Как крепятся рельсы к шпалам
⟦Рельсовые скрепления⟧
промежуточные, стыковые
виды: КБ, ЖБР, АРС
Рельсовые скрепления — деталь, прикрепляющая рельсы к подрельсовому основанию (шпалам) или соединяющая рельсы между собой. Рельсовые скрепления играют важную роль в определении геометрических параметров, пространственной жесткости и общей надежности колеи. От них также зависит, как подвижные части движущегося транспорта будут взаимодействовать с полотном, уменьшая уровень вибраций..
Меню страницы:
Материал страницы предоставляется, как есть, без возможности редактирования и добавления информации. Данная страница несет исключительно информационный характер, хоть и имеет спонсоров в лице компаний ООО «ЛитСтройКом» и GREENRAIL GROUP S.R.L. Основная цель которая преследовалась при создании данного материала, это консолидация нужной информации на одной странице. Мы надеемся такой подход облегчит новому поколению специалистов по Ж/Д, получить актуальную информацию.
⟦Устройство рельсовых скреплений⟧
Рельсовые скрепления это ключевые элементы ВСП – приспособления, соединяющие металлоконструкции между собой и/или с основанием (то есть с деревянными/железобетонными шпалами).
Также востребованы при создании бесстыковой дороги, когда нужно, чтобы под воздействием внешних факторов смещались только концевые части плетей, а средние оставались неизменными даже при серьезных перепадах температуры. То, в каком количестве они будут использованы, напрямую повлияет на затраты при строительстве и эксплуатации. Экономить на них небезопасно, но и нет смысла увеличивать количество скрепления на километр пути, ведь тогда вырастут расходы на эксплуатацию железной дороги.
Изначально когда только строились первые железные дороги, для соединения рельс и шпал использовали костыли. Но такой элемент имел множество недостатков, главным из которых был уменьшение прижатия при постоянной вибрации от состава. Именно борьба с вибрацией усложнила устройство рельсового скрепления и добавило в него пружинный элемент клемму ЖБР.
Помимо соединения, эти элементы решают следующие задачи:
Делятся они на две главные группы:
Стыковые – используются для соединения звеньев двутавровых балок между собой;
Промежуточные – для фиксации металлоконструкций на опорных основаниях.
Скрепление рельсов: промежуточные крепления на ЖД пути, виды и назначения соединения со шпалами
При проектировании железнодорожных объектов важно уделять достаточное внимание всем элементам полотна. Поэтому мы всесторонне рассмотрим стыковые и промежуточные скрепления рельсов: выясним, что они собой представляют и какими могут быть, определимся с назначением, видами и типами, классификацией вообще. Также посмотрим на специфику монтажа при использовании различных опорных конструкций. Максимум полезной информации, чтобы вы могли понять, по каким принципам их выбирать и как использовать на практике.
Чтобы вы в полной мере представляли их важность, отдельно отметим, что они играют серьезную роль в определении геометрических параметров, пространственной жесткости и общей надежности колеи. От них также зависит, как подвижные части движущегося транспорта будут взаимодействовать с полотном.
Скрепления рельсов – что это такое?
Это ключевые элементы ВСП (верхнего строения пути) – приспособления, соединяющие металлоконструкции между собой и/или с основанием (то есть с деревянными/железобетонными шпалами).
Также востребованы при создании бесстыковой дороги, когда нужно, чтобы под воздействием внешних факторов смещались только концевые части плетей, а средние оставались неизменными даже при серьезных перепадах температуры. То, в каком количестве они будут использованы, напрямую повлияет на затраты при строительстве и эксплуатации. Важно помнить, что экономить на них небезопасно.
Зачем нужны рельсовые скрепления: их назначение, виды, описание
Помимо соединения, эти элементы решают следующие задачи:
Ключевыми точками для их применения становятся: цепи в створах со светофорами (маневровые, входные, выходные, проходные), границы блок-участков, электрифицированные линии, дороги с диспетчерской централизацией. И это достаточно разнообразные части ВСП, поэтому особенности их классификации мы подробно рассмотрим ниже.
