24.Основные площадки земляного полотна. Назначение, виды и условия применения.
Верхняя часть земляного полотна ,на кот. укладывается верхнее строение ж. д.пути наз. ОСНОВНОЙ ПЛОЛЩАДКОЙ .Форма и размеры осн. площадки зависит от кол-ва главных путей, хар-к грунта и категорий линии(рис смотреть в тел.).Кат.линии в недренирующих грунтах основная площадка им. вид.трапеции,осн. трап. зависит от кат. линии 7.1-7.6(рис. смотреть в тел.)и смотреть вопр 23 !
Поверхность земляного полотна, на которую укладывают верхнее строение пути, называется основной площадкой. В зависимости от положения основной площадки относительно поверхности земли различают следующие виды земляного полотна (рисунок 5): насыпь (а), выемка (б), полунасыпь (в), полувыемка (г), полунасыпь-полувыемка (д), нулевое место (е).
Рис. 5. Поперечные профили земляного полотна: а – насыпь; б – выемка; в – полунасыпь; г – полувыемка; д – полунасыпь-полувыемка; е – нулевое место
25.Балластный слой.(виды, назначение, особенности)- На железных дорогах России применяются два принципиально различных типа железнодорожного пути; с балластным слоем и без него. Сферы рационального применения пути безбалластного типа ограничиваются недеформируемым нижним строением пути (большие металлические мосты, тоннели, эстакады). На отечественных 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.
Основным назначением балластного слоя является восприятие давления от шпал и равномерное распределение его на основную площадку земляного полотна, обеспечение устойчивости шпал под воздействием вертикальных и горизонтальных сил, обеспечение упругости подрельсового основания , отвод поверхностных вод. Материал для балласта должен быть прочным, упругим, устойчивым под нагрузкой и атмосферными воздействиями, дешевым. Кроме того, он не должен дробиться при уплотнении, пылить при проходе поездов, раздуваться ветром, размываться дождями, прорастать травой. В качестве балласта используют сыпучие, хорошо дренирующие упругие материалы: щебень, гравий, песок, отходы асбеста, ракушечник. Щебень хорошо пропускает воду, не смерзается в зимнее время, превышает срок службы балласта из любого другого материала. Однако щебень быстрее загрязняется различными сыпучими материалами (углем, торфом, рудой), просыпающимися на путь при перевозках. Для предохранения щебня от загрязнения грунтом при вдавливании в земляное полотно, а также для уменьшения расхода щебня его укладывают на песчаную подушку. Гравийный и гравийно-песчаный балласт дешевле щебня, меньше загрязняется, но вместе с тем менее устойчив к нагрузкам, хуже пропускает воду и может смерзаться в зимнее время. Асбестовый балласт представляет собой отходы асбестового производства в виде раздробленных горных пород с присутствием мелких свободных волокон асбеста. При достаточно высокой несущей способности, малой засоряемости, больших удобствах выправки пути асбестовый балласт имеет и недостатки — сильно пылит при высоких скоростях движения и недостаточно устойчив против размыва ливневыми дождями. Ракушечник, как балласт, имеет местное значение и применяется только на малодеятельных линиях. Размеры балластного слоя зависят от первоначального модуля упругости грунта, объема пропущенной нагрузки и осевых нагрузок подвижного состава. Балласт укладывается на земляное полотно в форме балластной призмы, которая бывает однослойная, двухслойная (щебеночный или асбестовый балласт поверх песчаной подушки); трехслойная (асбестовый балласт поверх щебеночной призмы на песчаной подушке). Для железнодорожных путей установлены типовые поперечные профили балластной призмы или балластного слоя. Толщина балластного слоя под шпалой должна быть от 25 до 55 см в зависимости от материала балласта, грунта земляного полотна, шпал, класса линии, а толщина песчаной подушки под щебнем должна быть не менее 20—25 см в зависимости от класса линий. При скальных, крупнобломочных и песчаных грунтах земляного полотна подушка не делается. Ширина балластной призмы по верху на однопутных линиях составляет 3,2-3,6 м. На двухпутных линиях – увеличивается на ширину междупутья. Толщина слоя составляет 0,45 – 0,6 м.
