настил для переезда через рельсовый путь и способ его изготовления (варианты)

Формула изобретения

1. Настил для переезда через рельсовый путь, содержащий блоки из эластомера, уложенные в продольном относительно рельсового пути направлении по обе стороны рельсового пути и в межрельсовом пространстве с образованием на уровне верхнего края рельсов поверхности для перемещения поперек рельсового пути колесного транспорта, снабженные выступами, выступающими в том же продольном направлении, и отверстиями и соединенные между собой посредством этих выступов и отверстий, отличающийся тем, что указанные блоки включают основные блоки, попарно уложенные друг на друга, и соединительные блоки, причем указанные выступы выполнены на основных блоках каждой пары, пары основных блоков размещены с промежутками, в которые навстречу друг другу выдаются выступы соседних пар, а отверстия выполнены в соединительных блоках, которые расположены в указанных промежутках так, что охватывают этими отверстиями указанные выступы и таким образом соединяют верхний и нижний основные блоки в паре и соседние пары между собой.

2. Настил по п. 1, отличающийся тем, что каждый нижний блок указанной пары основных блоков имеет выемку, которая расположена у основания рельса и в которой размещен вкладыш из эластомера, нижняя поверхность которого выполнена в соответствии с конфигурацией данного конкретного рельсового пути.

3. Настил по п. 2, отличающийся тем, что указанные основные блоки, соединительные блоки и вкладыш выполнены формованием невулканизированных отходов предварительно отвальцованной или откаландрованной смеси резины с наполнителем с получением после формования вулканизированного материала.

4. Настил по п. 2, отличающийся тем, что указанные основные блоки, соединительные блоки и вкладыш образованы формованием невулканизированной смеси резины с наполнителем, предварительно отвальцованной или откаландрованной.

5. Настил по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что края верхнего блока указанной пары основных блоков заведены под головки рельсов.

6. Способ изготовления основных блоков и соединительных блоков из эластомера для настила по п. 1 или для настила с вкладышами по п. 2, включающий оформление указанных блоков в технологической оснастке с толстостенными и тонкостенными плитами и пластинами различной жесткости, отличающийся тем, что точность формы боковых поверхностей формуемых изделий обеспечивают толстостенными плитами оснастки требуемой жесткости, а точность формы верхней и/или нижней поверхностей формуемых изделий с одновременным обогревом формуемой вулканизированной смеси обеспечивают жесткими греющими плитами оборудования соответственно через верхнюю и/или нижнюю тонкостенные пластины малой жесткости.

7. Способ изготовления основных и соединительных блоков из эластомера для настила по п. 1 или для настила с вкладышами по п. 2, включающий оформление указанных блоков в технологической оснастке с толстостенными и тонкостенными плитами и пластинами различной жесткости, отличающийся тем, что точность формы боковых поверхностей формуемых изделий обеспечивают толстостенными плитами оснастки требуемой жесткости, а сверху и/или снизу изделия формуют непосредственно греющими плитами оборудования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному строительству и предназначено для строительства железнодорожных переездов в местах пересечения автомобильной и железной дорог.

Известны настилы для переезда через рельсовый путь, содержащие блоки из эластомера, уложенные в продольном относительно рельсового пути направлении по обе стороны рельсового пути и в межрельсовом пространстве с образованием на уровне верхнего края рельсов поверхности для перемещения поперек рельсового пути колесного транспорта (см. US 4846401 A, E 01 C 9/04, 11.07.1989)

В качестве наиболее близкого аналога принят настил для переезда через рельсовый путь, содержащий блоки из эластомера, уложенные в продольном относительно рельсового пути направлении по обе стороны рельсового пути и в межрельсовом пространстве с образованием на уровне верхнего края рельсов поверхности для перемещения поперек рельсового пути колесного транспорта, снабженные выступами, выступающими в том же продольном направлении, и отверстиями и соединенные между собой посредством этих выступов и отверстий (см. RU 7418 U1, E 01 C 9/04, 16.08.1998).

В качестве наиболее близкого аналога способа изготовления основных и соединительных блоков из эластомера для заявленного настила принят способ, который включает оформление указанных блоков в технологической оснастке с толстостенными и тонкостенными плитами и пластинами различной жесткости (см. RU 7418 U1, E 01 C 9/04, 16.08.1998).

Недостатком данного устройства и способа изготовления является низкая экономичность изготовления элементов (блоков) вследствие их больших габаритов, требующих применения больших прессов, сложной и дорогостоящей оснастки и длительных технологических циклов прессования.

Кроме того, большие прессы, крупногабаритная сложная оснастка, большие технологические циклы предопределяют большую стоимость работ, а значит и удорожание настилов.

Недостатком известного решения также является повышенная сложность при монтаже плит на месте будущего переезда, связанная с их большими габаритами и массой, и соответственно с необходимостью применения грузоподъемной техники. В результате стоимость монтажа возрастает, а перемещения панелей непосредственно относительно друг друга, например, при введении выступов в пазы из-за тяжести плит остается усложненной.

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационной надежности, а также технологичности и экономичности изготовления настилов железнодорожных переездов.

Поставленная задача в части конструкции настила решается за счет того, что в настиле для переезда через рельсовый путь, содержащем блоки из эластомера, уложенные в продольном относительно рельсового пути направлении по обе стороны рельсового пути и в межрельсовом пространстве с образованием на уровне верхнего края рельсов поверхности для перемещения поперек рельсового пути колесного транспорта, снабженные выступами, выступающими в том же продольном направлении, и отверстиями и соединенные между собой посредством этих выступов и отверстий, согласно изобретению указанные блоки включают основные блоки, попарно уложенные друг на друга, и соединительные блоки, причем указанные выступы выполнены на основных блоках каждой пары, пары основных блоков размещены с промежутками, в которые навстречу друг другу выдаются выступы соседних пар, а отверстия выполнены в соединительных блоках, которые расположены в указанных промежутках так, что охватывают этими отверстиями указанные выступы и таким образом соединяют верхний и нижний основные блоки в паре и соседние пары между собой. При этом каждый нижний блок указанной пары основных блоков может иметь выемку, которая расположена у основания рельса и в которой размещен вкладыш из эластомера, нижняя поверхность которого выполнена в соответствии с конфигурацией данного конкретного рельсового пути. Указанные основные блоки, соединительные блоки и вкладыш могут быть выполнены формованием невулканизированных отходов предварительно отвальцованной или откаландрованной смеси резины с наполнителем с получением после формования вулканизированного материала. Указанные основные блоки, соединительные блоки и вкладыш могут быть образованы формованием невулканизированной смеси резины с наполнителем, предварительно отвальцованной или откаландрованной. Края верхнего блока указанной пары основных блоков могут быть заведены под головки рельсов.

Поставленная задача в части первого варианта способа изготовления основных блоков и соединительных блоков из эластомера для настила или для настила с вкладышами решается за счет того, что в способе, включающем оформление указанных блоков в технологической оснастке с толстостенными и тонкостенными плитами и пластинами различной жесткости, согласно изобретению точность формы боковых поверхностей формуемых изделий обеспечивают толстостенными плитами оснастки требуемой жесткости, а точность формы верхней и/или нижней поверхностей формуемых изделий с одновременным обогревом формуемой вулканизированной смеси обеспечивают жесткими греющими плитами оборудования соответственно через верхнюю и/или нижнюю тонкостенные пластины малой жесткости. В части второго варианта способа изготовления основных и соединительных блоков из эластомера для настила или для настила с вкладышами задача решается за счет того, что в способе, включающем оформление указанных блоков в технологической оснастке с толстостенными и тонкостенными плитами и пластинами различной жесткости, согласно изобретению точность формы боковых поверхностей формуемых изделий обеспечивают толстостенными плитами оснастки требуемой жесткости, а сверху и/или снизу изделия формуют непосредственно греющими плитами оборудования.

