Назначение составные элементы и типы верхнего строения пути кратко

Обновлено: 03.07.2024

В альбоме помещены чертежи и краткое описание конструкций верхнего строения пути, а также основные показатели технических условий на материалы и изделия верхнего строения пути, за исключением стрелочных переводов.

В альбоме учтена техническая документация (стандарты, технические проекты, технические условия), действующая на 01.01.94.

Альбом предназначен в качестве справочного материала для работников путевого хозяйства железных дорог, промышленных предприятий и строителей железных дорог.

Ответственный за выпуск : А.К. Кузнецов

Заведующий редакцией В.К. Тихонычева

Редактор А.С. Яновский

I. Типы верхнего строения пути . 1

II. Общие сведения об устройстве верхнего строения пути . 2

III. Балластная призма . 8

IV. Шпалы и брусья . 15

VI. Стыковое и промежуточное костыльное скрепление рельсов . 40

VII. Накладки . 42

VIII. Болты стыковые, гайки и шайбы к ним .. 47

IX. Подкладки и прокладки при костыльном скреплении . 49

XI. Противоугоны пружинные . 58

XII. Раздельное промежуточное рельсовое скрепление для железобетонных и деревянных шпал . 60

XIII. Нераздельное пружинное промежуточное рельсовое скрепление для железобетонных шпал . 74

XIV. Переходные стыки рельсов . 82

XV. Изолирующие стыки рельсов . 94

Верхнее строение железнодорожного пути состоит из следующих элементов: балластного слоя, шпал и переводных брусьев, рельсов со скреплениями и противоугонами, стрелочных переводов и глухих пересечений.

При капитальном ремонте пути верхнее строение главных путей в зависимости от интенсивности и условий движения поездов на участке должно быть приведено к определенному типу: особо тяжелому, тяжелому или нормальному.

Особо тяжелый тип применяется при грузонапряженности свыше 50 млн. т × км брутто/км в год.

Тяжелый тип применяется при грузонапряженности от 25 до 50 млн. т × км брутто/км в год, а также на участках с движением пассажирских поездов со скоростью 140 км/ч и более и на участках с особой интенсивностью движения пассажирских и пригородных поездов (100 поездов в сутки на один путь и более).

Нормальный тип применяется при грузонапряженности до 25 млн. т × км брутто/км в год.

При выполнении капитального ремонта пути с укладкой железобетонных и деревянных шпал со скреплениями раздельного типа в установленных МПС климатических зонах должна производиться укладка бесстыкового пути.

Ширина колеи между внутренними гранями головок рельсов (размер К на черт. 1 и 2) должна соответствовать значениям, указанным в табл. 1.

Верх головок рельсов обеих нитей пути на прямых участках должен быть в одном уровне.

Разрешается на прямых участках пути, на всем протяжении каждого из них, содержание одной рельсовой нити на 4 мм выше другой.

Возвышение наружной нити на кривых участках пути (размер h на черт. 2) в зависимости от радиуса кривой и скорости движения по ней устанавливается приказом начальника дороги в соответствии с инструкцией, утвержденной МПС.

Возвышение наружной рельсовой нити не должно превышать 150 мм.

В необходимых случаях на кривых участках главного пути возвышение наружной рельсовой нити может допускаться с разрешения МПС и более 150 мм.

Отклонение в уровне расположения рельсовых нитей от установленных норм на прямых и кривых участках пути допускается не более 4 мм.

Расчетное возвышение наружного рельса в кривых, мм, определяется по формуле:

где R - радиус кривой, м;

- средняя квадратичная (средневзвешенная по тоннажу) скорость движения поездов, определяемая для года по фактически развиваемым на данной кривой скоростям движения всех пассажирских и грузовых поездов различной массы.

Средняя квадратичная скорость определяется по формуле:

где Qi - масса i -го поезда брутто, т;

ni - количество поездов данной массы;

vi - скорость поездов данной массы, км/ч.

Полученное по формуле ( 1) возвышение округляется до величины, кратной 5 мм, в ближайшую сторону.

Начальникам дорог разрешено в зависимости от местных условий изменять возвышение, полученное расчетом по формуле ( 1), в пределах ±15 %.

Полученное возвышение должно быть проверено по следующей формуле:

где h min - минимальное расчетное возвышение наружного рельса, мм;

v max - максимальная скорость, развиваемая на данной кривой пассажирским поездом, км/ч;

115 - расчетная величина, обеспечивающая непревышение установленной нормы непогашенного ускорения (0,7 м/с 2 ).

