Устройство железнодорожного пути и элементов нижнего строения пути. Назначение земляного полотна и требования ПТЭ по его устройству. Требования ПТЭ к искусственным сооружениям.

Железнодорожный путь состоит из нижнего и верхнего строений.

Нижнее строение включает: земляное полотно (насыпи и выемки), искусственные сооружения (мосты, путепроводы, трубы).

Верхнее строение пути включает: балластный слой, шпалы, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы.

Земляное полотно – сооружение из грунта, возводимое при строительстве железной дороги, имеющее определенную форму и размеры, предназначенное для укладки верхнего строения пути, восприятия нагрузки от проходящего ПС, обеспечения долговечности при воздействии атмосферных явлений. Поперечным профилем земляного полотна называется поперечный разрез его вертикальной плоскости, перпендикулярной оси земляного полотна. Поперечный профиль определяет ширину земляного полотна поверху, крутизну откосов, расположение водоотводных устройств и др. Если при устройстве земляного полотна грунт был срезан, образуется выемка (рис. 15, а), если насыпан – насыпь (рис. 15, б). Верхняя часть земляного полотна, на которой укладывают верхнее строение пути (балласт, шпалы, рельсы), называется основной площадкой; ее очертание должно исключать застой воды и обеспечивать возможность укладки верхнего строения пути без повреждения земляного полотна.

Площадь грунта, на которую опирается насыпь, образует ее основание. Линия, сопрягающая основную площадку с откосом, называется бровкой, а сопряжение откоса с основанием – подошвой откоса. На однопутных линиях основная площадка имеет форму трапеции, где средний элемент шириной 2,3 м поднят над уровнем бровки земляного полотна на 0,15 м. На двухпутных линиях основная площадка имеет форму треугольника, вершина которого на 0,2 м выше уровня бровок. Части основной площадки не закрытые верхним строением пути, называются обочинами. Высотой насыпи считается расстояние от уровня бровок до ее основания, а глубиной выемки – расстояние от уровня бровок основной площадки до точки пересечения оси земляного полотна с линией, соединяющей бровки откосов выемки. В выемках с каждой стороны основной площадки земляного полотна делают продольные канавы для отвода воды, называемые кюветами.

ПТЭ, п. 3.8 Ширина земляного полотна поверху на прямых участках пути должна соответствовать верхнему строению пути. На существующих линиях до их реконструкции допускается ширина земляного полотна не менее: на однопутных линиях – 5,5 м, двухпутных – 9,6 м, а в скальных и дренирующих грунтах не менее: на однопутных линиях – 5,0 м, двухпутных – 9,1 м. Минимальная ширина обочины земляного полотна поверху должна быть 0,4 м с каждой стороны пути.

На кривых участках радиусом менее 2000 м земляное полотно уширяется по установленным нормам.

Участки земляного полотна, не удовлетворяющие перечисленным в настоящем пункте требованиям, приводятся в соответствие с ними в плановом порядке при выполнении усиленного капитального и усиленного среднегоремонтов пути.

Рис. 15. Поперечный разрез земляного полотна: а – выемки; б – насыпи

Бровка земляного полотна в местах разлива вод должна быть не менее чем на 0,5 м выше максимальной высоты наката волны при сильных ветрах.

Искусственные сооружения предназначены для пересечения железной дорогой: водных препятствий (рек, каналов, ручьев), других ЖД и автодорог, глубоких ущелий, горных хребтов, оврагов, застроенных городских территорий, а также для обеспечения безопасного перехода людей через пути и устойчивости земляного полотна в сложных условиях.

Мосты бывают каменные, металлические, бетонные, железобетонные и деревянные. Мост состоит из опор и пролетных строений, покоящихся на опорах. По конструкции пролетного строения различают мосты балочные, арочные, висячие, разводные или подъемные мосты для возможности пропуска судов.

Водопропускные трубы делают в насыпях. Они составляют около половины всех искусственных сооружений. Область применения – малые водотоки, действующие периодически. Трубы дешевле, чем малые мосты, и проще в эксплуатации. Трубы применяют иногда для прокладки местных дорог через насыпь. Для строительства труб используют железобетон, бетон, камень, металл.

Кроме упомянутых сооружений, строят также путепроводы (в местах пересечения железных и автомобильных дорог), тоннели и мосты-эстакады (их строительство обходится дешевле, чем возведение весьма высоких насыпей), виадуки, акведуки, дюкеры (при необходимости пропустить малый водоток), галереи, селеспуски, подпорные стены.

ПТЭ, п. 3.11 Перечень особо крупных и ответственных искусственных сооружений и порядок надзора за ними, а также порядок надзора за деформирующимися или находящимися в сложных инженерно-геологических условиях участками земляного полотна устанавливаются руководством Бел. ж. д..

Мосты по перечню, утвержденному Начальником Бел. ж. д., ограждаются контрольно-габаритными устройствами, оборудуются оповестительной сигнализацией и заградительными светофорами.

Искусственные сооружения должны быть снабжены противопожарными средствами по установленным нормам и в необходимых случаях иметь приспособления для осмотра.

Все мосты классифицируются по грузоподъемности на основании действующих расчетных норм и соответствующих инструкций.