Особенности устройства и работы бесстыкового пути
Главный элемент бесстыкового пути — рельсовые плети — это рельсы длиной до 25 м, сваренные между собой на рельсосварочных предприятиях (РСП) в длину до 800 м, а затем на месте, при укладке в путь, соединенные друг с другом контактной сваркой с помощью передвижной рельсосварочной машины (ПРСМ). Максимальная длина рельсовой плети не ограничена. Укладка коротких плетей, длиной менее 800 м, нежелательна, поскольку такие плети требуют значительно больших расходов на содержание. На пути с плетями длиной менее 400 м расходы на текущее содержание превышают затраты на содержание звеньевой конструкции. На коротких плетях особенно трудно содержать рельсовые скрепления из-за продольных температурных перемещений на концевых участках. Эти перемещения в период эксплуатации существенно изменяют напряженно-деформированное состояние бесстыкового пути.
Бесстыковой путь, как и звеньевой, не должен подвергаться угону. Для этого промежуточные скрепления должны обеспечивать постоянное прижатие рельса к шпале. Наибольшее распространение на сети отечественных железных дорог на бесстыковом пути с железобетонными шпалами получило скрепление типа КБ; относительно реже используются скрепления типа ЖБР и АРС. Возможна укладка бесстыкового пути на деревянных шпалах, в том числе на малодеятельных участках с применением костыльного скрепления. В последнем случае противоугоны на каждой шпале устанавливаются с двух сторон — «в замок» (ТУ-1991). В процессе эксплуатации натяжение болтов скрепления ослабевает. При недостаточном внимании к содержанию скрепления (смазке и подтягиванию болтов) происходит ослабление прижатия рельса к шпале и начинается угон, который приводит к очень быстрому разрушению всей конструкции верхнего строения пути из-за перекоса и кантования шпал, смятия резьбы, изолирующих и упругих деталей. На угоняемых участках, в их начале возникают дополнительные растягивающие, а в конце — дополнительные сжимающие продольные силы. Первые в сумме с температурными силами могут привести к разрыву рельсовой нити; вторые — к выбросу рельсошпальной решетки. В связи с этим предотвращение и профилактика угона должны быть приоритетной целью устройства и содержания бесстыкового пути, так как допустить угон несоизмеримо легче, чем затем его устранить.
Рельсовые плети, если они не сварены между собой, то соединяются при отсутствии изолирующих стыков двумя или тремя парами рельсов длиной 12,5 м. Например, в России соединение двумя парами применено на Калининградской, Приволжской, Северо-Кавказской и Юго-Восточной железных дорогах, тремя — на всех остальных. Изолирующий стык, обеспечивающий сопротивление разрыву не менее 1,5 МН, располагают в середине второй пары рельсов. Высокопрочный клееболтовой изолирующий стык, имеющий сопротивление разрыву не менее 2,5 МН (АпАТэк), допускается вваривать в середину плети (без уравнительных рельсов). Устройство уравнительных пролетов предполагает достаточно частую (сезонную и эпизодическую) необходимость перезакрепления рельсовых плетей (так называемая разрядка напряжений). Практика показала, что при закреплении плетей при достаточно высокой температуре рельсов (в оптимальном температурном интервале) ни периодическое, ни эпизодическое перезакрепление, как правило, не требуется.
На уравнительных пролетах в холодное время года зазоры в стыках максимально увеличиваются, уже к середине или к концу зимы (январь, февраль). Зазоры зависят от продольной растягивающей силы, длительности ее действия, качества закрепления плетей на концевых 200-метровых участках и от начальной величины в момент закрепления рельсов. При раскрытии зазора зимой до опасной величины — больше конструктивного (22 мм), чтобы не допустить разрыва стыка, уравнительный рельс необходимо заменять на удлиненный. Такая дополнительная работа создает потенциальную опасность выброса пути весной при повышении температуры рельсов, если вовремя не заменить этот удлиненный рельс на нормальный. Чтобы не производить такие работы, при закреплении рельсовых плетей в оптимальном температурном интервале зазоры следует устанавливать нулевыми или близкими к ним.
Ежегодно болты скрепления на концевых 200-метровых участках следует подтягивать в конце лета или в начале осени при нулевых или близких к ним значениях зазоров в уравнительном пролете. На остальной части рельсовых плетей периодически болты подтягивать можно в любое время года. На участках бесстыкового пути, состоящих из коротких рельсовых плетей, предложенная выше мера трудно выполнима.
На бесстыковом пути немаловажно поддерживать нормальные размеры и состояние балластной призмы. Балласт, как правило, — щебеночный (может быть гравийный или асбестовый), должен плотно прилегать к шпалам, прежде всего по их нижней постели, что осуществляется с помощью подбивки при выправке пути. Плотное прилегание балласта обеспечивает стабильное положение рельсо-шпальной решетки в профиле, плане и в продольном направлении не менее чем на 80 %. Остальные 20 % сопротивления перемещениям во всех трех плоскостях обеспечивает щебень, находящийся в шпальных ящиках, на плече балластной призмы и на ее откосе.
Существует ошибочное представление о том, что размер плеча
Железобетонные шпалы в отличие от деревянных имеют максимальные прогибы на концах (деревянные — в подрельсовом сечении). Эта особенность увеличивает интенсивность накопления остаточных деформаций в балласте. На железобетонных шпалах динамические силы, передаваемые на балласт (особенно в стыках), также значительно выше, чем на деревянных. Это обстоятельство позволяет железобетонные шпалы применять только на бесстыковом пути. Исторически сложилось так, что на отечественных железных дорогах звеньевой путь применяют на деревянных шпалах, а бесстыковой на железобетонных. Звеньевой путь на железобетонных шпалах применять нельзя, так как на такой конструкции без очередного ремонта не удастся избежать аварийного состояния за период примерно в 2 раза меньший, чем на бесстыковом пути.
Состояние земляного полотна оказывает значительное влияние на работу верхнего строения пути. Представление о том, что при любых болезнях земляного полотна нужно отказываться от применения бесстыкового пути, является ошибочным. При возникновении на больных участках просадок интенсивность их нарастания при отсутствии стыков будет меньше. Даже в случае резких просадок или сдвигов на звеньевом пути возникли бы углы (в стыках) более опасные для движения поездов, чем на бесстыковом.
Для обеспечения устойчивости рельсошпальной решетки при высоких температурах на бесстыковом пути необходимо на участках с больным земляным полотном иметь увеличенную температуру закрепления рельсовых плетей (может быть — выше оптимальной). Такую меру борьбы с осадками или сдвигами следует сочетать с лечением больного места, что обычно должно быть предусмотрено проектом капитального ремонта.
На участках бесстыкового пути не должно быть ограничений по показателям плана и профиля. Однако на кривых с малым радиусом, как и на звеньевом пути, возникают проблемы, связанные с боковым износом наружного рельса и сдвигом рельсошпальной решетки поперек оси под действием продольных температурных сил в рельсах и боковых сил от подвижного состава. В связи с этим на кривых с малыми радиусами рекомендуется проведение технико-экономического обоснования применения бесстыкового пути, в котором следует учесть необходимость в период между капитальными ремонтами проведение замены изношенных рельсов по наружной нити. Для уменьшения интенсивности бокового износа наружной нити следует предусмотреть применение рельсов повышенной износостойкости (Р65К) и лубрикацию. Наиболее эффективна автоматическая лубрикация гребней колес устройствами, смонтированными на локомотивах.
Бесстыковой путь должен укладываться на мостах и в тоннелях. На мостах в зависимости от длины и конструкции пролетных строений и мостового полотна рельсы по-разному крепятся на шпалах, мостовых брусьях или плитах. В проектах учитывается необходимость предотвращения нежелательных совместных действий температурных продольных сил и перемещений в рельсовых плетях и пролетных строениях. При использовании скреплений КД-65 или КБ-65 применяют подрезанные клеммы, которые не препятствуют продольным перемещениям рельсов. Концы рельсовых плетей выводят за пределы моста на расстояния от 50 до 100 м.
