Классификация рельсовых скреплений. Соединение рельсов трамвайных путей и контррельсов между собой, со шпалами и с бетонным основанием, электрическое соединение рельсов

Классификация рельсовых скреплений

К рельсовым скреплениям относятся следующие элементы верхнего строения трамвайного пути:

а) стыковые скрепления;

б) путевые тяги для соединения между собой отдельных рельсовых ниток;

в) дополнительные устройства для скрепления трамвайных рельсов и контррельсов в кривых;

г) скрепления рельсов со шпалами (промежуточные скрепления);

д) скрепления рельсов с бетонными основаниями (анкерное скрепление);

е) электрические соединения трамвайных рельсов (стыковое, путевое и междупутное);

ж) противоугонные устройства.

Трамвайный рельсовый путь состоит из отдельных рельсов длиной по 12,5 м, соединенных между собой в продольном и поперечном направлениях для создания неизменного положения двух рельсовых ниток, обеспечивающих нормальное движение трамвайных вагонов.

Соединение рельсов по длине осуществляется устройством стыков – сварных или механических.

Соединение отдельных рельсовых ниток трамвайного пути между собой в поперечном направлении (для создания неизменной колеи) осуществляется при помощи тяг, а при шпальных основаниях с низкими рельсами – прикреплением рельсов к шпале костылями или шурупами.

Для обеспечения электропроводности трамвайного пути применяются стыковые электрические соединения, устраиваемые на всех сборных стыках, путевые электрические соединения для соединения двух рельсовых ниток одного пути (через 150 м) и междупутные (через 300 м) для соединения внутренних рельсовых ниток двух смежных путей.

Рельсовые стыки трамвайных путей свариваются преимущественно термитом. Электросварка начала применяться только в последнее время.

Стыковые скрепления

Механический сборный стык состоит из двух перекрывающих его накладок, расклинивающих трамвайные рельсы и соединенных между собой 4–6 болтами. Для рельсов железнодорожного типа используются одинаковые накладки с обеих сторон, а для рельсов трамвайного типа – различные по высоте (наружная – более высокая, чем внутренняя, из-за желоба и губки рельса).

Для того чтобы увеличить прочность накладок, поперечное сечение делается фасонным, с утолщением по концам, с полками, с полками и фартуками и т. п.

Внутренняя стыковая накладка к рельсам Т_в-60 дана на рис. 1, а наружная – на рис. 2.

Рис. 1. Стыковая внутренняя накладка к трамвайному желобчатому рельсу Т_в-60.

Рис. 2. Стыковая наружная накладка к трамвайному желобчатому рельсу Т_в-60.

Стыковая фартучная накладка для рельсов Р-43 и Р-38 изображена на рис. 3, а стыковой обхват – на рис. 4.

Рис. 3. Накладка для рельсов Р-43 и Р-38.

Рис. 4. Стыковой обхват к трамвайному желобчатому рельсу T_в-60.

Сборные механические стыки применяются только как температурные и на кривых участках трамвайного пути радиусом до 50 м, в стыках спецчастей, на малодеятельных линиях, а также – на запасных и парковых путях.

В замощенном проезде длина сваренных плетей неограничена. В открытом полотне на трамвайных путях, засыпанных балластом до подошвы рельса, температурные стыки размещаются через 50 м, а в путях, засыпанных балластом до головки рельса, – через 75 м.

Контррельсы по длине (в стыке) скрепляются четырехдырными бесфартучными накладками.

Накладки изготовляются из прокатных полос мартеновской стали. В изломе материал накладок должен быть мелкозернистого однородного строения, без внутренних пороков, посторонних включений и расслоений.

При изготовлении накладок от полос отрезают такие концы, чтобы в торцах и отверстиях изготовленных накладок не оставалось никаких следов усадочных раковин, расслоений, трещин.

Наружная поверхность должна быть чистой: без шлаковин, трещин и пузырей. Заделка недостатков запрещается; разрешается только срубать и спиливать незначительные неровности. Плены и закаты незначительных размеров допустимы, однако заусеницы в накладках на торцах необходимо зачищать.

Поверхности граней накладок, прилегающих к трамвайным рельсам, должны быть правильные по всей длине, с точным выполнением угла наклона, согласно чертежу.

Накладки следует хорошо выправлять, так чтобы при прикладывании линейки к поверхности прилегания прозор был не более 2 мм. Обрезать накладки нужно перпендикулярно к продольной оси. Кроме того, необходимо, чтобы боковые грани дыр для болтов были перпендикулярны к шейке рельса.

