x

Улучшители для авто- и железных дорог

Страниц: 1
Печать

Автор темы
Старший пользователь
****





На строительство и ремонт дорог в мире выделяются колоссальные суммы денег. В основе предложенной автором заявки на пат. 2017121499 на изобретение шпальной рамы и гвоздевой пластины лежит экономический посыл, которым диктуется необходимость снижения финансовых и материальных затрат на возведение железных и автомобильных дорог.

Для решения задачи автором предложена шпальная рама для железнодорожного пути, выполненная в виде железобетонной рамы (рис. 1 и 2), которая имеет продольные балки 1 и соединяющие их поперечные 2. У обоих видов балок концы выпущены за раму. С ними длина поперечных балок будет равна длине стандартной бетонной шпалы, т.е. 2,7 м. А длина продольных балок - без малого 3 м. Рама имеет ложи, подобные тем, что имеются на известных железобетонных шпалах. Они предназначены для установки на них «основных» и «промежуточных» элементов крепления рельсов. Ложи для «основных» стандартных элементов крепления расположены на стыке продольных и поперечных балок.

Шпальная рама - Улучшители для авто- и железных дорог
Рис. 1. Шпальная рама:

1 - продольные балки;
2 - поперечные балки;
3 - двухсторонние площадки
(позиции для рис 1 и 2).


Вид А, повернуто, увеличено
Шпальная рама Вид А, повернуто, увеличено - Улучшители для авто- и железных дорог
Рис. 2. Вид А шпальной рамы

Вид Б
Фрагмент гвоздевой пластины - Улучшители для авто- и железных дорог
Рис. 3. Фрагмент гвоздевой пластины:
4 - продолговатые отверстия;
5 - шипы;
6 - ромбовидные отверстия;
7 - ребро жесткости;
8 - псевдошипы (позиции для рис. 3-5).


Вид В
Вид Г гвоздевой пластины - Улучшители для авто- и железных дорог
Рис. 4. Вид Г гвоздевой пластины

Рис. 5. Вид В гвоздевой пластины - Улучшители для авто- и железных дорог
Рис. 5. Вид В гвоздевой пластины
Для названных «промежуточных» и тоже стандартных элементов крепления рельсов ложи расположены на двухсторонних площадках 3, которые выполнены как одно целое с продольными балками. Сами продольные балки предназначены для прокладки по ним рельсов. Поперечные балки посредине могут иметь соединительные перемычки (болтовые, в виде замковых деталей или др., на рисунке не показаны). Кроме того, рама может быть выполнена в конструктивных подвариантах, например с поперечными балками, концы которых не выпущены за раму.

Для образования новой рельсошпальной секции длиной в рельс рамы должны быть прикреплены снизу к рельсам. Между ними выставляют температурный шов в 10-15 мм. При этом крайние шпальные рамы закрепляют также с учетом возможности выставить температурный шов между рамами при стыковке рельсошпальных решеток в железнодорожный путь. Преобразованный шпальными рамами и уложенный он будет функционировать как путь с обычными шпалами, но новый путь обойдется дешевле. Во-первых, экономия будет на железобетоне - основе для известных шпал и новой рамы. На шпальную раму железобетона пойдет чуть больше, чем его нужно для четырех железобетонных шпал, а по отношению к длине рельсового пути она займет площадь, рассчитанную для семи шпал. То есть экономия железобетона составит примерно 3/7=43%.

При отсутствии опорной площади «сэкономленных» трех шпал сама несущая способность шпальной рамы не уменьшится. Она, несущая способность этих трех шпал, виртуально переместится из между-рельсового пространства в подрельсовые виртуальные междушпальные промежутки, которых у шпальной рамы нет.

Во-вторых, сэкономить можно на уменьшении высоты шейки рельсов, которая рассчитана на невозможность излома рельсов при постоянно-переменных нагрузках колесных пар вагонов на рельсы, в промежутках между известными шпалами. Это уменьшение высоты шейки рельсов возможно, потому что у шпальных рам нет промежутков, и рельсы на всей длине имеют опору - продольные балки 1 через амортизационные элементы. Эту экономию металла за счет высоты рельсы еще нужно оценить.

Кроме того, существует ряд других вопросов и показателей, связанных с новообразуемыми рельсовыми путями на основе шпальных рам, таких как повышение плавности и ровности хода поезда, уменьшение ударных нагрузок на стыках рельсов новой рельсошпальной решетки; они требуют дополнительного расчета и проверки. Они могут быть выполнены и подтверждены или опровергнуты специалистами при натурных испытаниях опытного отрезка нового железнодорожного пути.

Предполагается, что рельсошпальная решетка, собранная на основе шпальных рам, будет надежна, если стандартные элементы крепления рельсов - «основные», установленные в ложи на пересечении балок 1 и 2, и «промежуточные» в ложах на двухсторонних площадках 3 - будут крепить рельсы на равном расстоянии - через каждые 0,5 м. Ее антиопрокидыватели, т.е. выпущенные за раму концы поперечных балок 2, будут по ней тоже равномерно распределены через каждые 1,5 м. Для равнинных длинных и прямых участков железной дороги каждая вторая шпальная рама может быть выполнена без антиопрокидывателей, что также повысит экономичность пути.

