закладной узел железобетонной шпалы

Формула изобретения

1. Закладной узел железобетонной шпалы, в которой выполнено четырехгранное отверстие под элементы крепления рельса к шпале, содержащий закладной упорный элемент, жестко закрепленный в шпале в зоне отверстия для взаимодействия с элементами крепления, и полый четырехгранный вкладыш, жестко закрепленный над закладным упорным элементом в отверстии и повторяющий его очертания, отличающийся тем, что торцевая поверхность вкладыша, обращенная к закладному упорному элементу, соприкасается с ним и повторяет форму его верхней поверхности.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что указанный вкладыш выполнен в виде усеченной пирамиды, причем две противоположные стороны выполнены по форме трапеций, а две другие - прямоугольников, при этом большие стороны трапеций обращены к закладному упорному элементу.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к устройствам для крепления рельсов к железобетонным шпалам.

Известно устройство для крепления рельсов, содержащее железобетонную шпалу, в которой выполнено отверстие под элементы скрепления, закладную шайбу, жестко закрепленную в железобетонной шпале в зоне отверстия (а.с. СССР 1472547, МКИ⁵ E 01 B 9/48, 29.04.86).

Недостатком устройства является сложность обеспечения стандартных размеров отверстия при изготовлении шпалы.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является закладной узел железнодорожной шпалы, в которой выполнено четырехгранное отверстие под элементы крепления рельса к шпале, закладной упорный элемент, жестко закрепленный в железобетонной шпале в зоне отверстия и взаимодействующий с элементами крепления, полый четырхгранный вкладыш, жестко закрепленный над закладным упорным элементом в четырехгранном отверстии и повторяющий его очертания (патент ЕП A1 0400199, E 01 B 9/18, 05.12.90).

Недостатком устройства является его большая металлоемкость, громоздкость и сложность конструкции. Недостатком также является необходимость использования для закрепления заклепок специального инструмента, сложность сборки - закрепление заклепки нужно производить в стесненных условиях - в ограниченном внутреннем пространстве вкладыша.

Задачей изобретения является повышение технологичности сборки закладного узла шпалы и рельсошпальной решетки за счет обеспечения стабильных размеров и конфигурации каналов закладного узла в шпале.

Поставленная задача решается тем, что торцевая поверхность вкладыша, обращенная к закладному упорному элементу, соприкасается с ним и повторяет форму его верхней поверхности.

Поставленная задача решается также тем, что стенки четырехгранного отверстия в верхней части шпалы и стенки полого четырехгранного вкладыша, прилегающие к ним, выполнены в виде усеченной пирамиды, причем по меньшей мере две противоположные стороны вкладыша и отверстия выполнены в виде трапеций, а два другие выполнены прямоугольной формы, кроме того, большая сторона трапеций обращена к закладному упорному элементу.

Технический эффект от использования предлагаемого технического решения заключается в снижении расхода материала и стоимости изготовления закладного узла в целом. Применение изобретения обеспечивает получение стандартных размеров отверстий в шпалах, повышает технологичность их изготовления. Снижается трудоемкость и улучшаются условия крепления рельсов к шпалам при сборке рельсошпальной решетки.

На фиг. 1 показан разрез шпалы с закладным узлом; на фиг. 2 - полый вкладыш.

Заявляемое устройство состоит из железобетонной шпалы 1, в которой выполнено четырехгранное отверстие 2. В отверстии 2 жестко закреплен закладной упорный элемент в виде закладной шайбы 3. Со стороны подошвы шпалы 1 под закладной шайбой 3 отверстие целесообразно выполнять в виде прямоугольной призмы. В верхней части шпалы 1 над закладной шайбой 3 четырехгранное отверстие 4 имеет форму прямоугольной призмы или усеченной пирамиды (без оснований). К граням этой части отверстия 4 прилегают поверхности вкладыша 5, например, из пластика. При изготовлении шпалы 1 вкладыш 5 жестко закрепляется в верхней части четырехгранного отверстия 4.

Вкладыш может быть выполнен в виде прямоугольной призмы или усеченной пирамиды без оснований (фиг. 2). В последнем случае по меньшей мере две противоположные грани 6 вкладыша 5 имеют трапецеидальную форму, а две другие - прямоугольную 7. Меньшая по размеру торцевая часть (кромка) 8 вкладыша 5 обращена к верхней части шпалы, а нижняя 9 (большая по размеру) - к закладному элементу (закладной шайбе) 3, соприкасаясь с ним. Форма нижней части 9-10 - кромки - вкладыша повторяет конфигурацию закладной шайбы и плотно соприкасается с ней. Например, при использовании стандартной закладной шайбы 3 (ОСТ 3229-94), верхняя поверхность которой (соприкасающаяся с вкладышем 5) выполнена сферической, торцевые поверхности 10 не менее чем двух граней могут быть криволинейными (фиг. 2), а две другие, удаленные от сферической поверхности, поз. 9 - прямолинейными.

При использовании закладной шайбы 3, отличающейся от стандартной, криволинейная поверхность 10 повторяет очертания верхней поверхности (по отношению к положению шпалы 1, показанного на фиг. 1) закладной шайбы 3, которая взаимодействует с этой поверхностью 10 (и соответственно 9). Например, если верхняя поверхность закладной шайбы 3 выполнена седловидной, то очертания поверхностей 9-10 закладной шайбы 3 соответственно повторяют очертания этой седловидной поверхности (с которой они плотно соприкасаются). Очертания торцевой поверхности 9-10 могут иметь и другую, более сложную форму, например, с несколькими радиусами перегибов, дуг окружностей разного диаметра и т. д.

Выполнение формы нижней части 9-10 вкладыша 5, повторяющей конфигурацию закладной шайбы 3, предотвращает протекание бетонной смеси при формовании шпалы в зону четырехгранного отверстия 2, 4 между вкладышем 5 и съемным стержнем 11, который формирует нижнюю часть отверстия 2 (при изготовлении шпала 1 занимает положение, перевернутое на 180^o по сравнению с показанным на фиг. 1). Это позволяет получать канал, формируемого с помощью вкладыша 5, со стабильными размерами и конфигурацией. В свою очередь это позволяет улучшить условия сборки рельсошпальной решетки за счет быстрой и свободной установки в отмеченный канал закладного болта 13.

Нижняя часть отверстия 2 имеет поперечное сечение, позволяющее свободно поворачивать головку 12 закладного болта 13 на любой угол, например, квадратное сечение с размером стороны, равным ширине нижней части трапецеидальной грани 6 или близким к этому размеру.

За счет выполнения вкладыша 5 расходящимся улучшаются условия его закрепления в шпале 1 и предотвращается возможность его произвольного выхода из шпалы.

Используют устройство следующим образом.

Для сборки рельсошпальной решетки используют шпалу 1 с закрепленными в ней закладной шайбы 3 и вкладыша 5. Внутренние размеры вкладыша 5 обеспечивают свободное прохождение через него головки 12 закладного болта 13, ориентированной перпендикулярно рабочему положению, показанному на фиг. 1. Конфигурация и размеры нижней части четырехгранного отверстия 2 позволяют свободно поворачивать болт относительно его оси на любой угол. Для закрепления рельсов не нужно применение специального инструмента.

При изготовлении рельсошпальной решетки в обычном положении шпалы 1 в отверстие вкладыша 5 опускается закладной болт 13 так, чтобы его головка 12 оказалась ниже закладной шайбы 3. После этого болт поворачивается на 90^o и с его помощью к шпале 1 крепятся остальные элементы крепления рельса (не показан) к шпале. При этом заплечики головки 12 болта 13 упираются в закладную шайбу 3.

Использование предлагаемого устройства позволит улучшить условия работ при креплении рельсов к шпале за счет обеспечения легкой установки в рабочее положение закладного болта или его замены при обычном положении шпалы без необходимости производства дополнительных действий или подготовительных работ и использования специальных инструментов.