RU2230146C2

RU2230146C2 - Device for rail fastening to reinforced concrete base

Info

Publication number: RU2230146C2
Application number: RU2001126997/11A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Антонов (RU); Н.И. Антонов; Н.И. Карпущенко (RU); Н.И. Карпущенко; А.Я. Михин (RU); А.Я. Михин; В.А. Отмахов (RU); В.А. Отмахов; Ю.Н. Радыгин (RU); Ю.Н. Радыгин; П.П. Филатов (RU); П.П. Филатов
Original assignee: Сибирский государственный университет путей сообщения; Государственное предприятие "Горновский завод спецжелезобетона"
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2004-06-10

Abstract

FIELD: transport structure, particularly structure of permanent way for railways. SUBSTANCE: device for rail fastening to reinforced concrete base has two anchors fixedly connected with each other and with base. Anchors include extensions located in lower anchor parts and cuts formed in upper anchor parts for bolt head insertion. Bar-like spring clips of

Description

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, предназначено для прикрепления рельсов к железобетонному основанию.The invention relates to the upper structure of a railway track, is intended for attaching rails to a reinforced concrete base.

Известно устройство для крепления рельса к железобетонному основанию, содержащее жестко соединенную с основанием подкладку с вырезами в ребордах, в которые вставлены головки клеммных болтов с надетыми на них жесткими П-образными клеммами, шайбами и гайками, кроме того, между подошвой рельса и подкладкой размещена амортизирующая и изолирующая прокладка (Золотарский А.Ф. и др. Железобетонные шпалы. М.: 1959 г., рис.65 на стр.93, рис. 54,55 на стр. 84 и описания к ним на стр.94, 83-85).A device is known for fastening a rail to a reinforced concrete base, comprising a lining rigidly connected to the base with cutouts in the flanges, into which the head of the terminal bolts are inserted with rigid U-shaped terminals, washers and nuts put on them, in addition, there is a shock absorbing cushion between the rail sole and the lining and insulating gasket (Zolotarsky A.F. et al. Reinforced concrete sleepers. M: 1959, fig. 65 on page 93, fig. 54.55 on page 84 and descriptions on them on pages 94, 83- 85).

Недостатком указанного устройства является низкая надежность в эксплуатации из-за малой упругости крепления, особенно в боковом направлении и на кручение вокруг продольной оси рельса, что вызывает повышенные динамические усилия на крепление и основание, разрушение бетона вокруг подкладки, расстройство соединения и прекращение выполнения им своих функций.The disadvantage of this device is the low reliability in operation due to the low elasticity of the fastening, especially in the lateral direction and torsion around the longitudinal axis of the rail, which causes increased dynamic forces on the fastening and base, the destruction of concrete around the lining, the breakdown of the connection and termination of its functions .

Наиболее близким по технической сущности является устройство для крепления рельса к железобетонному основанию, содержащее два жестко соединенных с основанием анкера, выполненных в виде пластин с вырезами в верхней части для установки головок клеммных болтов, на стержни которых установлены жесткие П-образные клеммы, шайбы и гайки, кроме того, между подошвой рельса и основанием расположена амортизирующая и изолирующая прокладка, огибающая подошву рельса с боков и размещенная под клеммами со стороны подошвы рельса (Золотарский А.Ф. и др. Железобетонные шпалы. М., 1959 г., рис. 66 на стр.94 и описание к нему на стр.94).The closest in technical essence is a device for fastening the rail to a reinforced concrete base, containing two anchors rigidly connected to the base, made in the form of plates with cutouts in the upper part for mounting the heads of terminal bolts, on the rods of which are fixed U-shaped terminals, washers and nuts In addition, between the rail sole and the base there is a shock-absorbing and insulating gasket enveloping the rail sole from the sides and placed under the terminals from the side of the rail sole (A. Zolotarsky and others. lezobetonnye sleepers. M., 1959, Fig. 66 on page 94 and the description of him on page 94).

Недостатком указанного устройства является низкая надежность в эксплуатации вследствие малой упругости крепления, особенно в боковом направлении и на кручение вокруг продольной оси рельса из-за наличия жестких П-образных клемм, что вызывает повышенные динамические усилия на анкеры, разрушение бетона по контакту с анкерами, нарушение связи рельса с основанием, кроме того, не обеспечивается надежная электрическая изоляция рельса от основания вследствие перерезания боковой гранью подошвы рельса изолирующей прокладки.The disadvantage of this device is the low reliability due to the low elasticity of fastening, especially in the lateral direction and torsion around the longitudinal axis of the rail due to the presence of rigid U-shaped terminals, which causes increased dynamic forces on the anchors, destruction of concrete at the contact with the anchors, violation the connection of the rail with the base, in addition, reliable electrical isolation of the rail from the base is not ensured due to cutting of the insulating strip by the side face of the rail sole.

