Скрепление рельсов: промежуточные крепления на ЖД пути, виды и назначения соединения со шпалами

В настоящее время ни одна стройка или ремонт не обходятся без применения такого крепёжного элемента, как анкерный дюбель. Это металлическая деталь, которая закручивается, закладывается или забивается в заранее подготовленное отверстие в твердом основании.

Данные крепежные элементы являются такой же неотъемлемой частью при строительстве и проведении ремонтных работ, как гвозди или саморезы. Рынок изобилует различными видами подобных деталей. Что такое анкер, какие виды он имеет и где применяется?

Скрепления рельсов – что это такое?

Это ключевые элементы ВСП (верхнего строения пути) – приспособления, соединяющие металлоконструкции между собой и/или с основанием (то есть с деревянными/железобетонными шпалами).

Также востребованы при создании бесстыковой дороги, когда нужно, чтобы под воздействием внешних факторов смещались только концевые части плетей, а средние оставались неизменными даже при серьезных перепадах температуры. То, в каком количестве они будут использованы, напрямую повлияет на затраты при строительстве и эксплуатации. Важно помнить, что экономить на них небезопасно.

Виды и классификация дюбелей

Анкерные крепежи различаются по назначению, видам монтажа, материалам изготовления. Классификация довольно простая. Так, по назначению анкерные дюбеля делятся на два вида. Первый — это назначение по основанию:

• Для листовых материалов (фанера, ОСП, ГКЛ, ДСП). Такие дюбеля в народе называют «бабочками» из-за их характерной формы. Подобный анкерный крепеж удобен для монтажа лёгких конструкций на полые стены. Для крепления более тяжёлых конструкций из листовых материалов необходимо использовать дюбель с наружной резьбой. Данный элементы закручиваются в листы ГКЛ и в дальнейшем надёжно держат какие-либо конструкции.
• Для пористых или ячеистых оснований. Такими являются пустотелый кирпич, ячеистые блоки, пенобетон и т. п. Эти дюбеля выполнены из мягких пластиковых материалов. Они имеют удлинённую распорную часть.
• Для плотных полнотелых материалов. К таким относятся бетон, полнотелый кирпич, камень и т. п. Виды крепежа для подобных оснований могут быть выполнены как из металла, так и из пластика. Они имеют длинную, не распорную часть.

Что касается назначения по применению, то в соответствии с ним выделяют мебельные, рамные и фасадные дюбеля. Особо стоит отметить элементы для теплоизоляционных материалов, на жаргоне строителей они именуются «грибами». Такие виды крепежа выполнены из пластика. Они имеют широкую шляпку, предназначены для соединения теплоизоляционных плит с основанием. Фасадные и рамные дюбеля имеют удлинённую, не распорную часть. Они предназначены для крепления тяжёлых конструкций. Выполнены, как правило, из металла.

Зачем нужны рельсовые скрепления: их назначение, виды, описание

Помимо соединения, эти элементы решают следующие задачи:

• снижают уровень вибраций, которые передаются на шпалы, балласт, земляную подушку;
• обеспечивают изоляцию на полотне с электротягой и автоблокировкой;
• поддерживают целостность колеи, помогая выдерживать максимально возможные нагрузки.

Ключевыми точками для их применения становятся: цепи в створах со светофорами (маневровые, входные, выходные, проходные), границы блок-участков, электрифицированные линии, дороги с диспетчерской централизацией. И это достаточно разнообразные части ВСП, поэтому особенности их классификации мы подробно рассмотрим ниже.

Они делятся на две главные группы:

• стыковые – используются для соединения звеньев двутавровых балок между собой;
• промежуточные – для фиксации металлоконструкций на опорных основаниях.

Рис. 1.1. Стыковое скрепление

Фото стыкового крепления типа КД

Варианты обустройства стыков – на весу, на одной шпале или на сдвоенных. Между двумя зафиксированными изделиями проката обычно оставляют небольшой зазор, предусматривая тем самым возможность удлинения и расширения при росте температуры. Для перемещения концов технические отверстия делают овальными или круглыми. В последнем случае их сечение больше диаметра крепежных деталей.