26.Шпалы.— опоры для рельсов в виде брусьев. В железнодорожном пути обычно укладываются на балластный слой верхнего строения пути и обеспечивают неизменность взаимного расположения рельсовых нитей, воспринимают давление непосредственно от рельсов или от промежуточных скреплений и передают его на подшпальное основание (обычно — балластный слой, в метрополитене — бетонное основание).).
Шпалы являются основным видом подрельсовых оснований и служат для восприятия давления от рельсов и передачи его на балластный слой. Кроме того, шпалы предназначены также для крепления к ним рельсов и обеспечения постоянства ширины колеи. Помимо шпал, к подрельсовым основаниям относятся мостовые и переводные брусья, отдельные опоры в виде полушпал, а также сплошные опоры в виде плит и рам. Шпалы должны быть прочными, упругими, дешевыми и обладать достаточным сопротивлением электрическому току. Эпюра шпал (число шпал на 1 км) обычно равна 1440-2200 шт/км (на отечественных ж. д.- 1840-2000 шт/км). Материалом для шпал служит дерево, железобетон, металл. На всех железнодорожных магистралях мира более мощные рельсы обычно укладывают на железобетонные шпалы. ВИДЫ ШПАЛ:
- Деревянные шпалы изготавливаются по ГОСТ 78-2004(Шпала 1 типа, пропитанная — используется для главных путей,Шпала 2 типа, пропитанная — используется для подъездных и станционных путей).Шпалы из дерева подразделяются на три вида:1)обрезные (отёсанные со всех 4 сторон),2)полуобрезные (отёсанные только с 3 сторон),3)необрезные (отёсанные только сверху и снизу).Около 90% всех шпал на железных дорогах мира составляют деревянные, пропитанные масляными антисептиками. Достоинством этих шпал является легкость, упругость, простота изготовления, удобство крепления рельсов, высокое сопротивление токам рельсовых цепей. Недостатком деревянных шпал является сравнительно небольшой срок службы (15—18 лет) и значительный расход деловой древесины. Для изготовления деревянных шпал обычно используются сосна, ель, пихта, лиственница, реже кедр, бук, береза.Стандартная длина деревянных шпал 2750 мм, а для особо грузонапряженных участков по заказу МПС изготовляют шпалы длиной 2800 мм. На 1 км. пути укладывается 1440-1600-1840-2000 шт/м.
- Железобетонные шпалы,Стальные шпалы,Шпалы из пластика.
Железобетонные шпалы применяются с 1957г. имеют большой срок службы (40-50 лет), обеспечивает высокую устойчивость пути, плавность движения поездов, однако они сложны в эксплуатации, очень тяжелые, стоят дороже и обладают высокой жесткостью. Для уменьшения жесткости на жел.бет. шпалах под металлические прокладки и под рельсы помещают резиновые прокладки.
