Что такое бесстыковой путь на жд


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.

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 рельсошлифовальными поездами.

Бесстыковой путь

  • Бесстыковой путь (или бархатный) — условное наименование железнодорожного пути, расстояние между рельсовыми стыками которого значительно превосходит длину стандартного рельса (25 метров). В России современный бесстыковой путь в основном представляет собой чередование участков пути, где уложены сваренные рельсовые плети длиной от 350 метров до длины блок-участка с короткими участками звеньевого пути — (уравнительными пролётами). Рельсы могут свариваться в плети длиной в перегон и достигать 30 и более километров, иногда такие плети свариваются со стрелками и станционными путями в единое целое.

Данный вид пути рассчитан на воздействие значительных (по сравнению со звеньевым путём) температурных напряжений, возникающих в рельсах при колебаниях температуры воздуха. Рельсовые плети изготовляются из стандартных (25 м) рельсов сваркой на предприятиях (РСП — рельсосварочное предприятие) или непосредственно на месте укладки (рельсосварочный поезд). Хотя прокладка бесстыкового пути более дорогостояща, чем звеньевого, он отличается высокими эксплуатационными качествами, обеспечивающими высокоскоростное движение поездов, комфортабельность проезда пассажиров и снижение расходов на содержание подвижного состава и пути.

Связанные понятия

Низководный мост (НВМ) — искусственное сооружение (мост), возведённое для преодоления препятствия (река, озеро, болото, овраг, пролив и так далее) на небольшой (незначительно возвышается над горизонтом меженных вод) высоте над его поверхностью.

Бетонные каналы (также известны как бетонные желоба или бетонные лотки) — основа системы поверхностного (линейного) водоотвода. Широко применяются для отвода дождевых и талых вод в местах с самым различным уровнем нагрузки — как на тротуарах, автомобильных дорогах и газонах садовых участков, так и на территории аэропортов или грузовых терминалов. В зависимости от предполагаемой нагрузки и потенциального объёма сточных вод, могут иметь разную глубину посадки, и, при необходимости, оснащаться стальными.

Что такое бесстыковой путь на жд

Главной спецификой работы бесстыкового пути, используемого на мостах, является некоторая подвижность под рельсовые основания, которая связана с трансформированием длины пролетных строений под воздействием подвижного состава и при перепадах температуры. При присутствии таких связей, как «рельсовая плеть и пролетное строение» на рельсах бесстыкового пути могут возникнуть добавочные продольные силы, которые потом передаются как на опорные компоненты и подходы к мосту, так и на пролетные строения самого моста.

Главной спецификой работы бесстыкового пути, используемого на мостах, является некоторая подвижность под рельсовые основания, которая связана с трансформированием длины пролетных строений под воздействием подвижного состава и при перепадах температуры.

При присутствии таких связей, как «рельсовая плеть и пролетное строение» на рельсах бесстыкового пути могут возникнуть добавочные продольные силы, которые потом передаются как на опорные компоненты и подходы к мосту, так и на пролетные строения самого моста. Поэтому еще до укладки на мостах нового бесстыкового пути их тщательно обследуют и по необходимости ремонтируют.

На мостах используется два типа специального мостового полотна: без балластное и балластное (на балласте). Конструкция каждого мостового полотна обязана полностью соответствовать всем необходимым техническим требованиям и прописанным нормам. Нормы изложены в «Указаниях по устройству мостового полотна, используемого над пролётными строениями из железобетона, длина которых может достигать 33 м и сталебетонными длина которых может быть более 33 м на рисунке 2.12.

Рис. 2.12. Мостовое полотно с ездой на щебеночном балласте и железобетонных шпалах при балластном корыте, предусматривающем пропуск щебнеочистительных машин:
слева — без охранных приспособлений; справа — с охранными приспособлениями.

На мостах из железобетона, имеющих пролеты до 33 м, применяется бесстыковый путь с ездой на балласте той же конструкции, которая используется и на земляном полотне. Обычно, рельсовые плети полностью перекрывают весь мост, а концы данных плетей располагаются не ближе чем в 60 м от шкафных стенок внутренних устоев моста.

На мостах, где применяется езда на балласте, и длина которых достигает 50 м, и на большинстве путепроводов на балласте при их длине, составляющей более 25 м, укладывают специальные контруголки. Используются особые мостовые железобетонные шпалы, на которые можно прикреплять данные контруголки. Они создают своеобразный челнок, острия которого располагаются не ближе чем в 10 м по отношению к задней стенке рабочего устоя моста на рисунке 2.13.

Рис. 2.13. Схема укладки железобетонных шпал в пределах «челноков».

На железобетонных мостах на балласте, у которых балочные пролетные строения составляют порядка 33 м и с арочными строениями, возможна укладка бесстыковочного пути без ограничения суммарных расстояний для пролетных строений. Подкладочные скрепления с жесткими или упругими клеммами применяют в качестве промежуточных скреплений. Для балласта на мостах и на всех подходах к нему используется щебень, полученная из твердых пород и обладающая прочностью ПМ-У75 и И1. Ширина данного плеча балластной призмы требуется не менее 35 см, толщина самого балластного слоя при этом, расположенного под шпалой — должна быть не менее чем 25 см.

Мостовое без балластного полотна может сооружаться на металлических либо деревянных поперечинах, или же на железобетонных плитах. На мостах без балласта, на которых установлены мостовые брусья из дерева, поперечины из металла и железобетонные плиты, бесстыковое полотно, как правило, укладывается: на однопролетных — при суммарной длине всех пролетов до 55 м, при общей длине данных пролетных строений до 66 м с обязательным соблюдением следующих проектных условий:

  • на мостах, имеющих суммарную длину пролетных конституций до 33м, все рельсовые плети крепятся к мостовым брусьям при помощи скреплений КД-65, к железобетонным плитам БМП и металлическим поперечинам – при помощи скреплений КБ-65 без какого-либо защемления подошвы рабочего рельса клеммами — рисунок 2.14, которые при этом опираются на реборды самих подкладок;
  • на мостах, у которых суммарная длина пролетных строений составляет 33 м и более, все рельсовые плети крепятся к металлическим поперечинам, мостовым брусьям и железобетонным плитам БМП в районе неподвижных опорных частей на каждом из пролетных строений. На расстоянии примерно в четверть длины данного строения применяются клеммные скрепления с проектным затягиванием клеммных болтов, то есть с защемлением основания подошвы рельсы данными клеммами, а на всем остальном протяжении рабочих пролетных конституций, как и на тех мостах, длина которых не превышает 33 м — без подобного защемления.

Рис. 2.14. Рельсовое скрепление КБ с подрезанными лапками клемм.

На многопролетных металлических мостах при общей длине пролетных строений свыше 66 м и на однопролетных мостах, длина которых составляет более 55 м, бесстыковой путь может устанавливаться по специальным проектам и только со специальным разрешением Департамента пути и сооружений.

В тоннелях данный бесстыковой путь укладывается, как с без балластным, так и с балластным основанием.

Рельсовые плети, проложенные в тоннелях с длиной более 300 м, а также на подходах к ним, свариваются на длину участков и на концах их устанавливаются специальные изолирующие стыки, обладающие повышенной прочностью.

Балласт для тоннелей и на подходах к ним может быть только из камня особых твердых пород. Толщина данного балластного слоя под шпалой равна, обычно, не менее 20 см; при толщине рабочего балласта под шпалой свыше 20 см, бесстыковой путь укладываются на железобетонных шпалах, при меньшей толщине — на деревянных шпалах. С использованием скрепления КД.

Эпюра шпал, укладываемых в тоннелях, а также на подходах к ним с протяженностью по 100м должна быть в количестве 2000 шт./км.

В условиях метрополитена бесстыковой путь находится в гораздо более благоприятных и щадящих условиях, чем на открытых наземных линиях, — при постоянных температурах продольные силы сравнительно невелики; продольные передвижения концов рельсовых плетей легко компенсируются конструктивным зазором обычного рельсового стыка, что дает возможность стыковать все плети без дополнительных уравнительных пролетов. Однако увеличенная влажность в тоннелях достаточно сильно способствует интенсивной коррозии большинства металлических частей любого бесстыкового пути.

В большинстве из метрополитенов все рельсовые плети имеют длину, не превышающую 200 м. Максимальная длина плети бывает – 325 м. Для закрепления данных плетей от угона устанавливаются противоугоны.

В самых современных метрополитенах, которые были построены несколько лет назад, используют без балластной конструкции для верхнего строения пути. В метрополитенах Российской Федерации принят единый вид верхнего строения пути на деревянных шпалах, заглубленными непосредственно в бетон (рис. 2.15), и раздельными скреплениями особого типа «Метро», Д2 и Д4.

Рис. 2.15. Поперечный разрез пути метрополитена:
а — на станции; б — на перегоне; 1 — основание из тощего бетона; 2 — граница основания пути и путевого бетона; 3 — путевой бетон.

Распространение длинных рельсов и бесстыкового пути на железнодорожных станциях представляет собой очень эффективное средство по усилению станционных путей.

Опыт укладки данных рельсовых плетей на железнодорожных станциях (сварка рельсов на станциях Каширского отделения на Московской железной дороге в 60-х гг. двадцатого века, опытная эксплуатация данных рельсовых плетей на станции Бирюлево на Московской железной дороге и на станции Бологое на Октябрьской железной дороге в это же время) полностью подтвердил возможность применения в принципе бесстыкового пути при использовании деревянных шпал, легких типов рельсов и при костыльном скреплении. Допустимость применения путевой старогодной решетки с рельсами Р65, а также железобетонных шпал для укладки на путях заставляет на новом этапе вновь вернуться к идее более широкого использования бесстыкового пути на большинстве станциях.

На основных путях станций (путях 1-4-го классов) бесстыковой путь разрешается укладывать по нормам, прописанным для укладки на перегонах бесстыкового пути. На основных путях 1 и 2-го классов верхняя структура пути должна быть сооружена из новых материалов; на путях же 3-го класса допускается употребление путевой старогодной решетки, восстановленной и прошедшей необходимый контроль на специализированных стационарных мастерских; на путях 4-го класса в границах станции должна производиться укладка путевой решетки только из материалов, которые относятся к концу списка после классификации и переборки по группам годности.

Приемоотправочные пути станций относятся к путям 6-й категории. Исходя из грузозанятости прилегающих участков по направлению к станции, данные пути могут быть 4-го или 3-го классов.

Бесстыковый путь на приемоотправочных путях, возможно, устраивать из старогодных рельсов Р50 или Р65 и таких же старогодных шпал. При выборе деревянных шпал, как правило, сохраняется их костыльное скрепление. В таком случае уравнительные рельсы и рельсовые плети крепятся к каждому из концов шпалы при помощи пяти костылей. От угона и продольных перемещений рельсы закрепляются новыми пружинистыми противоугонами.

На путях, кроме приемоотправочных с асбестовым и щебеночным балластом и эпюрой шпал порядка 1840 шт./км, на каждой из шпал на расстоянии 100м с каждого из концов плети, а также на каждой второй шпале устанавливаются четыре пружинных противоугона «в замок» (с 2-х сторон на каждом из концов шпалы).

На конечных точках плетей укладывают специальные уравнительные рельсы. В стыках данных рельсов на путях всех групп используются особые шестидырные накладки, стягивающиеся болтами, у которых крутящийся момент, приложенный к гайке, должен быть для рельсов Р65 не менее чем 600 Н·м. На уравнительных рельсах у всех шпал, кроме стыковых должны быть установлены также по четыре противоугона.

На горочных и сортировочных путях сортировочных станций все рельсовые плети можно разделить на три группы в зависимости от их длины. Длина данных рельсовых плетей, относящихся к первой группе может определяться расстоянием от башмакосбрасывателей первой тормозной позиции до стрелочных переводов головы парка; второй группы — от первого до второго башмакосбрасывателя; третьей группы — стрелочными переводами конца путей и от башмакосбрасывателей вторых тормозных позиций. Для полной компенсации перемещений концов плетей в под горочных путях, зависящих от перепадов температуры, в некоторых случаях, возможно, устанавливать специальные уравнительные приборы — башмакосбрасыватели на рисунке 2.16.

Рис. 2.16. Уравнительный прибор: башмакосбрасыватель в подгорочных путях:
1 — путевой рельс с контррельсом; 2 — задний вылет башмакосбрасывателя; 3 — металлический лист, защищающий брусья от падающего башмака; 4 — усовик — подвижная часть уравнительного прибора:башмакосбрасывателя; 5 и 6 — сквозные подкладки; 7 — передний вылет башмакосбрасывателя.

От рельсовых плетей, стрелочные переводы обычно отделяются двумя парами особых уравнительных рельсов, установленных с каждой из сторон перевода. Для компенсации незначительных температурных изменений в длине рельсовых плетей используются специальные уравнительные стыки или организуются особые переходные участки. В участках примыкания бесстыкового пути, уложенного на железобетонных шпалах к местам звеньевого пути, уложенного на деревянных шпалах, к башмакосбрасывателям и стрелочным переводам, организуется уравнительный пролет из 2 пар рельсов с длиной 12,5 м. Одна из них укладывается на железобетонные шпалы, а вторая — на деревянные. В районе примыкания стрелочной улицы к парковым путям, между плетью и крестовиной стрелочного перевода укладывается не менее 2 уравнительных рельсов.

Особенности устройства и работы бесстыкового пути

Главный элемент бесстыкового пути — рельсовые плети — это рельсы длиной до 25 м, сваренные между собой на рельсосварочных предприятиях (РСП) в длину до 800 м, а затем на месте, при укладке в путь, соединенные друг с другом контактной сваркой с помощью передвижной рельсосварочной машины (ПРСМ). Максимальная длина рельсовой плети не ограничена. Укладка коротких плетей, длиной менее 800 м, нежелательна, поскольку такие плети требуют значительно больших расходов на содержание. На пути с плетями длиной менее 400 м расходы на текущее содержание превышают затраты на содержание звеньевой конструкции. На коротких плетях особенно трудно содержать рельсовые скрепления из-за продольных температурных перемещений на концевых участках. Эти перемещения в период эксплуатации существенно изменяют напряженно-деформированное состояние бесстыкового пути.

Бесстыковой путь, как и звеньевой, не должен подвергаться угону. Для этого промежуточные скрепления должны обеспечивать постоянное прижатие рельса к шпале. Наибольшее распространение на сети отечественных железных дорог на бесстыковом пути с железобетонными шпалами получило скрепление типа КБ; относительно реже используются скрепления типа ЖБР и АРС. Возможна укладка бесстыкового пути на деревянных шпалах, в том числе на малодеятельных участках с применением костыльного скрепления. В последнем случае противоугоны на каждой шпале устанавливаются с двух сторон — «в замок» (ТУ-1991). В процессе эксплуатации натяжение болтов скрепления ослабевает. При недостаточном внимании к содержанию скрепления (смазке и подтягиванию болтов) происходит ослабление прижатия рельса к шпале и начинается угон, который приводит к очень быстрому разрушению всей конструкции верхнего строения пути из-за перекоса и кантования шпал, смятия резьбы, изолирующих и упругих деталей. На угоняемых участках, в их начале возникают дополнительные растягивающие, а в конце — дополнительные сжимающие продольные силы. Первые в сумме с температурными силами могут привести к разрыву рельсовой нити; вторые — к выбросу рельсошпальной решетки. В связи с этим предотвращение и профилактика угона должны быть приоритетной целью устройства и содержания бесстыкового пути, так как допустить угон несоизмеримо легче, чем затем его устранить.

Рельсовые плети, если они не сварены между собой, то соединяются при отсутствии изолирующих стыков двумя или тремя парами рельсов длиной 12,5 м. Например, в России соединение двумя парами применено на Калининградской, Приволжской, Северо-Кавказской и Юго-Восточной железных дорогах, тремя — на всех остальных. Изолирующий стык, обеспечивающий сопротивление разрыву не менее 1,5 МН, располагают в середине второй пары рельсов. Высокопрочный клееболтовой изолирующий стык, имеющий сопротивление разрыву не менее 2,5 МН (АпАТэк), допускается вваривать в середину плети (без уравнительных рельсов). Устройство уравнительных пролетов предполагает достаточно частую (сезонную и эпизодическую) необходимость перезакрепления рельсовых плетей (так называемая разрядка напряжений). Практика показала, что при закреплении плетей при достаточно высокой температуре рельсов (в оптимальном температурном интервале) ни периодическое, ни эпизодическое перезакрепление, как правило, не требуется.

На уравнительных пролетах в холодное время года зазоры в стыках максимально увеличиваются, уже к середине или к концу зимы (январь, февраль). Зазоры зависят от продольной растягивающей силы, длительности ее действия, качества закрепления плетей на концевых 200-метровых участках и от начальной величины в момент закрепления рельсов. При раскрытии зазора зимой до опасной величины — больше конструктивного (22 мм), чтобы не допустить разрыва стыка, уравнительный рельс необходимо заменять на удлиненный. Такая дополнительная работа создает потенциальную опасность выброса пути весной при повышении температуры рельсов, если вовремя не заменить этот удлиненный рельс на нормальный. Чтобы не производить такие работы, при закреплении рельсовых плетей в оптимальном температурном интервале зазоры следует устанавливать нулевыми или близкими к ним.

Ежегодно болты скрепления на концевых 200-метровых участках следует подтягивать в конце лета или в начале осени при нулевых или близких к ним значениях зазоров в уравнительном пролете. На остальной части рельсовых плетей периодически болты подтягивать можно в любое время года. На участках бесстыкового пути, состоящих из коротких рельсовых плетей, предложенная выше мера трудно выполнима.

На бесстыковом пути немаловажно поддерживать нормальные размеры и состояние балластной призмы. Балласт, как правило, — щебеночный (может быть гравийный или асбестовый), должен плотно прилегать к шпалам, прежде всего по их нижней постели, что осуществляется с помощью подбивки при выправке пути. Плотное прилегание балласта обеспечивает стабильное положение рельсо-шпальной решетки в профиле, плане и в продольном направлении не менее чем на 80 %. Остальные 20 % сопротивления перемещениям во всех трех плоскостях обеспечивает щебень, находящийся в шпальных ящиках, на плече балластной призмы и на ее откосе.

Существует ошибочное представление о том, что размер плеча балластной призмы непосредственно оказывает решающее влияние на сопротивление сдвигу шпал поперек оси пути. Плечо необходимо, прежде всего, для предотвращения интенсивного отрясе-ния концов шпал, которое затем ведет к просадкам путевой решетки и значит к неплотному прилеганию балласта к нижней постели шпал. По длине шпал балласт следует подбивать и уплотнять на всей длине от концов, за исключением 60 см на их середине. Излишне плотное прилегание балласта к середине шпал ведет к более интенсивному отрясению их концов, а затем и к поперечному излому.

