RU2159305C2

RU2159305C2 - Rail steel tie

Info

Publication number: RU2159305C2
Application number: RU96100556/28A
Authority: RU
Inventors: Джуд О. Игвимизи
Original assignee: Джуд О. Игвимизи
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1994-06-02
Publication date: 2000-11-20
Also published as: BR9406732A; CA2164115C; CA2164115A1; DE69422170D1; EP0701642A1; WO1994028245A1; JPH08510304A; CN1125967A; EP0701642B1; AU6922294A; AU685812B2; ATE187785T1

Abstract

FIELD: railway transport; permanent way. SUBSTANCE: proposed tie has horizontal elongated rectangular plate 21 to be connected across rail 22 with lower surface for resting on ballast and holding the tie from vertical displacement, wall 23 passing vertically along lower side of plate 21 between its longer sides parallel relative to these sides, ant at least one plate 33 for engagement with ballast. Plate 33 is connected to tie on its lower side and is designed for preventing side displacement of tie. Plate 33 is curved to create concavity on side pointed outwards to end of tie. EFFECT: improved resistance of tie to side displacement. 16 cl, 33 dwg

Description

Изобретение относится к стальной рельсовой шпале для установки на рельсовый путь. The invention relates to a steel rail sleepers for installation on a rail track.

Известна стальная рельсовая шпала для установки на рельсовый путь, содержащая горизонтальную удлиненную прямоугольную плиту для соединения поперек рельса с нижней поверхностью для опоры на балласт и удерживания шпалы от вертикального перемещения, стенку, проходящую вертикально по нижней стороне плиты между ее длинными сторонами параллельно им и имеющую свободный нижний конец, приспособленный для заделки в балласт и предназначенный для удерживания рельса от продольного перемещения, и по меньшей мере одну пластину для зацепления с балластом, которая присоединена к шпале на ее нижней стороне, для удерживания шпалы от бокового перемещения (см. US 2482599А, кл. E 01 В 9/32, 20.09.49). Пластина для зацепления с балластом выполнена плоской. Known steel rail sleepers for installation on a rail track containing a horizontal elongated rectangular plate for connecting across the rail with the bottom surface for supporting the ballast and holding the sleepers from vertical movement, a wall extending vertically along the bottom side of the plate between its long sides parallel to them and having a free a lower end adapted to be sealed in ballast and designed to hold the rail from longitudinal movement, and at least one plate for engagement with the ball a flipper, which is attached to the sleeper on its lower side, to keep the sleepers from moving laterally (see US 2482599A, CL E 01 B 9/32, 09/20/49). The ballast engagement plate is flat.

Задачей, положенной в основу изобретения, является повышение сопротивления шпалы боковому перемещению. The task underlying the invention is to increase the resistance of the sleepers to lateral movement.

Указанная задача решается тем, что в стальной рельсовой шпале для установки на рельсовый путь, содержащей горизонтальную удлиненную прямоугольную плиту для присоединения поперек рельса с нижней поверхностью для опоры на балласт и удерживания шпалы от вертикального перемещения, стенку, проходящую вертикально по нижней стороне плиты между ее длинными сторонами параллельно им и имеющую свободный нижний конец, приспособленный для заделки в балласт и предназначенный для удерживания рельса от продольного перемещения, и по меньшей мере одну пластину для зацепления с балластом, которая присоединена к шпале на ее нижней стороне, для удерживания шпалы от бокового перемещения, согласно изобретению, пластина для зацепления с балластом искривлена для создания вогнутости на стороне, обращенной наружу к концу шпалы. This problem is solved in that in a steel rail tie for installation on a rail track containing a horizontal elongated rectangular plate for connecting across the rail with a lower surface for supporting the ballast and holding the sleepers from vertical movement, a wall extending vertically along the lower side of the plate between its long sides parallel to them and having a free lower end adapted to be sealed in ballast and designed to hold the rail from longitudinal movement, and at least one a plate for engagement with the ballast, which is connected to the tie on its underside for holding the sleepers against lateral displacement according to the invention, the plate for engagement with the ballast to create a curved concavity on the side facing outwards towards the end of the tie.

В предпочтительном варианте выполнения предлагаемой шпалы элементы, обеспечивающие удерживание от вертикального, продольного и поперечного перемещения, должны быть разделены на три отдельных элемента, каждый из которых может быть спроектирован, по существу, независимо от других, чтобы обеспечить требуемое ограничение перемещения и другие характеристики. Шпала хорошо приспособлена для распределения нагрузки и уменьшения концентрации напряжений. Другое преимущество состоит в том, что конструкция шпалы пригодна для расчета с использованием обычных методов анализа напряженного состояния, например, метода конечных напряжений элементов, так что элементы и конструкция в целом могут быть спроектированы с обеспечением удовлетворительного распределения напряжений. In a preferred embodiment of the proposed sleepers, the elements providing retention from vertical, longitudinal and lateral movement should be divided into three separate elements, each of which can be designed essentially independently of the others to provide the required restriction of movement and other characteristics. The sleeper is well adapted to distribute the load and reduce stress concentration. Another advantage is that the design of the sleepers is suitable for calculation using conventional stress analysis methods, for example, the finite element stress method, so that the elements and the structure as a whole can be designed to provide a satisfactory stress distribution.

В предлагаемой шпале горизонтальная плита опирается на балласт и может служить в качестве опорной поверхности, площадь которой достаточна для поддержания давления на балласт на требуемом низком уровне. Стенка может служить для обеспечения достаточной жесткости шпалы на срез. Вогнутость пластины для зацепления с балластом на стороне, обращенной наружу к концу шпалы, обеспечивает повышенное сопротивление боковому перемещению шпалы. In the proposed sleepers, the horizontal plate is supported by ballast and can serve as a supporting surface, the area of which is sufficient to maintain pressure on the ballast at the required low level. The wall can serve to provide sufficient stiffness of the sleepers to cut. The concavity of the plate for engagement with the ballast on the side facing outward to the end of the sleepers provides increased resistance to lateral movement of the sleepers.

Предпочтительно, чтобы стенка имела утолщение на нижнем крае. Это уменьшает концентрацию напряжений в шпале. Preferably, the wall has a thickening at the lower edge. This reduces stress concentration in the sleepers.

Также предпочтительно, чтобы стенка проходила по центру горизонтальной плиты. It is also preferred that the wall extends in the center of the horizontal slab.

Вблизи каждого конца шпалы может быть расположено по пластине для зацепления с балластом. Near each end of the sleepers can be located on the plate for engagement with ballast.

В промежуточной части шпалы также может быть расположена пластина для зацепления с балластом. Эта пластина предусматривается в случае, если расположенные по краям пластины не обеспечивают надлежащего сопротивления боковым силам в данном конкретном применении. Конкретное место установки пластины в промежуточной части шпалы можно определить с помощью анализа напряженного состояния. In the intermediate part of the sleepers can also be located plate for engagement with ballast. This plate is provided if the plates located at the edges do not provide adequate resistance to lateral forces in this particular application. The specific installation location of the plate in the intermediate part of the sleepers can be determined using stress analysis.

Целесообразно, чтобы пластина для зацепления с балластом была выполнена съемной. It is advisable that the plate for engagement with the ballast was made removable.

Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, пластина для зацепления с балластом имеет по меньшей мере одну верхнюю концевую часть, проходящую через отверстие в горизонтальной плите. According to one embodiment of the invention, the ballast engagement plate has at least one upper end portion extending through an opening in the horizontal plate.

При этом верхняя концевая часть пластины для зацепления с балластом снабжена средствами противодействия ее удалению из отверстия в горизонтальной плите. In this case, the upper end part of the plate for engagement with the ballast is equipped with means of counteracting its removal from the hole in the horizontal plate.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, стенка проходит через прорезь на верхней стороне пластины для зацепления с балластом. According to another embodiment of the invention, the wall passes through a slot on the upper side of the plate to engage with the ballast.

Нижний край стенки может иметь выемку, а участок пластины для зацепления с балластом, примыкающий к нижнему концу прорези, может быть размещен в этой выемке. Это обеспечивает простое и эффективное соединение между пластиной для зацепления с балластом и шпалой. The lower edge of the wall may have a recess, and a portion of the plate for engagement with ballast adjacent to the lower end of the slot can be placed in this recess. This provides a simple and effective connection between the plate for engagement with ballast and sleepers.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения, шпала содержит два заплечика для примыкания к противоположным сторонам рельса, при этом каждый заплечик имеет по меньшей мере одну зацепную ножку для прохождения через отверстие в горизонтальной плите и для зацепления с нижней стороной горизонтальной плиты. According to another embodiment of the invention, the sleeper comprises two shoulders for adjoining opposite sides of the rail, each shoulder having at least one hook leg for passing through an opening in a horizontal plate and for engaging with the underside of a horizontal plate.

При этом каждая зацепная ножка имеет выступающую в боковом направлении часть для зацепления с нижней стороной горизонтальной плиты. In addition, each hook leg has a laterally projecting portion for engagement with the underside of the horizontal plate.

Целесообразно, чтобы каждый заплечик имел упорную часть, отходящую вверх и имеющую проходящее через нее отверстие, обеспечивающее обращенную вниз упорную поверхность для взаимодействия с рельсовым зажимом. It is advisable that each shoulder has a thrust portion extending upward and having a hole passing through it, providing a thrust-down facing surface for engaging with a rail clip.

Упорная часть может иметь форму короба, а отверстие в упорной части может быть ограничено сплошной верхней стенкой, образующей указанную обращенную вниз упорную поверхность. The thrust part may be in the form of a box, and the hole in the thrust part may be limited by a continuous upper wall forming the specified facing surface facing downward.

При этом нижняя сторона указанного отверстия может иметь участок с наклоном в боковом направлении вверх внутрь. In this case, the lower side of this hole may have a section with an inclination in the lateral direction upward inward.

Целесообразно, чтобы каждый заплечик имел опорную часть, отходящую в боковом направлении наружу от упорной части, с нижней стороной, опирающейся на плиту, и верхней стороной с выемкой для размещения рельсового зажима. It is advisable that each shoulder has a support part extending laterally outward from the stop part, with a lower side resting on the plate and an upper side with a recess for accommodating the rail clip.

Изобретение далее описано более подробно на примерах его выполнения с ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает в изометрии первый вариант выполнения предлагаемой шпалы;
фиг. 2 и 3 изображают соответственно виды сверху и сбоку шпалы, показанной на фиг. 1;
фиг. 4 изображает поперечный разрез по линии IV-IV на фиг. 3;
фиг. 5 изображает в изометрии средства крепления рельса к шпале, показанной на фиг. 1- 3;
фиг. 6 показывает заплечики и стопорные штифты средств крепления, изображенных на фиг. 5;
фиг. 7 показывает в увеличенном масштабе поперечный разрез по линии VII-VII на фиг. 3;
фиг. 8 изображает в увеличенном масштабе продольный разрез модифицированного варианта выполнения предлагаемой шпалы, имеющей две вертикальных стенки и пластину для зацепления с балластом;
фиг. 9 изображает в изометрии еще один модифицированный вариант выполнения предлагаемой шпалы, имеющей две вертикальных стенки;
фиг. 10 и 11 изображают соответственно виды сверху и сбоку другого модифицированного варианта выполнения шпалы с двумя вертикальными стенками;
фиг. 12 показывает поперечный разрез по линии XII-XII на фиг. 11;
фиг. 13, 14 и 15 показывают продольные разрезы соответственно по линиям XIII-XIII, XIV-XIV и XV-XV на фиг.11;
фиг. 16 изображает поперечный разрез различных шпал, установленных на балласте, и иллюстрирует предъявляемые к балласту требования;
фиг. 17 изображает в изометрии предпочтительный вариант выполнения предлагаемой рельсовой подкладки;
фиг. 18 и 19 изображают в изометрии другой вариант выполнения рельсовой подкладки в разобранном и собранном состоянии соответственно;
фиг. 20 изображает вид с торца с частичным разрезом, показывающий последовательные стадии установки рельсовой подкладки, выполненной согласно фиг. 18 и 19, на плиту шпалы;
фиг. 21 изображает в изометрии предпочтительный вариант выполнения зажима;
фиг. 22 изображает вид с торца, с частичным разрезом, предпочтительного варианта выполнения рельсовой подкладки и зажима, установленных на плите шпалы;
фиг. 23 изображает вид с торца, с частичным разрезом, предпочтительного варианта выполнения рельсовой подкладки и зажима, установленных на деревянной шпале;
фиг. 24 изображает частичный вид сбоку с разрезом, показывающий другой вариант выполнения предлагаемых рельсовой подкладки и зажима;
фиг. 25 и 26 изображают в изометрии еще один предпочтительный вариант выполнения предлагаемой рельсовой подкладки;
фиг. 27 изображает частичный вид, иллюстрирующий установку рельсовой подкладки, выполненной согласно ее предпочтительному варианту, на рельсовую шпалу, выполненную согласно ее предпочтительному варианту;
фиг. 28 изображает в изометрии предпочтительный вариант рельсовой шпалы, на которую могут быть установлены рельсовые подкладки, выполненные согласно их предпочтительным вариантам;
фиг. 29 изображает в изометрии короткий участок рельса, закрепленный посредством рельсовой подкладки и рельсового зажима в другом предпочтительном варианте их выполнения;
фиг. 30 изображает вид с торца с частичным разрезом, показывающий шпалу с установленными на ней рельсовой подкладкой и зажимом, показанными на фиг. 29;
фиг. 31 изображает в изометрии часть шпалы и рельсовой подкладки и еще одного предпочтительного варианта выполнения рельсового зажима;
фиг. 32 изображает разрез части шпалы, подкладки и зажима, изображенных на фиг. 31, и
фиг. 33, приведенная на том же листе, где и фиг. 24, изображает вид сбоку с частичным разрезом, показывающий другой модифицированный вариант выполнения подкладки и зажима.The invention is further described in more detail with examples of its implementation with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is an isometric view of a first embodiment of the inventive sleepers;
FIG. 2 and 3, respectively, are top and side views of the sleepers shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;
FIG. 5 is an isometric view of the means for attaching the rail to the railroad tie shown in FIG. 13;
FIG. 6 shows the shoulders and locking pins of the fastening means shown in FIG. 5;
FIG. 7 shows, on an enlarged scale, a cross-section along line VII-VII of FIG. 3;
FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view of a modified embodiment of the inventive sleepers having two vertical walls and a plate for engaging with ballast;
FIG. 9 is a perspective view of another modified embodiment of the inventive sleepers having two vertical walls;
FIG. 10 and 11 depict, respectively, top and side views of another modified embodiment of the sleepers with two vertical walls;
FIG. 12 shows a cross section along line XII-XII in FIG. eleven;
FIG. 13, 14 and 15 show longitudinal sections along lines XIII-XIII, XIV-XIV and XV-XV in FIG. 11;
FIG. 16 is a cross-sectional view of various sleepers mounted on ballast, and illustrates ballast requirements;
FIG. 17 is a perspective view of a preferred embodiment of a rail lining of the invention;
FIG. 18 and 19 depict isometric another embodiment of a rail lining in a disassembled and assembled state, respectively;
FIG. 20 is a partial sectional end view showing the successive steps of installing a rail lining according to FIG. 18 and 19, on a slab of sleepers;
FIG. 21 is an isometric view of a preferred embodiment of a clamp;
FIG. 22 is an end view, in partial cross-section, of a preferred embodiment of a rail lining and clamp mounted on a sleeper plate;
FIG. 23 is an end view, in partial section, of a preferred embodiment of a rail lining and clamp mounted on a wooden sleeper;
FIG. 24 is a partial cross-sectional side view showing another embodiment of the proposed rail lining and clamp;
FIG. 25 and 26 illustrate in isometric yet another preferred embodiment of the proposed rail lining;
FIG. 27 is a partial view illustrating the installation of a rail lining made in accordance with its preferred embodiment on a rail sleeper made in accordance with its preferred embodiment;
FIG. 28 is an isometric view of a preferred rail sleeper on which rail linings may be mounted according to their preferred embodiments;
FIG. 29 is an isometric view of a short rail section secured by a rail liner and rail clip in another preferred embodiment thereof;
FIG. 30 is a partially cut away end view showing a sleeper with a rail lining mounted thereon and a clip shown in FIG. 29;
FIG. 31 is an isometric view of a portion of a railroad tie and rail lining, and another preferred embodiment of a rail clamp;
FIG. 32 is a sectional view of a portion of the sleepers, lining, and clamp of FIG. 31, and
FIG. 33 shown on the same sheet as in FIG. 24 is a partial cross-sectional side view showing another modified embodiment of a lining and a clamp.

В соответствии с первым вариантом выполнения предлагаемого устройства, показанном на фиг. 1-7, стальная шпала 20 содержит в основном расположенную горизонтально удлиненную прямоугольную плиту 21, предназначенную для присоединения поперек к рельсам, короткий участок которых на фиг. 1 и 2 обозначен позицией 22. Вертикально от нижней стороны плиты 21 выступает стеночная конструкция. В варианте, показанном на фиг.1-7, стеночная конструкция содержит стенку 23, проходящую по существу посередине между длинными сторонами плиты 21. В целях уменьшения деформаций, которым подвергается шпала в процессе ее использования, толщина плиты 21 предпочтительно увеличивается от каждого длинного края к стенке 23. Например, в одном из предпочтительных вариантов выполнения нижняя сторона 21a плиты 21 наклонена внутрь и вниз под углом около 2^o. Нижняя сторона плиты 21 соединена со стенкой 23 посредством плавной, выполненной по дуге переходной части 21b. С целью уменьшения напряжений, которым шпала подвергается при эксплуатации, нижний край стенки 23 предпочтительно имеет утолщение 24, которое плавно сопрягается с боковыми сторонами стенки 23, как показано на фиг.7.According to a first embodiment of the device of FIG. 1-7, the steel rail 20 comprises a substantially horizontal horizontally elongated rectangular plate 21 for connecting transversely to the rails, a short portion of which in FIG. 1 and 2 are indicated by 22. A wall structure protrudes vertically from the bottom of the plate 21. In the embodiment shown in FIGS. 1-7, the wall structure comprises a wall 23 extending substantially in the middle between the long sides of the plate 21. In order to reduce the deformations that the sleeper undergoes during use, the thickness of the plate 21 preferably increases from each long edge to wall 23. For example, in one preferred embodiment, the lower side 21a of plate 21 is inclined inward and downward at an angle of about 2 ^° . The lower side of the plate 21 is connected to the wall 23 by means of a smooth arc-shaped transition part 21b. In order to reduce the stresses that the sleeper is subjected to during operation, the lower edge of the wall 23 preferably has a bulge 24, which smoothly mates with the sides of the wall 23, as shown in Fig.7.

