Составная шпала

(51) 01 3/10 (2006.01) 01 3/32 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ шпала имеет форму квадрата, это увеличивает площадь опоры и снижает динамические нагрузки за счет армирования базальтопластиковыми стержнями и упругим наполнителем между бетонными концевыми основаниями,что увеличивает срок службы всех составляющих верхнего строения железнодорожного пути,заданное предварительное напряжения за счет стальной профильной проволоки увеличивает прочность шпалы, а трапециодальный профиль шпалы дает возможность без дополнительных деталей точно и надежно закреплять рельсы к шпалам. Технический результат заключается в том, что изменение формы бетонных концевых оснований дает возможность без дополнительных деталей просто установить и надежно закрепить рельсы к шпалам, квадратная форма шпалы увеличивает площадь опоры, что способствует равномерному распределению нагрузки и влечет за собой увеличение сроков службы шпал, а за счет упругости шпалы снижаются динамические нагрузки на все составляющие верхнего строения железнодорожного пути, что увеличивает их срок службы.(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, предназначено служить,опорой рельсов, является основанием для деталей рельсового скрепления, воспринимает от рельсов и скрепления эксплуатационные усилия и передает их на балластный слой и может найти применение на магистральных железнодорожных линиях, в том числе высокоскоростных,в тоннелях,метрополитенах и на подъездных железнодорожных путях промышленных предприятий. Снижение динамических нагрузок и вибраций на колесные пары и рельсы, увеличение срока службы всех составляющих верхнего строения железнодорожного пути, решается за счет того, что Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, предназначено служить опорой рельсов, является основанием для деталей рельсового скрепления, воспринимает от рельсов и скреплений эксплуатационные усилия и передает их на балластный слой и может найти применение на магистральных железнодорожных линиях, в том числе высокоскоростных,в тоннелях,метрополитенах и на подъездных железнодорожных путях промышленных предприятий. Авторам известна составная шпала Инновационный патент РК 25574, опубликовано бюл. 3, 15.03.2012 МПК Е 01 В 3/10, В 27 М 3/14,которая состоит из двух бетонных концевых оснований соединенных между собой базальтопластиковыми стержнями,не замоноличенная часть которых между концевыми основаниями заполнена упругопластическим материалом. Составная шпала такого типа практически недолговечна. При длительном воздействии вибрации и нагрузок колесных пар железнодорожного транспорта резко сокращается срок службы бетонных концевых оснований. Авторами выбрана в качестве прототипа составная шпала Инновационный патент РК 28580, опубликовано бюл. 6, 16.06.2014 года,МПК Е 01 В 3/10, 01 3/32, которая состоит из двух бетонных концевых оснований, соединенных между собой базальтопластиковыми стержнями,незамоноличенная часть которых между концевыми основаниями заполнена упругопластическим материалом, а в бетонные концевые блоки дополнительно введены,перпендикулярно базальтопластиковым стержням, арматура из профильной стальной проволоки для создания предварительного напряжения в концевых бетонных блоках, что значительно упрочняет бетон. Составная шпала такого типа нуждается в удобной и надежной системе установки скреплений рельсов. Технической задачей изобретения является снижение динамических нагрузок и вибраций на колесные пары и рельсы, увеличение срока службы всех составляющих верхнего строения железнодорожного пути. Поставленная техническая задача решается за счет того, что шпала имеет форму квадрата, что увеличивает площадь опоры и снижает нагрузки, а динамические нагрузки снижаются за счет армирования базальтопластиковыми стержнями и упругим наполнителем между бетонными концевыми основаниями, что увеличивает срок службы всех составляющих верхнего строения железнодорожного пути, заданное предварительное напряжения за счет стальной профильной проволоки увеличивает прочность шпалы, а трапециодальный профиль шпалы дает возможность без дополнительных деталей точно и надежно закреплять рельсы к шпалам. Составная шпала состоит из двух бетонных концевых оснований соединенных между собой круглыми стержнями и стянуты поперек 2 профильной проволокой, а часть между концевыми основаниями заполнена упругопластическим материалом и в отличие от прототипа шпала квадратная и профиль концевых оснований с трапециодальными выступами и выемками с четырьмя отверстиями каждая для установки скреплений рельсов, что значительно упрощает и сопутствует удобной установке скреплений рельсов. Наличие таких отличительных признаков от прототипа позволяет сделать вывод,что предлагаемое техническое решение соответствует критерию новизны. Технический результат заключается в том, что изменение формы бетонных концевых оснований дает возможность без дополнительных деталей просто установить и надежно закрепить рельсы к шпалам, квадратная форма шпалы увеличивает площадь опоры, что способствует равномерному распределению нагрузки и влечет за собой увеличение сроков службы шпал, а за счет упругости шпалы снижаются динамические нагрузки на все составляющие верхнего строения железнодорожного пути, что увеличивает их срок службы. Шпала (фиг.) Состоит из двух концевых оснований (1), базальтопластиковых стержней (2),упругопластического материала (3), профильной проволоки (4) и отверстиями для скреплений (5). В концевые бетонные основания(1) замоноличены базальтопластиковые стержни (2),перпендикулярно базальтопластиковым стержням до бетонирования натягивается высокопрочная профильная проволока (4), а незамоноличенная часть стержней между бетонными основаниями заполнена упругопластическим материалом (3), в выемке бетонных концевых оснований расположены два отверстия (5) для установки скреплений, сама шпала имеет квадратную форму. Шпала работает следующим образом. При прохождении подвижного состава основная нагрузка ложится на рельсы и концевые основания шпалы. При этом упругопластическая масса шпалы и базальтопластиковая арматура, обладая большой упругостью, частично гасят динамические нагрузки и создают более мягкий режим работы шпалы. Составная шпала укладывается в железнодорожный путь по стандартной технологии укладки шпал на балласт или упругое основание железнодорожного пути с подбивкой балласта под концевые основания шпалы. Реализация составной шпалы позволит улучшить состояние балластного слоя, уменьшит затраты на подбивку балласта под шпалы,улучшит экономические показания эксплуатации шпалы,рельсов и колесных пар за счет частичного погашения динамических нагрузок на подвижной состав и на все составляющие верхнего строения пути. В Казахстане неисчерпаемые запасы базальта. Поэтому освоение методов изготовления базальтопластиковых стержней и подобных составных шпал вполне реально. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Составная шпала, состоящая из двух бетонных концевых оснований соединенных между собой круглыми стержнями и стянуты поперек профильной проволокой, а часть между концевыми бетонными основаниями заполнена упругопластическим материалом, отличающаяся тем, что шпала выполнена квадратной, а профиль двух бетонных концевых оснований имеет трапециодальные выступы и прямоугольные выемки с четырьмя отверстиями каждая для установки и скреплений рельсов.