RU2216620C2

RU2216620C2 - Rail fastening

Info

Publication number: RU2216620C2
Application number: RU2001135064/28A
Authority: RU
Inventors: Н.П. Виногоров; В.В. Купцов; А.С. Васильков; В.М. Богданов
Original assignee: Виногоров Николай Павлович
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-11-20

Abstract

FIELD: railway transport; permanent way. SUBSTANCE: proposed fastening contains metal baseplate 1 with holes on end parts and flanges bent upwards in section in radius to form slots 4 along rail and provided with vertical sections 2 mating with under-rail part of baseplate for placing rail foot 3 in between, spring clamps 5 made of round bent rod installed with interference to fasten rail to baseplate so that one straight-line end of clamp is fitted in corresponding slot of baseplate, and other straight-line end of clamp is installed for engagement with upper surface of rail foot, and fasteners 8 holding baseplate to tie and located in holes of baseplate. Under-rail part of baseplate is located lower than its end parts providing transmission of transverse loads from rail foot to tie on lower level of its deepening to place of location of fasteners holding baseplate on tie at h₀ ≈ h₂ where h₀ - is deepening of under-rail part of baseplate relative to its end parts and h₂ is deepening of under-rail part of tire to part where fasteners are located. Flexible gasket 6 is placed between under-rail part of baseplate and foot of rail. Rigid insulating over-tie gasket 7 is placed under baseplate 1. EFFECT: prevention of transmission of transverse loads to fasteners holding base plate to tie. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям верхнего строения железнодорожного пути, преимущественно бесстыкового, в частности - к устройствам для прикрепления рельсов к железобетонному подрельсовому основанию. The invention relates to structures of the upper structure of the railway track, mainly jointless, in particular to devices for attaching rails to a reinforced concrete rail base.

Известно рельсовое скрепление, содержащее подкладку, выполненную с ребордами для размещения между ними подошвы рельса, которые в профиле изогнуты вверх по радиусу, образуя пазы вдоль рельса, и пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке (SU 405217, E 01 B 9/38, 22.10.1973 г.). A rail fastening is known, comprising a lining made with flanges for accommodating rail soles between them, which in the profile are bent upward in radius, forming grooves along the rail, and spring terminals from a round curved bar mounted with an interference fit for attaching the rail to the lining (SU 405217, E 01 B 9/38, 10/22/1973).

Известно рельсовое скрепление, содержащее металлическую подкладку в виде прямоугольной в плане пластины с отверстиями на концевых частях и ребордами, которые в профиле изогнуты вверх по радиусу, образуя пазы вдоль рельса, и имеют вертикальные участки, сопряженные с подрельсовой частью подкладки, для размещения между ними подошвы рельса, пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке так, что один прямолинейный конец клеммы размещен в соответствующем пазе подкладки, а второй прямолинейный конец клеммы установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, и прикрепители подкладки к шпале, размещенные в отверстиях подкладки (RU 2155837, E 01 B 9/30, 10.09.2000г.). Known rail fastening containing a metal lining in the form of a rectangular plate with holes on the end parts and flanges, which in the profile are curved upward along the radius, forming grooves along the rail, and have vertical sections mated with the rail part of the lining, for placing the sole between them rail, spring terminals from a round curved bar, fitted with an interference fit for attaching the rail to the lining so that one straight end of the terminal is placed in the corresponding groove of the lining, and the second the straight end of the terminal is installed with the possibility of interaction with the upper surface of the sole of the rail, and the fasteners of the lining to the sleepers, placed in the holes of the lining (RU 2155837, E 01 B 9/30, 09/10/2000).

Известные рельсовые скрепления обладают общим недостатком, который состоит в том, что поперечные динамические нагрузки от подвижного состава передаются на прикрепители подкладки к шпале, которые в процессе эксплуатации получают пластические деформации и выходят из строя. В результате происходит уширение рельсовой колеи и создается угроза безопасности движения поездов. Особенно это относится к бесстыковому пути на железобетонных шпалах, где поперечные нагрузки увеличиваются в связи с температурными напряжениями в рельсах, и прежде всего в кривых участках пути. Known rail fastenings have a common drawback, which is that the transverse dynamic loads from the rolling stock are transferred to the lining fasteners to the sleepers, which during operation receive plastic deformations and fail. As a result, the rail track is broadened and the safety of train traffic is created. This is especially true for the continuous joint track on reinforced concrete sleepers, where transverse loads increase due to temperature stresses in the rails, and especially in the curved sections of the track.