В показанном на чертежах предпочтительном варианте выполнения горизонтальная плита 21 в целях минимизации давления на балласт имеет достаточную опорную поверхность. Стенка 23 обеспечивает достаточную прочность на срез, а утолщение 24 в основании стенки 23 воспринимает напряжения растяжения и сжатия, возникающие при изгибе шпалы. In the preferred embodiment shown in the drawings, the horizontal plate 21 has a sufficient abutment surface to minimize pressure on the ballast. The wall 23 provides sufficient shear strength, and the thickening 24 at the base of the wall 23 perceives tensile and compression stresses arising from the bending of the sleepers.

Для закрепления на шпалах рельсов, таких как рельс 22, предусмотрены заплечики 26. Заплечики 26 удерживают рельс с помощью обычных зажимных средств, например, зажимов Universal Pandrol 26a. Однако, как будет показано далее, могут быть использованы различные типы устройств для крепления рельсов. В показанном на фиг. 1-7 на каждой стороне рельса 22 имеется пара заплечиков. Каждый заплечик имеет две ножки, которые проходят через прорези, выполненные в горизонтальной плите 21. Ножки 27 закреплены под плитой 21 посредством стопорных штифтов 28, вставленных в отверстия 29 в каждой из ножек 27. В предпочтительном варианте выполнения в целях обеспечения требуемого наклона рельсов 22 внутрь между заплечиками 26 и верхней стороной горизонтальной плиты 21 предусмотрены скошенные пластины 31 (т.е. имеющие верхнюю наклонную поверхность). Пластины 31 имеют прорези для установки ножек 27. Можно отметить, что скошенные пластины 31 с любым требуемым углом наклона могут быть объединены со средствами крепления. Например, на некоторых железных дорогах используют скошенные пластины с уклоном 1:20, а на других - пластины с уклоном 1:40. Предлагаемая шпала не нуждается в специальной обработке для того, чтобы предусмотреть установку любого типа пластин для наклона рельсов. Скошенные пластины 31, которые проложены между рельсами 22 и плитой 21, также служат в качестве сменяемой несущей пластины, заменить которую значительно легче, а значит, и дешевле, нежели целиком всю шпалу. При необходимости, в целях обеспечения лучшего распределения нагрузки по шпале скошенная пластина может быть выполнена с выпуклостью в направлении вдоль рельсов 22. Такая выпуклость скошенной пластины показана схематично и несколько утрированно штриховой линией на фиг. 7. Такая выпуклость может требоваться для обеспечения точечного контакта между наклоненными рельсами 22 и скошенной пластиной 31. Такое точечное нагружение может улучшить распределение нагрузки и уменьшить концентрацию напряжений. For securing rails, such as rail 22, to sleepers, shoulders 26 are provided. The shoulders 26 hold the rail with conventional clamping means, for example Universal Pandrol clamps 26a. However, as will be shown later, various types of rail fastening devices can be used. As shown in FIG. 1-7, on each side of the rail 22 there is a pair of shoulders. Each shoulder has two legs that extend through slots made in the horizontal plate 21. The legs 27 are fixed under the plate 21 by means of locking pins 28 inserted into the holes 29 in each of the legs 27. In a preferred embodiment, in order to provide the required inclination of the rails 22 inward between the shoulders 26 and the upper side of the horizontal plate 21, beveled plates 31 (i.e., having an upper inclined surface) are provided. The plates 31 have slots for mounting the legs 27. It can be noted that the beveled plates 31 with any desired angle of inclination can be combined with fastening means. For example, bevel plates with a slope of 1:20 are used on some railways, and slabs with a slope of 1:40 on others. The proposed sleepers do not need special processing in order to provide for the installation of any type of plates for tilting the rails. The beveled plates 31, which are laid between the rails 22 and the plate 21, also serve as a replaceable carrier plate, which is much easier to replace, and therefore cheaper, than the entire sleeper. If necessary, in order to provide better load distribution on the sleeper, the beveled plate can be made with a bulge in the direction along the rails 22. Such a bulge of the beveled plate is shown schematically and somewhat exaggerated by a dashed line in FIG. 7. Such a bulge may be required to provide point contact between inclined rails 22 and beveled plate 31. Such point loading can improve load distribution and reduce stress concentration.

Шпала 20 может быть снабжена по меньшей мере одним пластинчатым элементом для зацепления с балластом, таким как пластина 33, присоединенная к шпале на ее нижней стороне и обращенная своей поверхностью в поперечном к рельсам 22 направлении для удерживания шпалы от бокового перемещения. Для придания дополнительного сопротивления боковому смещению пластины 33 предпочтительно выполнены изогнутыми, причем вогнутая сторона обращена в поперечном направлении наружу в сторону конца шпалы 20. Каждая из пластин 33 присоединена к шпале 20 в трех точках. Верхний конец каждой из пластин 33 снабжен парой выступающих вверх концевых частей 34, проходящих через прорези 34a, выполненные симметрично относительно средней линии плиты 21, которая проходит поперек рельса, для передачи боковых усилий между концевыми частями 34 и плитой 21. Соответственно прорези предпочтительно выполнены симметрично по обеим сторонам от стенки 23. Шплинты 36 или другие удерживающие штифты могут быть пропущены через отверстия 35 в верхних концевых частях 34 для закрепления каждой пластины в двух верхних точках на верхней стороне плиты 21. Вместо этого концевые части 34, выступающие над плитой 21, могут быть загнуты или закручены для их фиксации относительно плиты 21. В примерах, показанных на фиг. 1-7, предусмотрена третья точка крепления для каждой из пластин 33, образованная выемкой 37, выполненной на нижней стороне утолщения 24 стенки 23. На верхней стороне каждой пластины 33 выполнена прорезь, как показано на фиг. 7, через которую проходит стенка 23. Участок 39 пластины, примыкающий к нижнему концу прорези 38, размещается в выемке 37. The sleeper 20 may be provided with at least one plate element for engaging with the ballast, such as a plate 33 attached to the sleeper on its lower side and facing its surface transverse to the rails 22 to keep the sleeper from lateral movement. To give additional resistance to lateral displacement, the plates 33 are preferably curved, with the concave side facing outwards laterally towards the end of the sleepers 20. Each of the plates 33 is connected to the sleepers 20 at three points. The upper end of each of the plates 33 is provided with a pair of upwardly extending end portions 34 passing through the slots 34a symmetrically with respect to the midline of the plate 21 that runs across the rail to transmit lateral forces between the end portions 34 and the plate 21. Accordingly, the slots are preferably symmetrically both sides of wall 23. Splint pins 36 or other retaining pins can be passed through holes 35 in the upper end portions 34 to secure each plate at two upper points on the upper side not the plate 21. Instead, the end portions 34 protruding above the plate 21 can be bent or twisted to fix them relative to the plate 21. In the examples shown in FIG. 1-7, a third mounting point is provided for each of the plates 33 formed by a recess 37 formed on the lower side of the bulge 24 of the wall 23. A slot is made on the upper side of each plate 33, as shown in FIG. 7, through which the wall 23. The section 39 of the plate adjacent to the lower end of the slot 38 is located in the recess 37.

Пластины 33 предпочтительно присоединены на концах шпалы 20 там, где прилагаемые нагрузки очень малы. Дополнительным преимуществом данной конструкции является то, что размер пластин 33 может быть по желанию увеличен или уменьшен, т. е. пластины 33 могут быть заменены пластинами других размеров для обеспечения большей или меньшей площади зацепления с балластом или получения требуемой боковой устойчивости пути для данного применения. The plates 33 are preferably attached at the ends of the sleepers 20 where the applied loads are very small. An additional advantage of this design is that the size of the plates 33 can be increased or decreased as desired, i.e., the plates 33 can be replaced by plates of other sizes to provide a larger or smaller area of engagement with the ballast or to obtain the required lateral stability of the path for this application.

В альтернативном варианте взамен использования отдельных пластин 33 на одном или на обоих концах плита 21 может быть загнута вниз для удерживания от бокового перемещения. В этом случае отрезают конец или концы стенки 23, а конец или концы плиты загибают вниз, предпочтительно до примыкания к обрезанным концам стенки 23. Alternatively, instead of using the individual plates 33 at one or both ends, the plate 21 may be folded down to prevent lateral movement. In this case, the end or ends of the wall 23 are cut off, and the end or ends of the plate are bent downward, preferably before adjoining the trimmed ends of the wall 23.

Там, где боковая устойчивость, обеспечиваемая концевыми пластинами 33, недостаточна, посредине пролета шпалы 20 могут быть расположены одна и более промежуточных пластин 41 для зацепления с балластом с целью обеспечить дополнительную боковую прочность закрепления шпалы 20 и повысить жесткость стенки 23 к поперечному изгибу. Точное местоположение промежуточной пластины, или пластин 41, позволяющее избежать нежелательных концентраций напряжений, определяется с использованием обычных методов анализа напряженного состояния. В показанном примере промежуточная пластина 41 подобно пластинам 33 удерживается путем закрепления в трех точках, при котором шплинты 42 вставлены в отверстия в верхних концах 43 пластины 41, выступающих через прорези, выполненные в горизонтальной плите 21 по обе стороны от стенки 23, а нижняя часть пластины 41 расположена в выемке 44, выполненной в утолщении 24 на нижней кромке стенки 23. Where the lateral stability provided by the end plates 33 is insufficient, one or more intermediate plates 41 can be located in the middle of the span of the sleepers 20 to engage with the ballast in order to provide additional lateral strength of the fastening of the sleepers 20 and increase the rigidity of the wall 23 to lateral bending. The exact location of the intermediate plate, or plates 41, to avoid undesirable stress concentrations, is determined using conventional methods of analysis of the stress state. In the example shown, the intermediate plate 41, like the plates 33, is held by fixing at three points, in which the cotter pins 42 are inserted into the holes in the upper ends 43 of the plate 41, protruding through the slots made in the horizontal plate 21 on both sides of the wall 23, and the lower part of the plate 41 is located in the recess 44, made in the bulge 24 on the lower edge of the wall 23.

На фиг. 8 изображен модифицированный вариант выполнения шпалы, имеющий две вертикальных стенки. Элементы, подобные элементам на фиг. 1-7, обозначены теми же цифровыми позициями, увеличенными на 100. Как видно на поперечном разрезе на фиг. 8, выполненном вдоль рельсов, шпала 120 имеет горизонтальную плиту 121, на нижней стороне которой имеются две стенки 123, которые проходят параллельно длинным сторонам пластины 121. Можно отметить, что центральная часть 121с между стенками 123 несколько толще, чем крайние части на каждой из сторон. В этом примере присоединение в трех точках пластин 133, предназначенных для зацепления с балластом, обеспечивается верхней центральной частью 136 пластины 133, проходящей через соответствующую центральную прорезь на участке 121с и имеющей отверстие 135 для установки шплинта или другого крепежного элемента. В выполненных на нижней кромке каждой стенки 123 выемках 137 размещены нижние концы прорезей 133, выполненных на верхней стороне пластины 133. In FIG. 8 shows a modified embodiment of the sleepers having two vertical walls. Elements similar to those in FIG. 1-7 are denoted by the same numeric positions increased by 100. As can be seen in cross section in FIG. 8 along the rails, the sleeper 120 has a horizontal plate 121, on the lower side of which there are two walls 123 that extend parallel to the long sides of the plate 121. It can be noted that the central portion 121c between the walls 123 is slightly thicker than the extreme parts on each side . In this example, the three-point attachment of the plates 133 for ballast engagement is provided by the upper center portion 136 of the plate 133 passing through the corresponding central slot in section 121c and having an opening 135 for mounting a cotter pin or other fastener. In the recesses 137 formed on the lower edge of each wall 123, the lower ends of the slots 133 are located on the upper side of the plate 133.

На фиг. 9 показан еще один вариант выполнения шпалы, при этом элементы, подобные элементам на фиг. 1-7, обозначены теми же позициями, увеличенными на 200. Шпала 220 в данном варианте выполнения отличается от шпалы согласно фиг. 8 главным образом тем, что нижний конец каждой из стенок 223 снабжен утолщением 224, обеспечивающим уменьшение напряжений растяжения и сжатия. Пластины 233 для зацепления с балластом закреплены в трех точках, подобно тому, как описано выше применительно к фиг. 8, т.е. верхняя часть 234, расположенная над плитой 231, закреплена шплинтом или другим подобным элементом, проходящим через отверстие в этой верхней части 234, а нижние части пластины 233 входят в выемки, выполненные в утолщениях 224. In FIG. 9 shows another embodiment of the sleepers, with elements similar to those in FIG. 1-7 are indicated by the same positions increased by 200. The sleeper 220 in this embodiment is different from the sleeper according to FIG. 8 mainly by the fact that the lower end of each of the walls 223 is provided with a bulge 224, which provides reduction of tensile and compression stresses. Ballast engagement plates 233 are fixed at three points, similar to that described above with respect to FIG. 8, i.e. the upper part 234, located above the plate 231, is fixed with a cotter pin or other similar element passing through the hole in this upper part 234, and the lower parts of the plate 233 enter the recesses made in the thickenings 224.

На фиг. 10-15 показаны другие варианты выполнения шпалы. Элементы, подобные элементам на фиг. 1-7, обозначены теми же цифровыми позициями, увеличенными на 300. Шпала 320 в данном варианте выполнения отличается от варианта на фиг. 9 главным образом тем, что продольные кромки 321d горизонтальной плиты 321 утолщены и несколько суживаются внутрь по направлению к стенкам 323. Как видно, например, на поперечном сечении на фиг. 14, профиль нижней стороны горизонтальной плиты 321 имеет плавные дугообразные участки для сопряжения с плоской частью 321е между утолщением 321d и стенкой 323. Участок 321е сопрягается плавным дугообразным участком с боковой стороной стенки 323. In FIG. 10-15 show other embodiments of sleepers. Elements similar to those in FIG. 1-7 are denoted by the same numeric positions increased by 300. The sleeper 320 in this embodiment is different from the embodiment in FIG. 9 mainly due to the fact that the longitudinal edges 321d of the horizontal plate 321 are thickened and somewhat taper inward towards the walls 323. As can be seen, for example, in the cross section in FIG. 14, the bottom side profile of the horizontal slab 321 has smooth arcuate portions for interfacing with the flat portion 321e between the bulge 321d and the wall 323. The portion 321e mates with a smooth arcuate portion with the side of the wall 323.

Заплечики 326 имеют по одной ножке 327, которые проходят через отверстия в скошенных пластинах 331 и в горизонтальной плите 321. Ножка 327 выполнена с выступающей от нее вбок частью 346, которая зацепляется с нижней стороной горизонтальной плиты 321 на участке между стенками 323. The shoulders 326 have one leg 327 that extends through the openings in the beveled plates 331 and in the horizontal plate 321. Leg 327 is made with a portion 346 protruding laterally from it, which engages with the underside of the horizontal plate 321 in the area between the walls 323.

В варианте выполнения согласно фиг. 9 заплечики 236 подобны описанным выше заплечикам на фиг. 10-13 и могут быть использованы для крепления скошенных пластин 231 и рельсов 222 к шпале 220. In the embodiment of FIG. 9, the shoulders 236 are similar to the shoulders described above in FIG. 10-13 and can be used for fastening beveled plates 231 and rails 222 to the sleepers 220.

Достоинством описанных выше шпал, вне зависимости от того, имеют ли они одну стенку 23, прикрепленную к горизонтальной плите 21, или две стенки 123, 223 или 224, является возможность их изготовления из стального проката, например путем прокатки из заготовок в форме прутка. The advantage of the sleepers described above, regardless of whether they have one wall 23 attached to a horizontal plate 21, or two walls 123, 223 or 224, is the possibility of their manufacture from rolled steel, for example by rolling from billets in the form of a bar.

Описанные выше шпалы могут быть легко установлены на железнодородном полотне с использованием известных методов укладки шпал и балласта. The sleepers described above can be easily installed on a railway bed using known methods for laying sleepers and ballast.

На фиг. 16 показан поперечный разрез шпал различных типов, установленных на балласт 51, расположенный на земле или на нивелированной поверхности 52. В случае деревянной шпалы 53 под опорной или соприкасающейся с балластом поверхностью 54 необходима минимальная глубина "d" балласта 51. Дополнительная глубина балласта "а" необходима для обеспечения соприкосновения с боковыми сторонами 56 и торцами шпалы 53 с целью противодействия продольному и боковому перемещению соответственно. Точно так же и в случае известной стальной шпалы 57 необходима дополнительная глубина балласта "а" над опорной поверхностью 58 для соприкосновения с поверхностью 59, противодействующей продольному перемещению, и с поверхностями над опорной поверхностью 58, противодействующими боковым перемещениям. Известная выполненная в виде желоба стальная шпала 61 может требовать меньшую глубину "с" дополнительного балласта под поверхностью 62, которая передает балласту часть направленных вниз усилий, но при этом могут возникнуть затруднения в заполнении балластом вогнутой части желоба 61. В предпочтительном варианте выполнения предлагаемой шпалы 20 балласт может быть относительно легко уложен под плиту 21, а стенка 23 и пластины 33, препятствующие продольному и боковому перемещению шпалы, проходят ниже опорной поверхности 21a, так что при этом нет необходимости в дополнительной глубине балласта. In FIG. 16 shows a cross-sectional view of various types of sleepers mounted on a ballast 51 located on the ground or on a leveled surface 52. In the case of wooden sleepers 53, a minimum depth “d” of ballast 51 is necessary under the supporting or contacting ballast surface 54. Additional depth of ballast “a” necessary to ensure contact with the lateral sides 56 and the ends of the sleepers 53 to counter longitudinal and lateral movement, respectively. Similarly, in the case of the known steel sleepers 57, an additional ballast depth "a" is needed above the abutment surface 58 for contacting the surface 59 which counteracts the longitudinal movement and the surfaces above the abutment surface 58 that counteract the lateral movements. Known steel sleeper made in the form of a trough 61 may require a smaller depth "c" of additional ballast under the surface 62, which transfers part of the downward force to the ballast, but it may be difficult to fill the concave part of the trough 61 with ballast. In the preferred embodiment of the proposed sleeper 20 the ballast can be relatively easily laid under the plate 21, and the wall 23 and the plates 33, preventing the longitudinal and lateral movement of the sleepers, pass below the supporting surface 21a, so that there is no convergence in additional depth of ballast.

На фиг. 17 показана рельсовая подкладка 410, которая может быть изготовлена обычными способами прокатки или пробивки из листового стального проката или посредством литья и которая содержит два элемента 410a и 410b, которые зацепляются друг с другом по линии 411. In FIG. 17 shows a rail liner 410 that can be manufactured by conventional rolling or punching methods from sheet steel or by casting and which comprises two members 410a and 410b that mesh with each other along line 411.

На фиг. 18-20 показана аналогичная рельсовая подкладка 420, которая может быть изготовлена обычными способами прокатки или литья и которая содержит два элемента 420a и 420b, подобных элементам 410a и 410b, не считая некоторых отличий, которые будут отмечены далее. На фиг. 18 и 19 более наглядно показано, что взаимозацепляющиеся части на каждом элементе одинаковы и имеют прямоугольный открытый в продольном направлении вырез 412 и продольный противоположно направленный прямоугольный язык 413, при этом язык 413 каждого из элементов 410a и 410b или 420a и 420b плотно входит в вырез 412 каждого другого элемента. In FIG. 18-20, a similar rail liner 420 is shown, which can be made by conventional rolling or casting methods and which contains two elements 420a and 420b similar to elements 410a and 410b, apart from some of the differences that will be noted later. In FIG. 18 and 19, it is shown more clearly that the interlocking parts on each element are the same and have a rectangular longitudinally cutout 412 and a longitudinal oppositely directed rectangular tongue 413, while the tongue 413 of each of the elements 410a and 410b or 420a and 420b fits snugly into the cutout 412 every other item.

На фиг. 17 или 19 показано, что в собранном состоянии подкладка 410 или 420 имеет два расположенных продольно заплечика 414 для установки между ними подошвы 416 рельса 417 с плотным прилеганием, как это показано на фиг. 22 и 23. In FIG. 17 or 19, it is shown that in the assembled state, the liner 410 or 420 has two longitudinally extending shoulders 414 for mounting the sole 416 of the rail 417 with a snug fit between them, as shown in FIG. 22 and 23.

Продольный внешний край 418 каждого из элементов 410a и 410b или 420a и 420b снабжен разнесенными в продольном направлении средствами зацепления с плитой 419 стальной шпалы. Каждое такое средство содержит выступающую вниз ножку 421 и отходящий вбок от нее выступ 422. В показанном предпочтительном варианте выполнения каждый выступ отходит наружу в боковом направлении для облегчения установки элементов 410a и 410b или 420a и 420b на плите 419 показанным на фиг. 20 способом. Каждый элемент 410a, 410b или 420a, 420b вставляют в пару отстоящих друг от друга в продольном направлении прорезей, выполненных в плите 419 стальной шпалы, например, путем пробивки. Одна прорезь 423a и 423b каждой пары прорезей видна на поперечном разрезе на фиг. 20. Ширина каждой прорези 423a и 423b примерно равна толщине металла ножек 421 и выступов 422, а ее длина примерно равна длине каждой ножки 421 и выступа 422, так что последние входят в прорези 423a и 423b с небольшим зазором. Как показано сплошными линиями на фиг. 20, каждый элемент 410a, 410b или 420a, 420b устанавливают вертикально со вставленными в прорези выступами 422 и на следующей стадии их поворачивают внутрь и вниз, как показано на фиг. 20 пунктирными линиями, так что в окончательно установленном положении части 412 и 413 зацепляются одна с другой, как показано на фиг. 17, а выступы 422 размещаются под плитой 419. The longitudinal outer edge 418 of each of the elements 410a and 410b or 420a and 420b is provided with longitudinally spaced engagement means with the steel sleeper plate 419. Each such means comprises a leg protruding downwardly 421 and a protrusion 422 extending laterally from it. In the shown preferred embodiment, each protrusion extends laterally outward to facilitate the installation of elements 410a and 410b or 420a and 420b on the plate 419 shown in FIG. 20 way. Each element 410a, 410b or 420a, 420b is inserted into a pair of longitudinally spaced notches made in a steel sleeper plate 419, for example, by punching. One slot 423a and 423b of each pair of slots is visible in cross section in FIG. 20. The width of each slot 423a and 423b is approximately equal to the thickness of the metal of the legs 421 and the protrusions 422, and its length is approximately equal to the length of each leg 421 and the protrusion 422, so that the latter enter the slots 423a and 423b with a small gap. As shown by the solid lines in FIG. 20, each element 410a, 410b or 420a, 420b is mounted vertically with protrusions 422 inserted in the slots, and in the next step they are turned inward and downward, as shown in FIG. 20 in dashed lines, so that in the final position, the parts 412 and 413 mesh with one another, as shown in FIG. 17, and the protrusions 422 are placed under the plate 419.

В предпочтительном варианте шпала 20, 120, 220 или 320, описанная со ссылками на фиг. 1-16, модифицирована путем пробивки в ее плите прорезей, таких как прорези 423a и 423b, так чтобы она использовалась подобно плите 419 с рельсовыми подкладками 410 или 420, как это описано выше. Могут быть использованы и другие типы стальной шпалы, однако менее успешно. Например, могут быть использованы стальные шпалы ВНР канадской фирмы ВНР Roil Products Ltd., Vancouver, British Columbia, Canada. In a preferred embodiment, the sleepers 20, 120, 220, or 320 described with reference to FIG. 1-16 is modified by punching slots in its plate, such as slots 423a and 423b, so that it is used like plate 419 with rail linings 410 or 420, as described above. Other types of steel sleepers may be used, however less successfully. For example, can be used steel sleepers VNR Canadian company VNR Roil Products Ltd., Vancouver, British Columbia, Canada.

Следует иметь в виду, что каждый край 418 может иметь по одной ножке 421 и выступу 422, которые отходят от всего края или от его части, например, центральной части, или же иметь более двух ножек 421, с выступом 422 на каждой из них, зацепляющихся с соответствующими прорезями в плите 419. It should be borne in mind that each edge 418 can have one leg 421 and a protrusion 422, which extend from the entire edge or from its part, for example, the central part, or have more than two legs 421, with a protrusion 422 on each of them, meshing with corresponding slots in plate 419.

Во вставленном положении выступы 422 препятствуют движению подкладки 410 или 420 вверх относительно плиты 419 шпалы, а ножки 421 препятствуют движению подкладки в продольном и боковом направлениях. Боковые усилия, с которыми подошва рельса действует на заплечик 414, передаются через взаимозацепляющиеся элементы 412 и 413, так что эти усилия распределяются между ножками 421 на каждом из элементов 410a и 410b или 420a и 420b. In the inserted position, the protrusions 422 prevent the lining 410 or 420 from moving upward relative to the sleeper plate 419, and the legs 421 prevent the lining from moving in the longitudinal and lateral directions. The lateral forces with which the rail sole acts on the shoulder 414 are transmitted through the interlocking elements 412 and 413, so that these forces are distributed between the legs 421 on each of the elements 410a and 410b or 420a and 420b.

Как было отмечено выше, толщина плиты 21 шпалы 20 постепенно изменяется, поскольку плита сужается в направлении от центральной стенки 23 наружу к каждому длинному краю. Это является большим преимуществом, поскольку в результате достигается особенное положение рельсовой подкладки, например подкладки 410, относительно плиты 21, при котором толщина плиты 21 соответствует высоте ножек 421, или, точнее говоря, расстоянию по вертикали между нижними сторонами элементов 410a и 410b и верхними сторонами выступов 422. Следовательно, рельсовая подкладка, например, подкладка 410, при установке стремится занять это особенное или уравновешенное положение, что увеличивает устойчивость положения подкладки 410 относительно шпалы 20 к перемещению в направлении вдоль рельса 417. As noted above, the thickness of the plate 21 of the sleepers 20 gradually changes, since the plate narrows in the direction from the Central wall 23 outward to each long edge. This is a great advantage, since the result is a special position of the rail lining, for example the lining 410, relative to the plate 21, in which the thickness of the plate 21 corresponds to the height of the legs 421, or, more precisely, the vertical distance between the lower sides of the elements 410a and 410b and the upper sides the protrusions 422. Therefore, the rail lining, for example, the lining 410, during installation tends to occupy this special or balanced position, which increases the stability of the position of the lining 410 relative to the sleepers 20 to move in the direction along the rail 417.

В изображенном на фиг. 17 примере каждый заплечик 414 выполнен с удлиненным в продольном направлении, ориентированным горизонтально отверстием 424, предназначенным для установки в нем рельсового зажима, как описано ниже при рассмотрении фиг.21 и 23. In the depicted in FIG. 17 example, each shoulder 414 is made with a longitudinally elongated, horizontally oriented hole 424, designed to install a rail clip, as described below with reference to Fig.21 and 23.

Рельсовая подкладка 420 на фиг. 18-20 имеет подобные каналу продольно ориентированные выемки 414a, в которые могут входить концы известного рельсового зажима, например, рельсового зажима PANDROL (товарный знак), для удержания на подкладке 420 рельсовой подошвы. Rail lining 420 of FIG. 18-20 has channel-like longitudinally oriented recesses 414a, which may include ends of a known rail clip, such as a PANDROL rail clip (trademark), to hold the rail sole on the lining 420.

Можно отметить, что между заплечиками 414 каждая подкладка 410 или 420 имеет плоскую верхнюю сторону 426, которая предпочтительно наклонена или скошена в боковом направлении относительно плоской нижней стороны 427, с тем чтобы обеспечить требуемый наклон рельса 417 внутрь. It can be noted that between the shoulders 414, each liner 410 or 420 has a flat upper side 426, which is preferably inclined or beveled laterally relative to the flat lower side 427, so as to provide the desired inclination of the rail 417 inward.

