Тема 6. Путевое хозяйство рельсового транспорта

Рельсовые пути трамвая, метрополитена, железнодорожного транспорта принципиально имеют одно и то же строение. Рельсовый путь состоит из верхнего строения и нижнего строения, земляного полотна и водоотводных сооружений.

Подвижной состав различных видов рельсового транспорта имеет различные характеристики, поэтому требования к рельсовому пути предъявляются различные. Рельсовый путь предназначен для принятия давления колес подвижного состава, передачи его на грунт, а также придания направления движения колес подвижного состава по рельсовой полосе.

Рассмотрим строение рельсового пути на примере трамвайного.

Трамвайный рельсовый путь состоит из следующих основных элементов:

1. верхнее строение – рельсы, специальные части (стрелки, пересечения), скрепления, к которым относят прокладки, насадки, костыли, шурупы и т.п. и электросоединения;

2. нижнее строение трамвайного пути включает подрельсовые опоры в виде шпал, продольных лежней, равных конструкций и балласт, который выполняется из различных материалов (песок, гравий, щебень). При отсутствии подрельсовых опор основанием может быть бетон либо непосредственно балласт;

3. земляное полотно, которое может быть выполнено в виде продольного котлована в тех случаях, когда трамвайные пути располагаются в пределах проезжей части улицы. Земляное полотно может быть выполнено в виде насыпи и выемок при расположении трамвайного пути на обособленном полотне;

4. водоотводные сооружения включают путевые стрелочные, водоприемные коробки с кольцами, дренаж, лотки, кюветы, трубы и др. Следует отметить, что путевые водоприемные коробки располагаются на расстоянии 200-250 м друг от друга, стрелочные непосредственно возле стрелок;

5. также частью пути может являться дорожное покрытие различных типов.

Основным конструктивным элементом рельсового пути является его колея, т.е. расстояние между рабочими гранями голов двух рельсов, измеряемое перпендикулярно продольной оси трамвайного пути. Ширина колеи рельсового пути в РФ (независимо от вида рельсового транспорта) на прямых участках составляет 1524 мм, на кривых участках ширина колеи увеличивается в зависимости от радиуса поворота. Кроме того на кривых участках внешний кривой рельс выполняется (прокладывается) несколько выше внутреннего, причем разница в высоте укладке внешнего и внутреннего рельса зависит от радиуса поворота.

Основные случаи расположения трамвайных путей:

1. в одном уровне в пределах проезжей части улицы, по оси улицы или по одной из ее сторон (наименование помехи для других видов транспорта, конструктивный элемент – дорожное покрытие, очень дорогой вариант);

2. трамвайный путь расположен на обособленном полотне по оси улицы или по одной из ее сторон (наиболее часто встречающийся вариант);

3. трамвайный путь располагается на обособленном полотне, не связанном с проезжей частью улиц (очень удобный вариант при организации движения скоростных трамваев).

В РФ скоростные трамваи есть в таких городах как Волгоград, Ижевск, Старый Оскол. Применение скоростного трамвая значительно дешевле, чем строительство метрополитена, при этом провозные возможности и скорость сообщения приближаются к характеристикам метро. В местах пересечения с линиями наземного транспорта, улицами сооружают тоннели либо путепроводы над проезжей частью.

Трамвайные пути бывают двухпутные и однопутные. Как правило, применяют двухпутные трамвайные пути, а однопутные применяются как подъездные пути или при небольшой ширине улицы.

Расстояние (величина) межпутья зависит от ширины вагона, минимально допустимого расстояния между двумя вагонами и наличием в межпутье опор контактных сетей. Наименьшее допустимое расстояние между вагонами составляет 600 мм, ширина вагона – 2600 мм. Таким образом, минимальная ширина межпутья без расположения опор контактной сети составляет 3200 мм, с расположением опор контактных сетей в межпутье минимальная ширина составляет 3550 мм, что обеспечивает зазор между вагонами 950 мм.

В практике эксплуатации трамвайных путей шириной межпутья часто считают не расстояние между осями смежных путей, которое трудно измерить, а расстояние между рабочими гранями внутренних рельсов. В этом случае ширина межпутья при отсутствии опор контактных сетей будет равна (3200-1524) мм, если есть опоры контактных сетей, то ширина будет (3550-1524) мм.

