11.6. Укладка укороченных рельсов

Укороченные рельсы укладывают на внутренней нити кривой для того, чтобы установить рельсовые стыки обеих нитей по наугольнику, поскольку длина кривой по внутрен­ней нити меньше, чем по наружной.

Определим для любого вида кривой величину, на кото­рую внутренняя нить будет короче наружной для любого отрезка кривой между сечениями АА₁ и ВВ₁ (рис. 11.16), заключенного в угле  = ₂ — ₁

Длина наружной нити АВ равна

а длина внутренней нити

Укорочение при этом

или при (ρ_н — ρ_в) = S₁

(11.31)

Как известно, для переходной кривой  = lo²/2С, а для круговой =l_Kp/R. Таким образом, полное укорочение на переходной кривой _пк= S₁lo²/2C, а на круговой _кр= S₁lкр/R. Суммарное укорочение на двух переходных кри­вых и на одной круговой

(11.32)

На практике очень трудно добиться точного совпадения по наугольнику стыков внутренней и наружной нитей, по­этому допускают некоторую разбежку, иначе потребова­лось бы иметь много рельсов различной длины.

В СССР принято четыре типа укорочений: для рель­сов длиной 12,5 м К₁=40 мм, К₂= 80 мм и Кз = 120 мм; а для рельсов длиной 25 м К₂ = 80 мм и К₄ = 160 мм. Несовпадение стыков допу­скают на величину, не пре­вышающую половины укоро­чения К.

Обозначим через N_y число укороченных рельсов в од­ной системе кривых, например в двух переходных и одной круговой. При принятом стандартном укорочении К

N_y = e_c/K. (II.33)

Порядок расчета и размещения укороченных рельсов в указанной системе кривых обычно принимают следующий: устанавливают положение первого стыка относительно НПК;

определяют общее число звеньев в системе кривых по выражению

(11.34)

где /_нр — длина нормального стандартного рельса;

определяют суммарное укорочение _с по формуле (11.32) и число укороченных рельсов, укладываемых в дан­ную систему кривых, по формуле (11.33);

Рнс. 11.16. Расчетная схема для определения укорочения внут­ренней рельсовой нити кривой

составляют таблицу из шести столбцов для определе­ния порядка укладки укороченных рельсов. В первом столб­це такой таблицы показывают границы элементов пути в плане — переходных кривых и круговых; во втором дают номера рельсов и их домеров (м), переходящих с одного эле­мента цути на другой; в третьем приводят длины нормаль­ных рельсов с учетом зазора в стыке, равного 0,01 м, и длины частей рельсов, переходящих с одного элемента пла­на пути на другой. В четвертом пишут расчетные укороче­ния элементов пути и рельсов (мм), в пятом — забеги или отставания стыков (мм); в шестом столбце записывают, какой рельс надо уложить: укороченный или нормальный.

Забег (отставание) стыков внутренней нити относитель­но наружной и место укладки укороченного рельса можно определять по формуле

З_п = З_п-₁ + -к:, (11.35)

где 3„ — забег в рассматриваемом стыке;

З_п-₁ — забег в предыдущем стыке со знаком + или —;

 — расчетное укорочение рельса илн его части на рассма­триваемом элементе пути;

К — стандартное укорочение рельса, принятое для расчета и укладки.

Если в выражении (11.35) сумма З_п-₁ +  не превышает половины стандартного укорочения, то величина К в нем должна отсутствовать, и в этом случае укладывать надо нормальный рельс. Если же сумма З_п-₁ + к больше поло­вины стандартного укорочения, то в формуле член К при­сутствует, и в этом случае надо укладывать укороченный рельс. Таким образом и определится порядок укладки нормальных и укороченных рельсов на внутренней нити кривой.

При вычислении забега или отставания в каждом стыке по формуле (11.35) следует учитывать, что присутствие сла­гаемого К означает, что укладывается укороченный рельс, для того чтобы забег или отставание не превышали полови­ны принятого укорочения.

В соответствии с вышеизложенным расчетное укорочение одного рельса или части его для круговой кривой

(»-36)

где S₁ = 1,6 м;

/_н — длина нормального рельса или его части, перешедшая на другой элемент плана;

R — радиус круговой кривой.

Например, при укладке в кривую R = 800 м нормальных 25- метровых рельсов и укороченных (длиной 24,92 м) с укорочением К = 80 будем иметь:

здесь /_н = 25,01 с учетом длины на зазор, равный 0,01 м, а забеги (отставания) при совпадении начала круговой кривой со стыком, определенные по формуле (11.35), составят:

3₁= 0 + 50 — 80 = —30 мм (укороченный рельс);

3₂ = -30 + 50 = +20 мм (нормальный рельс);

3₃= + 20 + 50 — 80 = —10 мм (укороченный рельс) и т. д.

Еслн же начало круговой кривой не совпадает со стыком, на­пример находится от него на расстоянии 16 м, то первое укорочение будет определяться для части длины рельса, раиной 25 — 16 = = 9 м, т. е.

а забеги (отставания) будут определяться так:

З₁ = 0 + 18 = + 18 мм (нормальный рельс);

З₂ = + 18 + 50 — 80 = —12 мм (укороченный рельс);

З₃ = —12 + 50 = +38 мм (нормальный рельс) и т. д.

В пределах переходной кривой укорочение для участка от начала ее до 1_п определяется по формуле

Для одного же рельса в пределах переходной кривой укорочение

где  — центральный угол кривой /_п —

l_п — участок переходной кривой от начала или конца ее, включая рельс, для которого определяется укороче­ние;

/_п-1 — участок переходной кривой от начала или конца ее за вычетом длины этого рельса.

Увеличение междупутных расстояний в кривых на двух­путных и многопутных участках делают потому, что при движении по кривым крайние части экипажей выдаются наружу, а середина — внутрь кривой. В связи с этим уменьшается установленное расстояние между отдельными точками экипажей, движущихся одновременно по разным путям одного и того же двухпутного участка. Кроме того, встречающиеся в кривой экипажи сближаются и в вертикаль­ной плоскости в том случае, когда возвышение наружного рельса на наружной кривой больше, чем на внутренней. Междупутные расстояния увеличиваются в соответствии с техническими условиями проектирования железных дорог в зависимости от радиуса кривой.

3