при каких условиях эксплуатации звеньевой путь предпочтительнее бесстыкового

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути

(с изменениями и дополнениями, утвержденными Указанием МПС России 22.12.2000 г. N С-3112у)

Утверждаю: Заместитель министра путей сообщения Российской Федерации В.Т.Семенов 31 марта 2000 г.

Рассмотрена конструкция бесстыкового пути, а также требования к его укладке, содержанию и ремонтам.

Особое внимание уделено практике повторного использования бесстыкового пути из старогодных материалов и технологии работ по принудительному вводу плетей в оптимальный режим закрепления.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Бесстыковой путь в мировой практике железных дорог стал наиболее прогрессивной и широко распространенной конструкцией верхнего строения пути, которая эксплуатируется в различных эксплуатационных и климатических условиях и дает существенный технико-экономический эффект благодаря ряду ее преимуществ среди которых: повышение плавности и комфортабельности движения поездов по сравнению со звеньевым путем, улучшение показателей динамического взаимодействия пути и подвижного состава, увеличение межремонтных сроков этих технических средств, уменьшение расходов на тягу поездов вследствие снижения основного сопротивления их движению, повышение надежности работы тяговых и сигнальных электрических цепей, уменьшение расхода металла для стыковых скреплений, улучшение экологической ситуации за счет снижения шума от проходящих поездов и применения железобетонных шпал при сокращении потребления ценной деловой древесины и пропитки деревянных шпал вредными для здоровья антисептиками.

Эффективность и расширение сфер применения бесстыкового пути увеличиваются в результате освоения перекладки рельсовых плетей на участках их эксплуатации и повторного использования старогодных плетей на менее деятельных путях.

1.3. ТУ-2000 распространяются на бесстыковой путь с железобетонными шпалами и другими подрельсовыми железобетонными основаниями, которые могут применяться на сети железных дорог России. Ранее уложенные участки бесстыкового пути с деревянными шпалами эксплуатируются до конца срока службы по Техническим указаниям по устройству, укладке и содержанию бесстыкового пути, выпущенным в 1991 г. (ТУ-91).

1.4. Укладка бесстыкового пути производится в строгом соответствии с проектом, которым устанавливаются границы укладки бесстыкового пути, длины плетей, способы их стыкования, температуры закрепления. Проекты укладки бесстыкового пути утверждает начальник службы пути. Плети, уложенные до введения ТУ-2000, разрешается эксплуатировать без изменения ранее установленных интервалов температуры закрепления, если они не попадают в нижнюю треть расчетного интервала.

1.6. ТУ-2000 разработаны с учетом дифференциации пути по классам в соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации.

1.7. Пояснение к терминам и обозначениям, используемым в ТУ-2000, приведены в приложении 1.

2. КОНСТРУКЦИЯ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ

2.1. ПЛАН И ПРОФИЛЬ

2.1.1. Бесстыковой путь на щебеночном и асбестовом балласте должен укладываться в прямых участках и в кривых радиусом не менее 350 м. На станционных путях при использовании гравийного или песчано-гравийного балласта разрешается укладка бесстыкового пути в кривых радиусом не менее 600 м.

При наличии технико-экономического обоснования, утвержденного начальником службы пути, допускается укладка бесстыкового пути в кривых радиусами 300-350 м с учетом интенсивности бокового износа и увеличения ширины колеи.

2.1.2. Крутизна уклонов на участках бесстыкового пути, как правило, не ограничивается.

2.1.3. Сопряжение элементов плана и профиля должно удовлетворять нормам и техническим условиям для звеньевого пути.

2.2. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО

2.2.1. Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым и иметь достаточные размеры для размещения балластной призмы согласно п.2.3 ТУ-2000. Для этого на стадии проектирования бесстыкового пути оно должно быть обследовано в соответствии с Инструкцией по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. Не допускаются пучины высотой более 10 мм, просадки пути, сплывы и оползания откосов насыпей и другие деформации земляного полотна. Они должны быть устранены в соответствии с Техническими условиями на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути до укладки бесстыкового пути.

2.3. БАЛЛАСТНЫЙ СЛОЙ

2.3.3. Поверхность балластной призмы должна быть в одном уровне с поверхностью средней части железобетонных шпал.

2.4. ШПАЛЫ

2.4.3. В местах примыкания бесстыкового пути с железобетонными шпалами к участкам звеньевого пути с деревянными шпалами, к стрелочным переводам с деревянными брусьями, башмакосбрасывателям, уравнительным приборам и т.п. железобетонные шпалы следует укладывать по схемам, показанным на рис.2.1, причем на конце первого звена уравнительного пролета, примыкающего к плетям бесстыкового пути, укладываются четыре деревянные шпалы.

Рис.2.1. Схемы примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к звеньевому пути (а) и к стрелочному переводу (б)

При укладке стрелочных переводов с железобетонными брусьями на подходах укладываются железобетонные шпалы.

