Патент на изобретение №2373318

(54) СПОСОБ ПЛАВНОГО ОТВОДА ШИРИНЫ КОЛЕИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ И ПОДРЕЛЬСОВОЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ОСНОВАНИЕ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Изобретения относятся к верхнему строению железнодорожного пути и предназначены для обеспечения плавного изменения ширины колеи при переходе от прямых участков пути к кривым, а также в отдельных локальных местах при текущем содержании, например, при повышенном боковом износе рельса в пути с железобетонными подрельсовыми основаниями на магистральных линиях, в метрополитенах, трамвайных путях и на железнодорожных путях промышленных предприятий. Способ плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходных (во втором варианте – в переводных и закрестовинных) кривых, в третьем варианте – железнодорожного пути в кривых от прямого участка пути с шириной колеи S_n до участка пути круговой кривой с шириной колеи S_к заключается в том, что на участке кривой производится смещение на величину t только внутреннего рельса за счет нарельсовых вкладышей с различной толщиной вертикальной полки в первом и третьем вариантах с наружной и внутренней (во втором варианте – с наружной) сторон колеи для обеспечения текущей ширины колеи Si, на не менее чем четырех подрельсовых основаниях для каждого шага i изменения ширины колеи, для чего используются подрельсовые основания в первом и третьем вариантах одного типоразмера, во втором – нескольких типоразморов. Техническими результатами являются упрощение технологии сборки рельсошпальной решетки и возможность простой регулировки с применением для этих целей деталей узла скрепления, исключение дополнительных операций по сортировке шпал и попадание шпалы другого типоразмера, а также уменьшение материальных и временных затрат и обеспечение плавного изменения ширины колеи. 7 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и предназначено для обеспечения плавного изменения ширины колеи при переходе от прямых участков пути к кривым, а также в отдельных локальных местах при текущем содержании, например, при повышенном боковом износе рельса в пути с железобетонными подрельсовыми основаниями на магистральных линиях, в метрополитенах, трамвайных путях и на железнодорожных путях промышленных предприятий.

В отличие от пути с деревянными подрельсовыми основаниями (шпалы, брусья стрелочных переводов) в пути с железобетонными подрельсовыми основаниями исключается возможность изменять ширину колеи по способу «перешивки». В пути с железобетонными подрельсовыми основаниями основные элементы узла скрепления, обеспечивающие надежную связь с рельсом, размещены в строго фиксированных местах подрельсовых площадок.

Для рельсового пути метрополитенов используется различная ширина колеи в зависимости от радиуса кривой, что для пути с лежневым железобетонным подрельсовым основанием в тоннелях выполняется сдвигом лежней, либо замоноличиванием бетонной полушпалы со сдвигом по внутренней рельсовой нити, а при использовании деревянных шпал – закреплением подрельсовых металлических подкладок скрепления также со сдвигом, формируя текущую ширину колеи. Уширение колеи при переходе с прямого на кривой участок пути делается, в пределах всей переходной кривой, а если нет переходной кривой – на прямой с отводом не более 1 мм/м пути для главных путей и 2 мм / м пути – для парковых путей. Для уширения колеи сдвигают к центру кривой одну внутреннюю рельсовую нить на требуемое уширение, не изменяя положение наружной нити (Инструкция по текущему содержанию пути и контактного рельса метрополитенов / Хозяйственная ассоциация «Метро». – М.: Транспорт, 1995. – 160 с., с.5-6).

Проблема регулировки ширины колеи в пути с железобетонными подрельсовыми основаниями остро стоит в практике эксплуатации отечественных и зарубежных железных дорог. В отечественной практике используют в пути на железобетонных шпалах с подкладочным рельсовым скреплением КБ унифицированную ширину рельсовой колеи 1520 мм как в прямых, так и кривых участках пути. Проводились испытания с данной конструкцией пути под поездной нагрузкой в крутых кривых радиусом менее 350 м, которые показали отрицательные результаты.

В тоннелях Пражского метрополитена была уложена конструкция пути со скреплением, аналогичным КБ, общим протяжением свыше 30 км с монолитным бетонным подрельсовым основанием и открытым на всем протяжении лотком. Бесшпальный путь допускал регулировку рельсовой нити в плане 4 мм, а по высоте 3 мм. Однако после незначительного периода эксплуатации путь оказался непригодным по условиям безопасности движения поездов (Н.Д.Кравченко. Новые конструкции железнодорожного пути для метрополитенов. М.: Транспорт, 1994, с.35-38).