Отдельно рассмотрим материалы исполнения и комплектацию данных элементов ВСП. Стыковые рельсовые скрепления состоят из набора болтов с шайбами и гайками, а также из накладок, но это в самом общем случае. Если же они изолирующие, то есть блокирующие электроток, тогда они либо обладают объемлющими накладками – несколькими прослойками и втулками из полиэтилена, фибры или текстолита, либо клееболтовые, когда стеклотканевая изоляция монолитно фиксируется на рельсе при помощи эпоксидного клея. Если токопроводящие, то являются штепсельными и выполняются из стальной проволоки. Привариваются к неиспользуемой грани головки металлоконструкции. Для обратной тяги их выполняют из медного троса.

Промежуточные элементы в свою очередь бывают:

• Нераздельные – двутавровый жд профиль фиксируются на опорном основании вместе с подкладкой.
• Раздельные – прокатное изделие сначала крепится на подкладке, которую после располагают на шпале (брусе) и закручивают место соединения шурупами или болтами.
• Смешанные – комбинированные. Технология монтажа такая же, как в предыдущем случае, только с дополнительным закреплением текстолитового или фибрового слоя при помощи костылей.

Каждый вариант находит свое применение в зависимости от предполагаемых нагрузок на линию.

Рис. 1.2. Промежуточные скрепления

а — нераздельные; б — смешанное;

в — раздельное (клеммно — болтовое для железобетонных шпал):

1 — рельс; 2 — костыль; 3 — подкладка; 4 — деревянная шпала; 5 — железобетонная шпала; 6 — прокладка под подкладку; 7 — прокладка под подошву рельса; 8 — клеммный прижимной болт; 9 — клемма; 10 — изоляционная втулка; 11 — плоская шайба; 12 — шайба пружинная двухвитковая; 13 – закладной болт.

Дюбели: назначение и разновидности

Существует всего три разновидности этих крепежных изделий – металлический дюбель (знаком практически всем с самого детства), монтажный с пластиковой пробкой и распорный, который по-научному называется «дюбель Биербаха». Начнем по порядку.

1. Металлический дюбель – самый древний из всех видов этого крепежа Предназначен для забивания практически во все поверхности. Однако молотком установить его можно не в любой материал – как правило, его заряжают в пневматический, электрический или патронный пистолет. Они отличаются друг от друга исключительно длиной и диаметром.
2. Монтажный дюбель – самый распространенный из всех видов. Производится в двух вариациях, отличающихся друг от друга формой пластиковой пробки. В одном случае дюбель предназначен для установки в потай, а в другом случае нет (пробка последнего дюбеля имеет шляпку в виде грибка). Устанавливаются монтажные дюбели с помощью перфоратора и молотка – сначала сверлится отверстие, потом в него вставляется пластиковая пробка, в которую вбивается стальной гвоздь, имеющий некое подобие резьбы. Такой гвоздь легко можно выкрутить из пластиковой пробки отверткой, если в этом возникнет необходимость. По диаметру такие дюбели могут быть 6, 8, 10, 12 и 14мм, по длине от 35мм до 250мм.

   
   Монтажные дюбели фото

3. Распорный дюбель (Биербаха). Изготавливается из стали – отлично показал себя при использовании в бетоне. Состоит из двух клиньев, соединенных подвижно между собой шайбой одного из них. Он устанавливается в предварительно просверленное отверстие, в котором расклинивается одним ударом молотка. Для крепления подвесных потолков ничего лучше не придумаешь.

   
   Дюбель Биербаха фото

Фото крепление типа КБ

Отдельного внимания заслуживает особенность промежуточных рельсовых скреплений отлично сопротивляться продольному перемещению. Если выбраны раздельные элементы, то и дополнительной фиксации не потребуется, что удобно. Плюс, такая конструкция будет естественным образом защищена от «угона», то есть от продольного смещения вдоль путей, тем более если опорное основание будет лежать на щебеночном балласте. Это упругий слой, который поможет равномерно передать нагрузку на земляное полотно, а также сможет эффективно отводить воду от ВСП.