Техническим результатом изобретения является исключение передачи значительных поперечных нагрузок на прикрепители подкладки к шпале и снижение интенсивности уширения колеи в процессе эксплуатации, повышение жесткости рельсошпальной решетки в горизонтальной плоскости и устойчивости бесстыкового пути на "выброс". Все это способствует повышению надежности бесстыкового пути, особенно в регионах Севера, Сибири и Дальнего Востока. The technical result of the invention is the exclusion of the transfer of significant lateral loads to the lining attachments to the sleepers and the decrease in the gauge broadening intensity during operation, increasing the rigidity of the rail-sleeper lattice in the horizontal plane and the stability of the jointless path to “ejection”. All this helps to increase the reliability of the jointless path, especially in the regions of the North, Siberia and the Far East.

Для достижения этого технического результата в рельсовом скреплении, содержащем металлическую подкладку в виде прямоугольной в плане пластины с отверстиями на концевых частях и ребордами, которые в профиле изогнуты вверх по радиусу, образуя пазы вдоль рельса, и имеют вертикальные участки, сопряженные с подрельсовой частью подкладки, для размещения между ними подошвы рельса, пружинные клеммы из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса к подкладке так, что один прямолинейный конец клеммы размещен в соответствующем пазе подкладки, а второй прямолинейный конец клеммы установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса, и прикрепители подкладки к шпале, размещенные в отверстиях подкладки, подрельсовая часть подкладки расположена ниже ее концевых частей, при этом между подрельсовой частью подкладки и подошвой рельса размещена упругая подрельсовая прокладка, а под подкладкой установлена жесткая изолирующая нашпальная прокладка с отверстиями для упомянутых прикрепителей, повторяющая профили взаимодействующих с ней частей подкладки и шпалы. To achieve this technical result, in a rail fastener containing a metal lining in the form of a rectangular plate with holes in the end parts and flanges, which are curved upward in the profile in the radius, forming grooves along the rail, and have vertical sections associated with the rail part of the lining, for placing between them the sole of the rail, spring terminals of a round curved bar mounted with an interference fit to attach the rail to the lining so that one straight end of the terminal is placed in the lining groove of the lining, and the second straight end of the terminal is installed with the possibility of interaction with the upper surface of the rail sole, and the lining fasteners to the sleepers located in the holes of the lining, the under-rail part of the lining is located below its end parts, while between the under-rail part of the lining and the rail sole rail gasket, and under the lining there is a rigid insulating head-mounted gasket with holes for the above-mentioned fasteners, repeating profiles interacting them with her parts lining and sleepers.

Кроме этого, отверстия нашпальной прокладки выполнены в виде продольных рельсу прорезей, прикрепитель выполнен в виде шурупа-болта с квадратным сечением в месте их соединения, нижняя шурупная часть прикрепителя расположена в электроизолирующем дюбеле, размещаемом в железобетонной шпале, при этом часть прикрепителя квадратного сечения размещена в прямоугольном отверстии подкладки и прорези нашпальной прокладки, а верхняя болтовая часть снабжена пружинным элементом и гайкой. In addition, the openings of the headboard gasket are made in the form of longitudinal slots to the rail, the fastener is made in the form of a screw-bolt with a square cross-section at the junction, the lower screw part of the fastener is located in the electrical insulating dowel placed in the reinforced concrete sleepers, while the part of the square-shaped fastener is located in a rectangular bore of the lining and slots of the head-mounted gasket, and the upper bolt part is provided with a spring element and a nut.

На чертеже изображено рельсовое скрепление, общий вид в поперечном сечении пути. The drawing shows a rail fastening, a General view in cross section of a path.

Рельсовое скрепление железнодорожного бесстыкового пути с железобетонными шпалами содержит металлическую подкладку 1 в виде прямоугольной в плане пластины с отверстиями на концевых ее частях и ребордами с вертикальными участками 2 для размещения между ними подошвы рельса 3. Каждая реборда в профиле изогнута вверх по радиусу, образуя паз 4 вдоль рельса 3. The rail fastening of the rail jointless track with reinforced concrete sleepers contains a metal lining 1 in the form of a rectangular plate with holes on its end parts and flanges with vertical sections 2 for placing the rail 3 base between them. Each flange in the profile is bent upward along the radius, forming a groove 4 along rail 3.