За окончательное возвышение наружного рельса принимается большее из полученных по формулам ( 1) и ( 3).

Рельсы как на прямых, так и на кривых участках пути должны иметь подуклонку 1:20 (наклон внутрь колеи) относительно поверхности шпал. У рельсов типов Р75 и Р65, уложенных в путь до 1963 г., допускается подуклонка 1:40.

Шпалы применяются деревянные и железобетонные. Число шпал на рельсовом звене и расстояния между ними (размер "е" на черт. 1 и 2) должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 2.

Стыки рельсов как в прямых, так и в кривых участках пути устанавливаются на весу.

Стыки обеих рельсовых нитей должны располагаться по угольнику; при укладке допускаются отклонения от правильного положения (забег):

а) в прямых - до 30 мм;

б) в кривых - до 30 мм плюс половина величины укорочения рельса.

При эксплуатации пути отклонение стыков от положения по угольнику допускается до 80 мм.

В кривых участках пути наружная рельсовая нить укладывается из рельсов нормальной длины. На внутренней нити вследствие того, что она короче наружной, через некоторое число рельсов нормальной длины укладываются укороченные (на 80 или 160 мм) рельсы.

Порядок укладки нормальных и укороченных рельсов по внутренней нити кривой устанавливается в зависимости от радиуса кривой, длины рельсов и их укорочения.

Таблица 1. Нормы ширины колеи, мм

Нормальная ширина колеи 1

Допускается впредь до перевода на колею 1520 мм

в обычных условиях 1

на некоторых участках при наличии бокового износа рельсов

Прямые и кривые R ³ 651 м

Кривые R = 650 ¸ 450 м

R = 449 ¸ 350 м

R = 349 ¸ 300 м

R = 299 и менее

1 Если рельсы имеют боковой износ, то величины допускаемых отклонений от указанных норм устанавливаются в соответствии с требованиями Инструкции по текущему содержанию пути ЦП/2913.

* На участках, где скорости движения поездов составляют 50 км/ч и менее, допускается отклонение +10 мм.


Черт. 1. Верхнее строение пути с деревянными шпалами в прямых участках:

К - ширина колеи, М - ширина междупутья, е - расстояние между осями шпал

Таблица 2. Нормы укладки шпал в путь

Длина рельсов, м

Расстояние между осями шпал, мм

Черт. 2. Верхнее строение пути с деревянными шпалами в кривых участках:

К - ширина колеи; М - ширина междупутья; А - уширение междупутья в кривых; а - уширение рельсовой колеи в кривых; h - возвышение наружного рельса; е - расстояние между осями шпал

Таблица 3. Число пар пружинных противоугонов, устанавливаемых на звено рельсов длиной 25 м при костыльном скреплении

Участки с грузонапряженностью менее 25 млн. т × км брутто/км в год

Участки с грузонапряженностью более 25 млн т × км брутто/км в год

на щебеночном и асбестовом балласте

На другом балласте

на щебеночном и асбестовом балласте

На другом балласте

на щебеночном и асбестовом балласте

На другом балласте

на щебеночном и асбестовом балласте

На другом балласте

На участках, где не обращаются шести- и восьмиосные вагоны

Двухпутные линии и однопутные с явно выраженным односторонним грузопотоком

Однопутные линии с примерно равным грузопотоком в обоих направлениях

Тормозные участки негрузового направления однопутных линий

На участках обращения шести- и восьмиосных вагонов

Двухпутные линии и однопутные с явно выраженным односторонним грузопотоком

Однопутные линии с примерно равным грузопотоком в обоих направлениях

Тормозные участки негрузового направления однопутных линий

При появлении угона противоугоны дополнительно устанавливаются и с другой стороны.

Примечание . В числителе - число пар противоугонов для одного направления, в знаменателе - для обратного.

Между рельсами, уложенными в путь, должны оставляться зазоры, позволяющие рельсам свободно перемещаться при изменении температуры.

Величина зазоров зависит от температуры рельсов в момент укладки их в путь, длины рельсов и климатической зоны, в которой они укладываются.

Для предотвращения продольных перемещений, нарушения нормальных рельсовых зазоров и других последствий угона, рельсы должны быть закреплены пружинными противоугонами (табл. 3).

Длина плетей бесстыкового пути устанавливается проектом и должна составлять, как правило, 700 - 800 м, но не менее 250 м. Между плетьми укладываются три-четыре звена уравнительных рельсов по 12,5 м.