А вот смешанное или нераздельное соединение для защиты от «угона» необходимо дополнительно комплектовать противоугонами. Это пружинные скобы, которые защемляются на подошве двутавровой жд направляющей одним своим концом, а другим защелкиваются с противоположной стороны подошвы. Также могут быть оснащены прижимным клином, но обычно устанавливаются без него, так как тогда они максимально легкие и в них нечему ломаться (в наличии всего одна деталь). Такие устройства хорошо зарекомендовали себя на узко- и ширококолейных линиях, на одно- и двухпутных полотнах. Они просты в обслуживании и эксплуатируются длительное время, поэтому их установка экономически оправдана.

Виды дюбелей для гипсокартона

Кроме “бабочки”, существует еще несколько видов дюбель-гвоздей для гипсокартонных листов:

• Molly. Этот крепеж изготавливается из металла, поэтому выдерживает нагрузки до 35 кг. Он схож по принципу действия с “бабочкой”: лист зажимается спереди и сзади, что увеличивает область контакта.
• Driva. Еще один надежный крепеж для гипсокартона. Но он чаще изготавливается из пластика, поэтому выдерживает меньшие нагрузки – до 25 кг. Он закручивается отверткой, как саморез. За счет особой конструкции надежно держится в стене.
• Складной пружинный дюбель. Чаще всего используется для гипсокартонного потолка, на него можно подвесить люстру или кашпо. Но следует помнить, что данный вид не подходит для боксерских груш и других тяжелых предметов. Он имеет пластины, которые удерживаются пружиной. Эти пластины вставляют в отверстие в ГКЛ, и пружина разжимает их, за счет чего происходит надежная фиксация.
• Обычный дюбель-гвоздь. Этот крепеж используется, если между стеной и гипсокартоном отсутствует свободное пространство. В стене сверлят отверстие, вставляют пластиковую деталь и вкручиваются саморез.

Важно! Выбирать крепеж для ГКЛ следует по весу, который он может выдержать. Также следует помнить, что некоторые виды (например, зонтик) нельзя демонтировать, поэтому нужно правильно размечать отверстия перед установкой.

Самым надежным считается крепление к металлическому профилю, на котором держатся гипсокартонные листы. Если есть возможность, лучше в начале ремонта расположить его в тех местах, где потребуется крепление полок и других предметов.

Дюбель-гвоздь “бабочка используется для того, чтобы повесить на стену из гипсокартона телевизор, светильник, элементы электропроводки и другие предметы весом не более 20 кг. Это самый распространенный вид крепления, который выпускается различными производителями. Самыми надежными считаются металлические дюбель-гвозди с антикоррозийной обработкой.

Классификации рельсовых скреплений

Широко распространены следующие:

• Пандрол – анкерный узел, особенно актуальный на участках с высокоскоростным движением транспорта. Отличается простотой укладки, что позволяет сократить сроки на обустройство железной дороги, а также нетребовательностью к уходу, что минимизирует эксплуатационные затраты.
• W30 (VOSSLOH) – активно применяется для полотен, которые должны стабильно выдерживать тяжелый вес проезжающих локомотивов (вагонов, груженых тележек и так далее). В числе его практических преимуществ эластичность и высокая виброустойчивость, значительно продлевающие срок службы.
• Раздельное скрепление типа ЖБР – бесподкладочное и пружинное, его жесткость специально понижена. На практике востребовано при прокладке железобетонных шпал, так как обеспечивает сохранение широты колеи и не дает злоумышленникам снимать отдельные рельсы.
• АРС – помогает обеспечить безопасность движения и снизить эксплуатационные затраты на грузонапряженных отрезках бесстыкового полотна. После его монтажа уже нет необходимости подкручивать и смазывать болты и гайки, благодаря чему не приходится тратить смазку (экономия налицо).
• Крепление КБ, КД, Д.
• Это подкладочное крепление и они в обязательном порядке комплектуются прослойкой из фибры, стеклоткани, полиэтилена, текстолита.
• Бесподкладочные – преимущественно анкерные, ярким представителями в данном случае являются уже упомянутые Пандрол и АРС. В эту же категорию входят и ЖБР и их разновидности.

По исполнению клеммы все виды крепления рельсов к шпалам классифицируют на:

• Жесткие – фиксация максимально надежная, но она же со временем вызывает механическое истирание поверхностей деталей в месте контакта. Наиболее распространенные варианты здесь – КД и КБ.
• Упругие – в свою очередь бывают пластинчатыми (ЖБР, ЖБ) и прутковыми (Пандрол-350, АРС, ЖБР-65). Тут свою роль играет исполнение прижимного элемента – плоское и продольное соответственно, – от которого зависит равномерность распределения нагрузок. В первом случае поверхность контакта больше, в результате чего давление распределяется сразу во всех направлениях, Но стоимость их выше, что сказывается на общих затратах.

Все виды ЖД-скреплений рельс со шпалами также разделяются по типу монтажа – на следующие разновидности:

• Болтовые – появившиеся раньше остальных и являющиеся своего рода актуальной классикой. Доступные по стоимости и одновременно достаточно универсальные. К данной подкатегории относятся марки КБ, КД.
• Анкерные – отличаются высокой надежностью фиксации, поэтому активно применяются при укладке тяжеловесных полотен, которым необходимо выдерживать стабильное высокие нагрузки. Прижимаются к опорному основанию за счет сил трения, поэтому постепенно изнашиваются. Сюда входят Пандрол-350 и АРС-4.
• Шурупно-дюбельные (еще одно известное в народе название – глухари) – комбинированного типа. Представляют собой стержни с квадратной или шестигранной головкой и наружной резьбой, рисунок которой совместим с канавками в отверстии. Наиболее распространенные варианты – ЖБР-65Ш и К2.

В рамках консультации специалисты компании ПромПутьСнабжение подскажут, какие товары нужны именно для вашего объекта. Мы же перейдем к рассмотрению опорного основания, материал исполнения которого тоже играет важную роль.

Крепление дюбеля “бабочки”

Крепление этого вида дюбель-гвоздей не представляет сложности, с этим справится даже начинающий мастер. Этапы работ:

1. В стене сверлят отверстие подходящего диаметра. Между стеной и гипсокартонным листом должно быть расстояние, превышающее длину дюбеля.
2. В отверстие вставляют дюбель, но не до конца.
3. Придерживая дюбель плоскогубцами, вкручивают саморез (не до упора).
4. Как только лепестки “бабочки раскроются, дюбель вставляют до упора и вкручивают саморез до конца.

Если вы не уверены в своих силах, можете посмотреть обучающие видео в интернете о работе с этим видом крепежа.

Рельсовые скрепления при деревянных шпалах

Они делятся на:

• бесподкладочные – без металлических подкладок;
• подкладочные;
• нераздельные;
• раздельные;
• смешанные.

При нераздельных соединениях крепление осуществляется сразу с опорой через подкладку.

Раздельные – рельсовый жд металлопрокат скреплен только с подкладкой, а подкладка независимо соединена с опорой.

При смешанных жд профиль через подкладку соединяется с опорой, и, кроме того, она самостоятельно прикрепляется к опоре.

В настоящее время в постоянной эксплуатации находятся в основном два типа скреплений – костыльное скрепление Д (рис. 2.1) и раздельное скрепление КД (рис. 2.2, а). Применяется также скрепление Д4 (рис. 2.2, б).

Рис. 2.1. Костыльное скрепление Д

1 – рельс; 2 – костыль; 3 – подкладка; 4 — шпала

Подкладку к шпале принято пришивать двумя обшивочными костылями, а жд металлопрокат к шпале на прямых участках пути – костылями, расположенными диагонально. На кривых при необходимости направляющие к шпалам пришивают дополнительно костылями. Основными недостатками являются: смятие древесины под подкладкой и разработка костыльных отверстий, возможность напресовки снега и грязи под подошвой, что является причиной уширения колеи и схода подвижного состава.

В раздельном скреплении КД металлическая подкладка крепится к шпале четырьмя шурупами, а рельсовая балка прижимается к подкладке двумя жесткими П-образными клеммами и клеммными болтами. В отличие от Д обеспечивает постоянное прижатие к подкладке и позволяет производить регулировку по высоте до 14 мм. При этом обеспечивается стабильность ширины колеи и облегчается замена. Основной недостаток КД – его многодетальность и большая материалоемкость.

Скрепления типа Д4 отличаются многодетальностью и металлоемкостью. Они сильнее, чем костыли, зажимают рельсы и таким образом препятствуют угону. Могут использоваться при укладке бесстыкового пути. Между металлом и подкладкой укладываются прокладки разной толщины, что позволяет регулировать положение по высоте.

Рис. 2.2. Раздельное скрепление для деревянных шпал

а – типа КД; типа – Д4; 1 – двухвинтовая шайба; 2 – шуруп;

3 – подкладка; 4 – клеммный болт; 5 – клемма; 6 – подрельсовая площадка; 7 – прокладка под подкладку.

Наиболее распространены нераздельные, которые могут быть 2 видов:

• Костыльные – популярны в РФ, Китае, Японии, США, Скандинавии при создании звеньевого полотна. Простые и поэтому надежные, легкие, а значит не сильно нагружающие путь, упрощающие укладку и демонтаж решетки. Но обладают и недостатками, главный из которых – сравнительно неплотная фиксация, обусловленная тем, что со временем, под действием подвижных нагрузок, детали наддергиваются, что оборачивается повышением вибрации и ускорением изнашивания.

Частным случаем на постсоветских и российских железных дорогах является скрепление Д. (расшифровка которого: Д – для деревянных шпал). Отличается наличием клинчатой ребордчатой подкладки и сразу двумя моделями монтажных элементов. Удерживает металлоконструкцию не только от бокового сдвига, но и от опрокидывания, но обладает тем же минусом, что у всех крепежей подобного типа прочность со временем ухудшается.

• Шурупные – актуальны в Западной Европе (в частности, во Франции, Голландии, Великобритании, Румынии, Венгрии). Тоже не без недостатков: обладают малой стойкостью к незапланированному снятию и позволяют подкладке вибрировать. Но надежность скрепления все перекрывает: для соединения рельсов со шпалами применяются потому, что их сопротивляемость выдергиванию в полтора-два раза лучше, чем у костыльных. Добавьте сюда и удобный показатель отжатия – на 40-50% меньше.

Кратко о размерах: диаметр наиболее распространенных шурупов – 22 и 24 мм, при длине 150 и 170 мм соответственно.

Внимание, оба варианта являются жесткими: в процессе их эксплуатации контакт между деталями постепенно нарушается, что приводит к убыстрению износа между элементами ВСП. Чтобы предотвратить преждевременный выход полотна из строя, нужно обеспечить упругую связь, которую неуклонно совершенствуют конструкторы разных стран.

Размеры и виды дюбеля Бабочка

Самый востребованный вариант крепежа, его широко используют как частные мастера, так и строительные компании. Отличие этого элемента от первого в том, что распорные элементы гораздо больше – получается более качественное крепление. Помимо этого, внутри изделия имеется двойной язычок, который увеличивает прочность крепления винта.Вариант монтажа гипсокартона с помощью дюбеля-бабочки

• Шуруп нужно вкручивать до упора, только так элементы дюбеля максимально расширятся, и надежно закрепляется на стене из гипсокартона. Работа несложная и занимает минуту, особенно если для вкручивания используют шуруповерт.

Все чаще в отделке квартир используется гипсокартон, поэтому многие домашние мастера интересуются, возможностью крепления к нему разного рода элементов. Крепежей много, но есть самый популярный – дюбель бабочка для гипсокартона TNF. Этот элемент применяется для крепления небольших, легких конструкций, и является самым мелким. Продукция хорошего качества продается повсеместно, и цена не больше 50 копеек. Используют этот элемент не так часто как следующий. Если рассматривать размеры, то их большое количество, отличие в диаметре и длине, так что выбрать подходящий именно вам вариант нетрудно. Универсальные элементы немного ниже по прочности, чем специальные, поэтому если требуется повесить на гипсокартон кухонный шкаф, то лучше применить дюбель-гвоздь Бабочку.

Рельсовые скрепления при железобетонных шпалах

Скрепления для железобетонных шпал могут быть:

• подкладочными и бесподкладочными;
• жесткими и упругими;
• раздельными и нераздельными.

Актуальны следующие их разновидности:

• КБ-65 – наиболее распространено (88,8% от общего количества), подкупает своим сроком службы в 50 лет. Здесь металлоконструкция прижимается парой жестких клемм и фиксируется закладными болтами. В наличии 2 подкладки – плоская металлическая, на специальной площадке, и упругая резиновая, контактирующая с бетоном.
• ЖБР-65П – с пружинными прутковыми держателями и стальной прослойкой, надежно стабилизирующей ширину полотна. Для электроизоляции используется пластмассовый пустотообразователь.
• ЖБР-65Ш – с шурупами, ввинчиваемыми в дюбели и играющими роль прижимателей. Главный плюс – отсутствие лишних деталей, которые приходилось бы периодически докручивать, а значит снижение эксплуатационных расходов.
• АРС – анкерное соединение, востребованное на магистральных линиях, при высоких скоростях движения транспорта. Отличается надежностью, малой материалоемкостью, простотой сборки, но плохо себя показывает на кривых участках.
• Также в числе применяемых вариантов КД-65, Pandrol (английское) и VOSSLOH (немецкое).

Наиболее распространенным промежуточным скреплением для железобетонных шпал является раздельное скрепление КБ с жесткими клеммами. Типовое раздельное клеммно-болтовое скрепление работает в главном пути более 50 лет. В таком скреплении рельс прижимается к подкладке двумя жесткими клеммами, а подкладка крепится к шпале двумя закладными болтами. Основными недостатками скрепления КБ является его многодетальность (21 деталь), материалоемкость (41,6 т металла и 2,1 т полимеров на 1 км пути) и большое количество болтов (16 тыс. болтов на 1 км). Степень натяжения болтов быстро ослабевает, что требует регулярной и частой проверки, смазки и подтяжки.

Бесподкладочные упругие нераздельные скрепления ЖБР с прутковой клеммой обладают большей, чем у КБ, стабильностью натяжения болтов. недостаток таких скреплений – высокая трудоемкость при сборке и недостаточная стабильность ширины колеи в кривых. Разновидностями таких скреплений являются скрепления ЖБР-65П и ЖБР-65Ш.

В модернизированном подкладочном скреплении ЖБР-65П вместо плоских клемм применены пружинные прутковые и металлическая подкладка. Бесподкладочное шурупно-дюбельное скрепление ЖБР-65Ш имеет два шурупа, которые ввинчиваются в дюбели, заделанные в шпалу, и прижимают клеммы к подошве рельса.

Фото промежуточное скрепление ЖБР на шурупе

Схема ЖБР на шурупе

Безболтовое анкерное рельсовое скрепление АРС может работать на магистральных линиях при любых скоростях движения и грузонапряженности. Его положительные качества — высокая надежность и обеспечение стабильности ширины колеи и небольшая материалоемкость (экономия металла не менее 15 т на 1 км), простота сборки. Скрепление является нераздельным, основной элемент скрепления – замоноличенный в бетонную шпалу анкер рамноарочного типа. Скрепление модификаций АРС-4 (рис. 3.1) позволяет регулировать положение рельса по высоте до 20-24 мм.

Основным недостатком скреплений ЖБР и АРС является недостаточная обеспеченность стабильной ширины колеи в кривых участках пути, особенно в крутых кривых. Причиной этого является плохое качество полимерных элементов скреплений.

Рис. 4.4. Нераздельное упругое анкерное скрепление АРС-4

1 – упругая клемма; 2, 3 – монорегулятор-фиксатор; 4 – подклеммник; 5 – анкер; 6 – изолирующий уголок; 7 – резиновая прокладка.

Фото промежуточное скрепление АРС 4

Мы подробно рассмотрели назначение рельсовых скреплений, их основные виды и особенности, и фото тоже помогут вам определиться. А чтобы выбор был еще проще, обращайтесь за консультацией в «ПромПутьСнабжение».

_______________________

Мы продаем элементы для ж/д путей по всей России. Реализуем шпалы, железнодорожный крепеж, инструмент путевой, оказываем услуги по сверлению, фрезеровке, резке, сварке, замене, изготавливаем специализированные изделия. На других страницах нашего сайта вы также можете узнать интересующие вас размеры.