Рельсовое скрепление содержит также пружинные клеммы 5 из круглого изогнутого прутка, установленные с натягом для прикрепления рельса 3 к подкладке 1, упругую, предпочтительно резиновую, подрельсовую прокладку 6, более жесткую, например полиамидную, нашпальную прокладку 7 с отверстиями по осям отверстий в подкладке 1 и прикрепители 8 подкладки 1 к железобетонной шпале. Прикрепители 8 выполнены, например, резьбовыми и размещены в отверстиях подкладки 1, нашпальной прокладки 7 и в электроизолирующем дюбеле 9 шпалы. Пружинные клеммы 5 и прикрепители 8 расположены с обеих сторон рельса 3. Один прямолинейный конец клеммы 5 размещен в пазе 4 подкладки 1, а второй прямолинейный конец клеммы 5 установлен с возможностью взаимодействия с верхней поверхностью подошвы рельса 3. Противоположная второму концу клеммы 5 изогнутая ее часть установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей концевой частью подкладки 1 за ее ребордой. The rail fastening also contains spring terminals 5 of a round curved bar, fitted with an interference fit for fastening the rail 3 to the lining 1, an elastic, preferably rubber, rail rail 6, more rigid, for example a polyamide, head gasket 7 with holes along the axes of the holes in the lining 1 and the fasteners 8 of the lining 1 to the concrete sleepers. Attachments 8 are made, for example, threaded and placed in the holes of the lining 1, the headboard 7 and in the insulating dowel 9 of the sleepers. The spring terminals 5 and the fasteners 8 are located on both sides of the rail 3. One rectilinear end of the terminal 5 is placed in the groove 4 of the lining 1, and the second rectilinear end of the terminal 5 is installed with the possibility of interaction with the upper surface of the sole of the rail 3. The curved part opposite to the second end of the terminal 5 installed with the possibility of interaction with the corresponding end part of the lining 1 behind its flange.

Для достижения указанного выше технического результата подрельсовая часть подкладки 1, сопряженная с вертикальными участками 2 реборд, расположена ниже концевых частей подкладки 1 на величину h₀, что исключает передачу значительных поперечных нагрузок от рельса 3 на прикрепители 8. При этом для снижения динамического воздействия колес подвижного состава на путь необходимые параметры упругости подрельсового основания обеспечиваются подрельсовой прокладкой 6, а повышению жесткости рельсошпальной решетки в горизонтальной плоскости способствует подкладка 1 и жесткая электроизолирующая нашпальная прокладка 7, например, из полиамида, повторяющая профиль взаимодействующей с ней нижней поверхности подкладки 1. Кроме того, взаимодействующая с нашпальной прокладкой 7 верхняя поверхность железобетонной шпалы также выполнена по профилю этой прокладки 7, образуя углубления в двух уровнях - h₁ и h₂. Для обеспечения прочности железобетонной шпалы под действием динамических нагрузок поездов суммарная величина заглубления (h₁ + h₂) верхней поверхности шпалы не должна превышать 20-22% от ее толщины по оси рельса 3, при этом необходимо стремиться, чтобы h₂>h₁ и h_o≈h₂.To achieve the above technical result, the under-rail part of the lining 1, paired with the vertical sections 2 of the flanges, is located below the end parts of the lining 1 by a value of h ₀ , which excludes the transfer of significant lateral loads from the rail 3 to the fasteners 8. Moreover, to reduce the dynamic impact of the wheels of the rolling of the composition on the way, the necessary elasticity parameters of the rail base are provided by rail 6, and the rigidity of the rail-sleeper in the horizontal plane there is a lining 1 and a rigid electrically insulating mantle gasket 7, for example, made of polyamide, repeating the profile of the lower surface of the lining 1 interacting with it - h ₁ and h ₂ . To ensure the strength of the reinforced concrete sleepers under the action of dynamic loads of trains, the total amount of penetration (h ₁ + h ₂ ) of the upper surface of the sleepers should not exceed 20-22% of its thickness along the axis of rail 3, while it is necessary to strive so that h ₂ > h ₁ and h _o ≈h ₂ .

Для обеспечения простой замены нашпальной прокладки 7 на такие же 10, 11 или 12 требуемой толщины при проведении регулировки положения рельса 3 по высоте ее отверстия выполнены в виде продольных рельсу 3 прорезей, а для повышения долговечности дюбеля 9 и, соответственно, надежности прикрепления подкладки 1 к железобетонной шпале каждый резьбовой прикрепитель 8 выполнен в виде шурупа-болта, нижняя шурупная часть которого расположена в электроизолирующем дюбеле 9, средняя часть 13 квадратного сечения - в прямоугольных отверстиях подкладки 1 и прорезях прокладки 7 или 10, 11 и 12, а верхняя болтовая часть снабжена пружинным элементом 14 и гайкой 15, затянутой нормативным крутящим моментом. To ensure easy replacement of the on-head gasket 7 with the same 10, 11 or 12 of the required thickness when adjusting the position of the rail 3 along the height of its hole, it is made in the form of longitudinal rail 3 slots, and to increase the durability of the dowel 9 and, accordingly, the reliability of the attachment of the lining 1 to reinforced concrete sleepers, each threaded fastener 8 is made in the form of a screw-bolt, the lower screw part of which is located in an electrical insulating dowel 9, the middle part 13 of a square section is in the rectangular holes of the lining 1 and ezyah gasket 7 or 10, 11 and 12, and the upper head part is provided with a spring member 14 and the nut 15 tightened regulatory torque.

