24.Типовые поперечные профили балластной призмы

По конструкции различают балластные призмы: однослойные (из любых балластных материалов, кроме щебеночного): двухслойные (щебеночный и асбестовый балласты поверх песчаной или гравийно-песчаной подушки); трехслойные (асбестовый балласт поверх щебеночной призмы на песчаной подушке, или при наличии разделительного слоя из современных геоматериалов).

Назначение балластной (обычно песчаной) подушки: предотвращать засорение щебня грунтом основной площадки земляного полотна; предохранять грунт от разжижения (весной), пересыхания и растрескивания (летом).

Типовые поперечные профили балластной призмы на прямых и кривых участках пути (рис)

Уклон откосов призмы должен быть не круче 1:1,5, а песчаной подушки — 1:2.

При любой конструкции балластной призмы (независимо от числа слоев) суммарная толщина балласта под шпалой должна быть достаточной во избежание пластических деформаций грунта основной площадки земляного полотна. При однослойной призме общая толщина балласта под шпалой должна быть не менее суммы толщины балластной подушки (20 см), и соответствующей каждому классу пути толщине балласта под шпалой

При трехслойной балластной призме толщина слоя асбестового балласта под шпалой во всех случаях должна быть 20 см, а толщина щебеночного слоя определяется соответствующим размером, взятым из табл. 1.10 и уменьшенным на фактическую толщину асбестового слоя. В табл. 9.2 нормы толщины балласта указаны в плотном состоянии.

При укладке щебеночного балласта должен предусматриваться запас на его осадку при уплотнении на 15—20 %, а асбестового балласта на 25—35 %.

26.Конструкция пути с монолитным подрельсовым основанием

Предпосылки:

- Увеличение веса рельса ( Р75)

- Если эксплуатационные условия требует переход от 1840 на 2000 шпал на 1 км.

- Постановка пути на щебень( из магмат. Пород)

- укладка бесстыкового пути

Конструкция пути:

1 – Сборные – укладываются отдельными блоками ( плиты, рамы)

2 – сплошное моноличивание

3- Конструкции на эстакадах

Требования:

- Опирание всей поверхностью на подстилающий слой.

- опорные поверхности для рельсов должны быть строго на одном уровне в продольной плоскости и в плане.

- стабильная упругость подрельсового основания в течении года

- ремонто способность – минимальные затраты на ремонт.

25.Сроки очистки и пополнения балластной призмы. Повышение несущей способности балластного слоя

Загрязненность балластного слоя характеризуется двумя показателями:

количеством накопившихся в балластном слое засорителей и загрязнителей в процентах по отношению к его объему; количеством выплесков, т. е. количеством шпал в процентах на 1 км пути, где балласт потерял фильтрационную способность и устойчивость.

Засорение и загрязнение щебня происходит по двум причинам: в результате истирания (износа) щебня в процессе работы его в пути под поездной нагрузкой, а также при уплотнении пути подбивкой; в результате засорения и загрязнения щебня частицами перевозимых грузов, пылью, приносимой ветром и водой.

Объемный вес засорителя и загрязнителя в этом случае отличается от объемного веса щебня. Засорение и загрязнение щебня реализуется за счет постепенного заполнения перового пространства. рельсошпальной решеткой

Для щебеночного балласта засорителями считаются фракции от 0,1 мм до 25 мм, а загрязнителями — фракции менее 0,1 мм, угольные, глинистые и другие примеси. При этом загрязнители наиболее резко снижают несущую способность и сопротивляемость сдвигу балластной призмы, вызывая расстройство пути. По этой причине установлены различные нормы максимально допустимого засорения щебеночного балласта — 35 % (от объема пор), а загрязнения — 15 %.

Очевидно, что аккумулятивная способность балластного слоя по накоплению засорителей может быть меньше или (в предельном случае) равна его пустотности, т. е. объему пор в слое, составляющей по данным экспериментов 39—40 % (уплотненный без дробления щебень) и 33—34 % (с 2 %-ным дроблением). Поэтому объемное максимально допустимое засорение принято 35 %.