Отступления от размеров накладки трамвайного типа допускаются следующие:

а) в длине накладки: ±5 мм;

б) в расстоянии между осями дыр: ±2 мм;

в) в расстоянии оси дыр от нижней грани полки: ±1 мм;

г) в размерах высоты накладки с внутренней и наружной сторон: ±1 мм;

д) в ширине полки: ±2 мм;

е) в толщине накладки: ±1 мм.

Отступления от размеров накладки для рельсов железнодорожного типа не должны превышать:

а) диаметр дыр ±0,5мм;

б) расстояние между центрами дыр ±1,0 мм;

в) толщина накладки -0,5 +1 мм;

г) длина накладки +4 -2 мм.

Для стягивания накладок служат болты с гайками, прочно прижимающими накладку к рельсам. Для стыков трамвайных рельсов применяются болты диаметром 24 мм и длиной 130 мм; для соединения обхватов – болты диаметром 24 мм и длиной 175 мм (рис. 5); для стыков из рельсов железнодорожного типа Р-43 и Р-38 – болты диаметром 22 мм, длиной 145 мм; для рельсов Р-50 – болты диаметром 24 мм и длиной 145 мм.

Рис. 5. Стыковой болт и гайка к трамвайному рельсу Т_в-60.

Гайки применяются обычно шестигранные, причем высота их не должна быть меньше диаметра болта.

Для сохранения должного натяжения в болтовом соединении применяются пружинные шайбы фасонного или прямоугольного сечения толщиной 7–8 мм (рис. 6). Изготовляются они из литой стали и хорошо закаливаются.

Рис. 6. Пружинная шайба к стыковому болту.

Болты и гайки, применяемые в соединениях трамвайных путей, делаются из мягких сортов стали, легко поддающихся обработке и имеющих в изломе однородное мелко зернистое строение.

Болты и гайки не должны иметь наружных пороков и заусениц; резьба должна быть чистая и полная. Кроме того, необходимо, чтобы головки болтов были симметричны по отношению к оси и изготовлялись путем ковки или штамповки.

Отверстия в гайках должны находиться в центре их тела, и ось отверстия должна быть перпендикулярна к нижней их грани.

Размеры должны соответствовать чертежам; отступления в длине болтов могут составлять +5–2 мм, в прочих размерах – 0,5 мм.

Нарезки болтов и гаек, применяемые в соединениях трамвайных путей, должны так соответствовать одна другой, чтобы каждый болт подходил к каждой гайке.

Гайка, навинченная на шесть витков, должна плотно сидеть, не шатаясь. Болты и гайки непосредственно после нарезки необходимо смазать. Приемка накладок болтов и гаек производится на основании наружного осмотра и обмера, а также по механическому испытанию.

Соединение отдельных рельсовых ниток трамвайных путей между собой

Для соединения двух рельсовых ниток трамвайного пути применяются поперечные круглые тяги с винтовой нарезкой по концам диаметром 22–24 мм или плоские сечением 8 × (60–90) мм. Плоские тяги применяются только при штучном покрытии из брусчатки или мозаики.

Такие тяги могут иметь круглые концы с винтовой нарезкой или отгибаться для крепления к шейкам трамвайных рельсов болтами.

Типы путевых поперечных тяг показаны на рис. 7.

Рис. 7. Путевые тяги, применяемые в конструкциях трамвайных путей.

Регулируется колея при круглых тягах с помощью гаек, зажимающих с обеих сторон шейку рельса. Под каждую гайку подкладывается пружинная шайба.

Если плоские тяги не имеют круглого конца с нарезкой, колея регулируется путем закладывания или выемки пластинок, помещаемых между отогнутым концом тяги и шейкой рельса. К рельсу тяги крепятся болтами диаметром 22–24 мм.

Вес круглой тяги без гаек – 6 кг, плоской с круглыми концами – 5,9 кг, плоской тяги с отогнутыми концами – 6,3 кг.

Расстояние между поперечными тягами на прямых при шпальном основании равно 2,5 м, при бесшпальном основании – 2 м, на участках пути кривых радиусом 50-100 м – 2 м, а при радиусе менее 50 м – 1,5 м.

Скрепление рельсов и контррельсов в кривых трамвайных путей

Контррельс к ходовым трамвайным рельсам крепится при помощи чугунных вкладышей и болтов с гайками и пружинными шайбами (рис. 8). Болты ставятся по одной штуке в пролете между тягами.

Рис. 8. Крепление контррельса трамвайного пути.