Регулировка положения рельса 3 по высоте осуществляется в следующей последовательности: гайки 15 резьбовых прикрепителей 8 откручиваются на предельную величину, при этом средняя часть 13 квадратного сечения прикрепителя 8 удерживает шурупную его часть от вращения в дюбеле 9 шпалы, рельс 3 вместе с подкладкой 1 поднимается путевым домкратом, вдоль рельса 3 выдвигается прокладка 7, вместо нее задвигается прокладка 10 или 11, 12 требуемой толщины и гайки 15 затягиваются нормативным крутящим моментом. Таким образом, сокращаются затраты труда на выправку пути по уровню и повышается долговечность дюбелей 9 в период эксплуатации. The adjustment of the position of the rail 3 in height is carried out in the following sequence: the nuts 15 of the threaded fasteners 8 are unscrewed by the maximum value, while the middle part 13 of the square section of the fastener 8 keeps its screw part from rotating in the dowel 9 of the sleepers, the rail 3 together with the lining 1 is lifted by a traveling jack , along the rail 3, the gasket 7 extends, instead of it the gasket 10 or 11, 12 of the required thickness is retracted and the nuts 15 are tightened by the standard torque. Thus, labor costs for straightening the path by level are reduced and the durability of dowels 9 during operation is increased.

При действии колесной нагрузки рельс 3 упруго перемещается в пространстве на подрельсовой прокладке 6, при этом поперечные нагрузки от подошвы рельса 3 воспринимаются вертикальными участками 2 реборды подкладки 1 и передаются через жесткую нашпальную прокладку 7 на железобетонную шпалу на нижнем уровне заглубления ее поверхности, то есть до места расположения резьбового прикрепителя 8, а в дополнение к этому - и на верхнем уровне заглубления поверхности шпалы, что позволяет обеспечить надежную работу всех элементов скрепления и самой шпалы при значительных поперечных нагрузках и повышает жесткость рельсошпальной решетки в горизонтальной плоскости. Under the action of the wheel load, the rail 3 elastically moves in space on the rail track 6, while the lateral loads from the sole of the rail 3 are perceived by the vertical sections 2 of the flange of the lining 1 and are transmitted through a hard headboard 7 to the reinforced concrete sleepers at the lower level of the surface depth, i.e. to the location of the threaded fastener 8, and in addition to this, also at the upper level of the deepening of the surface of the sleepers, which ensures reliable operation of all fastening elements and the sleepers s with significant lateral loads and increases the rigidity of the rail-sleeper in the horizontal plane.

Таким образом, заявленное рельсовое скрепление обеспечивает восприятие значительных поперечных нагрузок и повышает надежность и устойчивость бесстыкового пути, в том числе при больших перепадах температур и в кривых участках пути, особенно в условиях эксплуатации Севера, Сибири и Дальнего Востока. Thus, the claimed rail fastening provides the perception of significant lateral loads and increases the reliability and stability of the jointless track, including at large temperature differences and in curved sections of the track, especially in the conditions of operation of the North, Siberia and the Far East.

Claims

1. A rail fastener containing a metal lining in the form of a rectangular plate with holes in the end parts and flanges that are bent upward in the profile in radius, forming grooves along the rail, and have vertical sections mated with the rail part of the lining to place the sole between them rail, spring terminals from a round curved bar, mounted with an interference fit for attaching the rail to the lining so that one straight end of the terminal is placed in the corresponding groove of the lining, and the other straight the other end of the terminal is installed with the possibility of interaction with the upper surface of the rail sole, and the fasteners of the lining to the sleepers, located in the holes of the lining, characterized in that the under rail part of the lining is located below its end parts, ensuring the transmission of lateral loads from the sole of the rail to the sleepers at its lower level prikrepiteley penetration to location pads to the sleeper, wherein ≈h h ₀ ₂ where h ₀ - penetration under-rail portion of the liner relative to its end portions, and h ₂ - under-rail embedment portion to sleeper portion prikrepiteley arrangement, the part between the under-rail pads and the rail foot is placed an elastic under-rail pad, and a rigid insulating lining installed crosstie pad with holes for said prikrepiteley, repeating sections interacting with it parts of the lining and sleepers.

2. Rail fastening according to claim 1, characterized in that the holes of the heading strip are made in the form of longitudinal slots for the rail.

3. The rail fastening according to claim 2, characterized in that the fastener is made in the form of a screw-bolt with a square cross-section at the junction, the lower screw part of the fastener is located in the electrical insulating dowel placed on the reinforced concrete sleepers, while the part of the square fastener is placed in a rectangular bore of the lining and slots of the head-mounted gasket, and the upper bolt part is provided with a spring element and a nut.