Фактическая загрязненность балластной призмы определяется следующим упрощенным методом:

1) на каждом перегоне выбираются для обследования по 2 — 3 км, на которых отбирают не менее трех проб на наиболее загрязненных пикетах;

2) пробы щебня в состоянии естественной влажности отбирают в шпальных ящиках от концов шпал до рельсов, на глубину до балластной подушки;

Такие плиты (с пределом прочности 0,4 МПа, толщиной 40—50 мм) укладывают также при толщине балластного слоя менее нормативной в стесненных условиях (высокие пассажирские платформы, устои мостов и т. п.) и для ликвидации пучин. Минимальная толщина балластного слоя —30 см от подошвы шпал до верха плитной прослойки. Она должна укладываться на спланированную и уплотненную поверхность старого балласта с уклоном 0,04 в полевую сторону симметрично оси

27. Конструкция пути с плитным подрельсовым основанием

Рамное или плитное железобетонное подрельсовое основание увеличивает погонное сопротивление продольному перемещению бесстыкового пути, повышает его устойчивость против выброса. Эксплуатационная проверка малогабаритных рам МГР показала, что при таком подрельсовом основании уменьшается интенсивность накопления остаточных деформаций пути, повышается его устойчивость.

28.Бесстыковой путь . Конструкция, физическая сущность работы

Бесстыковой путь – железнодорожный путь, содержащий сварные рельсовые плети, длина которых настолько велика, что температурные силы, возникающие в них при максимальных колебаниях температуры за год, не в состоянии преодолеть сил сопротивления продольному сдвигу по всей длине плетей. По существующей на отечественных ж. д. классификации к понятию «бесстыковой путь» относят также участки со сварными плетями, имеющими длину, равную длине блок-участка (обычно 2-4 км), и более короткие -со сварными плетями длиной 500—800 м, между которыми уложены 2-4 уравнительных рельса длиной по 12,5 м. В последнем случае бесстыковой путь представляет собой чередование сварных плетей и коротких участков звеньевого пути. Отсутствие стыков (самых слабых и напряженных мест пути) при отшлифованной поверхности головки рельса и хорошем содержании пути практически исключает какие-либо динамические воздействия на пассажиров (полная комфортность), уменьшает (по сравнению с конструкциями пути с короткими рельсами) удельное сопротивление движению поезда (до 15%), сокращает расходы на ремонты подвижного состава и пути (на 10% и более), продлевает сроки службы элементов верхнего строения пути (до 20-25%), снижает уровень шума (на 5-15 дБ).

Для того чтобы понять, как работает бесстыковой путь, необходимо представить плеть в свободном состоянии. Нагрев плети в свободном состоянии будет вызывать её равномерное удлинение, так как при нагревании тела расширяются. Остывание плети в свободном состоянии будет вызывать её равномерное укорочение, так как при остывании тела сужаются. Это при отсутствии сопротивления; при укладке в путь и охлаждении или нагревании плеть стремится изменить свою длину, но ей мешают скрепления. Изменения длины плети происходят, но намного меньше, чем в свободном состоянии. В бесстыковом пути удлинения и укорочения плетей происходят только на концевых участках, эти концевые участки называют дышащими участками. Плети дышат за счет зазоров в уравнительных пролетах.

Рассмотрим перемещение двух точек на плети. Первая точка находится на расстоянии 10 метров от конца плети. Вторая точка находится на расстоянии 100 метров от конца плети. Плеть нагревается солнечными лучами, и стремится к удлинению. Удлинению первой точки препятствуют 20 скреплений на протяжении 10 метров, а удлинению второй точки препятствуют уже 200 скреплений на протяжении 100 метров. Сопротивление перемещению второй точки в 10 раз больше, чем первой, поэтому и величина перемещения в первой точке будет больше, чем во второй.

Таким образом, в работе бесстыкового пути, а точнее в работе плети бесстыкового пути перемещаются только концевые дышащие участки. Перемещения затухают в направлении от концов плети к середине и далее на большей части плети перемещения отсутствуют. Из-за того, что удлинения и укорочения плети в бесстыковом пути происходят не в полной мере, эти не состоявшиеся удлинения и укорочения выражаются в виде сил. Летом, несостоявшееся удлинение плети может проявиться в виде выброса. Зимой, несостоявшееся укорочение плети может проявиться в виде разрыва сварного стыка и раскрытия большого зазора.