В последние годы в условиях эксплуатации магистральных железных дорог России применяют способ плавного отвода ширины колеи в крутых кривых с использованием плавного отвода рельсовых нитей за счет набора разнотипных железобетонных шпал под различную ширину колеи с шагом 2 мм, изготавливаемых в специальных формах (Железобетонные шпалы типа ШС-АРС-К для участков пути в кривых малых радиусов, от 349 м до 300 м включительно, с шириной колеи 1530 мм, и для переходных кривых с переменной шириной колеи 1522, 1524, 1526 и 1528 мм. Технические условия ТУ 5864-205оп-01124323-2005). Опыты в крутых кривых радиуса 350-280 м при скреплениях ЖБР и АРС на участках обращения поездов с высокими осевыми нагрузками дали положительные результаты. Однако этот способ плавного отвода ширины колеи следует рассматривать как временную меру. При изготовлении разнотипных форм под железобетонные подрельсовые основания с различной шириной рельсовой колеи (с шагом 2 мм) увеличивается стоимость изделия. Кроме того, это вносит существенное осложнение в организацию работ всего производственного процесса от сборки рельсошпальных решеток на звеносборочных базах до текущего содержания и ремонтов пути. Сам факт использования железобетонных подрельсовых оснований (например, шпал, масса каждой 270 кг и более) крайне неэффективен и трудоемок по сравнению с использованием для этих целей деталей узла скрепления массой в сотни раз меньше.

Наиболее приемлемыми для обеспечения плавного отвода ширины колеи является комбинированное рельсовое скрепление (сокращенно КРС), где сохраняются требования по возможности регулировки рельсовой нити по высоте как в резьбовом (патент RU 2267569, Е01В 9/30, 03.12.2004), так и безрезьбовом (патент RU 2303094 C1, E01B 9/38, 21.04.2006) вариантах. Возможно использование других типов скреплений с анкерными деталями и нарельсовыми вкладышами с вертикальной полкой.

Техническим результатом заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков за счет упрощения технологии сборки рельсошпальной решетки и возможности простой регулировки с применением для этих целей деталей узла скрепления, при этом исключаются дополнительные операции по сортировке шпал и попадание шпалы другого типоразмера. Его исполнение требует меньших материальных и временных затрат и обеспечивает плавное изменение ширины колеи.

Первый вариант.

Сущность заявляемого изобретения состоит в способе плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходных кривых, от прямого участка пути с шириной колеи S_n до участка пути круговой кривой с шириной колеи S_к, с использованием железобетонных подрельсовых оснований и анкерных рельсовых скреплений с нарельсовыми вкладышами, имеющими вертикальную полку, размещенную между подошвой рельса и выступающей из бетона упорной поверхностью анкера, при этом на участке переходной кривой производится смещение на величину t только внутреннего рельса за счет нарельсовых вкладышей с различной толщиной вертикальной полки f_{i нар} с наружной стороны колеи f_{i внутр} с внутренней стороны колеи, для обеспечения текущей ширины колеи S_i на не менее чем четырех подрельсовых площадках для каждого шага i изменения ширины колеи, для чего используются подрельсовые основания одного типоразмера.

Особенность первого варианта способа плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходных кривых состоит в том, что в подрельсовом основании межанкерное расстояние A_nк, формирующее ширину рельсовой колеи для переходной кривой больше, чем межанкерное расстояние A_n подрельсового основания для прямого участка пути на величину (S_к-S_n-t), для наружной рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров выполнено размером L_n, в соответствии с прямым участком пути, а для внутренней рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров выполнено размером L_к=L_n+(S_к-S_n)-2t, при этом внутренняя упорная поверхность анкера смещена замоноличиванием в бетон на величину t от оси пути относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, а наружная упорная поверхность анкера смещена замоноличиванием в бетон на величину t к оси пути относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для круговой кривой.

Для обеспечения плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходных кривых при первом варианте исполнения способа, для внутренней рельсовой нити на каждом шаге i толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша с внутренней и наружной стороны колеи изменяется по следующим зависимостям f_{i внутр}=f_n+t·(i-1)=f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t(1+i), где f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша для прямого участка пути, величина смещения t равна 2÷3 мм, а количество шагов i_к изменения ширины колеи составляет i_к=(S_к-S_n)/t-1, формируя на последнем шаге ширину рельсовой колеи (S_к-t).

Для осуществления первого варианта способа используют подрельсовое основание для участка пути в круговой кривой, выполненное в виде железобетонного бруса переменного сечения с замоноличиваемыми анкерами при этом межанкерное расстояние Ак, формирующее ширину рельсовой колеи для круговой кривой, больше, чем межанкерное расстояние An подрельсового основания для прямого участка пути на величину (S_к-S_n) разницы ширины колеи в круговой кривой и прямом участке пути.

