Реферат на тему балластный слой

Обновлено: 05.07.2024

Назначение и требования, предъявляемые к балластному слою на железных дорогах. Поперечные профили балластной призмы. Конструкции балластной призмы. Периоды работы традиционной балластной призмы и мероприятия по "омоноличиванию" балластной призмы.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	лекция
Язык	русский
Дата добавления	14.09.2017
Размер файла	1,1 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Конструкция и принцип работы насоса, описание его технических характеристик. Гидравлический расчет проточной части, деталей центробежного насоса на прочность. Эксплуатация и обслуживание оборудования. Назначение и принцип действия балластной системы.

курсовая работа [172,0 K], добавлен 04.06.2009

Инженерные расчеты трубопроводов разных диаметров, балластных насосов разных типов, применяющихся на судах. Классификация судовых систем, перспективы их развития. Составные части систем. Основные требования к балластной системе. Требования МАРПОЛ 73/78.

курсовая работа [577,1 K], добавлен 10.12.2013

Применение щековых дробилок в промышленности для крупного и среднего дробления кусковых материалов. Основные параметры - размеры загрузочного и разгрузочного отверстий. Схема подвеса подвижной щеки. Условие выпадения призмы материала при заданном захвате.

курсовая работа [104,9 K], добавлен 18.12.2010

Анализ конструкции металлорежущих станков. Назначение, основные узлы и принцип работы плоскошлифовального станка. Кинематический расчет, построение структурной сетки и графика частот вращения. Технические требования, предъявляемые к режущему инструменту.

курсовая работа [2,4 M], добавлен 06.09.2015

Требования, предъявляемые к тепловому оборудованию предприятий общественного питания. Назначение и классификация пищеварочных котлов, их современные конструкции. Описание модернизированной конструкции котла газового секционного модульного КПГСМ-60.

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 выправления 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.

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 А_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 приемоотправочных путях станций принята равной 25 см, а на прочих

1 — щебень; 2 — песок; Ь_щ — расстояние от края шпалы до начала откоса; И_П — толщина песчаной подушки; А_щ — толщина щебеночного балласта под шпалой станционных путях — 15 см. Все основные направления сети железных дорог России имеют на главных путях щебеночный балласт.

Общий курс железных дорог

Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200

Балласт (голл. ballast) — минеральный сыпучий материал для верхней части строения пути (балластной призмы) в железнодорожном путевом хозяйстве.

Содержание

Общее описание

Балласт заполняет пространство между нижней постелью шпал или других рельсовых опор и основной площадкой земляного полотна, а также за торцами шпал, в шпальных ящиках. На железных дорогах общего пользования с грунтовым земляным полотном (более 99% протяжения пути) верхнее строение пути с балластным слоем является единственной конструкцией, применяемой как по техническим, так и экономическим показателям. Балласт — один из важнейших элементов верхнего строения железнодорожного пути. Он обеспечивает вертикальную и горизонтальную устойчивость пути под воздействием поездных нагрузок и изменяющихся температур. От конструкции и качества балластного слоя зависят общее состояние железнодорожного пути, уровень допускаемых скоростей движения поездов, сроки службы всех элементов верхнего строения пути (рельсов, скреплений, шпал), затраты на текущее содержание пути и вся система его ремонтов.

Требования

Балластный слой должен:

воспринимать давление от шпал (брусьев на стрелочных переводах) и распределять его практически равномерно на возможно большую площадь земляного полотна
обеспечивать стабильное проектное положение рельсошпальной решетки в процессе эксплуатации
обеспечивать возможность выправки пути в профиле и плане за счет балластного слоя (подбивкой, рихтовкой) для компенсации неизбежных остаточных деформаций
быстро отводить воду из балластной призмы и с основной площадки земляного полотна, препятствовать переувлажнению и пересыханию верхнего слоя грунта земляного полотна, потере им несущей способности (весной) и пучению (зимой)
участвовать в формировании оптимальной упругости подрельсного основания, особенно при железобетонных шпалах
иметь низкую электропроводность, обеспечивающую нормальную работу рельсовых цепей автоблокировки вне зависимости от погодных условий

