79.Угон пути.Причины

Угоном пути называют продольное перемещение рельсов относительно шпал или рельсов вместе со шпалами относи­тельно балластного слоя под действием продольных сил. Угон — вредное явление в пути, он возникает из-за сопротив­ления движению колес подвижного состава, изгиба рельсов под поездами в шпальных ящиках, изменения длины рельсов под действием температурных сил, ударов колес о рельсы в стыках. Чаще всего угон пути возникает на уклонах, тормозных участках. При этом образуются либо слитые, либо сильно рас­тянутые зазоры в стыках. Появление этих неисправностей мо­жет привести в летний период к выбросу пути, а в зимний — к разрыву болтов в стыках. Кроме этого, могут происходить сдвиги шпал с уплотненных постелей, что приведет к образова­нию толчков, перекосов и просадок в пути. Это в конечном итоге значительно повышает расходы на текущее содержание пути, на исправление последствий угона. При движении поезда локомотивы угоняют путь назад, а вагоны — вперед. Но так как вагонов в поезде гораздо боль­ше, как правило, путь угоняется вперед, а на однопутных уча­стках — в направлении большего грузового движения.

51. Противоугоны. назначения, требования к ним.Чтобы предотвратить воздействие продольных сил на рель­сы и таким образом препятствовать угону пути, при нераздель­ном и смешанном скреплении ставят противоугоны. Уменьше­ние интенсивности угона пути достигается хорошим текущим содержанием, усилением мощности пути, за счет укладки тяже­лых рельсов, постановки пути на щебень, увеличения числа шпал. Основным видом противоугона является пружинный хотя в эксплуатации еще имеются и самозаклиниваю­щиеся противоугоны.Наиболее широкое применение получили пружинные противоугоны, так как они состоят из одной детали — пружинной скобы. Противоугоны изготавливают из марок стали 60С2 или других марок, механические свойства ко­торых не хуже. Для получения необходимой твердости противоуго­ны подвергаются термической обработке (закалке и отпуску). Сред­нее усилие сдвига противоугона вдоль подошвы рельса должно быть не менее 8 кН. На каждый противоугон наносится маркиров­ка, указывающая год изготовления, а на противоугонах П75 (изго­товлен из стали марки 60С2) ставят еще и цифру 7Самозаклинивающиеся противоугоны состоят из двух частей: скобы и клина. Их изготавливают в дорожных и дистанционных мастерских из отходов рельсового металла отдельно для левой и правой нити. Самозаклинивающиеся противоугоны, как правило, устанавливают клиньями внутрь колеи. Данные противоугоны по­зволяют увеличить сопротивление угону пути, однако требуют большего внимания при текущем содержании.Число противоугонов, которое устанавливают на рельсы, зави­сит от грузонапряженности линии, типа подвижного состава, типа рельсов и балласта, от того, однопутная это линия или двухпутная. Схемы закрепления пути от угона для различных условий приво­дятся в инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути. Наименьшее число пар противоугонов, которое требуется при рельсах длиной 25 м, — 14, а наибольшее — 44. Пружинные про­тивоугоны ставят специальными ключами, скоба должна упираться в шпалу. На однопутных участках их упирают в шпалы с разных сторон относительно середины звена для того, чтобы препятство­вать угону в любом направлении.На раздельном, пружинном, скреплении противоугоны, как пра­вило, не ставят. Эти виды скреплений создают достаточное сопро­тивление угону пути.

35. Деревянные шпалы. Назначение шпал состоит в том, чтобы воспринимать на­грузку от подвижного состава, упруго ее перерабатывать и пе­редавать на балластный слой. Кроме того, шпалы обеспечива­ют постоянно необходимую ширину колеи.На железных дорогах пока еще наиболее распространены деревянные шпалы. Их изготавливают в основном из сосны, ели, лиственницы, березы. Преимуществами деревянных шпал является хорошая упругость, простота при креплении рельсов, отсутствие проблем при любой обработке,дешевизна, хорошее сцепление со щебнем,диэлектрики. Недостатки: малый срок службы, большой расход деловой древисины. Деревянные шпалы подразделяются на обрезные (опиленные с четырех сторон) и необрезные (опиленные с двух сторон). Обрезные шпалы обеспечивают более устойчивую ра­боту противоугонов. В зависимости от размеров шпалы делят­ся на три типа: Тип 1а и 16 укладывают на главные пути, Па и Пб — на станционные пути, Ша и Шб — на подъездные пути. Длина шпалы — 2,75 м, для совмещенного движения с разной шириной колеи (узкая и широкая) — 3,0 м. Масса шпал составляет в среднем около 70 кг.Шпалы укладывают под рельсы на определенном расстоя­нии друг от друга. На прямых участках пути укладывают 1840 шпал на 1 км, а на кривых ра­диусом 1200 и менее — 2000 шпал на 1 км. На звено длиной 25 м укладывают соответственно 46 и 50 шпал. На станционных и подъездных путях применяется эпюра 1600 шпал на 1 км.Расстояние между осями шпал составляет: стыковых при рельсах Р75 и Р65 — 420 мм, Р50 — 440 мм, Р43 —- 500 мм, а про­межуточных — 545—547 мм при эпюре 1840 штук на 1 км. При эпю­ре 2000 штук на 1 км пути — 501—502 мм, при эпюре 1600 штук на 1 км — 629—630 мм.

Для увеличения срока службы деревянные шпалы пропитывают масляными антисептиками (каменноугольное, сланцевое масла). Ка­чество пропитки зависит от степени влажности шпалы. Их влаж­ность не должна превышать 25 %. Шпалы помещают в автоклав и создают давление воздуха 0,2—0,4 МПа. После выдержки заполня­ют антисептиком до 0,8—1,2 МПа. Затем антисептик сливается, и в автоклаве создают разряжение воздуха для удаления из пор древе­сины излишков антисептика (они высасываются сжатым воздухом). После пропитки масса шпал увеличивается примерно на 6—8 кг. Средний срок службы деревянных шпал составляет 15—17 лет.

36. Ж.Б шпалы. Широкое распространениеполучили железобетонные шпалы с предварительно напряженной арматурой (рис. 6.4). Их достоинствами являются дол­говечность (40...50 лет), обеспечение высокой устойчивости пути и плавности хода поездов, что обусловлено одинаковыми разме­рами и равной упругостью шпал. Кроме того, применение железо­бетонных шпал позволяет сберечь древесину для других нужд. Бла­годаря указанным качествам они уже используются на главных путях всех основных направлений сети, в том числе на участках скоро­стного движения поездов.

К недостаткам железобетонных шпал относятся большая мас­са, наличие электропроводности, высокая жесткость и сложность крепления рельсов к ним. Для повышения упругости пути с желе­зобетонными шпалами под рельсы укладывают амортизирующие прокладки. Во избежание утечки электрического тока применяют рельсовые скрепления специальной конструкции с электроизоля­ционными деталями.

Железобетонные шпалы изготавливают из тяжелого бетона с арматурой из стальной углеродистой холоднотянутой проволоки периодического профиля диаметром 3 мм.

В зависимости or вида рельсового скрепления железобетонные шпалы подразделяют на два типа: Ш1 — для раздельного клеммно- болтового скрепления типа КБ с болтовым соединением подклад­ки со шпалой и Ш2 — для нераздельного клеммно-болтового скреп­ления типа БПУ с болтовым соединением подкладки или рельса со шпалой.

11. Рельсовый путь представляет собой две непрерывные рельсо­вые нити, расположенные на определенном расстоянии одна от другой благодаря креплению рельсов к шпалам и отдельных рель­совых звеньев друг к другу. Рельсы соединяют со шпалами с помо­щью промежуточных скреплений, которые должны обеспечивать надежную и достаточно упругую их связь, неизменную ширину колеи и необходимый уклон рельсов, не допускать их продольного смещения и опрокидывания, а при использовании железобетонных шпал помимо этого электрически изолировать рельсы и шпалы. Существуют три основных типа промежуточных скреплений: не­раздельные, смешанные и раздельные.

При нераздельном скреплении (рис. 6.6, а) рельс и под­кладки, на которые он опирается, крепят к шпалам одними и теми же костылями или шурупами. При смешанном скрепле­нии (рис. 6.6, б) подкладки, кроме того, крепят к шпалам допол­нительными костылями. Смешанное костыльное скрепление с при­менением клинчатых подкладок, имеющих уклон 1:20, широко распространено на дорогах нашей страны. Его достоинствами яв­ляются простота конструкции, небольшая масса, сравнительная легкость зашивки, перешивки и разборки пути. Однако такое скреп­ление не гарантирует постоянства ширины колеи и способствует механическому изнашиванию шпал.