Для осуществления первого варианта способа используют подрельсовое основание для участка пути в переходной кривой, выполненное в виде железобетонного бруса переменного сечения с замоноличиваемыми анкерами, а между их крайними упорными поверхностями выполнено межанкерное расстояние Anк, формирующее ширину рельсовой колеи для переходной кривой больше, чем межанкерное расстояние An подрельсового основания для прямого участка пути на величину (S_к-S_n-1), а именно разницы ширины колеи в круговой кривой прямом участке пути за вычетом величины смещения t, при этом для наружной рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров выполнено размером Ln, в соответствии с прямым участком пути, а для внутренней рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров выполнено размером Lк=Ln+(S_к-S_n)-2t, при этом внутренняя упорная поверхность анкера смещена замоноличиванием в бетон на величину смещения t от оси пути, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, а наружная упорная поверхность анкера смещена на величину t к оси пути относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для круговой кривой.

Второй вариант.

Сущность заявляемого изобретения состоит в способе плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переводных и закрестовинных кривых стрелочных переводов, от прямого участка пути с шириной колеи S_n до участка пути круговой кривой с шириной колеи S_к, с использованием железобетонных подрельсовых оснований и анкерных рельсовых скреплений с нарельсовыми вкладышами, имеющими вертикальную полку, размещенную между подошвой рельса и выступающей из бетона упорной поверхностью анкера, причем для наружной рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров постоянно и соответствует размеру Ln, в соответствии с прямым участком пути, а на участке кривой производится смещение только внутреннего рельса на величину t за счет нарельсовых вкладышей с различной толщиной вертикальной полки f_{i нар} с наружной стороны колеи, для обеспечения текущей ширины колеи S_i на не менее чем четырех подрельсовых площадках для каждого шага i изменения ширины колеи, для чего используются подрельсовые основания нескольких типоразмеров, а для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров изменяется в соответствии с зависимостью L_кi=Ln+(S_к-S_n)-t·i, при выполнении замоноличиванием в бетон со смещением на величину t от оси пути внутренней упорной поверхности анкера, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути на каждом шаге i, а наружная упорная поверхность анкера замоноличена, формируя постоянную величину межанкерного расстояния Ак=Аn+(S_к-S_n).

Особенность второго варианта способа плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переводных и закрестовинных кривых состоит в том, что для внутренней рельсовой нити на каждом шаге i толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша с наружной стороны колеи изменяется по зависимости f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t·i, а толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша с внутренней стороны колеи постоянна f_внутр=f_n, где f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша для прямого участка пути, величина смещения t=2÷3 мм, а количество шагов i_к изменения ширины колеи составляет i_к=(S_к-S_n)/t, имея на последнем шаге максимальную ширину колеи S_к.

Для осуществления второго варианта способа используют подрельсовое основание для участков пути переводных и закрестовинных кривых стрелочных переводов, выполненное в виде железобетонного бруса переменного сечения с замоноличиваемыми анкерами с межанкерным расстоянием Aк, формирующим ширину рельсовой колеи в кривой и расстоянием Ln между упорными поверхностями анкеров, в соответствии с прямым участком пути для наружной рельсовой нити, а для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров изменяется в соответствии с зависимостью Lк_i=Ln+(S_к-S_n)-t·i, при выполнении замоноличиванием в бетон со смещением на величину t от оси пути внутренней упорной поверхности анкера, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути на каждом шаге i, а наружная упорная поверхность анкера замоноличена, формируя постоянную величину межанкерного расстояния Aк=An+(S_к-S_n).

Третий вариант.

Сущность заявляемого изобретения состоит в способе плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в кривых, от прямого участка пути с шириной колеи S_n до участка пути круговой кривой с шириной колеи S_к, с использованием железобетонных подрельсовых оснований и анкерных рельсовых скреплений с нарельсовыми вкладышами, имеющими вертикальную полку, размещенную между подошвой рельса и выступающей из бетона упорной поверхностью анкера, на участке переходной кривой производится смещение только внутреннего рельса на величину t за счет нарельсовых вкладышей с различной толщиной вертикальной полки f_{i нар} с наружной стороны колеи и f_{i внутр} с внутренней стороны колеи, для обеспечения текущей ширины колеи S_i, на не менее чем четырех подрельсовых основаниях для каждого шага i изменения ширины колеи с использованием подрельсовых оснований одного типоразмера, в которых для наружной рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров соответствует размеру Ln, в соответствии с прямым участком пути, а для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров составляет Lк=Ln+(S_к-S_n)-t, при выполненной замоноличиванием в бетон со смещением внутренней упорной поверхности анкера на величину смещения t=2÷3 мм от оси пути, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, межанкерное расстояние Ак=Аn+(S_к-S_n), при этом для внутренней рельсовой нити на каждом шаге i толщина вертикальной полки нарельсовых вкладышей с внутренней и наружной стороны колеи изменяется по следующим зависимостям f_{i внутр}=f_n+t·(i-1), f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t·i, где f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша для прямого участка пути, количество шагов i_к изменения ширины колеи составляет i_к=(S_к-S_n)/t, имея на последнем шаге ширину колеи S_к для круговой кривой.