Они делятся на две главные группы:
Фото стыкового крепления типа КД
Варианты обустройства стыков – на весу, на одной шпале или на сдвоенных. Между двумя зафиксированными изделиями проката обычно оставляют небольшой зазор, предусматривая тем самым возможность удлинения и расширения при росте температуры. Для перемещения концов технические отверстия делают овальными или круглыми. В последнем случае их сечение больше диаметра крепежных деталей.
Отдельно рассмотрим материалы исполнения и комплектацию данных элементов ВСП. Стыковые рельсовые скрепления состоят из набора болтов с шайбами и гайками, а также из накладок, но это в самом общем случае. Если же они изолирующие, то есть блокирующие электроток, тогда они либо обладают объемлющими накладками – несколькими прослойками и втулками из полиэтилена, фибры или текстолита, либо клееболтовые, когда стеклотканевая изоляция монолитно фиксируется на рельсе при помощи эпоксидного клея. Если токопроводящие, то являются штепсельными и выполняются из стальной проволоки. Привариваются к неиспользуемой грани головки металлоконструкции. Для обратной тяги их выполняют из медного троса.
Промежуточные элементы в свою очередь бывают:
Каждый вариант находит свое применение в зависимости от предполагаемых нагрузок на линию.
Рис. 1.1. Промежуточные скрепления
Фото крепление типа КБ
Отдельного внимания заслуживает особенность промежуточных рельсовых скреплений отлично сопротивляться продольному перемещению. Если выбраны раздельные элементы, то и дополнительной фиксации не потребуется, что удобно. Плюс, такая конструкция будет естественным образом защищена от «угона», то есть от продольного смещения вдоль путей, тем более если опорное основание будет лежать на щебеночном балласте. Это упругий слой, который поможет равномерно передать нагрузку на земляное полотно, а также сможет эффективно отводить воду от ВСП.
А вот смешанное или нераздельное соединение для защиты от «угона» необходимо дополнительно комплектовать противоугонами. Это пружинные скобы, которые защемляются на подошве двутавровой жд направляющей одним своим концом, а другим защелкиваются с противоположной стороны подошвы. Также могут быть оснащены прижимным клином, но обычно устанавливаются без него, так как тогда они максимально легкие и в них нечему ломаться (в наличии всего одна деталь). Такие устройства хорошо зарекомендовали себя на узко- и ширококолейных линиях, на одно- и двухпутных полотнах. Они просты в обслуживании и эксплуатируются длительное время, поэтому их установка экономически оправдана.
Похожие новости
Естественно, промежуточные рельсовые фиксаторы применяются для установки в определенном количестве (как любые другие), а не произвольно. На километр пути их понадобится от 40 до 90-100 штук, в зависимости от длины используемых металлоконструкций (стандартные Р-65 выпускаются по 25 и 12,5 м, но возможны варианты). Отдельно нужно подсчитать число закладных и клеммных болтов, гаек, шайб, накладок и резины, шурупов, костылей, уже упомянутых противоугонов, боковых упоров, скоб. Примерные данные есть в специальных таблицах – они станут удобным ориентиром для облегчения последующих вычислений.
Классификации рельсовых скреплений
Широко распространены следующие:
По исполнению клеммы все виды крепления рельсов к шпалам классифицируют на:
Все виды ЖД-скреплений рельс со шпалами также разделяются по типу монтажа – на следующие разновидности:
В рамках консультации специалисты компании ПромПутьСнабжение подскажут, какие товары нужны именно для вашего объекта. Мы же перейдем к рассмотрению опорного основания, материал исполнения которого тоже играет важную роль.
Рельсовые скрепления при деревянных шпалах
При нераздельных соединениях крепление осуществляется сразу с опорой через подкладку.
Раздельные – рельсовый жд металлопрокат скреплен только с подкладкой, а подкладка независимо соединена с опорой.
При смешанных жд профиль через подкладку соединяется с опорой, и, кроме того, она самостоятельно прикрепляется к опоре.
В настоящее время в постоянной эксплуатации находятся в основном два типа скреплений – костыльное скрепление Д (рис. 2.1) и раздельное скрепление КД (рис. 2.2, а). Применяется также скрепление Д4 (рис. 2.2, б).