При раздельном скреплении рельс соединяют с подклад­ками жесткими или упругими клеммами и клеммными болтами, а подкладки крепят к шпалам болтами или шурупами. Достоинства раздельного скрепления (возможность смены рельсов без снятия подкладок, большое сопротивление продольным усилиям, обес­печение постоянства ширины колеи) способствуют все более ши­рокому его применению, хотя оно несколько дороже и сложнее по конструкции скреплений других видов. Кроме того, раздельное

скрепление не требует дополнительного закрепления пути для предотвращения его угона и позволяет снизить эксплуатационные расходы по сравнению со скреплениями других видов.

широко распространено раздель­ное скрепление КБ-65. Его недостатками являются большое число деталей, значительная масса и высокая жесткость. Поэтому в насто­ящее время началось активное внедрение нового бесподкладочно­го пружинного раздельного скрепления пониженной жесткости — ЖБР-3-65 (рис. 6.7), у которого масса и число деталей уменьшены более чем в 1,5 раза.

Кроме того, разработано анкерное рельсовое скрепление АРС-4 (рис. 6.8), наиболее перспективное для пути с железобетонными шпалами. Благодаря отсутствию резьбовых соединений оно не тре­бует обслуживания, что позволяет существенно сократить затраты на содержание пути.

13. Рельсовые звенья соединяют друг с другом с помощью стыко­вых скреплений, основными элементами которых являются наклад­ки, болты с гайками и пружинные шайбы. Стыковые накладки предназначены для восприятия в стыке изгибающих и поперечных сил. Двухголовые накладки (рис. 6.9) изготавливают из высоко­прочной стали и подвергают закалке.

Болты, как и накладки, должны обладать высокой прочностью. Под их гайки для обеспечения постоянного натяжения подкладывают пружинные шайбы. В последнее время переходят на примене­ние шестидырных накладок.

По расположению относительно шпал в качестве стандартных приняты стыки на весу, что обеспечивает большую упругость и удобство подбивки балласта под стыковые шпалы.

Для обеспечения возможности некоторого перемещения кон­цов рельсов в стыках болтовые отверстия в ранее изготавливав­шихся рельсах имели форму овала (с большой осью, направлен­ной вдоль рельса) или круга большего диаметра, чем у болтов. Вновь выпускаемые рельсы имеют только круглые отверстия, что повышает прочность рельсов и упрощает технологию их изготов­ления.

На линиях с автоблокировкой на границах блок-участков при­меняют изолирующие стыки, препятствующие прохождению электрического тока от одного из соединяемых рельсов к другому. Су­ществуют два типа изолирующих стыков: с металлическими объем­лющими накладками и клееболтовые (рис. 6.10). В стыках первого типа изоляцию обеспечивают установкой прокладок и втулок из фибры, текстолита или полиэтилена. В стыковой зазор также поме­щают прокладку из текстолита или трикопа, имеющую очертания рельса. В последнее время все шире применяют клееболтовые сты­ки, в которых металлические стыковые накладки, изолирующие прокладки из стеклоткани и болты с изолирующими втулками со­единяют с помощью эпоксидного клея с концами рельсов в моно­литную конструкцию.

На линиях с электрической тягой и автоблокировкой для бес­препятственного прохождения тока через стык устанавливают спе­циальные стыковые соединители.

54.Электропроводящие стыки устраивают для сохранения между торцами рельсов зазора, компенсирующего изменения длины рельсов при перепадах температур. Эти стыки устраивают токопроводящи-ми, рельсы соединяют с помощью специальных накладок, закрепляемых болтами на шейках рельсов. Под гайки болтов ставят пружинные шайбы, которые предотвращают ослабление натяжения болтов. Размеры стыковых температурных зазоров регулируют в соответствии с установленными нормами в пределах от 10 до 21 мм в зависимости от длины рельсов и места их укладки (наземная укладка пути или тоннель).

Изолирующие стыки (зазор 8-12 мм) устраивают таким образом, чтобы электрический ток не мог проходить от одного рельса к другому; в таких стыках устанавливают фибровые или полиэтиленовые прокладки и втулки под болты. В последние годы широкое применение получили клееболтовые изолирующие стыки, детали которых склеивают эпоксидным составом с установкой в зазор между торцами рельсов фибровых прокладок, а под накладками и вокруг болтов — стеклоткани.

74. Балластный слой

Основным назначением балластного слоя является

-воспринимать давление от шпал (брусьев на стрелочных переводах) и распределять его практически равномерно на возможно большую площадь земляного полотна;

-обеспечивать стабильное проектное положение рельсошпальной решетки в процессе эксплуатации; -обеспечивать возможность выправки пути в профиле и плане за счет балластного слоя (подбивкой, рихтовкой) для компенсации неизбежных остаточных деформаций; -быстро отводить воду из балластной призмы и с основной площадки земляного полотна, препятствовать переувлажнению и пересыханию верхнего слоя грунта земляного полотна, потере им несущей способности (весной) и пучению (зимой); -участвовать в формировании оптимальной упругости подрельсового основания, особенно при железобетонных шпалах; -иметь низкую электропроводность, обеспечивающую нормальную работу -рельсовых цепей автоблокировки вне зависимости от погодных условий;

К балластным материалам предъявляются различные, порой противоречивые требования:

-быть твердым и прочным (износостойкость) и одновременно упругим (амортизационная способность); -быть достаточно крупным (стабильность положения рельсошпальной решетки) и одновременно мелким (ровная опорная поверхность под шпалами); -иметь зерна формы, близкой к кубической (улучшается износостойкость зерен и распределяющая способность призмы, но одновременно снижается ее общая несущая способность: призма "расползается" под нагрузкой);

-содержать зерна вытянутой формы (лещадные или игловатые), прошивающие и расклинивающие балластный слой (повышается устойчивость призмы), но одновременно имеющие повышенную ломкость под нагрузкой (растут осадки); Лучшим материалом для балласта является щебень из естественного камня, валунов и гальки. Путевой щебень, применяемый на железных дорогах, выпускают в виде двух основных фракций с размерами частиц 25... 60 и 25... 50 мм. Для балластировки станционных путей и при­менения в качестве строительного материала стандартом преду­смотрен также мелкий щебень с размерами частиц 5...25 мм.

Щебень хорошо пропускает воду, не смерзается в зимнее время года, оказывает в 1,5 раза большее сопротивление продольному сдвигу, допускает в 2 раза большее вертикальное давление по срав­нению с песчаным балластом и обеспечивает больший срок служ­бы балласта, чем любой другой материал. Однако щебень быстрее загрязняется различными сыпучими материалами (уголь, торф, руда), просыпающимися на путь при перевозках. Для предохранения щебня от загрязнения грунтом при вдавливании его в земляное полотно и уменьшения расхода щебня его укладывают на песчаную подушку. Гравийный и гравийно-песчаный балласт получают в результате разработки естественно образовавшихся отложений гравия и круп­нозернистого песка. Такой балласт дешевле щебня, меньше загряз­няется, но вместе с тем менее устойчив к нагрузкам, хуже пропу­скает воду и может смерзаться в зимнее время года. Ракушка как балласт имеет местное значение и используется лишь на линиях с малым грузооборотом. Песчаный балласт являет­ся наихудшим, поэтому его применяют только на линиях с малым грузооборотом, станционных путях и в качестве материала для по­душки, создаваемой под щебеночным балластом. Балластный слой укладывают в виде призмы, которая имеет откосы крутизной, как правило, 1:1,5. Ширина ее верхней части, устанавливается техническими условиями. Так, расстояние Ь_т от края шпалы до начала откоса балластной призмы в зависи­мости от класса путей составляет 25 ...45 см, толщина слоя щебня Л_щ под шпалой на главных путях — 25...35 см при деревянных и 30...40 см — при железобетонных шпалах. Толщина песчаной по­душки Л_п во всех случаях не превышает 20 см.

На линиях скоростного движения пассажирских поездов путь должен быть уложен на щебеночный балласт с размерами призмы не менее установленных для путей 1Б1.

На щебеночный и асбестовый балласт укладываются главные пути, стрелочные горловины и отдельные стрелочные переводы, приемоотправочные пути, по которым предусмотрен безостановочный пропуск поездов, пути на горбах горок и горочные стрелочные переводы, а также некоторые деповские пути. Щебёночный балласт при эксплуатации засоряется и требует периодической очистки. Асбестовый балласт хорошо стабилизируется при движении поездов, сохраняя форму балластной призмы. При смачивании дождём на поверхности этого балласта образуется корочка, препятствующая проникновению засорителей и способствующая стеканию воды. Поэтому такой балласт находит всё более широкое применение, прежде всего на сильно засоряемых участках. Гравийный и песчано-гравийный балласт используется на малодеятельных участках (грузонапряжённость до 25 млн. тонно-километров в год). В качестве балласта иногда применяют различные местные материалы, например ракушечник или металлургический шлак (главным образом на подъездных путях заводов).