Для осуществления третьего варианта способа используют подрельсовое основание для участков пути в переходной и круговой кривых, выполненное в виде железобетонного бруса переменного сечения с замоноличиваемыми анкерами, с межанкерным расстоянием Ак=An+(S_к-S_n), формирующим ширину рельсовой колеи и выполненным для наружной рельсовой нити расстоянием Ln между упорными поверхностями анкеров, в соответствии с прямым участком пути, а для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров составляет Lк=Ln+(S_к-S_n)-t, при выполненной замоноличиванием в бетон со смещением внутренней упорной поверхности анкера на величину t от оси пути, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, а наружная упорная поверхность анкера выполнена на расстоянии Lк от внутренней упорной поверхности анкера как на переходной, так и на круговой кривой.

На фиг.1 приведена принципиальная схема плавного отвода ширины колеи S_n в прямом участке к ширине колеи S_к в круговой кривой на полной длине l_пк переходной кривой (от начала НПК до ее конца КПК).

На фиг.2 приведен общий вид варианта узла скрепления без регулировки как на прямом участке пути.

На фиг.3 представлен нарельсовый вкладыш для узла скрепления как на фиг.2.

На фиг.4 приведен общий вид варианта узла скрепления, используемого для осуществления способов плавного отвода ширины колеи по внутренней рельсовой нити.

На фиг.5 представлен нарельсовый вкладыш для регулировки ширины колеи.

На фиг.6 приведена схема участков для отвода ширины колеи в переводной и закрестовинных кривых.

На фиг.7 приведена схема использования подрельсовых оснований при способе отвода ширины колеи по первому варианту.

На фиг.8 приведена схема использования подрельсовых оснований при способе отвода ширины колеи по второму варианту.

На фиг.9 приведена схема использования подрельсовых оснований при способе отвода ширины колеи по третьему варианту.

Первый вариант способа плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути целесообразно использовать на длинных участках кривых.

Для первого варианта способа плавного отвода по условиям наиболее благоприятного взаимодействия элементов промежуточного рельсового скрепления в кривых участках пути целесообразно зону отвода размещать по внутренней рельсовой нити 1 переходной 2 кривой, а по наружной 3 упорной рельсовой нити оставлять однообразными узлы скреплений как на подходах прямого 4 участка по рельсовым нитям 1 и 3, так и в круговой 5 кривой по рельсовым нитям 1 и 3.

Подрельсовое железобетонное основание для прямого 4 участка пути выполнено под ширину колеи S_n с номинальным расстоянием Ln между упорными поверхностями анкеров 6 в узле скрепления как по наружной 3, так и по внутренней 1 рельсовым нитям, и межанкерным расстоянием An, формирующим ширину рельсовой колеи (см. фиг.7).

Подрельсовое железобетонное основание для круговой 5 кривой (см. фиг.7) выполнено под ширину S_к с номинальным расстоянием Ln между упорными поверхностями анкеров 6 в узле скрепления как по наружной 3, так и по внутренней 1 рельсовым нитям, при этом межанкерное расстояние Ак, формирующее ширину рельсовой колеи для круговой 5 кривой, больше, чем межанкерное расстояние An подрельсового основания для прямого участка пути на величину (S_к-S_n).

Подрельсовое железобетонное основание для переходной 2 кривой выполнено таким образом (см. фиг.7), что межанкерное расстояние Аnк, между упорными поверхностями замоноличенных анкеров 6, формирующее ширину рельсовой колеи больше, чем межанкерное расстояние An на величину (S_к-S_n-t). Т.е. для наружной 3 рельсовой нити используются узлы скрепления с номинальным расстоянием Ln между упорными поверхностями анкеров 6, а для внутренней рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров 6 выполнено размером Lк=Ln+(S_к-S_n)-2t. Причем для внутренней 1 рельсовой нити внутренняя упорная поверхность анкера 6 замоноличена со смещением t от оси пути, относительно аналогичной поверхности анкера 6 подрельсового основания для прямого участка пути, а наружная упорная поверхность анкера 6 смещена на величину t к оси пути относительно аналогичной поверхности анкера 6 подрельсового основания для круговой 5 кривой. Это позволяет на первом шаге с внутренней стороны колеи и на последнем шаге с наружной стороны колеи использовать нарельсовые вкладыши 10, как и для прямого 4 участка пути.

