Верхнее строение с железобетонным балочным основанием

Достоинства пути с железобетонным подрельсовым основанием следующие:

• равноупругость и наибольшая стабильность;
• возможность применения рельсов меньшей массы, чем для пути обычной конструкции;
• хорошая сопротивляемость перемещениям;
• возможность в ряде случаев отказаться от щебеночного балласта;
• большой срок службы и наименьшие затраты на содержание и ремонт.

Конструкция подшпального основания

Балластный слой. Материал. Требования

Балластный слой обеспечивает вертикальную и горизонтальную устойчивость пути под воздействием поездных нагрузок и изменяющихся температур. От конструкции и качества б.с. зависят общее состояние жд пути, уровень допускаемых скоростей движения поездов, сроки службы всех элементов верхнего строения пути(рельсов, скреплений, шпал), затраты на текущее содержание пути и вся система его ремонтов.

Балластный слой должен:

· воспринимать давление от шпал (брусьев на с.п) и распределять его практически равномерно на возможно большую площадь земляного полотна.

· обеспечивать стабильное проектное положение РШР в процессе эксплуатации.

· Обеспечивать возможность выправки пути в профиле, плане за счет б.п.(подбивкой, рихтовкой) для компенсации неизбежных остаточных деформаций

· быстро отводить воду из балластной призмы и с основной площадки земляного полотна.

· участвовать в формировании оптимальной упругости подрельсового основания, особенно при ЖБ шпалах.

· иметь низкую электропроводимость, обеспечивающую нормальную работу рельсовых цепей автоблокировки вне зависимости от погодных условий.

К балластным материалам применяют след.требования:

Ø быть твердым и прочным( износостойкость) и одновременно упругим (амортизация).

Ø быть достаточно крупным( стабильность положения РШР) и одновременно мелким (ровная опорная поверхность под шпалами).

Щебень

+ пропускает воду, износостойкий, можно использовать несколько раз путем очистки загрязненного щебня

- дорогой, разжижается(выплески)

Асбест

Асбестовый балласт нельзя считать перспективным материалом для балластировки главных путей по след. причинам:

· очистка и повторное использование - трудоемкие, необходима вырезка и вывоз загрязненного балласта.

· Необходимость захоронения огромных объемов загрязненного асбест. балласта, отслужившего свой срок.

· вдыхание мелких волокон асбеста опасно для здоровья людей.

Гравий(песок)

Применяется на станционных, подъездных и соединительных путях, а также в качестве подушки под все виды балластов.

- выветриваются, пылятся, смерзается

27) Кривые участки железнодорожного пути. Возвышение наружного рельса ( определение из условия комфортабельности и равномерности вертикального износа)

Возвышение наружного рельса

Перемещение экипажа в кривой складывается из двух движений: поступательного и вращательного вокруг точки, расположенной на продольной оси экипажа, называемой центром поворота.

Непрерывное вращение экипажа относительно центра поворота происходит под действием направляющих сил, возникающих в точках соприкосновения гребней колес с боковой гранью головки.

При движении подвижного состава по кривой появляется центробежная сила. Она создает дополнительное давление колес на наружную рельсовую нить, в связи с чем рельсы на ней изнашиваются быстрее, возникают отбои рельсовых нитей, появляется непогашенное центробежное ускорение, при больших значениях которого пассажиры испытывают неприятное ощущение.

Чтобы компенсировать действие силы J и ограничить центробежное ускорение на кривых вводят возвышение наружного рельса h. В этом случае экипаж наклоняется к центру кривой, часть силы веса Н будет направлена внутрь кривой, т.е. в сторону, противоположную действию центробежной силы. Следовательно, наклон экипажа за счет устройства возвышения наружного рельса уравновешивает центробежную силу. Это выравнивает воздействие на оба рельса.

Величина возвышения определяется следующими тремя условиями:

- обеспечением равномерного вертикального износа обеих рельсовых нитей;

- обеспечением пассажиров от неприятных ощущений при воздействии поперечных ускорений;

- обеспечением устойчивости экипажа от опрокидывания.

При проектировании железнодорожных линий возвышение h определяется по формуле:

, мм.

где К – коэффициент увеличения возвышения наружного рельса, учитывающий смещение центра тяжести экипажа в наружную сторону по отношению к оси пути;

- средневзвешенная по тоннажу скорость, км/ч;

R – радиус кривой, м.

Согласно ПТЭ на отечественных железных дорогах максимальное возвышение принято ограничивать величиной h_max = 150 мм. Если по расчету окажется, что h > h_max = 150 мм, следует на вновь строящихся линиях увеличить радиус кривой, а на эксплуатируемых линиях ограничивают скорость движения пассажирских поездов из условия α_нп= 0,7 м/с² при h = 150 мм. по формуле

V_max = 4,6* , км/ч

В кривых участках устройство пути имеет ряд особенностей, основными из которых являются возвышение наружного рельса над внутренним, наличие переходных кривых, уширение колеи при малых радиусах, применение укороченных рельсов на внутренней рельсовой нити, усиление пути, увеличение расстояния между осями путей в круговых кривых двух- и многопутных линий в соответствии с требованиями габарита.

Возвышение наружного рельса предусматривается при радиусе кривой 4000 м и менее для того, чтобы нагрузка на рельсовые нити была примерно одинаковой с учетом действия центробежной силы. Величина возвышения зависит от массы поезда, скорости движения и радиуса кривой. Согласно ПТЭ максимальное возвышение наружного рельса в кривой составляет 150 мм.