballastless base and can be used for high-speed cargo-passenger traffic, including on artificial structures - bridges, overpasses, overpasses, as well as the roadbed of a high-speed railway.
Известно решение, описывающее безбалластный путь на искусственном сооружении, содержащий основание в виде плит, покрытых гидроизоляционным слоем и соединенных с пролетным строением, с подрельсовыми опорами и средствами скрепления. Соединение плиты основания с пролетным строением выполнено с использованием закладной арматуры и с образованием монолитной конструкции, рельсовые плиты установлены на плиты основания, на поверхности которых уложен слой самоуплотняющегося бетона, а средство скрепления выполнено с возможностью обеспечения усилия прижатия рельса, при котором величина усилия сдвига составляла не менее 14 kH (патент РФ №2669195, МПК: Е01В 1/00, опубл. 09.10.2018 г., БИ №28) - аналог.A solution is known that describes a ballastless track on an artificial structure, containing a base in the form of slabs covered with a waterproofing layer and connected to the superstructure, with under-rail supports and fastening means. The connection of the base plate with the superstructure is made using embedded reinforcement and with the formation of a monolithic structure, the rail plates are installed on the base plates, on the surface of which a layer of self-compacting concrete is laid, and the fastening means is made with the possibility of ensuring the pressing force of the rail, at which the magnitude of the shear force was not less than 14 kH (RF patent No. 2669195, IPC: Е01В 1/00, publ. 09.10.2018, BI No. 28) - analog.
Недостатком известного решения является невозможность использования для высокоскоростного движения, при его организации на земляном полотне.The disadvantage of the known solution is the impossibility of using it for high-speed traffic, when it is organized on the roadbed.
Известна система небалластированного пути, в которой представлена конструкция безбалластного железнодорожного пути, состоящая из плиты бетонного основания, уложенного на земляное полотно, подрельсовой плиты (плиты пути) и наливочного (подливочного) слоя, объединяющего плиту пути с плитой основания, с устройством амортизирующих и армирующих элементов (патент РФ №150693 U1, МПК: Е01 В2/00, опубл. 20.02.2015 г, БИ №5) - прототип.A known system of non-ballasted track, in which the design of a ballastless railway track is presented, consisting of a slab of a concrete base laid on a subgrade, a sub-rail slab (track slab) and a filling (filling) layer that unites the track slab with a base plate, with a device for shock-absorbing and reinforcing elements (RF patent No. 150693 U1, IPC: E01 B2 / 00, publ. 20.02.2015, BI No. 5) - prototype.
Недостатком известного решения является значительная строительная высота конструкции, включающая нижнюю плиту и собственно плиту верхнего строения пути, которая снижает эксплуатационную безопасность в случае схода колеса с рельса. При сходе колесо может соскочить с поверхности путевой плиты, а при значительной высоте путевой структуры возможно опрокидывание вагона на бок. Для предотвращения катастрофы боковые пространства и междупутье предлагается засыпать щебнем, который не включен в работу. Кроме того, указанная конструкция не обладает достаточной вибрационной защитой. Бетоны при перерыве бетонирования имеют более низкое сцепление, которое при динамическом нагружении приводит к отслоению между ними и развитию трещин и дефектов.The disadvantage of the known solution is the significant building height of the structure, including the bottom plate and the actual plate of the upper track structure, which reduces operational safety in the event of a wheel derailing from the rail. When derailing, the wheel can jump off the surface of the track plate, and with a significant height of the track structure, the car can overturn on its side. To prevent a catastrophe, it is proposed to fill the side spaces and the inter-track with rubble, which is not included in the work. In addition, the specified structure does not have sufficient vibration protection. When concreting is interrupted, concretes have a lower adhesion, which, under dynamic loading, leads to delamination between them and the development of cracks and defects.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение в части устройства, является обеспечение требований по эксплуатационной безопасности, надежности и долговечности конструкций, снижение влияния вибрационных воздействий на эксплуатационную надежность, повышение ремонтопригодности, снижение трудоемкости выполнения работ и повышение качества.The technical result, the achievement of which is aimed at the claimed solution in terms of the device, is to meet the requirements for operational safety, reliability and durability of structures, reducing the impact of vibration effects on operational reliability, increasing maintainability, reducing the complexity of work and improving quality.
Указанный технический результат достигается тем, что безбалластный железнодорожный путь для грузопассажирского высокоскоростного движения содержит основание, наливной слой, армированные подрельсовые плиты и два ряда подрельсовых площадок и рельсы, причем дополнительно содержит полимерные амортизаторы, один из которых (нижний) расположен между основанием и наливным слоем, а другой (верхний) - между наливным слоем и армированной подрельсовой плитой. Размеры полимерных амортизаторов по длине и ширине равны или превышают габариты соответствующей подрельсовой плиты, между соседними подрельсовыми плитами по их ширине от верхней поверхности полимерного амортизатора до верхней поверхности подрельсовой плиты установлены полимерные перегородки, в каждой подрельсовой плите выполнены, предназначенные для контроля и заливки наливного слоя, сквозные отверстия, в которые установлены трубки, нижний конец у части из которых жестко связан с размещенными в наливном слое винтовыми домкратами, а верхний конец контрольных трубок выполнен с возможностью установки в них арматурных анкеров для фиксации положения подрельсовой плиты.The specified technical result is achieved by the fact that a ballastless railway track for high-speed cargo-passenger traffic contains a base, a filling layer, reinforced sub-rail plates and two rows of under-rail platforms and rails, and additionally contains polymer shock absorbers, one of which (lower) is located between the base and the filling layer, and the other (upper) is between the filling layer and the reinforced sub-rail slab. The dimensions of the polymer shock absorbers in length and width are equal to or exceed the dimensions of the corresponding sub-rail plate, between adjacent sub-rail plates along their width from the upper surface of the polymer shock-absorber to the upper surface of the sub-rail plate, polymer partitions are installed, each sub-rail plate is made to control and fill the filling layer, through holes in which tubes are installed, the lower end at some of which is rigidly connected with screw jacks placed in the filling layer, and the upper end of the control tubes is made with the possibility of installing reinforcing anchors in them to fix the position of the sub-rail plate.