Шпальные рамы, как и все другое, будут нуждаться в ремонте. Для этого по бокам нарушенной шпальной рамы или со стороны ее нарушенной половины должна быть отрыта или машиной профрезерована площадка вполовину ширины рамы. Затем соединительные перемычки (болтовые или в виде замковых деталей) в середине поперечных балок 2 нарушенной шпальной рамы следует разъединить. После этого половинка или обе половинки нарушенной рамы должны быть вытащены из под рельсов, а на их место вставлены заменяющие половинки рамы, которые при их соединении и подбивке восстановят работоспособность и целостность отдельной рельсошпальной решетки.

Для автодорог автор указанной заявки предлагает вместо того, чтобы асфальт латать и перестилать каждый год, добавку в асфальт - гвоздевую пластину (рис. 3). Она при применении как минимум на стратегических мостах позволит в разы увеличить межремонтный период асфальтового полотна мостов, дабы избежать эффекта бутылочного горла соответствующей автодороги. А если гвоздевой пластиной заметаллизировать наиболее загруженные участки автотрасс, то это полностью устранит на них появление колейности. Качественные дороги для регионов и страны в целом - это хорошо.

Понятно, что против хороших дорог своим действием или бездействием выступают дорожно-ремонтные организации, т.к. им это выгодно. Гвоздевая пластина, надеется автор, переломит ситуацию с дорогами в лучшую сторону. Она, для придания ей звания «защитника дороги», вобрала в себя нужные для этого элементы от известных гвоздевых и просечно-вытяжных пластин, а именно (рис. 3-5) ее размеры 1 на 3 или 5 м. Она перфорирована двумя видами отверстий, которые занимают разную площадь на пластине и чередуются на ней.

Продолговатые отверстия 4 получают в результате вырубки рядов 50-миллиметровых шипов 5 в теле пластины и их сгибания вниз острым концом. А ряды с ромбовидными отверстиями 6 получены в результате просечно-вытяжного формирования и придания бортам отверстий плоской формы: края пластины загнуты вниз, а торцевые края загнуты вниз под 90° с небольшим закруглением места сгиба и образованием ребра жесткости 7. Боковые края загнуты резко и с наклоном «под пластину».

При их сгибе образуются псевдошипы 8 из концов ошипованных участков пластины и из крайне расположенных бортов ромбовидных отверстий; на пластине часть бортов ромбовидных отверстий 6 могут быть рассечены по центрально-продольной линии, и разрезанные концы бортов отверстий должны быть загнуты вниз как псевдошипы.

Пластины следует укладывать на свежий верхний асфальтовый слой в длину в две соседние строчки одна за другой на расстоянии 50 мм. После раскладки пластин на свежем асфальте по ним и остальному асфальту укатку следует производить до полного уплотнения асфальта. При первом прокатывании катка по гвоздевым пластинам последняя своими ребрами жесткости 7, шипами 5 и боковыми псевдошипами 8 вонзится в асфальт, а ее перфорированное тело врежется в верхний слой асфальта бортами продолговатых 4 и ромбовидных 6 отверстий.

При следующих прокатываниях асфальт накрепко обожмет все ее шипы и псевдошипы, а также ребра жесткости и пробитумит их от ржавления. При этом шипы и псевдошипы, отогнутые вниз на 80-85°, будут более надежно удерживать пластину в асфальте. А некоторые шипы и псевдошипы еще и согнутся в глубине асфальта при натыкании на что-либо, что повысит закрепление в асфальте конкретного шипа или псевдошипа.

Для надежного закрепление в асфальте переднего и заднего краев пластины, шипы 5 на них выполнены в два ряда, в разбежку и с наклоном в две стороны. Это важно для их безопасной эксплуатации. Также важно, что ребра жесткости 7 переднего и заднего краев пластины загнуты вниз с небольшим закруглением места сгиба. Такой сгиб предотвратит упор в пластину чего-либо, ее смятие и нарушение дорожного полотна в этом месте, например такой сгиб предотвратит упор в пластину кромки отвала снегоочистительной машины. Заасфальтированная гвоздевая пластина станет поверхностной арматурой для верхнего слоя асфальта, которая не даст ошипованным колесам автомашин скалывать асфальт ниже бортов отверстий 4 и 6 более, чем высота самих шипов.

Препятствуя разрушению асфальта, эта арматура, т.е. борта отверстий, будут одновременно
не допускать скольжения по гвоздевой пластине не только летней авторезины, но и зимней ошипованной. Такая резина и ее шипы будут постоянно в зацеплении с бортами отверстий в пластине, словно зубья шестеренок. Гвоздевая пластина при своем долгом использовании со временем сотрется до толщины фольги, и тогда часть бортов ромбовидных отверстий начнет разрываться. В этом случае она может быть выдернута из полотна дороги и заменена новой, уложенной по показанной схеме, и дорога обретет прежние вид и удобство проезда. Мост и дорога при их строительстве с гвоздевой пластиной станут несколько дороже, что компенсируется увеличением межремонтного периода.
Страниц: 1
Печать
 

Рекомендуемые темы
Тема Последнее сообщение
Модели авто для первых персон - шишковозы | Гараж Последнее сообщение Четверг, 30 Авг, 2012 г., 11:18
от CakeFan
Падение Детройта - крах авто-империи | Великая история Последнее сообщение Понедельник, 8 Июл, 2019 г., 10:18
от Stevie


Карта сайта | iMode | WAP | WAP 2 | RSS
© Forum Cake, 2021
...