На фиг. 21 показан рельсовый зажим 430, имеющий удлиненную в продольном направлении в основном прямоугольную основную часть 428 с плоской нижней стороной 429. Каждый конец выполнен с выступающей вниз лапкой 431, которая смещена внутрь от боковой наружной кромки 432 основания 428. Промежуточная часть 433 наклонена вбок внутрь и вверх от основания 428 к переходной части 434, отогнутой вниз для получения выпуклой верхней стороны, при этом и концевая часть 436 отогнута вверх для образования выпуклой нижней стороны 437. In FIG. 21, a rail clip 430 is shown having a longitudinally elongated substantially rectangular main body 428 with a flat lower side 429. Each end is provided with a downwardly extending tab 431 that is offset inward from the lateral outer edge 432 of the base 428. The intermediate portion 433 is inclined laterally inward and upward from the base 428 to the transition part 434, bent down to obtain a convex upper side, while the end part 436 is bent up to form a convex lower side 437.

На фиг. 22 показана состоящая из двух частей рельсовая подкладка 410, аналогичная описанной выше со ссылками на фиг. 17-20 и устанавливаемая на шпалу 419 с прорезями тем же способом, что был описан выше согласно фиг. 20. Элементы 440a и 440b в этом случае предпочтительно изготавливать посредством литья. In FIG. 22 shows a two-piece rail liner 410 similar to that described above with reference to FIG. 17-20 and installed on the sleeper 419 with slots in the same manner as described above according to FIG. 20. Elements 440a and 440b in this case are preferably made by casting.

Каждый заплечик 414 имеет коробчатую упорную часть и выполнен с расположенной горизонтально, вытянутой в продольном направлении сквозной прорезью или отверстием 424, которая ограничена сплошной верхней стенкой, образующей обращенную вниз упорную поверхность. Каждая прорезь 424 предпочтительно сужается по ширине в боковом направлении внутрь, как показано на фиг. 22, для образования нижнего наклонного участка, имеющего наклон в боковом направлении вверх для облегчения введения в прорезь конца 436 зажима 430, как описано выше со ссылкой на фиг. 21. Здесь можно отметить, что в варианте выполнения согласно фиг. 17 прорезь 424 в каждом заплечике 414 также выполнена сужающейся по ширине внутрь, чтобы облегчить и направить движение конца 436 зажима 430 внутрь. Each shoulder 414 has a box-shaped thrust portion and is made with a horizontally elongated longitudinally extending through-cut or hole 424, which is bounded by a continuous upper wall forming a downwardly facing thrust surface. Each slot 424 preferably tapers laterally inward in width, as shown in FIG. 22 to form a lower inclined portion having a lateral upward inclination to facilitate insertion of the end 436 of the clamp 430 into the slot, as described above with reference to FIG. 21. It may be noted here that in the embodiment of FIG. 17, a slot 424 in each shoulder 414 is also made narrowing in width in order to facilitate and direct the movement of the end 436 of the clamp 430 inward.

На фиг. 17 и 22 подкладка 410 или 440 имеет плоские полки 441, которые проходят вбок между заплечиками 414 и продольными краями 418 и в которых путем пробивки или другим способом выполнена пара выемок или отверстий 442, отстоящих на некоторое расстояние друг от друга в продольном направлении и предназначенных для размещения в них лапок 431 зажима 430, также разнесенных друг от друга. In FIG. 17 and 22, the lining 410 or 440 has flat shelves 441 that extend laterally between the shoulders 414 and the longitudinal edges 418 and in which, by punching or in another way, a pair of recesses or holes 442 are provided that are spaced apart from each other in the longitudinal direction and are intended for placing in them the legs 431 of the clamp 430, also spaced from each other.

После установки подкладок 410 или 420 на шпалу, подобную шпалам 20, 120, 220 или 320, и после укладки на подкладки рельса 417 концевые части 436 зажимов 430 вставляют через отверстия 424 и проталкивают внутрь, например, путем приложения давления или с помощью ударов по наружному краю 432 до достижения собранного положения, показанного на фиг. 22, в котором лапки 431 заскакивают в отверстия 442, а нижняя сторона концевой части 436 зажима 430 опирается на верхнюю сторону подошвы 416 рельса. Каждое отверстие 424 имеет длину, предпочтительно примерно равную ширине части 433 зажима 430, так что зажим 430 размещается в рельсовой подкладке 410 или 440 с небольшим продольным люфтом или зазором. After installing the liners 410 or 420 on a railroad tie similar to sleepers 20, 120, 220 or 320, and after laying on the rail linings 417, the end parts 436 of the clamps 430 are inserted through holes 424 and pushed inward, for example, by applying pressure or by striking the outside edge 432 until it reaches the assembled position shown in FIG. 22, in which the tabs 431 pop into the holes 442 and the lower side of the end portion 436 of the clamp 430 rests on the upper side of the rail sole 416. Each hole 424 has a length, preferably approximately equal to the width of the portion 433 of the clamp 430, so that the clamp 430 is placed in the rail lining 410 or 440 with a small longitudinal play or clearance.

Во вставленном положении, показанном на фиг. 22, переходная и концевая части 434 и 436 отогнуты вверх относительно промежуточной части 433, верхняя сторона которой опирается на верхнюю сторону отверстия 424. Линия или зона контакта между стороной отверстия 424 и части 433 зажима играют роль точки опоры, в результате чего возникает упругая реакция, которая стремится переместить переходную и концевую части 434 и 436 вниз для взаимодействия с подошвой, а основную часть 428 переместить вниз, при этом лапки 431 заскакивают в отверстия 442 по мере передвижения зажима 430 внутрь. Во время эксплуатации лапки 431 служат в качестве упорных элементов, боковые стороны которых являются обращенными вбок в противоположные стороны упорными поверхностями, зацепляющимися с противолежащими, обращенными вбок сторонами отверстий 442 и служащими для противодействия боковому перемещению зажимов 430 относительно рельсовой подкладки 440. In the inserted position shown in FIG. 22, the transition and end parts 434 and 436 are bent upward relative to the intermediate part 433, the upper side of which rests on the upper side of the hole 424. The contact line or zone between the side of the hole 424 and the clamp part 433 play the role of the fulcrum, resulting in an elastic reaction, which seeks to move the transition and end parts 434 and 436 down to interact with the sole, and the main part 428 to move down, while the tabs 431 pop into the holes 442 as the clip 430 moves inward. During operation, the tabs 431 serve as stop elements, the sides of which are sideways facing opposite sides of the stop surfaces, engaged with the opposite, sideways sides of the holes 442 and serving to counter the lateral movement of the clamps 430 relative to the rail lining 440.

В случае приложения к рельсу усилия, стремящегося повернуть рельс вокруг его продольной оси, поворот рельса будет ограничен боковым наружным концом или краем A подошвы рельса, находящимся во взаимодействии с нижней стороной В промежуточной части 433 зажима 430. Далее направленная вверх реакция передается непосредственно на заплечик 414, движению вверх которого препятствует выступ 422, находящийся в зацеплении с плитой 419 шпалы. В результате повороту рельса 417 противодействует большой момент сил или крутящий момент, при этом плечо крутящего момента по существу равно расстоянию между выступом 422 и заплечиком 414. In the case of applying to the rail a force tending to rotate the rail around its longitudinal axis, the rotation of the rail will be limited by the lateral outer end or edge A of the rail sole, which interacts with the lower side B of the intermediate part 433 of the clamp 430. Then, the upward-directed reaction is transmitted directly to the shoulder 414 , the upward movement of which is prevented by the protrusion 422, which is meshed with the plate 419 sleepers. As a result, the rotation of the rail 417 is counteracted by a large moment of forces or torque, while the torque arm is substantially equal to the distance between the protrusion 422 and the shoulder 414.

Кроме того, даже когда нагрузки на переходную 434 и концевую 436 части превышают предел их упругости и они деформируются настолько, что уже не могут упруго опираться на подошву 416, зажимы 430 удерживаются на подкладке 410 или 440 в результате реакции между частью 433 зажима и отверстием 414, вдавливающей лапки 431 вниз в отверстия 442, так что зажимы 430 будут продолжать описанным выше образом противостоять опрокидыванию рельса. In addition, even when the loads on the transition 434 and end 436 part exceed their elastic limit and they are deformed so that they can no longer rest elastically on the sole 416, the clamps 430 are held on the lining 410 or 440 as a result of the reaction between the clamp part 433 and the hole 414 pushing the tabs 431 down into the holes 442, so that the clamps 430 will continue to withstand the tipping of the rail as described above.