Взаимное расположение железобетонных шпал на подходах к мосту и деревянных шпал или брусьев, уложенных на мосту, должно соответствовать схемам, приведенным на рис.2.2.

Рис.2.2. Схемы расположения железобетонных и деревянных шпал при примыкании рельсовых плетей к мостам (а) и при перекрытии мостов рельсовыми плетями (б)

При укладке бесстыкового пути на мостах с железобетонными плитами БМП в соответствии с Инструкцией по применению и проектированию безбалластного мостового полотна на железобетонных плитах на металлических пролетных строениях железнодорожных мостов, эти конструкции стыкуются непосредственно с подрельсовым основанием из железобетонных шпал.

2.4.4. Специальные железобетонные шпалы для мостов изготавливаются и укладываются согласно Указаниям по конструкции и устройству охранных приспособлений на мостах с ездой на балласте с устройством пути на железобетонных шпалах.

2.5. РЕЛЬСОВЫЕ ПЛЕТИ

2.5.1. Рельсовые плети для бесстыкового пути внеклассных линий и линий 1-го и 2-го классов должны свариваться электроконтактным способом из новых термоупрочненных рельсов типа Р65 1-й группы 1-го класса длиной 25 м без болтовых отверстий. Сварка плетей из новых рельсов длиной менее 25 м допускается по разрешению ЦП МПС.

Для наружных рельсовых нитей кривых радиусом менее 500 м, где наблюдается интенсивный боковой износ головки рельса, должны применяться плети, сваренные преимущественно из рельсов повышенной износостойкости Р65К (заэвтектоидных). При принятии мер по снижению интенсивности бокового износа головки рельса разрешается применять плети, сваренные из термоупрочненных рельсов с характеристиками, указанными в первом абзаце данного пункта.

На мостах длиной более 25 м и в тоннелях применение старогодных рельсов в бесстыковом пути не допускается.

2.5.3. Новые рельсы, свариваемые в условиях рельсосварочных предприятий (РСП) в одну плеть, должны быть одного типа, одного сорта, одинакового термического упрочнения, одного производителя (металлургического комбината), одной марки стали и соответствовать требованиям Технических условий на рельсы железнодорожные новые сварные. В виде исключения разрешается сварка коротких плетей из рельсов различных металлургических комбинатов.

2.5.4. Болтовые отверстия на концах рельсовых плетей и рельсов уравнительных пролетов по размерам и расположению должны соответствовать требованиям ГОСТ 8161-75* «Конструкция и размеры рельсов». Отверстий должно быть три на каждом конце плети или уравнительного рельса.

На торцах этих рельсов по нижней и верхней кромке головки делается фаска размером 2 мм под углом 45°.

2.5.5. Рельсы в плети длиной до 800 м свариваются в РСП. Сваривание этих плетей между собой для создания плетей длиной, установленной проектом, осуществляется в пути путевой рельсосварочной машиной (ПРСМ). Стыки, свариваемые ПРСМ из рельсов с повышенным содержанием хрома (более 0,4%), должны после сварки пройти термическую обработку специальной передвижной установкой. По мере оснащения дорог такими установками термообработке следует подвергать и стыки, сваренные ПРСМ из рельсов с традиционным химическим составом стали.

2.5.6. Длина вновь укладываемых сварных плетей в пути устанавливается проектом в зависимости от местных условий (от расположения стрелочных переводов, мостов, тоннелей, кривых радиусом менее 350 м и т.д.) и должна быть, как правило, равной длине блок-участка, но не менее 400 м. На участках с тональными рельсовыми цепями, не требующими изолирующих стыков, или без тональных рельсовых цепей при сваривании рельсовых вставок с высокопрочными изолирующими стыками с сопротивлением разрыву не менее 2,5 МН (рис.2.3) допускается укладка плетей длиной до перегона.

Рис.2.3. Высокопрочный изолирующий стык АпАТэк-Р65М-К:

На участках с S-образными и одиночными кривыми радиусами менее 500 м, где наблюдается интенсивный боковой износ головки рельсов, с разрешения начальника службы пути могут укладываться короткие плети длиной не менее 350 м.

Более короткие плети, но не менее 100 м, могут укладываться на станциях между стрелочными переводами. При этом концы их должны быть отделены от стрелочных переводов двумя парами уравнительных рельсов длиной по 12,5 м, а концы плетей и уравнительных рельсов стянуты высокопрочными стыковыми болтами в соответствии с п.2.6.4. При отсутствии высокопрочных стыковых болтов длины плетей должны быть не менее 150 м.

Плети, укладываемые в кривых, должны иметь разную длину по наружной и внутренней нитям с тем, чтобы их концы размещались по наугольнику. Не допускается забег концов плетей в стыках более 8 см.

2.5.7. В проекте укладки бесстыкового пути каждой паре плетей присваивают порядковый номер, под которым она должна значиться в заявке на сварку, Журнале учета службы и температурного режима рельсовых плетей или Паспорте-карте бесстыкового пути с длинными плетями и журнале учета их службы и других учетных документах дистанции пути. Правую и левую плети по счету километров отмечают буквами П и Л.

В начале и конце каждой плети, выпускаемой РСП, белой масляной краской на внутренней стороне шейки рельса (со стороны оси пути) указывается номер РСП, номер плети по сварочной ведомости, длина плети в метрах в точностью до второго знака после запятой. Длина плети определяется и указывается при температуре рельса +20 °С.

— температура рельса в момент измерения длины плети, °С.

Для плети длиной 1000 м в табл.2.1 даны значения поправок, вычисленные по приведенной выше формуле.

Таблица 2.1. Поправки, вводимые при измерении 1000-метровой плети при различной температуре

Температура рельса, °С

Поправка для приведения к длине 1000 м при температуре 20 °С, м

Источник

Бесстыковой путь

Стык рельсов — самое напряженное и слабое место в пути. Затраты труда на содержание стыков достигают 40 % всех затрат на текущее содержание пути. Чтобы сократить число рельсовых стыков в пути на протяжении нескольких десятилетий стремились к увеличению стандартной длины рельсов. Однако коренное решение проблемы рельсового стыка воплотилось в повсеместном внедрении бесстыкового пути с середины 50-х гг. XX века. Назначение бесстыкового пути — ликвидация или сведение к минимуму числа рельсовых стыков.

Рельсовые плети для магистральных линий сваривают электроконтактной сваркой из новых рельсов (как правило, термически упроченных) длиной по 25 м без болтовых отверстий.

Рельсовые плети свариваются в стационарных рельсосварочных предприятиях и перевозятся на спецсоставах на место укладки, поэтому их длина не должна превышать 800 м (в соответствии с длиной приемо-отправочных путей многих станций 850 м). Длина рельсовых плетей устанавливается с учетом местных условий и ограничений на перегоне (кривые радиусом менее 300 м, «больные» места земляного полотна, большие мосты и др.). Минимальная длина плетей на главных путях должна быть не менее 400 м (в трудных условиях — 250 м), а на станционных путях — не менее 150 м.

В последние годы на железных дорогах (и в метрополитене) внедряется тональная автоблокировка АБК, не требующая изолирующих стыков и поэтому не лимитирующая длину плетей. На Куйбышевской дороге имеются плети длиной 18,6 км, Горьковской и Северной — по 10 км, на Московской — 8,8 км. Длинные рельсовые плети свариваются непосредственно в пути из смежных коротких плетей, в пределах блок-участков (1,5—2,0 км) или перегона (10—20 км). Сварка электроконтактным способом осуществляется с помощью машины ПРСМ в соответствии с техническими условиями МПС.

Многолетняя эксплуатация бесстыкового пути выявила бесспорные достоинства бесстыкового пути:

— снижение основного удельного сопротивления движению поездов и в
связи с этим экономия топлива и электроэнергии;

— увеличение сроков службы верхнего строения пути;

— снижение объемов работ по выправке пути (до 25—30 %);

— экономия расхода металла на стыковые скрепления (до 4,5 т на 1 км);

— улучшение условий комфортабельности проезда пассажиров.

Однако бесстыковой путь имеет некоторые особенности работы. В звеньевом пути между концами рельсов в стыках имеются зазоры, величина которых в зависимости от температуры изменяется. Она может колебаться от 0 при жаркой погоде летом до 21—23 мм зимой при низкой температуре. Поэтому температурные напряжения сжатия или растяжения в рельсах невелики. Длина рельсовой плети столь велика, что в средней части плети всегда имеется неподвижный отрезок, который не может изменить длину при изменении температуры.

В бесстыковом пути изменение температуры на 1 °С вызывает в его неподвижной части изменение сжимающих или растягивающих напряжений на 25 кгс/см 2 независимо от типа и длины рельса. При повышении температуры рельсовых плетей в них могут развиваться значительные сжимающие силы, которые могут привести к выбросу пути. При низких температурах зимой продольные растягивающие силы могут вызвать разрыв рельсовой плети из-за среза болтов. Поэтому периодически в рельсовых плетях производится разрядка температурных напряжений.

Между двумя плетями укладывают 2—3 звена длиной 12,5 м — уравнительные рельсы. Чтобы исключить действие сжимающих и растягивающих продольных усилий, укладку бесстыкового пути необходимо производить при расчетной температуре, в этом случае обеспечивается устойчивость рельсошпальной решетки, и сезонная разрядка температурных напряжений не требуется. Если укладка рельсовых плетей производится в зимний период при температуре ниже расчетной, то укладывают уравнительные рельсы удлиненные (комплект из трех пар — 12,54 м, 12,58 м и 12,62 м), а при укладке летом при высоких температурах укладывают укороченные рельсы (комплект из трех пар — 12,38 м, 12,42 м и 12,48 м). При выполнении разрядки температурных напряжений удлиненные уравнительные рельсы (весной), а укороченные уравнительные рельсы (осенью) должны быть заменены рельсами длиной по 12,50 м при закреплении плетей на постоянный режим эксплуатации.

