Способ изготовления бетонной шпалы, включающий в себя следующие операции: вставление элементов напрягаемой арматуры в форму для шпал, автоматическое одновременное натяжение отдельных элементов напрягаемой арматуры, заполнение бетоном формы для шпал, затвердевание бетона, выемка бетонной шпалы из формы, причем для бетонной шпалы используются больше четырех, в особенности от пяти до восьми, элементов напрягаемой арматуры, и элементы напрягаемой арматуры подвергают напрягающему воздействию по отдельности, однако, одновременно.

[0001] Способ изготовления бетонной шпалы в рамках циклического процесса, включающий в себя следующие операции:

[0002] Способ по п.1, отличающийся тем, что оба конца элемента напрягаемой арматуры имеют резьбу, и один конец фиксируют в анкерном шпинделе, а другой конец натягивают при помощи натяжного шпинделя и фиксируют шпиндельными ходовыми гайками, которые упираются в форму для шпал.

[0003] Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют напрягаемую арматуру с ребристой поверхностью.

[0004] Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют напрягаемую арматуру с профилированной поверхностью.

[0005] Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют напрягаемую арматуру с гладкой поверхностью и с фиксацией на концах.

[0006] Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в форме для шпал изготавливают несколько, предпочтительно от двух до восьми, бетонных шпал, расположенных рядом друг с другом.

[0007] Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в бетонной шпале с восемью элементами напрягаемой арматуры используют два расположенных друг над другом ряда по четыре элемента напрягаемой арматуры в каждом.

[0008] Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в бетонной шпале, содержащей пять элементов напрягаемой арматуры, элементы располагают как углы квадрата с одним в центре или же асимметрично.

[0009] Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что элементы напрягаемой арматуры перед их выемкой из формы разгружают одновременно, каждый из элементов напрягаемой арматуры отдельно.

Область техники

Изобретение относится к способу изготовления бетонной шпалы, включающему в себя следующие операции: установку элементов напрягаемой арматуры в форму для шпал, натяжение напрягаемой арматуры, заполнение формы для шпал бетоном, затвердевание бетона и выемку бетонной шпалы из формы.

Уровень техники

Для изготовления шпал из напряженно-армированного бетона используются формы для шпал, которые непрерывно участвуют в технологическом процессе. После очистки форм для шпал их заполняют жидким бетоном, затем они проходят через вибрационную секцию. Время затвердевания жидкого бетона в заполненной им форме для шпал сокращается благодаря подводу тепла, например, в обогревательной камере. Когда бетон становится достаточно прочным, формы для шпал приподнимают и переворачивают, чтобы можно было вынимать бетонные шпалы из формы.

Обычные бетонные шпалы, как правило, имеют по четыре встроенных элемента напрягаемой арматуры, которые расположены в два ряда и на расстоянии друг от друга в боковом направлении. Однако шпалы с такой арматурой не приспособлены или только условно приспособлены для высоких осевых нагрузок.

Эти обычные шпалы из напряженно-армированного бетона производятся в рамках циклического процесса. При этом все четыре элемента напрягаемой арматуры натягиваются автоматизированно одновременно, но по отдельности, и точно также снова разгружаются.

Известны также шпалы с восемью напрягаемыми арматурными элементами, которые одновременно автоматизированно нагружаются и снова разгружаются, причем при прежних способах с применением более чем четырех напрягаемых моноэлементов, т.е. четырех отрезков арматурной проволоки для предварительно напряженного железобетона, последние в этом случае соединяют в пучки по меньшей мере из двух элементов напрягаемой арматуры в каждом, затем эти пучки натягиваются совместно.

Кроме того, известен также способ изготовления в так называемом стенде для натяжения арматуры, при котором в натяжной стенд может вкладываться практически любое количество напрягаемой арматуры.

