АНКЕР РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к строению железнодорожного пути и предназначена для прикрепления рельсов к железобетонным шпалам.
Известен анкер (патент России на полезную модель № 109465RU) с направленной вниз ножкой в виде двутавра, жестко установленный в железобетонной шпале. Головка анкера имеет два разнесенных вдоль рельса кронштейна, соединённых перемычкой, имеющей продольную полость и ножку. На внешней стороне кронштейнов  выполнена прямоугольная выемка  для фиксации усов клеммы. Недостатками данного анкера рельсового скрепления является ненадежное позиционирование анкера в оснастке при изготовлении железобетонной шпалы, что может привести к подтеканию бетона с рельсовой стороны между анкером и оснасткой, недостаточно высокая прочность анкера относительно его оси симметрии из-за возможности вырывания анкера из шпалы при эксплуатации, а также повышенный износ верхней части кронштейна.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой  полезной модели является анкер (патент России на полезную модель № 116504RU), включающий верхнюю часть для установки упругой клеммы из двух кронштейнов, и нижнюю часть в виде двутавра, замоноличенную  в шпалу при ее изготовлении, что создает надежную опору скреплению, обеспечивая стабильную ширину колеи. Верхняя часть кронштейна выполнена скругленной. На анкере с рельсовой стороны в месте соединения верхней и нижней частей выполнен упорный буртик, а с противоположной стороны на концах кронштейнов выполнены опорные выступы, при этом ножка двутавра в сечении вытянута вдоль подрельсовой опоры. Использование данного анкерного рельсового скрепления позволяет исключить подтекание бетона между анкером и оснасткой и в то же время надежно позиционировать анкер в оснастке при изготовлении шпалы. Выполнение ножки и пятки двутавра в сечении вытянутой вдоль подрельсовой опоры приводит к увеличению сопротивления анкера вырыванию из шпалы при эксплуатации и увеличивает прочность анкера относительно оси его симметрии. Кроме того, скругление верхней части кронштейна дает возможность исключить ее повышенный износ, а также повреждения уплотнителей и оснастки  шпальной формы при установке анкера. Данная конструкция анкера предусматривает возможность полной предварительной сборки, при которой все компоненты скрепления поставляются с завода железобетонных шпал предварительно собранными на шпале, что обеспечивает значительную экономию трудовых ресурсов, уменьшая затраты по укладке пути, разрядке напряжений и при замене рельсов. Шпалы поставляются на место сборки рельсошпальной решетки со всеми компонентами в сборе, клемма установлена в положении «парковки». После укладки рельсов, клемма механически переводится из положения «парковки» в рабочую позицию. Номинальное прижимное усилие создается автоматически.
Недостатком вышеприведённого анкера рельсового скрепления является недостаточное сопротивление вырыванию, хрупкость места перехода ножки (костыля) в пятку, а также несовершенство системы фиксации предварительно  собранного рельсового соединения  на железобетонной шпале в положении  «парковка», что может приводить к потере деталей при  транспортировке собранных шпал, и, как следствие, к увеличению материальных и трудовых затрат на строительство железнодорожного пути и его обслуживание.
Технический результат, на который направлена заявляемая полезная модель, заключается в совершенствовании конструкции анкера с  целью повышения сопротивляемости анкера к вырыванию из подрельсового основания.
Указанный технический результат достигается тем, что анкер рельсового скрепления состоит из головки с двумя кронштейнами для фиксации упругой клеммы и ножки в форме двутавра из костыля с вытянутым вдоль подрельсовой опоры сечением и пятки, при этом анкер отличается тем, что пятка анкера имеет клинообразное заужение, при этом между костылем ножки и пяткой ножки выполнено дополнительное ребро жесткости.
Традиционно подобные изделия изготавливаются отливкой из чугуна.
Предложенное изделие может быть выполнено таким образом, что ребро  жесткости  выполняется с плавным утолщением книзу.
Предложенное изделие может иметь на нижней стороне пятки полусферический выпуклый упор, в частности, диаметром от 8 мм и выступающий от поверхности на высоту от 5 мм.
Предложенное изделие может быть выполнено таким образом, что длина пятки составляет не менее 64 мм, а ширина в самом широком месте – не менее 30 мм.
Предложенное изделие может быть выполнено таким образом, что ребро жесткости выполняется под углом 45 градусов (угол α).
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид сбоку анкера рельсового скрепления; на фиг. 2 – то же, вид спереди (со стороны А); на фиг. 3 – то же, вид сверху; на фиг. 4 – вид снизу только на пятку ножки анкера.
Согласно чертежам представлен частный случай выполнения изделия, при котором анкер рельсового скрепления содержит головку (верхнюю часть) 1, предназначенную для расположения вне подрельсовой опоры (шпалы, не показана) для установки упругой клеммы (не показана) и состоящую из двух кронштейнов 2, а также нижнюю часть (ножку) 3 в виде двутавра  из костыля 4 с вытянутым вдоль подрельсовой опоры  сечением и пятки 5, при этом пятка 5 имеет зауженный край 6, а между костылем 4 и пяткой 5 выполнено дополнительное ребро жесткости 7. Также изображен полусферический выпуклый упор 8, расположенный на пятке 5 со стороны зауженного края 6.
Описание порядка применения
Предлагаемый анкер используется в бетонных подрельсовых основаниях, а именно, шпалах, полушпалках, плитах, брусах и т.п.
В классической шпале (под два рельса) содержится четыре таких анкера, размещенных попарно передней стороной друг к другу.
После того, как рельс помещается между двумя анкерами, в каждый из анкеров вставляется пружинящая стальная клемма, усы которой располагаются в кронштейнах (полках), а центральная часть соприкасается с рельсом.
Подрельсовые основания выполняются готовыми на шпальных заводах с уже установленным набором анкеров.
Уже готовые изделия должны иметь высокое сопротивление к вырыванию, излому, расшатыванию. Нагрузки же на анкер в процессе эксплуатации неизбежны – на анкер воздействуют вибрация и изгиб рельса при проходе по нему железнодорожных составов (вагонов), а также сезонные изменения уровня почвы (например, при ее промерзании).
В связи с этим настоящая полезная модель направлена на повышение надежности закрепления анкера в уже отлитом подрельсовом основании (шпале).
Большая площадь пятки и её зауженная, приближенная к клиновидной форма надежно удерживает анкер в теле бетона при эксплуатации и позволяют обеспечить усилие на вырывание 90 кН и более. Ребро жесткости в нижней части предотвращает боковое смещение и деформацию ножки, а в процессе отливки также сопротивляются ее возможному излому при закреплении прижимным устройством.