книги из ГПНТБ / Урсулов И.М. Шахтный подземный транспорт

3. РЕЛЬСОВЫЙ ТРАНСПОРТ

РЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ

Строение пути на прямолинейных участках.

Рельсовый транспорт на шахтах СССР явля­ ется наиболее распространенным видом от­ катки полезного ископаемого, материалов и перевозки людей. Надежность и безопасность работы рельсового транспорта в значительной мере определяются качеством рельсового пу­ ти. Путь должен быть прочным, упругим и обладать значительной износоустойчивостью.

Подземный рельсовый путь состоит из двух основных частей: нижнего строения (почва выработки) с водоотводными устройствами и верхнего строения—рельсов, шпал, скреплений и балластного слоя.

Ширина колеи—это расстояние между внут­ ренними гранями головок рельсов. На уголь­ ных шахтах СССР принята стандартная ши­ рина колеи 600 и 900 мм. На старых шахтах

клонение от нормальной ширины колеи (при укладке новых рельсов) не должно превышать по уширению 4 мм, а по сужению 2 мм.

112

угольнику), а головки рельсов укладывают на

ческими и железобетонными. Деревянные шпа­ лы изготовляют из сосны, лиственницы, кедра или пихты и обязательно пропитываются анти­ септиками (фтористым натрием и пр.).

Согласно ГОСТ 8993—59 применяют обрез­ ные и необрезные шпалы.

Длина шпал /ш зависит от ширины колеи

Расстояние а между шпалами зависит от числа п укладываемых шпал под рельсом. У стыков при сближенных шпалах это расстоя­ ние равно 400 мм, а при сдвоенных — ширине шпалы плюс 30 мм. Расстояние с между про­ межуточными шпалами определяется из вы,- ражения

Расстояние от стыковой до передстыковой шпалы подсчитывается по формуле

но не менее ширины шпалы плюс 250—300 мм.

114

Приняв величину b, уточняют значение с

Для возможности подбивки балласта окно

1 км пути равно 2000. В откаточных выработ­ ках для рельса типа Р24 при электровозах с силой тяжести 14 Т укладывают 1750—2000 шпал на 1 км, а при силе тяжести 7—10 Т— 1500—1750 шпал на 1 км, в выработках с не­ большим грузопотоком — не менее 1000 шпал па 1 км.

Металлические шпалы изготовляют из про­ катной стали специального профиля, приме­ няются они редко, главным образом при пере­ носных рельсовых путях. Железобетонные шпалы имеют большой срок службы, хорошо сопротивляются действию влаги и обеспечи­ вают устойчивость путей при интенсивном движении транспорта; применяются на глав­ ных откаточных выработках с большим сро­ ком службы.

Скрепления бывают промежуточные, при­ крепляющие рельсы к шпалам, и стыковые, соединяющие рельсы между собой в стыках.

Промежуточные скрепления состоят из ко­ стылей и рельсовых подкладок. Размеры ко­ стыля должны соответствовать типу рельса. Костыль во избежание-раскалывания шпал за­ бивают в предварительно просверленное от­ верстие, имеющее диаметр меньше толщины костыля. В Советском Союзе применяют глад­

115

кие костыли с ушками или с грибковиднон головкой.

Подкадки уменьшают удельное давление на шпалу и заставляют работать все костыли на отжатие при сдвиге рельса в сторону, что значительно увеличивает устойчивость пути против расширения колеи. Подкладки делают­ ся плоскими и клинчатыми. При клинчатых подкладках рельс получает наклон внутрь ко­ леи, соответствующий конусности бандажа ко­ леса. Наклон внутрь колеи увеличивает устой­ чивость рельса против боковых сил и центри­ рует подвижной состав при его движении. Для костылей на подкладках делается два и три отверстия, причем во избежание раскалывания шпал они располагаются по диагонали. Под­ кладки обязательно ставят на закруглениях, стрелочных переводах, на стыковых и всех пропитанных шпалах.

Рельсы типа Р18 и более тяжелые уклады­ вают с наклоном. При отсутствии клинчатых подкладок на верхней плоскости шпалы дела­ ют наклонные затесы.

Балласт. Назначение балластного слоя со­ стоит в распределении давления от шпал на возможно большую площадь нижнего строе­ ния пути (почвы), в удержании шпал от сдви­ га, в смягчении ударов от движущихся соста­ вов, в регулировании положения шпал при мелких неровностях почвы.

Балласт должен быть упругим, неслеживаю­ щимся, прочным, неразмокающим и иметь-хо­ рошее сцепление со шпалами. Наилучший ма­ териал для балласта — щебень твердых пород (песчаник, известняк, гранит и т. п., по воз­

116

можности однородный по крупности) с разме­ ром кусков 20—40 мм. Применяют также сор­ тированный овражный гравий крупностью 3— 20 мм или камневидные металлургические шлаки (доменные и мартеновские) крупно­ стью 20—40 мм.

Толщина балластного слоя под шпалой должна быть не менее 10 см на горизонталь­ ных путях с углом наклона до 10° и не менее 5 см на наклонных путях с углом наклона бо­ лее 10 °, причем шпалы в последнем случае для удержания их от сдвига укладываются в вы­ долбленных в почве канавках с погружением на 2/з своей высоты.

Строение пути на закруглениях. Радиусы за­ круглений. Величина центробежной силы на криволинейном участке пути возрастает с уве­ личением скорости движения и уменьшением радиуса кривизны. Сопротивление вследствие зажатия реборд колес подвижного состава возрастает с увеличением жесткой базы локо­ мотива (вагонетки) и с уменьшением радиуса кривизны. Поэтому практические нормы для минимально допустимого радиуса кривых под­ земных путей, предусмотренные в ПТЭ *, свя­ зываются как с величиной скорости движения, так и с размером жесткой базы. При скорости движения до 1,5 м/сек радиус закругления должен быть не меньше 7-кратной наиболь­ шей жесткой базы подвижного состава, а при скорости движения больше 1,5 м/сек не мень­ ше 10-кратной наибольшей жесткой базы. В

* Правила технической эксплуатации угольных шахт, М., Углетехиздат, 1946.

117

случае если угол поворота путей больше 90°, то радиус закругления также должен быть не меньше 10 -кратной жесткой базы (величина радиуса в метрах округляется до целого числа в большую сторону).

Повышение наружного рельса. Для компен­ сации центробежной силы и уменьшения со­ противления движению на закруглениях на­ ружный рельс должен быть выше внутреннего

где V—скорость движения составов, м/сек. Расчетная величина превышения h округля­

ется до 5 мм и принимается не более У12 Sp . Повышение достигается подбойкой балла­ ста под наружную часть шпал и начинается

постепенно на расстоянии

от начала кривой, где оно должно иметь пол­ ную величину.

Уширение колеи. В связи с тем, что оси подвижного состава жестко укреплены на ра­ ме и не могут, как в случае поворотных осей, устанавливаться по радиусам кривизны пути, во избежание зажатия реборд колеи между го­ ловками рельсов, сильного увеличения сопро­ тивления и износа необходимо на криволиней­ ных участках пути несколько расширять колею (сдвинуть внутренний рельс к центру закругления). При этом чем больше расстоя­ ние между осями, т. е. жесткая база локомо­

118

тива (вагонетки), и чем меньше радиус закруг­ ления, тем больше должно быть уширение ко­ леи, принимаемое обычно 5—15, реже 20 мм, согласно табл. 8 .

уширение производится тоже постепенно на примыкающих прямолинейных участках раз­ гона пути, так что в точках сопряжения прямо­ линейного участка оно достигает полной ве­ личины, которую и сохраняет на всем криво­ линейном участке.

Контррельсы служат для предотвращения схода вагонеток с рельсов на закруглении с радиусом R < 7 S B (жесткой базы). Обычно контррельсы устанавливают внутри колеи у внутреннего или наружного рельса (или у обо­ их) в зависимости от ожидаемого направления

119

схода подвижного состава с рельсов. Наруж­ ные контррельсы применяются как самостоя­ тельно, так и в комбинации с внутренними.

Соединения путей. Для соединения между собой путей и перевода подвижного состава с одного пути на другой служат плиты, поворот­ ные круги и стрелочные переводы.

Плиты изготовляют металлическими моно­ литными или секционированными и уклады­ вают на деревянной раме. Через них могут проходить только одиночные вагонетки. В на­ стоящее время плиты применяются в основном на старых шахтах.

Поворотные круги допускают проход соста­ вов в прямом направлении и одиночных ваго­ неток в боковых направлениях. Для облегче­ ния поворота круги оборудуют механическим приводом. Поворотные круги также встреча­ ются редко.

Стрелочные переводы служат для перевода составов и одиночных вагонеток с одного пути на другой. Переводы могут быть на три и два направления: односторонние правые и левые или симметричные. Два односторонних пере­ вода, соединенных в одну конструкцию, обра­ зуют односторонний съезд, четыре — двухсто­ ронний.

Стрелочный перевод состоит из следующих частей: стрелки, рамных и переходных рельс, крестовины, контррельсов и переводного ме­ ханизма.

Переводы и съезды выбирают по ширине ко­ леи, типу рельса и минимально допустимому для заданного подвижного состава радиусу кривизны (табл. 9).

120

Таблица 9

Стрелочные переводы и съезды для угольных шахт

1?1