Скрепление рельсов входит в состав верхнего строения железнодорожного пути и связывает рельсовую нить с опорой или соседним рельсом. При этом стыковые и промежуточные узлы выполняют разные задачи. В этой статье рассматриваются прежде всего промежуточные рельсовые скрепления, которые фиксируют рельс на шпале или другой рельсовой опоре.
Что такое рельсовое скрепление и какие задачи оно решает
Рельсовое скрепление удерживает рельс в заданном положении относительно шпалы, передает нагрузку на рельсовую опору и участвует в сохранении геометрии пути.
К основным задачам промежуточного узла относятся:
- Фиксация рельса относительно опоры;
- Сохранение установленной ширины колеи;
- Ограничение поперечного и продольного смещения рельса;
- Передача нагрузки на шпалу;
- Формирование требуемой жесткости узла;
- Снижение динамического воздействия через упругие элементы;
- Электроизоляция рельса от железобетонной опоры в предусмотренных конструкциях.
По ГОСТу Р 59428-2021 промежуточное скрепление — это комплект элементов для крепления рельса к рельсовой опоре.
Промежуточные и стыковые скрепления: в чем разница
Промежуточное скрепление железнодорожного пути соединяет рельс со шпалой или брусом. Такие узлы располагаются по длине рельсовой нити на рельсовых опорах.
Стыковое соединение выполняет другую функцию: оно связывает концы соседних рельсов. Для этого применяют рельсовые накладки, стыковые болты, гайки и шайбы.
Состав узла промежуточного скрепления
Конкретные элементы рельсового скрепления зависят от конструкции системы. ГОСТ Р 59428-2021 не задает один универсальный комплект для всех путей: перечень деталей определяется конструкторской документацией конкретного типа скрепления.
Подкладки, клеммы, прокладки и прикрепители
В состав узла могут входить:
- Рельсовая подкладка;
- Клемма;
- Подрельсовая прокладка;
- Прикрепитель;
- Анкер;
- Шуруп и дюбель;
- Болт, гайка и шайба;
- Костыль для отдельных конструкций на деревянных шпалах;
- Изолирующие и регулировочные элементы.
Подрельсовая прокладка размещается под подошвой рельса. Она смягчает динамическое воздействие и, в зависимости от конструкции скрепления, участвует в электроизоляции и удержании рельса от продольного смещения.
Классификация промежуточных скреплений
ГОСТ Р 59428-2021 разделяет виды рельсовых скреплений сразу по нескольким признакам: способу прикрепления, наличию подкладки и типу прикрепителя к опоре.
Раздельные, нераздельные и смешанные
По способу прикрепления различают три основных типа рельсовых скреплений.
Раздельное скрепление предусматривает разные прикрепители для соединения подкладки с опорой и рельса с подкладкой.
При нераздельном скреплении рельс и подкладку крепят к опоре одними и теми же прикрепителями.
Смешанное скрепление сочетает обе схемы: рельс через подкладку прикрепляют к опоре, а подкладку дополнительно закрепляют на опоре.
Подкладочные и бесподкладочные
По наличию подкладки классификация рельсовых скреплений включает два варианта.
В подкладочном узле между подошвой рельса и рельсовой опорой располагается металлическая подкладка. Она участвует в передаче нагрузки и служит частью крепежного узла.
В бесподкладочном варианте отдельной металлической подкладки нет. Рельс опирается на шпалу через предусмотренную конструкцией прокладку и фиксируется соответствующими прикрепителями.
Анкерные, шурупно-дюбельные и болтовые
По способу соединения с опорой ГОСТ выделяет:
- Анкерное скрепление;
- Шурупно-дюбельное скрепление;
- Болтовое скрепление.
Анкер закрепляют в рельсовой опоре, после чего к нему присоединяются элементы скрепления. В шурупно-дюбельном узле рельс крепят к опоре через шуруп и дюбель.
Эта классификация описывает конструктивный принцип. Для каждого типа скрепления предусмотрены определенные рельсовые опоры и профили рельсов.
Распространенные системы и области применения
На практике промежуточные крепления на ЖД пути представлены разными системами. Конкретное исполнение выбирают по проекту, типу шпалы, профилю рельса и условиям эксплуатации.
| Система | Тип опоры | Характерная особенность |
|---|---|---|
| КБ-65 | Железобетонная шпала | Раздельное подкладочное скрепление с болтовыми элементами |
| ЖБР-65 | Железобетонная шпала соответствующего типа | Анкерное бесподкладочное скрепление |
| АРС-04 | Железобетонная шпала под АРС | Анкерная конструкция с упругой клеммой |
| SKL | Железобетонная шпала соответствующего исполнения | Пружинное прикрепление рельса |
| Д-65 | Деревянная шпала | Подкладочное скрепление для деревянных шпал с креплением костылями или шурупами |
Таблица показывает общий принцип систем. Конкретное скрепление выбирают по типу шпалы, профилю рельса и документации на узел.
Например, КБ-65 и ЖБР-65 относятся к разным конструкциям, хотя обе системы применяются с рельсом Р65. У них разные принципы фиксации, состав деталей и требования к шпалам.
Как выбрать скрепление под тип шпалы и условия пути
Назначение рельсовых скреплений — удерживать рельс в заданном положении и связывать его со шпалой или другой рельсовой опорой. Конкретный тип скрепления выбирают по профилю рельса, конструкции опоры и условиям эксплуатации.
Проверяют:
- Тип и профиль рельса;
- Вид и конструкцию шпалы;
- Предусмотренные закладные или анкерные элементы;
- Категорию пути;
- Климатические условия;
- Требования к электроизоляции;
- Допустимые регулировки положения рельса;
- Проект и конструкторскую документацию на скрепление.
Комплект выбирают по сочетанию профиля рельса, типа шпалы и конструкции скрепления. Например, наличие Р65 само по себе еще не определяет, нужна система КБ-65, ЖБР-65, АРС-04 или другое исполнение.
Монтаж, контроль и замена элементов
Монтаж рельсовых скреплений выполняют по документации конкретной системы. Перед сборкой проверяют шпалы, посадочные места, прокладки, подкладки и состояние прикрепителей.
После установки контролируют положение рельса, правильность размещения клемм и прокладок, состояние болтовых или других соединений и соответствие узла проектной схеме.
В эксплуатации обращают внимание на:
- Ослабление резьбовых соединений;
- Повреждение или смещение клемм;
- Износ прокладок;
- Разрушение изолирующих элементов;
- Смещение подкладок;
- Повреждение анкеров, шурупов или костылей;
- Изменение положения рельса относительно шпалы.
При подборе железнодорожного крепежа важно учитывать совместимость всех элементов узла.
Нормативные требования и безопасность
Основной ГОСТ на рельсовые скрепления промежуточного типа — ГОСТ Р 59428-2021. Он устанавливает классификацию, технические требования, требования к комплектности, маркировке и испытаниям. Стандарт разделяет скрепления по типу прикрепления, наличию подкладки, способу соединения с опорой, категории, климатической зоне и коррозионной стойкости.
Требования безопасности для рельсовых скреплений также следует сверять с ГОСТ 32698-2014 и документацией владельца инфраструктуры. При проектировании и ремонте учитывают характеристики всего узла: рельса, шпалы, прикрепителей, прокладок и других элементов верхнего строения пути.