Длинные части свариваются непосредственно в пути при оптимальной расчетной температуре.

Обеспечение устойчивости бесстыкового пути — одно из основных требований при его устройстве. Недостаточная устойчивость — прямая угроза безопасности движения поездов.

Для обеспечения высокой сопротивляемости продольному перемещению рельсов на бесстыковом пути применяют раздельные промежуточные скрепления типа КБ для железобетонных шпал и КД — для деревянных. Шпалы железобетонные или деревянные I типа. Следует отметить, что устойчивость бесстыкового пути с

железобетонными шпалами против выброса на 8—12 % выше по сравнению с деревянными шпалами. Балласт для бесстыкового пути применяется только щебеночный из твердых пород (граниты, диориты, диабазы). Размер фракций 25—60 мм. Конструкция и размеры балластной призмы должны приниматься в соответствии с рис. 1.76 и 1.77. Ширина плеча за концами шпал должна быть не менее 45 см.

Бесстыковой путь укладывается только на участках со здоровым земляным полотном. Деформации земляного полотна, например, пучины, просадки пути, сплывы откосов и др., должны быть предварительно устранены. Земляное полотно предварительно, как правило, за год до укладки бесстыкового пути должно быть обследовано и оздоровлено.

На мостах с ездой на балласте рельсовые плети укладываются на специальных железобетонных шпалах марки Ш-1-1М с элементами крепления охранных контруголков либо на обычных деревянных шпалах. На мостах с безбалластным полотном рельсовые плети укладываются либо на деревянных или металлических поперечинах, либо на железобетонных плитах.

В тоннелях с безбалластным полотном рельсовые плети укладывают на железобетонных малогабаритных рамах МГРТ с раздельными скреплениями КБ.

1.5. Рельсовая колея

Взаимодействие пути и подвижного состава.Рельсовой колеей называют расстояние между внутренними рабочими гранями головок рельсов, измеренное на 15 мм ниже поверхности катания (на уровне контакта колеса с головкой рельса). Основным условием при устройстве рельсовой колеи является обеспечение безопасности движения поездов с установленными скоростями. Устройство рельсовой колеи, ее размеры и величины допускаемых отклонений от норм зависят от устройства ходовых частей подвижного состава и, в свою очередь, влияют на их конструкцию, размеры и допуски. Особенности ходовых частей подвижного состава следующие:

— наличие у колес гребней (рис. 1.78);

— глухая насадка колес на ось;

— постоянство расстояний между внут
ренними гранями колес;

— коничность поверхности катания.

Гребни необходимы для того, чтобы направлять движение колес по рельсу и препятствовать сходу.

Глухая насадка колеса на ось, при которой колесо вращается вместе с осью, исключает износ ступицы колеса и подступичной части оси и благодаря этому не допускается наклонное положение колеса, опасное для движения.

Постоянство расстояний между внутренними гранями колес всех осей необходимо для обеспечения безопасности движения подвижного состава по колее. Расстояние между рельсовыми нитями колеи постоянно и составляет 1520 мм. При такой ширине колеи расстояние между внутренними гранями колес составляет 1440 мм с допусками ±3 мм и называется насадкой

Параллельность осей необходима для избежания перекоса осей и провала колес внутрь колеи. Для обеспечения параллельности оси объединяют жесткой рамой. Расстояние между крайними осями, остающимися параллельными при движении как в прямых, так и в кривых участках пути, называют

жесткой базой экипажа. Расстояние между крайними осями экипажа — полной колесной базой (рис. 1.79).

Чем длиннее жесткая база, тем сложнее движение экипажа в кривых. Для облегчения вписывания в кривые вагоны, тепловозы и электровозы при количестве осей больше трех, располагают на тележках, объединяющих две или три оси. Жесткой базой экипажа будет расстояние между крайними осями тележки (см. рис. 1.79). Коничность поверхности катания обеспечивает более равномерный износ колес и головки рельса вследствие поперечных перемещений колеса при вилянии экипажа с коническими колесами в прямых участках пути. Колесо катится по рельсу преимущественно частью поверхности катания с наклоном 1:20, которая поэтому изнашивается значительно больше, чем часть, имеющая наклон 1:7 (пис. 1.80). Пои одно-

образном наклоне поверхности в 1:20 неравномерность износа привела бы к быстрому образованию местного седлообразного износа (желоб). Проход по крестовине, переход с рамного рельса на остряк и обратно при наличии желобчатого износа колес сопровождается резкими толчками и ударами. Наклон в 1:7 способствует равномерному износу поверхности катания. На рис. 1.80 показано пунктиром и препятствует желобчатому износу. Наклон 1:7 и фаска 6:6 создают также благоприятные условия для перекатывания колеса с прижатого остряка на рамный рельс и обратно. Толщина гребня колес допускается по ПТЭ (табл. 1.6).