Для примера на фиг.2 показан узел скрепления, в котором в подрельсовое железобетонное основание замоноличен спаренный анкер 6. Упругие прутковые клеммы 7 прижаты клеммными болтами с гайками 8 через вогнутую часть верхней части и центрирующие элементы 9 хвостовой частью к подклеммникам, а нижней ветвью к нарельсовым вкладышам 10. Под подошвой рельса предусмотрена электроизолирующая амортизирующая прокладка 11. Расстояние между вертикальными стенками подошвы рельса и внутренними поверхностями анкеров (толщина вертикальной полки вкладыша) как с наружной, так и с внутренней стороны рельса одинаковы и соответствуют f_n.

Приведенный на фиг.3 нарельсовый вкладыш 10 выполняет роль электроизолирующего и амортизирующего элемента, а также воспринимает рабочие нагрузки от элементов скрепления. Вкладыш 10 может состоять из нескольких элементов 12, 13 и иметь выступы 14 для обеспечения стабильного положения, и составлять деталь как единое целое, изготовленную в заводских условиях.

На фиг.4 представлен узел промежуточного рельсового скрепления для регулирования ширины колеи переводной кривой на всем ее протяжении l_пк по внутренней 1 рельсовой нити.

Для выполнения плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходной кривой 2 производится смещение на величину t только внутреннего рельса 1 за счет нарельсовых вкладышей 10′ и 10 с различной толщиной вертикальной полки f_{i нар} с наружной стороны колеи и f_{i внутр} с внутренней стороны колеи. Тем самым обеспечивается текущая ширина колеи S_i, которую целесообразно выполнить на не менее чем четырех подрельсовых площадках для каждого шага i изменения ширины колеи, поскольку уменьшение их количества ведет к увеличению угла набегания и более резкому отводу ширины колеи, что ведет к увеличению боковых нагрузок на рельсовую нить.

Для обеспечения плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходной 2 кривой при первом варианте исполнения способа, для внутренней рельсовой нити на каждом шаге i толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша с внутренней и наружной стороны колеи изменяется по следующим зависимостям f_{i внутр}=f_n+t·(i-1), f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t(1+i), где f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша для прямого участка пути, т.е. для целей регулирования изготавливают набор нарельсовых вкладышей 10, 10′ и 10. В зависимости от условий эксплуатации кривых участков пути шаг t принимается в диапазоне от 2 до 3 мм. Количество шагов i_к изменения ширины колеи рассчитывают с учетом сдвигов упорных поверхностей анкеров 6, i_к=(S_к-S_n)/t-1. На последнем шаге перед КПК ширина рельсовой колеи составляет (S_к-t).

В круговой кривой поддерживают ширину колеи S_к, а нарельсовые вкладыши 10 используют с толщиной вертикальной полки f_n.

Второй вариант способа отвода ширины колеи целесообразно применять на стрелочных переводах с железобетонными брусьями в пределах переводных и закрестовинных кривых.

Выполнение плавного отвода окажет большое значение на продление срока службы как деталей промежуточного рельсового скрепления, так и железобетонных стрелочных брусьев, а также на снижение интенсивности бокового износа рельсов. Известно, что переводная кривая в переводах марки 1/9 имеет радиус, близкий к 200 м, а марки 1/11 – к 300 м.

Применительно к описанной конструкции промежуточного рельсового скрепления, приведенной на фиг.2, без регулировки толщины вертикальной полки нарельсовых вкладышей f_n, используют в следующих зонах:

а) по обеим рельсовым нитям на всем протяжении прямого направления, на подходах к переводной кривой (до сечения А-А), на подходах к закрестовинной кривой (участок В-Г) и за пределами закрестовинной кривой (после сечения Е-Е);

б) по наружной упорной нити переводной кривой (участок А-Б-В) и закрестовинной кривой (участок Г-Д-Е).

Скрепление с регулировкой ширины колеи, как на фиг.4, используют только по внутренней рельсовой нити с наружной стороны колеи (за счет нарельсовых вкладышей с переменной толщиной вертикальной полки f_{i нар}) в переводной кривой (участок А-Б-В) и закрестовинной кривой (участок Г-Д-Е). Это возможно осуществить при изготовлении соответствующих подрельсовых оснований со сдвигом при бетонировке анкеров 6 (или их внутренних упорных поверхностей) для внутренней рельсовой нити в заводских условиях.

Для этого изготавливают железобетонные брусья нескольких типоразмеров (см. фиг.8) для участков пути переводных и закрестовинных кривых стрелочных переводов, с замоноличиваемыми анкерами 6 с межанкерным расстоянием Ак, формирующим ширину рельсовой колеи в кривой, при этом расстояние Ln между упорными поверхностями анкеров 6 формируют для наружной рельсовой нити, а для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров выполняют переменным для каждой группы брусьев на каждом шаге i изменения ширины колеи. Оно определяется как Lкi=Ln+(S_к-S_n)-t·i. При этом выполненняют смещение внутренней упорной поверхности анкера 6 на величину t от оси пути (см. фиг.8), относительно аналогичной поверхности анкера 6 подрельсового основания для прямого участка пути на каждом шаге i а наружная упорная поверхность анкера 6 замоноличена на межанкерном расстояния Aк=An+(S_к-S_n), что позволяет получить на последнем шаге ширину колеи S_к. Необходимо изготовить несколько брусьев под текущую ширину колеи S_i (с учетом длины кривой), выполняя условие обеспечения S_i не менее чем на четырех подрельсовых площадках для каждого шага i изменения ширины колеи.

При этом способе производится смещение только внутреннего рельса на величину t за счет нарельсовых вкладышей 10 с различной толщиной вертикальной полки f_{i нар} с наружной стороны колеи при соответствующем изготовленном со смещением внутренней упорной поверхности анкера 6 подрельсовом основании. При этом f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t·i, а толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша 10′ с внутренней стороны колеи постоянна f_внутр и равна f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша 10 для прямого участка пути. Величину смещения также выбирают t=2÷3 мм. При данном способе количество шагов i_к изменения ширины колеи составляет i_к=(S_к-S_n)/t, имея на последнем шаге максимальную ширину колеи S_к.

Сборку деталей стрелочного перевода, их привязку к месту укладки и укладку в путь предусматривается производить по отработанной в настоящее время технологии для стрелочных переводов с типовыми железобетонными брусьями.

Возможен третий вариант способа плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути, как комбинация первого способа (без использования подрельсовых оснований для круговой кривой), который можно применять для коротких кривых, т.е. использовать только однотипные подрельсовые основания как на переходной, так и на круговой кривой, для чего по внутренней рельсовой нити применять скрепления подобно фиг.4.

Для этого требуется изготовление подрельсового основания одного типоразмера для использования на участках пути в переходной и круговой кривых (см. фиг.9). При этом выполняется замоноличивание анкеров 6 с межанкерным расстоянием Ак=An+(S_к-S_n), формирующим ширину рельсовой колеи. Для стороны наружной рельсовой нити между упорными поверхностями анкеров 6 выполняют расстояние Ln, в соответствии с прямым участком пути. Для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров выполняют размером Lк=Ln+(S_к-S_n)-t, т.е. внутреннюю упорную поверхность анкера 6 замоноличивают со смещением на величину t от оси пути (см. фиг.9), относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, а наружную упорную поверхность анкера замоноличивают на расстоянии Lк от внутренней упорной поверхности анкера.

Используя данные подрельсовые основания, формируют плавный отвод ширины колеи от прямого участка пути с шириной колеи S_n до участка пути круговой кривой с шириной колеи S_к, и поддерживая ширину S_к в круговой кривой. Плавный отвод осуществляют за счет нарельсовых вкладышей 10, 10′ и 10 с различной толщиной вертикальной полки f_{i нар} с наружной стороны колеи с внутренней стороны колеи. Для каждого шага имеют набор вкладышей 10, 10′ и 10 с размерами, определяемыми по следующим зависимостям f_{i внутр}=f_n+t·(i-1), f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t·i где f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша для прямого участка пути.

Текущую ширину колеи S_i также формируют на не менее чем четырех подрельсовых основаниях для каждого шага i изменения ширины колеи на величину смещения t=2÷3 мм. Количество шагов i_к изменения ширины колеи определяют i_к=(S_к-S_n)/t, имея на последнем шаге ширину колеи S_к для круговой кривой.