Задача изобретения - повышение эксплуатационной надежности крепления рельса к железобетонному основанию.The objective of the invention is to increase the operational reliability of fastening the rail to a reinforced concrete base.

Для решения этой задачи в известном устройстве, содержащем два жестко соединенных с основанием анкера, каждый из которых выполнен в виде пластины с вырезом в верхней части с установленным на нем клеммным болтом, со смонтированными на нем клеммой, шайбой, гайкой, и амортизирующую, изолирующую прокладку, анкеры жестко связаны между собой, каждый анкер выполнен с выступом, подобным вырезу, и снабжен изолятором, выполненным в виде охватывающего анкер короба, с хвостовиком, с размещенными на нем ветвями клеммы, при этом клемма выполнена из прутка, имеет

-образную форму и снабжена изолирующим элементом, закрепленным на клемме.To solve this problem, in a known device containing two anchors rigidly connected to the base, each of which is made in the form of a plate with a cutout in the upper part with a terminal bolt mounted on it, with a terminal, washer, nut mounted on it, and a shock-absorbing, insulating gasket , the anchors are rigidly interconnected, each anchor is made with a protrusion, similar to a cutout, and is equipped with an insulator made in the form of a box covering the anchor, with a shank, with terminal branches placed on it, while the terminal is made of rods a has

-shaped and equipped with an insulating element fixed to the terminal.

Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, заключается в повышении упругости крепления в боковом направлении и на кручение вокруг продольной оси рельса, что уменьшит динамические силы, передающиеся на крепление от рельса. Кроме того, обеспечивается надежная электрическая изоляции рельса от основания.The technical result that can be obtained from the use of the invention is to increase the elasticity of the fastening in the lateral direction and torsion around the longitudinal axis of the rail, which will reduce the dynamic forces transmitted to the fastening from the rail. In addition, reliable electrical isolation of the rail from the base is provided.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.3 - изображен анкер предлагаемого устройства, на фиг.4 - общий вид анкерного изолятора, на фиг.5 - сечение изолирующего элемента клеммы.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a device, a general view, Fig. 2 is the same, a top view, Fig. 3 is an anchor of the device of interest, Fig. 4 is a general view of an anchor insulator, Fig. 5 - section of the insulating element of the terminal.

Устройство для крепления содержит два анкера 1, жестко установленные в основании 2, причем каждый из них выполнен в виде пластины с вырезом 3 в виде ласточкина хвоста в верхней части и выступом 4 такой же формы в ее нижней части, в средней части пластины имеется отверстие 5, в котором жестко закреплен стержень 6, соединяющий оба анкера, установленный в вырезе 3 клеммный болт 7 с пружинной клеммой 8, шайбой 9, гайкой 10, причем клемма 8 выполнена из прутка и имеет

-образную форму, изолирующий элемент 11, имеющий U-образное поперечное сечение и смонтированный между полкой 12 клеммы и подошвой рельса 13, изолятор 14, выполненный в виде короба, охватывающего анкер, и примыкающего к нему хвостовика 15, на котором размещены ветви 16 клеммы. Изолятор 14 и изолирующий элемент 11 выполнены из полимерных материалов, например полиамида ПА 6-130. Между подошвой рельса и основанием расположена амортизирующая и электроизолирующая прокладка 17.The fastening device comprises two anchors 1, rigidly mounted in the base 2, each of which is made in the form of a plate with a notch 3 in the form of a dovetail in the upper part and a protrusion 4 of the same shape in its lower part, in the middle of the plate there is a hole 5 in which the rod 6 is rigidly fixed, connecting both anchors, the terminal bolt 7 installed in the cutout 3 with the spring terminal 8, the washer 9, the nut 10, and the terminal 8 is made of a rod and has

