Контррельс состоит из одного или нескольких рельсов, уложенных параллельно ходовым рельсам: это предотвращает сход колес, удерживает колеса в правильном положении или удерживает сошедшие с рельсов колеса на шпалах или брусьях. Контррельсы делятся на три типа: 1) стрелочные — предотвращают удары колесных реборд и сердечник крестовины или остряки стрелочного перевода; 2) для крутых кривых — направляют греб ни колес локомотива и вагонов или поддерживают безребордные колеса локомотива; 3) для укладки на мостах — предохраняют мостовые брусья на эстакадах, виадуках и мостах от сошедших с рель сов колес и препятствуют падению подвижной состава.
Все типы контррельсов нужно защищать от свешивающегося оборудования. Для этого концы контррельса скашивают и загибают под углом 45° удаляют металл с шейки и загибают концы на 12 дюймов. Нужно защищать контррельсы также специальными башмаками, которые на мостах можно заменить бывшими в употреблении сердечниками крестовин. Концы контррельсов на стрелочных переводах и в кривых изгибают в сторону от путевого рельса на ширину не менее 31/2 дюйма для предотвращения ударов колесных реборда контррельсы на мостах, укладываемые у каждого путевого рельса, изгибают внутрь колеи и концы их сводят по оси пути.
Контррельс с литыми подкладками и коваными скобами. Для прикрепления к ходовому рельсу болты не требуются
В качестве дополнительной меры против воздействия свешивающихся деталей подвижного состава концы контррельсов обычно располагают на шпалах.
Контррельсы стрелочных переводов.
В простейшем виде контррельс стрелочных переводов — это рубка стандартного рельса такой длины, чтобы ее можно было отрезать от стандартного рельса без отходов. Среднюю часть контррельса оставляют прямолинейной, а концы или изгибают, или сострагивают таким образом, чтобы можно было сделать нужные отводы. Подошву контррельса сострагивают так, чтобы можно было разместить его головку на нужном расстоянии относительно путевого рельса. AREA разработаны стандартные чертежи контррельсов длиной 9 футов 5 дюймов, 12 футов 6 дюймов и 15 футов и рекомендации по их продольному размещению относительно острия крестовины. В отдельных случаях по ряду причин допускаются небольшие отступления от некоторых рекомендаций. В нормах AREA содержатся также данные о типах конструкций, наиболее приемлемых при различных длинах контррельсов, а также схема с предпочтительными наименованиями элементов контррельсов.
Цельнолитые контррельсы из марганцовистой стали обычно укладывают так, чтобы середина контррельса располагалась напротив острия сердечника или на несколько дюймов перед ним в переднюю сторону крестовины в соответствии с эпюрой брусьев в пределах крестовин, согласно которой расстояние между брусьями в настоящее время равно около 19,5 дюйма.
Контррельс должен быть надежно закреплен для обеспечения установленного размера колеи. Ширина колеи равна расстоянию от рабочей грани крестовины до рабочей грани контррельса и составляет обычно 4 фута 65/8 дюйма с допускаемым уменьшением до 4 футов 61/2 дюйма. Стандартный размер 4 фута 65/8 дюйма основывается на практике сборки колесных пар на AAR, что обеспечивает стандартное расстояние между рабочей стороной одного колеса и обратной стороной другого (4 фута 615/з2 дюйма) и фиксирует внутренние стороны колесных реборд на расстоянии 4 фута 53/з2 дюйма.
Стандартная ширина желоба в крестовине равна 17/8 дюйма, поэтому установленный стандартный размер дает расстояние между рабочими сторонами контррельса и усовика 4 фута 4,75 дюйма, обеспечивая пропуск колес с самой узкой насадкой с запасом на кривизну пути. При ширине колеи 4 фута 8,5 дюйма ширина желоба у контррельса также 17/8 дюйма, но при более широкой колее это расстояние должно быть увеличено на уширение колеи (при ширине колеи 4 фута 9 дюймов достаточна ширина желоба 2,25 дюйма). При укладке контррельсов в крутых кривых их нужно предварительно изогнуть так, чтобы они были параллельны путевым рельсам, не нарушая стандартной или расчетной ширины желоба у контррельсов и ширины горла в крестовине.
Правильное положение контррельса сохраняют при помощи рельсовых скреплений простых и с регулируемыми блоками, крюковых контррельсовых болтов, контррельсовых башмаков и комбинации этих элементов. В одной из конструкций контррельс прокатан с подошвой, которая заходит под подошву путевого рельса; это позволяет использовать нагрузку от проходящего подвижного состава для предотвращения смещения контррельса. Недавно разработан контррельс с профрезерованными подкладками, на которые опираются путевой рельс и контррельс. При использовании кованых скоб для удержания контррельсов в определенном положении отпадает необходимость в прикреплении его болтами к путевому рельсу.
Цельнолитой контррельс.
Литые марганцовистые контррельсы укладывают па главных и на станционных путях. Обычная длина контррельсов 8 футов 4,5 дюйма и 10 футов. Они снабжены цельнолитыми элементами для прикрепления к пути. Такие контррельсы изготавливают с выступами, заходящими под путевой рельс; это позволяет использовать нагрузку от подвижного состава для предотвращения смещения или опрокидывания рельса. В конструкции обычно предусмотрено дополнительное закрепление частей контррельса против неблагоприятного воздействия подвижного состава. В подкладках, расположенных под путевым рельсом в шахматном порядке, сделаны отверстия для регулирования положения рабочего канта контррельса. Некоторые типы контррельсов полностью независимы от перемещений путевых рельсов, а другие типы перемещаются совместно, так как скреплены костылями. Предохранители от попадания ног обслуживающего персонала обычно отливают вместе с другими частями контррельса. Марганцовистая сталь обладает высокой степенью сопротивления истиранию и ударопрочностью; цельнолитая конструкция контррельсов облегчает очистку от снега, льда и грязи.
Контррельс для стрелочного остряка.
Остряковый контррельс — это вариант стрелочного контррельса, укладывается один или попарно перед противошерстными стрелками для защиты остряка от воздействия колеса и повышения безопасности движения. Контррельсы для стрелочного остряка применяют в несимметричных стрелочных переводах, уложенных на станционных путях в кривых, чтобы избежать опасности от прямых ударов подвижного состава.
В таких случаях контррельс укладывают со стороны, противоположной наибольшему воздействию. В обоих случаях конструкция контррельсов обычно не отличается от стандартной, кроме ближайшего к остряку конца; он резко изогнут, что позволяет подвести желоб возможно ближе к остряку. Поэтому его изготовляют лево- и правосторонними. Марганцовистые контррельсы укладывают без изменения конструкции и размеров.
Если достаточно уложить один контррельс, то его располагают со стороны, противоположной остряку с наиболее интенсивным износом, который обычно отклоняет колеса на другое направление. Желоб устраивают шириной 21/8 дюйма, т. е. стандартного размера с добавлением толщины остряка. При укладке второго контррельса, чтобы не допустить износ остряка на главном пути и обеспечить безопасность движения, ширину желоба принимают стандартной, но в обоих случаях желоб уширяют в соответствии с уширением колеи.
Контррельсы в кривых.
Основное назначение контррельсов в кривой — предотвращение схода с рельсов в крутых кривых; одновременно иногда удается замедлить износ наружного рельса в кривой. Хотя наличие контррельсов сопряжено с определенными неудобствами — препятствуют проходу снегоочистителей, увеличиваются затраты на текущее содержание пути, во многих случаях они являются средством снижения опасности вползания колес на повышенный наружный рельс. Наиболее часто в кривых сходят с рельсов вагоны: с высоким, несимметричным или смещающимся грузом, с люфтами в подшипниках, меньшими или большими допускаемых, или с ребордами, вертикальный износ которых близок к предельному; особенно все это проявляется при очень высоких скоростях движения.
Один из способов исключения этих опасностей — укладка внутреннего контррельса вдоль пониженного рельса по всей длине кривой, с желобом шириной, достаточной для прохода колес локомотивов с самой длинной жесткой базой, с уширением колеи так, чтобы обеспечить стандартный контрольный размер между рабочими гранями путевого рельса и контррельса 4 фута 6% дюйма.
В связи с необходимостью укладки контррельсов в крутых кривых для предотвращения сходов и снижения износа боковой грани повышенного рельса разработаны специальные контррельсы для укладки в кривых. По одному из вариантов легкий рельс укладывается на бок головкой к путевому рельсу и опирается на башмаки, удерживаемые на месте выступами подкладок, проходящих под путевыми рельсами. Эта конструкция не только обеспечивает повышенную прочность, увеличивая высоту сечения, но и имеет более значительную площадь металла для сопротивления износу от ударяющих колес.
Другой вариант — контррельс имеет меньшее поперечное сечение, чем путевой рельс, но укладывается, как обычные рельсы, и поддерживается сквозными регулируемыми подкладками с костыльным прикреплением. Одна часть подкладки удерживает путевой рельс и контррельс в правильном взаимном положении, а другая — закрепляет контррельс на месте выступами сквозной подкладки.
Контррельсовые подкладки.
Поскольку общепринято применять подкладки под всеми крестовинами, путевые рельсы, расположенные непосредственно напротив крестовины, также должны быть на подкладках. Это делается не только для того, чтобы поднять их до уровня горизонтальной поверхности катания колесных пар, но и для того, чтобы обеспечить правильную ширину колеи между ними и распределить колесную нагрузку на большую площадь переводных брусьев. Так как контррельсы прикрепляют к путевым рельсам при всех типах крестовин, за исключением самонаправляющихся, то применяют специальные контррельсовые подкладки.
Их укладывают на каждом переводном брусе вдоль всей длины контррельса, а так как она обычно изменяется от 9 футов 5 дюймов до 15 футов, то под один контррельс подкладывают от 7 до 10 подкладок. На эти подкладки одновременно опираются путевой рельс и контррельс, поэтому их длина может быть от 16 до 18 дюймов, т. е. больше, чем стандартных, укладываемых на шпалах. Ширина подкладок 7 дюймов при рельсах массой не более 100 фунтов и 8 дюймов при более тяжелых рельсах; толщина 3/4 дюйма.
Верхнюю поверхность контррельсовой подкладки создают не ковкой, а прокатывают. Она может быть разной в зависимости от стандартов конкретной железной дороги. Существуют различные типы подкладок: плоские для удержания как путевого рельса, так и контррельса в вертикальном положении; плоские в месте опирания контррельса, но с подуклонкой 1 : 40 под путевым рельсом; с заплечиками для зацепления внутренней кромки подошвы путевого рельса; плоские двухребордчатые с выступающими упорами, приваренными с каждой стороны. Некоторые типы подкладок снабжены жесткими скобами, приваренными к контррельсовой подкладке. Подкладки, изготовленные штамповкой, имеют высаженные концы или приваренные ограничители, что позволяет использовать жесткие или регулируемые упорки.
Принадлежности контррельсов.
Ранние конструкции контррельсов прикреплялись непосредственно к брусьям, а сопротивление боковым воздействиям колесных реборд создавалось только рельсовыми упорками. В связи с сильно возросшей интенсивностью движения установка рельсовых упорок в крестовинных контррельсах почти повсеместно связана с другими, более жесткими типами скреплений. Стандартная подошва рельса имеет увеличенную поверхность, предусмотренную для примыкания к шейке и подходящую под головку рельса, а низ подошвы опирается на брусья и закреплен 2—3 костылями. Диагональное ребро жесткости предохраняет от опрокидывания и сдвига наружу.
На некоторых железных дорогах устанавливают регулируемые рельсовые упорки перед каждым контррельсовым зажимом или за ним. Регулируемая упорка состоит из собственно упорки клинообразной внизу, которая соприкасается с аналогичным клинообразным упором, жестко прикрепленным к контррельсовой подкладке, или имеет промежуточный клин, удерживаемый упором, перпендикулярным к подкладке. Упорки удерживаются на месте двойными гайками, болтами, шайбами и т. п. или шурупами-глухарями. Регулирование осуществляется перемещением упорки или клина вперед и закреплением их.
Болты с вкладышами чаще применяют при контррельсах в кривых, чем на стрелочных переводах. Металлический вкладыш заполняет пространство между шейками путевых рельсов и контррельсов, создавая необходимый желоб шириной 17/8 дюйма. На вкладыше сделаны одно или более отверстий для болтов диаметром от 11/8 до 13/8 дюйма, которыми скрепляют рельсы. Вкладыши обычно не позволяют регулировать желоб при износе контррельса.
Контррельсовый зажим — одно из основных средств закрепления крестовинного или острякового контррельса, особенно в тяжелых условиях их работы. Для контррельсов длиной 15 или 12 футов при интенсивном движении рекомендуется устанавливать два зажима, а для контррельсов длиной 9 футов 5 дюймов при небольшой интенсивности движения — один.
Регулируемый вкладыш изготовляют из двух клинообразных элементов с взаимно согласованными рифлеными диагональными поверхностями. Эти элементы складывают так, чтобы образовался прямоугольник с рифлеными вертикальными поверхностями, плотно прижатыми одна к другой. Гладкие параллельные стороны вкладыша прилегают к смежным сторонам путевого рельса и контррельса, верхняя поверхность выполнена в виде желоба. Рифление боковых поверхностей не позволяет взаимно смещаться элементам, удерживаемым на месте зажимами. Вкладыш можно отрегулировать на любую ширину, отпуская зажим и смещая рифленые поверхности одну относительно другой.
Концевые элементы (вкладыши) предназначены главным образом для заполнения желоба в конце контррельсов, но, кроме того, они предохраняют ноги обслуживающего персонала от попадания между рельсами. Такие вкладыши можно регулировать применительно к различной ширине желоба, например, с помощью отверстий во вкладыше, смещенных относительно отверстий в контррельсах и путевых рельсах. Вкладыши для надежности обычно прикрепляют к контррельсу.