Безбалластный железнодорожный путь, характеризующийся тем, что винтовые домкраты могут быть расположены по углам каждой армированной подрельсовой плиты.Ballastless railway track, characterized in that screw jacks can be located at the corners of each reinforced sub-rail plate.
Безбалластный железнодорожный путь, характеризующийся тем, что отверстия в армированной подрельсовой плите могут быть выполнены круглыми с диаметром не менее 25 мм.Ballastless railway track, characterized by the fact that the holes in the reinforced sub-rail plate can be made round with a diameter of at least 25 mm.
Безбалластный железнодорожный путь, в котором амортизатор из полимера выполнен в виде мата виброгасящего.Ballastless railway track, in which the polymer shock absorber is made in the form of a vibration damping mat.
Безбалластный железнодорожный путь, характеризующийся тем, что в качестве его основания используется основная площадка земляного полотна, в том числе с асфальтобетонным покрытием.Ballastless railway track, characterized by the fact that the main site of the subgrade is used as its base, including with asphalt concrete pavement.
Безбалластный железнодорожный путь, характеризующийся тем, что в качестве его основания используется верх плиты проезда мостового полотна искусственного сооружения.Ballastless railway track, characterized by the fact that the top of the roadway slab of the bridge bed of an artificial structure is used as its base.
Безбалластный железнодорожный путь, характеризующийся тем, что в качестве основания используется выравнивающий слой, который служит для заполнения впадин или каверн на поверхности основной площадки земляного полотна или плиты проезда мостового полотна искусственного сооружения и составляет с ними единое целое.A ballastless railway track, characterized by the fact that a leveling layer is used as a base, which serves to fill depressions or caverns on the surface of the main site of the subgrade or a slab for the passage of the bridge bed of an artificial structure and forms a single whole with them.
В заявляемом решении под термином «основание» понимается тело, на поверхности которого располагается (на которую укладывают) нижний полимерный амортизатор, т.е. основанием в зависимости от вида и состояния железнодорожного пути может быть:In the claimed solution, the term "base" means a body on the surface of which the lower polymer shock absorber is located (on which it is placed), i.e. the basis, depending on the type and condition of the railway track, can be:
- основная площадка земляного полотна, в случае если полимерный амортизатор укладывается непосредственно на нее, в том числе с асфальтобетонным покрытием;- the main site of the roadbed, if the polymer shock absorber is laid directly on it, including with asphalt concrete pavement;
- плиты полотна искусственного сооружения, в случае если речь идет о ИССО (искусственные сооружения);- slabs of the canvas of an artificial structure, if we are talking about ISSO (artificial structures);
- выравнивающий слой, который наносится на поверхности основной площадки земляного полотна (земляное полотно или его асфальтобетонне покрытие) или плиты проезда мостового полотна искусственного сооружения, в случае если требуется заполнение впадин или каверн на них.- a leveling layer, which is applied on the surface of the main site of the subgrade (subgrade or its asphalt concrete pavement) or slabs for the passage of the bridge deck of an artificial structure, if it is required to fill the depressions or caverns on them.
Известен способ сооружения безбалластного железнодорожного пути для конструкции содержащей нижнюю плиту, уложенную на основную площадку земляного полотна, подрельсовую плиту, наливной слой, соединительную деталь, два ряда подрельсовых площадок и рельсы, причем при реализации способа для выше упомянутой конструкции, подрельсовую плиту устанавливают на нижней плите, а наливной слой заливают между нижней плитой и подрельсовой плитой (патент РФ №150693 U1, МПК: Е01В 2/00, опубл. 20.02.2015 г, БИ №5) - прототип.There is a known method of constructing a ballastless railway track for a structure containing a lower plate, laid on the main platform of the subgrade, a sub-rail slab, a filling layer, a connecting piece, two rows of sub-rail platforms and rails, and when implementing the method for the above-mentioned structure, the sub-rail plate is installed on the lower plate , and the filling layer is poured between the bottom plate and the under-rail plate (RF patent No. 150693 U1, IPC: E01B 2/00, publ. 20.02.2015, BI No. 5) - a prototype.