Использование изложенных способов плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути с железобетонными подрельсовыми основаниями позволяет упростить технологию сборки без использования разнотипных подрельсовых оснований (первый и третий варианты), а поскольку железобетонные брусья изготавливаются по определенному размерному ряду, то замоноличивание со смещением анкеров не усложняет процесс изготовления брусьев. Наличие размерного ряда нарельсовых вкладышей позволяет при эксплуатации проводить корректировку ширины колеи, как при их износе или других отступлениях в геометрии, что намного проще чем заменить подрельсовое основание (шпалу или брус). При правильно подобранной ширине колеи облегчается вписывание железнодорожных тележек с колесными парами, что уменьшает износ рельсов и гребней колес.

Формула изобретения

1. Способ плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходных кривых от прямого участка пути с шириной колеи S_n до участка пути круговой кривой с шириной колеи S_к с использованием железобетонных подрельсовых оснований и анкерных рельсовых скреплений с нарельсовыми вкладышами, имеющими вертикальную полку, размещенную между подошвой рельса и выступающей из бетона упорной поверхностью анкера, отличающийся тем, что на участке переходной кривой производится смещение на величину t только внутреннего рельса за счет нарельсовых вкладышей с различной толщиной вертикальной полки
f_{i нар} с наружной стороны колеи и f_{i внутр} с внутренней стороны колеи, для обеспечения текущей ширины колеи S_i, на не менее чем четырех подрельсовых площадках для каждого шага i изменения ширины колеи, для чего используются подрельсовые основания одного типоразмера.

2. Способ плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходных кривых по п.1, отличающийся тем, что в подрельсовом основании межанкерное расстояние Anк, формирующее ширину рельсовой колеи для переходной кривой больше, чем межанкерное расстояние An подрельсового основания для прямого участка пути на величину (S_к-S_n-t), для наружной рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров выполнено размером Ln, в соответствии с прямым участком пути, а для внутренней рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров выполнено размером Lк=Ln+(S_к-S_n)-2t, при этом внутренняя упорная поверхность анкера смещена замоноличиванием в бетон на величину t от оси пути, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, а наружная упорная поверхность анкера смещена замоноличиванием в бетон на величину t к оси пути относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для круговой кривой.

3. Способ плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переходных кривых по п.1, отличающийся тем, что для внутренней рельсовой нити на каждом шаге i толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша с внутренней и наружной стороны колеи изменяется по следующим зависимостям f_{i внур}=f_n+t·(i-1), f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t(1+i) где f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша для прямого участка пути, величина смещения t равна 2÷3 мм, а количество шагов i_к изменения ширины колеи составляет i_к=(S_к-S_n)/t-1, формируя на последнем шаге ширину рельсовой колеи (S_к-t).

4. Подрельсовое основание для участка пути в круговой кривой, выполненное в виде железобетонного бруса переменного сечения с замоноличиваемыми анкерами, отличающееся тем, что межанкерное расстояние Ак, формирующее ширину рельсовой колеи для круговой кривой, больше, чем межанкерное расстояние An подрельсового основания для прямого участка пути на величину (S_к-S_n) разницы ширины колеи в круговой кривой и прямом участке пути.

5. Подрельсовое основание для участка пути в переходной кривой, выполненное в виде железобетонного бруса переменного сечения с замоноличиваемыми анкерами, отличающееся тем, что межанкерное расстояние Аnк, формирующее ширину рельсовой колеи для переходной кривой больше, чем межанкерное расстояние An подрельсового основания для прямого участка пути на величину (S_к-S_n-1), а именно разницы ширины колеи в круговой кривой и прямом участке пути за вычетом величины смещения t, при этом для наружной рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров выполнено размером Ln в соответствии с прямым участком пути, а для внутренней рельсовой нити номинальное расстояние между упорными поверхностями анкеров выполнено размером Lк=Ln+(S_к-S_n)-2t, при этом внутренняя упорная поверхность анкера смещена замоноличиванием в бетон на величину смещения t от оси пути, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, а наружная упорная поверхность анкера смещена на величину t к оси пути относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для круговой кривой.

