Рейкове скріплення

Винахід відноситься до галузі будівництва залізничних колій, а саме до верхньої будови колії, до елементів скріплення, фіксуючих рейку до залізобетонної підрейкової основи, і може бути використаний для оснащення безстикової колії на швидкісних магістралях. Відоме широко використовуване за кордоном кріплення рейок фірми Фосло-Верке Гмбх (Німеччина), яке змонтоване на бетонних шпалах, розташоване по обидві сторони від рейки в зонах його фіксації, що містить прокладку і розташований з кожної сторони рейки пружний натяжний затискач із сортової сталі S-подібної форми в плані, ділянки зовнішніх плечей якого спрямовані один до одного вільними кінцями, які закінчуються зовні внутрішніх плечей, при цьому середня частина затискача вигнута ввер х щодо дво х бічних частин і розміщена з зазором над підошвою рейки, а в положенні попереднього монтажу прилягає своєю внутрішньою стороною до стрижня шурупа, яке відрізняється тим, що підкладка виконана з трьох частин - центральної і двох суміжних до неї бічних, кожна з яких закріплена на шпалі зазначеним шур упом, при цьому центральна розміщена безпосередньо під підошвою рейки, а кожна, що примикає являє собою вигнуту у вигляді кутика пластину, вертикальна полиця (ребро) якої розташована паралельно підошві рейки і прилягає до останньої і центральної частини підкладки, а горизонтальна полиця виконана на кінці з увігнутою ділянкою, що розміщена у виїмці шпали, і з поглибленням для розміщення затискача, причому вертикальна полиця (ребро) виконана з двома напрямними жолобами, розташованими перпендикулярно підошві рейки, і з паралельними підошві рейки виїмками або пластмасовими упорами, при цьому в положенні попереднього монтажу вільні кінці затискача розміщені в виїмках або встановлені в контакті з упорами, а в змонтованому положенні вертикальна полиця забезпечує прилягання кінців затискача до підошви рейки, а внутрішні плечі затискача введені в зазначені жолоби, при цьому внутрішні плечі затискача в зоні переходу в зовнішні ділянки вигнуті назустріч один одному з можливістю охоплення стрижня рейкового шур упа (CL.C СРСР № 1831542, кл. Е01В9/48, заявл. 01.06.90 Опубл. Бюл. № 28, 1993). Недоліком зазначеної конструкції вузла кріплення рейок є недостатня експлуатаційна надійність при підвищених осьових навантаженнях на рейку, обмежене зусилля притиснення рейки до підкладки одним шурупом, а також неможливість регулювання ширини колії. Найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається (прототип) є рейкове скріплення для колії на залізобетонній основі, розміщене в Заглибленні шпали по обидві сторони від рейки в зонах його фіксації, що містить . прокладку і дві електроізолюючі бічні підкладки, закріплені на шпалі, вертикальна полиця яких розташована паралельно підошві рейки і прилягає до неї, а горизонтальна - виконана на кінці з увігнутою ділянкою і поглибленням для розміщення пружинної клеми, виконаної з прутка і змонтованої на підрейковій основі за допомогою колійних шурупів, у кожній підкладці виконано по два отвори, співвісно отворам у шпалі, для встановлення колійних шур упів, розміщених паралельно відносно поздовжньої осі рейки, а пружинна клема має дві петлі, утворені вільними кінцями, що охоплюють колійні шурупи, при цьому петлі розміщені усередині дугоподібної зони зовнішньої гілки і рознесені в похилій площині по обидві сторони від вертикальної площини симетрії клеми, причому суміжні внутрішні гілки кожної петлі в зоні переходу до опорних ділянок, встановлених у поглибленні підкладки, вигнуті назустріч одна одній, а зовнішня гілка виконана з опуклим по довжині зовнішнім профілем із прямолінійною центральною ділянкою, що контактує з підошвою рейки, а кожна петля має внутрішній проріз, ширина якого сумірна з діаметром шур упа, а довжина - більша його ширини, при цьому напрямок граничних гілок по довжині прорізу перпендикулярний подовжній осі рейки, а відстань між віссю шурупа і твірною гілки, що контактує з підошвою рейки, менша відстані від твірної опорних ділянок протилежного плеча клеми до осі шурупа. (Деклараційний патент України на винахід № 63402. кл. Е01В9/48, опубл. 15.01.2004). Недоліком зазначеної конструкції рейкового скріплення є досить значні матеріаломісткість та габаритні розміри в плані пружинної клеми та бічної підкладки, складна технологія виготовлення прорізів петель пружинних клем із внутрішніми вигинами. В основу винаходу поставлено завдання підвищення експлуатаційної надійності, удосконалення конструкції рейкового скріплення, в якому за рахунок більш раціональної форми пружинної клеми та спрощення технології її виго товлення зменшено матеріаломісткості та габаритні розміри в плані пружинної клеми та бічної підкладки при забезпеченні необхідних для швидкісного руху пружних характеристик, надійності та довговічності скріплення. Поставлене завдання вирішується тим, що рейкове скріплення розташоване в заглибленні залізобетонної основи, наприклад шпали, симетрично рейці, містить пруткові пружинні клеми, кінці внутрішніх гілок яких вигнуті назустріч одна одній у вигляді петель, розташованих всередині дугоподібної зони зовнішньої гілки, підрейкову електроізолюючу прокладку, упорні металеві і електроізолюючі елементи з отворами, розташовані з кожного боку підошви рейки, електроізолюючі дюбелі, замонолічені в основі співвісно з отворами упорних елементів, колійні шурупи, розміщені паралельно поздовжній осі рейки, загвинчені у вказані дюбелі і притискуючи петлі клем до упорних елементів, при цьому прямолінійні центральні ділянки зовнішніх гілок клем контактують з підошвою рейки, відповідно до винаходу, кожна петля пружинної клеми виконана у формі фрагмента спіралі, описаної навколо овала, довжина великої осі якого більша або рівна двом діаметрам стрижня шурупа, велика вісь овала і твірні кінцевої дільниці кожної петлі клеми паралельні твірним прямолінійної центральної дільниці зовнішньої гілки клеми, а відстань від центрів отворів в кожному упорному електроізолюючому елементі до його вертикальної полиці сумірна або більша суми діаметру прутка клеми і половини діаметру стрижня шур упа. Крім того, запропоноване рейкове скріплення відрізняється тим, що для забезпечення безперешкодного встановлення рейки або рейкової пліті в положенні попереднього монтажу кожна клема розміщена поза габаритом проекції підошви рейки перпендикулярно або під кутом до неї, прилягаючи внутрішньою поверхнею однієї з петель до стрижня шурупа. Запропоноване рейкове скріплення відрізняється також тим, що для забезпечення пружних властивостей клеми в умовах тривалої експлуатації на кожному упорному електроізолюючому елементі розміщено компенсуючий упорний елемент у вигляді пластини з двома отворами, виконаними співвісно отворам в основі. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де - на фіг. 1 показано вид у плані на запропоноване рейкове скріплення: зліва від осі рейки - скріплення в робочому положенні, справа від осі рейки - скріплення в положенні попереднього монтажу; - на фіг. 2 показано: зліва від осі рейки - переріз А-А фіг. 1, справа від осі рейки - вид збоку фіг. 1. Рейкове скріплення містить залізобетонну основу 1, наприклад брус або шпалу, із заглибленою в ній плоскою поверхнею підрейкової площадки 2 і паралельними рейці 3 скошеними бічними стінками 4. Рейка 3 встановлена на підрейкову електроізолюючу прокладку 5, поперечні переміщення рейки З обмежені двома упорними електроізолюючими елементами — бічними ' підкладками 6, вертикальні полиці 7 яких розташовані паралельно підошві рейки З, а одна з вертикальних полиць 7 прилягає до неї. Протилежна стінка кожної бічної підкладки 6 виконана на кінці в увігн утою . ділянкою 8, за формою аналогічною верхній поверхні заглиблення основи 1. У кожній бічній підкладці 6 виконані по два отвори, співвісні отворам в основі 1, розташовані паралельно поздовжній осі рейки 3. По осі отворів в основі 1 замонолічено електроізолюючі дюбелі 9, в які загвинчено колійні шур упи 10. Верхня поверхня бічної підкладки 6 має поглиблення для розміщення пружинної клеми 11 і плоску, з нахилом середню частину з отворами під шурупи 10. Пружинна клема 11 має дві петлі 12, розташовані усередині дугоподібної зони зовнішньої гілки 13. Прямолінійна центральна ділянка 14 зовнішньої гілки 13 клеми 11 у робочому положенні контактує з підошвою рейки 3, а обидві петлі 12 щільно притиснуті до верхньої поверхні бічної підкладки 6. Кожна з петель 12 виконана у формі фрагменту . спіралі, описаної навколо овалу, довжина великої осі якого більша або рівна двом діаметрам стрижня 15 шур упа 10. Велика вісь овалу і твірні кінцевої ділянці 16 кожної петлі 12 клеми 11 паралельні твірним прямолінійної центральної ділянці 14 зовнішньої гілки 13 клеми 11. Відстань до центрів отворів у кожній бічній підкладці 6 до її вертикальної полиці 7 сумірна або більша суми діаметру прутка клеми 11 і половині діаметра, стрижня 15 шурупа 10. Притиснення клеми 11 в робочому положенні скріплення і в положенні попереднього монтажу здійснюється шур упами 10 через упорний металевий елемент - планку 17. В положенні попереднього монтажу кожна клема 11 розміщена поза габаритом проекції підошви рейки 3 перпендикулярно рейці або під кутом до неї. Внутрішня поверхня однієї з петель 12 клеми 11 прилягає до стрижня 15 шурупа 10. На кожній бічній підкладці 6 розміщено компенсуючий упорний елемент у ви гляді пластини 18 з двома отворами, виконаними співвісно отворам в основі 1. Монтаж рейкових скріплень здійснюється таким чином. В заглибленнях попередньо виставлених по шнурових лініях, рівню і кроку залізобетонних шпал 1 почергово розміщують по дві бічні електроізолюючі підкладки 6 вертикальними полицями 7 досередини підрейкових площадок і підрейкові електроізолюючі прокладки 5. Увігнуті ділянки 8 бічних підкладок 6 повинні щільно прилягати до відповідних поверхонь шпал 1. Потім розкладають поверх бічних підкладок 6 компенсуючи пластини 18, пружинні клеми 11 та . упорні планки 17, причому клеми 11 і планки 17 розташовуються перпендикулярно або під кутом до підошви рейки. Суміщають пари отворів в бічних підкладках 6, пластинах 18 та відповідні отвори однієї із петель 12 клем 11 і планок 17 відносно отворів у шпалах 1. Встановлюють і загвинчують по одному шур упу 10 в суміщені отвори деталей скріплень, фіксуючи розвернуті клеми 11 з планками 17 в положенні попереднього монтажу таким чином, щоб клеми 11 не виступали над підрейковими прокладками 4 за площини вертикальних полиць 7 бічних підкладок 6 і була забезпечена можливість безперешкодного встановлення рейок. Встановлюють рейки 3 (або рейкові пліті) на підрейкові прокладки 5 на всіх шпалах 1, де виконано попередній монтаж скріплень, усувають зазори між . підошвою рейок 3 і вертикальними полицями 7 бічних підкладок 6 із зовнішнього боку колії. Після закінчення попереднього монтажу послаблюють притиснення загвинчених шурупів 10, розвертають почергово клеми 11 з планками 17 в робоче положення, забезпечуючи контакт прямолінійних центральних ділянок 14 зовнішніх гілок 13 клем 11 з підошвою рейок 3 та суміщення решти отворів деталей скріплень з отворами в шпалах 1. Встановлюють у вільні отвори і загвинчують решту шурупів 10, дозагвинчують шур упи 10, встановлені при попередньому монтажу, до контакту кожної з двох петель 12 клем 11 з верхніми поверхнями компенсуючих пластин 18 та увігнутих ділянок 8 бічних підкладок 6. В процесі експлуатації рейкових скріплень часткове відновлення пружних характеристик пружинних клем 11 досягається після демонтажу компенсуючих пластин 18. Запропонована конструкція забезпечує підвищення експлуатаційної надійності рейкових скріплень, зменшення матеріаломісткості' та габаритних розмірів деталей скріплень за рахунок більш раціональної форми, спрощення технології виготовлення пружинних клем. На даний період розроблено робочу документацію на виготовлення дослідної партії рейкових скріплень для швидкісних залізничних магістралей.