Рис. 2.1. Костыльное скрепление Д
Подкладку к шпале принято пришивать двумя обшивочными костылями, а жд металлопрокат к шпале на прямых участках пути – костылями, расположенными диагонально. На кривых при необходимости направляющие к шпалам пришивают дополнительно костылями. Основными недостатками являются: смятие древесины под подкладкой и разработка костыльных отверстий, возможность напресовки снега и грязи под подошвой, что является причиной уширения колеи и схода подвижного состава.
В раздельном скреплении КД металлическая подкладка крепится к шпале четырьмя шурупами, а рельсовая балка прижимается к подкладке двумя жесткими П-образными клеммами и клеммными болтами. В отличие от Д обеспечивает постоянное прижатие к подкладке и позволяет производить регулировку по высоте до 14 мм. При этом обеспечивается стабильность ширины колеи и облегчается замена. Основной недостаток КД – его многодетальность и большая материалоемкость.
Скрепления типа Д4 отличаются многодетальностью и металлоемкостью. Они сильнее, чем костыли, зажимают рельсы и таким образом препятствуют угону. Могут использоваться при укладке бесстыкового пути. Между металлом и подкладкой укладываются прокладки разной толщины, что позволяет регулировать положение по высоте.
Рис. 2.2. Раздельное скрепление для деревянных шпал
а – типа КД; типа – Д4; 1 – двухвинтовая шайба; 2 – шуруп;
3 – подкладка; 4 – клеммный болт; 5 – клемма; 6 – подрельсовая площадка; 7 – прокладка под подкладку.
Наиболее распространены нераздельные, которые могут быть 2 видов:
Частным случаем на постсоветских и российских железных дорогах является скрепление Д. (расшифровка которого: Д – для деревянных шпал). Отличается наличием клинчатой ребордчатой подкладки и сразу двумя моделями монтажных элементов. Удерживает металлоконструкцию не только от бокового сдвига, но и от опрокидывания, но обладает тем же минусом, что у всех крепежей подобного типа прочность со временем ухудшается.
Кратко о размерах: диаметр наиболее распространенных шурупов – 22 и 24 мм, при длине 150 и 170 мм соответственно.
Внимание, оба варианта являются жесткими: в процессе их эксплуатации контакт между деталями постепенно нарушается, что приводит к убыстрению износа между элементами ВСП. Чтобы предотвратить преждевременный выход полотна из строя, нужно обеспечить упругую связь, которую неуклонно совершенствуют конструкторы разных стран.
Наглядное изображение промежуточного крепления подкладкой КД
Рельсовые скрепления при железобетонных шпалах
Скрепления для железобетонных шпал могут быть:
Актуальны следующие их разновидности:
Наиболее распространенным промежуточным скреплением для железобетонных шпал является раздельное скрепление КБ с жесткими клеммами. Типовое раздельное клеммно-болтовое скрепление работает в главном пути более 50 лет. В таком скреплении рельс прижимается к подкладке двумя жесткими клеммами, а подкладка крепится к шпале двумя закладными болтами. Основными недостатками скрепления КБ является его многодетальность (21 деталь), материалоемкость (41,6 т металла и 2,1 т полимеров на 1 км пути) и большое количество болтов (16 тыс. болтов на 1 км). Степень натяжения болтов быстро ослабевает, что требует регулярной и частой проверки, смазки и подтяжки.
Бесподкладочные упругие нераздельные скрепления ЖБР с прутковой клеммой обладают большей, чем у КБ, стабильностью натяжения болтов. недостаток таких скреплений – высокая трудоемкость при сборке и недостаточная стабильность ширины колеи в кривых. Разновидностями таких скреплений являются скрепления ЖБР-65П и ЖБР-65Ш.
В модернизированном подкладочном скреплении ЖБР-65П вместо плоских клемм применены пружинные прутковые и металлическая подкладка. Бесподкладочное шурупно-дюбельное скрепление ЖБР-65Ш имеет два шурупа, которые ввинчиваются в дюбели, заделанные в шпалу, и прижимают клеммы к подошве рельса.
Фото промежуточное скрепление ЖБР на шурупе
Схема ЖБР на шурупе
Основным недостатком скреплений ЖБР и АРС является недостаточная обеспеченность стабильной ширины колеи в кривых участках пути, особенно в крутых кривых. Причиной этого является плохое качество полимерных элементов скреплений.
Рис. 4.4. Нераздельное упругое анкерное скрепление АРС-4
1 – упругая клемма; 2, 3 – монорегулятор-фиксатор; 4 – подклеммник; 5 – анкер; 6 – изолирующий уголок; 7 – резиновая прокладка.
Фото промежуточное скрепление АРС 4
Мы подробно рассмотрели назначение рельсовых скреплений, их основные виды и особенности, и фото тоже помогут вам определиться. А чтобы выбор был еще проще, обращайтесь за консультацией в «ПромПутьСнабжение».
Как крепятся рельсы к шпалам
Рисунок 1.4 Промежуточное скрепление КБ-65
Рисунок 1.4 Промежуточное скрепление КБ-65
Интерактивная схема 1.3 Элементы скрепления КБ-65
Интерактивная схема 1.3 Элементы скрепления КБ-65
прокладка под подкладку
скоба для изолирующей втулки
Рисунок 1.5 Промежуточное скрепление КБ-65 в пути
Рисунок 1.5 Промежуточное скрепление КБ-65 в пути
Рисунок 1.6 Промежуточное скрепление ЖБР-65 на железобетонных шпалах
Рисунок 1.6 Промежуточное скрепление ЖБР-65 на железобетонных шпалах
Интерактивная схема 1.4 Элементы скрепления ЖБР-65
Интерактивная схема 1.4 Элементы скрепления ЖБР-65
Видеоролик 1.2 Промежуточное скрепление ЖБР-65
Видеоролик 1.2 Промежуточное скрепление ЖБР-65
Рисунок 1.7 Промежуточное скрепление ЖБР-65Ш
Рисунок 1.7 Промежуточное скрепление ЖБР-65Ш
Интерактивная схема 1.5 Элементы скрепления ЖБР-65Ш
Интерактивная схема 1.5 Элементы скрепления ЖБР-65Ш
шуруп с шестигранной головкой
Рисунок 1.8 Промежуточное скрепление ЖБР-65ПШМ
Рисунок 1.8 Промежуточное скрепление ЖБР-65ПШМ
Интерактивная схема 1.6 Элементы скрепления ЖБР-65ПШМ
Интерактивная схема 1.6 Элементы скрепления ЖБР-65ПШМ
шуруп с шестигранной головкой
Рисунок 1.9 Промежуточное скрепление ЖБР-65ПШ
Рисунок 1.9 Промежуточное скрепление ЖБР-65ПШ
Интерактивная схема 1.7 Элементы скрепления ЖБР-65ПШ
Интерактивная схема 1.7 Элементы скрепления ЖБР-65ПШ
шуруп с шестигранной головкой
Рисунок 1.10 Промежуточное скрепление СМ-1
Рисунок 1.10 Промежуточное скрепление СМ-1
Интерактивная схема 1.8 Элементы скрепления СМ-1
Интерактивная схема 1.8 Элементы скрепления СМ-1
шуруп с шестигранной головкой
боковой упор полимерный
Рисунок 1.11 Промежуточное скрепление АРС
Рисунок 1.11 Промежуточное скрепление АРС
Интерактивная схема 1.9 Элементы скрепления АРС
Интерактивная схема 1.9 Элементы скрепления АРС
Видеоролик 1.3 Промежуточное скрепление АРС
Видеоролик 1.3 Промежуточное скрепление АРС
Рисунок 1.12 Железобетонные шпалы с установленным промежуточным скреплением W-30
Рисунок 1.12 Железобетонные шпалы с установленным промежуточным скреплением W-30
Интерактивная схема 1.10 Элементы скрепления W-30
Интерактивная схема 1.10 Элементы скрепления W-30
Рисунок 1.13 Промежуточное скрепление Pandrol
Рисунок 1.13 Промежуточное скрепление Pandrol
Интерактивная схема 1.11 Элементы скрепления Pandrol
Интерактивная схема 1.11 Элементы скрепления Pandrol
фиксатор рабочего положения
боковой опорный изолятор
Рисунок 1.14 Промежуточное скрепление Pandrol в пути
Рисунок 1.14 Промежуточное скрепление Pandrol в пути
Способы прикрепления рельсов к шпалам