Тип скреплений должен соответствовать типу рельсов. При костыльном скреплении прикрепление рельсов к шпалам производится следующим образом. На прямых участках пути и на кривых радиусом более 1200 м рельсы типов Р75, Р65, Р50 и Р43 прикрепляются на каждом конце шпалы, кроме стыковых, четырьмя костылями, из которых два основных прикрепляют рельс к шпале, а два дополнительных прикрепляют подкладку к шпале.

На участках со скоростями движения свыше 100 км/ч, а также на мостах, в тоннелях, на кривых радиусом 1200 м и менее, и на всех стыковых шпалах рельсы типов Р75, Р65, Р50 и Р43 прикрепляются на каждом конце шпалы (мостового бруса) пятью костылями, из которых три основных (два с внутренней и один с наружной стороны) прикрепляют рельс к шпале, а два дополнительных прикрепляют подкладку к шпале.

Рельсы типов I - a , P 38 и легче, как правило, прикрепляются тремя костылями на каждом конце шпалы.

Раздельное скрепление применяется как на деревянных, так и на железобетонных шпалах. При раздельном скреплении каждая подкладка прикрепляется, к деревянной шпале четырьмя шурупами, к железобетонной - двумя закладными болтами или двумя шурупами. Рельсы прикрепляются к подкладкам при помощи клемм и вертикальных клеммных болтов.

При нераздельных скреплениях типов ЖБ и ЖБР, предназначенных для железобетонных шпал, рельсы прикрепляются к шпале при помощи пружинных клемм и закладных болтов с гайками.

На железобетонные шпалы под подкладки укладываются прокладки из резины.

Рельсы типов Р50 и тяжелее в стыках соединяются между собой только двухголовыми накладками; рельсы типов Р43 и легче могут соединяться двухголовыми или фартучными накладками.

Болты в стыках с двухголовыми накладками располагаются поочередно гайками внутрь и наружу колеи. Порядок расположения болтов определяется формой болтовых отверстий в двухголовых накладках. В стыках с фартучными накладками два средних болта ставятся гайками внутрь колеи, остальные гайками наружу колеи.

Расстояние между осями путей на перегонах двухпутных линий на прямых участках должно быть не менее 4100 мм (размер М на черт. 1). На трехпутных и четырехпутных линиях расстояние между осями второго и третьего пути на прямых участках должно быть не менее 5000 мм.

Балластный слой для железнодорожного пути устраивается из сыпучих и хорошо проводящих воду материалов. Он должен обеспечивать устойчивость пути и обладать упругими свойствами. В качестве балласта применяется щебень, асбест 1 , гравий, песок.

1 С 1993 г асбест стал называться “смесью песчано-щебеночной из отсевов дробления серпентинитов для балластного слоя железнодорожного пути”.

При особо тяжелом типе верхнего строения пути для устройства балластного слоя применяется щебень на подушке из песка, а также асбест.

При тяжелом типе верхнего строения применяется щебень и асбест на подушке из песка.

При нормальном типе верхнего строения пути может применяться любой вид балластного материала.

На черт. 3 - 12 даны поперечные профили балластной призмы (размеры на черт. 3 - 12 указаны в метрах), которые были введены в 1964 г. для применения при реконструкции, а также при капитальном и среднем ремонтах, если при этом предусмотрена постановка пути на щебень и асбест. Основные размеры балластной призмы приведены в табл. 4.

Таблица 4. Основные размеры балластной призмы

Типы верхнего строения пути

Толщина балластного слоя под шпалой при двухслойной балластной призме и деревянных шпалах, см:

Верхнее строение пути — это верхняя, периодически заменяемая часть пути. Верхнее строение пути предназначено: для направления движения подвижного состава, восприятия нагрузки от колес движущегося поездов и передачи ее ниж­нему строению пути (земляному полотну и искусственным сооружениям).

Верхнее строение пути работает в сложных условиях.

Железнодорожный путь подвергается воздействию:

подвижного состава, при этом воздействие локомотивов определяет проч­ность пути, а вагонов, как массовых нагрузок, — остаточные деформации;

- природно-климатических факторов, из которых основные — темпера­
тура и атмосферные осадки;

- собственных напряжений, возникающих в элементах верхнего строе­
ния пути, главным образом в рельсах при их изготовлении, укладке и эксп­
луатации.

Верхнее строение пути должно удовлетворять следующим основным тре­бованиям:

- высокой надежности: обеспечивать безопасное и бесперебойное дви­
жение поездов;

- долговечности — сохранять работоспособность достаточно длитель­
ное время при установленной системе текущего содержания и ремонтов;

- ремонтопригодности — позволять обеспечивать ремонт элементов верх­
него строения пути и текущее содержание пути;

допускать массовое изготовление всех элементов, а также применение вы­сокопроизводительных средств механизации при сборке, замене и ремонте.