При этом используются, как правило, от 12 до 24 отрезков арматурной проволоки, которые соответственно натягивают поочередно и удерживают на конце клиньями. Однако при этом способе велики издержки, необходимые для получения требуемых длинных форм.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача нахождения простого и экономичного способа изготовления бетонной шпалы, приспособленной к воздействию высоких осевых нагрузок.

Для решения этой задачи согласно изобретению предусмотрено, что в способе упомянутого в начале вида для бетонной шпалы используют больше четырех, в особенности от пяти до восьми, элементов напрягаемой арматуры, которые натягивают по отдельности, однако одновременно, и таким же образом снова разгружают. Этот процесс приложения нагрузки, так же как и процесс снятия нагрузки, производится автоматизированно при помощи соответствующего натяжного механизма. Согласно изобретению осевая нагрузка, воздействующая на шпалу из армированного бетона, воспринимается более чем четырьмя элементами напрягаемой арматуры, в особенности элементами в количестве от 5 до 8. При этом в определенных случаях напрягаемая арматура может быть более тонкой, чем обычная напрягаемая арматура, вследствие чего создается лучшее распределение нагрузки. В известном способе использовали как максимум четыре элемента напрягаемой арматуры, так как обычные натяжные механизмы не допускали одновременного, автоматического натяжения большего количества элементов арматуры в циклическом процессе, кроме того, при наличии более чем четырех элементов напрягаемой арматуры возникает проблема их размещения, которая затрудняет автоматическое приложение нагрузки.

В способе согласно изобретению предпочтительно наличие винтовой резьбы на обоих концах элемента напрягаемой арматуры, один конец фиксируется в анкерном шпинделе, а другой конец натягивается и фиксируется в натяжном шпинделе посредством шпиндельных ходовых гаек, которые упираются в форму для шпал. Для создания нагрузки к натяжным шпинделям прилагают тяговое усилие, а затем навинчивают гайку на резьбу, вследствие чего в напрягаемой арматуре удерживается необходимое предварительное напряжение.

Особенно предпочтительно применение напрягаемой арматуры с ребристой или профилированной поверхностью. При выполненной таким образом поверхности образуется прочное соединение между напрягаемой арматурой и окружающим бетоном и, таким образом, благоприятное распределение сил.

В рамках изобретения предусматривается возможность изготовления в одной форме для шпал нескольких, предпочтительно от двух до восьми, бетонных шпал, расположенных рядом друг с другом. Таким образом, создается возможность одновременного изготовления большего количества бетонных шпал. Дальнейшие признаки способа описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Наряду с этим изобретение относится к бетонной шпале с арматурой из напряженных арматурных элементов, а также, в определенных случаях, с ненапряженной арматурой.

Бетонная шпала согласно изобретению отличается тем, что она изготовлена описанным способом и имеет более чем четыре, в особенности от пяти до восьми, элементов напрягаемой арматуры.

Краткое описание фигур чертежей

Дальнейшие преимущества и детали изобретения описываются на основе вариантов осуществления со ссылкой на фигуры чертежей. Фигуры представляют собой схематичные изображения и на них показаны

фиг. 1А - элемент напрягаемой арматуры, используемый при способе согласно изобретению;

фиг. 1В - форма для шпал в боковой проекции с разрезом со вставленной напрягаемой арматурой;

фиг. 1С - деталь передней проекции формы для шпал с фиг. 1В;

фиг. 1D - деталь горизонтальной проекции формы для шпал с фиг. 1В;

фиг. 2А - боковая проекция бетонной шпалы согласно изобретению;

фиг. 2В - горизонтальная проекция бетонной шпалы с фиг. 2А;

фиг. 2С - передняя проекция бетонной шпалы с фиг. 2А;

фиг. 3A-3C - еще один вариант осуществления бетонной шпалы согласно изобретению;

фиг. 4А и 4В - дальнейшие варианты осуществления бетонных шпал согласно изобретению.