Из таблицы видно, что максимальный зазор для локомотивов 39 мм, а минимальный 7 мм. Для вагонов соответственно 29 и 5 мм. Чем больше зазор, тем больше виляние подвижного состава в прямых и тем сильнее боковые удары гребней при набегании на рельсы. При меньших зазорах движение происходит более плавно. Именно это определило нормальную ширину колеи 1520 мм (уменьшение на 4 мм по сравнению с ранее существующей).

Верх головок рельсов обеих рельсовых нитей пути на прямых участках должен быть в одном уровне. Разрешается на прямых участках пути содержать одну рельсовую нить на 6 мм выше другой на всем протяжении прямого участка. При возвышении одной рельсовой нити на 6 мм, экипаж немного наклоняется и от этого наклона появится боковая сила, которая будет слегка прижимать колеса к пониженной нити и затруднять их виляние и движение подвижного состава будет более плавным.

Устройство рельсовой колеи в кривых участках.Для того, чтобы облегчить вписывание подвижного состава в кривые и прохождение по ним, рельсовая колея в кривых имеет следующие особенности:

— уширение колеи при радиусах менее 350 м:

— возвышение наружного рельса над внутренним рельсом;

— переходных кривых в местах сопряжения прямых участков с кривыми;

— укороченные рельсы на внутренних рельсовых нитях;

— увеличенные расстояния между путями при наличии двух и более путей.
Ширина колеи в кривых.Уширение рельсовой колеи в кривых делают

для того, чтобы подвижной состав с длинной жесткой базой мог проходить по кривым без заклинивания колесных пар. Правила технической эксплуатации (ПТЭ, п. 3.9) устанавливают ширину колеи в кривых участках пути при радиусе

от 349 до 300 м. 1530 мм

от 299 м и менее. 1535 мм

На участках железнодорожных линий, где комплексная замена рельсош-пальной решетки не производилась, допускается на прямых и кривых участках пути радиусом более 650 м номинальный размер колеи — 1524 мм. При этом на более крутых кривых ширина колеи принимается:

от 650 до 450 м. 1530 мм

от 499 до 350 м. 1535 мм

от 349 м и менее. 1540 мм

Вписывание подвижного состава в кривую может быть свободное, заклиненное и принудительное. Наиболее благоприятно для взаимодействия подвижного состава и пути свободное вписывание в кривую жесткой базы локомотива или вагона (рис. 1.82). При свободном вписывании гребень одного колеса передней оси прижат к наружной рельсовой нити и направляет движение экипажа, а гребень задней оси касается внутренней рельсовой нити, при этом задняя ось располагается по радиусу кривой. В этом случае жесткая база располагается в рельсовой колее совершенно свободно.

Наиболее неблагоприятным является заклиненное вписывание (рис. 1.83), при котором наружные колеса упираются гребнями в наружную рельсовую нить, а внутренние колеса упираются во внутреннюю рельсовую нить. Заклиненное вписывание не допускают, так как оно сопровождается значительным увеличением сопротивления движению поездов, чрезмерным износом греб-

Это уширение может быть выполнено разными способами.

Один из них заключается в том, что междупутье увеличивается на прямых участках за счет сдвижки на необходимую величину одного из путей: наружного или внутреннего (рис. 1.88, а). Перед каждой переходной кривой сдвигаемого пути укладывают две ^-образные кривые. Недостаток этого способа в том, что на сдвигаемом пути появляются по две дополнительные кривые с каждой стороны основной кривой.

Другой способ состоит в том, что уширение междупутья выполняют на переходной кривой (рис. 1.88, б). Переходную кривую по внутреннему пути устраивают более длинной, чем по наружному пути, чтобы разница сдвижек круговых кривых была равна требуемому уширению междупутья.

1.6. Стрелочные переводы

1.6.1. Назначение и основные части

Путевые устройства, предназначенные для перевода подвижного состава с одного пути на другой, называются стрелочными переводами. Они позволяют объединить два или три рядом расположенных пути в один или наоборот один путь разветвить на два или три пути;

По количеству и расположению в плане соединяемых путей применяются стрелочные переводы следующих видов: одиночные, двойные и перекрестные. Наибольшее распространение имеют одиночные обыкновенные стрелочные переводы (рис. 1.89)

Основные элементы одиночного обыкновенного стрелочного перевода:

— стрелка с переводным механизмом;

— крестовина с контррельсами (крестовинная часть);

— переводные брусья (или другое подрельсовое основание).

Стрелка направляет движущийся подвижной состав с прямого пути на боковой путь или с бокового пути на прямой. Стрелка современного стрелочного перевода состоит из двух остряков, двух рамных рельсов, двух комплектов корневых устройств, комплекта переводного механизма, упорных и опорных устройств;

Рамными называют рельсы, к которым прижимаются остряки. Рамные рельсы являются продолжением путевых рельсов разветвляющегося пути и представляют собой целые рельсы стандартной длины 12,5 м и 25 м (для пологих марок) или несколько короче. Кроме того, они отличаются от путевых рельсов наличием отверстий в шейке для прикрепления упорных болтов (упорных накладок), самого рамного рельса к башмакам, корневых болтов и деталей переводного механизма. Рамные рельсы должны быть длиннее остряков на величину т в начале остряков, и т_к — в их корне (рис. 1.90).

В обыкновенных стрелочных переводах один рамный рельс прямой, а другой изогнут в плане (криволинейный).

Остряки позволяют изменить направление движения подвижного состава. Изготавливают их из специальных остряковых рельсов пониженной по сравнению с рамным рельсом высоты типов ОР75 и ОР65 (рис. 1.90), ОР50 и ОР43. Эти рельсы имеют мощное поперечное сечение. Меньшая высота остряка по сравнению с рамным рельсом позволяет укладывать остряки без острожки их подошвы. Передний конец остряка называют острием, задний — корнем.

По очертанию в плане остряки бывают прямолинейные (рис. 1.91) и криволинейные касательного и секущего типа (рис. 1.92). Угол р* между рамным рельсом и прямолинейным остряком называется стрелочным углом. В стрелках с криволинейными остряками угол между рабочими гранями остряка и рамного рельса называют начальным стрелочным углом р*_н, а стрелочным называется угол между рабочей гранью рамного рельса и касательной к остряку в его корне. В криволинейных остряках начальный угол почти вдвое меньше стрелочного, поэтому криволинейные остряки обеспечивают меньшие углы ударов гребней колес и бо-

лее плавное прохождение подвижного состава на боковой путь. Кроме того, длина стрелочного перевода с криволинейными остряками короче, чем с прямолинейными.

Для обеспечения плавного перехода колеса с рамного рельса на остряк делают горизонтальную и вертикальную острожку остряка (рис. 1.93). Горизонтальная острожка делается для более плотного прилегания остряка к рамному рельсу. Острожка в вертикальной плоскости делается для того, чтобы ослабленный остряк не сломался под нагрузкой. Вертикальную острожку ведут с понижением относительно поверхности катания головки рамного рельса в сечении, где ширина остряка: 50 — 0 мм; 20 — 2 мм; 5 — 15 мм; 0 — 25 мм, т.е. там, где ширина остряка равна 0, нагрузку от подвижного состава полностью возьмет на себя рамный рельс.

Один из двух остряков стрелки всегда прижат к соответствующему рамному рельсу, а второй в это время отведен от другого рамного рельса. Расстояние между отведенным остряком и рамным рельсом, называемое шагом остряка, должно быть достаточным, чтобы гребни колес проходящего по стрелке подвижного состава не задевали остряк.

Остряки соединяются между собой тягами fpnc. 1.94), число которых зависит от длины остряков. Тяги подразделяют на стрелочные, переводные и соединительные. Стрелочные тяги 1 связывают остряки, обеспечивая им правильное взаимное расположение. При одном прижатом к рамному рельсу остряке, другой должен отстоять от соответствующего рамного рельса на такую величину, чтобы не мешать проходу колес. Переводные тяги 3 предназначены для перевода остряков из одного положения в другое.

Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется с помощью специальных устройств, включаемых в электрическую или механическую централизацию стрелок, или ручными переводными механизмами. Наиболее распространены устройства электрической централизации, в которых перевод остряков выполняется при помощи электроприводов. Стрелочные электроприводы предназначены для перевода, запирания и контроля положения остряков.

Переводной механизм (рис. 1.95) применяется для перевода остряков вручную. При переводе остряков в соответствующее положение поворачивается также сигнальный фонарь или указатель.

Корневое устройство служит для укрепления остряка в его корне. Оно должно обеспечивать:

— свободный поворот остряков при переводе их из одного положения в
другое;

— препятствовать продольному перемещению остряка (его угону);

— создавать надежное примыкание остряка к рельсу соединительной части;

— сохранять неизменность корня остряка относительно рамного рельса;

— быть прочным и устойчивым, надежным и простым, недорогим и удоб
ным в эксплуатации.

Наибольшее распространение получило корневое устройство вкладыш-но-накладочного типа (рис. 1.96). Основные детали следующие: вкладыш чугунный или стальной и накладка, отогнута от середины в сторону оси пути.

Поэтому между накладкой и остряком имеется зазор, который позволяет остряку поворачиваться при переводе его из одного положения в другое.