Рельсовый путь должен иметь строго определенное положение относительно жилых зданий и других инженерных сооружений в городе. Взаимное расположение трамвайного пути и расположенных вдоль него инженерных сооружений определяется габаритом приближения и габаритом подвижного состава.

Габаритом приближения строений называют предельные очертания контура в вертикальной плоскости, перпендикулярного продольной оси пути, внутрь которого не должны заходить расположенные вдоль проезжей части здания и инженерные сооружения.

Габаритом подвижного состава считается предельное очертание контура в горизонтальной плоскости, параллельного продольной оси пути, куда должен входить вполне исправный вагон.

Трамвайный путь имеет как прямые, так и кривые участки. Радиусы поворота в городе могут быть различны. Минимально допустимый радиус – 18 м, при этом минимальная величина кривого участка – 8 м. Максимальный радиус поворота – 2000 м.

Верхнее строение трамвайного пути

Основным конструктивным элементом верхнего строения являются рельсы. Для трамвайного пути применяются рельсы двух типов:

• ж елезнодорожного типа с обычной головкой;

Рис. 12 – Рельсы железнодорожного типа

с обычной головкой

• ж елобчатые рельсы – используются только для трамвайного пути. В маркировке указывается вес рельса.

Рис. 13 – Желобчатые рельсы

Для прямых участков используются более легкие рельсы, т.к. нагрузка меньше. Для кривых участков используются более тяжелые рельсы, что отражается в маркировке.

Соединение и пересечение трамвайных путей выполняют с помощью специальных частей трамвайного пути, к которым относят: стрелочные переводы, глухие пересечения, крестовины. Наиболее сложной частью является стрелочный перевод, который служит для соединения двух путей, сходящихся в один. Стрелочные переводы бывают левосторонние, правосторонние и симметричные.

Рис. 14 – Левосторонний стрелочный перевод

Рис. 15 – Правосторонний стрелочный перевод

Рис. 16 – Симметричный стрелочный перевод

Глухое пересечение служит для взаимного пересечения трамвайных путей без совместного слияния.

Каждый одиночный стрелочный перевод состоит из стрелки, крестовины и соединительных комплектов рельсов. Каждая стрелка включает два стрелочных тела. Стрелочное тело имеет подвижную и неподвижную часть. К подвижной части относят стрелочные перья и переводной механизм. К неподвижной части относят равные рельсы, хвостовые рельсы, контррельсы и соединительные элементы.

На конечных участках маршрутов строят разворотные петли. Радиус разворотной петли от 20 до 50 м. В том случае, если количество подвижного состава не велико, разворотные петли строят однопутными, если большое количество подвижного состава, то могут строиться многопутные петли.

Непосредственной частью верхнего строения трамвайного пути в городе является дорожное покрытие, которое служит для полного или частичного соединения рельсового пути с проезжей частью, для предохранения от проникновения поверхностных вод внутрь трамвайного пути, а также для улучшения внешнего вида улиц.

В случае расположения трамвайного пути заодно с проезжей частью улицы рабочие грани головок рельсов располагаются не на одном уровне, а под уклоном 6,5 промилле на прямых участках (для пропуска поверхностных вод).

Основные требования к дорожному покрытию трамвайного пути:

• водонепроницаемость;

• механическая прочность в месте соприкосновения дорожного покрытия с рельсом.

Дорожные покрытия бывают различных типов. Для трамвайных путей широкое распространение получили крупноразмерные железобетонные покрытия (плиты). Также применяют песчанобетонные и асфальтобетонные покрытия (самые недорогие и распространенные). Также распространены покрытия из брусчатки и булыжного камня.

Для дорожного покрытия непосредственно трамвайных путей применяют резиновые панели и резиново-железобетонные плиты (бесшпальная конструкция, рельсовый путь внутри плиты).

Нижнее строение (основание) рельсового пути

Нижним строением рельсового пути называют часть путевой конструкции, расположенной непосредственно под верхним строением и опирающейся на земляное полотно. Основания можно подразделить на шпальные, бесшпальные и сборные железобетонные.

Шпальные основания состоят в основном из шпал (железобетонные, металлическо-чугунные) и балласта (гравий, щебенка).

Современные бесшпальные основания состоят из одно- или двухслойной железобетонной плиты, на которую укладываются рельсы.

Сборные железобетонные основания применяются в виде продольных лежней, панелеблоков или железобетонных рам.

Балласт предназначен для принятия давления от шпал, передачи его на земляное полотно и пропуска поверхностных вод.