бетонная шпала

Формула изобретения

1. БЕТОННАЯ ШПАЛА, выполненная переменного по длине сечения с деревянными вкладышами и металлическими подрельсовыми подкладками, отличающаяся тем, что вкладыши установлены в продольных открытых со стороны торцов шпалы пазах и выполнены по меньшей мере из трех слоев разноплотной древесины, разделенных эластичными упругими прокладками, причем верхний слой образован из прессованной древесины плотностью 900-1100 кг/м³, остальные из натуральной древесины плотностью 450-650 кг/м³.

2. Шпала по п.1, отличающаяся тем, что длина вкладыша более чем в 2 раза больше длины металлической подрельсовой подкладки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения железнодорожных путей.

Цель изобретения повышение надежности и долговечности бетонных шпал, улучшение их амортизационных свойств, упрощение и удешевление ремонтных работ.

На фиг. 1 показана шпала, вид спереди с частичным разрезом; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 то же, вид сбоку; на фиг. 4 вид консоли шпалы в аксонометрии; на фиг. 5 вид шпалы с древесными вкладышами в аксонометрии.

Бетонная шпала имеет тело 1, на торцовых частях которого выполнены продольные пазы 2 для вкладышей. Каждый вкладыш состоит из нескольких слоев 3 и 4 разноплотной древесины, разделенных эластичными прокладками 5. Верхний слой 3 вкладыша выполнен из прессованной древесины плотностью 900-1100 кг/м³, а остальные слои из натуральной цельной древесины плотностью 450-650 кг/м³.

Выполнение в торцах бетонных шпал продольных пазов позволяет устанавливать в них вкладыши больших размеров (100х140-150 мм), длиной 800 мм, что достаточно для прочного крепления как самого рельса с вкладышем с помощью металлической подкладки, так и вкладыша с телом шпалы при помощи закладных болтов 6, закрепленных в днище торца шпалы.

Для лучшего сцепления шпалы с постелью пути в подошве каждого торца шпалы выполнены нижние продольные пазы 7.

Выполнение вкладышей из разноплотной древесины обеспечивает одновременное повышение их амортизационных свойств за счет применения натуральной древесины низкой или средней плотности (450-650 кг/м³) и повышение их износостойкости от истирания металлической подкладкой за счет применения прессованной древесины с высокой плотностью 900-1100 кг/м³.

Введение между древесными элементами упругих эластичных прокладок 5 дополнительно улучшает амортизационные свойства вкладыша и шпалы в целом.

В качестве эластичных упругих прокладок 5 можно использовать стандартные прокладки из прорезиненного корда.

Такая конструкция опорных вкладышей приближает бетонную шпалу по своим амортизационным свойствам к стандартной деревянной шпале, но значительно превосходит ее по надежности и сроку службы, так как вкладыши защищены высокопрочными слоями из прессованной древесины, способными выдерживать нагрузки до 20-25 МПа без заметных деформаций по толщине и ширине в замкнутом объеме. В данном случае замкнутым объемом являются продольные пазы в торцах шпалы.

Изготовление вкладышей в виде многослойных конструкций из относительно короткомерных и тонких древесных элементов позволяет отказаться от применения дефицитного крупногабаритного бруса хвойных пород, а использовать для этих целей деловые отходы (доски, горбыль) менее ценных древесных пород осины, березы, тополя и др.

Кроме того, снижаются затраты на сушку тонкомерных заготовок, повышается качество их пропитки анитисептиками и другими водозащитными веществами, повышается срок их службы.

Длина вкладыша выполнена такой, что при проведении ремонта и в случае заметного износа опорной его части, находящейся под металлической подкладкой, вкладыши разворачивают на 180^о в горизонтальной плоскости и повторно используют в качестве опоры другую его часть.

Чтобы не допустить касания металлической подкладки о бетонные верхние поверхности торцов шпал, верхний слой вкладыша из прессованной древесины на 15-20 мм выше поверхности этих торцов.

Для рассредоточения подвижной нагрузки на опорную часть вкладыша выполняют ширину верхнего слоя вкладыша на 10 мм, а длину на 30 мм больше соответствующих размеров стандартной металлической подкладки.

Все древесные элементы вкладыша пропитывают известными антисептиками, а торцовые их поверхности покрывают влагозащитными полимерными смазками.

Конструктивные особенности шпалы обеспечивают:

повышенную надежность и долговечность;

высокие амортизационные свойства вкладыша и его долговечность за счет применения разноплотной древесины и упругих эластичных прокладок;

снижение шума от подвижного транспорта, уменьшение динамических нагрузок на рельсы и колесные пары и за счет этого повышение их срока службы;

упрощение и ускорение ремонта, экономию дефицитной хвойной древесины;

улучшение сушки и качества пропитки антисептиком тонкомерных и короткомерных древесных заготовок.

Приведенные производственные испытания на отдельном участке ЮВЖД в течение 7 лет эксплуатации деревянных шпал, защищенных от истирания прокладками из прессованной древесины, показали, что поверхность опорных частей шпал, находящихся непосредственно под прокладками из прессованной древесины, заметного износа не имела, а сама прокладка при ее начальной толщине 15 мм износилась всего на 2-3 мм.