1.4.8. Бесстыковой путь

Стык рельсов — самое напряженное и слабое место в пути. Затраты труда на содержание стыков достигают 40 % всех затрат на текущее содержание пути. Чтобы сократить число рельсовых стыков в пути на протяжении нескольких де­сятилетий стремились к увеличению стандартной длины рельсов. Однако корен­ное решение проблемы рельсового стыка воплотилось в повсеместном внедре­нии бесстыкового пути с середины 50-х гг. XX века. Назначение бесстыкового пути — ликвидация или сведение к минимуму числа рельсовых стыков.

Рельсовые плети для магистральных линий сваривают электроконтакт­ной сваркой из новых рельсов (как правило, термически упроченных) дли­ной по 25 м без болтовых отверстий.

Рельсовые плети свариваются в стационарных рельсосварочных предпри­ятиях и перевозятся на спецсоставах на место укладки, поэтому их длина не должна превышать 800 м (в соответствии с длиной приемо-отправочных путей многих станций 850 м). Длина рельсовых плетей устанавливается с учетом ме­стных условий и ограничений на перегоне (кривые радиусом менее 300 м, «больные» места земляного полотна, большие мосты и др.). Минимальная длина плетей на главных путях должна быть не менее 400 м (в трудных условиях — 250 м), а на станционных путях — не менее 150 м.

В последние годы на железных дорогах (и в метрополитене) внедряется то­нальная автоблокировка АБК, не требующая изолирующих стыков и поэтому не лимитирующая длину плетей. На Куйбышевской дороге имеются плети дли­ной 18,6 км, Горьковской и Северной — по 10 км, на Московской — 8,8 км. Длинные рельсовые плети свариваются непосредственно в пути из смежных ко­ротких плетей, в пределах блок-участков (1,5—2,0 км) или перегона (10—20 км). Сварка электроконтактным способом осуществляется с помощью машины ПРСМ в соответствии с техническими условиями МПС.

73

Многолетняя эксплуатация бесстыкового пути выявила бесспорные дос­тоинства бесстыкового пути:

• снижение основного удельного сопротивления движению поездов и в связи с этим экономия топлива и электроэнергии;

• увеличение сроков службы верхнего строения пути;

• снижение объемов работ по выправке пути (до 25—30 %);

• экономия расхода металла на стыковые скрепления (до 4,5 т на 1 км);

• улучшение условий комфортабельности проезда пассажиров.

Однако бесстыковой путь имеет некоторые особенности работы. В звенье­вом пути между концами рельсов в стыках имеются зазоры, величина которых в зависимости от температуры изменяется. Она может колебаться от 0 при жаркой погоде летом до 21—23 мм зимой при низкой температуре. Поэтому темпера­турные напряжения сжатия или растяжения в рельсах невелики. Длина рельсо­вой плети столь велика, что в средней части плети всегда имеется неподвижный отрезок, который не может изменить длину при изменении температуры.

В бесстыковом пути изменение температуры на 1 °С вызывает в его не­подвижной части изменение сжимающих или растягивающих напряжений на 25 кгс/см² независимо от типа и длины рельса. При повышении темпера­туры рельсовых плетей в них могут развиваться значительные сжимающие силы, которые могут привести к выбросу пути. При низких температурах зимой продольные растягивающие силы могут вызвать разрыв рельсовой плети из-за среза болтов. Поэтому периодически в рельсовых плетях произ­водится разрядка температурных напряжений.

Между двумя плетями укладывают 2—3 звена длиной 12,5 м — уравнитель­ные рельсы. Чтобы исключить действие сжимающих и растягивающих продоль­ных усилий, укладку бесстыкового пути необходимо производить при расчет­ной температуре, в этом случае обеспечивается устойчивость рельсошпальной решетки, и сезонная разрядка температурных напряжений не требуется. Если ук­ладка рельсовых плетей производится в зимний период при температуре ниже расчетной, то укладывают уравнительные рельсы удлиненные (комплект из трех пар — 12,54 м, 12,58 м и 12,62 м), а при укладке летом при высоких температурах укладывают укороченные рельсы (комплект из трех пар — 12,38 м, 12,42 м и 12,48 м). При выполнении разрядки температурных напряжений удлиненные урав­нительные рельсы (весной), а укороченные уравнительные рельсы (осенью) дол­жны быть заменены рельсами длиной по 12,50 м при закреплении плетей на по­стоянный режим эксплуатации.

Длинные части свариваются непосредственно в пути при оптимальной рас­четной температуре.

Обеспечение устойчивости бесстыкового пути — одно из основных тре­бований при его устройстве. Недостаточная устойчивость — прямая угроза безопасности движения поездов.

Для обеспечения высокой сопротивляемости продольному перемещению рель­сов на бесстыковом пути применяют раздельные промежуточные скрепления типа КБ для железобетонных шпал и КД — для деревянных. Шпалы железобетонные или деревянные I типа. Следует отметить, что устойчивость бесстыкового пути с

74

железобетонными шпалами против выброса на 8—12 % выше по сравнению с дере­вянными шпалами. Балласт для бесстыкового пути применяется только щебеноч­ный из твердых пород (граниты, диориты, диабазы). Размер фракций 25—60 мм. Конструкция и размеры балластной призмы должны приниматься в соответствии с рис. 1.76 и 1.77. Ширина плеча за концами шпал должна быть не менее 45 см.

Бесстыковой путь укладывается только на участках со здоровым земля­ным полотном. Деформации земляного полотна, например, пучины, про­садки пути, сплывы откосов и др., должны быть предварительно устране­ны. Земляное полотно предварительно, как правило, за год до укладки бесстыкового пути должно быть обследовано и оздоровлено.

На мостах с ездой на балласте рельсовые плети укладываются на специ­альных железобетонных шпалах марки Ш-1-1М с элементами крепления охранных контруголков либо на обычных деревянных шпалах. На мостах с безбалластным полотном рельсовые плети укладываются либо на деревян­ных или металлических поперечинах, либо на железобетонных плитах.

В тоннелях с безбалластным полотном рельсовые плети укладывают на же­лезобетонных малогабаритных рамах МГРТ с раздельными скреплениями КБ.