Рельсовые скрепления при железобетонных шпалах

Скрепления при железобетонных шпалах почти все раздельного типа. На (рис. 8) показано раздельное скрепление КБ, в котором подкладка прикрепляется к железобетонной шпале двумя закладными болтами, а рельс к подкладке – двумя жесткими клеммами посредством болтов с шайбами. Наличие прокладки под подошвой рельса позволяет регулировать положение рельсов по высоте до 12–14 мм. В СССР с 1970 года вместо одновитковых начали применять двухвитковые шайбы.

Наряду с совершенствованием скрепления КБ испытывается болтовое подкладочное скрепление новой конструкции типа БП (рис. 9). Для лучшего восприятия горизонтальных сил края подкладок закруглены, высота реборд увеличена до 40 мм, что позволит регулировать положение рельса по уровню до 18 мм. Из четырех болтов оставлено только два. Пружинная клемма имеет большие плечо и гибкость. Амортизирующие резиновые прокладки устанавливают под металлическую подкладку и под подошву рельса. Концы прокладок в зоне выкружек сделаны толще на 3 мм.

Рис. 9 – Рельсовое скрепление БП

Рис. 10 – Рельсовое скрепление ЖБ для железобетонных шпал: 1 – амортизирующая прокладка; 2 – закладной болт; 3 – изоляционная втулка; 4 – клемма; 5 – изоляционная прокладка; 6 – удерживающая шайба

Раздельное скрепление ЖБ (рис. 10) применяют на дорогах Юга и Северного Кавказа. В этом скреплении нет подкладки, а рельс прикрепляется к шпале пружинными клеммами посредством двух закладных болтов. Плоская пружинная клемма совместно с упругой прокладкой хорошо воспринимает вертикальные перемещения рельсов, на прямых участках и в пологих кривых обеспечивается стабильность ширины колеи. Отсутствие подкладок позволяет экономить на 1 км до 30 тонн металла. Из-за отсутствия объединяющего элемента (подкладки) применять рельсовое скрепление ЖБ в крутых кривых (R < 600 м) нецелесообразно. Наблюдения показали, что в таких кривых интенсивность изменения ширины колеи в связи с выходом из строя подклеммных и подрельсовых резиновых прокладок существенно возрастает, в результате чего увеличивается объем регулировочных работ.

Бесподкладочное скрепление ЖБР (рис. 11) представляет собой усовершенствованное скрепление ЖБ. Оно позволяет выправлять положение рельсовых нитей по уровню без разборки путевой решетки, изменять высоту рельсов в пределах до 15—20 мм при помощи прокладок из полимерных материалов.

Рис. 11 – Рельсовое скрепление ЖБР

Раздельные скрепления (при деревянных и железобетонных шпалах с клеммными болтами требуют больших затрат труда на подтягивание гаек. На 1 км пути при 1840 шпалах число болтов достигает 14720. Поэтому ведутся исследования по созданию безболтовых скреплений.

Технико-экономические расчеты, проведенные МИИТом, показали существенные преимущества раздельного скрепления с упругими клеммами. Несмотря на то, что первоначальные затраты больше, чем при костыльном смешанном скреплении, оно выгодно, если учитывать ежегодные эксплуатационные расходы.

Срок службы рельсовых скреплений зависит от их конструкции и от эксплуатационных условий. По данным Г. М. Шахунянца, при грузонапряженности 10 и 60 млн. т·км/км брутто в год типовое костыльное скрепление служит соответственно 21–24 года и 12–15 лет, а раздельное 21–27 и 11– 16 лет. Прокладки служат значительно меньше.