27.Рельсы. Бесстыковый путь - Назначение бесстыкового пути — ликвидация или сведение к минимуму числа рельсовых стыков в пути, которые являются самым напряженным и слабым местом пути. Достоинствами бесстыкового пути по сравнению со стыковым являются:( —снижение основного удельного сопротивления движению поездов и, следовательно, экономия топлива на тепловозах и электроэнергии на электроподвижном составе на тягу до 12—15 %; —продление срока службы верхнего строения пути за счет уменьшения в 1,8—2,0 раза отказов рельсовых плетей по дефектам; —снижение на 25—30 % объема работ по выправке пути; сокращение в 1,5—2,0 раза потребностей в очистке щебеночного балласта на направлениях перевозки руды и угля;экономия до 4,5 т/км расхода металла на стыковые скрепления;—повышение плавности движения поездов и улучшение ездового комфорта пассажиров; —повышение надежности работы электрических рельсовых цепей автоблокировки, автостопа (устройство автоматического торможения без участия машиниста), электропневматического тормоза.Бесстыковой путь представляет собою путь из сварных рельсовых плетей, длина которых(до 800 м).РЕЛЬСЫ— стальные балки специального сечения, укладываемые на шпалах или других опорах для образования, как правило, двухниточного пути, по которому перемещается подвижной состав железнодорожного транспорта.Рельсы служат для направления колёс при их движении.Виды рельсов:Рельсы железнодорожные узкой колеи (Р8, Р11, Р18, Р24);Рельсы рудничные, для шахтных проводников (Р33, Р38, Р43) ;Рельсы железнодорожные для путей промышленных предприятий (РП50, РП65, РП75);Рельсы крановые (КР70, КР80, КР100, КР120, КР140);Рельсы железнодорожные (Р50, Р65, Р75);Рельсы рамные (РР65) ;Рельсы контррельсовые (РК50, РК65, РК75);Рельсы остряковые (ОР43, ОР50, ОР65, ОР75);Рельсы трамвайные желобчатые (Т58, Т62);Рельсы усовиковые (УР65).
Рельсы непосредственно воспринимают давление подвижного состава и направляют его движение. Их изготовляют из высокопрочной стали с высоким содержанием углерода, материал должен быть твердым, но не хрупким, для повышения прочности рельсы закаливают. Выпускают стандартные длины 25м. Для укладки кривых участков 24,92м, 24,84м. В зависимости от массы и поперечного профиля: Р43, Р50, Р65, Р75. Выбор типа рельсов зависит от грузонапряженности линии, нагрузки и скорости движения поездов.
На главных путях и на путях движения пас. поездов – Р65.
На линиях высокоскоростного пассажирского движения - Р75.
На приема – отправочных путях и на путях грузового движения – Р50.
На путях грузовых районах и на мало деятельных участках – Р43.
Для замены выявленных дефектов рельсов на каждом км пути имеется км запас рельсов, хранящихся на спец. Станках. . Иногда железнодорожные пути укладывают сварными рельсовыми плетями (800м) – безстыковой путь. Одна из особенностей безстыкового пути состоит в том, что хорошо закрепленные рельсовые плети при повышении или понижении температуры не могут изменять свою длину из-за этого в жаркую погоду может произойти выброс путей с образованием опасного зазора. Безстыковой путь укладывают на железобетонных шпалах с раздельным скреплением и на щебеночном балласте.
28.Рельсовые скрепления — важнейший элемент верхнего строения пути, в существенной степени определяющий надежность, параметры геометрии и пространственной жесткости рельсовой колеи, от чего зависят условия взаимодействия пути и подвижного состава, а также его стоимость при устройстве и затраты в течение жизненного цикла.Промежуточные рельсовые скрепления предназначены для надежного соединения рельсов с подрельсовым основанием и обеспечения электроизоляции рельсовых нитей на участках с автоблокировкой и электротягой. При этом они должны уменьшать уровень вибраций, передающихся от рельсов на шпалы и далее на балласт и земляное полотно.
Рельсовый путь представляет собой две непрерывные расположенные на определенном расстоянии друг от друга нити. Это обеспечивается за счет крепления рельсов к шпалам и отдельных рельсовых звеньев между собой.
Рельсы к шпалам крепятся с помощью промежуточных скреплений, которые должны обеспечить надежную и достаточно упругую связь рельсов со шпалами, сохранить постоянство ширины колеи и не допускать продольного смещения рельсов.
Промежуточные скрепления бывают: костыльные (нераздельные, смешанные); клеммные (раздельные).
Костыльные применяются для крепления рельсов к деревянным шпалам. Неразделенные скрепления – когда рельс и металлическая прокладка крепится к шпалам одновременно одним или двумя костылями. Смешанное скрепление – это когда отдельно двумя костылями крепится металлическая прокладка к шпалам, а затем еще 2-3 костылями и металлической прокладкой и рельс крепится к шпалам.