Верхнее строение пути (рис. 1.59) включает в себя:

- стальные высокопроч­
ные рельсы 5 и стрелочные
переводы, непосредственно
воспринимающие нагрузку
от колес подвижного состава;

- рельсовые опоры—желе­
зобетонные или деревянные
шпалы 3, а на мостах и стрелоч­
ных переводах — брусья мос­
товые и переводные, предназначенные для удержания рельсов на определенном
расстоянии друг от друга и передачи давления на ниже расположенную часть пути;

- металлические рельсовые скрепления 4 для соединения рельсов между
собой и прикрепления их к шпалам или брусьям;

балластный слой из щебня 2, гравия, песка, отходов асбестового про­изводства; он должен равномерно распределять нагрузку от подвижного состава на поверхность земляного полотна, не допускать продольное и по­перечное перемещение шпал и неравномерную вертикальную осадку рель-со-шпальной (путевой) решетки. На главных путях устраивается двухслой­ный балласт. На земляное полотно отсыпается песчаное основание (песчаная подушка) 1, а затем слой щебня.

Рельсы, соединенные со шпалами, образуют рельсо-шпальную решетку.

Рельсы

Рельсы являются основным несущим элементом верхнего строения пути и к ним предъявляются следующие требования:

- рельсы должны воспринимать без поломок и повреждений нагрузку от
колес подвижного состава;

- передавать нагрузку от подвижного состава на подрельсовое основание,
распределяя ее на достаточно большую поверхность;

- направлять движение колес подвижного состава.

На участках с автоблокировкой и электрической тягой рельсы, кроме того, должны быть проводниками электрического тока.

За историю существования железных дорог рельсы прошли долгую эволю­цию от чугунных до железных, а потом стальных. Форма рельсов также претер­пела изменения. В настоящее время на сети железных дорог мира применяют только широкоподошвенные рельсы.

Тип рельса определяется массой рельса длиной 1 м, значение которой ок­ругляется до целого и проставляется рядом с буквой Р. На железных дорогах России применяют рельсы Р75, Р65, Р50, имеющие массу 1 м рельса 74,4; 64,7; 51,7 кг. На главных путях эксплуатируются рельсы типов Р65 (87,7 % протя­жения путей), Р75 (2,9 %), Р50 (8,8 %), Р43 и легче (2,4 %). В настоящее время укладываются в основном рельсы Р65. При капитальных ремонтах и уклад­ке и удлинении путей применяют старогодные рельсы Р65.


Рельсы должны быть прочными, долговечными (рельсовая сталь долж­на быть твердой, износоустойчивой). Для того чтобы рельс под нагруз­кой не изменял форму и не ломался, ему придают очертание в соответ­ствии с рис. 1.60. За основу формы рельса принята двутавровая балка, так как она лучше всего работает на изгиб. Верхняя часть называется го­ловкой рельса, нижняя — подошвой, соединяет головку рельса с подо­швой — шейка рельса. Для цент­ральной передачи нагрузки от коле­са поверхность катания головки рельса имеет выпуклое криволиней­ное очертание. Средняя часть голов­ки рельсов выполняется радиусом 500 мм, затем 80 мм и для соедине­ния головки рельса с боковыми гра­нями применяется радиус 13—15 мм (близкий к выкружке гребней колес). Это обеспечивает плотное прилегание гребней колеса к рельсу. Боковые грани головок выполняют с уклоном 1:20. Сопряжение боковых граней головок рельсов с их нижними гранями и всех граней подошвы делают по кривым радиуса 2—4 мм.




Нижние грани головки рельса и верхние грани подошвы служат опорны­ми поверхностями для накладок, которые как клин входят между ними в пазуху рельсов, распирая головку и подошву рельса. Нижние грани голов­ки и верхние грани подошвы рельса имеют уклон 1:4.

Переход от головки и подошвы к шейке рельса делается возможно более плав­ным, и сама шейка имеет криволинейное очертание, для того, чтобы обеспечить наименьшую концентрацию напряжений.

Подошве рельса придают достаточную ширину, чтобы обеспечить боковую устойчивость рельса на опорах и достаточную площадь для опирания накладок. Стандартная длина рельсов на сети железных дорог России принята 25 м. Для укладки на внутренних нитях кривых изготавливают укороченные рель­сы длиной 24,92 и 24,84 м.