Железобетонные шпалы в отличие от деревянных имеют максимальные прогибы на концах (деревянные — в подрельсовом сечении). Эта особенность увеличивает интенсивность накопления остаточных деформаций в балласте. На железобетонных шпалах динамические силы, передаваемые на балласт (особенно в стыках), также значительно выше, чем на деревянных. Это обстоятельство позволяет железобетонные шпалы применять только на бесстыковом пути. Исторически сложилось так, что на отечественных железных дорогах звеньевой путь применяют на деревянных шпалах, а бесстыковой на железобетонных. Звеньевой путь на железобетонных шпалах применять нельзя, так как на такой конструкции без очередного ремонта не удастся избежать аварийного состояния за период примерно в 2 раза меньший, чем на бесстыковом пути.

Состояние земляного полотна оказывает значительное влияние на работу верхнего строения пути. Представление о том, что при любых болезнях земляного полотна нужно отказываться от применения бесстыкового пути, является ошибочным. При возникновении на больных участках просадок интенсивность их нарастания при отсутствии стыков будет меньше. Даже в случае резких просадок или сдвигов на звеньевом пути возникли бы углы (в стыках) более опасные для движения поездов, чем на бесстыковом.

Для обеспечения устойчивости рельсошпальной решетки при высоких температурах на бесстыковом пути необходимо на участках с больным земляным полотном иметь увеличенную температуру закрепления рельсовых плетей (может быть — выше оптимальной). Такую меру борьбы с осадками или сдвигами следует сочетать с лечением больного места, что обычно должно быть предусмотрено проектом капитального ремонта.

На участках бесстыкового пути не должно быть ограничений по показателям плана и профиля. Однако на кривых с малым радиусом, как и на звеньевом пути, возникают проблемы, связанные с боковым износом наружного рельса и сдвигом рельсошпальной решетки поперек оси под действием продольных температурных сил в рельсах и боковых сил от подвижного состава. В связи с этим на кривых с малыми радиусами рекомендуется проведение технико-экономического обоснования применения бесстыкового пути, в котором следует учесть необходимость в период между капитальными ремонтами проведение замены изношенных рельсов по наружной нити. Для уменьшения интенсивности бокового износа наружной нити следует предусмотреть применение рельсов повышенной износостойкости (Р65К) и лубрикацию. Наиболее эффективна автоматическая лубрикация гребней колес устройствами, смонтированными на локомотивах.

Бесстыковой путь должен укладываться на мостах и в тоннелях. На мостах в зависимости от длины и конструкции пролетных строений и мостового полотна рельсы по-разному крепятся на шпалах, мостовых брусьях или плитах. В проектах учитывается необходимость предотвращения нежелательных совместных действий температурных продольных сил и перемещений в рельсовых плетях и пролетных строениях. При использовании скреплений КД-65 или КБ-65 применяют подрезанные клеммы, которые не препятствуют продольным перемещениям рельсов. Концы рельсовых плетей выводят за пределы моста на расстояния от 50 до 100 м.

В тоннелях проблемой обычно является необходимость предупреждения коррозии рельсов и скреплений, а на выходе и входе в тоннель — снижение повышенной динамики воздействия подвижного состава из-за резкого изменения упругости подрельсового основания. Подробные требования к конструкции и содержанию бесстыкового пути на мостах и в тоннелях даны в ТУ-2000.

Рельсовые плети для бесстыкового пути внеклассных линий и линий 1-го и 2-го классов должны свариваться электроконтактным способом из новых термоупрочненных рельсов Р65 1-й группы 1-го класса длиной 25 м без болтовых отверстий. Сварка плетей из новых рельсов длиной менее 25 м допускается с разрешения ЦП ОАО «РЖД». Для наружных рельсовых плетей кривых радиусом менее 500 м, где наблюдается интенсивный боковой износ головки рельса, должны применяться плети, сваренные преимущественно из рельсов повышенной износостойкости Р65К. При принятии мер по снижению интенсивности бокового износа головки рельса разрешается применять плети, сваренные из обычных термоупрочненных рельсов. Для линий 3-го класса плети могут быть сварены из старогодных рельсов Р65, прошедших комплексный ремонт в РСП. На мостах длиной более 25 м и в тоннелях применение старогодных рельсов в бесстыковом пути не допускается.

Длина вновь укладываемых сварных плетей в пути устанавливается проектом в зависимости от местных условий (расположения стрелочных переводов, мостов, тоннелей, кривых радиусом менее 350 м и т.д.) и должна быть, как правило, равной длине блок-участка, но не менее 400 м. На участках с тональными рельсовыми цепями, не требующими изолирующих стыков, или без тональных рельсовых цепей, имеющих рельсовые вставки, сваренные с высокопрочными изолирующими стыками с сопротивлением разрыву не менее 2,5 МН, допускается укладка плетей длиной до перегона.

С момента закрепления плетей при укладке в путь должен быть организован постоянный контроль за усилением затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей. На наличие угона указывают следы клемм на подошве рельсов, смещения подкладок по шпалам, взбугривание или неплотное прилегание балласта к боковым граням шпал и их перекос.

Контроль за угоном плетей осуществляется по смещениям контрольных сечений рельсовых плетей относительно «маячных» шпал. Эти сечения отмечают поперечными полосами шириной 10 мм, наносимыми светлой несмываемой краской на верх подошвы и шейку рельса внутри колеи в створе с боковой гранью подкладки скреплений КБ или с боковой гранью клеммы смещенной и прижатой к шпале без передачи давления на подошву рельса (ЖБР). По краске острым предметом наносится риска, по которой и производятся измерения продольных подвижек пути. В качестве «маячной» выбирается шпала, расположенная против пикетного столбика, около рельса окрашенная яркой краской. Чтобы шпала не смещалась, она должна быть всегда хорошо подбита, закладные болты на ней затянуты, типовые клеммы (на КБ) сняты или заменены клеммами с уменьшенной высотой ножек, а резиновые прокладки заменены на прокладки с низким коэффициентом трения (полиэтиленовые или др.).

Переходная криваяиспользуется для того, чтобы кривизна трассы изменялась плавно, а не скачкообразно в месте сопряжения элементов пути с разной кривизной (прямая и круговая кривая, круговые кривые разных радиусов или направленные в разные стороны в виде буквы S (обратные кривые)). При резком изменении кривизны пути поперечные силы, действующие на транспортное средство, изменяются скачкообразно, что приводит к повышенному динамическому воздействию на дорогу (путь) и экипажную часть, увеличивая их износ, повышает вероятность вылета за пределы дороги (схода с рельсов) или опрокидывания транспортного средства и вызывает дискомфорт у пассажиров.

Особенно важно устройство переходных кривых при высоких скоростях движения, применении путевых кривых малого радиуса, тяжёлом подвижном составе, пропуске длиннобазового подвижного состава (особенно ПС с длинной жёсткой базой, например паровозов).

Расчёт переходной кривой

Переходную кривую рассчитывают таким образом, чтобы в своём начале она имела кривизну, равную нулю (как у прямой, то есть начало кривой является точкой перегиба), а потом плавно меняла кривизну, в конце достигая значения, обратного радиусу круговой кривой (и наоборот для схода с виража). Поскольку переходная кривая является частью виража, на ней обеспечивается нарастающий поперечный уклон дорожного полотна (подъём внешнего рельса на рельсовых дорогах) до уровня, равного уклону на круговой кривой (и наоборот для схода с виража).

В качестве переходных чаще всего применяют следующие кривые:

· Клотоида — функция с переменной кривизной, растущей линейно пропорционально пройденному расстоянию. Наиболее часто применяемая кривая, стандартная для российских железных дорог и других стран бывшего СССР.

· Кубическая парабола иногда применяется для неответственных участков дороги как более простая для расчётов.

· Кардиоида — имеет определённые преимущества перед клотоидой при учёте подтормаживания транспортного средства на вираже.

· Венская дуга (нем.), лучше остальных учитывающая динамику движения транспортного средства [1] . В частности, она перед поворотом немного отклоняется в противоположную повороту сторону с одновременным нарастанием поперечного уклона, чтобы центр масс транспортного средства, возвышающийся над дорогой, вошел в кривую максимально гладко.

· 6.5 Возвышение наружного рельса в кривых

· При движении подвижного состава в кривых появляются дополнительные поперечные силы – центробежные, направляющие, боковые, рамные. Поэтому РК в кривых пути имеет следующие особенности: уширение колеи при радиусе кривой менее 350 м и укладка контррельсов в необходимых случаях, возвышение наружного рельса, устройство переходных кривых, укладка укороченных рельсов на внутренней нити, увеличение расстояний между смежными путями.

· Различают минимальную, оптимальную и максимальную ширину колеи в кривых. Минимально допустимая ширина колеи должна обеспечивать техническую возможность вписывания в кривые экипажей с большой жесткой базой. При оптимальной ширине колеи имеет место свободное вписывание массовых экипажей (вагонов). Максимальная ширина колеи определяется из условия надежного предотвращения провала колес подвижного состава внутрь колеи. В соответствии с приказом МПС РФ № 6 Ц от 6.03.96 установлен номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках и в кривых радиусом 350 м и более 1520 мм, при радиусах 349-300 м -1530 мм (в т. ч. на железобетонных шпалах -1520 мм), при радиусах 299 м и менее -1535 мм.

