3 курсПути сообщения, технологические сооружения. Теоретический вопрос
 Скачать 461.35 Kb.
|
|
Теоретический вопрос Балластный слой. Назначение и требования. Балластный слой – это слой сыпучих материалов (щебня, отходов асбестового производства, гравия, крупно- и среднезернистого песка, ракушки) в виде трапеции на основной площадке земляного полотна. На балластный слой укладывают рельсовые опоры (шпалы, брусья, иногда – железобетонные рамы) и балласт под ними уплотняют подбивочными машинами или электрическими шпалоподбойками. Назначение балластного слоя: · оказывать необходимое сопротивление вертикальным, боковым и продольным смещениям рельсошпальной решетки; · равномерно распределять воспринимаемое от рельсовых опор давление на большую поверхность земляного полотна, амортизируя при этом ударные и вибрационные воздействия проходящего подвижного состава; · отводить от пути поверхностную воду и не допускать увлажнения подшпального основания капиллярной влагой из грунтов земляного полотна; · допускать выправку положения рельсошпальной решетки в плане и профиле. Материал балластного слоя и требования к нему Соответственно назначению материалы для балластного слоя должны быть высокопрочными, хорошо противостоять механическому разрушению и износу; обладать большим внутренним трением и сцеплением частиц, чтобы обеспечивать высокую стабильность пути; хорошо пропускать воду, обладать амортизационными свойствами, быть морозостойкими; в возможно меньшей мере подвергаться дроблению при подбивочных работах, не выветриваться, не размываться дождями и не быть слишком крупными, чтобы рельсовые опоры равномерно опирались на балластную призму. Этим требованиям в разной степени удовлетворяют щебень, отходы асбестовой промышленности (асбестовый балласт), гравий, песок, ракушка и шлаки. Щебень изготовляют из твердых каменных пород: гранита, кварцита, порфира, диорита, базальта, известняка и других. Частицы путевого щебня должны иметь размеры 25–50 и 25–60 мм. Допускается в составе этого балласта и некоторое количество частиц крупнее и мельче. Так как щебень получают дроблением, то он отличается от других балластных материалов, например гравия и песка, острыми гранями, что придает ему высокое сопротивление сдвигу и обеспечивает прочное механическое сцепление с деревянными шпалами. Особенно высокими эксплуатационными свойствами обладает щебень, приготовленный из высокопрочных скальных горных пород (гранита, базальта, диорита). Щебень – наилучший балласт. Он в наибольшей степени (особенно по упругости и обеспечению устойчивости рельсошпальной решетки) удовлетворяет предъявляемым к балластному слою требованиям. Асбестовый балласт применяется в нашей стране с 1938 г. на дорогах Урала и Сибири. Это песчано-гравийная масса разработанных горных пород, содержащая до 5 % асбеста в виде мелких волокон. Опыт Свердловской и Западно-Сибирской дорог показывает, что асбестовый балласт не пучится и лучше других препятствует проникновению внутрь слоя засорителей. Ремонт пути на нем дешевле, чем на щебеночном. Однако асбестовый балласт несколько хуже щебеночного выдерживает большие нагрузки (особенно в стыках) и малоустойчив против ливневых дождей. Гравий – продукт разрушения твердых невыветривающихся пород. Его зерна округлые, поэтому менее устойчивы, чем частицы щебня. Гравий – достаточно хороший материал для балласта. Песок (песчаные балласты) для балласта применяют крупнозернистый или среднезернистый. Оба они – наихудшие из балластов, так как меньше, чем другие материалы, удовлетворяют требованиям, предъявляемым к балластному слою. Особенно плохо, что при замерзании резко уменьшается его упругость. Ракушечный материал, применяемый на дорогах Юга, получается в результате разработки ракушечных морских отложений. Свежий ракушечный балласт вначале работает лучше песчаного, но со временем частицы измельчаются, образуют пыль, которая цементирует балластный слой, и тогда он теряет водопроницаемость и упругость. Шлаки для балласта употребляют доменные, из мартеновских печей и из печей для плавки цветных металлов. Металлургические шлаки – хороший материал для балластного слоя. Они должны быть кислыми. На дорогах Европы и США в качестве балластного материала применяют преимущественно щебень, а в некоторых странах – шлаки. Содержание балластного слоя От хорошего состояния балластного слоя в большой степени зависят исправная работа пути в целом, сроки службы элементов верхнего строения, состояние основной площадки земляного полотна и расходы на содержание и ремонт. Балластный слой будет отвечать предъявляемым к нему требованиям, если он не загрязнен или загрязнен в пределах допустимых норм. Следовательно, основное в содержании балластного слоя заключается в предупреждении засорения балласта. Основными мерами против засорения балластного слоя являются: периодическая уборка с поверхности балластного слоя грязи, угля, торфа и других засорителей; периодическая срезка загрязненной корки балласта; весной перед началом таяния снега сплошная очистка поверхности балластной призмы от остатков снега вместе с накопившейся за зиму грязью. Необходимо своевременно устранять потайные толчки, т. е. просветы между нижней постелью шпал и балластом, которые не только ухудшают взаимодействие пути и подвижного состава, но и являются причиной образования выплесков. Там, где имеются потайные толчки, в момент прохода колес подвижного состава возникают значительные вертикальные перемещения шпал. При перемещении шпалы вверх пылевидные частицы, сосредоточивающиеся на поверхности балласта и с боков шпалы, засасываются под шпалу, а при перемещении вниз они нагнетаются в окружающий шпалу балласт (рис. 1). Этот процесс усиливается при попадании воды под шпалы в период дождей.  