
- •Цель расчётов пути на прочность и устойчивость.
- •Виды воздействий на путь.
- •Воздействия на путь подвижного состава
- •Несовершенства колёс.
- •Непрерывные неровности на колесе.
- •Расчёт пути на прочность, принятый в инженерной практике.
- •Сфера применения методики.
- •Модель пути. Основные положения.
- •Модель взаимодействия пути и подвижного состава.
- •Критерии прочности.
- •Определение прогиба рельса y, поперечной силы q и изгибающего момента м.
- •Параметры при воздействии на путь трёхосной тележки.
- •Эквивалентные силы.
- •Расчётные и средние значения сил.
- •Определение максимальных напряжений в элементах конструкции пути.
- •Классификация скреплений.
- •Безбалластный путь.
- •Выбор толщины балластной призмы.
- •Безбалластный путь.
- •Определение максимальных напряжений в элементах конструкции пути.
- •Воздействие на путь природных факторов.
- •Воздействие температуры на рельсы.
- •Собственные воздействия.
- •Технологические напряжения в рельсах.
- •Остаточные напряжения в рельсах.
- •Эксплуатационные напряжения в рельсах.
- •Бесстыковой путь
- •Протяжение бесстыкового пути.
- •Основные направления развития бесстыкового пути на сети.
- •Отличие работы бесстыкового пути.
- •Особенности напряжённо-деформированного состояния бесстыкового пути (модель).
- •Погонные сопротивления (схема возникновения р).
- •Летнее погонное сопротивление.
- •Зимнее погонное сопротивление (на примере скрепления кб).
- •Требования к скреплениям по сопротивлениям.
- •Дополнительные требования при укладке в сложных условиях.
- •Расчётные схемы для напряжений.
- •Условие существование плети.
- •Короткие и длинные рельсы.
- •Температурные напряжения и перемещения в рельсах.
- •Температурные перемещения в плетях.-
- •Температурные напряжения в плетях летом и зимой.
- •Температурные перемещения в плетях летом и зимой.
- •Устойчивость пути, результаты экспериментальных исследований.
- •Расчёты устойчивости.
- •Расчёт повышений и понижений температуры рельсовых плетей.
- •Эпюры напряжений в рельсах.
- •Допускаемые повышение и понижение температуры рельсовых плетей.
- •Температурные интервалы закрепления рельсовых плетей.
- •Модули упругости для расчёта напряжений.
- •Закрепление плетей.
- •Оптимальные температуры закрепления плетей.
- •Мероприятия по расширению зоны укладки бесстыкового пути.
- •Особенности работы, устройства и расчёта бесстыкового пути на мостах.
- •Длины плетей на мостах.
- •Шпальное основание бесстыкового пути.
- •Эпюры шпал на мостах.
- •Местные напряжения в рельсах.
- •Контактные напряжения.
- •Модель контактных напряжений.
- •Результаты расчёта контактных напряжений в рельсе.
- •Зарождение дефектов головки (по условию выносливости).
- •Образование дефекта 21.
- •Напряжения в зоне перехода головки в шейку и шейки в подошву.
- •Напряжения в зоне болтовых отверстий.
- •Устойчивость пути против поперечного сдвига поездом.
- •Земляное полотно.
- •Основные требования к земляному полотну.
- •Требования 1 группы.
- •Нормы допустимых деформаций.
- •Эксплуатационные требования к земляному полотну.
- •Земляное полотно — комплекс инженерных сооружений.
- •Геотехническая система земляное полотно (гтс зп).
- •Функция надёжности работы гтс зп.
- •Проектирование земляного полотна.
- •Поперечные профили.
- •Основная площадка.
- •Ширина основной площадки на прямых.
- •Групповые и индивидуальные конструкции.
- •Индивидуальные проекты насыпей.
- •Объекты и условия применения индивидуальных проектов (выемки).
- •Объекты и условия применения индивидуальных проектов (земляное полотно в неблагоприятных условиях).
- •Интенсивность эпюры нагрузки рп.
- •Форма эпюры, полученная экспериментально.
- •Расчётные формы эпюр.
Закрепление плетей.
Закрепление плетей любой длины при любой температуре в пределах расчётного интервала гарантирует надёжность их работы при условии полного соблюдения требований Инструкции, касающихся конструкции и содержания бесстыкового пути.
При этоом следует учитывать, что закрепление плетей при очень высоких температурах может в отдельных случаях привести к образованию большого зазора при сквозном изломе плети в холодную погоду или к разрыву болтов в стыках уравнительных пролётов с большим расхождением концов рельсов.
Зазор
,
образовавшийся при изломе плети,
пропорционален квадрату фактического
понижения температуры
по
сравнению с температурой закрепления
и определяется по следующим формулам
в зависимости от типа рельсов:
Где
— погонное сопротивление продольному
перемещению рельсовых плетей (зимой
при смерзшемся балласте) при нормативном
натяжении клеммных и закладных болтов.