· На участках ж. д., где комплексная замена рельсошпальной решетки не проводилась, допускается на участках пути с деревянными шпалами в прямых и кривых радиусом более 650 м номинальная ширина колеи 1524 мм. При этом на более крутых кривых принимается ширина колеи: при радиусе 649-450 м – 1530 мм, 449-350 м – 1535 мм, 349 и менее -1540 мм. Допускаемые отклонения от номинальных размеров не должны превышать по уширению +8 мм и по сужению – 4 мм при скорости 50 км/ч и более; соответственно +10 и -4 мм – при скорости менее 50 км/ч. При отводе уширения колеи уклон должен быть не круче 1 мм/м.

· При проходе подвижного состава по кривым возникают центробежные силы, стремящиеся опрокинуть экипаж наружу кривой. Это может произойти лишь в исключительных случаях. Однако центробежная сила неблагоприятно действует на пассажиров, вызывает боковое воздействие на путь, перераспределение вертикальных давлений на рельсы обеих нитей и перегруз наружной нити, что приводит к усиленному боковому износу рельсов и гребней колес. Кроме того, возможны раскантовка рельсов, уширение колеи или поперечный сдвиг рельсошпальной решетки, т. е. расстройство положения пути в плане. Во избежание указанных явлений устраивают возвышение наружной рельсовой нити над внутренней. Возвышение наружного рельса рассчитывается исходя из двух требований: обеспечения одинакового давления колес на наружную и внутреннюю рельсовые нити, а следовательно, одинакового вертикального износа обоих рельсов; обеспечения комфортности езды пассажиров, характеризуемой допускаемым непогашенным центробежным ускорением. По нормам МПС допускаемая величина непогашенного ускорения составляет для пассажирских поездов 0,7 м/с2 (в отдельных случаях с разрешения МПС – 1 м/с2), а для грузовых поездов – +0,3 м/с2. Возвышение наружного рельса устраивается в кривых радиусом 4000 м и менее. В основу расчета положено стремление обеспечить равенство поперечных составляющих центробежной силы и веса экипажа G, т. е. Lcosoc = Gsinа (рис. 6.5). Это достигается изменением угла наклона а расчетной плоскости к горизонту или возвышением наружного рельса.

· 5.1. Общие сведения о стрелочных переводах и глухих пересечениях

· Переход подвижного состава с одного пути на другой обеспечивают устройства по соединению и пересечению путей, относящихся к верхнему строению.Соединение путей друг с другом осуществляется стрелочными переводами, а пересечения путей – глухими пересечениями. В зависимости от назначения и условий соединения путей стрелочные переводы делятся на одиночные, двойные и перекрестные.

· Одиночные стрелочные переводы бывают обыкновенные, симметричные и несимметричные (криволинейные).

· Наибольшее распространение получили обыкновенные стрелочные переводы (рис. 5.1) – составляют более 95 % общего числа стрелочных переводов на станционных путях всех категорий.

·

· Рис. 5.1. Обыкновенный стрелочный перевод

· Одиночные симметричные стрелочные переводы (рис. 5.2) применяются при разветвлении основного пути на два под одинаковым углом α/2. Укладка симметричных стрелочных переводов сокращает длину горловины, благодаря меньшей длине остряков, крестовины и переводной кривой, и обеспечивает одинаковое сопротивление движению при отклонении вагонов в одну или другую сторону. Симметричные стрелочные переводы применяют в основном на подгорочных путях сортировочного парка.

·

· Рис. 5.2. Симметричный стрелочный перевод

· Глухие пересечения (рис. 5.3)устраивают в месте пересечения двух путей, когда не требуется обеспечивать переход подвижного состава с одного из этих путей на другой.

·

· Рис. 5.3. Глухое пересечение

· 5.2. Обыкновенный стрелочный перевод

· Обыкновенный стрелочный перевод служит для соединения двух путей и является наиболее востребованным соединением.

· Обыкновенный стрелочный перевод (рис. 5.5) состоит:

· · из стрелки, включающей два рамных рельса, два подвижных жесткосвязанных остряка и переводного механизма;

· · крестовиной части, состоящей из сердечника, двух усовиков и контррельсов;

· · соединительных рельсовых нитей, располагающихся между стрелкой и крестовинной частью;

· Остряки предназначены для направления подвижного состава на прямой или боковой путь. Их соединяют друг с другом поперечными стрелочными тягами, с помощью которых один из них подводится вплотную к рамному рельсу, в то время как другой отводится от другого рамного рельса на расстояние, необходимое для свободного прохода гребней колес.

·

· Рис. 5.5. Основные элементы обыкновенного стрелочного перевода

· Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется специальными стрелочными приводами через одну из тяг, а в пологих стрелочных переводах, остряки которых не имеют значительной длины, – через две тяги и более. Тонкая часть остряка называется острием, а другой его конец – корнем. Корневое крепление обеспечивает поворот остряков в горизонтальной плоскости и соединение с примыкающими к ним рельсам.

· Крестовина (рис. 5.6) состоит из сердечника 3, двух усовиков 1 и желобов 2. Она обеспечивает пересечение гребнем колес рельсовых головок, а контррельсы направляют гребни колес в соответствующие желоба при прохождении колесной пары по крестовине. Точка пересечения продолжения рабочих граней сердечника крестовины называется ее математическим центром, а самое узкое место между усовиками – горлом крестовины. Угол a, образуемый рабочими гранями сердечника, называется углом крестовины.

·

· Рис. 5.6. Схема крестовины: 1 – усовики; 2 – желоба; 3 – сердечник; 4 – хвост крестовины; МЦ – математический центр крестовины; К – ширина сердечника крестовины; l – длина сердечника крестовины; a – угол крестовины

· Соединительная часть перевода, лежащая между стрелкой и крестовиной, включает в себя прямой участок и переводную кривую. Радиус этой кривой зависит от угла крестовины: чем меньше угол, тем больше радиус. Переводы с меньшими углами крестовины допускают более высокие скорости движения поездов.

· Стрелочные переводы крепят с помощью специальных подкладок, шурупов и костылей к переводным брусьям или железобетонным плитам, которые укладывают на балластную призму.

· Схема обыкновенного стрелочного перевода в рельсовых нитяхи осях путейприведена на рис. 5.7.

·

· Рис. 5.7. Схема обыкновенного стрелочного перевода

· К основным размерам стрелочных переводов относятся, мм:

· Lп – полная длина перевода;

· m – расстояние от стыка рамного рельса до начала остряка;

· а0 – расстояние от начала остряка до центра перевода;

· а – расстояние от стыка рамного рельса до центра перевода:

· b0 – расстояние от центра перевода до математического центра крестовины;

· q – расстояние от математического центра крестовины до ее торца;

· b – расстояние от центра перевода до торца крестовины:

· е – ширина колеи;

· α – угол крестовины.

· Обыкновенные стрелочные переводы бывают правосторонними и левосторонними (рис. 5.8).

·

· Рис. 5.8. Левосторонний (а) и правосторонний (б) стрелочные переводы

· Обыкновенные стрелочные переводы различаются типом рельсов (Р75, Р65 и др.), конструкцией остряков (прямолинейные или криволинейные) и маркой крестовины, характеризующей ее угол. Марка крестовины М определяется

· , (5.3)

· где a – угол крестовины; N – целое число.

· На железных дорогах России используются обыкновенные стрелочные переводы с крестовинами марок 1/9, 1/11, 1/18, 1/22. Значения основных размеров стрелочных переводов типа Р65 и Р50 для марок 1/11 и 1/9 приведены в табл. 5.1.

· Основные размеры обыкновенных стрелочных переводов

·

· Стрелочные переводы, укладываемые на главных, приемоотправочных и прочих путях, принимаются в соответствии с типом рельсов для этих путей. Стрелочные переводы на главных путях, по которым проходят поезда со скоростью более 100 км/ч, а также одиночные переводы на путях приема и отправления пассажирских поездов (в местах отклонения этих поездов на боковой путь или следования с бокового пути) должны иметь крестовины не круче 1/11. При пропуске пассажирских поездов по прямому пути допускается укладка стрелочных переводов с крестовинами марки 1/9. На приемоотправочных путях грузового движения обыкновенные стрелочные переводы укладываются с крестовинами не круче 1/9, а симметричные не круче 1/6.

· 5.3. Соединения двух параллельных путей, стрелочные улицы

· Соединение двух параллельных путей может осуществляться с помощью конечных соединений (рис. 5.9) и съездов (рис. 5.10).

· Конечное соединение может быть несокращенным, под углом крестовины и сокращенным. Сокращенное соединение применяется для уменьшения его длины.

Рис. 5.9. Конечное соединение двух параллельных путей Рис. 5.10. Соединение путей с помощью съезда

· Съездымежду параллельными путями устраивают несокращенными – простыми, сокращенными и перекрестными.

Стрелочной улицей называется участок пути, на котором последовательно уложены стрелочные переводы, соединяющие группу параллельных путей. Это устройство позволяет перемещать подвижной состав на любой из соединяемых путей (рис. 5.11). В зависимости от схемы расположения стрелочных переводов и угла наклона к основному пути различают несколько видов стрелочных улиц.

Если вас интересует направление Ивано-франковск Ковель, то рекомендуем вам заказать билеты на поезд через интернет. Так удобнее и выгоднее!

Оцените статью
Автомобильный портал
Добавить комментарий