Глава 6 ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ

Назначение, составные элементы и типы верхнего строения пути

Верхнее строение пути служит для направления движения по­движного состава, восприятия силовых воздействий от его колес и передачи их на нижнее строение.

Верхнее строение пути (рис. 6.1) представляет собой комплекс­ную конструкцию, включающую в себя балластный слой, шпалы, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные пере­воды, глухие пересечения, мостовые и переводные брусья. Рель­сы, соединенные со шпалами, образуют рельсошпальную (путе­вую) решетку. При этом шпалы заглубляются в балластный слой, укладываемый на основную площадку земляного полотна.

Толщина балластного слоя и расстояние между шпалами долж­ны быть такими, чтобы давление на земляное полотно не превы­шало величины, обеспечивающей его упругую осадку, исчезаю­щую после снятия нагрузки.

Верхнее строение пути, подверженное воздействию неблагопри­ятных факторов (проходящие поезда, атмосферные осадки, ветер, колебания температуры), должно быть достаточно прочным, устой­чивым, долговечным и экономичным.

Тип верхнего строения пути зависит от класса путей, который определяется грузонапряженностью, а также максимально допус­тимыми скоростями движения пассажирских и грузовых поездов. По грузонапряженности все пути подразделяют на пять групп,

Земляное полотно

Рис. 6.1. Элементы верхнего строения пути:

1 — рельс; 2 — шпала; 3 — промежуточное рельсовое скрепление; 4 — щебеноч­ный балласт; 5 — песчаная подушка

51

to

Таблица 6.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа пути	Грузонапряжен­ность, млн т- км брутто на 1 км в год	Категории пути
		1	2	3	4	5	6	7
		Допустимая скорость движения пассажирских (грузовых) поездов, км/ч
		121... 140 (более 80)	101 ...120 (более 70)	81 ...100 (более 60)	61 ...80 (более 50)	41 ...60 (более 40)	Не более 40 (не более 40)	—
		Главные пути						Станционные, подъездные и прочие пути
		Классы путей
Б В Г д Е	Более 50 25...50 10... 25 5...10 Не более 5	1 1 1 2 3	1 1 2 3 3	1 2 3 3 3	2 2 3 3 4	2 3 3 4 4	3 3 3 4 4	3-5*

' * Приемоотправочные и другие станционные пути, предназначенные для сквозного пропуска поездов со скоростью 40 км/ч и более, подъездные пути со скоростью движения свыше 40 км/ч и горочные пути относятся к третьему классу. Станционные пути, не предназначенные для сквозного пропуска поездов, при установленной скорости 40 км/ч, а также специальные пути, предназначен­ные для обращения подвижного состава с опасными грузами, и сортировочные пути со скоростью движения 40 км/ч относятся к четвертому классу. Остальные станционные и подъездные пути относятся к пятому классу.

обозначаемых буквами Б —Е, а по допустимым скоростям — на семь категорий, обозначаемых цифрами. Классы, представляющие собой сочетание групп и категорий путей, обозначают цифрами (табл. 6.1). Пути, для которых установлена максимальная скорость движения пассажирских поездов более 140 км/ч, относятся к вне­классным; их укладку и обслуживание осуществляют в соответ­ствии со специальными техническими условиями.

Принадлежность пути к соответствующему классу, группе и ка­тегории обозначается сочетанием цифр и буквы: первая цифра — класс пути, затем буква — группа пути, цифра после буквы — категория пути. Например, обозначение 2Б4 свидетельствует о при­надлежности пути ко второму классу, группе Б и категории 4.

На главных путях первого и второго классов укладывают новые термоупрочненные рельсы массой 65 кг/пог. м, новые рельсовые скрепления, железобетонные или пропитанные деревянные шпа­лы и щебеночный балласт на песчаной подушке. Все элементы верх­него строения второстепенных станционных, подъездных и про­чих путей, относящихся к пятому классу, обычно представляют собой старогодные элементы, ранее использовавшиеся на путях более высоких классов. На путях других классов укладывают как новые, так и бывшие в употреблении годные элементы верхнего строения пути.

Балластный слой

Основным назначением балластного слоя является восприятие давления от шпал и равномерное распределение его по основной площадке земляного полотна; обеспечение устойчивости шпал, на­ходящихся под воздействием вертикальных и горизонтальных сил, упругости подрельсового основания и возможности вьшравления рельсошпальной решетки в плане и профиле; отвод от нее поверх­ностных вод. Во избежание переувлажнения основной площадки вода не должна задерживаться на поверхности балластного слоя.

Материал для балласта должен быть прочным, упругим, устой­чивым под нагрузкой и атмосферными воздействиями, а также дешевым. Кроме того, он не должен дробиться при уплотнении, пылить при проходе поездов, раздуваться ветром, размываться дождями и прорастать травой. В качестве балласта используют сы­пучие, хорошо дренирующие упругие материалы: щебень, гравий, песок, ракушечник. Лучшим материалом для балласта является щебень из естественного камня, валунов и гальки.

Путевой щебень, применяемый на железных дорогах России, выпускают в виде двух основных фракций с размерами частиц 25... 60 и 25... 50 мм. Для балластировки станционных путей и при­менения в качестве строительного материала стандартом преду­смотрен также мелкий щебень с размерами частиц 5...25 мм.

53

Щебень хорошо пропускает воду, не смерзается в зимнее время года, оказывает в 1,5 раза большее сопротивление продольному сдвигу, допускает в 2 раза большее вертикальное давление по срав­нению с песчаным балластом и обеспечивает больший срок служ­бы балласта, чем любой другой материал.

Однако щебень быстрее загрязняется различными сыпучими материалами (уголь, торф, руда), просыпающимися на путь при перевозках. Для предохранения щебня от загрязнения грунтом при вдавливании его в земляное полотно и уменьшения расхода щебня его укладывают на песчаную подушку.

Гравийный и гравийно- песчаный балласт получают в результате разработки естественно образовавшихся отложений гравия и круп­нозернистого песка. Такой балласт дешевле щебня, меньше загряз­няется, но вместе с тем менее устойчив к нагрузкам, хуже пропу­скает воду и может смерзаться в зимнее время года.

Ракушка как балласт имеет местное значение и используется лишь на линиях с малым грузооборотом. Песчаный балласт являет­ся наихудшим, поэтому его применяют только на линиях с малым грузооборотом, станционных путях и в качестве материала для по­душки, создаваемой под щебеночным балластом.

Балластный слой укладывают в виде призмы (рис. 6.2), которая имеет откосы крутизной, как правило, 1:1,5. Ширина ее верхней части, устанавливается техническими условиями. Так, расстояние Ь_ш от края шпалы до начала откоса балластной призмы в зависи­мости от класса путей составляет 25 ...45 см, толщина слоя щебня Л_щ под шпалой на главных путях — 25...35 см при деревянных и 30 ...40 см — при железобетонных шпалах. Толщина песчаной по­душки Л_п во всех случаях не превышает 20 см.

На линиях скоростного движения пассажирских поездов путь должен быть уложен на щебеночный балласт с размерами призмы не менее установленных для путей 1Б1.

Наименьшая толщина балластного слоя под шпалами на при-емоотправочных путях станций принята равной 25 см, а на прочих

Рис. 6.2. Поперечный профиль балластной призмы для главных путей двух^

путной линии:

1 — щебень; 2 — песок; й_щ — расстояние от края шпалы до начала откоса; h_n — толщина песчаной подушки; А_щ — толщина щебеночного балласта под шпалой

54

станционных путях — 15 см. Все основные направления сети же­лезных дорог России имеют на главных путях щебеночный бал­ласт.

В процессе эксплуатации балласт загрязняется, что ухудшает его дренирующие свойства. В связи с этим щебеночный балласт пери­одически очищают, а гравийный и песчаный заменяют и попол­няют. Для снижения затрат труда на устранение расстройств бал­ластного слоя и повышение его стабильности применяют обработ­ку щебня вяжущими полимерными материалами. Для уменьшения засорения балласта и потерь грузов в пути запрещена погрузка сыпучих материалов в вагоны с неисправными дверями и полом, погрузка угля с «шапкой», которая сдувается ветром и осыпается на путь. После погрузки проводят обработку сыпучего груза в ваго­нах специальными растворами, образующими прочную пленку, которая препятствует его выдуванию.

Шпалы

Шпалы являются наиболее важным видом подрельсовых осно­ваний и служат для восприятия давления от рельсов и передачи его на балластный слой. Кроме того, шпалы предназначены для крепления к ним рельсов и обеспечения постоянства ширины ко­леи. Помимо шпал к подрельсовым основаниям относятся мосто­вые и переводные брусья, отдельные опоры в виде полушпал, а также сплошные опоры в виде плит и рам. Необходимо, чтобы шпалы были прочными, упругими и дешевыми, а также обладали достаточно высоким электрическим сопротивлением. Материалом для шпал служат дерево, железобетон и металл.

Достоинствами деревянных шпал являются легкость, упругость, простота изготовления, удобство крепления рельсов, высокое сопротивление протеканию тока в рельсовых цепях. К недостат­кам таких шпал относятся сравнительно небольшой срок службы (15... 18 лет) и значительный расход деловой древесины. Для уве­личения срока службы деревянные шпалы пропитывают масляны­ми антисептиками. Для изготовления шпал обычно используются сосна, ель, пихта и лиственница, реже — кедр и береза.

По форме поперечного сечения деревянные шпалы подразде­ляют на обрезные, опиленные с четырех сторон, полуобрезные, у которых опилены три стороны, и необрезные, имеющие опилен­ные поверхности только сверху и снизу (рис. 6.3).

В зависимости от назначения деревянные шпалы изготавливают трех типов. Шпалы I типа предназначены для главных путей маги­стральных железных дорог, II типа — для станционных и подъезд­ных путей и III типа — для путей промышленных предприятий. Размеры поперечного сечения шпал в зависимости от их типа при­ведены в табл. 6.2. Стандартная длина деревянных шпал 2750 мм.

55

Рис. 6.З. Поперечные профили обрезных (а), полуобрезных (б) и необрез­ных (в) деревянных шпал:

А_шп — высота шпалы; Ь, Ь' — ширина верхней постели; А, — ширина нижней

постели

Для особо грузонапряженных участков изготавливают шпалы дли­ной 2800 мм.

На железных дорогах России наряду с деревянными получили широкое распространение железобетонные шпалы с предварительно напряженной арматурой (рис. 6.4). Их достоинствами являются дол­говечность (40...50 лет), обеспечение высокой устойчивости пути и плавности хода поездов, что обусловлено одинаковыми разме­рами и равной упругостью шпал. Кроме того, применение железо­бетонных шпал позволяет сберечь древесину для других нужд. Бла­годаря указанным качествам они уже используются на главных путях всех основных направлений сети, в том числе на участках скоро­стного движения поездов.

К недостаткам железобетонных шпал относятся большая мас­са, наличие электропроводности, высокая жесткость и сложность крепления рельсов к ним. Для повышения упругости пути с желе­зобетонными шпалами под рельсы укладывают амортизирующие прокладки. Во избежание утечки электрического тока применяют рельсовые скрепления специальной конструкции с электроизоля­ционными деталями.

Железобетонные шпалы изготавливают из тяжелого бетона с арматурой из стальной углеродистой холоднотянутой проволоки периодического профиля диаметром 3 мм.

В зависимости or вида рельсового скрепления железобетонные шпалы подразделяют на два типа: Ш1 — для раздельного клеммно-

Таблица 6.2

 

 

 

 

 

 

Тип шпалы	Высота »*шп j MM	Ширина, мм
		верхней постели		нижней постели Ьх
		*	Ь'
I II III	180 160 150	180 150 140	210 195 190	250 230 230

56

Рис. 6.4. Железобетонная шпала: 1 — бетон; 2 — арматура

болтового скрепления типа КБ с болтовым соединением подклад­ки со шпалой и Ш2 — для нераздельного клеммно-болтового скреп­ления типа БПУ с болтовым соединением подкладки или рельса со шпалой.

Металлические шпалы не получили распространения в нашей стране из-за значительного расхода металла, высокой электропро­водности, большой жесткости, подверженности коррозии и не­приятного шума при движении поездов.

Порядок расположения шпал по длине рельсового звена называ­ют их эпюрой. На железных дорогах России применяют три эпюры, соответствующие укладке 1600, 1840 и 2000 шпал на 1 км пути.

На станциях метро и при устройстве смотровых канав в депо вместо сплошных шпал используются полушпалы, заглубленные в бетон.

Рельсы

Рельсы предназначены для направления движения колес по­движного состава, восприятия нагрузки от него и передачи ее на шпалы. Кроме того, на участках с автоблокировкой рельсы служат проводниками сигнального тока, а при использовании электро­тяги — проводниками обратного тягового тока.

Для надежной работы рельсы должны быть достаточно прочны­ми, долговечными, износоустойчивыми, твердыми и в то же время

57

Рис. 6.5. Профиль рельса:

1 — головка рельса; 2 — шейка; 3 — подошва; Л_р — высота рельса; Л_г — вы­сота головки; Л_ш — высота шейки; Л_под — высота подошвы; Ь" — ширина нижней части головки; 6° — ширина верхней части головки; Ь_пол — ширина подошвы; 5_Ш — толщина шейки; S*_m — толщина подошвы у края

нехрупкими, так как они вос­принимают ударно-динамиче­скую нагрузку. Материалом для их изготовления служит высоко­прочная углеродистая сталь. В за­висимости от массы и поперечного профиля рельсы подразделяют на несколько типов: Р50, Р65 и Р75. Буква Р означает рельс, а число — округленное значение массы, кг, одного погонного мет­ра рельса.

Поскольку наибольшее воздействие на рельс оказывает верти­кальная нагрузка, стремящаяся изогнуть его, рациональной фор­мой рельса считается двутавровая (рис. 6.5), одновременно обеспе­чивающая и меньший расход металла.

Выбор того или иного типа рельсов зависит от грузонапряжен­ности линии, нагрузок и скоростей движения поездов. На линиях скоростного движения пассажирских поездов укладывают рельсы Р65.

Рельсы выпускают стандартной длины 25 м. Кроме того, для укладки в кривых изготавливают укороченные рельсы длиной 24,92 и 24,84 м. В качестве уравнительных рельсов для бесстыкового пути, а также при укладке стрелочных переводов используют рельсы прежней стандартной длины (12,5 м) и укороченные (12,46; 12,42 и 12,38 м).

Срок службы рельсов, измеряемый числом тонн брутто про­следовавшего по ним груза до их перекладки, в среднем составляет для термически упрочненных рельсов Р65 500 млн т, а для Р50 — 350 млн т. Срок службы рельсов Р75 примерно на 30 % больше, чем у рельсов Р65.

Продление срока службы рельсов достигается комплексом вза­имосвязанных мер: увеличением их массы, повышением качества рельсовой стали, ее термоупрочнением и легированием, совер­шенствованием поперечных профилей рельсов, улучшением усло­вий их работы посредством создания бесстыковых путей, шлифо­вания поверхности качения, нанесения смазки на боковую рабо­чую грань головки рельса в кривых и др.

58

6.5. Рельсовые скрепления. Противоугоны

Рельсовый путь представляет собой две непрерывные рельсо­вые нити, расположенные на определенном расстоянии одна от другой благодаря креплению рельсов к шпалам и отдельных рель­совых звеньев друг к другу. Рельсы соединяют со шпалами с помо­щью промежуточных скреплений, которые должны обеспечивать надежную и достаточно упругую их связь, неизменную ширину колеи и необходимый уклон рельсов, не допускать их продольного смещения и опрокидывания, а при использовании железобетонных шпал помимо этого электрически изолировать рельсы и шпалы. Существуют три основных типа промежуточных скреплений: не­раздельные, смешанные и раздельные.

При нераздельном скреплении (рис. 6.6, а) рельс и под­кладки, на которые он опирается, крепят к шпалам одними и теми же костылями или шурупами. При смешанном скрепле­нии (рис. 6.6, б) подкладки, кроме того, крепят к шпалам допол­нительными костылями. Смешанное костыльное скрепление с при­менением клинчатых подкладок, имеющих уклон 1:20, широко распространено на дорогах нашей страны. Его достоинствами яв­ляются простота конструкции, небольшая масса, сравнительная легкость зашивки, перешивки и разборки пути. Однако такое скреп­ление не гарантирует постоянства ширины колеи и способствует механическому изнашиванию шпал.

При раздельном скреплении рельс соединяют с подклад­ками жесткими или упругими клеммами и клеммными болтами, а подкладки крепят к шпалам болтами или шурупами. Достоинства раздельного скрепления (возможность смены рельсов без снятия подкладок, большое сопротивление продольным усилиям, обес­печение постоянства ширины колеи) способствуют все более ши­рокому его применению, хотя оно несколько дороже и сложнее по конструкции скреплений других видов. Кроме того, раздельное

 

 

Рис. 6.6. Нераздельное (а) и смешанное (б) рельсовые скрепления: 1 — рельс; 2 — костыль; 3 — подкладка; 4 — шпала

59

скрепление не требует дополнительного закрепления пути для предотвращения его угона и позволяет снизить эксплуатационные расходы по сравнению со скреплениями других видов.

На железных дорогах России широко распространено раздель­ное скрепление КБ-65. Его недостатками являются большое число деталей, значительная масса и высокая жесткость. Поэтому в насто­ящее время началось активное внедрение нового бесподкладочно­го пружинного раздельного скрепления пониженной жесткости — ЖБР-3-65 (рис. 6.7), у которого масса и число деталей уменьшены более чем в 1,5 раза.

Кроме того, разработано анкерное рельсовое скрепление АРС-4 (рис. 6.8), наиболее перспективное для пути с железобетонными шпалами. Благодаря отсутствию резьбовых соединений оно не тре­бует обслуживания, что позволяет существенно сократить затраты на содержание пути.

Рельсовые звенья соединяют друг с другом с помощью стыко­вых скреплений, основными элементами которых являются наклад­ки, болты с гайками и пружинные шайбы. Стыковые накладки предназначены для восприятия в стыке изгибающих и поперечных сил. Двухголовые накладки (рис. 6.9) изготавливают из высоко­прочной стали и подвергают закалке.

Болты, как и накладки, должны обладать высокой прочностью. Под их гайки для обеспечения постоянного натяжения подклады-вают пружинные шайбы. В последнее время переходят на примене­ние шестидырных накладок.

Рис. 6.7. Пружинное раздельное скрепление ЖБР-3-65:

1 — пластмассовый боковой упор; 2 — металлический боковой упор; 3 — пружин­ная клемма; 4 — резиновая прокладка; 5 — закладной болт; 6 — гайка; 7 — опор­ная скоба; 8 — пластмассовый пустообразователь в шпале

60

 

Рис. 6.8. Анкерное рельсовое скрепление АРС-4:

1 — клемма; 2 — подклеммник; 3 — анкер; 4 — монорегулятор (регулятор с фик­сатором); 5 — изолирующий уголок; 6 — резиновая прокладка

По расположению относительно шпал в качестве стандартных приняты стыки на весу (см. рис. 6.9), что обеспечивает большую упругость и удобство подбивки балласта под стыковые шпалы.

Так как с изменением температуры длина рельсов меняется, меж­ду их торцами в стыках оставляют зазор, наибольшая величина которого во избежание сильных ударов колес подвижного состава не должна превышать 21 мм. Каждому значению температуры воз­духа (и рельсов) соответствует определенный стыковой зазор:

l₃ = yl_P(t_max -t),

где у — коэффициент линейного расширения стали; /_р — длина рельса; t_max, t — соответственно наибольшая температура воздуха в данной местности и температура во время укладки рельса.

Для обеспечения возможности некоторого перемещения кон­цов рельсов в стыках болтовые отверстия в ранее изготавливав­шихся рельсах имели форму овала (с большой осью, направлен­ной вдоль рельса) или круга большего диаметра, чем у болтов. Вновь выпускаемые рельсы имеют только круглые отверстия, что повышает прочность рельсов и упрощает технологию их изготов­ления.

На линиях с автоблокировкой на границах блок-участков при­меняют изолирующие стыки, препятствующие прохождению элек-

Рис. 6.9. Двухголовая наклад­ка в стыке на весу

61

и. 10.

 

Рис. 6.10. Поперечные разрезы изолирующего стыка с металлическими объемлющими накладками (а) и клееболтового стыка (б):

1 — рельс; 2 — накладка; 3 — боковая прокладка; 4 — планка из фибры или полиэтилена под болты; 5— стопорная планка; 6— втулка; 7— нижняя изолирую­щая прокладка; 8— подкладка; 9 — стыковой болт; 10 — гайка; 11— шайба; 12 — изоляция из стеклоткани, пропитанной эпоксидным клеем; 13 — изоляция на

болте

трического тока от одного из соединяемых рельсов к другому. Су­ществуют два типа изолирующих стыков: с металлическими объем­лющими накладками и клееболтовые (рис. 6.10). В стыках первого типа изоляцию обеспечивают установкой прокладок и втулок из фибры, текстолита или полиэтилена. В стыковой зазор также поме­щают прокладку из текстолита или трикопа, имеющую очертания рельса. В последнее время все шире применяют клееболтовые сты­ки, в которых металлические стыковые накладки, изолирующие прокладки из стеклоткани и болты с изолирующими втулками со­единяют с помощью эпоксидного клея с концами рельсов в моно­литную конструкцию.

