RU2814899C1 - Vibration isolating base of superstructure of subway track - Google Patents
Vibration isolating base of superstructure of subway track Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814899C1 RU2814899C1 RU2023132422A RU2023132422A RU2814899C1 RU 2814899 C1 RU2814899 C1 RU 2814899C1 RU 2023132422 A RU2023132422 A RU 2023132422A RU 2023132422 A RU2023132422 A RU 2023132422A RU 2814899 C1 RU2814899 C1 RU 2814899C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- rectangular
- transverse support
- transverse
- vibration isolators
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims description 3
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 25
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 9
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION
Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.
Изобретение относится к устройствам верхнего строения пути метрополитена, в частности к виброизолирующему основанию верхнего строения пути метрополитена [E01B1/00, F16F7/00, E02D31/08].The invention relates to devices for the superstructure of a subway track, in particular to a vibration-isolating base for the superstructure of a subway track [E01B1/00, F16F7/00, E02D31/08].
Уровень техники.State of the art.
Верхнее строение пути — это часть железнодорожного пути, которая включает в себя рельсы, скрепления, подрельсовые опоры (например, шпалы) и другие элементы, например, виброизоляторы, предназначенная для принятия нагрузок от колёс подвижного состава и передачи их на нижнее строение пути, а также для направления движения колёс по рельсовой колее.The upper track structure is a part of the railway track, which includes rails, fastenings, under-rail supports (for example, sleepers) and other elements, for example, vibration isolators, designed to accept loads from the wheels of the rolling stock and transfer them to the lower track structure, as well as to direct the movement of wheels along the rail track.
ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУТЕЙ МЕТРО С ФУНКЦИЕЙ ПОПЕРЕЧНОГО ДЕМПФИРОВАНИЯ [CN218561958U, опубл. 03.03.2023], содержащее множество поперечных опорных плит, на которых размещены подрельсовые опоры и которые установлены на множестве виброизоляторов, при этом каждая поперечная опорная плита имеет прямоугольную форму, поперечные опорные плиты соединены между собой, при этом виброизоляторы расположены на двух параллельных продольных линиях на одинаковом расстоянии друг от друга в продольной оси по два виброизолятора под одним рельсом.DAMPING DEVICE FOR SUBWAY TRACKS WITH TRANSVERSE DAMPING FUNCTION [CN218561958U, publ. 03.03.2023], containing a plurality of transverse support plates on which under-rail supports are placed and which are installed on a plurality of vibration isolators, each transverse support plate has a rectangular shape, the transverse support plates are interconnected, and the vibration isolators are located on two parallel longitudinal lines on there are two vibration isolators at the same distance from each other in the longitudinal axis under one rail.
БЕЗБАЛЛАСТНЫЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ Для ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ГРУЗОВОГО И ПАССАЖИРСКОГО ДВИЖЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО СТРОИТЕЛЬСТВА [RU2755804C1, опубл. 21.09.2021], содержащее множество поперечных опорных плит, на которых размещены подрельсовые опоры и которые установлены на множестве виброизоляторов в виде полимерных плит, по размеру соответствующие размерам поперечных опорных плит, при этом каждая поперечная опорная плита имеет прямоугольную форму.BALLAST-FREE RAILWAY TRACK FOR HIGH-SPEED FREIGHT AND PASSENGER TRAFFIC AND METHOD OF ITS CONSTRUCTION [RU2755804C1, publ. 09.21.2021], containing a plurality of transverse support plates on which under-rail supports are placed and which are installed on a plurality of vibration isolators in the form of polymer plates, the size corresponding to the dimensions of the transverse support plates, with each transverse support plate having a rectangular shape.
РЕМОНТИРУЕМАЯ СИСТЕМА ДЕМПФИРОВАНИЯ ИЗ СБОРНЫХ СТАЛЬНЫХ ПРУЖИННЫХ ПЛАВАЮЩИХ ПЛИТ [CN203475236U, опубл. 12.03.2014], содержащее множество поперечных опорных плит, на которых размещены подрельсовые опоры и которые установлены на множестве виброизоляторов, при этом каждая поперечная опорная плита имеет прямоугольную форму, при этом виброизоляторы расположены на двух параллельных продольных линиях на одинаковом расстоянии друг от друга в продольной оси по два или по три виброизолятора под одним рельсом.REPAIRABLE DAMPING SYSTEM FROM PREFABRICATED STEEL SPRING FLOATING PLATES [CN203475236U, publ. 03/12/2014], containing a plurality of transverse support plates on which under-rail supports are placed and which are installed on a plurality of vibration isolators, each transverse support plate having a rectangular shape, and the vibration isolators located on two parallel longitudinal lines at the same distance from each other in the longitudinal axles with two or three vibration isolators under one rail.