На фиг. 23 показан еще один пример рельсовой подкладки 450, подобной подкладке 440, за тем исключением, что она выполнена в виде единой детали, например, при помощи литья, приспособленной для установки на бетонную или деревянную шпалу. В этом случае полки 441 выступают на некоторое расстояние за отверстия 442 и в каждой из них имеются отверстия 443, сквозь которые могут проходить средства 444 крепления. Каждая полка 441 может иметь несколько, например, два или три отверстия, отстоящих друг от друга на некоторое расстояние вдоль полки 441 и предназначенных для размещения в них обычного крепежа. Например, в качестве такого крепежа могут быть костыли 446, забиваемые в деревянную шпалу 447. В отверстиях 443 могут быть размещены шпильки или другие известные забетонированные в требуемом месте анкеры бетонных шпал. In FIG. 23 shows another example of a rail liner 450, similar to the liner 440, except that it is made in the form of a single part, for example, by molding, adapted for installation on concrete or wooden sleepers. In this case, the shelves 441 protrude for some distance beyond the holes 442 and in each of them there are holes 443 through which fastening means 444 can pass. Each shelf 441 may have several, for example, two or three holes, spaced apart by a certain distance along the shelf 441 and designed to accommodate conventional fasteners. For example, such fasteners may be crutches 446 hammered into wooden sleepers 447. Studs or other known concrete sleepers anchored in the required place can be placed in holes 443.

Состоящая из одной детали рельсовая подкладка 450 совместно с зажимами противодействует опрокидыванию рельса путем ограничения поворота края A подошвы рельса и передачи действующих на него вращательных сил подкладке 450, так что этим силам противодействует большой момент, который создается костылем 446 или другим крепежным элементом, удаленным наружу и вбок от края A на значительное расстояние. The one-piece rail lining 450, together with the clamps, prevents the rail from tipping over by limiting the rotation of the edge A of the rail sole and transferring the rotational forces acting on it to the lining 450, so that a large moment is created by the crutch 446 or other fastening element that is removed outside and sideways from edge A at a considerable distance.

На фиг. 24 показан вид части рельсовой подкладки 460 и зажима в другом варианте выполнения. Рельсовая подкладка 460 может быть изготовлена путем литья. Вбок и наружу от каждого из заплечиков 414 на подкладке 460 выполнен противодействующий заплечик 461, на верхнюю сторону которого опирается основная часть 471 зажима 470. Заплечик 461 может проходить в продольном направлении на расстояние несколько большее, чем ширина основной части 471. В данном примере верхняя сторона противодействующего заплечика 461 выполнена с одним или несколькими выступающими штифтами 462, которые имеют предпочтительно круглое поперечное сечение и которые заскакивают в отверстия 472, выполненные в зажиме 470, когда зажим 470 вводят внутрь через отверстие 424, чтобы он опирался на верхнюю сторону рельсовой подошвы 416, тем самым обеспечиваются примыкающие друг к другу упорные элементы и отверстия, образующие взаимодействующие боковые упорные поверхности, препятствующие перемещению зажима 470 под воздействием бокового давления. In FIG. 24 is a view of a portion of a rail liner 460 and a clamp in another embodiment. Rail lining 460 may be cast. To the side and out of each of the shoulders 414 on the lining 460, an opposing shoulder 461 is made, on the upper side of which the main part 471 of the clamp 470 rests. The shoulder 461 can extend in the longitudinal direction at a distance slightly greater than the width of the main part 471. In this example, the upper side the counteracting shoulder 461 is provided with one or more protruding pins 462 that preferably have a circular cross section and which pop into the holes 472 made in the clip 470 when the clip 470 is inserted inwardly through the aperture 424, it rests on the upper side of the rail flange 416, thereby provided adjacent to each other and opening the stop elements forming the stop surfaces cooperating side impeding movement of the clip 470 under the influence of the lateral pressure.

В данном случае отверстие 424 в заплечике по ширине не сужается, а имеет параллельные верхнюю и нижнюю стороны 424a и 424b. In this case, the opening 424 in the shoulder does not narrow in width, but has parallel upper and lower sides 424a and 424b.

Выполненный в виде пластины зажим 470 имеет изогнутую вверх промежуточную часть 473, которая во вставленном положении упруго деформирована и опирается на верхнюю сторону 424a отверстия, тогда как отогнутый вниз конец 474 упруго деформирован и упруго опирается на верхнюю сторону рельсовой подошвы 416. The plate-shaped clip 470 has an upwardly curved intermediate portion 473 that is elastically deformed in the inserted position and rests on the upper side 424a of the hole, while the downwardly curved end 474 is elastically deformed and resiliently supported on the upper side of the rail sole 416.

Как и в предшествующих случаях, поворот кромки A рельса 417 передается зажимом 470 на подкладку 460. Линия, по которой часть 473 зажима 470 соприкасается с заплечиком 414, в этом случае находится внутри отверстия 424 между его концами, в результате чего площадь опорной поверхности увеличивается с увеличением нагрузки, приложенной рельсом 417 к зажиму 470. As in previous cases, the rotation of the edge A of the rail 417 is transmitted by the clamp 470 to the lining 460. The line along which the part 473 of the clamp 470 is in contact with the shoulder 414, in this case is located inside the hole 424 between its ends, as a result of which the area of the supporting surface increases with an increase in the load applied by rail 417 to terminal 470.

Должно быть понятно, что подкладка 460 может состоять из двух частей, подобно описанным согласно фиг. 17-20 и 22, или быть выполнена в виде одной цельной детали, как описано выше в соответствии с фиг. 23. It should be understood that the liner 460 may consist of two parts, similar to those described in accordance with FIG. 17-20 and 22, or be made in the form of a single integral part, as described above in accordance with FIG. 23.

На фиг. 25 показана модифицированная рельсовая подкладка 460, выполненная из двух элементов 460a и 460b, которые соединены по линии 411, наклоненной, например, под углом 45^o к продольному направлению рельса. На фиг. 27 более наглядно показано, что каждый элемент 460a и 460b имеет на своей нижней стороне прямоугольный штифт 476, который при установке входит в соответствующее прямоугольное отверстие 477, пробитое в плите 21 шпалы 20, с целью повысить устойчивость положения подкладки 460 относительно шпалы 20, а особенно с целью противостоять боковым нагрузкам. Можно отметить, что шпала 20 на фиг. 27 изменена в том плане, что она имеет плоскую нижнюю сторону 24а на утолщении 24.In FIG. 25 shows a modified rail liner 460 made of two elements 460a and 460b that are connected along a line 411 inclined, for example, at an angle of 45 ^° to the longitudinal direction of the rail. In FIG. 27 it is more clearly shown that each element 460a and 460b has a rectangular pin 476 on its lower side, which, when installed, enters the corresponding rectangular hole 477 punched in the plate 21 of the sleepers 20, in order to increase the stability of the position of the lining 460 relative to the sleepers 20, and especially in order to withstand lateral loads. It can be noted that the sleepers 20 in FIG. 27 is changed in that it has a flat lower side 24a on the bulge 24.

На фиг. 26 изображена еще одна модифицированная состоящая из двух частей рельсовая подкладка 478, у которой каждый заплечик 414 выполнен на боковом крае соответствующего элемента 478a и 478b для использования с рельсовым зажимом, взаимодействующим непосредственно со шпалой, такой как шпала 20 на фиг. 28-31. Кроме того, элементы 478a и 478b выполнены со штырями 479, например, круглыми, которые фиксируют положение и противостоят действующим силам, причем штыри 470 отличаются по размерам, так что рельсовые подкладки 478 могут быть установлены только в заданном положении, обычно таком, что каждая скошенная поверхность 426 имеет уклон внутрь рельсового пути, благодаря чему исключается возможность неправильной установки подкладки. In FIG. 26 shows another modified two-piece rail liner 478, in which each shoulder 414 is formed on the side edge of a corresponding member 478a and 478b for use with a rail clip cooperating directly with the tie, such as the tie 20 in FIG. 28-31. In addition, the elements 478a and 478b are made with pins 479, for example, round, which fix the position and resist the forces, and the pins 470 are different in size, so that the rail linings 478 can only be installed in a predetermined position, usually such that each beveled the surface 426 has a slope inward of the rail, thereby eliminating the possibility of incorrect installation of the lining.

На фиг. 29 и 30 показано использование рельсовой подкладки 478 с выполненным из упругой листовой стали рельсовым зажимом 482, имеющим основную часть 433, взаимодействующую с верхней стороной плиты 21, и промежуточную часть 484, изогнутую вниз и внутрь к отогнутой вверх концевой части 486. Зажим имеет отходящую внутрь от основной части 483 и наклоненную вниз запорную часть 487, которая во вставленном положении, изображенном на фиг. 30, заскакивает в отверстие или гнездо 488, выполненное на верхней стороне плиты 21. При установке концевую часть 486 вставляют вручную свободно в отверстие 424 и по задней стороне промежуточной части 484 наносят удары инструментом типа молотка или кувалды, чтобы подать зажим 482 внутрь в положение, показанное на фиг. 30. Поскольку конец 486 отклоняется вверх по мере его передвижения по наклоненной вверх поверхности рельсовой подошвы 416, а промежуточная часть 484 по мере ее продвижения внутрь отверстия 424 подвергается все более и более сильному давлению, то возникает сильная направленная вниз сжимающая реакция в основной части 483 и запорной части 487, так что последняя заскакивает в гнездо 488. Зажим 482 при необходимости может быть удален путем его подъема между его основной частью 483 и запорной частью 487 с помощью рычага типа лома. In FIG. 29 and 30 show the use of a rail liner 478 with a rail clip 482 made of resilient sheet steel, having a main part 433 cooperating with the upper side of the plate 21, and an intermediate part 484 curved downward and inward to the upwardly curved end part 486. The clamp has an outgoing inward from the main part 483 and the downwardly locking part 487, which in the inserted position shown in FIG. 30, pops into a hole or socket 488 formed on the upper side of the plate 21. When installed, the end portion 486 is manually inserted loosely into the hole 424 and the back side of the intermediate portion 484 is punched with a hammer or hammer tool to bring the clip 482 inward to the position shown in FIG. 30. Since the end 486 deviates upward as it moves along the upwardly inclined surface of the rail sole 416, and the intermediate portion 484 is subjected to more and more strong pressure as it moves inside the opening 424, a strong downward compressive reaction occurs in the main part 483 and the locking part 487, so that the latter slides into the socket 488. The clip 482 can be removed if necessary by lifting it between its main part 483 and the locking part 487 using a lever such as a crowbar.