Осуществление изобретения

На фиг. 1А показан элемент 1 напрягаемой арматуры, который имеет на одном конце анкерный болт 2, чтобы закреплять им элемент 1 напрягаемой арматуры в форме для шпал. На другом конце элемента 1 напрягаемой арматуры находится натяжной винт 3, имеющий резьбу, на которую навинчена гайка 4.

На фиг. 1В показана форма 5 для шпал в боковой проекции с частичным разрезом. В форме 5 для шпал анкерными болтами 2 и натяжными винтами 3 укреплены несколько элементов 1 напрягаемой арматуры. Внутренний контур 6 формы 5 для шпал приспособлен к форме изготавливаемой бетонной шпалы. Для различных бетонных шпал используются различные формы, или формы для шпал позволяют изменять их геометрические характеристики при помощи форм-вкладок или вставок из листового металла. Как лучше всего видно на фиг. 1D, в форме 5 для шпал возможно изготовление в рамках одного технологического цикла нескольких бетонных шпал, расположенных рядом друг с другом. Анкерные болты 2 и натяжные винты 3 упираются в соответствующие торцевые стенки формы 5 для шпал. Натяжение 1 напрягаемой арматуры производится посредством одновременного медленного растягивающего движения натяжных шпинделей, которые одновременно фиксируются, путем вращения гаек 4. В представленном варианте осуществления каждая бетонная шпала имеет восемь элементов напрягаемой арматуры, которые расположены в двух рядах, находящихся друг над другом, с четырьмя элементами 1 напрягаемой арматуры в каждом из них.

При изготовлении бетонных шпал элементы 1 напрягаемой арматуры сначала вставляют в форму 5 для шпал. Затем производят одновременное натяжение элементов 1 напрягаемой арматуры, причем каждый из элементов 1 напрягаемой арматуры натягивается отдельно. Затем в форму 5 для шпал заливают жидкий бетон и уплотняют его при помощи вибрации. Затвердевание происходит само собой, однако возможно и его ускорение путем подвода тепла. После этого готовую бетонную шпалу можно вынимать из формы.

На фиг. 2А-2С, 3A-3C, 4А, 4В соответственно показаны варианты осуществления бетонных шпал, изготовленных описанным способом. Бетонные шпалы 7, 8 имеют симметричное строение. К среднему, ровному участку 9 верхней стороны бетонной шпалы 7 на каждом из его концов примыкает скошенный участок 10, с которым граничит незначительно наклоненный участок 11, уклон которого составляет в представленном варианте осуществления примерно 1:40. К нему примыкает скошенный участок 12, конечная часть 13 бетонной шпалы 7 является ровной. Бетонная шпала 7 содержит восемь элементов 1 напрягаемой арматуры. Как лучше всего видно на фиг. 2В, бетонная шпала 7 в своей средней части имеет сужение по бокам. Участок для укладки рельсов бетонной шпалы 7 имеет в нижней части ширину примерно от 320 до 380 мм.

Бетонная шпала 8, показанная на фиг. 3A-3C, имеет, по существу, такую же конструкцию, как и бетонная шпала, показанная на фиг. 2А-2С. Так как обе бетонные шпалы 7, 8 имеют по восемь элементов напрягаемой арматуры, они в состоянии воспринимать высокие осевые нагрузки.

Дальнейший вариант осуществления бетонной шпалы, изготовленной описанным способом, показан в разрезе на фиг. 4А. Бетонная шпала 14 имеет пять элементов напрягаемой арматуры, из которых четыре расположены как углы квадрата, а пятый элемент напрягаемой арматуры - в центре. Еще один вариант осуществления бетонной шпалы показан в разрезе на фиг. 4В. Бетонная шпала 15 также имеет пять элементов напрягаемой арматуры, из которых три расположены в нижнем ряду и два - в верхнем ряду, причем элементы напрягаемой арматуры нижнего и верхнего ряда расположены со смещением относительно друг друга.