Промежуточные рельсовые скрепления

Требования, предъявляемые к промежуточным рельсовым скреплениям

Промежуточные рельсовые скрепления — элемент верхнего строения пути, служащий для прочного соединения рельсов с опорами, для обеспечения стабильности положения рельсовых нитей. К промежуточным рельсовым скреплениям предъявляют следующие основные требования: обеспечение стабильности ширины колеи и подуклонки рельсов; предотвращение про­дольного перемещения рельсовых нитей по опорам; обеспечение прочно­сти и достаточной упругости для смягчения динамических воздействий, вибрации и колебаний рельсов. Промежуточные скрепления к железобе­тонным шпалам должны включать элементы, исключающие прохождение электрического тока через шпалы от одной рельсовой нити к другой.

По конструкции промежуточные скрепления бывают трех основных видов: нераздельные, позволяющие рельс вместе с подкладкой прикреп­лять к шпале одними и теми же прикрепителями; раздельные, при- 170
крепляющие рельс к подкладке одними прикрепителями, а подкладку к шпале — другими; смешанные, в конструкции которых имеются элемен­ты нераздельного и раздельного скреплений.

Конструкция промежуточных скреплений зависит от вида шпал, на которые укладывают рельсы.

Промежуточное рельсовое скрепление должно обеспечить сопротив­ление продольному перемещению плетей 25—30 кН/м. Для этого нор­мативное прижатие рельса к основанию должно быть не менее 20 кН; средний крутящий момент при затяжке клеммных болтов — не менее 100 Нм, закладных болтов — не менее 70 Нм.

Промежуточные скрепления для деревянных шпал

Типовой конструкцией промежуточного скрепления для деревянных шпал служит костыльное смешанное скрепление ДО с четырьмя или пя­тью костылями (рис. 2.14). Основные костыли удерживают рельс от бо­кового сдвига и опрокидывания, а обшивочные костыли уменьшают сдвиг подкладки при действии горизонтальных сил и вибрацию подкладок.

На прямых участках пути и в кривых радиусом более 1200 м рельсы прикрепляют на каждом конце промежуточной шпалы четырьмя ко­стылями, а на стыковой — пятью костылями. В кривых радиусом 1200 м и менее, а также на мостах, в тоннелях и на участках со скоростями движения свыше 100 км/ч на всех шпалах рельсы прикрепляют пятью костылями.

Костыль — деталь скрепления ДО, прикрепляющая рельс к дере­вянным шпалам или брусьям. Костыли имеют овальную головку,

квадратный стержень и ножевую часть. Длина стандартного кос­тыля 165 мм, масса 0,378 кг. Для выправки пути на пучинах при­меняются удлиненные костыли 205, 240 и 280 мм. Удлиненные костыли имеют призматическую головку с ушками.

Для уменьшения разрушающе­го действия костылей и шурупов при их погружении в шпалы и бру­сья просверливают отверстия: для костылей глубиной 130 мм и диа- 171
метром 12,7 мм, т.е. несколько меньше поперечных размеров костыля (16 х 16), а для шурупов глубиной 155 мм и диаметром 14 мм в шпалах из мягких пород (сосна, ель, пихта) и диаметром 16 мм в шпалах из твер­дых пород (бук, береза, лиственница).

Преимущества скрепления ДО: малодетальность; сравнительно не­большой расход металла; простота в изготовлении и эксплуатации.

Однако скрепление ДО не обеспечивает упругую связь рельса со шпа­лой и плохо сопротивляется угону пути. Вибрация подкладок усиливает механический износ шпалы под подкладкой.

Для уменьшения интенсивности износа шпал при костыльном скреп­лении типа ДО под металлической клинчатой двухребордчатой под­кладкой и шпалой укладывают нашпальные прокладки толщиной от 6 до 10 мм из полимерных материалов (резины, гомбелита и т.п.).

Подкладка путевая — элемент промежуточного рельсового скрепле­ния, металлическая пластина специального профиля, увеличивающая площадь поверхности, передающей давление от рельсов на основание (рис. 2.15).

Для предотвращения продольного перемещения рельсов по подклад­кам на рельсе закрепляют противоугонные приспособления (см. раздел 5.6).

Пружинные противоугоны изготовляют из рессорно-пружинной уг­леродистой и легированной стали и подвергают термической обработке до твердости 286-448 НВ. Среднее значение усилия сдвига противоуго­на вдоль подошвы рельса должно оставаться не менее 800 кг после пя­тикратной постановки противоугона на рельс.