Для того, чтобы накладка не распрямлялась от стягивающих ее болтов, между накладкой и вкладышем на первый болт (от начала остряка) надевается стальная термически упроченная распорная втулка.

Преимущество этого устройства — простота конструкции, прочность, устойчивость, небольшое количество деталей.

Однако ему присущи и серьезные недостатки: распорная втулка от нагрузок быстро изнашивается, а нередко и разрушается; пространство между отогнутой накладкой и остряком забивается мелким песком и пылью, которые сильно уплотняются и препятствуют переводу остряка с одного положения в другое.

Обычный стык при гибких остряках (рис. 1.97) принят для стрелок в стрелочных переводах марки 1/11, в том числе в переводах для скоростного движения поездов, и марки 1/18. В корне остряка стык ничем не отличается от обычного стандартного стыка. Перевод остряков происходит за счет их изгиба. Для придания большей гибкости остряку подошву его остругивают с обеих сторон заподлицо с его головкой на протяжении 800—900 мм с плавными отводами к полной ширине подошвы на длине 200—250 мм в каждую сторону. Такую строжку остряков делают за 1—2 м до его корня. При достаточной длине остряков гибкость может быть получена и без боковой острожки его подошвы. Конструкцию корневого устройства с гибкими остряками следует считать наилучшей.

Крестовины обеспечивают прохождение колес подвижного состава в местах пересечения рельсовой нити одного пути рельсовой нитью другого.

Комплект крестовинной части состоит из собственно крестовины (сердечника и двух усовиков), двух контррельсов (рис. 1.98). Боковые грани сердечника пересекаются под углом ос, называемым углом крестовины. Точка пересечения рабочих граней сердечника называется математическим центром. Угол а, под которым пересекаются рабочие грани сердечника крестовины, называется углом крестовины. Тангенс угла крестовины а можно определить как отношение ширины сердечника в его корне b к длине сердечника /

где UN называется маркой крестовины и стрелочного перевода; N — число марки, которое показывает, во сколько раз длина сердечника больше его ширины.

Для определения марки стрелочного перевода на местности нужно измерить длину сердечника и разделить на его ширину в корне. Частное будет равно знаменателю марки.

Чем больше N, тем меньше угол ос и более плавное движение подвижного состава по крестовине.

Самое узкое пространство между усо-виками в месте их изгиба называется горлом крестовины. Расстояние от математического центра до горла крестовины называется вредным пространством, т.к. колесо здесь не направляется рельсовыми нитями. Для направления колеса в нужный желоб крестовины во вредном пространстве служат контррельсы.

На дорогах России применяют стрелочные переводы марок: 1/6, 1/9, 1/11, 1/18. В зависимости от конструкции крестовины бывают сборнорельсовые, сборные с литым сердечником, цельнолитые (рис. 1.99), сборные крестовины с литым сердечником типа единой отливки с наиболее изнашиваемой частью усовиков (рис. 1.100).

Сборнорельсовые крестовины (см. рис. 1. 99, а) изготавливают из путевых рельсов, соединенных между собой при помощи болтов и накладок, и поэтому ненадежны в эксплуатации. В настоящее время на сети осталось небольшое их количество на малодеятельных линиях.

Сборная крестовина с литым сердечником (рис. 1.99, б). Преимущество цельнолитых (рис. 1.99, в) крестовин перед сборными в их малодетальности, простоте и удобстве эксплуатации. Недостаток — большой расход металла, стоимость цельнолитых крестовин в несколько раз дороже, чем сборных, поэтому их производство прекращено.

Сборная крестовина с литым сердечником в виде единой отливки с наиболее изнашиваемой частью усовиков (рис. 1.100) принята на наших дорогах в качестве основной. В этих крестовинах сердечник и наиболее изнашиваемая часть усовиков представляет собой единую монолитную конструкцию. В той части крестовины, в пределах которой происходит перекатывание колеса с усовика на сердечник, головку усовика частично состругивают и заменяют соответствующей частью отливки. Эта отливка опирается на подошвы усовиков, передавая им давление, воспринимаемое от колес подвижного состава. Сердечник и наиболее изнашиваемые части усовиков изготавливаются из высокомарганцевой стали. Для облегчения перекатывания колеса с усовика на сердечник и обратно, литые части усовиков имеют возвышение над поверхностью катания рельсовых усовиков до 6 мм, а сердечник от сечения, где его ширина 20 мм, к практическому острию снижается на 4 мм. В этом случае колесо перекатывается с усовика на сердечник без нажима на узкое острие сердечника.

Контррельсы служат для направления колес при их движении по вредному пространству в соответствующий желоб крестовины (см. рис. 1.98). Контррельс своей средней частью должен перекрывать вредное пространство длиной / от горла крестовины до сечения сердечника 40 мм. На входах и выходах контррельса делаются желоба 88—90 мм. Контррельсы могут изготавливаться как из обычных рельсов, так и из рельсов специального профиля. На рис. 1.101 показан контррельс специального профиля типа Р65. Контррельсы соединяются между собой с помощью вкладышей и горизонтальных болтов.

В крестовинах при перекатывании колеса через вредное пространство неизбежны удары в сердечник или усовик, что приводит к их быстрому износу. Для уменьшения этих ударов применяют крестовины с подвижным сердечником или усовиками. На наших дорогах получили распространение крестовины с подвижным сердечником, которые используются для высокоскоростных линий. В таких крестовинах нет вредного пространства. Прижимаясь с помощью специального привода к тому или другому усовику, под-

вижныи сердечник создает непрерывную поверхность катания для колес проходящего подвижного состава (рис. 1.102). Для возможности перевода применена вкладышно-накладоч-ная конструкция типа корневого устройства в стрелке.

Применяется также крестовина с подвижным сердечником с гибкими ветвями типа Р65 марки 1/11, предназначенная для движения поездов со скоростью 200 км/ч; она состоит из усовиков, длинного и короткого рельсов сердечника. Длинная ветвь сердечника соединена обычным стыком в корне, а короткая ветвь, работающая по боковому пути, соединяется в корне корневым устройством вкладышно-накладочного

типа. Обе ветви сердечника выполнены из остряковых рельсов низкого несимметричного профиля ОР65.

Соединительные пути (см. рис. 1.88) представляют собой прямолинейные и криволинейные отрезки пути, которые соединяют стрелку с кресто-винной частью. Соединительные пути включают в себя отрезки пути от задних стыков рамных рельсов до конца стрелочного перевода и внутренние пути от корневых стыков до крестовины. Криволинейный соединительный путь называется переводной кривой, а кривую на ответвленном пути за пределами крестовины — закрестовинной кривой. Переводная кривая в стрелочных переводах начинается от корня остряков и примыкает к прямой вставке перед крестовиной. Чем меньше угол крестовины, тем переводная кривая более пологая. В стрелочных переводах марки 1/11 радиус переводной кривой 300 м, а в стрелочных переводах марки 1/9—200 м.

Переводные брусья представляют собой поперечины, на которых смонтированы стрелка, рельсы соединительных путей и крестовинная часть. Переводные брусья объединяют в единую конструкцию все части стрелочного перевода и передают давление подвижного состава на балластный слой. Наиболее широкое распространение получили деревянные переводные брусья. Они имеют преимущества перед другими видами подрельсовых оснований. Они сравнительно просты в изготовлении, имеют небольшой вес, позволяют сравнительно легко осуществлять электроизоляцию рельсовых нитей, обеспечивают умеренную жесткость пути. Применяются переводные брусья двух видов: обрезные (^4) и необрезные (Б). Поперечные сечения переводных брусьев показаны на рис. 1.103: для I типа Ь = 200, Ъ_х = 260, Ъ₂ = 300, h = 180, h_x = 150. В зависимости от длины брусья делятся на группы, каждая из которых отличается от соседних на 25 см. Самые короткие брусья имеют длину 3,0 м, самые длинные — 5,5 м. Количество брусьев в одиночном стрелочном переводе зависит от его марки: для 1/9 — 63—68 шт., 1/11 — 75—80 шт., 1/18—135 шт.

Для замены дорогостоящих и дефицитных переводных брусьев, на изготовление которых расходуется особо ценная древесина (в основном сосна) начали применяться железобетонные переводные брусья (рис. 1.104). Они выполнены из предварительно напряженного железобетона с арматурой в виде высокопрочной стальной проволоки. Эксплуатационные наблюдения показали высокую стабильность стрелочных переводов на железобетонных брусьях, возможность применения для их укладки, выправки и рихтовки комплекса машин и механизмов. Стрелочные переводы на железобетонных брусьях — перспективная конструкция. Они начали широко применяться на главных и приемо-отправочных путях. Началась их укладка на участках со скоростями движения пассажирских поездов до 200 км/ч. Применение стрелочных переводов на железобетонных брусьях требует соблюдения ряда условий:

— сварки стыков, как внутри переводов, так и на примыкающих к нему рельсов
обычного пути (для исключения быстрого износа и дефектов рельсов в стыках);

— укладки переводов с высокой точностью, так как выправка перевода
сложная и тяжелая работа;

— применения под подкладками упругих прокладок для обеспечения не
обходимой упругости стрелочных переводов.

Источник

Класс пути	Толщина слоя балласта в рельсовой зоне (в кривых – по внутренней нити) без учета песчаной подушки	Ширина плеча призмы	Толщина песчаной подушки	Наименьшая ширина обочины земляного полотна
1, 2	35/40	40/45
25/30	35/40
20/25	25/35
20/25

при каких условиях эксплуатации звеньевой путь предпочтительнее бесстыкового

Особенности конструкции бесстыкового пути;