-shaped shape, an insulating element 11 having a U-shaped cross section and mounted between the terminal flange 12 and the sole of the rail 13, the insulator 14, made in the form of a box covering the anchor, and an adjacent shank 15 on which the terminal branches 16 are placed. The insulator 14 and the insulating element 11 are made of polymeric materials, for example polyamide PA 6-130. Between the sole of the rail and the base there is a shock-absorbing and electrically insulating gasket 17.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При монтаже крепления создается нажатие гайки 10 через шайбу 9 на концы ветвей 16 клеммы 8, при этом полка 12 клеммы 8 прижимает через изолирующий элемент 11 подошву рельса 13 к прокладке 17 и через нее к основанию 2, ветви 16 при этом опираются на хвостовик 15 изолятора 14, который давит на основание 2. Головка клеммного болта 7 при этом взаимодействует с вырезом анкера 1 и стремится выдернуть его из основания 2, чему препятствуют силы трения по поверхности анкера 1 и его выступа 4, сцепленных с основанием 2, и силы по поверхности жестко соединенного с анкерами 1 стержня 6. При действии вертикальных и боковых нагрузок на головку рельса он совершает сложные пространственные перемещения и смещается относительно основания 2, чему препятствуют силы трения по контакту подошвы рельса с прокладкой 17, изолирующим элементом 11 и коробом изолятора 14. При этом создаются дополнительные к монтажным усилия на все детали крепления и через них - на основание. Однако суммарные усилия и вызываемые ими напряжения в деталях крепления и по контакту их с основанием, как показывают расчеты, не превышают допускаемых для используемых материалов.When mounting the mount, a nut 10 is pressed through the washer 9 onto the ends of the branches 16 of the terminal 8, while the shelf 12 of the terminal 8 presses the sole of the rail 13 through the insulating element 11 to the gasket 17 and through it to the base 2, while the branches 16 rest on the shank 15 of the insulator 14, which presses on the base 2. The head of the terminal bolt 7 interacts with the cutout of the anchor 1 and tends to pull it out of the base 2, which is prevented by the friction forces on the surface of the anchor 1 and its protrusion 4, coupled to the base 2, and the forces on the surface are rigid connected to the anchor mi 1 rod 6. Under the action of vertical and lateral loads on the rail head, it makes complex spatial displacements and moves relative to the base 2, which is prevented by friction forces at the contact of the rail sole with gasket 17, insulating element 11 and insulator box 14. In this case, additional to mounting forces on all mounting parts and through them to the base. However, the total forces and the stresses caused by them in the fastening parts and in contact with the base, as shown by the calculations, do not exceed those allowed for the materials used.

Заявленные признаки обеспечивают достаточную прочность крепления за счет большей упругости в боковом направлении и на кручение вокруг продольной оси рельса, вместе с тем улучшается электроизоляция рельса от основания, что в совокупности повышает эксплуатационную надежность крепления рельса к железобетонному основанию.The claimed features provide sufficient fastening strength due to greater lateral elasticity and torsion around the longitudinal axis of the rail, while improving the electrical insulation of the rail from the base, which together increases the operational reliability of fastening the rail to the reinforced concrete base.

Кроме того, предлагаемое устройство для крепления рельса к железобетонному основанию обладает высокой технико-экономической эффективностью и технологичностью при изготовлении деталей крепления, так как конструкция деталей позволяет создать практически безотходное производство. Упругие и прочностные характеристики устройства позволяют в эксплуатации обеспечивать необходимые параметры рельсовой колеи, что улучшает условия динамического взаимодействия пути и подвижного состава, способствуя меньшей интенсивности износа деталей подвижного состава и сократить эксплуатационные расходы на содержание и ремонт пути и подвижного состава. Хорошее состояние пути, в свою очередь, позволяет увеличить скорость движения и комфортность поездок, что также уменьшает расходы и повышает конкурентноспособность железнодорожного транспорта по отношению с другими видами транспорта.In addition, the proposed device for fastening the rail to a reinforced concrete base has high technical and economic efficiency and manufacturability in the manufacture of fasteners, since the design of the parts allows you to create virtually waste-free production. The elastic and strength characteristics of the device allow the operation to provide the necessary parameters of the rail track, which improves the conditions for the dynamic interaction of the track and the rolling stock, contributing to a lower wear rate of the parts of the rolling stock and reduce operating costs for the maintenance and repair of the track and rolling stock. The good condition of the track, in turn, allows you to increase the speed and comfort of travel, which also reduces costs and increases the competitiveness of railway transport in relation to other modes of transport.

Claims

1. A device for attaching a rail to a reinforced concrete base, containing two anchors rigidly connected to the base, each of which is made in the form of a plate with a cutout in the upper part and a terminal bolt installed in it, with a terminal, washer, nut, shock absorbing, insulating mounted on it a gasket, characterized in that the anchors are rigidly interconnected, each anchor is made with a protrusion, similar to a cutout, and is equipped with an insulator made in the form of a box covering the anchor, with a shank, with terminal branches placed on it.

2. The device according to claim 1, characterized in that the terminal is made of a bar, has

-shaped and equipped with an insulating element fixed to the terminal.