Чугунный распорный вкладыш упирается в нижние наклонные грани головок и в верхние грани подошв рельсов.

Вкладыши имеют отверстия для контррельсовых болтов и состоят из двух частей. Для регулирования величины желоба применяются регулировочные шайбы толщиной 3–10 мм, закладываемые между двумя частями вкладыша.

Дубовые неразрезные вкладыши или вкладыши из газовых труб используются только в незамощенных временных трамвайных путях.

Верх головки контррельса приподнимается на 10–15 мм выше головки ходового трамвайного рельса, для чего контррельс укладывается на металлические, дубовые или березовые прокладки.

Скрепления рельсов со шпалами в трамвайных путях

При шпальных основаниях во всех пассажирских путях рельсы независимо от их типа укладываются на клинчатых подкладках с уклоном 1/20 (рис. 9).

Рис. 9. Подкладка к трамвайному желобчатому рельсу Т_в-60.

К деревянным шпалам трамвайные рельсы прикрепляются шестью шурупами или костылями. На запасных и временных путях допускается крепление четырьмя костылями. Шурупное крепление рельсов к шпалам лучше, чем прикрепление костылями, но и шурупы и костыли с течением времени ослабевают и выдергиваются из шпал. Объясняется это тем, что вертикальное давление от подвижного состава действует на рельс попеременно: то сверху вниз, то снизу вверх. Это ударное действие подошвы трамвайного рельса по головке костыля или шурупа постепенно выдергивает их из шпалы.

Для противодействия такому явлению применяется раздельное крепление трамвайного рельса с подкладкой и подкладки со шпалой, но и это только немногим лучше крепления шурупами или костылями.

Общий вид сборного стыка с промежуточным (раздельным) скреплением трамвайных рельсов к шпалам показан на рис. 10.

Рис. 10. Общий вид стыка с промежуточным (раздельным) скреплением: 1 – шуруп; 2 – штырь; 3 – подкладка; 4 – болт; 5 – ухват; 6 – накладка; 7 – рельс.

Также существуют новые виды скреплений в виде пружинных костылей, которые работают на выдергивание так же, как и шурупы, а при производстве работ значительно проще.

К железобетонным шпалам трамвайные рельсы крепятся шурупами через нормальные подкладки в деревянные втулки, заделываемые в бетон (рис. 11). Однако применяется и болтовое крепление рельса к шпале.

Рис. 11. Крепление трамвайных рельсов к железобетонной шпале: 1 – деревянный вкладыш; 2 – прокладка; 3 – шуруп d = 22 мм.

Скрепление рельсов с бетонным основанием

В типовой бетонной конструкции трамвайного пути типа Б крепление рельса к основанию производится в виде специального анкерного скрепления (рис. 12), куда входят: два анкерных болта диаметром 22–24 мм, соединенных между собой с помощью объединительной пластинки, две прижимные лапки и две гайки с шайбами Гровера.

Рис. 12. Анкерное крепление трамвайного рельса к основанию пути: 1 – спецасфальт или жесткий асфальтобетон; 2 – металлическая пластинка (350×125×10 мм); 3 – приварка; 4 – поверхность бетона.

Электрическое соединение трамвайных рельсов

Стыковые электрические соединения трамвайных рельсов следует изготовлять из многожильного гибкого медного провода, обжимаемого в стальную обойму (рис. 13), а путевые и междупутные – из меди или стали (рис. 14).

Рис. 13. Стыковое электрическое соединение трамвайных рельсов: 1 – медный сердечник сечением 70 мм²; 2 – оплавленные концы медного сердечника; 3 – заварка.

Поперечное сечение стыковых электрических медных соединений должно быть не менее 70 мм², а путевых и междупутных – не менее 35 мм². Поперечное сечение стальных электрических соединений должно быть эквивалентно по проводимости соответствующим медным.

Поверхность контакта приварки стыковых соединений делается не менее 500 мм², а путевых и междупутных – не менее 250 мм².

Рис. 14. Путевое и междупутное электрическое соединение трамвайных рельсов: 1 – сплошной усиленный шов, l = 80, h = 9-10 мм; 2 – междупутное электрическое соединение, при ширине междупутья 1900 мм; l = 1858 мм, длина заготовки – 2166 мм; 3 – путевое электрическое соединение, I = 1542, длина заготовки – 1849 мм.

Противоугонные устройства

На линиях, расположенных на уклоне круче 0,02 при длине не короче 200 м, необходимо устраивать противоугонные приспособления любых типов, применяемых на магистральных линиях железных дорог.