В тоннелях проблемой обычно является необходимость предупреждения коррозии рельсов и скреплений, а на выходе и входе в тоннель — снижение повышенной динамики воздействия подвижного состава из-за резкого изменения упругости подрельсового основания. Подробные требования к конструкции и содержанию бесстыкового пути на мостах и в тоннелях даны в ТУ-2000.
Рельсовые плети для бесстыкового пути внеклассных линий и линий 1-го и 2-го классов должны свариваться электроконтактным способом из новых термоупрочненных рельсов Р65 1-й группы 1-го класса длиной 25 м без болтовых отверстий. Сварка плетей из новых рельсов длиной менее 25 м допускается с разрешения ЦП ОАО «РЖД». Для наружных рельсовых плетей кривых радиусом менее 500 м, где наблюдается интенсивный боковой износ головки рельса, должны применяться плети, сваренные преимущественно из рельсов повышенной износостойкости Р65К. При принятии мер по снижению интенсивности бокового износа головки рельса разрешается применять плети, сваренные из обычных термоупрочненных рельсов. Для линий 3-го класса плети могут быть сварены из старогодных рельсов Р65, прошедших комплексный ремонт в РСП. На мостах длиной более 25 м и в тоннелях применение старогодных рельсов в бесстыковом пути не допускается.
Длина вновь укладываемых сварных плетей в пути устанавливается проектом в зависимости от местных условий (расположения стрелочных переводов, мостов, тоннелей, кривых радиусом менее 350 м и т.д.) и должна быть, как правило, равной длине блок-участка, но не менее 400 м. На участках с тональными рельсовыми цепями, не требующими изолирующих стыков, или без тональных рельсовых цепей, имеющих рельсовые вставки, сваренные с высокопрочными изолирующими стыками с сопротивлением разрыву не менее 2,5 МН, допускается укладка плетей длиной до перегона.
С момента закрепления плетей при укладке в путь должен быть организован постоянный контроль за усилением затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей. На наличие угона указывают следы клемм на подошве рельсов, смещения подкладок по шпалам, взбугривание или неплотное прилегание балласта к боковым граням шпал и их перекос.
Контроль за угоном плетей осуществляется по смещениям контрольных сечений рельсовых плетей относительно «маячных» шпал. Эти сечения отмечают поперечными полосами шириной 10 мм, наносимыми светлой несмываемой краской на верх подошвы и шейку рельса внутри колеи в створе с боковой гранью подкладки скреплений КБ или с боковой гранью клеммы смещенной и прижатой к шпале без передачи давления на подошву рельса (ЖБР). По краске острым предметом наносится риска, по которой и производятся измерения продольных подвижек пути. В качестве «маячной» выбирается шпала, расположенная против пикетного столбика, около рельса окрашенная яркой краской. Чтобы шпала не смещалась, она должна быть всегда хорошо подбита, закладные болты на ней затянуты, типовые клеммы (на КБ) сняты или заменены клеммами с уменьшенной высотой ножек, а резиновые прокладки заменены на прокладки с низким коэффициентом трения (полиэтиленовые или др.).
__________________
Переходная криваяиспользуется для того, чтобы кривизна трассы изменялась плавно, а не скачкообразно в месте сопряжения элементов пути с разной кривизной (прямая и круговая кривая, круговые кривые разных радиусов или направленные в разные стороны в виде буквы S (обратные кривые)). При резком изменении кривизны пути поперечные силы, действующие на транспортное средство, изменяются скачкообразно, что приводит к повышенному динамическому воздействию на дорогу (путь) и экипажную часть, увеличивая их износ, повышает вероятность вылета за пределы дороги (схода с рельсов) или опрокидывания транспортного средства и вызывает дискомфорт у пассажиров.
Особенно важно устройство переходных кривых при высоких скоростях движения, применении путевых кривых малого радиуса, тяжёлом подвижном составе, пропуске длиннобазового подвижного состава (особенно ПС с длинной жёсткой базой, например паровозов).
Расчёт переходной кривой[править | править вики-текст]
Переходную кривую рассчитывают таким образом, чтобы в своём начале она имела кривизну, равную нулю (как у прямой, то есть начало кривой является точкой перегиба), а потом плавно меняла кривизну, в конце достигая значения, обратного радиусу круговой кривой (и наоборот для схода с виража). Поскольку переходная кривая является частью виража, на ней обеспечивается нарастающий поперечный уклон дорожного полотна (подъём внешнего рельса на рельсовых дорогах) до уровня, равного уклону на круговой кривой (и наоборот для схода с виража).
В качестве переходных чаще всего применяют следующие кривые:
· Клотоида — функция с переменной кривизной, растущей линейно пропорционально пройденному расстоянию. Наиболее часто применяемая кривая, стандартная для российских железных дорог и других стран бывшего СССР.
· Кубическая парабола иногда применяется для неответственных участков дороги как более простая для расчётов.
· Кардиоида — имеет определённые преимущества перед клотоидой при учёте подтормаживания транспортного средства на вираже.
· Венская дуга (нем.), лучше остальных учитывающая динамику движения транспортного средства[1]. В частности, она перед поворотом немного отклоняется в противоположную повороту сторону с одновременным нарастанием поперечного уклона, чтобы центр масс транспортного средства, возвышающийся над дорогой, вошел в кривую максимально гладко.
· 6.5 Возвышение наружного рельса в кривых
· При движении подвижного состава в кривых появляются дополнительные поперечные силы – центробежные, направляющие, боковые, рамные. Поэтому РК в кривых пути имеет следующие особенности: уширение колеи при радиусе кривой менее 350 м и укладка контррельсов в необходимых случаях, возвышение наружного рельса, устройство переходных кривых, укладка укороченных рельсов на внутренней нити, увеличение расстояний между смежными путями.
· Различают минимальную, оптимальную и максимальную ширину колеи в кривых. Минимально допустимая ширина колеи должна обеспечивать техническую возможность вписывания в кривые экипажей с большой жесткой базой. При оптимальной ширине колеи имеет место свободное вписывание массовых экипажей (вагонов). Максимальная ширина колеи определяется из условия надежного предотвращения провала колес подвижного состава внутрь колеи. В соответствии с приказом МПС РФ № 6 Ц от 6.03.96 установлен номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках и в кривых радиусом 350 м и более 1520 мм, при радиусах 349-300 м -1530 мм (в т. ч. на железобетонных шпалах -1520 мм), при радиусах 299 м и менее -1535 мм.
· На участках ж. д., где комплексная замена рельсошпальной решетки не проводилась, допускается на участках пути с деревянными шпалами в прямых и кривых радиусом более 650 м номинальная ширина колеи 1524 мм. При этом на более крутых кривых принимается ширина колеи: при радиусе 649-450 м – 1530 мм, 449-350 м – 1535 мм, 349 и менее -1540 мм. Допускаемые отклонения от номинальных размеров не должны превышать по уширению +8 мм и по сужению – 4 мм при скорости 50 км/ч и более; соответственно +10 и -4 мм – при скорости менее 50 км/ч. При отводе уширения колеи уклон должен быть не круче 1 мм/м.
· При проходе подвижного состава по кривым возникают центробежные силы, стремящиеся опрокинуть экипаж наружу кривой. Это может произойти лишь в исключительных случаях. Однако центробежная сила неблагоприятно действует на пассажиров, вызывает боковое воздействие на путь, перераспределение вертикальных давлений на рельсы обеих нитей и перегруз наружной нити, что приводит к усиленному боковому износу рельсов и гребней колес. Кроме того, возможны раскантовка рельсов, уширение колеи или поперечный сдвиг рельсошпальной решетки, т. е. расстройство положения пути в плане. Во избежание указанных явлений устраивают возвышение наружной рельсовой нити над внутренней. Возвышение наружного рельса рассчитывается исходя из двух требований: обеспечения одинакового давления колес на наружную и внутреннюю рельсовые нити, а следовательно, одинакового вертикального износа обоих рельсов; обеспечения комфортности езды пассажиров, характеризуемой допускаемым непогашенным центробежным ускорением. По нормам МПС допускаемая величина непогашенного ускорения составляет для пассажирских поездов 0,7 м/с2 (в отдельных случаях с разрешения МПС – 1 м/с2), а для грузовых поездов – +0,3 м/с2. Возвышение наружного рельса устраивается в кривых радиусом 4000 м и менее. В основу расчета положено стремление обеспечить равенство поперечных составляющих центробежной силы и веса экипажа G, т. е. Lcosoc = Gsinа (рис. 6.5). Это достигается изменением угла наклона а расчетной плоскости к горизонту или возвышением наружного рельса.
· 5.1. Общие сведения о стрелочных переводах и глухих пересечениях
·
· Переход подвижного состава с одного пути на другой обеспечивают устройства по соединению и пересечению путей, относящихся к верхнему строению.Соединение путей друг с другом осуществляется стрелочными переводами, а пересечения путей – глухими пересечениями. В зависимости от назначения и условий соединения путей стрелочные переводы делятся на одиночные, двойные и перекрестные.
· Одиночные стрелочные переводы бывают обыкновенные, симметричные и несимметричные (криволинейные).
· Наибольшее распространение получили обыкновенные стрелочные переводы (рис. 5.1) – составляют более 95 % общего числа стрелочных переводов на станционных путях всех категорий.
·
·
·
· Рис. 5.1. Обыкновенный стрелочный перевод
·
· Одиночные симметричные стрелочные переводы (рис. 5.2) применяются при разветвлении основного пути на два под одинаковым углом α/2. Укладка симметричных стрелочных переводов сокращает длину горловины, благодаря меньшей длине остряков, крестовины и переводной кривой, и обеспечивает одинаковое сопротивление движению при отклонении вагонов в одну или другую сторону. Симметричные стрелочные переводы применяют в основном на подгорочных путях сортировочного парка.
·
· Рис. 5.2. Симметричный стрелочный перевод
·
· Глухие пересечения (рис. 5.3)устраивают в месте пересечения двух путей, когда не требуется обеспечивать переход подвижного состава с одного из этих путей на другой.
·
·
· Рис. 5.3. Глухое пересечение
·
· 5.2. Обыкновенный стрелочный перевод
· Обыкновенный стрелочный перевод служит для соединения двух путей и является наиболее востребованным соединением.
· Обыкновенный стрелочный перевод (рис. 5.5) состоит:
· · из стрелки, включающей два рамных рельса, два подвижных жесткосвязанных остряка и переводного механизма;
· · крестовиной части, состоящей из сердечника, двух усовиков и контррельсов;
· · соединительных рельсовых нитей, располагающихся между стрелкой и крестовинной частью;
· · переводных брусьев.
· Остряки предназначены для направления подвижного состава на прямой или боковой путь. Их соединяют друг с другом поперечными стрелочными тягами, с помощью которых один из них подводится вплотную к рамному рельсу, в то время как другой отводится от другого рамного рельса на расстояние, необходимое для свободного прохода гребней колес.
· 
·
· Рис. 5.5. Основные элементы обыкновенного стрелочного перевода
·
· Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется специальными стрелочными приводами через одну из тяг, а в пологих стрелочных переводах, остряки которых не имеют значительной длины, – через две тяги и более. Тонкая часть остряка называется острием, а другой его конец – корнем. Корневое крепление обеспечивает поворот остряков в горизонтальной плоскости и соединение с примыкающими к ним рельсам.
· Крестовина (рис. 5.6) состоит из сердечника 3, двух усовиков 1 и желобов 2. Она обеспечивает пересечение гребнем колес рельсовых головок, а контррельсы направляют гребни колес в соответствующие желоба при прохождении колесной пары по крестовине. Точка пересечения продолжения рабочих граней сердечника крестовины называется ее математическим центром, а самое узкое место между усовиками – горлом крестовины. Угол a, образуемый рабочими гранями сердечника, называется углом крестовины.
·
·
·
· Рис. 5.6. Схема крестовины: 1 – усовики; 2 – желоба; 3 – сердечник; 4 – хвост крестовины; МЦ – математический центр крестовины; К – ширина сердечника крестовины; l – длина сердечника крестовины; a – угол крестовины
·
· Соединительная часть перевода, лежащая между стрелкой и крестовиной, включает в себя прямой участок и переводную кривую. Радиус этой кривой зависит от угла крестовины: чем меньше угол, тем больше радиус. Переводы с меньшими углами крестовины допускают более высокие скорости движения поездов.
· Стрелочные переводы крепят с помощью специальных подкладок, шурупов и костылей к переводным брусьям или железобетонным плитам, которые укладывают на балластную призму.
· Схема обыкновенного стрелочного перевода в рельсовых нитяхи осях путейприведена на рис. 5.7.
·
· 
·
· Рис. 5.7. Схема обыкновенного стрелочного перевода
·
· К основным размерам стрелочных переводов относятся, мм:
· Lп – полная длина перевода;
· m – расстояние от стыка рамного рельса до начала остряка;
· а0 – расстояние от начала остряка до центра перевода;
· а – расстояние от стыка рамного рельса до центра перевода:
· а = а0 + m, (5.1)
· b0 – расстояние от центра перевода до математического центра крестовины;
· q – расстояние от математического центра крестовины до ее торца;
· b – расстояние от центра перевода до торца крестовины:
· b = b0 + q, (5.2)
· е – ширина колеи;
· α – угол крестовины.
· Обыкновенные стрелочные переводы бывают правосторонними и левосторонними (рис. 5.8).
·
·
· Рис. 5.8. Левосторонний (а) и правосторонний (б) стрелочные переводы
·
· Обыкновенные стрелочные переводы различаются типом рельсов (Р75, Р65 и др.), конструкцией остряков (прямолинейные или криволинейные) и маркой крестовины, характеризующей ее угол. Марка крестовины М определяется
· , (5.3)
· где a – угол крестовины; N – целое число.
· На железных дорогах России используются обыкновенные стрелочные переводы с крестовинами марок 1/9, 1/11, 1/18, 1/22. Значения основных размеров стрелочных переводов типа Р65 и Р50 для марок 1/11 и 1/9 приведены в табл. 5.1.
· Таблица 5.1
· Основные размеры обыкновенных стрелочных переводов
· 
·
· Стрелочные переводы, укладываемые на главных, приемоотправочных и прочих путях, принимаются в соответствии с типом рельсов для этих путей. Стрелочные переводы на главных путях, по которым проходят поезда со скоростью более 100 км/ч, а также одиночные переводы на путях приема и отправления пассажирских поездов (в местах отклонения этих поездов на боковой путь или следования с бокового пути) должны иметь крестовины не круче 1/11. При пропуске пассажирских поездов по прямому пути допускается укладка стрелочных переводов с крестовинами марки 1/9. На приемоотправочных путях грузового движения обыкновенные стрелочные переводы укладываются с крестовинами не круче 1/9, а симметричные не круче 1/6.
·
· 5.3. Соединения двух параллельных путей, стрелочные улицы
· Соединение двух параллельных путей может осуществляться с помощью конечных соединений (рис. 5.9) и съездов (рис. 5.10).
· Конечное соединение может быть несокращенным, под углом крестовины и сокращенным. Сокращенное соединение применяется для уменьшения его длины.
·
| Рис. 5.9. Конечное соединение двух параллельных путей | Рис. 5.10. Соединение путей с помощью съезда |
·
· Съездымежду параллельными путями устраивают несокращенными – простыми, сокращенными и перекрестными.
| Стрелочной улицей называется участок пути, на котором последовательно уложены стрелочные переводы, соединяющие группу параллельных путей. Это устройство позволяет перемещать подвижной состав на любой из соединяемых путей (рис. 5.11). В зависимости от схемы расположения стрелочных переводов и угла наклона к основному пути различают несколько видов стрелочных улиц. |
Путевое хозяйство
[править | править вики-текст]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Возле железнодорожной станции Царицыно в Москве
Путево́е хозя́йство — одна из основных отраслей железнодорожного транспорта, в которую входят железнодорожный путь со всеми сооружениями; объекты производственного, служебно-технического и культурно-бытового назначения; линейно-путевые, промышленные предприятия, обеспечивающие текущее содержание и ремонт пути; путе- и мостообследовательские, геофизические и нормативно-инструкторские станции; средства механизации ремонтно-путевых и других работ. На долю путевого хозяйства приходится более 50 процентов стоимости основных фондов железных дорог, пятая часть эксплуатационных расходов. В путевом хозяйстве занята шестая часть работников железнодорожного транспорта.
Содержание
[убрать]
· 1Решаемые задачи
· 2Основы путевого хозяйства
· 3Направления развития
· 4В России
· 5См. также
· 6Литература
Решаемые задачи[править | править вики-текст]
Основной задачей работников путевого хозяйства является обеспечение состояния пути, его сооружений и обустройств, гарантирующее бесперебойное и безопасное движение поездов с установленными скоростями. Достигается это текущим содержанием пути в пределах установленных норм и допусков на состояние основных устройств, своевременным выявлением и предупреждением неисправностей и расстройств пути, устранением причин, вызывающих эти неисправности, на основе систематического надзора и контроля за состоянием пути с помощью путеизмерительных и дефектоскопных средств, а также усилением и ремонтом железнодорожного пути, искусственных сооружений и земляного полотна.
Основы путевого хозяйства[править | править вики-текст]
Автомотриса АГД-1А
для путевого хозяйства
Автомотриса АДЭ-1
для дефектоскопии
Система ведения путевого хозяйства основывается на технических, технологических и организационных мероприятиях.
Технические основы включают в себя:
· типизацию верхнего строения пути, предусматривающую наиболее целесообразные сферы применения различных конструкций пути в зависимости от эксплуатационных условий
· классификацию путевых работ и их объёмов
· нормы периодичности ремонтов пути
· нормативы и требования к содержанию пути и его сооружений, а также к основным элементам верхнего строения
· техническую паспортизацию путевого хозяйства
Технологические основы содержат:
· типовые технологические процессы ремонта и планово-предупредительных работ при текущем содержании пути, устанавливающие последовательность выполнения отдельных операций с использованием машин и механизмов
· проекты организации работ
· типовые технически обоснованные нормы времени для учёта работ по ремонту и текущему содержанию пути
· технолого-нормировочные карты на производство работ
Организационные основы включают:
· планирование путевых работ и контроль за их выполнением
· производство ремонтных работ в «окнах» заданной продолжительности
· прогрессивную технологию путевых работ с использованием «технологической цепочки» машин, обеспечивающих высокий уровень механизации и максимальную выработку в «окне» или в промежутках между поездами
· систему контроля и оценки состояния пути с помощью путеизмерительных дефектоскопных средств
· дифференцированные нормы времени на текущее содержание пути и стрелочных переводов.
Направления развития[править | править вики-текст]
Рост грузооборота и пассажирооборота железнодорожного транспорта, повышение скоростей движения, нагрузок на ось и массы поездов существенно увеличивают эксплуатационную нагрузку путевых устройств. Усложняющиеся эксплуатационные условия требуют повышения эксплуатационной стойкости и надёжности пути, создания новых высокопроизводительныхпутевых машин, механизмов и инструмента, эффективного их использования путём совершенствования основ ведения путевого хозяйства.
В России[править | править вики-текст]
Путевое хозяйство в России формировалось с начала строительства и эксплуатации первых железных дорог при непосредственном участии таких учёных, как П. П. Мельников, Д. И. Журавский, Н. А. Белелюбский. Большой вклад в обоснование и развитие методов защиты пути от снега внес Н. Е. Жуковский. С начала XX века и в последующие годы на развитие путевого хозяйства оказали большое влияние работы Б. Н. Веденисова, Г. П. Передерия, Н. Т. Митюшина.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
zdamsam.ru
КОНСТРУКЦИЯ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 15Следующая ⇒
План и профиль пути
2.1.1 Бесстыковой путь на главных и станционных путях может укладываться в прямых участках и в кривых радиусами не менее 250 м. На станционных путях 5-го класса при использовании гравийного или песчано-гравийного балласта бесстыковой путь в кривых участках может укладываться при радиусах не менее 600 м.
2.1.2 Крутизна проектируемых уклонов продольного профиля, сопряжения элементов плана и профиля на участках бесстыкового пути должны соответствовать требованиям СП 119.13330.2012 Свод правил. Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированная редакция СНиП 32-01-95.
Земляное полотно
2.2.1 Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым и иметь достаточные размеры для размещения балластной призмы. Минимальная ширина обочины земляного полотна для линий 1-го, 2-го и 3-го классов – 50 см, 4-го и 5-го классов – 40 см.
Не допускаются пучины высотой более 10 мм, просадки пути, сплывы и оползания откосов насыпей и другие деформации земляного полотна. Они должны быть устранены в соответствии с техническими условиями на работы по реконструкции (модернизацию) и ремонту железнодорожного пути.
На подходах к большим мостам земляное полотно, независимо от класса линии, должно быть уширено дополнительно на 0,5 м в каждую сторону на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на последующих 25 м постепенно сведено к нормальной ширине.
2.2.2 На стадии проектирования земляное полотно должно быть обследовано в соответствии с Инструкцией по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. Выявленные дефекты – пучины, просадки пути, сплывы и оползания откосов насыпей и другие деформации земляного полотна должны быть устранены в соответствии с Техническими условиями на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути до укладки бесстыкового пути.
Балластный слой
2.3.1 На вновь укладываемых участках бесстыкового пути должен применяться щебеночный балласт.
2.3.2. Балластная призма должна содержаться в соответствии с типовыми поперечными профилями, приведенными в таблице 2.1.
Таблица 2.1 Номинальные размеры балластной призмы в зависимости от класса пути, см
| Класс пути | Толщина слоя балласта в подрельсовой зоне (в кривых — по внутренней нити) без учета песчаной подушки, hщ | Ширина плеча призмы, d |
| 1С, 2С | ||
| 1 и 2 | ||
П р и м е ч а н и я:
1. Балластная призма указанных размеров должна состоять из очищенного или нового щебеночного балласта.
2. Под слоем нового или очищенного щебня нормируемой толщины могут находиться песчаная подушка толщиной 20 см, слой песчано-гравийной смеси или щебня фракций 5-25 мм, толщина которого определяется в проекте по ремонту пути. Вместо подушки также может быть уложен защитный разделительный слой из геотекстиля и геосентетического материала в соответствии с проектом по ремонту пути.
3. Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5, а песчаной подушки -1:2, на путях 5 класса крутизна откосов допускается 1:2,5.
4. Находящийся в эксплуатации асбестовый, песчано-гравийный балласт при плановых видах ремонта пути должен быть заменен на щебеночный балласт.
2.3.3 Балластный слой по виду, качеству балласта и очертанию балластной призмы должен соответствовать требованиям Технических условий на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути.
2.3.4 На участках со скоростями 201 – 250 км/ч при строительстве и реконструкции пути должен применяться щебень I-ой категории по ГОСТ Р54768-2011 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути».
Шпалы
2.4.1 На участках бесстыкового пути должны применяться железобетонные шпалы, в том числе на участках со сложными эксплуатационными, климатическими условиями в кривых радиусами 650 м и менее по нормам раздела 5 настоящей Инструкции при укладке бесстыкового пути должны применяться шпалы с повышенным сопротивлением сдвигу поперек оси пути (не менее 5,0 кН при сдвиге на 0,4 мм). При обосновании и согласовании с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» (далее – ЦДИ ЦП) разрешается применение шпал других типов, а также безбалластного основания. На линиях 3-5 классов специализаций линий «П», «Г» и «М» должны применяться, как правило, старогодные отремонтированные шпалы.
2.4.2 Эпюры шпал на путях линий 1 — 3-го классов должны быть: в прямых участках и в кривых радиусом более 1200 м — 1840 шт./км, радиусом 1200 м и менее — 2000 шт./км; на путях 4 — 5-го класса: в прямых и кривых радиусом более 1200 м — 1600 шт./км, радиусом 1200 м и менее — 1840 шт./км.
2.4.3 В местах примыкания рельсовых плетей бесстыкового пути с железобетонными шпалами к участкам звеньевого пути с деревянными шпалами, к стрелочным переводам с деревянными брусьями, башмакосбрасывателям, уравнительным приборам, мостам, эксплуатируемым с деревянными мостовыми брусьями преимущественно на линиях 4-5 классов, железобетонные шпалы следует укладывать в соответствии со схемами, приведенными на рисунках 2.1 и 2.2.
Рисунок 2.1 Схемы примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к звеньевому пути (а) и к стрелочному переводу (б)
Рельсовые плети бесстыкового пути на мостах с железобетонными плитами стыкуются с бесстыковым путем на железобетонных шпалах за его пределами, с укладкой в пределах челноков шпал с эпюрой 2000 шт./км.
а)
б) 
в) 
Рисунок 2.2 Схемы расположения железобетонных и деревянных шпал при примыкании рельсовых плетей к мостам (а) и при укладке на мостах рельсовых плетей (б,в)
Стыкование участков бесстыкового пути на железобетонных шпалах с различными типами рельсовых скреплений, а также с железобетонными мостовыми шпалами на мостах осуществляется без изменения их эпюры в зоне переходов. Аналогичным образом стыкуется бесстыковой путь на железобетонных шпалах со стрелочными переводами на железобетонных брусьях.
2.4.4 Специальные железобетонные шпалы на мостах укладываются в соответствии с требованиями раздела 2.8 настоящей Инструкции.
2.4.5 На участках бесстыкового пути укладывать вновь деревянные шпалы запрещается. В местах размещения средств контроля технического состояния подвижного состава и нагрева букс укладываются специально разработанные железобетонные шпалы, на существующем пути допускается до проведения очередного ремонта использование деревянных шпал со скреплением КД, установленного на полное количество шурупов.
Рекомендуемые страницы:
lektsia.com
Бесстыковой путь
Бесстыковой путь по сравнению со звеньевым является более прогрессивной конструкцией. Отсутствие в рельсовых плетях стыков позволяет улучшить плавность движения поездов, продлить сроки службы элементов верхнего строения пути, снизить расходы на содержание пути, ремонт подвижного состава и на тягу поездов, повысить надежность электрических рельсовых цепей, снизить уровень шума из-за отсутствия ударов колес в стыках. Отсутствие стыковых креплений и рельсовых соединений дает экономию металла до 4 т на 1 км.
Применение в бесстыковом пути железобетонных шпал позволяет, кроме того, экономить древесину.
Основным отличием бесстыкового пути от звеньевого является то, что рельсовые плети не могут изменять свою длину при изменении температуры, кроме небольших перемещений концевых частей бесстыковых плетей. Это вызывает дополнительные сжимающие или растягивающие температурные напряжения в рельсовых плетях, равные 2,5 МПа на каждый градус повышения или понижения температуры рельсовой плети по сравнению с температурой ее при укладке (закреплении).
Невозможность изменения длины плети при изменении ее температуры объясняется тем, что накладками по концам плети и клеммами на каждой шпале плеть зажата настолько, что температурные силы не могут преодолеть сопротивления указанных скреплений. Плети сваривают из рельсов типов Р-65 без болтовых отверстий. Длина рельсовых плетей зависит от расположения изолирующих стыков, больших металлических мостов, переездов, стрелочных переводов и других местных условий и, как правило, равна 950 м (но не менее 200 м).
При клеммных промежуточных скреплениях на щебеночном и асбестовом балластах бесстыковой путь укладывают в прямых участках и в кривых радиусом не менее 350 м; крутизна уклонов не ограничивается. Шпалы, как правило, железобетонные в количестве 1840 шт. на 1 км в прямых участках с увеличением в кривых до 2000 шт. Земляное полотно перед укладкой бесстыкового пути должно быть оздоровлено.
На искусственных сооружениях с мостовым полотном на балласте бесстыковой путь укладывают без ограничений; на металлических мостах с мостовыми брусьями — по проекту. Концы плетей должны быть за пределами шкафной стенки устоя на расстоянии 50-100 м. При колебаниях температуры возможно изменение длины концевых участков плетей. Для того, чтобы это изменение длины было возможно, между смежными плетями укладывают уравнительные рельсы, образующие уравнительный пролет. Число уравнительных рельсов не зависит от длины плетей (две или три пары рельсов длиной 12,5 м). В конце блок — участка при автоблокировке в зоне уравнительных рельсов размещают изолирующий стык, как указано на схеме.
Укладка уравнительных рельсов обеспечивает также проведение в случае необходимости разрядки температурных напряжений в плетях при ремонтных и других работах. Для этого ослабляют скрепление плетей со шпалами, предварительно снимая уравнительные рельсы. В результате плеть укорачивается или удлиняется. После этого плеть закрепляют и укладывают уравнительные рельсы нужной длины.
Следует отметить, что чем длиннее плети, тем очевиднее преимущества бесстыкового пути. На ряде дорог имеется опыт укладки плетей длиной в блок-участок и даже на целый перегон.
Для снятия температурных напряжений в рельсовых плетях возникающиих вследствие изменения температуры по сравнению с температурой закрепления производят разрядку.
В процессе эксплуатации бесстыкового пути эту работу выполняют эпизодически или сезонно (периодически)
Эпизодическая разрядка напряжений выполняется в следующих случаях:
при перезакреплении плетей на постоянный режим эксплуатации после временного закрепления при укладке или производстве работ вне расчетных интервалов закрепления.
при неотложной необходимости производства путевых работ связанных с ослаблением путевой решетки при температуре выше допустимой.
при исправлении образовавшегося в пути резкого угла в плане (неотложная разрядка).
после окончательного восстановления целостности пути, если сварка происходила вне расчетного температурного интервала.
после окончания работы щебнеочистительной или балластировочной машины.
Сезонную разрядку выполняют 2 раза в год – весной и осенью, в строго определенных интервалах температур рельсов
studfiles.net
КОНСТРУКЦИЯ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ — КиберПедия
План и профиль пути
2.1.1 Бесстыковой путь на главных и станционных путях может укладываться в прямых участках и в кривых радиусами не менее 250 м. На станционных путях 5-го класса при использовании гравийного или песчано-гравийного балласта бесстыковой путь в кривых участках может укладываться при радиусах не менее 600 м.
2.1.2 Крутизна проектируемых уклонов продольного профиля, сопряжения элементов плана и профиля на участках бесстыкового пути должны соответствовать требованиям СП 119.13330.2012 Свод правил. Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированная редакция СНиП 32-01-95.
Земляное полотно
2.2.1 Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым и иметь достаточные размеры для размещения балластной призмы. Минимальная ширина обочины земляного полотна для линий 1-го, 2-го и 3-го классов – 50 см, 4-го и 5-го классов – 40 см.
Не допускаются пучины высотой более 10 мм, просадки пути, сплывы и оползания откосов насыпей и другие деформации земляного полотна. Они должны быть устранены в соответствии с техническими условиями на работы по реконструкции (модернизацию) и ремонту железнодорожного пути.
На подходах к большим мостам земляное полотно, независимо от класса линии, должно быть уширено дополнительно на 0,5 м в каждую сторону на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на последующих 25 м постепенно сведено к нормальной ширине.
2.2.2 На стадии проектирования земляное полотно должно быть обследовано в соответствии с Инструкцией по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. Выявленные дефекты – пучины, просадки пути, сплывы и оползания откосов насыпей и другие деформации земляного полотна должны быть устранены в соответствии с Техническими условиями на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути до укладки бесстыкового пути.
Балластный слой
2.3.1 На вновь укладываемых участках бесстыкового пути должен применяться щебеночный балласт.
2.3.2. Балластная призма должна содержаться в соответствии с типовыми поперечными профилями, приведенными в таблице 2.1.
Таблица 2.1 Номинальные размеры балластной призмы в зависимости от класса пути, см
| Класс пути | Толщина слоя балласта в подрельсовой зоне (в кривых — по внутренней нити) без учета песчаной подушки, hщ | Ширина плеча призмы, d |
| 1С, 2С | ||
| 1 и 2 | ||
П р и м е ч а н и я:
1. Балластная призма указанных размеров должна состоять из очищенного или нового щебеночного балласта.
2. Под слоем нового или очищенного щебня нормируемой толщины могут находиться песчаная подушка толщиной 20 см, слой песчано-гравийной смеси или щебня фракций 5-25 мм, толщина которого определяется в проекте по ремонту пути. Вместо подушки также может быть уложен защитный разделительный слой из геотекстиля и геосентетического материала в соответствии с проектом по ремонту пути.
3. Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5, а песчаной подушки -1:2, на путях 5 класса крутизна откосов допускается 1:2,5.
4. Находящийся в эксплуатации асбестовый, песчано-гравийный балласт при плановых видах ремонта пути должен быть заменен на щебеночный балласт.
2.3.3 Балластный слой по виду, качеству балласта и очертанию балластной призмы должен соответствовать требованиям Технических условий на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути.
2.3.4 На участках со скоростями 201 – 250 км/ч при строительстве и реконструкции пути должен применяться щебень I-ой категории по ГОСТ Р54768-2011 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути».
Шпалы
2.4.1 На участках бесстыкового пути должны применяться железобетонные шпалы, в том числе на участках со сложными эксплуатационными, климатическими условиями в кривых радиусами 650 м и менее по нормам раздела 5 настоящей Инструкции при укладке бесстыкового пути должны применяться шпалы с повышенным сопротивлением сдвигу поперек оси пути (не менее 5,0 кН при сдвиге на 0,4 мм). При обосновании и согласовании с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» (далее – ЦДИ ЦП) разрешается применение шпал других типов, а также безбалластного основания. На линиях 3-5 классов специализаций линий «П», «Г» и «М» должны применяться, как правило, старогодные отремонтированные шпалы.
2.4.2 Эпюры шпал на путях линий 1 — 3-го классов должны быть: в прямых участках и в кривых радиусом более 1200 м — 1840 шт./км, радиусом 1200 м и менее — 2000 шт./км; на путях 4 — 5-го класса: в прямых и кривых радиусом более 1200 м — 1600 шт./км, радиусом 1200 м и менее — 1840 шт./км.
2.4.3 В местах примыкания рельсовых плетей бесстыкового пути с железобетонными шпалами к участкам звеньевого пути с деревянными шпалами, к стрелочным переводам с деревянными брусьями, башмакосбрасывателям, уравнительным приборам, мостам, эксплуатируемым с деревянными мостовыми брусьями преимущественно на линиях 4-5 классов, железобетонные шпалы следует укладывать в соответствии со схемами, приведенными на рисунках 2.1 и 2.2.
Рисунок 2.1 Схемы примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к звеньевому пути (а) и к стрелочному переводу (б)
Рельсовые плети бесстыкового пути на мостах с железобетонными плитами стыкуются с бесстыковым путем на железобетонных шпалах за его пределами, с укладкой в пределах челноков шпал с эпюрой 2000 шт./км.
а)
б) 
в) 
Рисунок 2.2 Схемы расположения железобетонных и деревянных шпал при примыкании рельсовых плетей к мостам (а) и при укладке на мостах рельсовых плетей (б,в)
Стыкование участков бесстыкового пути на железобетонных шпалах с различными типами рельсовых скреплений, а также с железобетонными мостовыми шпалами на мостах осуществляется без изменения их эпюры в зоне переходов. Аналогичным образом стыкуется бесстыковой путь на железобетонных шпалах со стрелочными переводами на железобетонных брусьях.
2.4.4 Специальные железобетонные шпалы на мостах укладываются в соответствии с требованиями раздела 2.8 настоящей Инструкции.
2.4.5 На участках бесстыкового пути укладывать вновь деревянные шпалы запрещается. В местах размещения средств контроля технического состояния подвижного состава и нагрева букс укладываются специально разработанные железобетонные шпалы, на существующем пути допускается до проведения очередного ремонта использование деревянных шпал со скреплением КД, установленного на полное количество шурупов.
cyberpedia.su
Бесстыковой путь и особенности его конструкции
РЕФЕРАТ
на тему: «Бесстыковой путь и особенности его конструкции».
Исполнитель:
группа БП-2
Тароев Р.С.
Преподаватель:
Иванов О.И.
Впервые замысел устройства железнодорожного пути без стыков высказал в России инженер И.Ф.Стецевич еще в конце XIX в. Однако реализован он был лишь в начале ХХ в. на путях трамвая в Москве, Петрограде и Киеве. На магистральном железнодорожном транспорте первые плети длиной 400 м уложили на станции Подмосковная в 1934 г. Этот участок стал экспериментальным полигоном изучения особенностей работы бесстыкового пути, базой накопления опыта для последующего практического применения в широких масштабах. Выполненные исследования позволили перейти от созданной в начале 1950-х годов инженером (затем доктором технических наук) М.С. Боченковым конструкции бесстыкового пути с саморазрядкой к пути с сезонными разрядками температурных напряжений, а затем и к температурно-напряженной его конструкции без сезонных разрядок напряжений, ставшей основной.
К широкой укладке бесстыкового пути на железных дорогах России приступили в начале 1960-х годов, чему способствовало освоение массового производства железобетонных шпал. За прошедший период бесстыковой путь прошел достаточно жесткие испытания в разных эксплуатационных и климатических условиях. Он эксплуатировался на участках обращения углевозных маршрутов с грузонапряженностью до 120 млн. ткм брутто/км в год, особо грузонапряженных (до 170 млн. ткм брутто/км в год), с движением поездов со скоростью 160- 200 км/ч, с обращением тяжеловесных поездов с осевыми нагрузками до 250- 270 кН, на затяжных спусках и подъемах с крутизной уклонов до 20- 25‰, в кривых радиусом до 300 м, в районах с годовыми перепадами температуры рельсов до 110°C.
После длительного периода увеличения объемов перевозок, когда в конце 1980-х годов средняя грузонапряженность на сети Российских железных дорог превысила 40 млн. ткм брутто/км в год, началось резкое их снижение. Только с 1989 по 1999 г. средняя грузонапряженность уменьшилась почти в 2,4раза (рис.1).
В настоящее время объемы перевозок стали постепенно возрастать и к середине 2000 г. достигли уровня 1995г. Вместе с тем, несмотря на общее уменьшение объемов перевозочной работы, темпы укладки бесстыкового пути на железных дорогах России не сократились, а начали резко увеличиваться (рис. 2).
Одной из основных причин увеличения темпов прироста протяженности бесстыкового пути является проявившийся в связи с падением объемов перевозок дисбаланс между сроками службы рельсов и шпал. При средней грузонапряженности, составившей в начале 2000 г. 20 млн. ткм брутто/км в год, и нормативной наработке поездной нагрузки 600- 700 млн. т брутто ожидаемый срок службы объемнозакаленных рельсов равен 30- 35 годам. В то же время срок службы деревянных шпал из хвойных пород древесины составляет около 15 лет. Для железных дорог России, на которых около 70% развернутой длины главных путей уложено на деревянных шпалах, эта проблема стала ключевой после падения объема перевозок.
Помимо изложенного следует отметить меньшие затраты на содержание бесстыкового пути, его бóльшую надежность с точки зрения обеспечения безопасности движения, сокращения дефектности рельсов (рис. 3) и др.
На 1 января 2000 г. протяженность бесстыкового пути на железных дорогах России составила 43347км, в том числе 39658 км на главных путях, что составляет почти 32 % их общей длины, и 3689км на станционных. На четырех железных дорогах доля бесстыкового пути превысила 50 % протяженности их главных путей: на Московской дороге она составила 67,35 %, Калининградской- 60,47 %, Октябрьской- 56,78 %, Приволжской- 50,7 %, на Юго-Восточной приблизилась к 50 % и уже в 2000 г. превзойдет этот рубеж. В течение ближайших 2- 3лет подойдут к 50 %-ному рубежу Южно-Уральская, Северо-Кавказская дороги.
При сложившихся темпах прироста общая протяженность бесстыкового пути уже к 2005 г. достигнет 55тыс. км, а к 2010г. 70 тыс. км (рис. 4, кривая 1), что составит соответственно 44 и 56 % длины главных путей.
В случае дальнейшего увеличения объемов перевозок темпы прироста полигона бесстыкового пути возрастут еще больше. Так, при росте грузонапряженности на 25- 30 % по сравнению с 1999 г. общая протяженность бесстыкового пути будет увеличиваться в соответствии с кривой 2 на рис. 4.
Увеличению полигона укладки бесстыкового пути будут способствовать не только указанные факторы, но и проводимая Министерством путей сообщения Российской Федерации техническая политика, согласно которой с 2001 г. бесстыковой путь на железобетонных шпалах принят в качестве основной конструкции, а новый звеньевой путь на деревянных шпалах будет укладываться лишь в исключительных случаях.
Прирост полигона бесстыкового пути имеет место не только благодаря расширению его укладки на железных дорогах европейской части России, но и за счет его внедрения в сложных климатических и эксплуатационных условиях Сибири и Дальнего Востока.
Эти регионы характеризуются большими годовыми и суточными перепадами температуры рельсов, колеблющимися в экстремальных условиях в пределах 105- 120и 45- 60°C соответственно, в то время как в европейской части России они составляют 79- 108и 25- 35°C.
В 1997 г. уложены первые километры бесстыкового пути на Забайкальской, Красноярской, Дальневосточной дорогах, в 1999 г.- на Восточно-Сибирской. Объемы его укладки на указанных железных дорогах будут постоянно нарастать (рис. 5) и в перспективе совместно с Западно-Сибирской дорогой, где укладка бесстыкового пути началась в 1963г., могут составить 800- 1000 км в год.
Активному внедрению бесстыкового пути на железных дорогах Сибири и Дальнего Востока предшествовала большая подготовительная работа, в ходе которой рельсосварочные предприятия, где сваривались рельсы длиной 25 м, переоборудованы для сварки плетей бесстыкового пути длиной 800 м. Организованы новые рельсосварочные предприятия, обеспеченные специализированными составами для перевозки плетей. В путевых машинных станциях создана и расширяется производственная база для сборки рельсо-шпальной решетки с железобетонными шпалами, пополняется парк путевых машин для укладки и ремонта бесстыкового пути. Дистанции пути оснащаются инструментом, механизмами, машинами для текущего содержания, планово-предупредительного ремонта бесстыкового пути, средствами контроля его состояния (динамометрическими ключами, рельсовыми термометрами).
В это же время была разработана нормативно-техническая документация, учитывающая специфику работы бесстыкового пути в условиях Сибири и Дальнего Востока. Параллельно проведена большая работа по подготовке кадров для обслуживания бесстыкового пути. Только на Дальневосточной дороге в течение 1997- 1998 гг. обучено более 4000 чел.
На железных дорогах Сибири и Дальнего Востока в ближайшие 10- 15 лет прирост полигона бесстыкового пути будет осуществляться преимущественно за счет использования новых материалов. На дорогах европейской части России бóльшую часть прироста бесстыкового пути планируется получить за счет использования старогодных материалов. Уже в 1999 г. на сети дорог повторно уложено в главные пути 70 % старогодной решетки с железобетонными шпалами, при этом основная часть ее пошла на бесстыковой путь.
Постоянно наращивается объем работ по сохранению и повторной укладке в путь старогодных рельсовых плетей (рис. 6).
Еще медленно, но все же увеличиваются и объемы перекладки рельсовых плетей с переменой рабочего канта в кривых, где наблюдается интенсивный боковой износ головки рельса (рис. 7).
Этому способствуют разработанные и внедренные нормативная база, технология и технические средства, такие, как устройство для перекладки плетей УППВ-1 (рис. 8).
Наиболее слабым местом бесстыкового пути являются уравнительные пролеты. На содержание и ремонт уравнительных пролетов и примыкающих к ним «дышащих» концевых (длиной 50- 70 м) участков рельсовых плетей приходится почти 50% общих затрат средств и труда. Поэтому в настоящее время на железных дорогах России интенсивно ведутся работы по увеличению длины плетей как эксплуатируемых, так и вновь укладываемых с доведением ее до длины блок-участка, перегона (рис. 9).
mirznanii.com
9.5 Бесстыковой путь |
Назначение бесстыкового пути — ликвидация или сведение к минимуму числа рельсовых стыков в пути, которые являются самым напряженным и слабым местом пути. Достоинствами бесстыкового пути по сравнению со стыковым являются:
- снижение основного удельного сопротивления движению поездов и, следовательно, экономия топлива на тепловозах и электроэнергии на электроподвижном составе на тягу до 12—15 %;
- продление срока службы верхнего строения пути за счет уменьшения в 1,8—2,0 раза отказов рельсовых плетей по дефектам;
- снижение на 25—30 % объема работ по выправке пути;
- сокращение в 1,5—2,0 раза потребностей в очистке щебеночного балласта на направлениях перевозки руды и угля;
- экономия до 4,5 т/км расхода металла на стыковые скрепления;
- повышение плавности движения поездов и улучшение ездового комфорта пассажиров;
- повышение надежности работы электрических рельсовых цепей автоблокировки, автостопа (устройство автоматического торможения без участия машиниста), электропневматического тормоза.
В условиях рыночных отношений в экономике бесстыковой путь с железобетонными шпалами является безальтернативной конструкцией. В перспективе планируется расширить полигон укладки бесстыкового пути за счет железных дорог Сибири и Дальнего Востока, а на дорогах европейской части России увеличить протяженность бесстыкового пути на 45—55 %.
Бесстыковой путь представляет собою путь из сварных рельсовых плетей, длина которых настолько велика (до 800 м), что температурные силы (до 1200—1400 кН), возникающие в плетях при максимальных колебаниях температуры за год, не в состоянии преодолеть силы сопротивления продольному сдвигу по всей длине плетей. Сопротивления сдвигу преодолеваются в стыках между смежными плетями и на двух концевых участках, называемых температурно-подвижными (по 50—70 м), а средняя основная часть бесстыкового пути остается неподвижной. Между сварными плетями расположены уравнительные пролеты, состоящие из 2—4 пар рельсов длиной по 12,5 м. Такая конструкция бесстыкового пути называется температурно-напряженной.
Периодическая разрядка температурного напряжения состоит в смене уравнительных рельсов между плетями одной длины на рельсы другой длины в зависимости от времени года. При укладке рельсовых плетей в осенне-зимний период при температурах ниже расчетной в уравнительный пролет временно укладывается удлиненные уравнительные рельсы (комплект из трех пар длиной 12,54 м, 12,58 м и 12,62 м), а при укладке летом при высоких температурах укладываются укороченные уравнительные рельсы (комплект из трех пар длиной 12,38 м, 12,42 м, 12,46 м). При проведении разрядки температурных напряжений удлиненные уравнительные рельсы весной, а укороченные — осенью заменяются рельсами длиной по 12,5 м, при закреплении рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации.
Примыкание рельсовых плетей к стрелочным переводам, большим мостам, вагонным замедлителям на подгорочных путях сортировочных горок, звеньевому стыковому пути осуществляется двумя парами уравнительных рельсов длиной по 12,5 м.
Путь в уравнительных пролетах работает более напряженно, чем в пределах рельсовых плетей. При недостаточном натяжении соединительных болтов стыковых и промежуточных скреплений и больших амплитудах могут возникать опасности изгиба и среза болтов в стыках при понижении температуры сверх 60—70 °С, а также выброса пути (искривление рельсов в горизонтальной плоскости) после полного замыкания всех стыков из-за повышения температуры рельсов свыше 40—50 °С.Основное отличие работы бесстыкового пути от звеньевого стыкового состоит в том, что в рельсовых плетях отсутствуют значительные сжимающие и растягивающие продольные силы, вызванные колебаниями температуры нагрева рельсов. Вследствие этого возникает опасность потери устойчивости или выброса рельсовых плетей в виде одно- или многоволнового горизонтального или в редких случаях вертикального искривления путевой решетки при высоких температурах, а при низких температурах могут возникать перенапряжения в рельсах и разрыв рельсовой плети или стыка из-за среза крепительных болтов растягивающими силами.
Рельсовые плети разделяются на короткие (длиной до 800 м) с стыковой сваркой плетей в стационарных условиях на рельсо-сварочных поездах и с перевозкой их к месту укладки на спецсоставах, а также длинные, сваренные непосредственно на железнодорожном пути из смежных коротких плетей в пределах блок-участка (длиной 1,5—2 км) или перегона (10—20 км). В настоящее время средняя длина рельсовых плетей на отечественных железных дорогах составляет 500—600 м.
Бесстыковой путь, как правило, укладывается на участках пути только со здоровым земляным полотном, щебеночным или асбестовым балластом (на путях 4-го класса может применяться гравийно-песчаный балласт), железобетонными шпалами типа Ш-1-1 или деревянными шпалами I типа, с раздельными промежуточными скреплениями типа КБ на железобетонных шпалах и типа КД на деревянных шпалах. На мостах с ездой поверху на балласте рельсовые плети укладываются на железобетонные шпалы марки Ш-1-1М («М» — мост) с элементами крепления охранных кантуголков, а при их отсутствии — на стандартные деревянные шпалы. На мостах с безбалластным полотном рельсовые плети укладываются на поперечинах (деревянные, металлические, железобетонные) или на железобетонные плиты типа БМП (в опытном порядке). В тоннелях с безбалластным полотном рельсовые плети укладываются на железобетонные малогабаритные рамы МГРТ («Т» — тоннель) с раздельным скреплением КБ. Количество опор на железобетонных плитах БМП на мостах и рамах МГРТ в тоннелях равно 2000 шт./км бесстыкового пути.
www.vagoni-jd.ru
Устройство бесстыкового пути — Конструкция железнодорожного пути — Металл
Долгие годы путь представлял собой рельсовые звенья, соединенные в стыках. Уже давно возникал вопрос о создании бесстыкового пути, т. е. такого пути, в котором рельсы были бы сварены в очень длинные плети. Создание бесстыкового пути — это резкое уменьшение числа стыков, что влечет за собой большую экономию металла за счет уменьшения потребности в накладках; болтах, шайбах, гайках. На звеньевом пути с рельсами типов Р75 и Р65 масса этих конструкций на 1 км составляет при длине рельсов 12,5 м 8,26 т и при длине 25 м — 4,13 т.С укладкой бесстыкового пути значительно уменьшается количество стыковых соединителей для участков с автоблокировкой и электрической тягой поездов. Естественно, что это улучшает работу автоблокировки, а также исключает возможность повреждения рельсов от сверления для установки штепселей или от приварки соединителей. Отсутствие стыков уменьшает сопротивление движению поездов, что экономит топливо для тепловозов или электрическую энергию для электровозов.
Почти отсутствуют изломы рельсов по болтовым отверстиям, которые занимают значительное место среди других видов излома в звеньевом пути; исключаются удары колес о рельсы при перекатывании через зазоры в стыках и, следовательно, значительно снижается износ рельсов и колес.
Таким 
образом, преимущества бесстыкового пути очевидны. Однако имеются очень важные особенности в поведении рельсовой плети под влиянием меняющейся температуры.
В звеньевом пути с повышением температуры рельсы удлиняются за счет зазоров между ними в стыках; при понижении температуры зазор может раскрываться до своего максимума.
В рельсовой плети бесстыкового пути при повышении ее температуры нарастают температурные силы, стремящиеся удлинить плеть. Однако этим силам препятствуют силы трения в накладках, зажимающих концы плети, и особенно силы трения по подошве, возникающие от прижатия рельсов к шпалам в каждом узле скрепления. Если нагрев рельса будет достаточно велик, то резко увеличится в рельсовой плети продольная температурная сила. Эта сила будет сжимать рельсовую плеть и в результате может произойти выброс пути (рис. 2.2). Выброс происходит не сразу: сначала рельсы незначительно смещаются вбок; при дальнейшем нарастании продольной силы наступает резкое их боковое смещение, т. е. выброс.
Чтобы исключить возможность выброса, закрепление плетей бесстыкового пути должно производиться в определенный интервал температур, который определяется расчетом. При расчете бесстыкового пути определяют напряжения в рельсах, возникающие от действия нагрузки и температуры. От приращения температуры зависит величина продольной температурной силы, которая может вызвать потерю устойчивости (рис. 2.3). Следовательно, расчет бесстыкового пути ведется с проверкой его прочности и устойчивости.
На сети дорог бывшего СССР принята конструкция бесстыкового пути температурно-напряженного типа и в виде исключения допускается бесстыковой путь с сезонными разрядками напряжений (т. е. с производством работ для уменьшения напряжений весной и осенью) в основном для рельсов типа Р50.
Поясним, почему это так. С изменением температуры на 1 °С напряжения, приходящиеся на каждый квадратный сантиметр площади поперечного сечения рельса, меняются на 2,5 МПа¹. Пусть после укладки рельсовых плетей типа Р65 при температуре 20’С в дальнейшем их температура² возрастает до максимальной в данном районе — до 60’С. Таким образом, приращение температуры составит 60 — 20 = 40’С, а напряжения в рельсах увеличатся на 40 х 2,5 = 100 МПа. Помимо напряжений от действия температуры, в рельсах возникают еще напряжения от изгиба под действием катящихся колес. Пусть эти изгибные напряжения составят тоже 100 МПа. Тогда общее напряжение в рельсах будет равно их сумме, т. е. 200 МПа, что допустимо.
Если повторить аналогичные рассуждения для рельсов типа Р50, то при равных условиях (температура окружающего воздуха, поездная нагрузка) суммарные напряжения в них будут выше допускаемых.
В качестве интервала температур закрепление плети обычно принимается 10 ‘С. Он устанавливается по условиям производства работ и при необходимости его можно уменьшить до 7 ‘С, если это практически реализуемо. Например, при закреплении осенью, когда температура рельсов изменяется медленно.
Бесстыковой путь укладывают в прямых и кривых, имеющих радиус больше 400 м. Разрешается применять такой путь при радиусе не менее 350 м.
При колебаниях температуры возможно некоторое изменение длины концевых участков плетей. Для того чтобы это изменение длины было возможно, между рядом лежащими плетями укладывают уравнительные рельсы. Их число в зависимости от ряда условий показано на рис. 2.4. При необходимости в пролете с уравнительными рельсами укладывают изолирующие стыки.
Укладка уравнительных рельсов между концами рядом лежащих плетей обеспечивает также проведение в случае необходимости разрядки температурных напряжений в плетях (при ремонтных и других работах, связанных с временным понижением устойчивости пути; прогрохотка щебня, сплошная выправка в плане и профиле, сплошная замена балласта в шпальных ящиках и т. д.). При этом длина плетей может изменяться на значительную величину и вместо уравнительных рельсов нормальной длины в таком случае укладывают укороченные.
Стыки между уравнительными рельсами и плетями должны быть очень прочными потому, что они выдерживают большие продольные силы. При рельсах Р65 и Р75 применяют шестидырные накладки длиной 1000 мм, высокопрочные болты, затянутые ключом длиной 1000 мм. При такой длине ключа затяжка болтов гораздо сильнее, чем при длине ключа 500 мм. Шпалы на бесстыковом пути укладывают на равном расстоянии с пролетом 54,3 см при 1840 шт/км и 50 см при 2000 шт/км. По действующим техническим условиям на укладку и содержание бесстыкового пути максимальная длина плети ограничивается 950 м.
Исследованиями и практикой доказана возможность эксплуатации бесстыкового пути из рельсовых плетей длиной более 950 м вплоть до сварки рельсов на всем протяжении перегона между входными стрелками соседних станций. При этом в плеть на границах блок-участков ввариваются рельсы с клееболтовыми изолирующими стыками усиленной конструкции.
———————
¹ Все единицы измерения даны в СИ. Перевод единиц СИ в систему МКГСС: 1 кН ≈ 0,1 тс ≈ 100 кгс; 1 МПа ≈ 10 кгс/см².
² Положительная температура рельсов при расчетах принимается на 20 ‘С больше температуры воздуха, а отрицательная температура воздуха и рельса принимается приблизительно одинаковой.
ags-metalgroup.ru