Недостатком аналогов и прототипа является высокий уровень вибрации из-за распределения горизонтальных поперечных сил на одну поперечную опорную плиту, за счет использования прямоугольной формы плиты, что не позволяет распределять нагрузки от подвижного состава на соседние плиты, обеспечивая равномерность распределения и снижение амплитуды колебания плит в ответ на приложения нагрузок от подвижного состава.The disadvantage of analogues and the prototype is the high level of vibration due to the distribution of horizontal transverse forces on one transverse base plate, due to the use of a rectangular slab shape, which does not allow the distribution of loads from rolling stock to adjacent slabs, ensuring uniform distribution and reducing the amplitude of vibration of the slabs in response on the application of loads from rolling stock.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
Технической проблемой, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в создании виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена со сниженным уровнем вибрации. The technical problem to be solved by the claimed invention is the creation of a vibration-isolating base for the superstructure of a subway track with a reduced vibration level.
Техническим результатом является повышение виброизолирующих свойств основания и снижение интенсивности вибрации при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути.The technical result is to increase the vibration-isolating properties of the base and reduce the intensity of vibration when rolling stock passes along the superstructure of the track.
Указанный технический результат объективно проявляется в снижении уровня вибрации, возникающего при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути.The specified technical result is objectively manifested in a reduction in the level of vibration that occurs when rolling stock passes along the superstructure of the track.
Указанный технический результат обеспечивает виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, содержащее множество поперечных опорных плит, на которых размещены подрельсовые опоры и которые установлены на множестве виброизоляторов, при этом каждая поперечная опорная плита содержит прямоугольную узкую часть, соединенную с расширяющейся трапецеидальной частью, соединенной с прямоугольной широкой частью, причем поперечные опорные плиты соединены так, что прямоугольная узкая часть одной опорной плиты соприкасается с двумя прямоугольными широкими частями соседних поперечных опорных плит, при этом под прямоугольной узкой частью на продольной оси размещен один виброизолятор, а под прямоугольной широкой частью на равном расстоянии в продольной оси размещено два виброизолятора так, что виброизоляторы в виброизолирующем основании верхнего строения пути метрополитена расположены на двух параллельных продольных линиях на одинаковом расстоянии друг от друга в продольной оси.The specified technical result provides a vibration-isolating base of the superstructure of a subway track, containing a plurality of transverse support plates on which under-rail supports are placed and which are installed on a plurality of vibration isolators, with each transverse support plate containing a rectangular narrow part connected to an expanding trapezoidal part connected to a rectangular wide one part, and the transverse support plates are connected so that the rectangular narrow part of one support plate is in contact with two rectangular wide parts of adjacent transverse support plates, while one vibration isolator is placed under the rectangular narrow part on the longitudinal axis, and under the rectangular wide part at an equal distance in the longitudinal axis two vibration isolators are placed on the axis so that the vibration isolators in the vibration isolating base of the superstructure of the subway track are located on two parallel longitudinal lines at the same distance from each other in the longitudinal axis.
В частности, поперечная опорная плита выполнена из железобетона.In particular, the transverse base plate is made of reinforced concrete.
В частности, длина и ширина прямоугольной узкой части пропорционально равны длине и ширине прямоугольной широкой части.In particular, the length and width of the rectangular narrow part are proportionally equal to the length and width of the rectangular wide part.
В частности, длина прямоугольной узкой части поперечной опорной плиты равна длине прямоугольной широкой части поперечной опорной плиты, а ширина прямоугольной узкой части поперечной опорной плиты равна половине ширины прямоугольной широкой части поперечной опорной плиты.Specifically, the length of the rectangular narrow portion of the transverse support plate is equal to the length of the rectangular wide portion of the transverse support plate, and the width of the rectangular narrow portion of the transverse support plate is equal to half the width of the rectangular wide portion of the transverse support plate.
В частности, виброизоляторы выполнены в виде пружин или пластин.In particular, vibration isolators are made in the form of springs or plates.
В частности, поперечная опорная плита опирается на виброизоляторы посредством установочных винтов.In particular, the transverse support plate is supported by vibration isolators by means of set screws.
В частности, поперечные опорные плиты жестко прикреплены к виброизоляторам подливочным составом, например безусадочной быстротвердеющей смесью.In particular, the transverse support plates are rigidly attached to the vibration isolators with a grouting composition, for example, a non-shrinking, quick-hardening mixture.
В частности, между плитами и виброизоляторами установлена упругая опалубка.In particular, elastic formwork is installed between the slabs and vibration isolators.
В частности, плиты соединены креплениями.In particular, the plates are connected by fastenings.
В частности, каждая четвертая поперечная опорная плита имеет отверстие в центре.In particular, every fourth transverse support plate has a hole in the center.
В частности, на плите размещено шесть подрельсовых опор, четыре опоры находятся на прямоугольной широкой части и две опоры - на прямоугольной узкой части.In particular, six under-rail supports are placed on the plate, four supports are located on the rectangular wide part and two supports are located on the rectangular narrow part.
В частности, подрельсовые опоры находятся на одинаковом расстоянии друг от друга в продольной оси.In particular, the rail supports are at the same distance from each other in the longitudinal axis.
В частности, между поперечными опорными плитами расположены упругие уплотнители.In particular, elastic seals are located between the transverse support plates.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
На фиг. 1 показан вид поперечной опорной плиты заявленного виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена сверху. In fig. 1 shows a top view of the transverse support plate of the claimed vibration-isolating base of the superstructure of a subway track.
На фиг. 2 показано поперечное сечение плиты с фиг.1 по плоскости А-А с установленными на виброизолирующем основании верхнего строения пути метрополитена рельсами.In fig. Figure 2 shows a cross-section of the slab from Figure 1 along plane A-A with rails installed on the vibration-isolating base of the superstructure of the subway track.
На фиг. 3 показан общий вид виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена.In fig. Figure 3 shows a general view of the vibration-isolating base of the superstructure of the subway track.
На фиг. 4 схематично показаны возникающие в одной из поперечных опорных плит горизонтальные поперечные силы от подвижного состава.In fig. Figure 4 schematically shows the horizontal lateral forces generated by the rolling stock in one of the transverse support plates.
На фиг. 5 показан общий вид виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена, известного из уровня техники.In fig. Figure 5 shows a general view of the vibration-isolating base of the superstructure of a subway track, known from the prior art.
На фигурах обозначено: 1 – поперечная опорная плита, 2 – виброизолятор, 3 – нижнее строение пути, 4 – прямоугольная узкая часть, 5 – расширяющаяся трапецеидальная часть, 6 – прямоугольная широкая часть, 7 - подрельсовая опора, 8 - путевой рельс, 9 – крепление кронштейна контактного рельса, 10 – кронштейн контактного рельса, 11 – контактный рельс, 12 – узел крепления, 13 - установочный винт, 14 – монтажное отверстие, 15 – упругая опалубка, 16 - отверстие. The figures indicate: 1 – transverse support plate, 2 – vibration isolator, 3 – lower track structure, 4 – rectangular narrow part, 5 – expanding trapezoidal part, 6 – rectangular wide part, 7 – under-rail support, 8 – track rail, 9 – fastening the contact rail bracket, 10 – contact rail bracket, 11 – contact rail, 12 – fastening unit, 13 – set screw, 14 – mounting hole, 15 – elastic formwork, 16 – hole.
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
В настоящей заявке под нижним строением пути подразумевается монолитное или сборное плоское жесткое основание в лотке тоннеля.In this application, the lower track structure means a monolithic or prefabricated flat rigid base in the tunnel tray.
Под продольной осью пути понимается линия, проходящая через центр пути и направленная вдоль его длины.The longitudinal axis of the path is understood as a line passing through the center of the path and directed along its length.
Под продольным направлением плиты понимается направление, которое проходит вдоль длины поперечной опорной плиты.The longitudinal direction of the slab means the direction that runs along the length of the transverse base plate.
Под поперечным направлением понимается направление, перпендикулярное продольному направлению.By transverse direction is meant a direction perpendicular to the longitudinal direction.
Под вертикальными силами от подвижного состава понимаются силы, которые возникают от веса подвижного состава, веса экипажа (эти силы постоянны), а также от колебаний на рессорах, от неровности пути и неровности на колесах.By vertical forces from rolling stock we mean forces that arise from the weight of the rolling stock, the weight of the crew (these forces are constant), as well as from vibrations on the springs, from track unevenness and unevenness on the wheels.
Под продольными силами от подвижного состава понимаются силы, которые действуют вдоль направления движения поезда, возникающие из-за взаимодействия колес с рельсами, ускорения и торможения подвижного состава, неровностей на рельсах или колесах.Longitudinal forces from rolling stock are understood as forces that act along the direction of train movement, arising due to the interaction of wheels with rails, acceleration and braking of rolling stock, and unevenness on the rails or wheels.
Под горизонтальными поперечными силами от подвижного состава понимаются силы, которые действуют перпендикулярно движению поезда. Горизонтальные поперечные силы возрастают при движении состава в кривых участках пути из-за центробежных сил и направляющего усилия, действующего на первые оси тележек состава, которые стремятся продолжить прямолинейное движение, но рельс, уложенный по кривой, заставляет колесную пару повернуть. Horizontal shear forces from rolling stock refer to forces that act perpendicular to the movement of the train. Horizontal lateral forces increase when the train moves in curved sections of the track due to centrifugal forces and the directing force acting on the first axes of the train's bogies, which tend to continue moving in a straight line, but the rail laid along the curve forces the wheel pair to turn.
Виброизолирующее основание верхнего строения пути содержит сборные поперечные опорные плиты 1, каждая из которых имеет виброизоляторы, опирающиеся на нижнее строение пути 3.The vibration-isolating base of the upper track structure contains prefabricated transverse support plates 1, each of which has vibration isolators resting on the lower track structure 3.
Поперечная опорная плита 1 выполнена из железобетона. Поперечная опорная плита 1 содержит три последовательные части: прямоугольную узкую часть 4, расширяющуюся трапецеидальную часть 5, прямоугольную широкую часть 6. Расширяющаяся трапецеидальная часть 5 на виде сверху имеет форму трапеции, а прямоугольные части 4 и 6 имеет форму прямоугольника на виде сверху, как показано на фиг. 1 и 3. The transverse support plate 1 is made of reinforced concrete. The transverse support plate 1 contains three successive parts: a rectangular narrow part 4, a flared trapezoidal part 5, a rectangular wide part 6. The flared trapezoidal part 5 has a trapezoidal shape in the top view, and the rectangular parts 4 and 6 have a rectangular shape in the top view, as shown in fig. 1 and 3.
Применяемые в настоящем описании признаки узкий/широкий имеют относительный, а не абсолютный характер, и трактуются только по отношению друг к другу, так узкая часть имеет меньшую ширину, чем широкая часть, и наоборот. Под шириной части понимается размер части в поперечном направлении опорной плиты, под длиной части понимается размер части в продольном направлении опорной плиты.The narrow/wide characteristics used in the present description are relative, not absolute, and are interpreted only in relation to each other, so the narrow part has a smaller width than the wide part, and vice versa. By the width of a part is meant the size of the part in the transverse direction of the base plate, by the length of the part is meant the size of the part in the longitudinal direction of the base plate.
Предпочтительно, длина прямоугольной узкой части 4 равна длине прямоугольной широкой части 6, а ширина прямоугольной узкой части 4 равна половине ширины прямоугольной широкой части 6.Preferably, the length of the rectangular narrow part 4 is equal to the length of the rectangular wide part 6, and the width of the rectangular narrow part 4 is equal to half the width of the rectangular wide part 6.
Поперечные опорные плиты 1 в собранном виде расположены таким образом, что одна поперечная опорная плита 1 прямоугольной узкой частью 4 примыкает к прямоугольной широкой части 6, широкой частью 6 - к прямоугольной узкой части 4 соседней поперечной опорной плиты 1, как показано на фиг.3. The assembled transverse support plates 1 are arranged in such a way that one transverse support plate 1 is adjacent to the rectangular narrow part 4 with the rectangular wide part 6, and the wide part 6 is adjacent to the rectangular narrow part 4 of the adjacent transverse support plate 1, as shown in Fig.3.
Форма поперечной опорной плиты 1 обеспечивает равномерность распределения горизонтальных поперечных сил на несколько плит от подвижного состава, за счет наличия прямоугольной узкой части 4 и прямоугольной широкой части 6 и их чередования в собранном виде. Каждая поперечная опорная плита 1 опирается на виброизоляторы 2, представляющие собой, например пружины из металла или пластины, выполненные, например, из полимерных материалов. Каждая поперечная опорная плита 1 предпочтительно опирается на три виброизолятора 2, предпочтительно один в центре прямоугольной узкой части 4 и два под прямоугольной широкой частью 6. При этом расстояние между виброизоляторами 2 рассчитано таким образом, что виброизоляторы в продольной оси расположены на одинаковых расстояниях друг от друга. В частности, виброизолятор 2 под прямоугольной узкой частью 4 расположен на центральной оси поперечной опорной плиты 1, а два виброизолятора 2 под прямоугольной широкой частью 6 удалены в продольной оси на расстояние равное длине прямоугольной узкой части 4.The shape of the transverse support plate 1 ensures uniform distribution of horizontal transverse forces across several plates from the rolling stock, due to the presence of a rectangular narrow part 4 and a rectangular wide part 6 and their alternation in assembled form. Each transverse support plate 1 rests on vibration isolators 2, which are, for example, metal springs or plates made, for example, of polymer materials. Each transverse support plate 1 is preferably supported by three vibration isolators 2, preferably one in the center of the rectangular narrow part 4 and two under the rectangular wide part 6. Moreover, the distance between the vibration isolators 2 is designed in such a way that the vibration isolators in the longitudinal axis are located at equal distances from each other . In particular, vibration isolator 2 under the rectangular narrow part 4 is located on the central axis of the transverse support plate 1, and two vibration isolators 2 under the rectangular wide part 6 are removed in the longitudinal axis at a distance equal to the length of the rectangular narrow part 4.
Для применения в метрополитене на верхней поверхности поперечной опорной плиты 1 выполнены крепления 9 для закрепления кронштейнов контактного рельса 10 с возможностью установки контактного рельса 11 с помощью узла крепления 12. При этом крепления 9 расположены таким образом, что два расположены вдоль прямоугольной широкой части 6 и один расположен в середине прямоугольной узкой части 4.For use in the subway, fastenings 9 are made on the upper surface of the transverse support plate 1 to secure the brackets of the contact rail 10 with the possibility of installing the contact rail 11 using the fastening unit 12. In this case, the fastenings 9 are located in such a way that two are located along the rectangular wide part 6 and one located in the middle of the rectangular narrow part 4.
Поперечная опорная плита 1 посредством, например установочных винтов 13, имеет возможность регулировки положения для установки в проектное положение, а также жестко фиксироваться к виброизоляторам 2 посредством заполнения подливочным составом, например безусадочной быстротвердеющей смесью, монтажных отверстий 14.The transverse support plate 1, by means of, for example, set screws 13, has the ability to adjust the position for installation in the design position, and is also rigidly fixed to the vibration isolators 2 by filling the mounting holes 14 with a grout composition, for example, a non-shrinking quick-hardening mixture.
Между поперечной опорной плитой 1 и виброизолятором 2 установлена упругая опалубка 15, предотвращающая вытекание подливочного состава и обеспечивающая постоянную герметизацию зазора между плитой 1 и виброизолятором 2 в процессе регулировки положения поперечной опорной плиты 1 на проектные отметки.Between the transverse support plate 1 and the vibration isolator 2, an elastic form 15 is installed, which prevents the leakage of the grout composition and ensures constant sealing of the gap between the plate 1 and the vibration isolator 2 during the process of adjusting the position of the transverse support plate 1 to the design marks.
Между собой поперечные опорные плиты 1 соединены креплениями, которые могут быть предустановленными или установленными в момент монтажа. Между поперечными опорными плитами 1 предпочтительно расположены упругие уплотнители, представляющие собой резиновые или силиконовые ленты. Каждая четвертая поперечная опорная плита 1 имеет отверстие 16 в центре с предпочтительным размером не менее 400×600 мм для возможности очистки и ревизии водоотводного лотка.The transverse support plates 1 are connected to each other by fastenings, which can be pre-installed or installed at the time of installation. Between the transverse support plates 1, elastic seals are preferably located, which are rubber or silicone bands. Every fourth transverse support plate 1 has a hole 16 in the center with a preferred size of at least 400×600 mm to allow cleaning and inspection of the drainage tray.
Габаритные размеры поперечной опорной плиты 1 составляют предпочтительно 2170 мм вдоль оси пути на 3400 мм поперек оси пути. Толщина поперечной опорной плиты 1 в подрельсовом сечении составляет предпочтительно 350 мм.The overall dimensions of the transverse support plate 1 are preferably 2170 mm along the track axis by 3400 mm across the track axis. The thickness of the transverse support plate 1 in the under-rail section is preferably 350 mm.
Виброизоляторы 2 опираются на нижнее основание 3 пути, расположенное под уклоном, предпочтительно, в 3 ‰ к продольной оси, независимо от кривизны участка пути. В нижнем строении пути 3 сформирован продольный водоотводной лоток. Vibration isolators 2 rest on the lower base 3 of the track, located at a slope of, preferably, 3‰ to the longitudinal axis, regardless of the curvature of the track section. A longitudinal drainage tray is formed in the lower structure of track 3.
На плите 1 размещены подрельсовые опоры 7, предпочтительно шесть подрельсовых опор, таким образом, что четыре опоры 7 находятся на прямоугольной широкой части 6 на одинаковом расстоянии друг от друга и две опоры 7 - на прямоугольной узкой части 4, также на одинаковом расстоянии друг от друга. Подрельсовые опоры 7 выполнены с возможностью обеспечения опоры для путевых рельсов 8. On the plate 1 there are under-rail supports 7, preferably six under-rail supports, in such a way that four supports 7 are located on the rectangular wide part 6 at the same distance from each other and two supports 7 are located on the rectangular narrow part 4, also at the same distance from each other . The under-rail supports 7 are configured to provide support for the track rails 8.
Виброизолирующее основание верхнего строения пути используется следующим образом.The vibration-isolating base of the track superstructure is used as follows.
При прохождении подвижного состава по верхнему строению пути возникают вертикальные, продольные и поперечные силы из-за взаимодействия колёс с рельсами, появляющиеся от колебания кузова на рессорах, неровностей на пути, виляния состава, ускорений и торможений. Возникновение этих сил приводит к появлению вибрационных колебаний. При эксплуатации виброизоляторы, например стальные пружины или полимерные пластины, гасят вибрационные колебания, передающиеся от верхнего строения пути к нижнему через заявленное устройство, за счет сжатия и растяжения виброизоляторов. When rolling stock passes along the upper track structure, vertical, longitudinal and transverse forces arise due to the interaction of wheels with rails, resulting from vibrations of the body on springs, unevenness on the track, wobbling of the train, acceleration and braking. The emergence of these forces leads to the appearance of vibration oscillations. During operation, vibration isolators, for example steel springs or polymer plates, dampen vibration vibrations transmitted from the upper track structure to the lower one through the claimed device due to compression and stretching of the vibration isolators.
Обоснование технического результата.Justification of the technical result.
Технический результат - снижение уровня вибрации при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути достигается за счет уменьшения вибрационных колебаний. Уменьшение вибрационных колебаний можно разделить на гашение вертикальных, продольных сил и горизонтальных поперечных сил, передающихся от подвижного состава и верхнего строения пути к нижнему строению пути.The technical result - reducing the level of vibration when rolling stock passes along the superstructure of the track is achieved by reducing vibration vibrations. The reduction of vibration vibrations can be divided into the damping of vertical, longitudinal forces and horizontal transverse forces transmitted from the rolling stock and the superstructure to the substructure.
Так как указанные силы связаны с взаимодействием колес с рельсами, ускорением и торможением подвижного состава, неровностями на рельсах или колесах, их поглощение достигается, за счет поглощения вибрационной энергии виброизоляторами и преобразования этой энергии в тепловую. Since these forces are associated with the interaction of wheels with rails, acceleration and braking of rolling stock, unevenness on rails or wheels, their absorption is achieved by absorbing vibration energy by vibration isolators and converting this energy into heat.
Гашение поперечных сил также происходит за счет поглощения вибрационной энергии виброизоляторами и преобразования этой энергии в тепловую. The damping of lateral forces also occurs due to the absorption of vibration energy by vibration isolators and the conversion of this energy into thermal energy.
Поперечные опорные плиты имеют форму в виде прямоугольной узкой части, расширяющейся трапецеидальной части, прямоугольной широкой части. У плит длина прямоугольной узкой части равна длине прямоугольной широкой части, а ширина прямоугольной узкой части равна половине ширины прямоугольной широкой части, что позволяет скреплять плиты в продольной оси, с чередованием ориентации плит так, что одна плита прямоугольной узкой частью примыкает к прямоугольным широким частям соседних плит, а прямоугольной широкой частью примыкает к прямоугольным узким частя соседних плит.The transverse support plates are shaped as a rectangular narrow part, a flared trapezoidal part, and a rectangular wide part. For slabs, the length of the rectangular narrow part is equal to the length of the rectangular wide part, and the width of the rectangular narrow part is equal to half the width of the rectangular wide part, which makes it possible to fasten the slabs in the longitudinal axis, alternating the orientation of the slabs so that one slab with a rectangular narrow part is adjacent to the rectangular wide parts of neighboring ones slabs, and the rectangular wide part adjoins the rectangular narrow parts of neighboring slabs.
В результате заявленное виброизолирующее основание верхнего строения пути имеет участки, на которых на одной поперечной прямой имеются две прямоугольные широкие части двух соседних плит, что обеспечивает возможность передачи поперечных сил от одной плиты к двум соседним через соприкасающиеся расширяющиеся трапецеидальные части (см. фиг. 3). As a result, the claimed vibration-isolating base of the superstructure of the track has sections in which, on one transverse straight line, there are two rectangular wide parts of two adjacent slabs, which makes it possible to transfer transverse forces from one slab to the two adjacent ones through the touching expanding trapezoidal parts (see Fig. 3) .
Кроме того, в результате каждая плита сопряжена с двумя другими плитами в поперечном направлении, что позволяет совместно работать трем соседним плитам (как показано на фиг. 4), распределяя нагрузки от подвижного состава на три соседние плиты, обеспечивая равномерность распределения и снижение амплитуды колебания плит в ответ на приложения нагрузок от подвижного состава. Тогда как при прямоугольной форме плит, известных из уровня техники, горизонтальные поперечные силы распределяются только на одну плиту (см. фиг. 5).In addition, as a result, each slab is associated with two other slabs in the transverse direction, which allows the three adjacent slabs to work together (as shown in Fig. 4), distributing the loads from the rolling stock onto the three adjacent slabs, ensuring uniformity of distribution and reducing the amplitude of vibration of the slabs in response to applied loads from rolling stock. Whereas with the rectangular shape of the slabs known from the prior art, the horizontal transverse forces are distributed only on one slab (see Fig. 5).
Под каждой опорной плитой находится по три виброизолятора. Несмотря на нечетное количество, за счет их расположения: под прямоугольной узкой частью на центральной оси плиты, а под прямоугольной широкой частью два виброизолятора удалены в продольной оси на расстояние длины прямоугольной узкой части, в продольном оси и на параллельных линиях обеспечивается равноудаленность виброизоляторов, что приводит к равномерному распределению и гашению вертикальных, продольных и поперечных сил. Виброизоляторы находятся в вершинах равнобедренного треугольника, обеспечивающие полное покрытие в горизонтальной плоскости для гашения горизонтальных поперечных сил.There are three vibration isolators under each base plate. Despite the odd number, due to their location: under the rectangular narrow part on the central axis of the slab, and under the rectangular wide part, two vibration isolators are removed in the longitudinal axis at a distance of the length of the rectangular narrow part; in the longitudinal axis and on parallel lines, equidistance of the vibration isolators is ensured, which leads to to uniform distribution and damping of vertical, longitudinal and transverse forces. Vibration isolators are located at the vertices of an isosceles triangle, providing complete coverage in the horizontal plane to absorb horizontal shear forces.
Расстояние между виброизоляторами равномерно по длине и минимально по расстоянию, поскольку это снижает изгибающие моменты в плите. При предложенных размерах максимальные изгибающие моменты возникают при монтаже плиты, а не под подвижным составом. При этом высота (толщина) плиты получается минимальной, что обеспечивает её компактное размещение в поперечном сечении тоннеля.The distance between vibration isolators is uniform along the length and minimal in distance, since this reduces bending moments in the slab. With the proposed dimensions, the maximum bending moments occur during installation of the slab, and not under the rolling stock. In this case, the height (thickness) of the slab is minimal, which ensures its compact placement in the cross section of the tunnel.
Был рассмотрен вариант трапецеидальных плит, но при этом углы боковых граней относительно малые, что приводит к увеличению сил, действующих на уплотнители между стыками плит от продольных и горизонтальных поперечных сил.The option of trapezoidal slabs was considered, but the angles of the side faces are relatively small, which leads to an increase in the forces acting on the seals between the joints of the slabs from longitudinal and horizontal transverse forces.
Расположенные между поперечными опорными плитами упругие уплотнители дополнительно поглощают и рассеивают энергию вибрации, тем самым повышая виброизолирующие свойства основания и снижая уровень вибрации при прохождении подвижного состава.Elastic seals located between the transverse support plates additionally absorb and dissipate vibration energy, thereby increasing the vibration-isolating properties of the base and reducing the level of vibration during the passage of rolling stock.
Примеры.Examples.
Для количественной оценки повышения виброизолирующих свойств предлагаемой конструкции при прохождении подвижного состава был проведен эксперимент по измерению уровня виброускорений, возникающих при прохождении подвижного состава по верхнему строению пути. В качестве прибора для измерения виброускорений был использован виброметр с трехосевыми акселерометрами. Для эксперимента запустили подвижный состав со скоростью 70 км/ч по верхнему строению пути с испытуемыми виброизолирующими основаниями верхнего строения пути метрополитена и в одинаковых точках (на подрельсовой опоре и на тоннельной обделке на уровне 1,2 м от уровня головок рельсов), измерили с помощью виброметра уровни виброускорений для типового и виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена. Полученные результаты приведены в таблице 1.To quantitatively assess the increase in the vibration-isolating properties of the proposed design during the passage of rolling stock, an experiment was conducted to measure the level of vibration accelerations that occur when the rolling stock passes along the superstructure of the track. A vibrometer with three-axis accelerometers was used as a device for measuring vibration accelerations. For the experiment, rolling stock was launched at a speed of 70 km/h along the superstructure of the track with the test vibration-isolating bases of the superstructure of the subway track and at the same points (on the under-rail support and on the tunnel lining at a level of 1.2 m from the level of the rail heads), measured using vibrometer levels of vibration accelerations for a standard and vibration-isolating base of the superstructure of a subway track. The results obtained are shown in Table 1.
В качестве испытуемого виброизолирующего основания верхнего строения пути метрополитена были использованы:The following were used as a test vibration-isolating base for the superstructure of the subway track:
- виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, содержащее множество поперечных опорных блоков, на которых размещены одиночные подрельсовые опоры и которые установлены на одиночных виброизоляторах под каждым блоком (А);- vibration-isolating base of the upper structure of the subway track, containing a plurality of transverse support blocks on which single under-rail supports are placed and which are installed on single vibration isolators under each block (A);
- виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, содержащее монолитную опорную плиту прямоугольной формы, на которой размещены подрельсовые опоры и которая установлена на множестве виброизоляторов, размещенных в две линии попарно, симметрично относительно оси пути (Б);- vibration-isolating base of the upper structure of the subway track, containing a monolithic rectangular base plate on which under-rail supports are placed and which is installed on a plurality of vibration isolators placed in two lines in pairs, symmetrically relative to the axis of the track (B);
- верхнее строение пути метрополитена без виброизолирующего основания (В);- the superstructure of a subway track without a vibration-isolating base (B);
- виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, содержащее множество поперечных опорных плит, на которых размещены подрельсовые опоры и которые установлены на множестве виброизоляторов, при этом каждая поперечная опорная плита содержит прямоугольную узкую часть, соединенную с расширяющейся трапецеидальной частью, соединенной с прямоугольной широкой частью, причем поперечные опорные плиты соединены так, что прямоугольная узкая часть одной опорной плиты соприкасается с двумя прямоугольными широкими частями соседних поперечных опорных плит, при этом под прямоугольной узкой частью на продольной оси размещен один виброизолятор, а под прямоугольной широкой частью на равном расстоянии от оси симметрии опорной плиты размещено два виброизолятора так, что виброизоляторы в виброизоляционном основании верхнего строения пути метрополитена расположены на двух параллельных продольных линиях на одинаковом расстоянии друг от друга в продольной оси (Г);- a vibration-isolating base of the superstructure of a subway track, containing a plurality of transverse support plates on which under-rail supports are placed and which are installed on a plurality of vibration isolators, each transverse support plate containing a rectangular narrow part connected to an expanding trapezoidal part connected to a rectangular wide part, and the transverse support plates are connected so that the rectangular narrow part of one support plate is in contact with two rectangular wide parts of adjacent transverse support plates, while one vibration isolator is placed under the rectangular narrow part on the longitudinal axis, and under the rectangular wide part at an equal distance from the axis of symmetry of the support plate two vibration isolators are placed so that the vibration isolators in the vibration isolating base of the superstructure of the subway track are located on two parallel longitudinal lines at the same distance from each other in the longitudinal axis (D);
- виброизолирующее основание верхнего строения пути метрополитена, отличающееся от основания Г тем, что дополнительно имеет упругие уплотнители в виде лент (Д).- a vibration-isolating base for the superstructure of a subway track, which differs from the base G in that it additionally has elastic seals in the form of tapes (D).
Таблица 1 - Полученные значения снижения на обделке эквивалентного уровня виброускорений при прохождении подвижного состава по верхнему строению, измеренные виброметром, по сравнению с типовой конструкцией без виброизоляторов, дБаTable 1 - Obtained values of reduction on the lining of the equivalent level of vibration accelerations when rolling stock passes through the superstructure, measured with a vibrometer, compared with a standard design without vibration isolators, dBa
Полученные данные свидетельствуют о том, что содержание у поперечной опорной плиты прямоугольной узкой части, соединенной с расширяющейся трапецеидальной частью, соединенной с прямоугольной широкой частью, причем поперечные опорные плиты соединены так, что прямоугольная узкая часть одной опорной плиты соприкасается с двумя прямоугольными широкими частями соседних поперечных опорных плит, обеспечивает равномерное распределение горизонтальных поперечных, вертикальных и продольных сил. Размещение виброизоляторов на двух параллельных продольных линиях на одинаковом расстоянии друг от друга в продольной оси так, что под прямоугольной узкой частью на продольной оси один виброизолятор, а под прямоугольной широкой частью на равном расстоянии в продольной оси два виброизолятора, обеспечивают полное покрытие в горизонтальной плоскости для гашения горизонтальных поперечных сил.The data obtained indicate that the transverse support plate contains a rectangular narrow part connected to an expanding trapezoidal part connected to a rectangular wide part, and the transverse support plates are connected so that the rectangular narrow part of one support plate is in contact with two rectangular wide parts of adjacent transverse support plates, ensures uniform distribution of horizontal transverse, vertical and longitudinal forces. Placing vibration isolators on two parallel longitudinal lines at equal distances from each other in the longitudinal axis so that there is one vibration isolator under the rectangular narrow part on the longitudinal axis, and two vibration isolators under the rectangular wide part at an equal distance in the longitudinal axis, provide complete coverage in the horizontal plane for damping horizontal shear forces.
Claims (13)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814899C1 true RU2814899C1 (en) | 2024-03-06 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203475236U (en) * | 2013-08-06 | 2014-03-12 | 江苏振华轨道交通设备有限公司 | Reparable damping system of prefabricated steel spring floating slab |
| RU2733595C1 (en) * | 2020-03-19 | 2020-10-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Динамические системы" | Railway track superstructure in tunnel |
| RU2755804C1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-09-21 | Акционерное общество "РЖДстрой" | Ballast-free railway track for cargo and passenger high-speed traffic and method for construction thereof |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203475236U (en) * | 2013-08-06 | 2014-03-12 | 江苏振华轨道交通设备有限公司 | Reparable damping system of prefabricated steel spring floating slab |
| RU2733595C1 (en) * | 2020-03-19 | 2020-10-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Динамические системы" | Railway track superstructure in tunnel |
| RU2755804C1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-09-21 | Акционерное общество "РЖДстрой" | Ballast-free railway track for cargo and passenger high-speed traffic and method for construction thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nelson | Recent developments in ground-borne noise and vibration control | |
| RU2624147C1 (en) | Plate for rail track, passively absorbing dynamic vibrations | |
| CN106894299B (en) | A detachable multi-order resonance track ballast bed dynamic vibration damping assembly | |
| Sung et al. | Effect of additional anti-vibration sleeper track considering sleeper spacing and track support stiffness on reducing low-frequency vibrations | |
| CN113201980A (en) | Elastic damping compression type high-grade vibration-damping split fastener for urban rail transit | |
| CN105421165B (en) | Steel rail fixing structure for ballastless track and steel rail supporting device of steel rail fixing structure | |
| Dumitriu et al. | On the Rolling Noise Reduction by Using the Rail Damper. | |
| KR101526820B1 (en) | Rail floating isolation and support apparatus | |
| CN114717882B (en) | A fully assembled ballastless track for preventing train derailment and overturning | |
| RU2814899C1 (en) | Vibration isolating base of superstructure of subway track | |
| US4923118A (en) | Anti-vibration support system for railroads | |
| CN116876265B (en) | A vibration-damping track structure used in railway transportation | |
| RU2814900C1 (en) | Method for construction of vibration isolating base of superstructure of subway track | |
| Xinwen et al. | Vertical vibration analysis of vehicle-track-subgrade coupled system in high speed railway with dynamic flexibility method | |
| KR20120097636A (en) | Low-vibration railroad bridge of elastic resin fixing method | |
| CN110616599A (en) | Temporary steel rail fixing structure and longitudinal groove blocking block installation construction method | |
| CN110700017A (en) | Construction method of through-type continuous supporting track system | |
| KR101338375B1 (en) | Railway and bridge | |
| RU112203U1 (en) | UPPER WAY DEVICE | |
| JP4466297B2 (en) | Structure to reduce ground vibration due to vertical vibration of girder | |
| JPH0841801A (en) | Roadbed for rails | |
| CN119843526B (en) | A low-height dynamic vibration absorber and vibration reduction system for floating slabs | |
| CN211079786U (en) | Temporary fixing structure for steel rail | |
| CN113089389B (en) | Steel rail vibration absorber device | |
| CN113652903A (en) | Railway sleeper for rail transit |