Рельсы изготавливаются из рельсовой стали. В химический состав стали входят следующие добавки: углерод С для повышения прочности при изгибе, марганец Мп для увеличения износоустойчивости, твердости и вязкости рель­совой стали, кремний Si для повышения твердости и износоустойчивости.

Для обеспечения большей износоустойчивости и долговечности рельсы Р75, Р65, Р50 подвергают термической обработке по всей длине путем объем­ной закалки в масле, с последующим печным отпуском. Объемнозакален-ные рельсы имеют срок службы в 1,3—1,5 раза выше, чем обычные.

Условия эксплуатации рельсов на дорогах Сибири и Дальнего Востока почти вдвое тяжелее, чем в Европейской части России. Поэтому в настоя­щее время созданы рельсы Р65 низкотемпературной надежности с добавка­ми ванадия, ниобия и бора. Для этих рельсов используется электросталь. При температуре ниже 60° рельсы из электростали выдерживают нагрузки вдвое большие, чем из мартеновской стали.

В настоящее время российские рельсы — одни из лучших в мире.

Маркировка рельсов производится для правильной укладки их в путь и определения места и времени изготовления. На шейке рельса через 2,5—3 м указывается марка завода, год и месяц изготовления, тип рельса.

Срок службы рельсов определяется количеством тонн груза, проследовав­шего по ним до их перекладки. После истечения срока службы, рельсы сни­мают, сортируют, ремонтируют и вновь укладывают в путь, но на менее на­пряженные участки пути. Таким образом срок службы рельсов продлевается.

Кроме того, для увеличения срока службы рельсов применяется шлифов­ка головки рельса рельсошлифовальными поездами для удаления неровно­стей на поверхности катания.

Верхнее строение пути — это верхняя, периодически заменяемая часть пути. Верхнее строение пути предназначено: для направления движения подвижного состава, восприятия нагрузки от колес движущегося поездов и передачи ее ниж­нему строению пути (земляному полотну и искусственным сооружениям).

Верхнее строение пути работает в сложных условиях.

Железнодорожный путь подвергается воздействию:

подвижного состава, при этом воздействие локомотивов определяет проч­ность пути, а вагонов, как массовых нагрузок, — остаточные деформации;

- природно-климатических факторов, из которых основные — темпера­
тура и атмосферные осадки;

- собственных напряжений, возникающих в элементах верхнего строе­
ния пути, главным образом в рельсах при их изготовлении, укладке и эксп­
луатации.

Верхнее строение пути должно удовлетворять следующим основным тре­бованиям:

- высокой надежности: обеспечивать безопасное и бесперебойное дви­
жение поездов;

- долговечности — сохранять работоспособность достаточно длитель­
ное время при установленной системе текущего содержания и ремонтов;

- ремонтопригодности — позволять обеспечивать ремонт элементов верх­
него строения пути и текущее содержание пути;

допускать массовое изготовление всех элементов, а также применение вы­сокопроизводительных средств механизации при сборке, замене и ремонте.



Верхнее строение пути (рис. 1.59) включает в себя:

- стальные высокопроч­
ные рельсы 5 и стрелочные
переводы, непосредственно
воспринимающие нагрузку
от колес подвижного состава;

- рельсовые опоры—желе­
зобетонные или деревянные
шпалы 3, а на мостах и стрелоч­
ных переводах — брусья мос­
товые и переводные, предназначенные для удержания рельсов на определенном
расстоянии друг от друга и передачи давления на ниже расположенную часть пути;

- металлические рельсовые скрепления 4 для соединения рельсов между
собой и прикрепления их к шпалам или брусьям;

балластный слой из щебня 2, гравия, песка, отходов асбестового про­изводства; он должен равномерно распределять нагрузку от подвижного состава на поверхность земляного полотна, не допускать продольное и по­перечное перемещение шпал и неравномерную вертикальную осадку рель-со-шпальной (путевой) решетки. На главных путях устраивается двухслой­ный балласт. На земляное полотно отсыпается песчаное основание (песчаная подушка) 1, а затем слой щебня.

Рельсы, соединенные со шпалами, образуют рельсо-шпальную решетку.

Рельсы

Рельсы являются основным несущим элементом верхнего строения пути и к ним предъявляются следующие требования:

- рельсы должны воспринимать без поломок и повреждений нагрузку от
колес подвижного состава;

- передавать нагрузку от подвижного состава на подрельсовое основание,
распределяя ее на достаточно большую поверхность;

- направлять движение колес подвижного состава.

На участках с автоблокировкой и электрической тягой рельсы, кроме того, должны быть проводниками электрического тока.

За историю существования железных дорог рельсы прошли долгую эволю­цию от чугунных до железных, а потом стальных. Форма рельсов также претер­пела изменения. В настоящее время на сети железных дорог мира применяют только широкоподошвенные рельсы.

Тип рельса определяется массой рельса длиной 1 м, значение которой ок­ругляется до целого и проставляется рядом с буквой Р. На железных дорогах России применяют рельсы Р75, Р65, Р50, имеющие массу 1 м рельса 74,4; 64,7; 51,7 кг. На главных путях эксплуатируются рельсы типов Р65 (87,7 % протя­жения путей), Р75 (2,9 %), Р50 (8,8 %), Р43 и легче (2,4 %). В настоящее время укладываются в основном рельсы Р65. При капитальных ремонтах и уклад­ке и удлинении путей применяют старогодные рельсы Р65.


Рельсы должны быть прочными, долговечными (рельсовая сталь долж­на быть твердой, износоустойчивой). Для того чтобы рельс под нагруз­кой не изменял форму и не ломался, ему придают очертание в соответ­ствии с рис. 1.60. За основу формы рельса принята двутавровая балка, так как она лучше всего работает на изгиб. Верхняя часть называется го­ловкой рельса, нижняя — подошвой, соединяет головку рельса с подо­швой — шейка рельса. Для цент­ральной передачи нагрузки от коле­са поверхность катания головки рельса имеет выпуклое криволиней­ное очертание. Средняя часть голов­ки рельсов выполняется радиусом 500 мм, затем 80 мм и для соедине­ния головки рельса с боковыми гра­нями применяется радиус 13—15 мм (близкий к выкружке гребней колес). Это обеспечивает плотное прилегание гребней колеса к рельсу. Боковые грани головок выполняют с уклоном 1:20. Сопряжение боковых граней головок рельсов с их нижними гранями и всех граней подошвы делают по кривым радиуса 2—4 мм.

Нижние грани головки рельса и верхние грани подошвы служат опорны­ми поверхностями для накладок, которые как клин входят между ними в пазуху рельсов, распирая головку и подошву рельса. Нижние грани голов­ки и верхние грани подошвы рельса имеют уклон 1:4.

Переход от головки и подошвы к шейке рельса делается возможно более плав­ным, и сама шейка имеет криволинейное очертание, для того, чтобы обеспечить наименьшую концентрацию напряжений.

Подошве рельса придают достаточную ширину, чтобы обеспечить боковую устойчивость рельса на опорах и достаточную площадь для опирания накладок. Стандартная длина рельсов на сети железных дорог России принята 25 м. Для укладки на внутренних нитях кривых изготавливают укороченные рель­сы длиной 24,92 и 24,84 м.

Рельсы изготавливаются из рельсовой стали. В химический состав стали входят следующие добавки: углерод С для повышения прочности при изгибе, марганец Мп для увеличения износоустойчивости, твердости и вязкости рель­совой стали, кремний Si для повышения твердости и износоустойчивости.

Для обеспечения большей износоустойчивости и долговечности рельсы Р75, Р65, Р50 подвергают термической обработке по всей длине путем объем­ной закалки в масле, с последующим печным отпуском. Объемнозакален-ные рельсы имеют срок службы в 1,3—1,5 раза выше, чем обычные.

Условия эксплуатации рельсов на дорогах Сибири и Дальнего Востока почти вдвое тяжелее, чем в Европейской части России. Поэтому в настоя­щее время созданы рельсы Р65 низкотемпературной надежности с добавка­ми ванадия, ниобия и бора. Для этих рельсов используется электросталь. При температуре ниже 60° рельсы из электростали выдерживают нагрузки вдвое большие, чем из мартеновской стали.

В настоящее время российские рельсы — одни из лучших в мире.

Маркировка рельсов производится для правильной укладки их в путь и определения места и времени изготовления. На шейке рельса через 2,5—3 м указывается марка завода, год и месяц изготовления, тип рельса.

Срок службы рельсов определяется количеством тонн груза, проследовав­шего по ним до их перекладки. После истечения срока службы, рельсы сни­мают, сортируют, ремонтируют и вновь укладывают в путь, но на менее на­пряженные участки пути. Таким образом срок службы рельсов продлевается.

Кроме того, для увеличения срока службы рельсов применяется шлифов­ка головки рельса рельсошлифовальными поездами для удаления неровно­стей на поверхности катания.

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,

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

Грузонапряженность, млн т*км брутто на 1 км в год

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)

Станционные, подъездные и прочие пути

'* 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.