Применение на отечественных железных дорогах находит и раздельное скрепление КД, в котором рельс прижат к подкладке двумя клеммами (рис. 2.16, а). Между гайкой болта и клеммой ставят двухвитковую шайбу.

Подкладку к шпале прикрепляют четырьмя шурупами, под головку которых иногда устанавливают двухвитковые шайбы. Скрепление КД обеспечивает постоянное прижатие рельса к подкладке и не требует ус­тановки противоугонов.

Скрепление Д4 с упругими клеммами позволяет регулировать поло­жение рельсов по высоте до 14 мм за счет изменения толщины подрель­совых прокладок.

Промежуточные скрепления для железобетонных шпал

Типовым промежуточным скреплением для железобетонных шпал служит раздельное клеммно-болтовое скрепление КБ с жесткими клем­мами. Скрепление КБ с подкладкой, обеспечивающее надежную совме­стную работу под подвижной нагрузкой всех элементов прикрепления, используют на наиболее грузонапряженных и скоростных линиях, а так­же на линиях с продолжительным зимним периодом эксплуатации.

Подкладку скрепления укладывают в углубление в верхней поверх­ности шпал и прикрепляют к шпале закладными болтами. Для повыше­ния упругости скрепления под гайку закладного болта укладывают пру­жинную шайбу или тарельчатые пружины.

В скреплениях КБ применяют резиновые подрельсовые прокладки повышенной упругости (толщиной 11 — 13 мм). В местах опирания под­кладок на шпалы ставят прокладки толщиной 7—8 мм. Снижение жест­кости скрепления КБ достигают заменой жестких клемм пружинными. К недостаткам скрепления КБ относят наличие большого числа де­талей, металлоемкость, малый срок службы резиновых прокладок, пло­хую работу скрепления в кривых участках пути. Кроме того, скрепле­ние КБ требует постоянного обслуживания резьбовых соединений.

Закрепление клеммных и зак­ладных болтов обеспечивает постоянное нормативное на­тяжение болтов в целях предот­вращения угона рельсовой пле­ти. Нормальное прижатие пле­ти к основанию в узле скрепле­ния должно составлять не менее 20 кН. Эта норма при скреплениях типа КБ достига­ется при среднем норматив­ном усилии затяжки клеммных и закладных болтов, соответ­ствующем крутящему момен­ту 150 Нм и 120 Нм, при­лагаемому на гайку каждого смазанного болта (рис. 2.17).

Затяжку гаек при подтягива­нии их в процессе эксплуатации проводят с крутящим момен­том: для клеммных болтов — 200 Н-м, закладных — 150 Н-м.

Затяжка гаек осуществляется динамометрическими ключами. Как правило, их подтягивание 174 назначают при падении кругящего момента затяжки гаек клеммных болтов до 100 Н м, закладных —до 70 Н-м.

Усилия затяжки гаек клеммных и закладных болтов определяют по обе­им рельсовым нитям на 10—15 шпалах подряд. На коротких плетях усилия затяжки определяют в трех зонах — на концевых участках (на протя­жении 100 м от концов плетей) и в средней части плети; на длинных плетях — на концевых участках и по длине плети через каждые 400 м.

По результатам контроля определяется средняя величина затяжки и, если она ниже допускаемых значений, то назначается сплошное подтя­гивание клеммных и закладных болтов.

При скреплениях КБ на участках с грузонапряженностью 25 млн ткм брутто/км в год один раз в год (осенью) подтягивают гайки стыковых, клеммных и закладных болтов со смазкой резьбы. На участках с грузо­напряженностью более 25 млн т-км брутто/км в год сплошное подтягива­ние гаек со смазкой резьбы выполняют два раза в год — весной и осенью.

В 70-х годах 20-го века была предпринята попытка внедрения на отече­ственных железных дорогах упругих промежуточных скреплений ЖБ, ЖБР и клемм «Краб» в скреплении КБ. В конце 90-х годов XX века началось внедрение скреплений ЖБР-65 с прутковыми клеммами (рис. 2.18).

Внедряется отечественное промежуточное скрепление АРС с уп­ругими клеммами (рис. 2.19) для анкерной железобетонной шпалы (см. раздел 2.3.2), обеспечивающее регулировку положения рельса по высоте до 20—24 мм.