Пропуск поездов по остродефектным рельсам.

С трещинами без полного излома возможен пропуск поездов со скоростью не более 15км/ч. А по рельсам Р-65 с внутренней трещиной, не выходящей на поверхность, разрешается пропуск со скоростью не более 25км/ч. Разрешается пропустить один поезд по лопнувшему рельсу, со скоростью не более 5км/ч., кроме пассажирских и расположения данного рельса на мосту или в тоннеле. Решение принимает бригадир пути или машинист.

При замене дефектных рельсов необходим запас рельс называемый покилометровым.

Рельсы покилометрового запаса маркируются краской (нанесенной в виде поперечной полосы по периметру (ширина полоски 20мм)) и на поверхности катания головки указывают тип рельса и его длину в см. Рельсы покилометрового запаса должны иметь такой же износ, как и рельсы, лежащие в пути (чтобы не было ступенек).

 

ШПАЛЫ

Назначение шпал: воспринимать вертикальные, боковые и продольные усилия от рельсов, упруго перерабатывать их и передавать на балластный слой, обеспечивая при этом неизменность ширины колеи.

 

Требования: Прочность, упругость, большое сопротивление прохождению тока.

Виды шпал:

ü деревянные,

ü железобетонные,

ü металлические.

Деревянные шпалы

Деревянные шпалы обладают рядом достоинств. Они упруги, глубоко и устойчиво располагаются в балласте, поддаются легкой обработке.

Типы деревянных шпал ГОСТ 78-89

Деревянные шпалы делятся на три типа:

I для главных путей (обрезные)

II для станционных и подъездных путей (полуобрезные)

III для малодеятельных, подъездных путей промышленных предприятий (не обрезные)

Рис. 5 Формы поперечных сечений деревянных шпал

Таблица 4. Основные размеры шпал

Концы шпал должны быть укреплены болтами или проволокой d = 6-7мм. Иметь клеймо гвоздевого типа.

Материал изготовления: дуб, бук, сосна, ель, пихта, лиственница, кедр, береза.

Все шпалы должны быть пропитаны антисептиками: минеральными антисептиками (хлористый цинк и фтористый натрий) и органические (каменноугольные, сланцевые и другие масла).

Недостаток деревянных шпал – небольшой срок службы, особенно при значительной грузонапряженности.

Срок службы: бук – 25 лет, сосна – 20 лет, пихта и ель – 18 лет.

  Фактический срок службы - 16 лет.

Шпалы, примыкающие к стыкам, имеют срок службы в два раза меньше остальных.

Забивка в шпалы и брусья костылей и завертывание шурупов должны производиться в предварительно просверленные и антисептированные отверстия. Отверстия для костылей должны иметь диаметр 12,7 – 13,0мм и глубину 130мм при мягких породах древесины и диаметр 14мм при твердых породах, а отверстия под шурупы - диаметр 16мм и глубину 155мм.

При выполнении перешивочных работ должны применяться антисептированные пластинки-закрепители длиной 110мм сечением 4х15мм.

В местах расположения негодных деревянных шпал и брусьев, выявленных при осмотрах, на шейке рельса наносятся следующие отметки:

· над шпалами, подлежащими первоочередной замене - белые пятна на правой и левой нитях;

· над шпалами, подлежащими замене в плановом порядке - белое пятно на правой по счету километров рельсовой нити;

· над шпалами, подлежащими ремонту: окружность - мелом на правой нити.

Количество негодных шпал в "кустах" определяется по разметке на левой нити, а общее количество негодных шпал - по разметке на правой нити.

Железобетонные шпалы

Преимущество железобетонных шпал перед деревянными:

ü лучше обеспечивают равноупругость рельсовых опор,

ü не гниют,

ü имеют значительную прочность на смятие,

ü имеют большую поперечную устойчивость, создают лучшие условия для работы бесстыкового пути.

Недостатки:

ü большая жесткость, которую компенсируют упругими прокладками

ü повышенная электропроводимость, требующая электроизолирующих деталей, что повышает стоимость.

При устранении этих недостатков срок службы может быть доведен

до 40 – 50 лет.

Железобетонные шпалы состоят из продольной арматуры залитой бетоном.

Длина шпал стандартная 2700 мм±5мм. Масса 265кг.

В настоящее время в соответствии с ГОСТом 10629 – 88 предусмотрено изготовление шпал типов:

Ш-1 для раздельного клемно болтового рельсового соединения типа КБ,

Ш–2 для не раздельного рельсового соединения типа БПу.

В зависимости от трещиностойкости, качества бетонной поверхности шпалы изготавливают первого и второго сорта. Второй сорт укладывают на малодеятельные участки, станционные и подъездные пути.

Все железобетонные шпалы имеют специальные площадки которые сделаны с поперечным уклоном (подуклонка).

Подуклонка рельсов

Рельсы по отношению к верхней плоскости шпал укладывают с подуклонкой 1:20, т.е. такой же, как основная поверхность катания колес. Подуклонка рельсов в прямых и наружной нити в кривых участках должна быть не менее 1:60 (разуклонка) и не более 1/12 (переуклонка), а внутренней нити в кривых при возвышении наружного рельса свыше 85мм - не менее 1:30 и не более 1:12.

Устранение: на деревянных шпалах – выровнять декселем площадку под подкладку, на ж.б. шпалах – необходимо заменить изношенные резиновые прокладки или сломанные металлические подкладки.

Эпюра шпал

Укладку шпал на пути делают по эпюре. Эпюра шпал это порядок расположения шпал и их количество на 1км или звене.

Основные эпюры шпал на 1км – 1440, 1600, 1840, 2000, на 1 звене (25м) – 36, 40, 46, 50.

Расстояния между осями остальных шпал на протяжении рельсового звена одинаковы и равны 54,3см (эпюра 1840 шт./км) и 50,0 (2000 шт./км).

На малодеятельные участки укладывают эпюру 1440 шпал. В кривых участках пути R 1200м и менее укладывают на одну эпюру больше чем в прямых. В процессе эксплуатации некоторые шпалы смещаются (перекашиваются), что нарушает параметры рельсовой колеи.

Расстояния между осями шпал должны соответствовать эпюре шпал данного класса пути, отклонения от эпюрных величин должны быть не более 8см при деревянных шпалах и 4см при железобетонных шпалах.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ СКРЕПЛЕНИЯ

Предназначено для скрепления рельсов с шпалой.

Современные промежуточные скрепления должны:

1. длительно обеспечивать неизменность ширины колеи,

2. допускать регулировку положения рельсовых нитей по высоте и в плане,

3. надежно закреплять рельсы от угона,

4. быть пружинными, обеспечивать оптимальную пространственную упругость,

5. иметь минимум деталей, быть простыми, надежными, удобными и недорогими в изготовлении, монтаже и эксплуатации,

6. быть высокоэкономичными.

На деревянных шпалах применяют 2 вида скрепления: костыльное и шурупноболтовое.

Костыльное скрепление состоит из подрельсовой стальной подкладки, путевых костылей, упругой резиновой прокладки.

Наименование	Длина, мм	Сечение, мм	Масса, кг
Нормальные	165	16*16	0,378
Удлиненные (пучинные)	205 230 255 280	16*16 16*16 16*16 16*16	0,458 0,509 0,558 0,609

Костыли изготовляют обычно из стали марки Ст3.

Подкладки бывают 5 и 6 дырные. Костыльное крепление называют ДО.

Шурупное крепление КД состоит из металлической подкладки в которой имеется 4 отверстия диаметром 26мм. под шурупы, а также 2 клемных болтов, п – образных клемм, упругих шайб, упругой подрельсовой прокладки и гаек.

На железобетонных шпалах применяют крепления КБ, ЖБР, АРС.

Крепление типа КБ-65 имеет наибольшее применение и состоит из 21 крепления, ЖБР из 13 креплений. При эксплуатации необходимо соблюдать нормы затяжки гаек закладных и клеммных болтов.

Нормы для закладных болтов – крутящий момент Мкр = 14 – 16 кгс/м

Нормы для клеммных болтов – крутящий момент Мкр = 18 – 20 кгс/м

Для контроля за усилием используют специальные динамометрические ключи.

СТЫКОВЫЕ СКРЕПЛЕНИЯ

Различают стыки болтовые, сваренные и клееболтовые.

Стыковые скрепления предназначены для соединения рельсов между собой, образуя рельсовые нити.

Стык состоит из двух стыковых накладок, специальных стыковых болтов, пружинных шайб и гаек.

Конструкция рельсового стыка должна удовлетворять 3 основным требованиям:

1. Воспринимать нагрузку также как и в целом рельсе для максимальной монолитности.

2. Допускать продольное перемещение концов рельсов в стыке при изменении длины рельса из-за изменения температуры.

3. Обеспечить возможность изготовления детали стыка одним из способов массового производства.

Существует 3 конструкции стыков на шпале:

Рисунок 6. Конструкции стыков 

(а) на шпале, (б) на весу, (в) на сдвоенных шпалах

 

Таблица №5 Основные характеристики типовых накладок

Тип рельсов	Масса накладки, кг	Длина, мм	Расстояния от торцов до оси первого болтового отверстия, между осями болтовых отверстий и от оси последнего болтового отверстия торца накладки, мм
Р65, Р75	23,78	800	80-220-200-220-80
Р65, Р75	29,50	1000	50-130-220-200-220-130-50
Р50	18,77	820	50-140-150-10-150-140-50

Переходные стыки и рельсы делаются при соединении 2 разных типов рельсов. Накладки берут более тяжелого типа и предают ей форму, чтобы совпадение 2 рельсов было по поверхности катания и рабочей грани головок и подошвы.

По относительному расположению стыков на одной и другой рельсовых нитях различают стыки по наугольнику, т. е. в одном створе по обеим нитям, и в разбежку, когда стык на одной нити не находится против стыка на другой. Обычно при этом стык одной нити располагается примерно против середины рельса другой нити.

Забег стыка по одной рельсовой нити относительно стыка другой нити допускается:

ü на прямых не более 8см, 

ü на кривых – 8см плюс половина стандартного укорочения рельса (в данной кривой).

Забег одного изолирующего стыка относительно другого допускается:

ü на прямых – не более 5см,

ü на кривых – 5см плюс половина стандартного укорочения рельса.

В стыке допускается ступенька не более 1мм, если ступенька более 1мм скорость снижают, при ступеньке более 5мм движение закрывается.

 

Таблица №6 Условия пропуска поездов по стыкам со ступеньками

Величина ступеньки	Скорость движения, км/ч, при температуре воздуха
	Выше -25 С	-25 С и ниже
Более 1 до 2	80	50
Более 2 до 4	40	25
Более 4 до 5	15	15
Более 5	Движение закрывается

В стыке должен быть конструктивный зазор.

По условию предупреждения изгиба или среза стыковых болтов при низких температурах зазоры в стыках рельсов длиной 25м не должны превышать:

ü 22мм - при диаметре отверстий в рельсах 36мм;

ü 24мм - при диаметре отверстий 40мм.

По условию боковой устойчивости звеньевого пути в летнее время не допускается иметь более двух подряд слитых (нулевых) зазоров при рельсах длиной 25м и более четырех - при рельсах длиной 12,5м, за исключением случаев, когда эти зазоры являются номинальными.

Если при наличии указанного количества слитых зазоров появляются в этом месте резкие углы в плане, необходимо оградить место неисправности сигналами остановки и немедленно приступить к ее устранению.

Если зазор в стыке более 35мм движение закрывается.

 

Таблица №7 Условия пропуска поездов при зазорах в стыках

Величина стыкового зазора, мм При диаметре отверстий в рельсах 36*мм	Скорость, км/ч
Более 24 до 26	100
Более 26 до 30	60
Более 30 до 35	25
Более 35	Движение закрывается

* При диаметре отверстий в рельсах 40мм нормы увеличиваются на 2мм.

В стыках допускается срез одного болта на конце рельса при 4 дырных накладках и 2 болтов при 6 дырных накладках, при этом скорость ограничивается до 25км/ч. При срезе всех болтов на конце рельса движение поездов закрывается.

Стандартным стыком принят стык на весу с расстоянием между осями шпал 420мм при рельсах Р75, Р65 и 440мм при рельсах Р50.

Изолирующие стыки

Применяются на участках оборудованных автоблокировкой и на станциях, имеющих централизацию стрелочных переводов, т.е. там, где проходит сигнальный ток по рельсам. Изостык разделяет перегон на блок – участки.

Назначение – не допустить электрический ток с одного рельса на другой.

По конструкции они бывают: с объемлющими накладками, с композитными накладками и  клееболтовой стык с металлокомпозитными накладками.

    Изолирующие стыки устанавливают в створе с проходными, выходными и маневровыми светофорами. Допускается сдвижка изолирующих стыков до 10,5м, по направлению движения и до 2м против движения. Сдвижка у входных светофоров допускается в обе стороны не более 2м.

В изостыках должен быть зазор 5 – 10мм. В случае замыкания стыка (загорания) необходимо производить переборку стыка. Изостыки требуют периодической очистки от металлической стружки и подтяжки гаек.

Зазор в стыке, соседним с изолирующим, должен быть не менее 3мм, а при низких температурах не превышать 18мм при диаметре отверстий в рельсах 36мм и 20мм при диаметре отверстий в рельсах 40мм.

Рисунок 7 Изолирующий стык рельсов типа Р65 с объемлющими накладками на деревянных шпалах

Таблица №6 Детали, входящие в комплект узла

Деталь	Число деталей в узле	Масса одной детали, кг
Накладка объемлющая НИ-65	2	33,75
Прокладка боковая составная ПБС-65	4	0,45
Прокладка нижняя ПН-65	1	0,88
Подкладка ПИ-65	2	5,97
Прокладка стыковая ПС-65	1	0,13
Планка под болты ППБ-65	4	0,087
Планка стопорная СИ-65	4	0,58
Болт 2М27´180	4	0,872
Втулка В-27	4	0,025
Гайка М27	4	0,22
Шайба пружинная 27	4	0,093
Костыль путевой	6	0,378

 

Рисунок 8 Клееболтовой изолирующий стык рельсов типа Р65 с двухголовыми шестидырными накладками

 

Таблица №7 Детали, входящие в комплект узла.

Деталь	Число деталей в узле	Масса одной детали, кг
Накладка двухголовая строганая типа Р65	2	28,0
Изолирующий слой (верхний)	2	-
Изолирующий слой (нижний)	2	-
Прокладка стыковая ПС-65	2	0,13
Болт М27´160 с изоляцией	6	-
Гайка М27	6	0,220
Шайба пружинная 27	6	0,093

УГОН ПУТИ

Это продольное перемещение рельсов относительно шпал или рельсов и шпал относительно балласта, под влиянием продольных сил.

Причины:

ü удар колес в стыке,

ü волнообразный изгиб рельс под катящейся нагрузкой,

ü температурное изменение длины рельса,

ü недостаточное количество щебня в шпальных ящиках

ü неравномерное уплотнение балласта

ü торможение подвижного состава.

Угон пути приносит серьезные нарушения в состоянии стыковых зазоров, приводящих к выбросу пути и разрыву стыков. Поэтому принимают меры к закреплению рельсов от перемещения относительно шпал и балласта.

В настоящее время применяют пружинные и самозаклинивающиеся противоугоны.

Количество противоугонов зависит от характера движения. На стыковые шпалы противоугоны не устанавливаются, т.к. они быстро изнашиваются. В некоторых случаях противоугоны устанавливаются с двух сторон на одном конце (замок), если угон односторонний, то противоугоны ставят с одной стороны шпалы, при двухстороннем в обоих направлениях, начиная с середины звена.