6. Способ плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переводных и закрестовинных кривых стрелочных переводов, от прямого участка пути с шириной колеи S_n до участка пути круговой кривой с шириной колеи S_к, с использованием железобетонных подрельсовых оснований и анкерных рельсовых скреплений с нарельсовыми вкладышами, имеющими вертикальную полку, размещенную между подошвой рельса и выступающей из бетона упорной поверхностью анкера, причем для наружной рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров постоянно и соответствует размеру Ln в соответствии с прямым участком пути, отличающийся тем, что на участке кривой производится смещение только внутреннего рельса на величину t за счет нарельсовых вкладышей с различной толщиной вертикальной полки f_{i нар} с наружной стороны колеи, для обеспечения текущей ширины колеи S_i, на не менее чем четырех подрельсовых площадках для каждого шага i изменения ширины колеи, для чего используются подрельсовые основания нескольких типоразмеров, а для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров изменяется в соответствии с зависимостью Lк=Ln+(S_к-S_n)-t·i, при выполнении замоноличиванием в бетон со смещением на величину t от оси пути внутренней упорной поверхности анкера, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути на каждом шаге i, а наружная упорная поверхность анкера замоноличена, формируя постоянную величину межанкерного расстояния Aк=An+(S_к-S_n).

7. Способ плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в переводных и закрестовинных кривых по п.6, отличающийся тем, что для внутренней рельсовой нити на каждом шаге i толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша с наружной стороны колеи изменяется по зависимости f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t·i, а толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша с внутренней стороны колеи постоянна
f_внутр=f_n, где f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша для прямого участка пути, величина смещения t=2÷3 мм, а количество шагов i_к изменения ширины колеи составляет i_к=(S_к-S_n)/t, имея на последнем шаге максимальную ширину колеи S_к.

8. Подрельсовое основание для участков пути переводных и закрестовинных кривых стрелочных переводов, выполненное в виде железобетонного бруса переменного сечения с замоноличиваемыми анкерами с межанкерным расстоянием Ак, формирующим ширину рельсовой колеи в кривой и расстоянием Ln между упорными поверхностями анкеров в соответствии с прямым участком пути для наружной рельсовой нити, отличающееся тем, что для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров изменяется в соответствии с зависимостью при выполнении замоноличиванием в бетон со смещением на величину t от оси пути внутренней упорной поверхности анкера, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути на каждом шаге i, а наружная упорная поверхность анкера замоноличена, формируя постоянную величину межанкерного расстояния
Aк=An+(S_к-S_n).

9. Способ плавного отвода ширины колеи железнодорожного пути в кривых от прямого участка пути с шириной колеи S_n до участка пути круговой кривой с шириной колеи S_к с использованием железобетонных подрельсовых оснований и анкерных рельсовых скреплений с нарельсовыми вкладышами, имеющими вертикальную полку, размещенную между подошвой рельса и выступающей из бетона упорной поверхностью анкера, на участке переходной кривой производится смещение только внутреннего рельса на величину t за счет нарельсовых вкладышей с различной толщиной вертикальной полки f_{i нар} с наружной стороны колеи и f_{i внутр} с внутренней стороны колеи, для обеспечения текущей ширины колеи S_i, на не менее чем четырех подрельсовых основаниях для каждого шага i изменения ширины колеи с использованием подрельсовых оснований одного типоразмера, в которых для наружной рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров соответствует размеру Ln в соответствии с прямым участком пути, отличающийся тем, что для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров составляет Lк=Ln+(S_к-S_n)-t, при выполненной замоноличиванием в бетон со смещением внутренней упорной поверхности анкера на величину смещения t=2÷3 мм от оси пути, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, межанкерное расстояние Aк=An+(S_к-S_n), при этом для внутренней рельсовой нити на каждом шаге i толщина вертикальной полки нарельсовых вкладышей с внутренней и наружной стороны колеи изменяется по следующим зависимостям f_{i внутр}=f_n+t·(i-1), f_{i нар}=f_n+(S_к-S_n)-t·i, где f_n – толщина вертикальной полки нарельсового вкладыша для прямого участка пути, количество шагов i_к изменения ширины колеи составляет i_к=(S_к-S_n)/t, имея на последнем шаге ширину колеи S_к для круговой кривой.

10. Подрельсовое основание для участков пути в переходной и круговой кривых, выполненное в виде железобетонного бруса переменного сечения с замоноличиваемыми анкерами, с межанкерным расстоянием Aк=An+(S_к-S_n), формирующим ширину рельсовой колеи и выполненным для наружной рельсовой нити расстоянием Ln между упорными поверхностями анкеров в соответствии с прямым участком пути, отличающееся тем, что для внутренней рельсовой нити расстояние между упорными поверхностями анкеров составляет Lк=Ln+(S_к-S_n)-t, при выполненной замоноличиванием в бетон со смещением внутренней упорной поверхности анкера на величину t от оси пути, относительно аналогичной поверхности анкера подрельсового основания для прямого участка пути, а наружная упорная поверхность анкера выполнена на расстоянии L_к от внутренней упорной поверхности анкера как на переходной, так и на круговой кривой.

РИСУНКИ