На фиг. 31 и 32 показан выполненный из пластины упругий рельсовый зажим 489, используемый совместно с рельсовой подкладкой 478. Зажим имеет спиральную часть 491, включающую изогнутую или основную часть 492, которая взаимодействует с плитой 21 шпалы 20 или с другой стальной шпалой, имеющей в основном плоскую верхнюю часть. Зажим 489 имеет вогнутую вверх промежуточную часть и отогнутую сначала вниз, а затем вверх и внутрь концевую часть 494. При установке концевую часть 494 свободно вставляют в отверстие 424 и зажим 489 подают внутрь ударами молотка или другого подобного инструмента. По мере того как изогнутая часть 494a входит в отверстие 424, на зажим воздействует сильная сжимающая реакция от верхней стороны отверстия 424, так что когда зажим подают внутрь, он заскакивает в конечное, собранное положение, в котором вогнутая часть 493 входит в отверстие 424. Зажим 489 под действием сил сжатия, действующих по линии контакта между верхней стороной отверстия 424 и вогнутой вверх частью 493, получает значительный упругий изгиб, и между основной частью 492 и плитой 21 возникает сильная прижимная реакция. In FIG. 31 and 32, a resilient rail clip 489 made of a plate is shown, used in conjunction with a rail lining 478. The clip has a spiral part 491 including a curved or main part 492 that interacts with the plate 21 of the sleepers 20 or with another steel sleepers having a substantially flat upper part. The clip 489 has an upwardly concave intermediate portion and an end portion 494 bent first downward, then upward and inward. When installed, the end portion 494 is freely inserted into the opening 424 and the clip 489 is fed inward by impacts of a hammer or other similar tool. As the bent portion 494a enters the bore 424, the clamp is subjected to a strong compressive reaction from the upper side of the bore 424, so that when the bite is inserted inward, it pops into the final, assembled position in which the bent portion 493 enters the bore 424. The clamp 489 under the action of compression forces acting along the contact line between the upper side of the opening 424 and the upwardly concave part 493, receives a significant elastic bend, and a strong pressure reaction occurs between the main part 492 and the plate 21.

Можно отметить, что в случае поворота кромки A рельсовой подошвы 416 вверх, зажим 489 работает как рычаг первого рода, при этом зажим 489 поворачивается вокруг точки или зоны его контакта с верхней стороной отверстия 424, играющей роль точки опоры, так что направленная вверх сила, приложенная кромкой A к концевой части 494, уравновешивается направленной вверх силой реакции плиты 21 на основную часть. Такой же рычаг первого рода образуют зажимы 430 на фиг. 21-23, 470 на фиг. 24 и 482 на фиг. 29 и 30, у которых зона контакта с верхней стороной отверстия 424 также играет роль точки опоры. Напряжения, воздействующие на зажим, работающий как такой рычаг первого рода, могут быть значительно меньше, чем возможные напряжения в рычажных устройствах второго и третьего рода, которые имеют место в известных рельсовых зажимах. It can be noted that if the edge A of the rail sole 416 is turned upward, the clamp 489 acts as a lever of the first kind, while the clamp 489 rotates around a point or a zone of its contact with the upper side of the hole 424, which acts as a fulcrum, so that the upward force applied by the edge A to the end portion 494 is balanced by the upwardly directed reaction force of the plate 21 to the main part. Clamps 430 in FIG. 21-23, 470 in FIG. 24 and 482 in FIG. 29 and 30, in which the contact area with the upper side of the hole 424 also plays the role of a fulcrum. Stresses acting on a clamp operating as such a lever of the first kind can be significantly less than the possible stresses in the lever devices of the second and third kind that occur in known rail clamps.

В другом варианте модификации взамен использования зажима, подобного зажимам 430, 470, 482 или 489, проходящим через отверстие, подобное отверстию 424 в заплечике, подобном заплечику 414, рельсовой подкладки в вариантах выполнения согласно фиг. 17, 22-32, заплечик 414a может быть выполнен Т-образным, как показано на фиг. 33, изображающей вид сбоку на рельсовую подкладку 440a, при этом стойка Т-образного заплечика соединена с рельсовой подкладкой. Концевая часть зажима 430a, которая взаимодействует с подошвой рельса, в данном случае выполнена с прорезью, идущей внутрь от конца зажима 430a вдоль него, так что когда зажим 430a подают внутрь, стойка Т-образного заплечика 414a постепенно входит в прорезь, а верхняя сторона зажима на обеих сторонах от прорези прилегает к нижней стороне горизонтальной полки Т-образного заплечика таким же образом, как рассмотренные выше зажимы прилегают к верхней стороне отверстия 424. In another embodiment, instead of using a clamp similar to clamps 430, 470, 482 or 489 passing through an opening similar to an opening 424 in a shoulder similar to shoulder 414 of the rail lining in the embodiments of FIG. 17, 22-32, the shoulder 414a may be T-shaped, as shown in FIG. 33, showing a side view of the rail lining 440a, wherein the T-shoulder post is connected to the rail lining. The end portion of the clamp 430a, which interacts with the sole of the rail, is in this case made with a slot extending inward from the end of the clamp 430a along it, so that when the clamp 430a is fed inward, the strut of the T-shaped shoulder 414a gradually enters the slot and the upper side of the clamp on both sides of the slot is adjacent to the lower side of the horizontal flange of the T-shaped shoulder in the same way as the clips discussed above are adjacent to the upper side of the hole 424.

Нет необходимости располагать Т-образные элементы 414a напротив друг друга по разные стороны от подкладки 440a, они могут смещены быть в продольном направлении относительно друг друга. Аналогично отверстия 424 в вариантах выполнения согласно фиг. 17, 22-32 могут быть смещены в продольном направлении друг от друга вдоль рельсовой подкладки, а заплечики 414 могут иметь несколько меньшую длину, чем длина рельсовой подкладки. There is no need to place the T-shaped elements 414a opposite each other on different sides of the lining 440a, they can be offset in the longitudinal direction relative to each other. Similarly, openings 424 in the embodiments of FIG. 17, 22-32 may be offset longitudinally from each other along the rail lining, and the shoulders 414 may have a slightly shorter length than the length of the rail lining.

Claims

1. Steel rail tie for installation on a rail track containing a horizontal elongated rectangular plate for connecting across the rail with the bottom surface for supporting the ballast and holding the sleepers from vertical movement, a wall extending vertically along the bottom side of the plate between its long sides parallel to them and having a free lower end adapted to be sealed in ballast and designed to hold the rail from longitudinal movement, and at least one plate for engagement with the ballast, which is attached to the sleeper on its lower side for holding the sleepers from lateral movement, characterized in that the plate for engagement with the ballast is curved to create a concavity on the side facing outward to the end of the sleepers.

2. The sleeper according to claim 1, characterized in that the wall has a thickening at the lower edge.

3. The sleeper according to claim 1 or 2, characterized in that the wall extends in the center of the horizontal slab.

4. Sleeper according to any one of paragraphs.1 to 3, characterized in that near each end is located on the plate for engagement with ballast.

5. Sleepers according to any one of paragraphs.1 to 4, characterized in that in the intermediate part of the sleepers there is a plate for engagement with ballast.

6. Sleeper according to any one of paragraphs.1 to 5, characterized in that the plate for engagement with the ballast is removable.

7. The sleeper according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the plate for engagement with the ballast has at least one upper end part passing through an opening in a horizontal plate.

8. The sleeper according to claim 7, characterized in that the upper end part of the plate for engagement with the ballast is equipped with means of counteracting its removal from the hole in the horizontal plate.

9. The sleeper according to any one of paragraphs.1 to 8, characterized in that the wall passes through a slot on the upper side of the plate for engagement with the ballast.

10. The sleeper according to claim 9, characterized in that the lower edge of the wall has a recess, and a portion of the plate for engagement with ballast adjacent to the lower end of the slot is placed in this recess.

11. The sleeper according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises two shoulders for adjoining to opposite sides of the rail, each shoulder having at least one catching leg for passing through an opening in a horizontal plate and for engagement with the lower side horizontal plate.

12. The sleeper according to claim 11, characterized in that each hook leg has a laterally projecting portion for engagement with the lower side of the horizontal plate.

13. The sleeper according to claim 11 or 12, characterized in that each shoulder has a thrust portion extending upward and having an opening passing through it, providing a thrust face facing downward for interaction with a rail clip.

14. The sleeper according to item 13, wherein said thrust portion has the shape of a duct, and the hole in the thrust portion is limited by a continuous upper wall forming said thrust portion facing downward.

15. The sleeper according to item 13 or 14, characterized in that the lower side of the specified hole has a section with an inclination in the lateral direction upward inward.

16. Sleeper according to any one of paragraphs.13 to 15, characterized in that each shoulder has a support part extending laterally outward from the stop part and having a lower side resting on the plate and an upper side in which a recess is made for placing a rail clamping.