Максимальное значение зазора, который
может образоваться при изломе плети,
не должно превышать 50 мм.
Оптимальные температуры закрепления плетей.
Дирекция инфраструктуры |
Оптимальная температура
закрепления плетей
|
Октябрьская, Калининградская, Московская, Горьковская, Куйбышевская, Южно-Уральская |
35±5 |
Северо-Кавказская, Юго-Восточная, Приволжская |
40±5 |
Северная, Свердловская, Западно-Сибирская, Восточно-Сибирская, Забайкальская, Дальневосточная |
35±5 |
Красноярская |
30±5 |
Мероприятия по расширению зоны укладки бесстыкового пути.
Если условие укладки
бесстыкового пути не выполняется:
,
то необходимо рассмотреть целесообразность
реализации следующих мероприятий:
Усиление конструкции верхнего строения пути за счёт укладки более мощного типа рельсов, увеличения числа шпал на 1 км пути, увеличения размеров балластной призмы.
Уположение кривых, если ограничение связано с кривизной пути в плане.
Временного ограничения скорости движения поездов на короткие периоды действия особо низких температур зимой (близких к экстремальным).
Проведения сезонных разрядок температурных напряжений два раза в год — весной и осенью в соответствующих температурных интервалах закрепления (как исключительная мера).
Особенности работы, устройства и расчёта бесстыкового пути на мостах.
Стыки рельсов — источники ударно-динамических воздействий на путь, то применение бестыкового пути на мостах, наиболее чувствительных к ударам эффективно полотне.
Наряду с обычными преимуществами бесстыковой путь на мостах позволяет уменьшить расстройство мостовых соединений, сократить затраты на их содержание и увеличить сроки службы пролётных строений.
Бесстыковой путь на мостах укладывается на подрельсовых основаниях двух типов:
На балластной призме с деревянными или железобетоннными шпалами.
На безбалластном полотне с поперечинами (деревянными или металлическими) ими с железобетонными плитами.
Особенность работы бесстыкового пути на мостах заключается в подвижности нижнего строения (ферм или балок моста) в отличие от неподвижного земляного полотна. Эта продольная подвижность в горизонтальной плоскости вызывается:
Изменениями температуры пролётного строения в суточном и годичном циклах.
Изгибом пролётных строений под поездной нагрузкой, и в связи с этим, удлинением нижнего и укорочением верхнего поясов с соответствующим продольным перемещением подвижных опорных частей.
На мостах с ездой на балласте он — играет роль прослойки, в которой гасятся эффекты от взаимных горизонтальных перемещений нижнего строения (ферма моста) и верхнего строения пути (рельсы). Поэтому применение бесстыкового пути с ездой на балласте не имеет никакой специфики и производится так же, как и на земляном полотне. Лишь размещение уравнительных пролётов в пределах таких мостов не допускается.
Мостовое полотно безбалластного типа прочно связано с пролётным строением и совершает вместе с ним продольные возвратно-поступательные перемещения. Согласовать температурные деформации рельсов и пролётного строения можно только в том случае, когда длины рельсов и температурного пролёта моста совпадают. Но и при этом температура рельсов и металлической фермы в одни и те же моменты времени точно не совпадают друг с другом из-за различий в массе и условиях поглощения и излучения тепла.
Ограничивать во всех случаях длину рельсовых плетей температурным пролётом мостов нет необходимости. Желательно иметь плети возможно большей длины, чтобы свести к минимуму число рельсовых стыков в пути и, в первую очередь, в пределах мостов.
Когда длина рельсовой плети превышает длину температурного пролёта моста, при его продольных деформациях на рельсы будут передаваться касательные силы трения в узлах промежуточных скреплений. Эти силы вызовут в рельсах нормальные силы (сжимающие или растягивающие), которых нет на земляном полотне и которые не учтены в расчётах прочности и устойчивости пути.
Поэтому при перекрытии таких мостов бесстыковыми плетями необходимо:
Либо применить скрепления, не препятствующие продольным смещениями рельсов по мостовому полотну (например, костыльное или раздельное Д2 с укороченными лапками клемм марки «К», не защемляющими подошву рельсов).
Либо производить закрепление рельсов обычным клеммным скреплением, но не на всей длине моста, а лишь на длине 6-10 м у неподвижных опорных частей каждого пролётного строения.
Первый способ является простым, но он ограничен мостами с суммарной длиной пролётных строений до 33 м. Причина такого ограничения заключается в опасности раскрытия чрезмерно большого зазора в случае излома рельсовой плети в пределах моста, на длине которого произойдёт свободное укорочение рельсов, свободно лежащих на мостовом полотне.
В втором случае скрепления, (расположенные на неподвижными опорными частями пролётных строений) не будут работать при нормальной эксплуатации за исключением восприятия сил угона или тормозных сил. В момент разрыва рельсовой плети эти скрепления, играющие страховку, передадут горизонтальные силы от рельса на мостовое полотно и ограничат раскрытие зазора в месте излома.