Балластные материалы

К балластным материалам предъявляются различные, порой противоречивые требования:

быть твердым и прочным (износостойкость) и одновременно упругим (амортизационная способность)
быть достаточно крупным (стабильность положения рельсошпальной решетки) и одновременно мелким (ровная опорная поверхность под шпалами)
иметь зерна формы, близкой к кубической (улучшается износостойкость зерен и распределяющая способность призмы, но одновременно снижается ее общая несущая способность: призма "расползается" под нагрузкой)
содержать зерна вытянутой формы (лещадные или игловатые), прошивающие и расклинивающие балластный слой (повышается устойчивость призмы), но одновременно имеющие повышенную ломкость под нагрузкой (растут осадки)

К балластным материалам относятся:

щебень, получаемый при дроблении горных пород
отходы асбестового производства, представляющие собой мелкие фракции раздробленных пород с небольшим содержанием свободных волокон несортового хризотил-асбеста
галечно-гравийно-песчаная смесь, образующаяся в результате естественного разрушения горных пород
крупно- или среднезернистый песок

На щебеночный и асбестовый балласт укладываются главные пути, стрелочные горловины и отдельные стрелочные переводы, приёмо-отправочные пути, по которым предусмотрен безостановочный пропуск поездов, пути на горбах горок и горочные стрелочные переводы, а также некоторые деповские пути. Щебёночный балласт при эксплуатации засоряется и требует периодической очистки. Асбестовый балласт хорошо стабилизируется при движении поездов, сохраняя форму балластной призмы. При смачивании дождём на поверхности этого балласта образуется корочка, препятствующая проникновению засорителей и способствующая стеканию воды. Поэтому такой балласт находит всё более широкое применение, прежде всего на сильно засоряемых участках. Гравийный и песчано-гравийный балласт используется на малодеятельных участках (грузонапряжённость до 25 млн. тонно-километров в год). В качестве балласта иногда применяют различные местные материалы, например ракушечник или металлургический шлак (главным образом на подъездных путях заводов).

Механизация работ

При проведении путевых работ по строительству, ремонту и текущему содержанию железнодорожного пути применяются следующие путевые машины:

Балластный слой, являющийся основанием для рельсовых опор, имеет следующие назначения:
равномерно распределять воспринимаемые от рельсовых опор нагрузки на возможно большую поверхность основной площадки земляного полотна;
оказывать достаточное сопротивление боковым и продольным смещениям шпал под воздействием поездной нагрузки;
отводить поверхностные воды от рельсо-шпальной решетки;
амортизировать удары подвижного состава, происходящие из-за неровностей пути и на поверхности катания колес;
допускать возможность выправки положения рельсо-шпальной решетки в плане и профиле.
В соответствии с этим к балластным материалам предъявляются следующие требования: они должны быть достаточно прочными и устойчивыми, хорошо пропускать воду (кроме асбестового балласта) и при намокании не терять устойчивости, не ухудшать своих качеств при многократном замораживании и оттаивании, возможно меньше раздробляться от воздействия механизмов и инструментов, применяемых для уплотнения балласта под шпалами, не пылить при проходе поездов, не выдуваться ветром, не размываться дождями.
Для балластного слоя используют сыпучие, хорошо дренирующие упругие материалы. Лучшими балластными материалами являются щебень из твердых каменных пород и щебень из валунов и гальки.
По обеспечению стабильности пути равноценным щебеночному является асбестовый балласт. Существенно уступают ему карьерный гравий и ракушка. Значительно менее устойчив путь на песчаном балласте.
Щебень изготавливают дроблением изверженных и осадочных твердых пород камня.
В соответствии с ГОСТ 7392—70 предусмотрено изготовление щебня двух основных фракций (долей):
с размерами зерен от 25 до 60 мм;
с размерами зерен от 25 до 50 мм.
Допустимое количество зерен с размерами от 60 до 70 мм для первой из этих фракций ограничено 5% и с размерами от 50 до 60 мм для второй фракции — 10% по массе; частиц размерами менее 25 мм допускается в каждой из этих фракций не более 5%, в том числе частиц менее 1 мм — не более 1 %.
Этим же стандартом предусмотрен выпуск щебня и с зернами от 5 до 25 мм из мелкого дробленого материала изверженных и прочных осадочных пород, получаемого в результате отсева основных путевых фракций щебня. Этот мелкий щебень разрешается применять для балластировки станционных путей (за исключением приемо-отправочных), а также для балластировки малодеятельных главных путей.
Щебень из валунов и гальки (ГОСТ 7393—71) выпускают двух основных фракций:
с размерами зерен от 25 до 60 мм;
с размерами зерен от 25 до 50 мм.
Зерна крупнее верхнего предела крупности и нижнего предела крупности допускаются в тех же процентных соотношениях, как и для щебня, а зерна размером менее 0,1 мм допускаются в количестве до 1,5%.
Асбестовый балласт представляет собой отходы асбестового производства. Ему свойственны такие положительные качества, как сильная уплотняемость, малая засоряемость, восприятие больших нагрузок. К недостаткам относится то, что в первое время после укладки он сильно пылит при высоких скоростях движения, а при сильных ливнях несколько размываются откосы балластной призмы.
Асбестовый балласт применяют для балластировки главных и станционных путей наравне со щебеночным балластом.
Карьерный гравий представляет собой природную песчано-гравийную смесь, образовавшуюся в результате естественного разрушения изверженных осадочных пород. В соответствии с ГОСТ 7394—70 в карьерном гравии должно быть частиц с размером зерен от 3 до 60 мм не менее 40% и не более 80% массы и размерами от 0,1 до 3 мм — не менее 20% и не более 43% общей массы.
Положительным качеством гравийного балласта является его меньшая засоряемость, чем щебеночного. На станционных путях и на первых 100—200 км главного пути от мест погрузки угля и руды применение карьерного гравия является целесообразным, если грузонапряженность не превышает 25 млн.ткм/км брутто.
Ракушка, как балласт, имеет местное значение и применение ее оправдано на линиях с небольшой грузонапряженностью. В балластный слой пригодна ракушка, в которой частиц размером 0,5 мм и более содержится не менее 50% общей массы.
Песчаным и песчано-гравийным балластом служит природный крупнозернистый песок и песчано-гравийная смесь, содержащая зерен с размерами от 3 до 100 мм до 80% общей массы, в том числе зерен с размерами от 60 до 100 мм — от 0 до 10%, или смесь с содержанием зерен размерами менее 3 мм до 100%, если в ней частиц размером менее 0,5 мм более 49%.
Применение песчаного и песчано-гравийного балласта допускается только как исключение на малодеятельных линиях и станционных путях.

Рис. 59. Некоторые поперечные профили балластного слоя:
а, б, в — из щебня при деревянных шпалах: на однопутном участке в прямой (а) и в кривой (6) и на двухпутном участке в прямой (в); г, д, е, ж — из щебня при железобетонных шпалах: на прямой однопутного участка (г), на кривой однопутного участка (д), на прямой двухпутного участка (е), на кривой двухпутного участка (ж), з — из карьерного гравия, ракушки, песка при деревянных шпалах двухпутного участка в кривой; hб — толщина балластного слоя под шпалой; hn — толщина слоя песчаной подушки; d — плечо балластной призмы; А — величина уширения междупутья в кривой по условиям габарита

При балластном слое из щебня между ним и земляным полотном устраивают песчаную подушку, для которой используют часть прежнего песчаного или гравийного балласта, если его загрязненность не превышает 20% по массе, или чистый песчаный или гравийный балласт при большей загрязненности имеющегося в пути. При земляном полотне из скальных и чистых крупно- и среднезернистых песчаных грунтов песчаную подушку не устраивают. Балластную призму из асбестового балласта, карьерного гравия, ракушки отсыпают однослойной.
Песчаная подушка толщиной не менее 20 см необходима для увеличения общей толщины балластного слоя, а также для предотвращения проникания щебня в грунт земляного полотна и грунта — в щебеночный слой.
Поперечные профили балластного слоя (рис. 59) в зависимости от типа верхнего строения пути имеют следующие размеры (см):

Читайте также: