4.4.1 Промежуточные скрепления для деревянных шпал

Промежуточные скрепления для деревянных шпал делятся на:

• бесподкладочные – без металлических подкладок под рельсами;

• подкладочные:

• нераздельные,

• смешанные,

• полураздельные,

• раздельные.

При нераздельных скреплениях рельс через подкладку соединяется непосредственно с опорой. Нераздельные скрепления могут быть костыльными и шурупными. Костыльные скрепления являются самыми простыми, удобными при сборке и разборке и применяются в основном на звеньевом пути. Основной недостаток – плохая связь рельса с подкладкой и подкладки со шпалой.

При смешанных скреплениях рельс через подкладку соединяется с опорой, и, кроме того, подкладка самостоятельно прикрепляется к опоре.

Полураздельные скрепления – с одной стороны рельса скрепление осуществлено, как нераздельное, а с другой – как раздельное.

Раздельные скрепления – рельс скреплен только с подкладкой, а подкладка независимо от рельса соединена с опорой.

В настоящее время в постоянной эксплуатации находятся в основном два типа скреплений – смешанное скрепление ДО (рис. 4.2) и раздельное скрепление КД (рис. 4.3, а). Применяется также скрепление Д4 (рис. 4.3, б).

Рисунок 4.2 Смешанное скрепление ДО:

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

Подкладку к шпале принято пришивать двумя обшивочными костылями, а рельс к шпале на прямых участках пути – костылями, расположенными диагонально. На кривых при необходимости рельсы к шпалам пришивают дополнительно костылями. основными недостатками скрепления ДО являются: смятие древесины под подкладкой и разработка костыльных отверстий, возможность напресовки снега и засорителей под подошвой рельса, что является причиной уширения колеи и схода подвижного состава.

В раздельном скреплении КД металлическая подкладка крепится к шпале четырьмя шурупами, а рельс прижимается к подкладке двумя жесткими П-образными клеммами и клеммными болтами. Это скрепление в отличие от скрепления ДО обеспечивает постоянное прижате рельса к подкладке и позволяет производить регулировку рельса по высоте до 14 мм. При этом обеспечивается стабильность ширины колеи и облегчается смена рельсов. Основной недостаток скрепления КД – его многодетельность и большая материалоемкость.

Скрепления типа Д4сравнительно мало, они отличаются многодетальностью и металлоемкостью. Они сильнее, чем костыли, зажимают рельсы и таким образом препятствуют угону пути. Такие скрепления могут использоваться при укладке бесстыкового пути. Между рельсом и подкладкой укладываются прокладки разной толщины, что позволяет регулировать положение рельсов по высоте.

Рисунок 4.3 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

4.4.2. Промежуточные скрепления для железобетонных шпал

Скрепления для железобетонных шпал могут быть:

• подкладочными и бесподкладочными;

• жесткими и упругими;

• раздельными и нераздельными.

В главном пути РЖД эксплуатируются следующие промежуточные рельсовые скрепления:

• КБ-65 (88,8%),

• ЖБР-65 (7,9%),

• АРС(2,86%),

• ЖБР-65Ш (0,3%),

• КН-65 (0,12%),

• ЖБР-65П.

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.

В пути с железобетонными шпалами проходят проверку нераздельные скрепления БП, которые могут быть подкладочными или бесподкладочными.

Бесподкладочные упругие нераздельные скрепления ЖБР с прутковой клеммой обладают большей, чем у КБ, стабильностью натяжения болтов. недостаток таких скреплений – высокая трудоемкость при сборке рельсошпальной решетки 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.

Нераздельное клеммно-болтовое скрепление БП имеет два закладных болта, которыми при помощи упругих клемм рельс прижимается к подкладке, а подкладка – к шпале. Преимуществом данного скрепления перед скреплением КБ является возможность регулировки положения рельса по высоте до 20 мм. Скрепление БП может быть подкладочным или бесподкладочным.

В Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) разработано безболтовое анкерное рельсовое скрепление АРС, которое 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. 4.4) 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:

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

Сроки службы скреплений в настоящее время не позволяют повысить надежность работы пути. Назначенный ресурс скреплений должен составлять не менее 1 млрд. т брутто. Для повышения надежности скреплений допускается периодическая замена подрельсовых прокладок при смене рельсов.