Общий курс железных дорог

Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200

Верхнее строение пути — это балластный слой, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, шпалы, глухие пересечения, мостовые и переводные брусья. ВСП необходимо для принятия и равномерной передачи на основную площадку земляного полотна динамического воздействия от колес подвижного состава.

Меню страницы:

Верхнее и нижнее строение пути

Железнодорожный путь состоит из верхнего строения (рельсы, шпалы, стрелочные переводы, и т.д.) и нижнего строения (земляное полотно, водоотводные и искусственные сооружения). Для пропуска через железнодорожные пути автотранспортных средств устраиваются переезды и путепроводы соответственно в одном или разных уровнях, а для прохода пешеходов — пешеходные мосты и дорожки (тротуары), пешеходные тоннели. Для соблюдения машинистами локомотивов и других подвижных единиц требуемых скоростей движения, в том числе на участках производства путевых работ и в местах образовавшихся неисправностей пути, путь оборудуется электрическими рельсовыми цепями, связанными с работой сигнальных устройств, сигналами, сигнальными и путевыми знаками, устройствами путевого заграждения.

⟦Материалы ВСП⟧

Балластный слой ВСП

Балластный слой — это слой сыпучих материалов (щебня, отходов асбестового производства, гравия, крупно и среднезернистого песка, ракушки). Балластный слой укладывается в виде трапеции на основной площадке земляного полотна.

Рельсы — изготовленные из углеродистой стали балки, укладываемые на специализированных шпалах. Применяются для построения железнодорожных путей различного назначения. Изготовление рельс контролируется различными ГОСТ, для каждого типа, вида рельс.

Рельсы

Рельсовые скрепления

Рельсовые скрепления — это ключевые элементы ВСП (верхнего строения пути) приспособления, соединяющие металлоконструкции между собой и/или с основанием (то есть с деревянными/железобетонными шпалами).

Противоугоны

Стрелочные переводы

Стрелочные переводы — это элементы железной дороги, которые нужны для решения следующих задач: объединение двух или трех колей, идущих рядом; разветвление одной линии на несколько соседних; состыковка параллельно расположенных или пересекающихся путей.

Шпалы — эти брусья уложенные на балластный слой верхнего пути, могут быть деревянными, железобетонными и пластиковыми. Шпалы принимают на себя давление, которое создают рельсы, скрепления промежуточные передают давление на под-шпальное основание.

Деревянные шпалы

Глухие пересечения путей

Глухие пересечения путей — применяются на станциях, промышленно-заводских путях, на перегонах. Когда не требуется переход подвижного состава с одного пути на другой, устраивают глухие пересечения.

⟦Элементы ЖД⟧

На верхнее строение воздействуют такие силы:

  • вертикальные силы от колёс подвижного состава;
  • боковые силы от колёс подвижного состава при повороте его в кривых и при вилянии (поперечном смещении в колее на прямых);
  • продольные силы от колёс вагонов, а также от торможения;
  • продольные силы угона пути;
  • продольные сжимающие или растягивающие силы, возникающие при изменении температуры.

Какие бывают элементы?

Железнодорожный путь это сложный комплекс линейных и сосредоточенных инженерных сооружений и обустройств, расположенных в полосе отвода, образующих дорогу с направляющей рельсовой колеёй. Железнодорожный путь состоит из различных элементов, и если раньше их было меньше, то с развитием новых технологий элементов становится больше.

Основные элементы:

  • Гидрозапорный бетонный слой;
  • Опорный бетонный слой;
  • Омоноличивающий бетонный слой;
  • Подрельсовые основания (железобетонные шпалы, полушпалы, плиты);
  • Рельсы;
  • Рельсовые скрепления;
  • Стрелочная продукция.

Нижние строение пути

Элементы верхнего строения пути

⟦Типы ВСП⟧

Сочетания составных элементов верхнего строения пути для заданных условий эксплуатации образуют его типы. На магистральных дорогах РФ применяют три типа верхнего строения пути: тяжелый, средний, легкий.

Тяжелый тип верхнего строения пути предусматривает применение самых тяжелых термически упрочненных рельсов типа Р75 и балластного слоя из щебня или асбестовых отходов и предназначен для путей с грузонапряженностью брутто более 80 млн. ткм/км в год.

Средний тип предусматривает укладку термически упрочненных рельсов типа Р65 и предназначен для магистралей со значительной грузонапряженностью брутто (от 25 млн. до 80 млн. ткм/км в год), а также для линий с высокоскоростным движением пассажирских поездов – 39 м/с (140 км/ч) и выше и для участков с особо интенсивным движением пассажирских и пригородных поездов (100 и более пар поездов в сутки).

