РАБОТАЕМ ПО ВСЕЙ РОССИИ С 2006 ГОДА
8 (843) 212-16-93

Скрепление рельсов: стыковые и промежуточные крепления на ЖД пути, виды, классификация, назначения, описание

скрепление рельсов

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.

Содержание

  1. Скрепления рельсов – что это такое?
  2. Зачем нужны рельсовые скрепления: их назначение, виды, описание
  3. Фото стыкового крепления типа КД
  4. Фото промежуточное крепление типа КБ
  5. Классификации рельсовых скреплений
  6. Рельсовые скрепления при деревянных шпалах
  7. Наглядное изображение промежуточного крепления подкладкой КД
  8. Рельсовые скрепления при железобетонных шпалах
  9. Фото промежуточное скрепление ЖБР на шурупе
  10. Фото промежуточное скрепление АРС 4

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:

  • снижают уровень вибраций, которые передаются на шпалы, балласт, земляную подушку;
  • обеспечивают изоляцию на полотне с электротягой и автоблокировкой;
  • поддерживают целостность колеи, помогая выдерживать максимально возможные нагрузки.

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:

  • стыковые – используются для соединения звеньев двутавровых балок между собой;
  • промежуточные – для фиксации металлоконструкций на опорных основаниях.

Рис. 1.1. Стыковое скрепление

рельсовые скрепления

Фото стыкового крепления типа КД

виды скреплений


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:

  • Нераздельные – двутавровый жд профиль фиксируются на опорном основании вместе с подкладкой.
  • Раздельные – прокатное изделие сначала крепится на подкладке, которую после располагают на шпале (брусе) и закручивают место соединения шурупами или болтами.
  • Смешанные – комбинированные. Технология монтажа такая же, как в предыдущем случае, только с дополнительным закреплением текстолитового или фибрового слоя при помощи костылей.

Каждый вариант находит свое применение в зависимости от предполагаемых нагрузок на линию.

Рис. 1.2. Промежуточные скрепления

промежуточные рельсовые скрепления

а - нераздельные; б - смешанное;

в - раздельное (клеммно - болтовое для железобетонных шпал):

1 - рельс; 2 - костыль; 3 - подкладка; 4 - деревянная шпала; 5 - железобетонная шпала; 6 - прокладка под подкладку; 7 - прокладка под подошву рельса; 8 - клеммный прижимной болт; 9 - клемма; 10 - изоляционная втулка; 11 - плоская шайба; 12 - шайба пружинная двухвитковая; 13 – закладной болт.

Фото крепление типа КБ

промежуточные скрепления


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.


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:

  • Пандрол – анкерный узел, особенно актуальный на участках с высокоскоростным движением транспорта. Отличается простотой укладки, что позволяет сократить сроки на обустройство железной дороги, а также нетребовательностью к уходу, что минимизирует эксплуатационные затраты.
  • W30 (VOSSLOH) – активно применяется для полотен, которые должны стабильно выдерживать тяжелый вес проезжающих локомотивов (вагонов, груженых тележек и так далее). В числе его практических преимуществ эластичность и высокая виброустойчивость, значительно продлевающие срок службы.
  • Раздельное скрепление типа ЖБР – бесподкладочное и пружинное, его жесткость специально понижена. На практике востребовано при прокладке железобетонных шпал, так как обеспечивает сохранение широты колеи и не дает злоумышленникам снимать отдельные рельсы.
  • АРС – помогает обеспечить безопасность движения и снизить эксплуатационные затраты на грузонапряженных отрезках бесстыкового полотна. После его монтажа уже нет необходимости подкручивать и смазывать болты и гайки, благодаря чему не приходится тратить смазку (экономия налицо).
  • Крепление КБ, КД, Д.
  • Это подкладочное крепление и они в обязательном порядке комплектуются прослойкой из фибры, стеклоткани, полиэтилена, текстолита. 
  • Бесподкладочные – преимущественно анкерные, ярким представителями в данном случае являются уже упомянутые Пандрол и АРС. В эту же категорию входят и ЖБР и их разновидности.

По исполнению клеммы все виды крепления рельсов к шпалам классифицируют на:

  • Жесткие – фиксация максимально надежная, но она же со временем вызывает механическое истирание поверхностей деталей в месте контакта. Наиболее распространенные варианты здесь – КД и КБ.
  • Упругие – в свою очередь бывают пластинчатыми (ЖБР, ЖБ) и прутковыми (Пандрол-350, АРС, ЖБР-65). Тут свою роль играет исполнение прижимного элемента – плоское и продольное соответственно, – от которого зависит равномерность распределения нагрузок. В первом случае поверхность контакта больше, в результате чего давление распределяется сразу во всех направлениях, Но стоимость их выше, что сказывается на общих затратах.

Все виды ЖД-скреплений рельс со шпалами также разделяются по типу монтажа – на следующие разновидности:

  • Болтовые – появившиеся раньше остальных и являющиеся своего рода актуальной классикой. Доступные по стоимости и одновременно достаточно универсальные. К данной подкатегории относятся марки КБ, КД.
  • Анкерные – отличаются высокой надежностью фиксации, поэтому активно применяются при укладке тяжеловесных полотен, которым необходимо выдерживать стабильное высокие нагрузки. Прижимаются к опорному основанию за счет сил трения, поэтому постепенно изнашиваются. Сюда входят Пандрол-350 и АРС-4.
  • Шурупно-дюбельные (еще одно известное в народе название – глухари) – комбинированного типа. Представляют собой стержни с квадратной или шестигранной головкой и наружной резьбой, рисунок которой совместим с канавками в отверстии. Наиболее распространенные варианты – ЖБР-65Ш и К2.


рельсовые скрепления их назначение и виды


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

Они делятся на:

  • бесподкладочные – без металлических подкладок;
  • подкладочные;
  • нераздельные;
  • раздельные;
  • смешанные.

современные рельсовые скрепления


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


для соединения рельсов со шпалами применяются

1 – рельс; 2 – костыль; 3 – подкладка; 4 - шпала


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


назначение рельсовых скреплений их основные виды

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:

  • Костыльные – популярны в РФ, Китае, Японии, США, Скандинавии при создании звеньевого полотна. Простые и поэтому надежные, легкие, а значит не сильно нагружающие путь, упрощающие укладку и демонтаж решетки. Но обладают и недостатками, главный из которых – сравнительно неплотная фиксация, обусловленная тем, что со временем, под действием подвижных нагрузок, детали наддергиваются, что оборачивается повышением вибрации и ускорением изнашивания.

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.

  • Шурупные – актуальны в Западной Европе (в частности, во Франции, Голландии, Великобритании, Румынии, Венгрии). Тоже не без недостатков: обладают малой стойкостью к незапланированному снятию и позволяют подкладке вибрировать. Но надежность скрепления все перекрывает: для соединения рельсов со шпалами применяются потому, что их сопротивляемость выдергиванию в полтора-два раза лучше, чем у костыльных. Добавьте сюда и удобный показатель отжатия – на 40-50% меньше.

 

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


скрепления на жд пути


Рельсовые скрепления при железобетонных шпалах

 

Скрепления для железобетонных шпал могут быть:

  • подкладочными и бесподкладочными;
  • жесткими и упругими;
  • раздельными и нераздельными.

Актуальны следующие их разновидности:

  • КБ-65 – наиболее распространено (88,8% от общего количества), подкупает своим сроком службы в 50 лет. Здесь металлоконструкция прижимается парой жестких клемм и фиксируется закладными болтами. В наличии 2 подкладки – плоская металлическая, на специальной площадке, и упругая резиновая, контактирующая с бетоном.
  • ЖБР-65П – с пружинными прутковыми держателями и стальной прослойкой, надежно стабилизирующей ширину полотна. Для электроизоляции используется пластмассовый пустотообразователь.
  • ЖБР-65Ш – с шурупами, ввинчиваемыми в дюбели и играющими роль прижимателей. Главный плюс – отсутствие лишних деталей, которые приходилось бы периодически докручивать, а значит снижение эксплуатационных расходов.
  • АРС – анкерное соединение, востребованное на магистральных линиях, при высоких скоростях движения транспорта. Отличается надежностью, малой материалоемкостью, простотой сборки, но плохо себя показывает на кривых участках.
  • Также в числе применяемых вариантов КД-65, Pandrol (английское) и VOSSLOH (немецкое).

 

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


скрепления типа жбр

Схема ЖБР на шурупе

рельсовые скрепления фото


Безболтовое анкерное рельсовое скрепление АРС может работать на магистральных линиях при любых скоростях движения и грузонапряженности. Его положительные качества - высокая надежность и обеспечение стабильности ширины колеи и небольшая материалоемкость (экономия металла не менее 15 т на 1 км), простота сборки. Скрепление является нераздельным, основной элемент скрепления – замоноличенный в бетонную шпалу анкер рамноарочного типа. Скрепление модификаций АРС-4 (рис. 3.1) позволяет регулировать положение рельса по высоте до 20-24 мм.


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

содержание рельсовых скреплений

1 – упругая клемма; 2, 3 – монорегулятор-фиксатор; 4 – подклеммник; 5 – анкер; 6 – изолирующий уголок; 7 – резиновая прокладка.

Фото промежуточное скрепление АРС 4

жд скрепления


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».

_______________________

Мы продаем элементы для ж/д путей по всей России. Реализуем шпалы, железнодорожный крепеж, инструмент путевой, оказываем услуги по сверлению, фрезеровке, резке, сварке, замене, изготавливаем специализированные изделия. На других страницах нашего сайта вы также можете узнать интересующие вас размеры.

Назад    Наверх