Недостатком известного решения является отсутствие возможности контроля качества и полноты заливки наливного слоя, что приводит к необходимости избыточного резервирования прочности конструкции, назначения повышенных сечений плиты основания, арматурного каркаса плиты рельсового пути, т.е. к неоправданному преднапряжению арматурных элементов и армированию подливочного слоя, что в свою очередь приводит к существенному усложнению и удорожанию конструкции.The disadvantage of the known solution is the lack of the ability to control the quality and completeness of the filling of the bulk layer, which leads to the need for redundant redundancy of the structural strength, the appointment of increased cross-sections of the base plate, the reinforcement cage of the rail track plate, i.e. to unjustified prestressing of reinforcing elements and reinforcement of the pouring layer, which in turn leads to a significant complication and rise in the cost of the structure.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение в части способа, является обеспечение требований по эксплуатационной безопасности, надежности и долговечности конструкций, снижение влияния вибрационных воздействий на эксплуатационную надежность, повышение ремонтопригодности, снижение трудоемкости выполнения работ и повышение качества.The technical result, the achievement of which is aimed at the claimed solution in terms of the method, is to meet the requirements for operational safety, reliability and durability of structures, reduce the impact of vibration effects on operational reliability, increase maintainability, reduce the labor intensity of work and improve quality.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе сооружения безбалластного железнодорожного пути для грузопассажирского высокоскоростного движения под армированной подрельсовой плитой формируют наливной слой, причем до формирования наливного слоя на основание железнодорожного пути укладывают нижний полимерный амортизатор и размещают на нем винтовые домкраты, на которые устанавливают армированную подрельсовую плиту, с прикрепленным к ее нижней поверхности верхним полимерным амортизатором и с выполненными в ней сквозными отверстиями, предназначенными для подачи и контроля поступления заливочной смеси в подплитную область, винтовые домкраты закрепляют к соответствующим трубкам, установленным в сквозных отверстиях армированной подрельсовой плиты и, выставляют армированную подрельсовую плиту, с прикрепленным к ее нижней поверхности верхним полимерным амортизатором, в требуемое положение, после чего подают заливочную смесь и формируют в подплитной области, с установленными в ней винтовыми домкратами, наливной слой, после окончания формирования которого в отверстия армированной подрельсовой плиты устанавливают арматурные анкеры и фиксируют положение плиты, после чего укладывают на армированную подрельсовую плиту рельсы.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of constructing a ballastless railway track for high-speed cargo-passenger traffic, a filling layer is formed under the reinforced sub-rail slab, and before the filling layer is formed, a lower polymer shock absorber is placed on the base of the railway track and screw jacks are placed on it, on which a reinforced sub-rail plate, with an upper polymer shock absorber attached to its lower surface and with through holes made in it, designed to supply and control the flow of the grouting mixture into the sub-plate area, screw jacks are fixed to the corresponding tubes installed in the through holes of the reinforced sub-rail plate and, expose the reinforced sub-rail the plate, with the upper polymer shock absorber attached to its lower surface, to the required position, after which the potting mixture is supplied and formed in the subplate area, with the with screw jacks, a filling layer, after the completion of the formation of which, reinforcing anchors are installed in the holes of the reinforced sub-rail plate and the position of the plate is fixed, after which the rails are laid on the reinforced sub-rail plate.
Способ, характеризующийся тем, что на полимерный амортизатор, расположенный между основанием и наливным слоем, устанавливают не менее трех винтовых домкратов из расчета на каждую армированную подрельсовую плиту.The method, characterized in that at least three screw jacks are installed on the polymer shock absorber located between the base and the filling layer, based on each reinforced sub-rail plate.
Способ, в котором полимерный амортизатор укладывают на основание без разрывов.A method in which a polymer shock absorber is laid on a base without tearing.
Безбалластный путь для высокоскоростного грузопассажирского движения должен обладать более высокой точностью положения подрельсовых площадок в плане и по высоте по сравнению с обычным железнодорожным путем, что и обеспечивают заявляемые решения.A ballastless track for high-speed passenger-and-freight traffic must have a higher accuracy of the position of the under-rail platforms in plan and height compared to a conventional railway track, which is provided by the proposed solutions.
Изобретение относится к железнодорожному пути на безбалластном основании - на мостах, эстакадах, путепроводах и земляном полотне высокоскоростной железной дороги, с обеспечением движения пассажирских поездов со скоростями до 440 км/ч с осевой статической нагрузкой до 20 тс, грузовых контейнерных поездов со скоростями до 300 км/ч с осевой статической нагрузкой до 23 тс и хозяйственных поездов со скоростями до 90 км/ч с осевой статической нагрузкой до 27 тс.The invention relates to a railroad track on a ballastless base - on bridges, overpasses, overpasses and roadbed of a high-speed railway, with ensuring the movement of passenger trains at speeds up to 440 km / h with an axial static load of up to 20 tf, cargo container trains with speeds up to 300 km / h with axial static load up to 23 tf and utility trains with speeds up to 90 km / h with axial static load up to 27 tf.
При монтаже безбалластного пути на искусственном сооружении или на земляном полотне, для получения требуемого уровня точности, применяют технологию предварительного выравнивания плит безбалластного пути с последующей заливкой цементным раствором или мелкозернистым бетоном в пространство между полимерным амортизатором с прикрепленным к нижней поверхности подрельсовой плиты и еще одним полимерным амортизатором, уложенным на основание. Заливку можно осуществлять известными составами, например, самоуплотняющимся мелкозернистым бетоном класса В40, эмульгированным асфальтовым вяжущим раствором и т.д. Целесообразно, чтобы наливной слой имел механические свойства по возможности близкие к механическим свойствам подрельсовой плиты с небольшой разницей в прочности для обеспечения наилучших характеристик долговечности.When installing a ballastless track on an artificial structure or on a subgrade, in order to obtain the required level of accuracy, the technology of preliminary leveling of the slabs of the ballastless track is used, followed by pouring cement mortar or fine-grained concrete into the space between a polymer shock absorber with a sub-rail plate attached to the lower surface and another polymer shock absorber laid on the base. Pouring can be carried out with known compositions, for example, self-compacting fine-grained concrete of class B40, emulsified asphalt binder, etc. It is advisable that the self-leveling layer has mechanical properties as close as possible to those of a sub-rail plate with a small difference in strength to ensure the best durability characteristics.
Известные в данной области решения имеют ряд недостатков, включая избыточное армирование самих плит, невозможность высокоточного выравнивания их положения и контроля распределения и заполнения заливочной смесью пространства между подрельсовой плитой и основанием, что приводит к отклонению от требуемого расчетного положения подрельсовой плиты в пространстве и по сплошности ее подливочного слоя, которые напрямую не декларируются но подразумеваются, поскольку нет конструктивных признаков обеспечивающих их контроль. Применение известных решений вынуждает прибегать к неизбежному избыточному резервированию прочности конструкции, назначению повышенных сечений плиты основания, арматурного каркаса плиты рельсового пути, заданию неоправданного преднапряжения арматурных элементов, армируя наливочный слой, что плохо сказывается на эксплуатационной надежности. Кроме того существующие решения не обеспечивают свободы температурных деформаций безбалластного пути в целом относительно основной площадки земляного полотна. В таком случае в безбалласном основании пути могут возникать повышенные температурные напряжения, которые приведут к его расстройству.The solutions known in this field have a number of disadvantages, including excessive reinforcement of the slabs themselves, the impossibility of high-precision alignment of their position and control of the distribution and filling of the space between the sub-rail slab and the base with the filling mixture, which leads to a deviation from the required design position of the sub-rail slab in space and in its continuity. gravy layer, which are not directly declared but are implied, since there are no design features to ensure their control. The use of known solutions forces one to resort to the inevitable redundant redundancy of the structural strength, the appointment of increased sections of the base plate, the reinforcing cage of the rail track plate, the assignment of unjustified prestressing of the reinforcing elements, reinforcing the pouring layer, which has a bad effect on operational reliability. In addition, the existing solutions do not provide freedom of temperature deformations of the ballastless track as a whole relative to the main site of the subgrade. In this case, elevated temperature stresses may arise in the base of the path without a ballast, which will lead to its disorder.
Предлагаемые конструктивные и технологические изменения позволяют обеспечить высокую точность укладки безбалластного железнодорожного пути для грузопассажирского высокоскоростного движения, контроль заполнения бетоном пространства между подрельсовой плитой и основанием, повысить полезную нагрузку на плиту от высокоскоростных и специальных контейнерных грузовых поездов и сделать движение по пути с безбалластным основанием с принятыми улучшениями высокоскоростным грузопассажирским. Помимо указанных выше, предлагаемым решением устраняется еще одна проблема, связанная с устройством бесстыкового безбалластного железнодорожного пути для грузопассажирского высокоскоростного движения, а именно повышение эксплуатационной надежности и долговечности конструкции путем исключения использования нижней плиты (плиты основания) железнодорожного пути. Так как если нижнюю плиту делать без разрывов, она превратится в сплошную железобетонную ленту, которая будет получать температурные напряжения и перемещения, на которые она не рассчитана, что приведет к ее разрушению. Наличие нижнего полимерного амортизирующего слоя не только служит гашению вибрационных воздействий, но и обеспечивает свободу продольных перемещений для подрельсовых плит вместе с подливочным (наливным) слоем безбалластного пути относительно основания. Кроме того, известные решения не содержат указаний об устройстве вертикальных деформационных швов между соседними подрельсовыми плитами по их ширине. Между тем, очевидно, что такие швы должны быть устроены (расположены) определенным образом, например, так как предлагается в заявляемом решении, а именно от самого верха подрельсовой плиты по ее торцу на ширину плиты до верхней поверхности нижнего полимерного амортизатора.The proposed design and technological changes make it possible to ensure high accuracy of laying a ballastless railway track for high-speed freight-passenger traffic, control the filling of the space between the sub-rail slab and the base with concrete, increase the payload on the slab from high-speed and special container freight trains and make movement along the track with a ballastless base with the adopted improvements to high-speed passenger and cargo. In addition to the above, the proposed solution eliminates another problem associated with the device of a continuous, ballastless railway track for high-speed cargo-passenger traffic, namely, increasing the operational reliability and durability of the structure by eliminating the use of the bottom plate (base plate) of the railway track. Since if the bottom slab is made without breaks, it will turn into a solid reinforced concrete tape, which will receive temperature stresses and displacements for which it is not designed, which will lead to its destruction. The presence of the lower polymer cushioning layer not only serves to damp vibration effects, but also provides freedom of longitudinal movement for the sub-rail slabs together with the filling (filling) layer of the ballastless track relative to the base. In addition, the known solutions do not contain instructions on the arrangement of vertical expansion joints between adjacent sub-rail plates along their width. Meanwhile, it is obvious that such seams must be arranged (located) in a certain way, for example, as proposed in the claimed solution, namely from the very top of the rail plate along its end to the width of the plate to the upper surface of the lower polymer shock absorber.