Легкий тип верхнего строения пути имеет две разновидности: для линий с грузонапряженностью брутто от 5 млн. до 25 млн. ткм/км и менее 5 млн. ткм/км в год. В первом случае укладывают новые рельсы типа Р50 или отремонтированные старогодные типов Р75 и Р65, а во втором – и старогодные рельсы типа Р50.

⟦Купить материалы ВСП⟧

Колонка шланговой очистки стрелок ТО-167-50-0 (новая)

Рельсовая накладка 2Р-65 — (восстановленная)

Контррельсовый уголок СП 850 1/11 4,662 м (новый)

Накладка стыковая к рельсу типа Р24 — новая

⟦Ремонт ВСП⟧

1. Усиленный капитальные ремонт.
Усиленный капитальный ремонт пути предназначен для полной замены путевой решетки, собранной из новых материалов верхнего строения пути, сопровождаемой очисткой щебня на глубину более 40 см или заменой других видов балласта.

2. Капитальный ремонт пути.
Капитальный ремонт пути предназначен для замены верхнего строения пути на более мощное или менее изношенное, смонтированное либо полностью из старогодных материалов, либо из старогодных в сочетании с новыми, и сопровождается очисткой щебеночного балласта на глубину от 25 до 40 см, а также частичным обновлением других видов балласта.

3. Усиленный средний ремонт пути.
Усиленный средний ремонт пути производится на участках, где:

  • балластная призма достигла предельных размеров;
  • обочина земляного полотна стала менее допустимых размеров;
  • требуется очистка или замена балласта.

4. Средний ремонт пути.
Средний ремонт пути предназначен в основном для оздоровления балластной призмы за счет сплошной очистки щебеночного балласта (или обновления загрязненного балласта других видов) на глубину от 25 до 40 см, зависящую от класса пути и вида балласта. Ремонт назначается на участках, где не требуется изменять отметку пути или ее изменение не потребует срезки балластной призмы.

5. Подъемочный ремонт пути.
Подъемочный ремонт пути предназначен для периодического восстановления необходимой равноупругости и равнопрочности пути за счет проведения сплошной подъемки (до А-5 см) и выправки пути с подбивкой шпал, улучшения дренирующих свойств балласта в местах выплесков и одиночной замены.

6. Сплошная замена рельсов и металлических частей стрелочных переводов.
Сплошная замена рельсов на участках звеньевого пути и бесстыкового пути с безболтовым или бесподкладочным скреплением производится между усиленными капитальными ремонтами с сопутствующими работами в объеме среднего или подъемочного ремонта пути.

7. Планово-предупредительная выправка пути.
Планово-предупредительная выправка пути с применением комплекса машин предназначена для сплошной выправки пути и расположенных на нем стрелочных переводов с подбивкой шпал в промежутках между ремонтами пути с целью создания необходимой равноупругости подшпального основания. При планово-предупредительной выправке пути величина подъемки не должна превышать, как правило, 2 см.

8. Шлифовка рельсов.
Шлифовка рельсов предназначенная для устранения волнообразного износа и коротких неровностей других видов на поверхности катания рельсов для уменьшения вибрационных воздействий подвижного состава на путь.

9. Капитальный ремонт переездов.
Капитальный ремонт переездов, как правило, производится в комплексе с усиленным капитальным, капитальным или средним ремонтом пути.

При капитальном ремонте переездов выполняются следующие работы: замена настила, конструкция которого устанавливается Инструкцией по устройству и обслуживанию переездов, а также типовыми проектами.

10. Ремонт земляного полотна.
Капитальный ремонт земляного полотна и его сооружений предназначен для восстановления прочности, стабильности и нормальной работоспособности земляного полотна, его водоотводных и укрепительных сооружений.

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

Элементы верхнего строения

1 — рельсы, 2 —шпалы; 3 — промежуточ­ные рельсовые скрепления; 4 — щебеночный балласт; 5 — песчаная подушка

Схема передачи давления от колес подвижного состава иа земля­ное полотно

Рис. 48. Схема передачи давления от колес подвижного состава иа земля­ное полотно

На железных дорогах СССР непрерывно увеличиваются масса по­ездов и скорости движения. Следовательно, верхнее строение, срок службы которого измеряется десятилетиями, должно иметь достаточ­ный запас прочности и эксплуатационной стойкости. Этому способст­вует переход на более мощный тип верхнего строения пути, а также совершенствование его элементов.

Читайте также: