19.Конструкция усиления подшпального основания на подходах к мостам

На мостах с ездой на балласте целесообразно сохранять тот же шпал, что и на примыкающих подходах. При этом, если на подходах уложены железобетонные шпалы, то и на мосту укладывают то же железобетонные шпалы.

На линиях с интенсивной засоряемостью балласта на мостах и на подходах к ним рекомендуется укладывать асбестовый балласт на дренирующем слое из щебня независимо от вида балласта на участке. На участках сплошного применения асбестового балласта его нужно укладывать и в пределах мостов.

Путь на мостах укладывается на балласт, на деревянных или ж/б шпалах, деревянных поперечинах, на металлических поперечинах и безбалластных ж/б плитах. Конструкция мостового полотна должна соответствовать техническим нормам и требованиям, изложенным в Указаниях по устройству и конструкции мостового полотна на ж/д мостах.

В качестве балласта на мостах и подходах к ним применяется щебень из твердых пород. Путь на мостах и подходах, эксплуатируемый на асбестовом балласте, в плановом порядке переводится на щебеночный балласт. На подходах к мостам с безбалластной проезжей частью при необходимости следует устраивать участки переходного пути по проектам, согласованным с ЦП ОАО «РЖД».

Ширина плеча балластной призмы должна быть не менее 35 см. На путях 4-го и 5-го классов на прямых участках пути и в кривых радиусом 600 м. и более, допускаемая ширина балластной призмы – не менее 25 см.

Толщина слоя балласта под шпалой в подрельсовой зоне должна быть не менее 25 см. Максимальная толщина балластного слоя под шпалой не должна превышать 40 см., а на мостах с консолями – 35 см. 20.переходные кривые

3. Для обеспечения плавного перехода подвижного состава из прямой в круговую кривую устраиваются переходные кривые. В пределах переходных кривых выполняется отвод кривизны, возвышения и уширения колеи, если это требуется (в зависимости от радиуса). Форма переходной кривой должна обеспечивать плавное изменение кривизны, возникающих инерционных сил и соответствующих им ускорений. Теоретически правильная переходная кривая, отвечающая всем условиям, имеет форму радиоидальной спирали (клотоиды), уравнение которой имеет вид

г де l_x – длина дуги переходной кривой от начала координат;ρ – переменный радиус переходной кривой;С – параметр переходной кривой, который равен:

С = l₀·R

где l₀ -полная длина переходной кривой.

Переходная кривая

При резком изменении кривизны пути поперечные силы, действующие на подвижной состав, изменяются скачкообразно, что приводит к повышенному динамическому воздействию на путь и экипажную часть, увеличивая их износ, повышает вероятность схода с рельсов или опрокидывания подвижного состава 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.

В пределах переходных кривых также отводится (изменяется) возвышение наружной рельсовой нити в кривой

21.Определение динамической нагрузки от колеса на рельс1. Вертикальная динамическая максимальная нагрузка Р , кг, колеса на рельс определяется по формуле

   где Р_ср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг;  l – нормирующий множитель, определяющий вероятность появления Р ; S – среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг.Для расчетов принята вероятность события (возникновения Р ), равная 0,994, т. е. из 1000 случаев прохода колеса в расчетном сечении только в 6 случаях возможно превышение Р , при этом значение l =2,5.

2. Среднее значение вертикальной нагрузки P_cp, кг, колеса на рельс рассчитывается   Р_ср=Р_ст+0,75 Р_р^max,                                                          где Р_ст – статическая нагрузка колеса на рельс, кг (прил.1 табл.1); Р_р^max – динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс, возникающая за счет колебания кузова на рессорах, кг.

3. Динамическая максимальная нагрузка колеса на рельс, кг, возникающая в результате колебания кузова на рессорах определяется как

                                                Р_р^max=Ж z_max,                                                        где Ж – жесткость рессорного подвешивания, приведенная к колесу, кг/мм (прил. 1 табл. 1); z_max – динамический прогиб рессорного подвешивания, мм (прил. 1 табл. 3).

4. Среднее квадратическое отклонение динамической вертикальной нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний, кг, определяется по формуле композиции законов распределения его составляющих

                                   .                 5. Среднее квадратическое отклонение S_p динамической нагрузки колеса на рельс от вертикальных колебаний надрессорного строения P_p^max, кг, определяется по формуле

                                    S_p=0,08 P_p^max.                                                                           6. Среднее квадратическое отклонение S_нп динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс Р_нп^max, кг, при прохождении колесом изолированной неровности пути

S_нп = 0,707 Р_нп^max;                                                                (2.10)

                               ,               где a₁ – коэффициент, учитывающий род шпал: для железобетонных шпал a₁ = 0,931, для деревянных – a₁ = 1,0; b – коэффициент, учитывающий влияние типа рельсов на возникновение динамической неровности: для пути с рельсами Р65 b = 0,87; Р50 – b = 1; e – коэффициент, учитывающий влияние материала и конструкции шпал на образование динамической неровности пути, принимается для деревянных шпал e = 1; для железобетонных – e = 0,322; g– коэффициент, учитывающий влияние рода балласта на образование динамической неровности пути, принимается: для щебня, асбеста, гравия g = 1; для карьерного гравия – g = 1,1; для песка – g = 1,5; l_ш – расстояние между осями шпал: при эпюре шпал 1840 шт./км l_ш = 55 см; при 2000 шт./км – l_ш = 51 см; U – модуль упругости рельсового основания, кг/см² (прил. 1 табл. 6); К – коэффициент относительной жесткости рельсового основания и рельса, см^-1(рассчитывается по прил. 1 табл. 6); q – вес необрессоренных частей экипажа, отнесенный к одному колесу, кг (прил. 1 табл. 1); Р_ср – среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс, кг; V – скорость движения экипажа, км/ч.Для упрощения вычислений произведения коэффициентов L = a _1 b e g приведены в прил. 1 табл. 7. В этом случае формула (2.10) примет вид

.                                           7. Среднее квадратическое отклонение S_ннк, кг, динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс  , кг, при движении колеса с плавной непрерывной неровностью на поверхности катания определяется   S_ннк=0,225  ,               

                           ,                      где a_о – коэффициент, характеризующий отношение необрессоренной массы колеса к участвующей во взаимодействии массе пути (прил. 1 табл. 7); B₁ – коэффициент, характеризующий степень неравномерности образования проката поверхности катания колес, В₁ = 0,23; U – модуль упругости рельсового основания, кг/см² (прил. 1, табл. 6); V – скорость движения экипажа, км/ч; q – вес необрессоренных частей экипажа, отнесенный к одному колесу, кг (прил. 1 табл. 1); d – диаметр колеса, см (прил. 1 табл. 1).

Расчетная формула (2.13) после подстановки известных численных значений приобретает вид                                

8. Среднее квадратическое отклонение S_инк, кг, динамической нагрузки колеса на рельс от сил инерции необрессоренных масс  , кг, при движении колеса с плавной изолированной неровностью на поверхности катания определяется по формуле

                                        S_инк=0,25•  ,                                                           (2.16)

,                                                  (2.17)

где е – расчетная глубина плавной изолированной неровности на поверхности катания колеса, принимается равной 2/3 от предельной допускаемой глубины неровности (прил. 1 табл. 4); у_max – максимальный дополнительный прогиб рельса при прохождении колесом косинусоидальной неровности, отнесенной к единице глубины неровности.

Для подавляющего числа расчетных случаев при скорости движения V  20 км/ч у_max = 1,47.

Окончательно формула (2.16) примет вид

.                                                         (2.18)

Рассчитав значения S_p, S_нп, S_ннк, S_инк соответственно по формулам (2.9), (2.12), (2.15), (2.18), определяют среднеквадратическое отклонение Sдинамической вертикальной нагрузки колеса на рельс по формуле (2.8), среднее значение вертикальной нагрузки колеса на рельс Р_ср по формуле (2.6) и далее выполняется расчет вертикальной динамической максимальной нагрузки колеса на рельс   по формуле (2.5).