лекции. Верхним строением пути
 Скачать 59.6 Kb.
|
|
ерхняя, периодически заменяемая часть пути называется верхним строением пути. Верхнее строение пути предназначено для направления движения подвижного состава, восприятия нагрузки от колес движущихся поездов и передачи ее нижнему строению пути (земляному полотну и искусственным сооружениям), рассредоточенной на достаточно большую поверхность. Верхнее строение пути (рис. 1) представляет собой комплексную конструкцию, элементы которой в зависимости от выполняемых ими функций и необходимой несущей способности выполнены из разнородных материалов. К этим элементам верхнего строения пути относятся: стальные высокопрочные рельсы (2) и стрелочные переводы, непосредственно воспринимающие нагрузку от колес подвижного состава и определяющие траекторию его движения; деревянные или железобетонные поперечины – шпалы (3), а на мостах и стрелочных переводах – мостовые и переводные брусья, предназначенные для удержания рельсов на определенном расстоянии друг от друга и передачи давлений на ниже расположенную часть пути; металлические рельсовые скрепления (4) для соединения рельсов друг с другом и прикрепления их к шпалам или брусьям; балластный слой (5) из щебня, гравия, отходов асбестового производства или крупно- и среднезернистого песка. Под балластным слоем из щебня расположена песчаная подушка (1). Рельсы, соединенные со шпалами, образуют рельсошпальную (путевую) решетку.  Рис. 1 – Элементы верхнего строения пути Верхнее строение пути должно удовлетворять следующим основным требованиям: иметь достаточно высокие для заданных условий эксплуатации прочность и надежность, гарантирующие бесперебойность и безопасность движения поездов; обладать возможно большими стойкостью в эксплуатации, неизменяемостью во времени своих форм и взаимного расположения элементов; иметь возможно более продолжительные сроки службы всех элементов и минимальную потребность в исправлениях, ремонте и эксплуатационных затратах на содержание в исправности всех составляющих элементов; допускать массовое изготовление всех элементов, а также применение при сборке, замене и ремонте высокопроизводительных средств механизации. Верхнее строение пути работает в сложных условиях. Его элементы подвергаются механическому износу, усталостным разрушениям, коррозии, гниению, остаточным изменениям формы и взаимного расположения, моральному износу. Колеса подвижного состава передают весьма большое (измеряемое десятками тонн на каждую ось) вертикальное давление на рельсы и горизонтальные боковые усилия, создаваемые подвижным составом при движении, особенно значительные в кривых участках пути. При движении и торможении поездов в пути возникают горизонтальные усилия, стремящиеся сдвинуть рельсошпальную решетку в продольном направлении; такие же усилия возникают и при колебаниях температуры. От работы каждого элемента зависит работа других элементов и верхнего строения пути в целом. Если, например, балластный слой имеет недостаточную несущую способность, то неизбежны постоянные расстройства верхнего строения пути, перенапряжения в рельсах, шпалах и скреплениях, их поломки. Те же последствия влечет недостаточная прочность рельсов, шпал, скреплений, неудачная конструкция стрелочных переводов и так далее. На железных дорогах РФ непрерывно увеличиваются скорости движения и вес поездов, а следовательно, растут и силы, воздействующие на путь. Поэтому верхнее строение пути, срок службы которого измеряется десятилетиями, должно иметь достаточно большие запасы прочности и эксплуатационной стойкости, учитывающие не только износ и усталостные процессы, но и соответствующие резервы несущей способности на покрытие ужесточений условий работы пути за предстоящий срок службы. Для различных условий эксплуатации установлены разные типы верхнего строения пути с различными размерными и качественными параметрами. Все элементы верхнего строения пути стандартизованы, для каждого из них имеются государственные стандарты, определяющие их конструкцию, размеры и технические требования на изготовление и приемку. С ростом осевых нагрузок, введением новых видов тяги, увеличением интенсивности и скоростей движения поездов верхнее строение пути, при необходимости, заменяется более мощным (укладываются железобетонные шпалы, более тяжелые типы рельсов, применяется щебеночный балласт). Нижнее строение пути. Классификация искусственных сооружений и основные принципы их строительства Земляное полотно является основным элементом нижнего строения железнодорожного пути и представляет собой инженерную конструкцию в виде комплекса грунтовых сооружений. Земляное полотно предназначено для укладки верхнего строения пути, восприятия нагрузок от подвижного состава, передаваемых через элементы верхнего строения пути, а для обеспечения устойчивости пути. Верхнее строение пути непосредственно на земную поверхность не укладывается из за ее неровностей. В пониженных местах приходится насыпать грунт, а в повышенных – срезать его. Получающиеся при этом насыпи и выемки вместе с необходимыми для обеспечения их устойчивости водоотводными и укрепительными сооружениями является земляным полотном. В зависимости от продольного и поперечного очертания местности земляное полотно сооружается в виде насыпей, выемок, полунасыпей, полувыемок, полунасыпей-полувыемок и нулевых мест. Земляное полотно работает в сложных условиях, находясь под воздействием поездной нагрузки, веса верхнего строения пути, собственного веса грунта, атмосферных и других факторов. Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным. Выполнение указанных требований достигается правильным выбором грунтов для насыпи и их тщательным уплотнением при постройке,приданием земляному полотну очертаний, способствующих надежному отводу воды. Грунты, используемые при возведении земляного полотна, подразделяются на следующие основные группы:скальные; полунасыпные; крупнообломочные; гравийные; песчаные; глинистые. Наиболее распространенные песчаные, гравийные и глинистые грунты состоят обычно из смеси указанных грунтов. Кроме них при сооружении и эксплуатации земляного полотна используют лессовые, торфяные и шлаковые грунты. Грунты, которые пропускают через себя воду не разрушаясь и не теряя при этом своей прочности, называются дренирующими или слабодренирующими, а грунты не пропускающие или поглощающие воду – не дренирующими. К дренирующим грунтам относятся крупнообломочные, гравийные, крупно- и среднезернистые пески; к слабодренирующим – мелкозернистые пески с большой примесью пылеватых частиц (от 15 до 50%, крупность от 0,05 до 0,005 мм); к недренирующим – глинистые грунты. Требования к земляному полотну:постоянная надежность прочность устойчивость долговечность экономичность возможность механизации работ. Искусственные сооружения устанавливаются при пересечении железнодорожными линиями рек, каналов, дорог и других препятствий. Это путепроводы, виадуки, эстакады, тоннели, галереи, трубы, мосты. Мост — искусственное сооружение, устанавливаемое над водным пространством. классифицируются по: числу пролетов,числу гл. путей.конструкции пролетного строения(с ездой по верху,низу,середине).материалу,по длине(малые.средние,большие,внеклассные) Путепроводы — строят в местах пересечения автомобильных, железных дорог или двух железнодорожных линий. Виадуки — сооружения вместо обычной высокой насыпи при пересечении железной дороги, глубоких долин, оврагов, ущелий. Эстакады — устанавливают взамен больших насыпей в городах, где они меньше стесняют улицы и не препятствуют проезду и проходу под ними, а также на подходах к большим мостам через реки с широкими поймами разлива воды. Тоннели — представляет собой искусственные сооружение для прокладки пути под землей. Транспортные тоннели по их месторасположению разделяют на горные, подводные и городские. Пространство, образованное после удаления породы при сооружении тоннелей, называется тоннельной выработкой, а конструкция, служащая для ее закрепления, — обделкой. В слабых грунтах во избежание обвала в тоннелях обычно устраивают несущую обделку из железобетона или бетона, а в трудных гидрогеологических условиях — из металла. В скальных породах в зависимости от их прочности разрешается применять вместо несущей облицовочную обделку или сооружать тоннель без обделки и облицовки. Тоннели надежно защищают от проникновения в них поверхностных и грунтовых вод и делают водоотводы. Для выпуска воды за пределы тоннеля продольный профиль пути в нем проектируется на уклоне в одну или обе стороны, как правило, не менее 3‰. Горизонтальные площадки длиной не более 400 м допускаются лишь как разделительные между уклонами в разные стороны. При необходимости расположения тоннелей в кривых радиус их должен быть не менее 600 м. Входы в тоннель укрепляют и оформляют в виде порталов. Для укрытия людей, находящихся в тоннеле во время пропуска поездов, в стенах устраиваются ниши, а для хранения рабочего инвентаря, материалов и инструментов — специальные камеры. При паровой и тепловозной тяге в тоннелях протяженностью свыше 1000 м предусматривают искусственную вентиляцию. |