Профиль, длина и масса[править | править вики-текст]

Профиль рельса (Франция)

Форма рельсов менялась со временем. Существовали уголковые, грибовидные, двухголовые, широкоподошвенные рельсы. Современные широкоподошвенные рельсы состоят из головки, подошвы и шейки, соединяющей головку с подошвой. Поверхность катания делается выпуклой для передачи давления колёс по вертикальной оси рельса. Сопряжение поверхности катания с боковыми (вертикальными) гранями головки делается по кривой радиусом близким к радиусу выкружки гребня колеса. Сопряжение головки и подошвы с шейкой рельса делается особенно плавным, а шейка рельса имеет криволинейные очертания, что обеспечивает наименьшую концентрацию местных напряжений. Подошве рельса придают достаточную ширину для обеспечения боковой устойчивости рельса и достаточной площади опоры для крепежных накладок.

Длина стандартного железнодорожного рельса, производимого рельсопрокатными заводами в России, составляет 12,5; 25,0; 50,0 и 100 метров. Для укладки на внутренних нитях кривых участков пути выпускаются укороченные рельсы. Длина бесстыковых плетей («бархатный путь»^{[неизвестный термин]}) обычно находится в пределах от 400 м до длины перегона. Использование более длинных рельсов и сварных рельсовых плетей снижает сопротивление движению поездов, уменьшает износ подвижного состава и расходы на содержание пути. При переходе на бесстыковой путь сопротивление движению поездов уменьшается на 5—7 %, экономится около четырёх тонн металла на километр пути за счёт отсутствия стыковых скреплений.

Основной характеристикой рельса, дающей представление о его "мощности", является масса одного погонного метра рельса в килограммах. При выборе типа рельса учитывается грузонапряженность линии, осевая нагрузка, скорость движения поездов. Более тяжелый рельс распределяет давление колёс подвижного состава на большее число шпал, в результате чего замедляется их механический износ, уменьшается истирание и измельчение частиц балласта. При увеличении массы рельсов уменьшается расход металла на единицу пропускаемого тоннажа, сокращаются расходы по замене рельсов из-за увеличения срока их службы

14. Балластная призма

Балластная призма — элемент верхнего строения пути из балласта, укладываемого на земляное полотно для стабилизации рельсо-шпальной решётки при воздействии динамических нагрузок от подвижного состава.

Устройство[править | править вики-текст]

Балластные призмы

Конструкция балластной призмы может быть:

• однослойная — сооружается из песка, галечно-гравийно-песчаной смеси или из асбестового балласта;

• двухслойная — состоит из песчаной или песчано-гравийной подушки, на которую укладывается щебёночный балласт;

• трёхслойная — асбестовый балласт поверх щебёночной призмы на песчаной подушке.

Однослойная балластная призма используется на станционных путях и путях с малой грузонапряжённостью, двухслойная — на линиях любой грузонапряжённости, трёхслойная — на линиях с большой грузонапряжённостью и на сильно засоряемых участках. Песчаная подушка позволяет экономить более дорогие балластные материалы, предотвращает засорение щебня грунтом земляного полотна, предохраняет грунт от разжижения и от пересыхания и растрескивания. При сооружении земляного полотна из скальных, крупноблочных и песчаных грунтов песчаная подушка не требуется.

Уклон откосов призмы должен быть не круче 1:1,5, а песчаной подушки 1:2. При укладке щебёночного балласта предусматривается запас на его осадку при уплотнении на 15—20  %, а асбестового балласта на 25—35 %. Поверхность балластной призмы на прямых участках планируют горизонтальной, а в кривых — в соответствии с возвышением наружного рельса.

Между поверхностью балластного слоя и подошвой рельсов оставляется зазор 30 мм, который необходим:

• для обеспечения нормальной работы рельсовых цепей;

• для предотвращения выхода рельсов из реборд подкладок в результате напрессовки льда и снега под подошвой, а также пучения в шпальных ящиках;

• для удобства выправки положения рельсов по высоте с помощью регулировочных прокладок в узлах скреплений.