Заявленное изобретение, как в части конструкции настила, так и в части обоих вариантов способа изготовления основных блоков и соединительных блоков из эластомера для настила или для настила с вкладышами позволяет получить технический результат, заключающийся в том, что обеспечено надежное соединение блоков, вследствие чего достигнута высокая эксплуатационная надежность. Кроме того, благодаря тому, что основные блоки попарно уложены друг на друга, достигнуто уменьшение толщины блоков в два раза, что существенно сокращает циклы прессования и, кроме того, позволяет применить такой высокопроизводительный тип оборудования, как этажные прессы, что многократно повышает производительность труда за счет одновренного прессования в одном прессе до восьми крупногабаритных деталей вместо одной. Применение этажных прессов с плитами обогрева позволяет многократно уменьшить сложность и материалоемкость пресс-форм, тем более, что обогрев прессуемого материала обеспечен не подведением тепла к форме, а непосредственно греющими плитами пресса. Все это позволяет повысить технологичность и экономичность изготовления настилов.

Кроме того, размеры основных и соединительных блоков постоянны, так как определяются стандартными размерами рельсового пути, компенсация различий в форме шпал обеспечена за счет использования указанных вкладышей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг. 1 изображен вид в плане части настила железнодорожного переезда из взаимосвязанных блоков;

на фиг. 2 изображены в плане внутренние блоки и показано направление движения блоков при монтаже, при котором они образуют взаимосвязь за счет сопряжения соответствующих поверхностей;

на фиг. 3 изображен вид сбоку верхнего и нижнего внутренних блоков, а также вкладышей, примыкающих к рельсам, показано и направление их движения при монтаже для обеспечения предусмотренного взаимного расположения данных деталей в настиле;

на фиг. 4 изображен вид сбоку соединительного блока;

на фиг. 5 показан фрагмент собранных и образовавших взаимосвязь внутренних верхнего и нижнего блоков и соединительного блока;

на фиг. 6 изображены в плане наружные блоки и показано направление движения блоков при монтаже, при котором они образуют взаимосвязь за счет сохранения соответствующих поверхностей;

на фиг. 7 изображен вид сбоку верхнего и нижнего наружных блоков, а также вкладыша, примыкающего к рельсу, показано и направление их движения при монтаже для облегчения предусмотренного взаимного расположения данных деталей в настиле;

на фиг. 8 показан фрагмент собранных и образовавших взаимосвязь наружных верхнего и нижнего блоков и соединительного блока;

на фиг. 9 изображен фрагмент поперечного (поперек шпалы) разреза собранного настила, на котором видно, как верхние и нижние блоки и соединительный блок образовали взаимосвязь, надежно предотвращающую выпадание и перемещение любого из них при воздействии колес автотранспорта;

на фиг. 10 изображен фрагмент продольного (поперек рельса) разреза собранного настила, на котором видно расположение вкладышей, примыкающих к рельсу, по отношению к верхнему и нижнему внутреннему и внешнему блокам;

на фиг. 11 показан в разрезе вдоль плит обогрева вариант расположения формируемых деталей, а также элементов технологической оснастки (формы) при прессовании на этажном прессе;

на фиг. 12 показан тот же вариант, что представлен на фиг. 11, но в разрезе поперек плит обогрева.

Предлагаемый настил выполнен из блоков из эластомера, например, на основе резины. Как показано на фиг. 1, по своему положению по отношению к рельсам блоки делятся на внутренние, укладываемые в межрельсовом пространстве, и внешние, укладываемые вплотную к рельсам справа и слева от рельсового пути.

Кроме того, по назначению блоки делятся на основные, несущие основную часть нагрузки, создаваемой колесным транспортом, проходящим через переезд, и соединительные, предназначенные для соединения основных блоков и, кроме того, также несущие часть указанной нагрузки.

Как показано на фиг. 3 и 5, внутренние блоки уложены в межрельсовом пространстве следующим образом: нижний основной блок 1 уложен на грунт 2 и шпалы 3 (фиг. 9) между рельсами 4 и 5 (фиг. 1, 10), а на него уложен верхний основной блок 6 (фиг. 5), края которого 7 и 8 (фиг. 6 и 10) заведены под головки рельсов 4 и 5. На грунт и шпалы 3 (фиг. 10) предварительно уложены вкладыши 9 и 10 (фиг. 3 и 10), которые заполняют пространство пазов 11 (фиг. 3) блоков 1 (фиг. 3 и 10). Соединительный блок 12 (фиг. 2, 4 и 5) поверхностями своих отверстий 13 и 14 (фиг. 4) сопряжен с поверхностями выступов 15, 17 и 18 (фиг. 2 и 3) верхнего и нижнего основных блоков 6 и 1 (фиг. 3), заведенных внутрь этих отверстий 13 и 14. Таким образом, образовано плотное соединение верхнего и нижнего основных блоков и соединительного блока по одной их стороне. Аналогично выступы 19, 20, 21 и 22 соседних нижнего 23 и верхнего 24 основных блоков (фиг. 2) заведены в эти же отверстия 13 и 14 того же соединительного блока 12. Таким образом, образовано плотное соединение и соседних верхнего и нижнего основных блоков с этим же соединительным блоком по смежной стороне. Точно так же соединены все внутренние блоки по всем сторонам с образованием сплошного настила из взаимосвязанных блоков во внутрирельсовом пространстве.

Внешние блоки уложены снаружи рельсового пути (слева и справа), при этом нижний основной блок 25 (фиг. 7) уложен на грунт шпалы аналогично внутренним основным блокам 2 и 3 (фиг. 9), а на него уложен верхний основной блок 26 (фиг. 8), край которого 27 (фиг. 8 и 10) вплотную прилегает к рельсу 4 (фиг. 10). На грунт и шпалы (фиг. 10) предварительно уложен вкладыш 28 (фиг. 7 и 10), который заполняет пространство паза 29 (фиг. 7) блока 25 (фиг. 7 и 10). Соединительный блок 30 (фиг.6 и 8) поверхностью своего отверстия 31 сопряжен с поверхностью выступов 32 и 33 (фиг. 6 и 7) верхнего и нижнего основных блоков 26 и 25 (фиг. 7), заведенных внутрь этого отверстия 31. Таким образом, образовано плотное соединение верхнего и нижнего основных блоков и соединительного блока по одной их стороне. Аналогично выступы 34 и 35 соседних нижнего 36 и верхнего 37 основных блоков (фиг. 6) заведены в это же отверстие 31 соединительного блока 30. Таким образом, образовано плотное соединение и соседних верхнего и нижнего основных блоков с этим же соединительным блоком по смежной стороне. Точно так же соединены все внутренние блоки по всем сторонам с образованием сплошного настила справа и слева от рельсового пути.

Для изготовления блоков, представленных выше, между греющими жесткими плитами 38 (фиг. 11 и 12) этажного пресса, например, модели П-740 помещают сборно-разборные формы, состоящие каждая из толстостенных жестких боковых плит 39 и 40, тонкостенных верхней 41 и нижней 42 пластин малой жесткости, присоединенных к плитам 38 этажного пресса, и вкладышей 43, 44, 45, 46, оформляющих выступы, пазы и отверстия формуемых блоков - внутреннего верхнего 47 и внутреннего нижнего 48, внутреннего соединительного 49, наружного верхнего 50 и т.д. блоков. Перед прессованием каждую форму извлекают из пресса наружу, собирают ее, присоединяя съемные части, укладывают нужные количества (навеску) невулканизированной резиновой смеси, помещают обратно в пресс между плитами обогрева и, когда все формы подготовлены и помещены в пресс, плиты пресса смыкают под требуемым давлением в направлении стрелки Р (фиг. 11, 12) и одновременно нагревают резиновую смесь до 150-160^oС, при этом тепло к ней передают от разогретых плит обогрева пресса через тонкостенные горизонтальные пластины формы. Благодаря сравнительно небольшой толщине формируемых плит (вследствие того, что в готовом настиле они уложены попарно друг на друга) и малой толщине горизонтальных пластин оснастки, не задерживающих тепловой поток, формуемая смесь хорошо и равномерно прогревается на всю толщину, приобретая под влиянием температуры повышенную пластичность, и под действием сил прессования распределяется по всей форме, заполнив все полости, а затем вулканизируется. После завершения прессования каждую форму извлекают из пресса и вынимают готовую плиту. Затем процесс повторяют.

Пример расположения оснастки между плитами обогрева пресса на фиг. 11 и 12, данный для пояснения сущности предлагаемого способа, не исчерпывает всех возможностей пресса, в зависимости от конкретных размеров прессуемых деталей оснастку можно поместить на плитах обогрева в большем количестве и более оптимально, кроме того, могут быть заполнены все 8 этажей пресса. Поэтому производительность прессования на одном этажном прессе высока и многократно превышает производительность пресса с одной крупногабаритной формой (как для прототипа). При этом время цикла прессования предложенным способом 9 ч, а время такого цикла на прессе с одной крупногабаритной формой вследствие вдвое большей толщины прессуемой детали 16 ч, т.е. прессование предложенным способом идет быстрее. Кроме того, оснастка (форма) для прессования предложенным способом предельно проста, так как нет необходимости в сложных конструктивных дополнениях для ее обогрева и обеспечения всесторонней жесткости.

Примером изготовления блоков из предварительно отвальцованных невулканизированных отходов смесей резины с наполнителем является отпрессованный и установленный на переезде станции Куровская Московско-Рязанской дистанции пути настил, блоки которого изготовлены из предварительно отвальцованных "листов невулканизированных из резино-тканевых отходов ТУ 2519-240-00149245-90". Аргументом в пользу данного настила является то, что он эксплуатируется более двух лет при большом транспортном потоке, но на нем не образовалось видимых дефектов. Положительный отзыв о работе этого настила прилагается. Один блок этого настила снят, заменен на новый, и материал снятого блока подвергнут испытаниям с положительным результатом. Таким образом, изготовление предложенным способом из указанных резино-тканевых отходов обеспечивает выпуск блоков высокого качества. При этом стоимость материала сравнительно невысока, так как используются именно отходы, а отсутствие двухслойной структуры (сердцевины и охватывающей оболочки) и связанных с этим внутренних напряжений и обеспечивает возможность дополнительной и надежной эксплуатации. Дополнительным фактором, обеспечивающим равномерность структуры материала в отформованных блоках, в том числе отсутствие воздушных пузырей, равномерную плотность, является предварительное вальцевание сырья и предотвращение таким образом "рыхлости" набранной навески сырья в форме. Попытки изготовления блоков из неотвальцованного сырья не дали нужного результата, т. е. невулканизированный материал с нужным уровнем физико-механических показателей получить не удалось.

Кроме перечисленных особенностей, предложенное техническое решение также упрощает монтажные работы, так как они могут быть осуществлены без применения грузоподъемной техники в связи со снижением массы блоков вдвое. В результате упрощено взаимное их перемещение при монтаже, так как оно может быть осуществлено вручную посредством ручного инструмента, а также снижена стоимость монтажных работ, так как исключена необходимость оплаты использования грузоподъемной техники.

Таким образом, конструктивное разделение цельных блоков настила на верхние и нижние открыло возможность использования новых классов высокопроизводительного оборудования, таких, например, как этажные прессы, применение соединительных блоков позволило связать все блоки настила в единую систему, в которой возможность смещения блоков относительно друг друга исключена, а применение в качестве сырья предварительно отвальцованных невулканизованных отходов смеси резины с наполнителем обеспечило высокую экономичность и качество материала, что, в конечном счете, и позволило достигнуть цели изобретения.