Способы прикрепления рельсов к шпалам зависят от:
Таблица 1.1 Способы и схемы прикрепления рельсов к шпалам в зависимости от характеристики пути
| Характеристика пути | Способы и схемы прикрепления рельсов к шпалам | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Звеньевой путь на деревянных шпалах | |||||||||||
| Пути 1-го и 2-го классов, а также все кривые радиусом 1200 м и менее, все мосты, тоннели и подходы к ним на длине 50 м | Подкладки и рельс прикрепляются к шпале на полное количество костылей. | ||||||||||
| Пути 3-го и 4-го классов | Двумя основными и двумя обшивочными костылями, кроме стыковых и предстыковых шпал, на которых подкладка и рельс скрепляются со шпалой пятью костылями. На стыковых шпалах с двухголовыми накладками основные костыли располагаются в сторону рельса «затылком». | ||||||||||
| Пути 5-го класса | Допускается пришивать подкладки к шпалам двумя (в кривых радиусом 650 м и менее – тремя) основными костылями. На стыковых шпалах с двухголовыми накладками основные костыли располагаются в сторону рельса «затылком». | ||||||||||
| Бесстыковой и звеньевой путь на железобетонных шпалах | |||||||||||
| Все пути с 1-го по 5-й класс независимо от типа рельсов и плана линии | При раздельном скреплении рельс прикрепляется на каждом конце шпалы двумя клеммами на конце шпалы, а подкладка прикрепляется к шпале двумя закладными болтами или шурупами. При нераздельном скреплении рельс прикрепляется к каждому концу шпалы двумя клеммами, при этом подкладка и клеммы крепятся к шпале общим прикрепителем. При бесподкладочном скреплении рельс крепится к каждому концу шпалы клеммами, которые в свою очередь крепятся к шпале при помощи анкеров, закладных болтов или шурупов. | ||||||||||
Допускается применение других, утвержденных ОАО «РЖД», способов прикрепления рельсов к шпалам.
При укладке бесстыкового пути каждый узел скреплений должен обеспечивать нормативное прижатие рельса к основанию. Это достигается затяжкой гаек, болтов и шурупов промежуточных скреплений с крутящим моментом в соответствии с требованиями таблицы 1.2.
Таблица 1.2 Нормы затяжки гаек, болтов и шурупов при укладке бесстыкового пути и допускаемое понижение ее в процессе эксплуатации
| Показатели | Крутящий момент, Н.м, при типах скреплений | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| КБ-65 | ЖБР-65 | ЖБР-65Ш, ЖБР-65ПШМ, ЖБР-65ПШ, СМ-1 | W-30 | |||||||
| клеммный болт | закладной болт | |||||||||
| Затяжка гаек, болтов и шурупов при укладке бесстыкового пути | 150 * | 120 * | 180–200 | 220–250 | 300–350 | |||||
| Минимально допускаемое значение затяжки гаек, болтов и шурупов в процессе эксплуатации | 100 | 70 | 120 | 150 | 200 | |||||
* – Для обеспечения запаса усилия прижатия затяжку гаек, болтов, скреплений КБ-65 при укладке плетей и при подтягивании их в процессе эксплуатации необходимо производить с крутящим моментом 200 Н·м (20 кгс·м) – для клеммных болтов, 150 Н·м (15 кгс·м) – для закладных болтов. Для других типов рельсовых скреплений – по утвержденным Управлением пути и сооружений техническим условиям, инструкциям.
При обнаружении на звеньевом пути зазоров между рельсом и подкладкой, при которых подошва рельса оказывается выше реборд подкладок с наружной стороны, скорость движения поездов ограничивается:
