Верхнее строение пути, назначение, элементы, требования

67 ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕПУТИ, НАЗНАЧЕНИЕ, ЭЛЕМЕНТЫ, ТРЕБОВАНИЯ.

Верхнее строение пути - часть жд пути, предназначенная для восприятия нагрузок   от колёс подвижного состава и передачи их на нижнее строение пути, а также для направления движения колёс по рельсовой колее. Верхнее строение включает рельсы (2),  шпалы (3),рельсовые крепления (4), подрельсовое основание и балластную призму (1, 5). К верхнему строению пути относятся также элементы соединений и пересечений путей (стрелочные переводы), а также мостовое полотно. Верхнее строение пути должно обеспечивать безопасное движение поездов с установленной скоростью. Эти элементы должны быть прочными и устойчивыми в работе, обладать возможно большими сроками службы, быть простыми и экономичными в изготовлении, устройстве, ремонте и эксплуатации.

Как правило эксплуатационные и природно-климатические условия на жд имеют большое значение. Использовать один и тот же тип верхнего строения пути нельзя, а строить и эксплуатировать много - нерационально, поэтому проведена типизация верхнего строения пути по главному элементу - рельсам. Введено три типа рельс: нормальный Р-50, тяжёлый Р-65 и особо тяжёлый Р-75. Тип верхнего строения пути выбирается в зависимости от эксплуатационных факторов, среди которых определённую роль играет грузонапряжённость. К верхнему строению пути со скоростным движением пассажирских поездов применяют повышенные требования в отношении числа шпал, размеров балластной призмы, допускаемых неровностей пути и износов рельсов. Путь может быть звеньевым и бес стыковым. Стандартная длина звеньевого пути - 25 метров, а сварных плетей бес стыкового пути обычно 250-800 метров.

Для каждого типа стандартных рельсов установлены нормы тоннажа груза, который может быть пропущен до первой оплошной смены рельсов, для Р-50 - 350 млн.т.; Р-65 - 350 млн.т., Р-75 - 500 млн.т. По мере роста грузонапряжённости, скоростей движения и нагрузок на ос подвижного состава верхнее строение пути усиливают. Усиление пути обеспечивается увеличением удельной массы рельсов, их длины, числа шпал на 1 км и размера балластной призмы, улучшением качества материалов.

Земляное полотно я/я фундаментом ж/д пути: оно д/б прочным и устойчивым, чтобы обеспечить безопасное и непрерывное движение поездов; должно обеспечивать быстрый сток воды ж/д пути.

На всех ж/д мира основное положение занимает путь с верхним строением, состоящим из рельсов, рельсовых скреплений, шпал, противоугонных приспособлений, балластного слоя и стрелочных переводов. Верхнее строение пути должно: воспринимать давление от колес ПС и передавать это давление нижнему строению пути; направлять колеса ПС по рельсовой колее.

Мощность верхнего строения пути зависит от грузооборота, V движения и нагрузки на ось ПС.

Рельсы я/я главнейшим элементом ВСП и предназначены --//—, на участках с автоблокировкой служить проводником сигнального тока, а при электротяге - обратного силового потока

Экономическая эф-ть применения тяжелых рельсов закл-ся в увеличении срока службы, снижении расхода металла, уменьшение сопротивления движения поезда и сокращении затрат на текущее содержание пути. Выпускаемые рельсы подвергают различным способам закалки, что позволяет увеличить срок их службы. Стандартная длина рельса 25м. 12.5

Рельсовые скрепления необходимы для того, чтобы прикреплять рельсы к подрельсовому основанию и соединять рельсы в стыках. Их делят на 2 группы: 1- промежуточные рельсовые скрепления - для прикрепления рельсов к подрельсовым опорам; 2- стыковые рельсовые скрепления - для соединения рельсов в стыках. По конструкции промежуточные рельсовые скрепления различают: нераздельные, раздельные, смешанные. Выбор вида скрепления зависит от типа подрельсовых опор.

Противоугонные приспособления применяют для предупреждения угона рельсов, т. е. для предотвращения перемещения их в продольном направлении, происходящего под действием усилий, развиваемых проходящими поездами, в особенности при торможении на затяжных спусках.

Балластный слой служит для восприятия давления от шпал и передачи этого давления на основную площадку земляного полотна для упругой передачи ударов колес ПС о рельсы, для обеспечения устойчивости рельсошпальной решетки, отвода воды от верхнего строения пути.

В соответствии с назначением материал балластного слоя д/б прочным, упругим, хорошо сопротивляющимся смещениям, водо- и морозоустойчивым, плохим проводником тока.

Материалами для балластного слоя м/б: щебень, отходы асбестовой промышленности, гравий, песок, ракушка и шлаки. Применение в качестве балласта гранулированного шлака запрещено. Шлаки для балласта д/б кислыми.

Шпалы м/б деревянными, железобетонными, и металлическими.

1)   Деревянные  шпалы   находят  наибольшее  применение,   т.к.   они  в   наибольшей  степени  отвечают техническим требованиям. Достоинствами деревянных шпал: хорошая упругость, простота изготовления и удобство при транспортировке, подбивке, смене, сравнительно небольшая стоимость. Недостатки: небольшой срок службы при большой грузонапряженности и большую затрату деловой древесины.

Шпалы изготавливают из сосны, ели, пихты, кедра и березы. Деревянные шпалы изготавливаются 2х видов: А (обрезные) и Б (необрезные). Длина шпал 2,75 м.

Для предохранения от гниения и увеличения срока службы деревянные шпалы пропитывают различными антисептиками.

2)  Железобетонные шпалы по сравнению с деревянными имеют ряд преимуществ. Они позволяют сберечь древесину для народного хозяйства, не подвергаются гниению, допускают большие напряжения на смятие, обладают  большей  сопротивляемостью  перемещениям  и  имеют  большой  срок  службы.   Вместе  с  тем железобетонные шпалы имеют ряд недостатков: имеют меньшую упругость, большую электропроводность, я/я более хрупкими, менее удобными при работе с ними вследствие большой массы (150-250 кг); они дороже деревянных.

Применяют еще и брусковые шпалы со стержневой арматурой диаметром до 22 мм. Такие шпалы проще в изготовлении, но требуют большого расхода металла, поэтому изготовление таких шпал прекращено.

При эксплуатации пути с железобетонными шпалами увеличивается износ рельсовых скреплений. 3) Металлические шпалы имеют более длительный срок службы, чем деревянные, меньшую массу, чем железобетонные шпалы. Однако они имеют ряд недостатков: дают большую жесткость пути, чем деревянные шпалы, имеют высокую электропроводность, подвержены коррозии, требуют большей затраты металла. Металлические шпалы изготавливают или из отходов шпунта, или го старогодных рельсов. Такие шпалы применяют на бункерных эстакадах, шлаковых отвалах (для горячего шлака доменного и мартеновского производств).