Рис. 1. Образование выплеска на месте потайного толчка Постепенно балласт вокруг шпалы загрязняется и теряет свои дренирующие свойства. В период дождей вода попадает под шпалу, и, не имея выхода, разжижает загрязненный балласт. При проходе подвижного состава этот балласт выплескивается из-под шпалы на поверхность балластной призмы. Основной предупредительной мерой против образования выплесков, особенно в песчаном и гравийном балластах, является плотная подбивка шпал и брусьев, заправка балластной призмы только чистым балластом. Для восстановления дренирующих свойств балласта и обеспечения устойчивости пути при появлении признаков начинающегося выплеска прежде всего дают выход воде из-под шпалы на обочину и далее в кювет или на откос насыпи, очищая щебень за полевыми концами шпал; в дальнейшем очищают щебень в шпальных ящиках и под шпалами на глубину не менее 10 см ниже постели. При песчаных и гравийных балластах с появлением выплесков удаляют от боковых и торцовых частей шпалы, а также из-под шпалы загрязненный балласт на глубину не менее 5 см ниже постели; вместо удаленного засыпают чистый балласт, обеспечивая при этом выход воды от торцов шпал в сторону от пути. При путевых работах, связанных с нарушением балластной призмы, до начала их очищают щебень в шпальных ящиках и за торцами шпал, а при других балластах срезают верхнюю корку балласта, содержащую засорители и корни трав, чтобы загрязнение не попало внутрь балластной призмы. Запас чистого балласта складывают в правильные призмы. Наиболее трудоемка очистка балластного слоя от мусора и остатков навалочных грузов на станционных путях. Для этих работ используются машины Балашенко и щеточные снегоуборочные машины. Для предупреждения засорения балласта корнями трав производится химическое уничтожение травы или ополка. Химическая обработка травы осуществляется специальным поездом путем распыления гербицида (симазин, монурон, атразин). Скорость движения поезда при распылении гербицида достигает 65 км/ч. Трава после полива засыхает через 2 - 3 дня и не растет продолжительное время. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ, КОНСТРУКЦИИ, ТИПА И ХАРАКТЕРИСТИК ЕГО ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ Вариант № 8 (нечетный первая группа 7+0+8+8=23) Исходные данные: Грузонапряженность: линии - 95 млн. ткм/км бр. в год; пути - 80 млн. ткм/км бр. в год; Максимальная скорость поездов: пассажирских – 110 км/ч; грузовых – 60 км/ч; Техническая скорость поездов пассажирских – 60 км/ч; грузовых - 35 км/ч. 1.1 Определения класса линии и ее специализация Современная система ведения путевого хозяйства основана на классификации путей в зависимости от грузонапряженности (млн. ткм брутто/км в год) и скоростей движения поездов (км/ч) — главных эксплуатационных факторов, определяющих работу пути. Все железнодорожные линии ОАО «РЖД» классифицируются, в зависимости от вида выполняемой на них работы и интенсивности движения (табл. 1.1). Специализация железнодорожных линий приведена в таблице 1.1. Таблица 1.1 Классы железнодорожных линий
Таблица 1.2 Специализация железнодорожных линий
Техническая скорость движения грузовых и пассажирских поездов по участку приняты исходя из исходных данных: грузовых поездов (ʋгр) - 35 км/ч; пассажирских поездов (ʋпас.) - 60 км/ч. Грузонапряженность (млн. ткм/км брутто в год) - показатель интенсивности перевозок, характеризующий объем перевозок брутто грузов и пассажиров по рассматриваемой линии, приняты исходя из исходных данных Г = 95 млн. ткм брутто на 1 км в год. Линия с суммарной грузонапряженностью в обоих направлениях 95 млн. т. км брутто/км, с технической скоростью грузовых поездов 35 км/ч и долей грузовых поездов 60% относится к 1 классу с преимущественно грузовым движением (специализация Г). В целях оптимизации эксплуатационных расходов путевого комплекса железнодорожные пути классифицируются с учетом грузонапряженности конкретного пути (группы А, Б, В, Г, Д, Е) и допускаемых по нему скоростей движения пассажирских и грузовых поездов (подгруппы С1, С2, 1, 2, 3, 4, 5, 6), а также дополнительных критериев, учитывающих условия эксплуатации (таблица 1.3). Таблица 1.3. Классы железнодорожных путей
Непрерывная длина пути соответствующего класса, не должна быть менее длины участка движения с одинаковыми на всем его протяжении грузонапряженностью и установленными скоростями пассажирских или грузовых поездов (в зависимости от того, какая из них соответствует более высокому классу), без учета отдельных километров и мест, по которым уменьшена установленная скорость из-за кривых малого радиуса, временно неудовлетворительного технического состояния пути или искусственных сооружений, либо по другим причинам. Класс главных путей на станции должен соответствовать более высокому классу пути (одного или обоих при их равенстве) прилегающих перегонов. Приемо-отправочные и другие станционные пути, предназначенные для безостановочного пропуска поездов относятся к 3 классу. Приемо-отправочные пути, не предназначенные для безостановочного пропуска поездов, а также специальные пути, предназначенные для обращения подвижного состава с опасными грузами, относятся к 4 классу. Остальные станционные, подъездные и прочие пути относятся к 5 классу. Обозначение (кодирование) железнодорожного пути учитывает класс, группу и подгруппу пути (табл.1.3), а также класс и специализацию железнодорожной линии, которая относится рассматриваемый путь. При этом путь, относящийся к этой линии, с грузонапряженностью 80 млн. т. км брутто/км в год, с установленной скоростью пассажирских поездов 110 км/ч, грузовых 60 км/ч, относится к классу 1, группе Б, подгруппе 2. Полный код пути в соответствии с принятой структурой – 1Г1Б2. Структура обозначения (кода) железнодорожного пути общего пользования
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||