Клеммные скрепления применяются для крепления рельсов, как на деревянных, так и на железобетонных шпалах. Оно состоит из болтов, металлических прокладок, гаек и пружинных шариков. Недостатком клеммных скреплений является большой расход металла, множество деталей, трудоемкость работ при ремонте и замене рельс. Преимущества: отсутствует вибрация прокладок, надежное обеспечение постоянства ширины колеи. Кроме того не требуется дополнительного закрепления пути от угона.
29.Стыковые скрепления. Рельсовые звенья соединяют друг с другом с помощью стыковых скреплений, основными элементами которых являются накладки, болты с гайками и пружинные шайбы. Стыковые накладки предназначены для восприятия в стыке изгибающих и поперечных сил. Двухголовые накладки изготавливают из высокопрочной стали и подвергают закалке. На линиях с автоблокировкой на границах блок-участков применяют изолирующие стыки, препятствующие прохождению электрического тока от одного из соединяемых рельсов к другому. Существуют два типа изолирующих стыков: с металлическими объемлющими накладками и клееболтовые. На линиях с электрической тягой и автоблокировкой для беспрепятственного прохождения тока через стык устанавливают специальные стыковые соединители.
Стыковые скрепления служат для соединения рельсов между собой. Они состоят из двух накладок, болтов, пружинных шайб и гаек. Гайки на болтах завинчиваются таким образом, чтобы дать возможность рельсам перемещаться в накладках при изменении под воздействием температуры. По этой же причине отверстие в накладках – овальной формы. между торцами рельс оставляют зазор не менее 20мм. Стыковые скрепления могут располагаться на одной шпале, на двух шпалах и на весу. Стыки обеих рельсовых нитей располагаются друг против друга.
30.Противоугоны. Под действием сил, которые возникают при движении поездов, особенно при торможении на затяжных спусках, может происходить продольное перемещение рельсов по шпалам или вместе со шпалами по балласту, называемое угоном пути. На двухпутных участках угон происходит по направлению движения, а на однопутных линиях он бывает двусторонний. Наилучший способ предотвращения угона пути связан с применением щебеночного балласта и раздельных промежуточных скреплений, которые обеспечивают достаточное сопротивление продольному перемещению рельсов и не требуют дополнительных средств их закрепления.При нераздельном и смешанном скреплениях для предотвращения угона пути применяют противоугоны.
Это крупные противоугонные скобы, которые защепляются на подошве рельсов и упираются в шпалы. Применяются так же самозаклинивавающиеся противоугоны.Стандартные пружинные противоугоны представляют собой пружинную скобу, защемляемую на подошве рельса и упирающуюся в шпалу. На 25-метровом рельсовом звене устанавливают от 18 до 44 пар про-тивоугонов.
31.Стрелочные переводы-Для перехода подвижного состава с одного пути на другой служат устройства по соединению и пересечению пути, относящиеся к верхнему строению. Соединение путей осуществляется с помощью стрелочных переводов, а пересечение с помощью глухих пересечений путей. С применением стрелочных переводов и глухих пересечений устраивают соединения путей называют съездами и стрелочными улицами.
Вид и его размеры зависят от его геометрической формы, от марки крестовины и от типа рельс. В зависимости от количества присоединенных путей и угла наклона, стрелочные переводы бывают одиночные, двойные и перекрестные. 1.Одиночные :Обыкновенные а)Левосторонние б)Правосторонние; Симметричные; Несимметричные а)Разносторонние б) Односторонние 2.Двойные: Симметричные (тройники); Несимметричные; Перекрестные. Марка крестовины стр.пер. – тангенс угла поворота крестовины или отношение ширины сердечника крестовины к его длине. 1/4,5 1/5 1/6 (на путях горловин сортировочных парков) 1/9 (применяется на приемо-отправочных путях и на путях грузового движения) 1/11 (применяется на главных путях и на путях пассажирского движения) 1/18 1/22 (на путях высокоскоростного пассажирского движения)