На линиях с электрической тягой и автоблокировкой для бес­препятственного прохождения тока через стык устанавливают спе­циальные стыковые соединители.

Под действием сил, которые возникают
при движении поездов, особенно при тор­
можении на затяжных спусках, может про­
исходить продольное перемещение рельсов
по шпалам или вместе со шпалами по бал­
ласту, называемое угоном пути. На двухпут­
ных участках угон происходит по направ­
лению движения, а на однопутных линиях
он бывает двусторонний.
Рис. 6.11. Пружинный Наилучший способ предотвращения уго-

противоутон на пути связан с применением щебеночно-

62

го балласта и раздельных промежуточных скреплений, которые обес­печивают достаточное сопротивление продольному перемещению рельсов и не требуют дополнительных средств их закрепления.

При нераздельном и смешанном скреплениях для предотвра­щения угона пути применяют противоугоны. Стандартные пружин­ные противоугоны (рис. 6.11) представляют собой пружинную ско­бу, защемляемую на подошве рельса и упирающуюся в шпалу. На 25-метровом рельсовом звене устанавливают от 18 до 44 пар про-тивоугонов.

Бесстыковой путь

В настоящее время на железных дорогах широкое распростране­ние получил наиболее совершенный бесстыковой путь. Благодаря устранению стыков ослабляется динамическое воздействие на путь, существенно уменьшаются износ колес подвижного состава и со­противление движению поездов, что снижает расход топлива и электроэнергии на обеспечение тяги поездов. Значительное сокра­щение числа стыковых скреплений посредством сварки отдельных рельсовых звеньев в плети позволяет сэкономить до 1,8 т металла на каждый километр пути, снизить расходы на его содержание и ремонт. Срок службы рельсов бесстыкового пути возрастает при­мерно на 20 % по сравнению со стыковым, деревянных шпал — на 8... 13%, балласта (до очистки) — на 25%, а затраты труда на текущее содержание пути снижаются на 10...30%.

Для бесстыкового пути рельсовые плети изготавливают, как правило, из термически упрочненных рельсов Р65 или Р75 стан­дартной длины, не имеющих болтовых отверстий. Рельсы сварива­ют электроконтактным способом на стационарных или передвиж­ных контактно-сварочных машинах.

Между сварными плетями укладывают 2—4 пары уравнитель­ных рельсов длиной 12,5 м или переменной длины (12,5; 12,46; 12,42 и 12,38 м) для сезонного регулирования длины плетей перед летними и зимними периодами. Весь комплект уложенных на путь уравнительных рельсов называется уравнительным пролетом. Для обеспечения необходимой прочности пути рельсовые стыки в урав­нительных пролетах соединяют только шестидырными накладка­ми и стыковыми болтами из стали повышенной прочности.

На первых этапах внедрения бесстыкового пути длина сварных плетей на сети железных дорог России обычно не превышала 800 м, что соответствовало длине специальных поездов, которые состав­ляли из платформ, оборудованных роликами. Этими поездами плети доставляли на перегон. С 1986 г. после многолетних опытов разре­шена укладка плетей, длина которых совпадает с длиной блок-участка и даже перегона, с введением ряда дополнительных тре­бований к их изготовлению и эксплуатации.

63

Одна из основных особенностей бесстыкового пути состоит в том, что длина хорошо закрепленных рельсовых плетей при по­вышении или понижении температуры не может изменяться. Вслед­ствие этого в них возникают значительные продольные растягива­ющие или сжимающие силы, достигающие 100...200 кН, действие которых в жаркую погоду может привести к выбросу пути в сторо­ну, а в сильный мороз — к излому плети с образованием опасного зазора. Поэтому бесстыковой путь обычно укладывают на железо­бетонных шпалах с раздельным скреплением и щебеночном бал­ласте. Балластную призму тщательно уплотняют.

Применение бесстыкового пути особенно эффективно на участ­ках скоростного движения поездов. На этих участках к верхнему строению пути предъявляют повышенные требования, уделяя осо­бое внимание предотвращению и устранению волнообразного из­носа поверхности катания рельсов, который ликвидируется их обработкой, осуществляемой специальными рельсошлифовальны-ми поездами.

Контрольные вопросы

1.Перечислите составные элементы верхнего строения пути.

2.По каким признакам пути подразделяются на классы?

3.Какие требования предъявляют к балласту?

4.Назовите основные материалы, используемые в качестве балласта.

5.Укажите назначение шпал, их тип и длину.

6.Перечислите достоинства и недостатки деревянных и железобетон­
ных шпал.

7.В чем состоит назначение рельсов и каковы их основные размеры?
Что такое рельсовые скрепления?

8.Что представляет собой бесстыковой путь?

Глава 7

УСТРОЙСТВО РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ

Общие сведения

Устройство рельсовой колеи тесно связано с конструкцией и раз­мерами колесных пар подвижного состава. Колесная пара (рис. 7.1) включает в себя стальную ось, на которую наглухо насажены ко­леса, имеющие для предотвращения схода с рельсов направляю­щие гребни.

Для того чтобы каждая колесная пара не могла поворачиваться вокруг вертикальной оси, колесные пары вагона или локомотива соединяют по две и более жесткой рамой тележек. Расстояние между крайними осями колесных пар, соединенных рамой, называется жесткой колесной базой, а между крайними осями вагона или ло­комотива — полной колесной базой (рис. 7.2).

Жесткое соединение колесных пар обеспечивает их устойчивое положение на рельсах, но в то же время затрудняет прохождение в кривых малого радиуса, где возможно их заклинивание. Для облег­чения вписывания в кривые современный подвижной состав вы­пускают на отдельных тележках с небольшими жесткими базами.

Поверхность катания колес подвижного состава в средней час­ти имеет уклон 1:20, наличие которого обеспечивает их более рав­номерное изнашивание, повышенное сопротивление действию горизонтальных сил, направленных поперек пути, меньшую чув­ствительность колесных пар к его неисправностям и препятствует появлению желоба на поверхности катания, затрудняющего про­хождение колесных пар по стрелочным переводам. В соответствии с этим рельсы устанавливаются также с уклоном 1:20, что при деревянных шпалах достигается за счет клинчатых подкладок, а при железобетонных — соответ­ствующим наклоном поверх­ности шпал в зоне опирания рельсов.

Рис. 7.1. Колесная пара на рельсо­вой колее

Расстояние между внутренни­ми гранями головок рельсов на­зывается шириной колеи. Эта ши­рина складывается из расстояния между колесами (1440 мм + 3 мм), двух толщин гребней (от 25 до 33 мм) и зазоров между колеса­ми и рельсами, необходимых для

Ефииенко

65

Рис. 7.2. Жесткая и полная колесные базы:

а — электровоза ВЛ8; б — одной секции тепловоза ТЭЗ; в — паровоза серии ФД; г — четырехосного полувагона

свободного прохождения колесных пар. Ширина нормальной (ши­рокой) колеи в прямых и кривых участках пути с радиусом более 349 м, принятая в России, составляет 1520 мм с допуском в сто­рону ущирения 8 мм, а на участках со скоростью движения до 50 км/ч — 10 мм. Допуск в сторону сужения равен 4 мм. До 1972 г. нормальной на наших дорогах считалась ширина колеи 1524 мм; ее сужение до 1520 мм принято для ограничения зазора между коле­сами и рельсами, что при возросшей скорости движения способ­ствует уменьшению расстройств пути.

В соответствии с ПТЭ верхние части головок рельсов обеих ни­тей пути на прямых участках должны находиться на одном уровне. На всем протяжении прямых участков пути разрешается сооружать одну рельсовую нить на 6 мм выше другой.

При строительстве пути стыки на обеих рельсовых нитях распо­лагают точно один против другого по наугольнику, что по сравне­нию с расположением стыков вразбежку уменьшает число ударов колесных пар о рельсы, а также позволяет заготавливать и менять рельсошпальную решетку целыми звеньями с помощью путеуклад­чиков.

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 2384; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!