Верхнее строение пути

Раздел 1.

«Техническая (специальная) подготовка»

Общие сведения о восстановлении железных дорог.Роль железных дорог в войне.

Восстановление железных дорог — комплекс технических и организационных мероприятий, проводимых на железных дорогах для возобновления движения и эксплуатации, прерванных разрушениями. Восстановление железных дорог в военное время проводят железнодорожные войска, строит, организации, спец. формирования на железнодорожный транспорте с привлечением железнодорожников и местного населения. В зависимости от технического требований, применяемых конструкций и срока службы восстановленных сооружений и устройств различают краткосрочное, временное и капитальное восстановление железных дорог.

Временное восстановление железных дорог рассчитывается на непрерывную и безопасную эксплуатацию железнодорожных сооружений и устройств в течение продолжит, времени (до неск. лет) и обеспечение необходимой пропускной способности в этот период. При временном В. ж. д. допускается укладка кусков целых рельсов, вырубленных из разрушенных (т. и. рельсовых рубок), уменьшение норм укладки шпал, рельсовых скреплений и балласта. При восстановлении мостов используют блочные дерев, и сборноразборные надстройки опор на свайных, лежневых, ряжевых и др. фундаментах, уцелевшие части разрушенных сооружений, пакетные и сборно-разборные пролётные строения. Временное В. ж. д. проводится в 2 этапа: на первом ведут работы, позволяющие открыть движение поездов, на втором — обеспечивают заданную пропускную способность дороги. Для увеличения темпов восстановления работы развёртывают на широком фронте использованием средств механизации, блочных конструкций. Восстановление обычно ведут по типовым проектам и разработанным технол. правилам и картам. Широко используют устные ресурсы и материалы.

Железнодорожный транспорт сыграл огромную роль в обеспечении победы Советского Союза над фашистской Германией. С первых дней военных действий от железнодорожников потребовалось обеспечить быструю и бесперебойную доставку к фронту огромного количества войск, боевой техники, вооружения.

Железнодорожники обеспечили подготовку и проведение более 50 стратегических и наступательных операций, осуществленных советскими Вооруженными силами в ходе Великой Отечественной войны

Помимо решения военных задач, железным дорогам необходимо было продолжать непрерывное снабжение промышленности сырьем, топливом, металлом и другими важными грузами, а также осуществлять пассажирские перевозки.

Вероятный характер разрушений железных дорог на ТВД.

При маневренном характере войны с ведением операций высокими темпами у противника не хватит сил, средств и времени для того, чтобы разрушить все железнодорожные сооружения. Разрушаться, как правило, будут только наиболее важные объекты (крупные узловые станции, большие мосты, тоннели, глубокие выемки, высокие насыпи и т.д.), для восстановления которых требуются продолжительные сроки и затраты значительных сил и средств. В районе этих объектов будут разрушаться и другие сооружения, образуя очаги разрушения, которые будут располагаться по определенной системе, образуя барьеры, рассекающие сеть железнодорожных дорог таким образом, чтобы исключить возможность сквозного пропуска поездов по разрушенным линиям. Такой характер разрушения носит название очагово - барьерного.

Нижнее строение пути.

Нижнее строение пути образуют: земляное полотно вместе с искусственными сооружениями. Оно представляет собой комплекс сооружений из грунта, служащих основанием для верхнего строения пути. Земляное полотно предназначено для укладки верхнего строения пути, восприятия нагрузок от подвижного состава, передаваемых через элементы верхнего строения пути, и для обеспечения устойчивости пути.

Отсюда вытекают и основные требования к земляному полотну – постоянная надежность, устойчивость, прочность, долговечность, экономичность в части расходов на его устройство, содержание и ремонт, возможность механизации работ.

При сооружении земляного полотна рекомендуется использовать местные грунты, в том числе искусственные (отходы производства, пригодные для укладки в земляное полотно). Однако лучшими грунтами являются щебеночные, галечные, гравийные, крупно– и среднезернистые пески, которые обладают большой несущей способностью, хорошо пропускают воду и не изменяют своих свойств при замерзании.

К нижнему строению пути, кроме земляного полотна, относятся искусственные сооружения: мосты, путепроводы, эстакады, виадуки, тоннели, трубы.

Наиболее распространенными на железнодорожном транспорте искусственными сооружениями являются мосты и трубы. Они устраиваются при пересечении железными дорогами рек, каналов, ручьев, оврагов.

Если дорога проходит через горные хребты, то вместо глубоких выемок экономичнее построить тоннели.

В местах пересечений железных и автомобильных дорог на разных уровнях устраивают путепроводы; эстакады, применяемые вместо насыпи на городской территории или на подходах к большим мостам; виадуки – при пересечении глубоких оврагов, ущелий или суходолов; трубы, укладываемые под насыпями на небольших водотоках и суходолах для пропуска ливневых и снеговых вод.

Мосты бывают металлические, железобетонные, бетонные, каменные и деревянные. Мост состоит из опор и пролетных строений.На судоходных реках для пропуска судов строят разводные или подъемные мосты.

Верхнее строение пути.

Верхнее строение пути служит для направления движения подвижного состава, восприятия силовых воздействий от его колес и передачи их на нижнее строение.

Верхнее строение путипредставляет собой комплексную конструкцию, включающую в себя балластный слой, шпалы, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, глухие пересечения, мостовые и переводные брусья. Соединение рельсов и шпал называется рельсошпальной решеткой. При укладке рельсошпальной решетки на балласт, шпалы заглубляются в балластный слой, который укладывается на основную площадку земляного полотна. Толщина балластного слоя и расстояние между шпалами должны быть такими, чтобы давление на земляное полотно не превышало величины, обеспечивающей его упругую осадку, исчезающую после снятия нагрузки. Верхнее строение пути, подверженное воздействию неблагоприятных факторов (проходящих поездов, атмосферных осадков, колебаниям температуры и т. д.) должно быть устойчивым, прочным, долговечным и экономичным.

Тип верхнего строения пути зависит от класса путей, который определяется грузонапряженностью, а также максимально допустимыми скоростями движения пассажирских и грузовых поездов. По грузонапряженности все пути подразделяют на пять групп, обозначаемых буквами Б-Е, а по допустимым скоростям – на семь категорий, обозначаемых цифрами 1–7. Классы путей, представляющие собой сочетание групп и категорий, обозначаются цифрами от 1 до 5.

Пути, для которых установлена максимальная скорость движения более 140 км/ч, относятся к внеклассным; их укладку и обслуживание осуществляют в соответствии со специальными техническими условиями.

Принадлежность пути к соответствующему классу, группе и категории обозначается сочетанием цифр и буквы: первая цифра – класс пути, затем буква – группа пути, цифра после буквы – категория пути. Например, обозначение 2Б4 говорит о принадлежности пути ко второму классу, группе Б и категории 4.

На главных путях первого и второго класса укладываются новые термоупрочненные рельсы массой 65 кг/пог. М, новые рельсовые скрепления, железобетонные или пропитанные деревянные шпалы и щебеночный балласт на песчаной подушке. Все элементы верхнего строения путей, относящиеся к пятому классу, обычно представляют собой старогодные элементы, ранее использовавшиеся на путях более высоких классов. На путях других классов укладывают как новые, так и бывшие в употреблении годные элементы верхнего строения пути.

Балластный слой

Основным назначением балластного слоя является:

- восприятие давления от шпал и равномерное распределение его по основной площадке земляного полотна;

- обеспечение устойчивости шпал, находящихся под воздействием вертикальных и горизонтальных сил, упругости подрельсового основания и возможности выправления рельсошпальной решетки в плане и профиле;

- отвод поверхностных вод от рельсошпальной решетки.

Во избежание переувлажнения основной площадки земляного полотна балластный слой не должен задерживать на своей поверхности воду.

Материал для балласта должен быть прочным, упругим, устойчивым под нагрузкой и атмосферными воздействиями, а также дешевым. Кроме того, он не должен дробиться при уплотнении, пылить при проходе поездов, раздуваться ветром, размываться дождями и прорастать травой. В качестве балласта используются сыпучие, хорошо дренирующие упругие материалы: щебень, гравий, песок, ракушечник. Лучшим материалом для балласта является щебень из естественного камня, валунов и гальки.

Шпалы являются наиболее важным видом подрельсовых оснований и служат для восприятия давления от рельсов и передачи его на балластный слой. Кроме того, шпалы предназначены для крепления к ним рельсов и обеспечения постоянства ширины колеи.

Необходимо, чтобы шпалы были упругими, прочными и дешевыми, а также обладали достаточно высоким электрическим сопротивлением. Материалом для шпал служат дерево, железобетон и металл.

Рельсы предназначены для направления движения колес подвижного состава, восприятия нагрузки от него и передачи ее на шпалы. Кроме того, на участках с автоблокировкой рельсы служат проводниками сигнального тока, а при использовании электротяги – проводниками обратного тягового тока.

Рельсы должны быть прочными, долговечными, износоустойчивыми, твердыми и в то же время нехрупкими, так как они воспринимают ударно-динамическую нагрузку. Их изготавливают из высокопрочной углеродистой стали.

В зависимости от массы и поперечного профиля рельсы подразделяют на типы: Р50, Р65 и Р75. Буква «Р» означает рельс, а число – округленное значение массы, кг, одного погонного метра рельса. Выбор типа рельсов зависит от грузонапряженности линии, нагрузок и скоростей движения поездов.

Поскольку наибольшее воздейст­вие на рельс оказывает вертикальная нагрузка, стремящаяся изогнуть его, рациональной формой рель­са считается двутавровая (рис. 4.5), одновременно обеспечивающая и меньший расход ме­талла.

Рельсы выпускают стандартной длины 25 м. Кроме того, для укладки в кривых изготавливают укороченные рельсы длиной 24,92 и 24,84 м. В качестве уравнительных рельсов для бесстыкового пути и в зоне укладки стрелочных переводов используют рельсыпреж­ней стандартной длины 12,5 м и укорочен­ные длиной 12,46; 12,42 и 12,38 м.

План и продольный профиль железнодорожной линии.

Трасса железной дороги – это пространственное положение продольной оси пути, проходящей на уровне бровок земляного полотна (см. рис. 62).

Рис. 62. Схема расположения трассы на железной дороге

План и профиль определяют положение трассы в пространстве.

План трассы – это проекция трассы на горизонтальную плоскость, а продольный профиль пути – это вертикальный разрез по оси пути.

План, профиль, а также основные размеры сооружений и устройств железной дороги проектируются так, чтобы обеспечить безопасность и бесперебойность движения поездов установленной массы с заданными скоростями. В этом случае они называются проектными.

Основными элементами продольного профиля железной дороги являются подъемы, спускии горизонтальные участки – площадки.

Элементами плана линии являются прямые или кривые участки. Кривые проектируют при необходимости обхода препятствий, приближения линии к населенным пунктам, стремления к удешевлению строительства.