Вносимые конструктивные и технологические изменения (заявляемый безбалластный железнодорожный путь для грузопассажирского высокоскоростного движения и способ его сооружения) позволяют решать указанные проблемы системно на уровне автоматизации технологии производства плиты и строительного процесса.Introduced structural and technological changes (the claimed ballastless railway track for high-speed passenger-and-freight traffic and the method of its construction) make it possible to solve these problems systematically at the level of automation of the plate production technology and the construction process.
Заявляемое решение в части устройства конкретизировано на фиг. 1-6, где на фиг. 1 показан вид сбоку на безбалластный путь (фасад); на фиг. 2 - поперечное сечение безбалластного пути при отсутствии выравнивающего слоя; на фиг. 3 - укрупненно узел Г стыка винтового домкрата с путевой плитой на фиг. 2; на фиг. 4 - поперечное сечение безбалластного пути с выравнивающим слоем, на фиг. 5 - укрупненно узел стыка винтового домкрата с путевой плитой Б на фиг. 4, на фиг. 6 - вид сверху на безбалластный путь с указанием границ между плитами.The claimed solution in terms of the device is concretized in Fig. 1-6, where in FIG. 1 shows a side view of a ballastless track (facade); in fig. 2 - cross-section of a ballastless track in the absence of a leveling layer; in fig. 3 - enlarged unit D of the joint of the screw jack with the track plate in Fig. 2; in fig. 4 is a cross-sectional view of a ballastless track with a leveling layer, FIG. 5 - enlarged unit of the joint of the screw jack with the track plate B in Fig. 4, FIG. 6 is a top view of a ballastless track showing the boundaries between the slabs.
Заявляемый безбалластный железнодорожный путь для грузопассажирского высокоскоростного движения содержит расположенные над основанием 1 наливной слой 2, армированные подрельсовые плиты 3, два ряда подрельсовых площадок 4 и рельсы 5. Между основанием 1 и наливным слоем 2 расположен нижний полимерный амортизатор 6, размеры которого по длине и ширине не меньше габаритов соответствующей подрельсовой плиты 3, что объясняется необходимостью равномерного опирания плиты на основание. В плите установлены сквозные металлические трубки 7 для нагнетания подливочной смеси и установки винтовых домкратов 8 для выравнивания плиты в плане. Между соседними подрельсовыми плитами 3 по их ширине на торце от верхней поверхности полимерного амортизатора (А) до верхней поверхности (В) подрельсовой плиты 3 установлены полимерные перегородки 7, материал которых выбирается из условия требуемой жесткости пути, материала и конструкции самого амортизатора и может быть изготовлен из однородного вспененого полиуритана или из резины с внутренними структурными каналами. В каждой подрельсовой плите 3 выполнены, предназначенные для контроля и заливки наливного слоя, сквозные отверстия, в которые установлены контрольные трубки 8, нижний конец некоторых из них жестко связан (закреплен) с размещенными в наливном слое 2 винтовыми домкратами 9, а верхний конец контрольных трубок 8 выполнен с возможностью установки в них арматурных анкеров 10 для фиксации положения соответствующей подрельсовой плиты 3. Количество и расположение винтовых домкратов 9 обусловлено размерами плиты, ее весом и тем, расположена плита на прямом участке пути или в кривой (по плану и профилю пути). После выбора расположения винтовых домкратов 9, в теле подрельсовой плиты выполняют сквозные отверстия таким образом, чтобы часть из них была ответна расположению домкратов 9, и при монтаже обеспечивала возможность соединения нижней части соответствующих трубок, вставленных в сквозные отверстия, с домкратами 9. Винтовые домкраты могут быть расположены, например, по углам каждой армированной подрельсовой плиты, но могут иметь и другое расположение, которое зависит от требуемого плана и профиля пути и удобства работы. Форма, количество отверстий в армированной подрельсовой плите и их пространственное положение в теле подрельсовой плиты определяется составом и подвижностью подливочной смеси, например, отверстия в армированной подрельсовой плите могут быть выполнены круглыми с диаметром не менее 25 мм.The inventive ballastless railway track for high-speed freight-passenger traffic contains a
Полимерный амортизатор 6 предназначен для защиты основания от вибраций, возникающих при взаимодействии колес вагонов и рельсов и обеспечения продольных температурных перемещений армированной подрельсовой плиты вместе с подливочным слоем. Его размеры выбираются из условия требуемой жесткости пути, материала и конструкции самого амортизатора, который может иметь однородную ширину и толщину или иметь внутреннюю структуры в виде пустотных каналов или наружных рифлей или конусов и т.п. Например, амортизатор из полимера может быть выполнен в виде мата виброзащитный с постоянными шириной и длиной в плане из вспененного полиуретана требуемой жесткости. Амортизатор может составляться из нескольких полотнищ, скрепляемых по длине и ширине, иметь трубчатые герметичные пустоты. Выравнивающий слой 11 предназначен для равномерной передачи давления от виброзащитного мата на основную площадку и устраивается в том случае, если основная площадка имеет неровности с резким изменением профиля (выбоины, каверны и т.п.). Выравнивающий слой может изготавливаться из бетона или асфальтобетона и иметь размеры в плане соответствующие размерам виброзащитного мата, а по толщине - не менее допустимой для материала, из которого он изготовлен. Полимерный амортизатор 12, расположенный (закрепленный) на нижней поверхности армированной подрельсовой плиты, необходим для гашения вибраций и обеспечения стойкости соапрягаемых поверхностей подливочного (наливного) слоя и нижней плоскости армированной подрельсовой плиты. Этот слой полимерного амортизатора наносится или наклеивается на нижней проверхности армированной подрельсовой плиты при ее изготовлении, в нем имеются отверстия ответные отверстиям трубок устроенных в самой подрельсовой плите для нагнетания и контроля заполнения наливного слоя.
Для достижения заявленных технических результатов для устройства и способа, в заявляемые конструкцию и технологию получения безбалластного железнодорожного пути для высокоскоростного грузопассажирского движения вносятся следующие изменения:To achieve the claimed technical results for the device and method, the following changes are made to the claimed design and technology for obtaining a ballastless railway track for high-speed passenger-and-freight traffic:
- при укладке подрельсовую плиту, с полимерным амортизатором 12 (например, наклеенным), устанавливают на винтовые домкраты в количестве не менее 3 шт. на каждую плиту, например, по углам для выставления ее с высокой точностью в проектное положение. Домкраты остаются в наливном слое после его создания и способствуют его укреплению в качестве косвенной арматуры;- when laying, a sub-rail plate, with a polymer shock absorber 12 (for example, glued on), is installed on screw jacks in an amount of at least 3 pcs. on each plate, for example, at the corners to align it with high accuracy in the design position. Jacks remain in the filling layer after its creation and help to strengthen it as an indirect reinforcement;
- для контроля равномерности распределения бетонной смеси под плитой и полноты заполнения пространства (наливного слоя), в подрельсовой плите выполняются сквозные отверстия, в которые устанавливаются сквозные контрольные трубки диаметром не менее 25 мм в несколько рядов, через которые смесь можно нагнетать и визуально, щупом или специальным датчиком контролировать поступление смеси в данную область;- to control the uniformity of distribution of the concrete mixture under the slab and the completeness of filling the space (bulk layer), through holes are made in the sub-rail slab, into which through control tubes with a diameter of at least 25 mm are installed in several rows, through which the mixture can be pumped visually, with a probe or control the flow of the mixture into this area with a special sensor;
- верхние концы винтовых домкратов контактируют с контрольными трубками, образуя жесткое соединение и упор от горизонтальных смещений плиты;- the upper ends of the screw jacks are in contact with the control tubes, forming a rigid connection and stop against horizontal displacements of the plate;
- в контрольные трубки при заполнении раствором подплитного пространства (образования наливного слоя) устанавливают арматурные анкеры, фиксирующие положение плиты, в том числе в кривых за счет перекоса поперек оси пути и вдоль оси пути на переходных кривых, причем установка арматурных анкеров производится пока смесь сохраняет свою подвижность в процессе нагнетания или заливки.- when filling the subplate space with a solution (the formation of a filling layer), reinforcing anchors are installed in the control tubes, fixing the position of the plate, including in curves due to skewing across the axis of the track and along the axis of the track on transition curves, and the installation of reinforcing anchors is carried out while the mixture retains its mobility during injection or filling.
- между подрельсовыми плитами по всей высоте и ширине сечения поперечного торца плиты (поперечных торцов плиты) от верхней поверхности полимерного амортизатора до верха соответствующих подрельсовых плит устанавливают полимерную перегородку, обеспечивающую возможность сохранения прочности и долговечности конструкции при температурных деформациях каждой плиты и нижележащего подливочного (наливного) слоя. Возможно устройство выравнивающего слоя, если поверхность основной площадки имеет выбоины или каверны. На основание железнодорожного пути укладывается сплошной амортизатор из полимера (мат виброгасящий), подобранный по упругости и деформативности. В рамках данной заявки предполагается, что сплошной амортизатор может быть составным, но соединенным специальными замками, предусмотренными производителями амортизирующего мата для создания при стыке составных частей эффекта его сплошности.- between the under-rail plates along the entire height and width of the cross-section of the cross-section of the plate (transverse ends of the plate) from the upper surface of the polymer shock absorber to the top of the corresponding sub-rail plates, a polymer partition is installed, which ensures the possibility of maintaining the strength and durability of the structure during temperature deformations of each plate and the underlying filling (filling) layer. A leveling layer is possible if the surface of the main site has potholes or cavities. A solid polymer shock absorber (vibration damping mat), selected for its elasticity and deformability, is laid on the base of the railway track. Within the framework of this application, it is assumed that a solid shock absorber can be composite, but connected with special locks provided by the manufacturers of the shock absorbing mat to create the effect of its continuity at the junction of the component parts.
При укладке плит рельсового пути, в соответствии с заявляемым решением, подливочный слой заполняет весь промежуток от амортизирующей прокладки (мата виброгасящего) до верхнего полимерного амортизатора, размещенного на нижней поверхности подрельсовой (путевой) плиты, обеспечивая плотность и равномерность ее опирания.When laying the slabs of the rail track, in accordance with the claimed solution, the filling layer fills the entire gap from the shock-absorbing pad (vibration damping mat) to the upper polymer shock absorber located on the lower surface of the sub-rail (track) slab, ensuring its density and uniformity of support.
Арматурный каркас плиты назначается по расчету в соответствии с действующими нормативами и может содержать как ненапрягаемую так и напрягаемую арматуру.The reinforcing frame of the slab is assigned by calculation in accordance with the current regulations and can contain both non-tensioned and pre-stressed reinforcement.
Для возможной выправки пути при эксплуатации применены рельсовые скрепления, позволяющие вести регулировку положения рельса в плане и по высоте в достаточных пределах (до 5 мм в плане и до 10 мм по высоте).For the possible straightening of the track during operation, rail fasteners are used, which make it possible to adjust the position of the rail in the plan and in height within sufficient limits (up to 5 mm in the plan and up to 10 mm in height).
Заявляемая конструкция безбалластного железнодорожного пути для грузопассажирского высокоскоростного движения и способ его сооружения в прямых и в кривых участках пути одинаковая. В кривых участках путевая плита укладывается с требуемым продольным и поперечным перекосом, фиксируется заливочным (наливным) слоем и объединяется с ним арматурными стержнями, вставленными в контрольные сквозные трубки.The claimed design of a ballastless railroad track for high-speed cargo-passenger traffic and the method of its construction in straight and curved track sections is the same. In curved sections, the track plate is laid with the required longitudinal and transverse misalignment, fixed with a filling (filling) layer and combined with it with reinforcing bars inserted into the control through tubes.
Подробное описание последовательности способа укладки плиты заключается в следующих технологических операциях. После подготовки земляного полотна, с твердым покрытием основной площадки, в том числе асфальтобетонным, производится раскладка виброгасящих матов. При наличии выбоин или каверн на твердом покрытии основной площадки перед укладкой матов неровности закрывают выравнивающим слоем и размещают на нем винтовые домкраты, на которые устанавливают армированную подрельсовую плиту с нанесенным на нее полимерным амортизатором и с выполненными в ней сквозными отверстиями, предназначенными для подачи и контроля поступления заливочной смеси в подплитную область. Производится рихтовка плиты в плане и профиле сразу при раскладке по высокоточной реперной сети, разбиваемой заранее, и закрепляется ее положение с помощью домкратов. Производится нагнетание подливочного (наливного) слоя в свободное пространство под плиту. После набора прочности подливочного слоя через 12-36 часов производится раскладка рельсовых плетей, закрепление рельсов окончательная подгонка их положения с помощью скреплений и шлифовка рельсов.A detailed description of the sequence of the method of laying the slab consists in the following technological operations. After the preparation of the subgrade, with a hard surface of the main site, including asphalt concrete, vibration damping mats are laid out. In the presence of potholes or caverns on the hard surface of the main platform, before laying the mats, the unevenness is covered with a leveling layer and screw jacks are placed on it, on which a reinforced sub-rail plate is installed with a polymer shock absorber applied to it and with through holes made in it, intended for supply and control of inflow potting mixture into the subplate area. The slab is straightened in plan and profile immediately when it is laid out along a high-precision reference grid, broken in advance, and its position is fixed with the help of jacks. The filling (filling) layer is injected into the free space under the slab. After gaining strength of the filling layer, after 12-36 hours, the rails are laid out, the rails are fixed, their position is finally adjusted using fasteners and the rails are polished.
В соответствии с нормативными требованиями, к высокоскоростному грузопассажирскому движению предъявляются повышенные требования. Например, как указано в «Специальных технических условиях. Верхнее строение пути участка Москва-Казань высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва-Казань-Екатеринбург со скоростями до 400 км/ч. Технические нормы и требования к проектированию и строительству».In accordance with regulatory requirements, increased requirements are imposed on high-speed passenger-and-freight traffic. For example, as stated in “Special Specifications. Track superstructure of the Moscow-Kazan section of the Moscow-Kazan-Yekaterinburg high-speed railway with speeds up to 400 km / h. Technical standards and requirements for design and construction ".
Заявляемое решение обеспечивает указанные в таблице 2.1 параметры рельсового пути.The claimed solution provides the parameters of the rail track specified in Table 2.1.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136833A RU2755804C1 (en) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | Ballast-free railway track for cargo and passenger high-speed traffic and method for construction thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136833A RU2755804C1 (en) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | Ballast-free railway track for cargo and passenger high-speed traffic and method for construction thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2755804C1 true RU2755804C1 (en) | 2021-09-21 |
Family
ID=77852062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020136833A RU2755804C1 (en) | 2020-11-10 | 2020-11-10 | Ballast-free railway track for cargo and passenger high-speed traffic and method for construction thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2755804C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814900C1 (en) * | 2023-12-08 | 2024-03-06 | Сергей Александрович Анашко | Method for construction of vibration isolating base of superstructure of subway track |
| CN117966521A (en) * | 2024-03-28 | 2024-05-03 | 高速铁路建造技术国家工程研究中心 | Adjustable assembled track structure |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19503220A1 (en) * | 1994-02-10 | 1995-08-17 | Butzbacher Weichenbau Gmbh | System for ballastless permanent way of rail track |
| KR101582901B1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-01-07 | (주)철도안전연구소 | Method for restoration of subsided railroad track |
| EP1972719B1 (en) * | 2007-03-23 | 2017-08-30 | AFTRAV (Asociacion de fabricantes de traviesas para ferrocarril) | Arrangement with a precast structural concrete slab and process for installing the same |
| EP3404142A1 (en) * | 2016-01-11 | 2018-11-21 | Beijing Urban Construction Design & Development Group Co., Limited | Precast slab railway track structural system for vibration mitigation and associated construction method |
| CN210657806U (en) * | 2020-03-31 | 2020-06-02 | 北京思达维科技有限公司 | Composite roadbed cement board assembly |
| CN210975381U (en) * | 2019-09-09 | 2020-07-10 | 广州地铁设计研究院股份有限公司 | A prefabricated plate track structure is filled up in damping for little shield tunnel |
| RU2733595C1 (en) * | 2020-03-19 | 2020-10-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Динамические системы" | Railway track superstructure in tunnel |
-
2020
- 2020-11-10 RU RU2020136833A patent/RU2755804C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19503220A1 (en) * | 1994-02-10 | 1995-08-17 | Butzbacher Weichenbau Gmbh | System for ballastless permanent way of rail track |
| EP1972719B1 (en) * | 2007-03-23 | 2017-08-30 | AFTRAV (Asociacion de fabricantes de traviesas para ferrocarril) | Arrangement with a precast structural concrete slab and process for installing the same |
| KR101582901B1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-01-07 | (주)철도안전연구소 | Method for restoration of subsided railroad track |
| EP3404142A1 (en) * | 2016-01-11 | 2018-11-21 | Beijing Urban Construction Design & Development Group Co., Limited | Precast slab railway track structural system for vibration mitigation and associated construction method |
| CN210975381U (en) * | 2019-09-09 | 2020-07-10 | 广州地铁设计研究院股份有限公司 | A prefabricated plate track structure is filled up in damping for little shield tunnel |
| RU2733595C1 (en) * | 2020-03-19 | 2020-10-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Динамические системы" | Railway track superstructure in tunnel |
| CN210657806U (en) * | 2020-03-31 | 2020-06-02 | 北京思达维科技有限公司 | Composite roadbed cement board assembly |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2814900C1 (en) * | 2023-12-08 | 2024-03-06 | Сергей Александрович Анашко | Method for construction of vibration isolating base of superstructure of subway track |
| RU2814899C1 (en) * | 2023-12-08 | 2024-03-06 | Сергей Александрович Анашко | Vibration isolating base of superstructure of subway track |
| CN117966521A (en) * | 2024-03-28 | 2024-05-03 | 高速铁路建造技术国家工程研究中心 | Adjustable assembled track structure |
| CN117966521B (en) * | 2024-03-28 | 2024-06-04 | 高速铁路建造技术国家工程研究中心 | Adjustable assembled track structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0170631B1 (en) | Components for railway lines on pre-fabricated reinforced concrete slabs without ballast | |
| US9758932B2 (en) | Ballastless track system | |
| KR101293285B1 (en) | Fixed running track on a bridge structure | |
| JP2019501320A (en) | Prefabricated slab type anti-vibration track structure system and related construction method | |
| EP1700954A2 (en) | Prefabricated modular member, permanent railway for tramways and subways including said member, and process for laying the same | |
| CN112941975B (en) | Combined track slab, prefabricated slab track system and installation and construction method thereof | |
| CN103352401B (en) | Embedded type track | |
| KR100603901B1 (en) | Girder bridge construction make use of a part existing girder and that execution method | |
| RU2755804C1 (en) | Ballast-free railway track for cargo and passenger high-speed traffic and method for construction thereof | |
| Bastin | Development of German non-ballasted track forms | |
| CN105926376A (en) | Construction method of rubber springs of point support type track structure | |
| JP2002227101A (en) | Sleeper-integrated concrete ballast structure for railway line | |
| JP3520294B2 (en) | How to build a sleeper track | |
| CN202298365U (en) | Ballastless track system | |
| US4576510A (en) | Technique for the location of expansion joints when casting a concrete bed | |
| CN114717882B (en) | Full-assembled ballastless track capable of preventing train derailing and overturning | |
| RU2373317C2 (en) | Prestressed reinforced concrete slab for railway roads | |
| JP3566704B2 (en) | Reinforcement structure of existing railway bridge | |
| CN110616634A (en) | Embedded assembled continuous supporting rail plate beam structure and production method | |
| PL200575B1 (en) | Aggregate-free road pavement consisting of precast concrete slabs and method of replacing damaged concrete slabs of such pavement | |
| RU2352705C1 (en) | Method for installation of permanent way | |
| CN113106790A (en) | Prefabricated plate type ballastless track structure | |
| RU2415987C2 (en) | Track for bridges and tunnels | |
| PL173957B1 (en) | Track structure of stable subgrade | |
| CN213804651U (en) | Vibration damping plate type ballastless track structure of railway steel truss girder bridge |