1 Железнодорожный путь – составная часть и техническое средство железной дороги. Назначение и требования к пути. ЖД путь – это комплекс инженерных сооружений и устройств необходимых для безопасного и бесперебойного пропуска поездов с установленными скоростями движения с установленным графиком движения поездов. Все элементы пути по прочности, устойчивости должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов со скоростями, установленными на данном участке. Размещение и техническое оснащение дистанции пути, путевых машин станций и других предприятий путевого хозяйства должны обеспечивать выполнение необходимых работ по содержанию и ремонту жд пути, сооружений и устройств для выполнения заданных размеров движения поездов с установленными скоростями. Требования к конструкциям сооружений и устройств, порядок их содержания и эксплуатации не перечисленных в ПТЭ, устанавливаются БелЖД.

2 Элементы верхнего строения пути. Назначение и требования к ним. Верхнее строение пути включает в себя: - балластный слой,- шпалы, - рельсы, - крепление, - подрельсовые основания, -стрелочные переводы. Рельсы предназначены для направления колес подвижного состава, восприятия нагрузок от колес и передавать их на подрельсовое основание. Шпалы воспринимают давление от рельсов и передают его на балласт, так же обеспечивают неизменность взаимного положения рельсовых нитей. Балластный слой воспринимает давление от шпал и передает его на основную площадку земляного полотна. Рельсовые крепления необходимы для соединения рельсов между собой и со шпалами. Стрелочный перевод служит для перехода подвижного состава с одного пути на другой. Верхнее строение пути должно удовлетворять следующим основным требованиям: -иметь достаточно высокие для заданных условий эксплуатации прочность и надежность, гарантирующие бесперебойность и безопасность движения поездов;- обладать возможно большими стойкостью в эксплуатации, неизменяемостью во времени своих форм и взаимного расположения элементов; -иметь возможно более продолжительные сроки службы всех элементов и минимальную потребность в исправлениях, ремонте и эксплуатационных затратах на содержание в исправности всех составляющих элементов; -допускать массовое изготовление всех элементов, а также применение при сборке, замене и ремонте высокопроизводительных средств механизации.

3 Система ведения путевого хозяйства. Технические осмотры занимают важное место в системе ведения путевого хозяйства железных дорог. Систематический и тщательный осмотр и проверка пути призваны обеспечить бесперебойность движения поездов и маневровой работы. Осмотру и проверке подвергаются рельсовый путь, сооружения, земляное полотно и путевые устройства на перегонах и станциях. Установление межремонтных сроков имеет большое значение для улучшения ведения всей системы путевого хозяйства для оценки качества содержания пути, контроля за соблюдением установленных сроков службы материалов верхнего строения, правильного и более эффективного использования тяжелых путевых машин и механизмов, материалов и рабочей силы.   При организации и выполнении работ по содержанию земляного полотна и его сооружений следует выполнять требования Правил технической эксплуатации железных дорог , Инструкции по сигнализации на железных дорогах , Инструкции по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах , Инструкции по текущему содержанию пути, Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ. Инструкции по содержанию искусственных сооружений, Инструкции по содержанию земляного в путевом хозяйстве. Положения о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах , Правил безопасности для работников железнодорожного транспорта.

4 Роль железнодорожного пути в обеспечении перевозочного процесса. Понятие о надежности железнодорожного пути. Под надежностью ж.-д. транспорта обычно понимают его свойство обеспечивать своевременную и безопасную доставку грузов и пассажиров к месту назначения. Ж.-д. транспорт включает в себя технические устройства, оперативный персонал и даже элементы окружающей среды, его надежность зависит от надежности всех составляющих. К основным техническим устройствам относят земляное полотно и верхнее строение пути, искусственные сооружения, подвижной состав, системы автоматики, телемеханики и связи, а также устройства электроснабжения. Эти устройства чрезвычайно разнородны по своему составу и по физическим процессам функционирования; на их надежность влияют самые разнообразные факторы внешней среды, а именно: изменения температуры, влажности; динамические и электромагнитные воздействия со стороны подвижного состава; грозы и другие природные явления. Поэтому технические устройства должны обладать высоким уровнем безотказности. Железнодорожный путь представляет собой сложную конструкцию, состоящую из разнородных материалов, работающую в условиях динамического взаимодействия с подвижным составом в различных природных и климатических условиях. В процессе эксплуатации под влиянием силовых воздействий подвижного состава, изменения температуры, влажности и т. п. происходит изнашивание, старение, накапливаются остаточные деформации. В результате этого появляются повреждения, дефекты, отказы, которые, несмотря на достаточные запасы прочности, могут приводить к необходимости снижения скоростей движения или полному прекращению движения поездов на период приведения пути в работоспособное состояние.

5 Устройство рельсовой колеи на прямых участках пути. Взаимосвязь устройства ходовых частей подвижного состава и рельсовой колеи. Нормальная ширина колеи относится к прямым участкам и к кривым радиусом 350 м и более. Из-за невозможности обеспечить абсолютно точную величину ширины колеи при сборке рельсошпальной решетки и неизменяемость ее в эксплуатации установлены допуски в содержании колеи, равные +8 и -4 мм. Это значит, что при норме 1520 мм ширина колеи может колебаться в пределах от 1528 до 1516 мм. От колес подвижного состава на путь передается сложное силовое воздействие, которое можно разложить на вертикальные и горизонтальные (поперечные и продольные) составляющие: вертикальное давление, вызывающее осадку пути и изгиб рельсов; боковое давление, стремящееся сдвинуть путь в сторону, и продольные силы – причина угона (продольного смещения) рельсошпальной решетки. Вертикальное давление на рельс – это нормальные (перпендикулярные к поверхности) силы, которые через колеса подвижного состава передаются на рельсы. Сила тяжести подвижного состава, приходящаяся на одну ось, когда он находится в неподвижном состоянии, называется статической нагрузкой. Нагрузка, передаваемая подвижным составом на рельсы при движении, называется динамической. При движении поезда на рельсы действуют и переменные горизонтальные поперечные силы: рамное давление (силы, действующие на кузов и передаваемые через раму на колесные пары), а также боковое давление, вызванное поворотом состава в кривых (вписывание подвижного состава в кривые). Рельсы воспринимают также и горизонтальные продольные силы (силы угона, торможения и продольные усилия от действия температуры).

6 Понятие о рельсовой колее. Требование к устройству рельсовой колеи, обеспечивающие безопасность и бесперебойность движения поездов с установленными скоростями. Рельсовая колея – две параллельные рельсовые нити, уложенные на основании (шпалы, брусья, блоки) и закрепленные на определенном расстоянии друг от друга. Назначение рельсовой колеи (РК) – направление колес подвижного состава при движении на прямых и криволинейных участках. К основным параметрам РК относятся: ширина колеи, положение рельсовых нитей по уровню и подуклонка рельсов. Важнейшим параметром является ширина колеи- расстояние между рабочими гранями головок рельсов, измеренное в расчетной плоскости наиболее вероятных контактов головок рельсов с рабочими гранями гребней колес Рельсовая колея – это расстояние между внутренними боковыми гранями головок рельсов, измеряемое на уровне 13 мм ниже поверхности катания. Нормальная ширина колеи относится к прямым участкам и к кривым радиусом 350 м и более. Из-за невозможности обеспечить абсолютно точную величину ширины колеи при сборке рельсошпальной решетки и неизменяемость ее в эксплуатации установлены допуски в содержании колеи, равные +8 и -4 мм. Это значит, что при норме 1520 мм ширина колеи может колебаться в пределах от 1528 до 1516 мм. Главным требованием при проектировании и устройстве рельсовой колеи является обеспечение безопасности движения поездов с установленными скоростями при возможном минимуме сил взаимодействия колеса и рельсовой плети, снижении интенсивности накопления остаточных деформаций и расходов на техническое обслуживание и ремонт бесстыкового пути.

37 Железобетонные подрельсовые основания. Виды, конструкция.

Железобетонные шпалы и брусья.  На первом этапе отработки конструкции железобетонной шпалы были проведены широкие эксплуатационные испытания двухшарнирных трехблочных шпал, двухблочных с металлической соединительной поперечиной (таврового или трубчатого сечения) и цельнобрусковых шпал из предварительно напряженного железобетона. При этом варьировались способы армирования (стержневая, проволочная арматура), а также конструкции промежуточных скреплений. Многолетний опыт эксплуатации шпал брускового типа из предварительно напряженного железобетона показал их бесспорные достоинства по сравнению с деревянными шпалами: увеличение межремонтных периодов благодаря долговечности шпал (до 30-50 лет); повышенная (на 10-20% по сравнению с деревянными шпалами) устойчивость бесстыкового пути против выброса; стабильность ширины рельсовой колеи; однородная упругость по длине пути и плавность движения поездов (что особенно важно для скоростных линий); сохранение лесов. К недостаткам железобетонных шпал относятся: повышенная (в 2-3 раза) жесткость пути, которую приходится снижать с помощью резиновых прокладок-амортизаторов; электропроводность и необходимость применения недолговечных изолирующих деталей; хрупкость и чувствительность к ударам; низкая работоспособность в зоне рельсовых стыков (выход в 3-5 раз выше, чем в средней части рельсов); большая масса (265кг), затрудняющая смену дефектных шпал и требующая мощного кранового оборудования для укладки звеньев.

Железобетонные шпалы имеют переменное (по длине шпалы) поперечное сечение с относительно малой жесткостью в средней части по сравнению с подрельсовыми участками. Это позволяет уменьшить изгибающие моменты в междурельсовой зоне шпал. Для снижения давлений на балласт ширина подошвы шпал увеличена у торцов и уменьшена в средней части. Железобетонные шпалы изготовляют из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие М500. Марка бетона по морозостойкости должна быть не ниже МР3200. Для бетона применяют щебень (из природного камня или гравия) фракции 5-20мм. В качестве арматуры используется стальная проволока периодического профиля диаметром 3мм. Номинальное число проволок в шпале 44, каждая из которых натягивается с усилием 8,1кН. Такие шпалы наиболее эффективны в сочетании с бесстыковыми рельсовыми плетями (звеньевой путь с железобетонными шпалами - конструкция, неоправданная технически и экономически), а также на линиях со скоростным движением пассажирских поездов благодаря высокой стабильности и равноупругости такого пути.  Кроме того, на искусственных сооружениях применяют блочные основания безбалластного типа из железобетона (в виде плит - на мостах, малогабаритных рам - в тоннелях). На дорогах в опытном порядке применяют в качестве основания под стрелочные переводы железобетонные плиты, преимущества которых:

• уменьшение неравноупругости стрелочных переводов по протяжению и повышение их стабильности в эксплуатации;

• защита балластного слоя от засорения, увеличение срока его службы и продолжительности межремонтных периодов;

• сокращение расхода древесины.

Ширина железобетонных плит 1625 мм, толщина 180 мм для стрелочных переводов типа Р65 и 160 мм для стрелочных переводов типа Р50. Длина плит, располагаемых поперек пути, изменяется от 2800 до 5200 мм (рис. 12, а). Крепление к ним металлических частей стрелочных переводов показано на (рис. 12, б). Испытываются также стрелочные переводы с железобетонными брусьями. По прочности и стабильности положения колеи они не уступают переводам с деревянными брусьями.