Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


–ельсовые стыки и рельсовые скреплени€




I. ¬ведение

елезнодорожный путь Ч сложный комплекс линейных и сосредоточенных инженерных сооружений и обустройств, расположенных в полосе отвода, образующих дорогу с направл€ющей рельсовой колеЄй. ∆елезнодорожный путь состоит из верхнего и нижнего строени€ пути.   верхнему строению относ€тс€ рельсы, шпалы, рельсовые скреплени€, балластный слой (балластна€ призма). –ельсошпальна€ решЄтка состоит из двух рельсов, уложенных и прикреплЄнных к поперечным балкам Ч шпалам. ¬озможно крепление на специальные плиты, выполн€ющие ту же функцию, что и шпалы. Ўпалы или плиты обычно укладываютс€ на балластный слой, который может быть двухслойным или однослойным. „аще используетс€ двухслойна€ балластна€ призма, состо€ща€ из основного сло€ - щебн€ твердых пород, и расположенной под ним песчаной или песчано-гравийной подушки. ќднослойна€ балластна€ призма может быть из щебн€, песчано-гравийной смеси, отходов асбестового производства, песка, ракушечника, шлака. Ќа мостах различаютс€ балластна€ конструкци€ (на пролЄте устраиваютс€ специальные корыта дл€ размещени€ балласта) и безбалластна€ Ч когда мостовые брусь€ или плиты креп€тс€ непосредственно на мостовые конструкции.   нижнему строению относ€тс€ земл€ное полотно и искусственные сооружени€ (мосты, трубы, путепроводы и т. д.).

 

 

II. ќбщие сведени€ о железнодорожном пути. –азберем по пор€дку строение железнодорожного пути и основные факторы, вли€ющие на его надежность и безопасность. «емл€ное полотно. «емл€ное полотно представл€ет собою долговременное (расчетный срок службы 500 лет) сооружение из грунтов (песок, глина, скальные, торф, заторфованные, сапропели), на которых размещаетс€ верхнее строение пути и которые воспринимают статические нагрузки от верхнего строени€ пути и динамические нагрузки от подвижного состава. «емл€ное полотно предназначено также дл€ выравнивани€ земной поверхности в пределах железнодорожной трассы и придани€ пути необходимого плана и профил€. “рассой железнодорожной линии называют ось железнодорожного пути на уровне бровок основани€ площадки земл€ного полотна; проекци€ трассы на горизонтальную плоскость называетс€ планом линии, а проекци€ трассы на вертикальную плоскость трассы Ч продольным профилем. Ёлементами плана линии €вл€ютс€ пр€мые, сопр€женные с криволинейными участками через переходные кривые. ѕоперечным профилем (разрезом) земл€ного полотна называетс€ поперечный разрез его вертикальной плоскостью, перпендикул€рной оси земл€ного полотна. Ётот профиль определ€ет ширину земл€ного полотна наверху, крутизну откосов, расположение водотводных устройств и др. «емл€ное полотно может располагатьс€ в выемке или на насыпи (рис.1).

ѕримен€ютс€ следующие типы конструкций земл€ного полотна: насыпи (рис.2, а), выемки (рис 2, б), нулевые места (рис. 2, в), полунасыпи (рис. 2, г), полувыемки (рис.2, д), полунасыпи Ч полувыемки (рис.2, е). ¬ поперечном профиле земл€ного полотна различают основную площадку 1, собственно земл€ное полотно 2 и основание 3. Ќа основную площадку земл€ного полотна укладываетс€ верхнее строение пути; ее очертание должно исключать застой воды и обеспечивать возможность укладки верхнего строени€ пути без повреждени€ земл€ного полотна. Ќа однопутных лини€х основна€ площадка земл€ного полотна имеет форму трапеции со средним элементом шириною 2,3 м, подн€тым над уровнем бровки земл€ного полотна на 0,15 м. Ќа двухпутных лини€х основна€ площадка имеет форму треугольника, вершина которого выше уровн€ бровки земл€ного полотна на 0,2 м. „асти земл€ного полотна, не закрытые верхним строением пути, называютс€ обочинами. Ўирина земл€ного полотна поверху на пр€мых участках пути должна соответствовать верхнему строению пути и быть не менее 5,5 м на однопутных лини€х и не менее 9,6 м на двухпутных лини€х, а в скальных и дренирующих грунтах не менее 5,0 и 9,1 м соответственно на однопутных и двухпутных лини€х. Ќа кривых участках пути земл€ное полотно ушир€етс€ с внешней стороны кривой на 0,1Ч0,5 м в зависимости от величины радиуса кривой и категорий линий (I, II, III, IV, V). Ќа двухпутных участках пути основна€ площадка земл€ного полотна в кривых еще ушир€етс€ за счет увеличени€ ширины междупуть€. Ќа станци€х основную площадку земл€ного полотна делают значительно шире в зависимости от развити€ станции, условий работы на ней, необходимости установки в междупуть€х различных устройств (опор св€зи и контактной сети, стрелочных постов и др.). ѕоверхность основной площадки земл€ного полотна имеет односторонний или двухсторонний уклон дл€ стока воды. ¬ысота насыпи или глубина выемки обычно бывают от 1Ч2 до 20Ч30 м. ѕри необходимости иметь большие рабочие отметки продольного профил€ пути насыпи замен€ютс€ виадуками, а выемки Ч тоннел€ми. «емл€ное полотно сооружаетс€ по типовым или индивидуальным проектам. ѕервые дл€ участков с простым инженерно-геологическими услови€ми и топографическими услови€ми без обосновани€ предварительными инженерными расчетами; вторые Ч дл€ устройства земл€ного полотна в сложных природных услови€х с проведением детальных инженерно-геологических изысканий и определением физико-механических и прочностных свойств грунтов дл€ земл€ного полотна. »ндивидуальные проекты, в частности, составл€ютс€ при возведении насыпей выше 12 м и выемок глубже 12 м; при возведении насыпей высотою меньше 12 м, расположенных на крутых неустойчивых косогорах, на болотах, в районах вечной мерзлоты, в подтапливаемых или подверженных размыву местах трассы железнодорожного пути.  онструкци€ земл€ного полотна в зоне основной площадки дл€ всех видов глинистых грунтов, кроме супеси, усиливаетс€ защитным слоем из дренирующего грунта в комбинации с геотекстилем или без него. Ёто необходимо дл€ предотвращени€ мерзлотного пучени€ грунтов и образовани€ деформаций основной площадки земл€ного полотна. Ќа устойчивость земл€ного полотна большое вли€ние оказывают атмосферные и грунтовые воды, так как грунт во влажном состо€нии имеет меньшее сопротивление сдвигу, чем в сухом, и несуща€ способность его уменьшаетс€.  роме того, насыщение земл€ного полотна водой может привести к деформации основной площадки, выплескам, образованию балластных корыт (углублени€ на основной площадке под шпалами), пучин (местные подн€ти€ грунта при замерзании воды в балластном слое и в теле земл€ного полотна), оползней (смещение земл€ных масс основани€ и откосов земл€ного полотна). ƒн€ отведени€ атмосферной воды от пути вдоль насыпи прокладываютс€ водоотводные канавы трапецеидального поперечного сечени€ с шириной по дну не менее 0,6 м. “акие же канавы предусматриваютс€ вдоль бровки откоса выемки пути с ее нагорной стороны (нагорные канавы) дл€ предотвращени€ поступлени€ воды в выемку с прилегающей местности и разрушени€ ее откосов. ќтвод воды с основной площадки земл€ного полотна и откосов выемки производитс€ по кюветам трапецеидального поперечного сечени€ глубиною 0,6 м и шириною по дну 0,4 м. ѕри пилообразном профиле земл€ного полотна по пониженным местам прокладываютс€ продольные лотки или канавы. ”частки железных дорог, пролегающие по подножию горных склонов, могут подвергатьс€ разрушени€м селевыми потоками (гр€зекаменный поток), борьба с которыми ведетс€ путем осушени€ и укреплени€ почвы горных склонов, устройства каменных стен, задерживающих потоки. »ногда сооружаютс€ специальные галереи (селеспуски). ƒл€ отвода от земл€ного полотна грунтовых вод примен€ют различные устройства: вертикальные, горизонтальные и комбинированные открытые дренажи (канавы, лотки); закрытые дренажи (траншеи, штольни). ѕростейшими видами горизонтального открытого дренажа €вл€етс€ дренажна€ канава и лотки (–ис.3)(железобетонные, бетонные, каменные, дерев€нные). »з закрытых дренажей наибольшее распространение получили подкюветные дренажи (рис.4) дл€ понижени€ уровн€ грунтовых вод под основной площадкой земл€ного полотна галереи (рис. 5) и штольни (при глубине траншеи более10 м). ќткосы земл€ного полотна укрепл€ют посевом трав, одерновкой, мощением камнем, покрытием фашинами. ƒл€ защиты откосов от разрушени€ волнами, льдинами и от выдувани€ грунта ветром (степи, пустыни) их укрепл€ют кустарниками с мощной корневой системой. ƒл€ защиты от сильных ударов льда примен€ют габионы (проволочные €щики с камнем), св€занные между собою проволокой.

 

 

»скусственные сооружени€

»скусственные сооружени€ возвод€тс€ на пересечени€х железных дорог с реками, ущель€ми, другими дорогами, с обвалоопасными или лавиноопасными участками.   ним относ€т мосты, виадуки, эстакады, путепроводы, водопропускные трубы, фильтрующие насыпи, лотки, дюкеры, тоннели, подпорные стенки, противообвальные галереи, дамбы, барражи, трансбордеры. ћосты устраиваютс€ при пересечении железных дорог с реками, каналами, ручь€ми, ущель€ми, оврагами. ќни бывают каменные, металлические, бетонные, железобетонные и дерев€нные. ћост (рис. 9.6) состоит из опор и пролетных строений балочной, арочной или вис€чей конструкции. ќни могут быть разводными или подвешенными дл€ пропуска судов на крупных реках. Ѕереговые опоры моста называютс€ усто€ми, а промежуточные Ч быками. Ќижн€€ часть устоев, наход€щихс€ в земле называетс€ фундаментом, а верхн€€ часть, на которую устанавливаютс€ пролетные строени€, Ч исходной частью.  онец насыпи вокруг устоев моста называетс€ конусами и обычно тщательно укрепл€етс€ от размыва. ћосты бывают также одно-, двух-, трех- и многопролетными (по числу промежуточных опор). –ассто€ние в свету между противоположными усто€ми однопролетного моста называетс€ отверстием моста. ¬ многопролетных мостах отверстием моста €вл€етс€ сумма рассто€ний между отдельными опорами. ѕролетное строение моста состоит из главных ферм, св€зей между ними, проезжей части и мостового полотна, включающего в себ€ рельсы, шпалы, балласт, дерев€нные или металлические поперечины, охранные и противоугонные устройства, боковые тротуары, настил, перила, системы водоотвода, обогрева, освещени€. ѕуть на пролетных строени€х укладываетс€ на щебеночном балласте, на дерев€нных поперечинах или металлических поперечниках (особо крупные металлические мосты), на железобетонных плитах. ѕри расположении проезжей части моста на уровне верхнего по€са фермы мост называетс€ с Ђездой поверхуї (рис. 6, а); при расположении на уровне нижнего по€са Ч Ђс ездой понизуї (рис. 6, б). ћост с ездой посередине показан на рис. 6, в,

¬се железнодорожные мосты подраздел€ютс€ на классы в зависимости от их грузоподъемности, под которой понимаетс€ наибольша€ нагрузка, которую может выдержать мост при условии обеспечени€ безопасности движени€ поездов.

ƒл€ прокладки железнодорожного пути в горной местности стро€тс€ тоннели (рис.7) вместо возведени€ дорогосто€щих высоких насыпей или очень глубоких выемок. “оннели, представл€ющие собой горизонтальное или наклонное подземное сооружение, стро€т под один, а иногда под два пути. ѕо значимости они, как и мосты, Ч наиболее ответственные и дорогие искусственные сооружени€ в путевом хоз€йстве, а по услови€м эксплуатации Ч сложнее мостов. ¬ плане тоннель может располагатьс€ на пр€мой и на кривой, в р€де случаев стро€т петлевые и спиральные тоннели. ѕродольный профиль тоннелей может быть одно- и двухскатным (с уклоном в обе стороны от середины тоннел€). ѕо услови€м водоотвода расположение тоннел€ на горизонтальных участках не допускаетс€. ѕри большой длине и расположении тоннел€ на кривых требуетс€ снижение уклона пути.

ќколо половины всех искусственных сооружений составл€ют трубы (рис.8) диаметром от 2 до 6 м, в насып€х при проходе через них малых водотоков, действующих периодически. Ќар€ду с одоноочковыми трубами примен€ютс€ двух- и трехочковые трубы, а в отдельных случа€х Ч и четырехочковые. “рубы примен€ют также при прокладке местных дорог через насыпь. “рубы бывают бетонные, железобетонные, каменные и металлические.

Ќа пересечении железной дороги с глубокими оврагами, лощинами, горными ущель€ми стро€тс€ виадуки (рис10). ¬иадуки делают многопролетными на высоких опорах, часто на уклонах и криволинейных участках пути вдоль склона горы. ¬иадуки бывают арочные, балочные и рамные, изготавливаютс€ из камн€, бетона, железобетона и металла. ¬место высоких насыпей стро€тс€ также мосты-эстакады и акведуки (рис. 9), т.е. мосты с лотками под водоток (оросительный канал, водопровод). ƒл€ пропуска малых водотоков, например оросительных каналов, под путем в неглубоких выемках делают дюкеры (рис. 11) с колодцами по его концам. Ќа крутых косогорах, а также у берегов рек и морей стро€тс€ подпорные стенки из камн€, бетона, железобетона. ќни могут быть монолитными или сборными (из свай, стоек, плит).

¬ местах пересечени€ рек дл€ предохранени€ земл€ного полотна и искусственных сооружений от размывов устраиваютс€ дамбы и траверсы. ƒамбы отвод€т поток воды от насыпи, предохран€ют от подмыва береговые устои и обеспечивают более спокойный проход высоких вод через отверстие моста. “раверсы сооружаютс€ с обеих сторон насыпи дл€ предотвращени€ течени€ воды вдоль насыпи

 

 

 

¬ерхнее строение пути

¬ерхнее строение пути предназначено дл€ воспри€ти€ вертикальных и горизонтальных нагрузок от колес подвижного состава и передачи их на нижнее строение пути, а также дл€ направлени€ движени€ колес по рельсовой колее. ќно состоит из рельсов, шпал, балластного сло€, скреплений, противоугонов, стрелочных переводов, глухих пересечений, мостовых и переводных брусьев. ¬ерхнее строение пути должно обеспечивать безопасное движение поездов с установленными максимальными скорост€ми движени€; его элементы должны быть прочными и устойчивыми в работе и обладать большим сроком, быть простыми и экономичными в изготовлении, ремонте и эксплуатации. –ельсы со шпалами и скреплени€ми образуют рельсошпальную решетку с шириной колеи 1520 мм участков пути на пр€мых и кривых с радиусами выше 350 м (рассто€ние между внутренними гран€ми головок рельсов). Ќа кривых с радиусами от 349 до 300 м ширина колеи равна 1530 мм, а при радиусах от 299 м и менее Ч 1535 м.

–ельсы

–ельсы предназначены дл€ направлени€ колес подвижного состава, воспри€ти€ упругой переработки и передачи нагрузок от колес на подрельсовое основание. Ќа участках с электрической т€гой и автоблокировкой рельсы, кроме того, должны выполн€ть функцию проводника электрического тока. “ип рельсов определ€етс€ массой рельса длиной 1 м. Ќа главных пут€х железных дорог –оссии уложены рельсы типов –50, –65 и –43. ¬ насто€щее врем€ укладываютс€ в основном рельсы –65 (рис.12). –ельс состоит из головки, шейки и подошвы. ќсновные характеристики типов рельсов приведены в табл. 1.

 

 

ѕоверхность качени€ головки рельса дл€ центральности передачи нагрузки от колеса имеет выпуклое криволинейное очертание. —тандартна€ длина рельсов на сети железных дорог –оссии равна 25 м, а дл€ укладки на внутренних нит€х кривых изготавливаютс€ укороченные рельсы длиной 24, 92 и 24,84 м. ƒл€ уменьшени€ числа стыков рельсы свариваютс€ в плети длиной 800 м и более. ƒл€ обеспечени€ большей износостойкости и долговечности рельсы изготавливаютс€ из мартеновской высокоуглеродистой стали с термической обработкой по всей длине путем объемной закалки в масле с последующим отпуском в печи. —рок службы таких рельсов в 1,3Ч1,5 раза выше, чем незакаленных рельсов. ¬ насто€щее врем€ созданы рельсы низкотемпературной надежности –65, объемно-закаленные I группы из ванадий-ниобий-боросодержащей электростали с использованием дл€ легировани€ стали азотированных ферросплавов. “акие рельсы предназначены дл€ железных дорог —ибири и ƒальнего ¬остока, где температура воздуха зимой может достигать - 45 - 50 ∞—. ¬ насто€щее врем€ российские рельсы €вл€ютс€ одними из лучших в мире. ќднако рельсы, выпускаемые в японии, ‘ранции, Ўвеции и  анаде, имеют более низкий уровень собственных напр€жений и большую чистоту рельсовой стали, а также пр€молинейность. ѕоэтому сейчас –осси€ начала закупать такие рельсы за рубежом дл€ укладки их на высокоскоростных участках железных дорог.

–ельсовые стыки и рельсовые скреплени€

ћеста соединени€ рельсов между собою называютс€ стыками, которые бывают болтовые, клееболтовые и сварные. ¬ болтовых стыках (рис. 13) между стыками рельсов имеютс€ зазоры дл€ возможности изменени€ длины рельсов при изменении температуры их нагрева. ¬ клееболтовых стыках накладки приклеиваютс€ к рельсам специальным клеем и ст€гиваютс€ между собой через шейку рельса ботами. ¬ сварных стыках обеспечиваетс€ непрерывность рельсовых нитей в пределах одной рельсовой плети.

ѕо отношению к опорам (шпалам) различают стыки на шпале, навесу и на сдвоенных шпалах. ¬сеобщее распространение получили стыки навесу, как более упругие, что обеспечивает снижение силы удара колеса на стыках. Ќа участках автоблокировки и с электрической т€гой дл€ уменьшени€ сопротивлени€ прохождени€ сигнального тока через стык став€т стыковые соединени€ (две оцинкованные проволоки диаметром 5 мм), а дл€ пропуска по рельсам обратного т€гового тока с минимальным сопротивлением в стыках став€т приварные соединени€ из медного троса сечением 70 мм2 при посто€нном и 50 мм2 при переменном токе. ¬ створе с входными, выходными, проходными и маневровыми светофорами на стрелочных переводах устанавливаютс€ изолирующие стыки дл€ предотвращени€ прохода электротока от одного из соединенных рельсов к другому. Ќа дорогах –оссии наибольшее распространение получили изолирующие стыки с металлическими объемлющими накладками. »зол€ци€ рельсов достигаетс€ постановкой специальных прокладок под накладки и подкладки, а также втулок из фибры, текстил€ или полиэтилена на соединительные болты. ¬ зазор между рельсами также вставл€етс€ изолирующа€ прокладка. ƒл€ креплени€ рельсов к шпалам примен€ютс€ промежуточные скреплени€, которые бывают подкладочными и бесподкладочными (без металлических подкладок под рельсами).  роме того, бывают не противоугонные скреплени€, у которых прикрепители не создают достаточного нажати€ на подошву рельса и тем самым не обеспечивают необходимой продольной св€зи рельса со шпалами, а также противоугонные, у которых с помощью упругих элементов создаетс€ необходимое нажатие на подошву рельса, предотвращающее его проскальзывание по шпалам под проход€щими поездами. ѕри непротивоугонных скреплени€х на подошве рельса укрепл€етс€ дополнительное устройство (противоугон), преп€тствующее продольной сдвижке рельсов. Ќаибольшее распространение получили пружинные противоугоны (рис. 14), которые став€тс€ в количестве 18Ч44 пар на 25-метровом рельсовом звене (два рельса).

ѕротивоугонные скреплени€ бывают болтовыми и безболтовыми. ѕодкладочные скреплени€ подраздел€ютс€ на раздельные, нераздельные и смешанные. ¬ раздельном скреплении рельс к подкладке и подкладка к шпале прикрепл€ютс€ разными прикрепител€ми, а в нераздельном скреплении рельс с подкладкой соедин€етс€ со шпалой одними и теми же прикрепител€ми. ¬ смешанном скреплении рельс через подкладку соедин€етс€ со шпалой, а подкладка, кроме того, самосто€тельно прикрепл€етс€ к шпале. Ќа пути с дерев€нными шпалами в насто€щее врем€ примен€ютс€ смешанное скрепление типа ƒ0 и раздельные скреплени€ типов  ƒ и ƒ4, в которых рельс прижат к подкладке двум€ клеммами с помощью нат€жных болтов. ѕри скреплени€х типа ƒќ на пр€мых и кривых радиусом больше 1200 м рельсы пришиваютс€ костыл€ми на каждом конце промежуточной шкалы четырьм€ костыл€ми, а на стыковой шпале п€тью костыл€ми. ¬ кривых радиусами менее 1200 м, на мостах, в тоннел€х и на участках скоростного движени€ свыше 120 км/ч на всех шпалах рельсы прошиваютс€ п€тью костыл€ми. Ќа пути с железобетонными шпалами примен€ютс€ раздельное скрепление типа  Ѕ подкладочное, нераздельное скрепление типа Ѕѕ и бесподкладочное типа ∆Ѕ– ѕредполагаетс€ также примен€ть в дальнейшем анкерное рельсовое скрепление (ј–—), характеризующеес€ высокой надежностью и стабильностью рельсовой колеи, малодетальностью (отсутствуют резьбовые детали), простотой сборки и эксплуатации экономичностью (экономитс€ около 15 т металла на каждом километре пути).

 

—крепление ј–—-4. Ётот узел скреплени€ обеспечивает регулировку положени€ рельса по высоте до 20Ч24 мм; €вл€етс€ по своим параметрам конкурентоспособным лучшим зарубежным скреплени€м типов Vossloh, PAN-DROL, Nabla и др.

 

 

ѕодрельсовые опоры

 

ѕодрельсовые опоры предназначены дл€ воспри€ти€ вертикальных, боковых и продольных сил от рельсов и передачи их на балластный слой, дл€ обеспечени€ стабильности ширины рельсовой колеи, подуклонки рельсовых нитей из-за коничности поверхности катани€ колес, дл€ обеспечени€ совместно с балластным слоем стабильного пространственного положени€ рельсовой колеи в плане и профиле.

ѕодрельсовые опоры устраивают в виде шпал и брусьев (на стрелочных переводах и металлических мостах). Ќа искусственных сооружени€х примен€ютс€ блочные основани€ безбалластного типа из железобетона (в виде плит Ч на мостах, малогабаритных рам Ч в тоннел€х). ќсновным материалом дл€ шпал и брусьев €вл€ютс€ дерево и железобетон, а на отдельных больших мостах Ч металлические брусь€. ћеталлические шпалы на отечественных железных дорогах не примен€ютс€ из-за подверженности интенсивной коррозии, электрической проводимости, шумообразовани€ и более сложной технологии подготовки и уплотнени€ балласта.

 оличество шпал на 1 км пути (эпюра шпал) нормируетс€ исход€ из условий выравнивани€ давлени€ в балластном слое по его глубине, а также обеспечени€ необходимой сопротивл€емости рельсошпальной решетки продольному и поперечному сдвигу по балласту. Ќа пр€мых и кривых более 1200 м эпюра шпал 1840 шт./км, а в кривых менее 1200 м Ч 2000 шт/км. Ќа пут€х п€того класса (подъездные пути и соединительные пути на станци€х) допускаетс€ эпюра шпал 1440 шт./км на пр€мых и 1600 шт./км в кривых радиусом менее 650 м.

Ќаибольшее распространение на железных дорогах нашей страны получили дерев€нные шпалы (70 % развернутой длины главных путей ћ√“—). ¬следствие их малого веса, удобства креплени€ рельсов, хороших изол€ционных свойств из-за пропитки антисептиками. Ўпалы изготавливаютс€ из сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра, березы, а на железных дорогах —Ўј, японии, ‘–√ шпалы делают из дуба и бука, их срок службы не менее 30Ч40 лет. ѕо форме поперечного сечени€ дерев€нные шпалы дел€тс€ на обрезные (пропилены четыре стороны)(а), полуобрезные (пропилены три стороны)(б) и необрезные (пропилены две стороны)(в) (рис.15). —трелочные дерев€нные брусь€ бывают обрезные (а) и необрезные (в), шириной внизу 250 мм, поверху 200 мм и высотой 180 мм. ћостовые брусь€ только обрезные. ƒлина дерев€нных шпал Ч 2,75 ± 2 см, стрелочных брусьев Ч от 3 до 5,5 м; мостовых брусьев Ч 3,25 м.¬ зависимости от назначени€ дерев€нные шпалы и стрелочные брусь€ изготавливаютс€ трех типов, отличающихс€ размерами поперечного сечени€: I Ч дл€ главных путей; II Ч дл€ станционных и подъездных путей; III Ч дл€ малоде€тельных подъездных путей промышленных предпри€тий.

¬ 1959 г. на отечественных железных дорогах началась массова€ укладка железобетонных шпал, в насто€щее врем€ общее прот€жение таких путей составл€ет 48,8 тыс. км, в том числе на главных пут€х ћ√“— –оссии Ч 37,3 тыс. км. —овременна€ железобетонна€ шпала (рис.16) Ч цельнобрускова€ из предварительно напр€женного железобетона, армированна€ высокопрочной проволокой, соответствует требовани€м √ќ—“ 10629-88 и “” 5864-019-11337151-95. ѕромышленностью серийно выпускаютс€ железобетонные шпалы типа Ў-1-1 дл€ раздельного клеммно-болтового скреплени€  Ѕ, изготовленные из т€желого бетона класса по прочности на сжатие ¬40 (ћ500) и марки F200 (ћрз200). ¬ качестве арматуры примен€етс€ стальна€ проволока диаметром 3 мм, нат€нута€ с усилием 8,1 кЌ; номинальное число проволок в шпале 44.

¬ зависимости от трещиностойкости, точности геометрических параметров и качества бетонных поверхностей шпалы бывают первого и второго сорта. Ўпалы второго сорта укладываютс€ на малоде€тельных, станционных и подъездных пут€х.

∆елезобетонные шпалы более долговечны, чем дерев€нные (45Ч50 лет вместо 12Ч15 у дерев€нных шпал); создают равнопрочность пути, имеют высокие механические свойства и создают лучшую устойчивость пути.   недостаткам железобетонных шпал следует отнести большую их массу (250Ч265 кг), значительную токопроводность, сложность прикреплени€ рельсов к шпале, высокую жесткость прикреплени€, которую можно уменьшить путем укладки под прокладки и под рельс специальных амортизирующих прокладок из резины толщиной 10Ч20 мм или другого упругого материала. ¬о избежание изломов железобетонных шпал из-за больших просадок и деформаций они укладываютс€ только на щебеночный или асбестовый балласт.

Ѕалластный слой

Ќа железных дорогах –оссии примен€ютс€ два принципиально различных типа железнодорожного пути; с балластным слоем и без него. —феры рационального применени€ пути безбалластного типа ограничиваютс€ недеформируемым нижним строением пути (большие металлические мосты, тоннели, эстакады). Ќа отечественных железных дорогах общего пользовани€ с грунтовым земл€ным полотном (более 99 % прот€жени€ пути) верхнее строение пути с балластным слоем €вл€етс€ единственной конструкцией, примен€емой как по техническим, так и экономическим показател€м. Ѕалластный слой воспринимает давлени€ от шпал (брусьев) и распредел€ет его практически равномерно на возможно большую площадь земл€ного полотна; обеспечивает стабильное положение рельсошпальной решетки; участвует в формировании оптимальной упругости подрельсового основани€. ¬ качестве балласта примен€ютс€ щебень, отходы асбестового производства, гравий, галечно-гравийна€ смесь, крупно- или среднезернистый песок. Ќа щебеночный и асбестовый балласт укладываютс€ главные пути, стрелочные переводы и горловины, приемо-отправочные пути станций, пути на горбах сортировочных горок и горочно-стрелочные переводы. ѕесчаный балласт не создает устойчивости пути и плохо отводит от него воду, поэтому он примен€етс€ в основном на малоде€тельных участках пути (грузонапр€женность до 25 млн т-км в год). јсбестовый балласт примен€етс€ в основном на сильно засор€емых участках пути, так как на поверхности балласта образуетс€ при смачивании дождем корочка, преп€тствующа€ проникновению засорителей внутрь балласта. ќднако он не €вл€етс€ экологически чистым и опасен дл€ здоровь€ при вдыхании мелких волокон. Ѕалласт укладываетс€ на земл€ное полотно в форме балластной призмы, котора€ бывает однослойна€, двухслойна€ (щебеночный или асбестовый балласт поверх песчаной подушки); трехслойна€ (асбестовый балласт поверх щебеночной призмы на песчаной подушке). ƒл€ железнодорожных путей установлены типовые поперечные профили балластной призмы или балластного сло€ (рис. 17)

Ѕесстыковой путь

Ќазначение бесстыкового пути Ч ликвидаци€ или сведение к минимуму числа рельсовых стыков в пути, которые €вл€ютс€ самым напр€женным и слабым местом пути. ƒостоинствами бесстыкового пути по сравнению со стыковым €вл€ютс€:

Чснижение основного удельного сопротивлени€ движению поездов и, следовательно, экономи€ топлива на тепловозах и электроэнергии на электроподвижном составе на т€гу до 12Ч15 %;

Чпродление срока службы верхнего строени€ пути за счет уменьшени€ в 1,8Ч2,0 раза отказов рельсовых плетей по дефектам;

Чснижение на 25Ч30 % объема работ по выправке пути;

сокращение в 1,5Ч2,0 раза потребностей в очистке щебеночного балласта на направлени€х перевозки руды и угл€;

Чэкономи€ до 4,5 т/км расхода металла на стыковые скреплени€;

Чповышение плавности движени€ поездов и улучшение ездового комфорта пассажиров;

Чповышение надежности работы электрических рельсовых цепей автоблокировки, автостопа (устройство автоматического торможени€ без участи€ машиниста), электропневматического тормоза.

¬ услови€х рыночных отношений в экономике бесстыковой путь с железобетонными шпалами €вл€етс€ безальтернативной конструкцией. ¬ перспективе планируетс€ расширить полигон укладки бесстыкового пути за счет железных дорог —ибири и ƒальнего ¬остока, а на дорогах европейской части –оссии увеличить прот€женность бесстыкового пути на 45Ч55 %.

Ѕесстыковой путь представл€ет собою путь из сварных рельсовых плетей, длина которых настолько велика (до 800 м), что температурные силы (до 1200Ч1400 кЌ), возникающие в плет€х при максимальных колебани€х температуры за год, не в состо€нии преодолеть силы сопротивлени€ продольному сдвигу по всей длине плетей. —опротивлени€ сдвигу преодолеваютс€ в стыках между смежными плет€ми и на двух концевых участках, называемых температурно-подвижными (по 50Ч70 м), а средн€€ основна€ часть бесстыкового пути остаетс€ неподвижной. ћежду сварными плет€ми расположены уравнительные пролеты, состо€щие из 2Ч4 пар рельсов длиной по 12,5 м. “ака€ конструкци€ бесстыкового пути называетс€ температурно-напр€женной. ѕериодическа€ разр€дка температурного напр€жени€ состоит в смене уравнительных рельсов между плет€ми одной длины на рельсы другой длины в зависимости от времени года. ѕри укладке рельсовых плетей в осенне-зимний период при температурах ниже расчетной в уравнительный пролет временно укладываетс€ удлиненные уравнительные рельсы (комплект из трех пар длиной 12,54 м, 12,58 м и 12,62 м), а при укладке летом при высоких температурах укладываютс€ укороченные уравнительные рельсы (комплект из трех пар длиной 12,38 м, 12,42 м, 12,46 м). ѕри проведении разр€дки температурных напр€жений удлиненные уравнительные рельсы весной, а укороченные Ч осенью замен€ютс€ рельсами длиной по 12,5 м, при закреплении рельсовых плетей на посто€нный режим эксплуатации.ѕримыкание рельсовых плетей к стрелочным переводам, большим мостам, вагонным замедлител€м на подгорочных пут€х сортировочных горок, звеньевому стыковому пути осуществл€етс€ двум€ парами уравнительных рельсов длиной по 12,5 м. ѕуть в уравнительных пролетах работает более напр€женно, чем в пределах рельсовых плетей. ѕри недостаточном нат€жении соединительных болтов стыковых и промежуточных скреплений и больших амплитудах могут возникать опасности изгиба и среза болтов в стыках при понижении температуры сверх 60Ч70 ∞—, а также выброса пути (искривление рельсов в горизонтальной плоскости) после полного замыкани€ всех стыков из-за повышени€ температуры рельсов свыше 40Ч50 ∞—.ќсновное отличие работы бесстыкового пути от звеньевого стыкового состоит в том, что в рельсовых плет€х отсутствуют значительные сжимающие и раст€гивающие продольные силы, вызванные колебани€ми температуры нагрева рельсов. ¬следствие этого возникает опасность потери устойчивости или выброса рельсовых плетей в виде одно- или многоволнового горизонтального или в редких случа€х вертикального искривлени€ путевой решетки при высоких температурах, а при низких температурах могут возникать перенапр€жени€ в рельсах и разрыв рельсовой плети или стыка из-за среза крепительных болтов раст€гивающими силами. –ельсовые плети раздел€ютс€ на короткие (длиной до 800 м) с стыковой сваркой плетей в стационарных услови€х на рельсо-сварочных поездах и с перевозкой их к месту укладки на спецсоставах, а также длинные, сваренные непосредственно на железнодорожном пути из смежных коротких плетей в пределах блок-участка (длиной 1,5Ч2 км) или перегона (10Ч20 км). ¬ насто€щее врем€ средн€€ длина рельсовых плетей на отечественных железных дорогах составл€ет 500Ч600 м. Ѕесстыковой путь, как правило, укладываетс€ на участках пути только со здоровым земл€ным полотном, щебеночным или асбестовым балластом (на пут€х 4-го класса может примен€тьс€ гравийно-песчаный балласт), железобетонными шпалами типа Ў-1-1 или дерев€нными шпалами I типа, с раздельными промежуточными скреплени€ми типа  Ѕ на железобетонных шпалах и типа  ƒ на дерев€нных шпалах. Ќа мостах с ездой поверху на балласте рельсовые плети укладываютс€ на железобетонные шпалы марки Ў-1-1ћ (Ђћї Ч мост) с элементами креплени€ охранных кантуголков, а при их отсутствии Ч на стандартные дерев€нные шпалы. Ќа мостах с безбалластным полотном рельсовые плети укладываютс€ на поперечинах (дерев€нные, металлические, железобетонные) или на железобетонные плиты типа Ѕћѕ (в опытном пор€дке). ¬ тоннел€х с безбалластным полотном рельсовые плети укладываютс€ на железобетонные малогабаритные рамы ћ√–“ (Ђ“ї Ч тоннель) с раздельным скреплением  Ѕ.  оличество опор на железобетонных плитах Ѕћѕ на мостах и рамах ћ√–“ в тоннел€х равно 2000 шт./км бесстыкового пути.

—трелочные переводы

—оединение и пересечение путей Ч это особые устройства верхнего строени€ пути, служащие дл€ передвижени€ по ним поездов или отдельных экипажей с одного рельсового пути на другой, поворота экипажа на 180∞, а также дл€ пересечени€ путей в одном уровне. ѕо количеству и расположению в плане пересекающихс€ путей могут быть одиночные стрелочные переводы, перекрестные стрелочные переводы, глухие пересечени€, съезды, стрелочные улицы и сплетени€ путей. ќдиночные стрелочные переводы раздел€ютс€ на обыкновенные (рис.18, а), симметричные (рис18, б), разносторонние несимметричные (рис.18, в), несимметричные односторонней кривизны (рис.18, г).

ќсновными элементами обыкновенного стрелочного перевода (рис.19) €вл€ютс€: стрелка с переводными механизмами, крестовина с контррельсами, соединительные пути, переводные брусь€ или другое подрельсовое основание.

 

—трелка состоит из двух рамных рельсов, двух остр€ков, двух комплектов корневых устройств, переводного механизма с внешними замыкател€ми остр€ков, опорных и упорных приспособлений, скреплений. ќтношени€ ширины сердечника крестовины в ее корне к длине сердечника до математического центра или тангенс угла а крестовины называетс€ маркой крестовины и стрелочного перевода, обозначаетс€ 1/N, где NЧ число марки. —огласно ѕ“Ё (ѕравила технической эксплуатации) на отечественных железных дорогах примен€ютс€ стрелочные переводы марок: 1/11 Ч главные и приемо-отправочные пути; 1/9 Ч перекрестные и одиночные переводы; переводы, по которым приход€т пассажирские поезда по пр€мому пути; приемо-отправочные пути дл€ грузовых поездов; 1/6 Ч симметричные переводы.  рестовина предназначена дл€ безопасного пропуска подвижного состава в местах пересечени€ рельсовых нитей. Ќаиболее узкое пространство между усовиками называетс€ горлом крестовины, а промежуток между горлом крестовины и острием сердечника Ч вредным или мертвым пространством.  рестовина по форме в плане может быть криволинейной (криволинейное очертание по боковому пути как продолжение переводной кривой) и пр€молинейной.  риволинейна€ крестовина дает возможность увеличить радиус переводной кривой до 300 м при марке 1/9. ќднако устройство ее сложнее, чем пр€молинейной крестовины.

ƒвойные стрелочные переводы, называемые также тройниками, бывают симметричные (рис. 20) и несимметричные.

¬ местах пересечени€ двух путей, по каждому из которых необходимо обеспечить независимое движение, устраиваетс€ глухое пересечение, которое примен€етс€ на станци€х и на промышленных пут€х. ¬ зависимости от угла пересечени€ рельсовых путей глухое пересечение бывает пр€моугольное (рис21) и косоугольное, или ромбическое (рис.22). ѕр€моугольное глухое пересечение (см. рис.21) состоит из четырех крестовин 7, четырех контрельсов 2, одного замкнутого по контуру контрельса 3 и р€да более мелких деталей.  осоугольное глухое пересечение путей бывает с одинаковой или разной шириной колеи; примен€етс€ в основном глухое пересечение двух пр€молинейных путей с одинаковой шириной колеи. √лухое пересечение (см. рис.22) состоит из двух острых крестовин 1, двух тупых крестовин 2, рельсов 3 и переводных брусьев.

ѕр€моугольное глухое пересечение (см. рис.21) состоит из четырех крестовин 7, четырех контрельсов 2, одного замкнутого по контуру контрельса 3 и р€да более мелких деталей.  осоугольное глухое пересечение путей бывает с одинаковой или разной шириной колеи; примен€етс€ в основном глухое пересечение двух пр€молинейных путей с одинаковой шириной колеи. √лухое пересечение (см. рис.22) состоит из двух острых крестовин 1, двух тупых крестовин 2, рельсов 3 и переводных брусьев. “акой перевод замен€ет собой систему, состо€щую из двух обыкновенных стрелочных переводов. ƒлина перекрестного перевода почти в два раза меньше длины двух одиночных переводов. “акие переводы выгодно устраивать в стесненных услови€х, особенно на тупиковых пассажирских станци€х.

ѕерекрестный стрелочный перевод состоит из двух острых крестовин с контррельсами, двух тупых крестовин с контррельсами, четырех пар остр€ков, соединительных рельсов и переводных брусьев.

—ъезды представл€ют собой соединение двух близлежащих рельсовых путей посредством стрелочных переводов, а иногда и глухих пересечений. —ъезды бывают нормальными между двум€ пр€мыми параллельными, сокращенными между двум€ пр€мыми параллельными пут€ми, нормальными и сокращенными перекрестными между двум€ пр€мыми непараллельными пут€ми.

—плетение путей (рис.23) представл€ет собою совмещение двух путей, при котором в местах пересечени€ рельсовых нитей сплетаемых путей укладываютс€ крестовины, а рельсовые нити на длине сплетени€ размещаютс€ на общих поперечинах.

  сплетению путей прибегают в случа€х выполнени€ сложных длительных работ по реконструкции пути или искусственных сооружений на одном из путей двухпутного участка.

—трелочной улицей называетс€ путь, на котором расположен р€д стрелочных переводов, а иногда и глухих пересечений. –азличают оконечные (I категории) и промежуточные или серединные (II категории) стрелочные улицы.

ѕеревод остр€ков стрелочных переводов из одного положени€ в другое осуществл€етс€ с помощью специальных устройств, включаемых в механическую или электрическую централизацию стрелок, или ручными переводными механизмами. Ќаиболее широко распространены и планируютс€ на перспективу устройства электрической централизации с электроприводами. ќни бывают врезные серии —ѕ¬-5 и —ѕ¬-6 и неврезные серии —ѕ и —ѕ√.

ƒл€ повышени€ безопасности движени€ подвижного состава должно быть обеспечено контролируемое замыкание прижатого к рамному рельсу остр€ка. ¬ электроприводах дл€ этой цели имеетс€ система внутреннего замыкани€, обеспечивающа€ запирание рабочего шибера в его крайних положени€х, а через него и систему т€г Ч запирание остр€ков. “олщина балластного сло€ под шпалой должна быть от 25 до 55 см в зависимости от материала балласта, грунта земл€ного полотна, шпал, класса линии, а толщина песчаной подушки под щебнем должна быть не менее 20Ч25 см в зависимости от класса линий. ѕри скальных, крупнобломочных и песчаных грунтах земл€ного полотна подушка не делаетс€.

 

III.«аключение

∆елезнодорожный путь работает в услови€х посто€нного воздействи€ атмосферных и климатических факторов, воспринима€ большие нагрузки от проход€щих поездов. ѕри этих услови€х все элементы железнодорожного пути (земл€ное полотно, верхнее строение и искусственные сооружени€) по прочности, устойчивости и состо€нию должны обеспечивать безопасное и плавное движение пассажирских и грузовых поездов с наибольшими скорост€ми, установленными дл€ данного участка, а также иметь достаточные резервы дл€ дальнейшего повышени€ скоростей движени€ и грузонапр€женности линии. ƒл€ обеспечени€ указанных требований посто€нно ведутс€ работы по усилению несушей способности и надежности всех элементов пути: широко примен€ютс€ термически упрочненные рельсы т€желых типов, новые конструкции рельсовых скреплений, бесстыковой путь, железобетонные шпалы, новые конструкции стрелочных переводов и т.д.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-12-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 3075 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬елико ли, мало ли дело, его надо делать. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

740 - | 550 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.067 с.