Учебно- методический комплекс предмета: Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути. Профессия: Монтер пути 2,3 разряда. Лекции к занятиям 1-48
план-конспект занятия на тему

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 1

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

2018

Рассмотрено и одобрено на заседании цикловой комиссии Калининградского  подразделения Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций.

Протокол от «30» июля 2018 г. № 9

Автор: Трофимова И.П. - преподаватель Калининградского  подразделения Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций.

Использованы материалы:

1. Распоряжение от 23 октября 2014 г. N 2499р «Об утверждении и в ведении в действие инструкции «Дефекты рельсов. Классификация, каталог и параметры дефектных и остродефектных рельсов".
2. Крейнис З.Л. Пособие монтёру пути. Профессиональная подготовка монтера пути 2-го разряда. М: ООО «Издательский дом «Автограф», 2014. - 176 с.
3. Крейнис З.Л. Пособие монтеру пути. Профессиональная подготовка монтера пути 3-го разряда. - М.: ООО «Издательский дом «Автограф», 2013.

        164с.

4. Пособие бригадира пути под редакцией профессора Воробьева «УМЦ на железнодорожном транспорте», 2005.
5. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. Утверждена распоряжением 2288р от 14.11.2016.
6. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути, утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 29.12.2012 №2788р.

1. Инструкция по содержанию и ремонту деревянных шпал и брусьев ЦП-410. М: Транспорт, 1997.
2. Распоряжение ОАО РЖД от 12.02.2014 N 380р «Об утверждении и в введение в действие инструкции по ведению шпального хозяйства с железобетонными шпалами».
3. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути ЦП-544 от 30.03.98г.
4. Инструкция  по  оценке  состояния  рельсовой  колеи,
   планированию работ и мерам по обеспечению безопасности движения  по  показаниям  путеизмерительных  вагонов   ЦПТ-515 от 08.12.2008г.

                Лекция к занятию № 1. Тема: Устройство железнодорожного пути.

                 Железнодорожный путь.  Верхнее  и нижнее строение пути.

   Железнодорожный путь- комплекс инженерных сооружений и устройств, расположенных в полосе отвода и предназначенных для осуществления движения поездов с установленными скоростями. Состоит из верхнего строения пути и нижнего строения пути.

   Установленная скорость- скорость на определенном перегоне, километре, пикете, пути станции, стрелочном переводе, установленная приказом начальника дороги.

   Полоса отвода – границы, в пределах которых размещены: земляное полотно, ИССО, лесонасаждения, путевые здания, линии связи, линии электроснабжения и др. ж.д. устройства. Границы обозначаются знаками “Граница полосы отвода”.  Наблюдение и уход за полосой отвода осуществляет дистанция пути (ПЧ).

       Дистанция пути осуществляет текущее содержание пути, задачей которого является систематический надзор за комплексом сооружений пути,  круглосуточное и круглогодичное содержание их в состоянии, гарантирующем безопасное и бесперебойное движение поездов с установленными скоростями.

      Для контроля за состоянием пути применяются технические средства контроля и натурные осмотры пути по утвержденным  руководителями графикам, соответствующие нормативной документации,  в зависимости от класса пути, конструкции и сроков проведения ремонтов пути.

  Верхнее строение пути.

    Верхнее строение пути – конструкция, состоящая из рельсов, элементов скреплений, противоугонных устройств, шпал, балластной призмы и мостового полотна, стрелочных переводов и других специальных устройств.

ВСП – воспринимает и упруго передает на основную площадку земляного полотна динамическое воздействие от подвижного состава.

                                                      3                          4

Рисунок 1.1. Верхнее строение пути: 1-песчаная подушка; 2 - балластный слой; 3 - рельсы; 4 - шпалы.

    Требования к конструкции ВСП устанавливаются в зависимости от класса пути, который определяется грузонапряженностью  линии Г (млн. т.бр./ км в год) и скоростью движения поездов V (км/ч).  

В соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации, все железнодорожные пути классифицируются в зависимости от грузонапряженности и допускаемых скоростей движения поездов.

По грузонапряженности все пути разделяют на 6 групп, обозначаемых буквами (А, Б, В, Г, Д, Е), а по допускаемым скоростям — на 9 категорий, обозначенных  (В,С,1,2,3,4,5,6,СП). Классы путей,  представляющие собой сочетание групп и категорий, обозначаются цифрами, например, путь 1Б2 — относится к 1 классу, группе Б, 2-й категории. (Таблица 1.)

Таблица 1.

                       Классы путей в зависимости от их вида и скоростей движения поездов.

      Примечание. 1. В - Категория путей для высокоскоростного движения; С - категория путей для скоростного движения.

                       2. Величины грузонапряженности, стоящие перед тире — исключительно, после тире — включительно.

Предельные допуски в содержании рельсовой колеи стрелочных переводов устанавливаются в зависимости от максимально допускаемых скоростей движения поездов.

При осмотрах и проверках пути и стрелочных переводов размеры выявленных отступлений (дефектов) от норм сопоставляются с регламентированными размерами отступлений для установленных скоростей движения на данном участке. В случае выявления отступлений, не соответствующих скоростям, их устраняют в установленном порядке, а до их устранения скорость движения поездов уменьшается. Величина уменьшения скорости определяется размером обнаруженного отступления.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 2

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

              Лекция к занятию № 2. Тема: Устройство железнодорожного пути.

                                                            Рельсы.

    Назначение – направление движения колесных пар, восприятие нагрузки от подвижного состава и передача ее на шпалы, а на участках оборудованных системой автоблокировки (АБ) проводник сигнального, на участках с электрической тягой - обратного тягового тока.  

   Требования – прочность, долговечность, твердость но не хрупкость.

   Материал – высокопрочная углеродистая сталь. В зависимости от массы и размеров поперечного сечения различают следующие типы рельсов: Р75, Р65, Р50, где цифровое значение обозначает массу одного погонного метра рельса. Данные с размерами приведены в  таблице 12, рисунок 10.

Таблица 12.

Характеристики рельсов.

Таблица 13.

Длины рельсов.

Стандартная длина рельса  составляет 25 м, 12,5 м для звеньвого пути. Рельсы 12,5 м укладываются так же в уравнительных пролетах бесстыкового пути, в кривых  малого радиуса по внутренней нити, а так же для подготовки  к летним и зимним условиям эксплуатации используются рельсы укороченной длины: 24,92, 24,84, 12,46, 12,42, 12,38 м на звеньевом и  12,46, 12,42, 12,38, 12,54; 12,58, 12,62 м на бесстыковом пути. Так же рельсы длиной 12,5, 25 м используют как инвентарные при  производстве сборки рельсо- шпальной решетки капитального ремонта пути, на звеньевом пути повсеместно.

Для предотвращения опрокидывания рельса, уменьшения бокового износа устраивают его подуклонку (наклон внутрь колеи), стандартная 1/20 (наклон 1 мм на длине 20 мм) допускается  сохранять от  1/60 до 1/12, при возвышении наружного рельса h н.р.  более 85 мм  во внутренней нити кривой от 1/30 до 1/12. На деревянных шпалах подуклонка устраивается за счет затески шпал или укладки прокладок с переходной подуклонкой, на железобетонных шпалах  за счет брусьев с переходной подуклонкой подрельсовой прощадки.

Перед и за стрелочными переводами, на которых рельсы не имеют подуклонки, устраивается плавный переход от подуклоненного к неподуклоненному положению рельса на длине не менее 3 м: на деревянных шпалах – путём затёски шпал под подкладками или за счёт укладки подкладок с переходной полуклонкой; на железобетонных шпалах - путём укладки переводных брусьев с переходной подуклонкой подрельсовой площадки.

Боковой износ рельсов – разница ширины головки нового и измеряемого рельса на уровне 13 мм от поверхности катания.

Вертикальный износ- разница высот нового и измеряемого рельса.
        Приведенный износ- вертикальный плюс половина бокового.

       Рельсовые нити могут располагаться по наугольнику, либо в разбежку для обеспечения более плавного хода подвижного состава и предотвращения возникновения перекосов пути.  Во втором случае забег одной нити, относительно другой допустим не более 8 см плюс половина укорочения рельса, уложенного во внутренней нити в кривом участке пути, в изолирующем стыке не более 5 см плюс половина укорочения рельса.

        Для стыковки рельсов разных типов (Р50 с Р65) существуют переходные рельсы, см. рисунок 11.

Рисунок 11. Переходной рельс.

 Маркировка  рельсов.

Все новые рельсы маркируются на заводах, что обеспечивает контроль за качеством рельсов при их изготовлении и эксплуатации.

На одной стороне, на средней линии шейки вдоль каждого рельса выкатываются выпуклые (не менее 1 мм) с плавным переходом к поверхности шейки цифры и буквы высотой от 30 до 40 мм в следующем порядке, см. рисунок 12.

Маркировка рельсов производится на торце и на шейке для правильной укладки их в путь и для определения места и времени изготовления каждого отдельного рельса. Она подразделяется на основную (постоянную), выполняемую во время прокатки клеймением в горячем и холодном состоянии  и дополнительную или временную, выполненную краской. Основная заводская маркировка указывает соответствие рельсов нормативным требованиям.

Обозначение предприятия-изготовителя:

1. начальная буква названия завода-изготовителя:

К — Кузнецкий металлургический комбинат,

Т — Нижнетагильский металлургический комбинат;

А — завод «Азовсталь» (г. Мариуполь. Украина),

Д —Днепровский комбинат (г. Днепродзержинск. Украина).

2. месяц изготовления — римскими цифрами;
3. год изготовления рельсов;
4. тип рельсов;
5. обозначение головного конца стрелкой (острие стрелки указывает на

передний конец рельса по ходу прокатки);

6. Дополнительная маркировка: На шейке каждого рельса, на той же стороне,

где выкатаны выпуклые маркировочные знаки, в горячем состоянии клеймением наносят шифр плавки.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 3

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

              Лекция к занятию № 3. Тема: Устройство железнодорожного пути.

         Дефектные рельсы.

Дефектные рельсы имеют повреждения (дефекты) не снижающие служебных свойств, поэтому за ними устанавливают постоянное наблюдение и меняют их в плановом порядке, если размеры дефекта не вызывают ограничений скорости, в соответствии с каталогом дефектов. Выявляются дефекты рельсов, как при натурных осмотрах, так и  техническими дефектоскопными средствами контроля, а именно дефектоскопными матрисами, вагонами, однониточными и двухниточными тележками, которые выявляют дефекты рельсов используя ультразвуковые и магнитные методы контроля.

Рельсы, имеющие повреждения (дефекты), которые не обеспечивают служебных свойств (безопасности движения) называют остродефектными, поэтому такие рельсы подлежат срочной замене в течение 3 часов.

Остродефектные и дефектные рельсы маркируют следующим образом:

Рис. 13. Маркировка дефектных (а — г) и остродефектных (д) рельсов в зависимости от расположения дефекта: а — вне стыка; б — по всей длине рельса; в — на левом конце рельса; г — на правом конце рельса; д — вне стыка

На шейке рельса с внутренней стороны колеи на расстоянии 1 м от левого стыка светлой несмываемой краской наносят косые кресты: один - на дефектном рельсе; два - на остродефектном Рис 13. Рядом с дефектом, с той стороны, с которой он виден (или всегда с внутренней стороны колеи, если дефект обнаружен дефектоскопными средствами), ставятся такие же кресты и указывается код дефекта.

Если дефект распространен по всей длине рельса, то в середине рельса указывают его код с черточками с обеих сторон от него (например, - 44 -).

Если дефект расположен на левом конце в пределах стыка, то код дефекта ставят рядом с первой маркировкой; вторую маркировку не делают.

При расположении дефекта на правом конце рельса в пределах стыка на нем также наносится маркировка с указанием кода дефекта.

Если дефектность рельсов образуется сплошь на значительном протяжении (более чем на трёх-четырёх звеньях подряд) или часто повторяется, например боковой износ головки в кривых, то при достижении допускаемых размеров дефектов должна назначаться сплошная смена рельсов.

Маркировка дефекта  на плети производится в месте его обнаружения.

Все дефекты рельсов в классификации кодированы трехзначным числом. Использована следующая структура кодового обозначения, например 20.1:

• первая цифра кода определяет вид дефекта рельсов и место его появления по  элементам сечения рельса.
• вторая цифра определяет причину возникновения дефекта,
•  третья цифра указывает на место расположения дефекта по длине рельса.

Первые две цифры кода дефектов рельсов отделяются от третьей цифры точкой. Пример 20.1

Вид дефекта и место его появления по элементам сечения рельса (головка, шейка, подошва) определяются цифрами:

1. отслоения или выкрашивания металла на поверхности катания головки рельса;
2. поперечные трещины в головке рельса и изломы из-за них;
3. продольные горизонтальные и вертикальные трещины в головке рельса;
4. пластические деформации (смятие), вертикальный, боковой и неравномерный износ головки рельса (длинные волны и рифли);
5. дефекты и повреждения шейки рельса;
6. дефекты и повреждения подошвы рельса;
7. изломы рельса по всему сечению (исключая изломы, учитываемые в структуре кода под цифрой 2);
8. изгибы рельса в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
9. прочие дефекты и повреждения рельса.

Разновидность дефекта рельсов, определяемая основной причиной его зарождения и развития (второй знак), обозначается цифрой:

1. дефекты, связанные с отступлениями от технологии производства рельсов;
2. дефекты, зависящие от металлургического качества рельсовой стали (местные неметаллические включения, вытянутые вдоль направления прокатки в виде дорожек - строчек) и связанной с этим недостаточной контактно-усталостной прочностью рельсового металла;
3. дефекты, связанные с некачественной обработкой торцов;
4. дефекты, связанные с нарушением требований инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути, а также с нарушением в технологии обработки болтовых отверстий рельсов металлургическими комбинатами, линейными подразделениями и промышленными предприятиями путевого хозяйства дорог;
5. дефекты, связанные с усиленным специфическим воздействием подвижного состава на рельсы (буксование, юз, ползуны и др.), в том числе и из-за нарушения режимов вождения поездов или из-за недостатков в содержании экипажной части подвижного состава;
6. дефекты рельсов, полученные в результате механических воздействий на рельсы (удар инструментом, рельса о рельс и т. п.);
7. дефекты в зоне сварных стыков, связанные с недостатками и нарушениями технологии сварки рельсов;
8. дефекты, связанные с недостатками технологии закалки рельсов;
9. дефекты, связанные с недостатками и нарушениями технологии наплавки рельсов или приварки рельсовых соединителей;
10. дефекты, вызванные коррозией или другими, не перечисленными выше причинами.

Примечания: 1. Буквы "В" и "Г" после второй цифры означают соответственно "вертикальную" и "горизонтальную" ориентацию дефекта (трещины) в рельсе.

Появление дефекта рельса часто бывает следствием нескольких причин. Так, недостатки в содержании пути ускоряют развитие заводских дефектов. В связи с этим при определении разновидности дефекта должна быть выявлена решающая (определяющая) причина, с которой связано его появление и развитие.

Цифровое обозначение места расположения дефекта (третья цифра в номере дефекта) принято следующим:

1. в стыке (на расстояние до 75 см от торца);
2. вне стыка;
3. в зоне контактной стыковой сварки рельсов (10см).

Отсутствие третьей цифры в коде классификатора означает, что дефект может быть расположен в любом месте по длине рельса.

Зона сварки определяется расстоянием до 10 см симметрично от оси сварного шва (в нее также включается место установки прижимных губок сварочных машин).

Признаки, определяющие дефектные рельсы:

1. Превышение нормативного износа, боковой износ Р-65 15мм.(44 рисунок), вертикальный износ Р-65-13мм; Р-50-10мм, приведенный износ (вертикальный + 0,5 бокового-  12мм.)
2. При выкрашивании глубиной более 3мм  длиной более 25мм рисунок 17.1 при глубине  и более и рисунок 18.1
3. Рельсы длиной менее 4,5метров и близнецы в сумме дающие длину 12,5метров и менее.
4. Рельсы с отрубленными или отрезанными газорезкой концами, а также с прожженными отверстиями.
5. Рельсы, пораженные коррозией шейки на глубину более 3мм Р-65; Р-50 более 2мм.
6. Коррозия подошвы на глубину 7мм – Р-65, 6 мм для Р-50

Рельсовые плети, подготовленные для укладки в путь или смененные, могут находиться внутри колеи. Расстояние между ближайшими боковыми гранями   головок    рабочего   и   подготовленного  для   укладки  в путь рельсов должно быть не менее 500 мм. Рельсы внутри колеи по высоте ни в одном месте не должны выступать более чем на 50 мм над уровнем верха головок рабочих рельсов (рисунок 11.1, б).

Рельсовые плети могут располагаться и на концах шпал. В этом случае расстояние между ближайшими боковыми гранями головок подготовленного к укладке и рабочего рельсов должно быть не менее 150 мм. Расстояние от края подошвы подготовленного к укладке рельса до конца шпалы должно быть не менее 50 мм. Рельсы на концах шпал по высоте ни в одном месте не должны выступать за уровень верха головок рабочих рельсов (рисунок 14). Для достижения этого в необходимых местах шпалы затесываются.

   Рис.14. Порядок размещения материалов верхнего строения пути.

а) внутри колеи; б) на концах шпал.

Подготовленные к укладке в путь рельсы, расположенные как внутри колеи, так и на концах шпал, должны быть сболчены в плети. Каждый стык плети должен иметь не менее двух плотно затянутых болтов. Зазоры в стыках должны соответствовать величине, установленной в зависимости от температуры рельсов.

Каждый из рельсов, подготовленных к укладке в путь, должен быть пришит не менее чем в двух местах двумя костылями, концы крайних рельсов в каждой плети должны быть также пришиты к шпале двумя костылями. На концах участков раскладки рельсов должны быть с торца уложены и прочно  закреплены башмаки. Такие же башмаки должны быть уложены на всех концах рельсовых плетей, расположенных с забегом концов.

При раскладке рельсовых плетей с разрывом между концами плетей должны быть вставлены деревянные вкладыши.

При железобетонных шпалах выгруженные плети следует пришивать к деревянным шпальным коротышам, уложенным в шпальные ящики. При этом рельсовые плети должны быть заземлены посредством медной перемычки, соединенной с одним  рельсом.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 4

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

              Лекция к занятию № 4. Тема: Устройство железнодорожного пути.

 Стыковые скрепления.

  Назначение стыковых скреплений- соединение примыкающих друг к другу рельсов.

  Стык- соединение, в котором концы рельсов с обеих сторон перекрываются накладками, стянутыми болтами через отверстия в рельсах и накладках.

   В стыках  концы рельсов получают дополнительное ударнодинамическое воздействие, что вызывает развитие дефектов, так же возрастает сопротивление движению поздов на 10 %. Поэтому постепенные переход к конструкции бесстыкового пути так важен для технико- эксплуатационных  показателей путевого комплекса и транспорта в целом.      

  Требования к конструкции стыка:

- должен воспринимать изгибающий момент и поперечную силу, для чего необходима максимальная прочность скрепления элементов,

- допускать продольные перемещения концов рельсов в стыке при изменении температуры рельса,

- обеспечивать плотность прилегания рабочей грани накладки к низу головки рельса и к верху подошвы.

      По расположению рельсовых опор различают:

- стык на весу (между шпалами), что позволяет накладке работать как балка, концам рельсов, как консолям, опирающимся на шпалы. За счет этого достигается упругость, но элементы испытывают высокое напряжение в элементах стыка. Расстояние между осями шпал в этом случае 420 для рельсов типа Р75,65, 440 мм для Р 50.

- на сдвоенных шпалах, здесь облегчена работа рельсовых концов, но повышается жесткость, затруднена подбивка шпал.

Стандартным стыком принят стык на весу с расстоянием между осями шпал 420мм при рельсах Р75, Р65 и 440мм при рельсах Р50.

По относительному расположению стыков правой и левой нити различают:

- расположение  по наугольнику, без забега стыков по правой левой нити.

- вразбежку для обеспечения более плавного хода подвижного состава и предотвращения возникновения перекосов пути.  Забег (З) одной нити, относительно другой допустим не более 8 см плюс половина укорочения рельса, уложенного во внутренней нити в кривом участке пути (l укор), в изолирующем стыке не более 5 см плюс половина укорочения рельса.

З = 8 см + ½ l укор

Например укорочение рельса 12,5м-12,42м= 0,08 м=80 мм

Рисунок 15.  Взаимное положение рельсов: а) по наугольнику; б) вразбежку.

1 - стыки.

Преимущества стыков по наугольнику по сравнению со стыками вразбежку следующие: одновременность ударных воздействий колес при проходе стыков, в связи с чем количество ударов в два раза меньше, чем при стыках вразбежку; центральность ударов, что снижает раскачивание подвижного состава; возможность применения звеньевых путеукладочных кранов при смене рельсов со шпалами. Поэтому на дорогах России принят стык по наугольнику.

      Стыкование рельсов между собой производится с помощью шести- или четырёхдырных накладок и болтов с пружинными или тарельчатыми шайбами установленных типов. Болты устанавливаются поочередно в разных направлениях. При выполнении работ по смене болтов заменяется только один болт одновременно (рис.16).

Шестидырные накладки применяются на бесстыковом пути, на звеньевом пути в регионах с годовой амплитудой температур более 100оС, на мостах, тоннелях и в кривых радиусом 1200 м и менее (рис. 17, таблица 14). По конструкции различают стыки болтовые, клееболтовые и сварные.

При срезе одного стыкового болта на конце рельса (или двух при шестидырных накладках) скорость движения поездов ограничивается до  25 км/ч. При срезе всех болтов на конце рельса движение поездов закрывается.

Таблица 14.

Характеристики двухголовых накладок

Рис. 17  Накладка двухголовая к рельсам типа Р65:

 а) – шестидырная;  б) – четырёхдырная

Гайки стыковых болтов должны затягиваться с усилием, соответствующим определкенному крутящему моменту:

с пружинными одновитковыми шайбами при рельсах типа Р65  и Р75 - 600 Н·м (60 кгм); при рельсах типа Р50 - 400 Н·м (40 кгсм); при рельсах типа Р65 и Р75 и высокопрочных стыковых болтах (устанавливаются в стыках уравнительных пролетов бесстыкового пути) гайки затягивают с усилием
1100 Н·м (110 кгсм);

с тарельчатыми пружинами при рельсах типа Р65 и Р75 – 350 Нм
(35 кгсм).

В стыках уравнительных рельсов на болты устанавливают по две тарельчатых пружины «одна в одну» и затягивают гайки с крутящим моментом 600 Н·м (60 кгсм).

Минимально допустимые (в среднем на стыке) значения затяжки гаек болтов, при которых еще не требуется их дозатяжка, составляют:

для рельсов типа Р65 (в т.ч. уравнительных) - 300 Н·м (30 кгс·м), а при высокопрочных болтах - 550 Н·м (55 кгс·м);

для рельсов типа Р50 - 225 Н.м (22,5 кгс·м); для рельсов длиной 25 м с тарельчатыми пружинами - 175 Н.м (17,5 кгс·м).

Переход от рельсов одного типа к рельсам другого типа осуществляют с использованием переходных рельсов или переходных накладок (рис. 18.).

Рис. 18. Переходной стык Р65/Р50.

Гайки  стыковых болтов изготавливают из фосфористой стали. Пружинные шайбы являются очень важными деталями стыка. Их назначение — обеспечивать постоянство упругого натяжения стыковых болтов. Пружинные шайбы изготавливают из прутков квадратного сечения со стороной 8—12 мм.  Одновитковые шайбы имеют небольшую упругую деформацию и практически служат только против саморазболчивания. Несколько большей упругой перерабатывающей способностью обладают тарельчатые пружинные шайбы.

 Под гайками стыковых болтов целесообразно иметь мягкие пружинные элементы с большим ходом, чтобы возможные деформации пружин под поездной нагрузкой мало влияли на силы упругих связей в конструкции стыка.

 Рис 19. Одновитковая пружинная шайба к рельсам типов Р65 и Р75.

             Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 5

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

 Лекция к занятию № 5. Тема: Устройство железнодорожного пути.

Токопроводящие стыки.

По назначению различают токопроводящие и изолирующие стыки. Токопроводящие стыки должны обеспечивать пропуск  сигнального тока с одного рельсового звена на другое, изолирующие напротив препятствуют прохождению тока.

 Для увеличения пропускной способности  токопроводящий стык оборудуется  соединителями. Необходимая токопроводимость рельсовых нитей обеспечивается за счет применения основных и дублирующих стыковых рельсовых соединителей и сохранения постоянного просвета между подошвой рельса и балластом  3- 5 см.

Электрические рельсовые цепи должны обеспечивать работу комплексной  системы безопасности движения. Автоблокировка- система безопасности движения поездов, при которой перегон делится на блок-участки, огражденные проходными светофорами и расположенными в створе с ними изолирующими стыками; сигнальный ток течет по рельсовым цепям; колесные пары шунтируют (замыкают) рельсовую цепь, провоцируя  замыкание якоря реле, в результате чего меняется показание светофора.

ПП3 - путевой приемник, ГП - путевой генератор.

При тональной рельсовой цепи линия делится на участки по частоте генератора ГП. Частоты: 420, 480, 520, 580, 720 Гц - 3-го поколения; 4500, 5000, 5500 Гц - 4-го поколения. Частота модуляции: 8 и 12 Гц.

Элементы рельсовой цепи (рис. 20):

-рельсовые нити;

-токопроводящие стыки;

-стыковые рельсовые соединители;

-изолирующие стыки;

- устройства, снабжающие цепь током.

 Токопроводящие стыки позволяют пропускать сигнальный и обратный тяговый ток посредством соединителей.

Основным требованием по нормативному содержанию удельного сопротивления является соблюдение нормированного зазора между подошвой рельса и балласта - не менее 3 см.

В пределах одной рельсовой цепи не допускается применение разнотипных стыковых соединителей.

Стыковые рельсовые соединители применяют следующих видов: приварные (рис 21,24.),  штепсельные (рис. 22), стрелочные (рис 23) с диаметром троса 8,4 мм и 6,2 мм с резьбовым соединением и без,  электротяговые  (рис 25), и пружинные (рис 26-29). Штепсельные и пружинные соединители могут быть другой (отличающейся от изображенных на рисунках) утвержденной ОАО «РЖД» конструкции.

Приварка соединителей осуществляется согласно техническим указаниям на элетродуговую приварку рельсовых стыковых соединителей. Приварка основных соединителей производится к головке рельса – выгнутой частью вниз  с расположением манжетов таким образом, чтобы после приварки их не могли касаться бандажи колес подвижного состава и они  не препятствовали  бы снятию накладок.

На участках с автономной тягой в качестве дублирующих применяются стальные стрелочные соединители длиной 1200 мм с диаметром троса 6,2 мм.

Рис.23. Соединитель стрелочный тип 2, длина 1200 мм.

На неэлектрифицированных участках с автономной тягой устанавливают стальные (приварные или штепсельные), а также пружинные соединители.

На электрифицированных участках постоянного тока в качестве дублирующих применяют электротяговые соединители длиной 1500 (1200)

мм равноценные по электрическому сопротивлению медным, сечением 70 мм , на участках переменного тока - медным, сечением 50 мм. На участках с электротягой переменного тока в качестве дублирующих допускается также применение стальных приварных или штепсельных соединителей.

Рисунок 24. а) Соединитель рельсовый приварной РЭСФ-02 МГ-70; б)        . Соединитель рельсовый приварной СРС 6-01.

Сопротивление рельсов  - это сопротивление обеих рельсовых нитей с учетом сопротивления стыковых соединителей, отнесенное к 1 км рельсовой линии. Сопротивление рельсов зависит от типа рельсов и стыковых соединителей, состояния накладок. Сопротивление рельсов постоянному току составляет 0,3 – 0,6 Ом · км при штепсельных и 0,1 – 0,2 Ом · км при приварных соединителях.

*

Рис. 25. Электротяговый рельсовый соединитель

Рис. 26. Пружинный соединитель.

Усилие затяжки стыковых болтов при монтаже пружинных рельсовых  соединителей       должно    быть не менее 5,0 тс (крутящий момент на гайке – 35 кГм). Ослабление затяжки болтов ниже 3,0 тс не допускается.

 Рельсовые цепи оборудуются дублирующими соединителями: на перегонах -  на участках приближения к переездам и станциям, приближения и удаления от станций, на главных путях станций, а также по маршрутам безостановочного пропуска и приема (отправления) пассажирских поездов.

Обязательна установка основных и дублирующих стыковых соединителей  на ответвлениях, которые не обтекаются током рельсовых цепей, а также в стыках тяговой нити однониточных рельсовых цепей.

Рис. 27. Соединитель рельсовый стыковой пружинный.

1 – СРСП,  2 –  рельс (показан вырез), 3 – рельсовая накладка (показан вырез),  4 – крепежные элементы (болт и  гайка), 5 – тарельчатые пружины, 6 – шайба

 Рис. 28. Схема монтажа рельсового стыкового пружинного соединителя.

1 – корпус,  2 – пружина,  3 – кольцо защитное,                                                                                                                               4 – смазка защитная электропроводящая,  5 – лента полипропиленовая

Рис.29. Схема монтажа: 1 - СРСП, 2 - рельс (вырез), 3 - накладка (вырез), 4 - болт и гайка, 5 - тарельчатая пружина, 6 - шайба

Пружинные рельсовые соединители устанавливаются с двухголовыми накладками с рельсами Р65 и Р75 (один соединитель под каждой накладкой сборного стыка).

Пружинные стыковые соединители типа СРСП применяются в качестве основного и дублирующего соединителей, исключая при этом применение приварных и электротяговых рельсовых стыковых соединителей.

Пружинные рельсовые соединители запрещается применять:

• на стрелочных изолированных участках;
• при однониточных рельсовых цепях;
• на участках пути с подъемами более 6о/о (60о/оо), на указанных участках следует устанавливать стыковые соединители с более высокой проводимостью - штепсельные, приварные.

Маркировка токопроводящих стыков, оборудованных пружинными стыковыми соединителями, осуществляется путем нанесения краски светлых тонов буквой «П» между центральными болтовыми отверстиями каждой накладки.

Запрещается применение приварных и электротяговых соединителей на рельсовых стыках, оборудованных пружинными рельсовыми соединителями.

Запрещается приварка рельсовых соединителей в местах временного восстановления и уравнительных пролётах, уравнительных приборов, уравнительных стыков.

Сопротивление изоляции (балласта) – это сопротивление, оказываемое току утечки из одной рельсовой нити в другую через балласт и шпалы, отнесенное к 1 км рельсовой линии. Это сопротивление зависит от качества и состояния балласта и шпал, а также от температуры и влажности воздуха и изменяется от 1 Ом · км (летом после дождя) до 100 – 150 Ом · км (зимой в сильный мороз). Нормативная величина величина сопротивления изоляции –  не менее 1 Ом · км.

Приварной соединитель считается неисправным и подлежит замене при: разрушении  сварного  шва,  наличии следов прожога нитей, обрыве троса более 30 %  площади сечения, неполном обжатии троса в манжете (при наличии люфта или отдельных выдернутых из манжеты прядей) или когда возможен его обрыв с появлением максимально допустимого зазора в стыке, расположении сварного шва менее 15 мм от поверхности катания при новых рельсах (10 мм при рельсах, имеющих износ), если переходное сопротивление соединителя  более 300 мк Ом.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 6

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

              Лекция к занятию № 6. Тема: Устройство железнодорожного пути.

Изолирующие стыки.

 Изолирующие стыки предназначены  для разделения  перегона на изолированные друг от друга  блок участки. Применяются на участках оборудованных автоблокировкой и на станциях, имеющих централизацию стрелочных переводов, т.е. там, где проходит сигнальный ток по рельсам.

Автоблокировка- система, созданная для увеличения пропускной способности линии и обеспечения безопасного движения поездов. При данной системе перегон разделяется на блок- участки, ограниченные проходными светофорами, в створе с которыми устанавливаются изолирующие стыки. Рельсовые нити являются частью рельсовой цепи, по которой проходит сигнальный ток,  переключение сигнала светофора (замыкание рельсовой цепи) происходит при шунтировании колесными парами рельсовых нитей.

Изолирующие стыки устанавливают в створе с проходными, выходными и маневровыми светофорами. Допускается сдвижка изолирующих стыков до 10,5м по направлению движения и до 2м против движения. Сдвижка у входных светофоров допускается в обе стороны не более 2м.

В изостыках должен соблюдаться зазор 5 – 10 мм. Зазор в стыке, соседним с изолирующим, должен быть не менее 3 мм летом, а при низких температурах не превышать 18 мм при диаметре отверстий в рельсах 36 мм и 20 мм при диаметре отверстий в рельсах 40 мм.

Изолирующие стыки должны располагаться над серединой шпального ящика. При конструкции пути на деревянных шпалах в обе стороны от изостыка рельсы закрепляются от угона противоугонами по 13 пар в обе стороны.

 При устройстве изолирующего стыка в уравнительном пролете укладываются четыре пары уравнительных рельсов с расположением изостыка посередине, на примыкании к стрелочному переводу между плетью и изостыков в стыке рамного рельса укладывают  две пары уравнительных рельсов, так же на примыкании к звеньевому пути.

В случае замыкания стыка (ложной занятости) необходимо производить переборку стыка. Изостыки требуют периодической очистки от металлической стружки и подтяжки гаек. Места выхода изолирующих прокладок из под металлических частей периодически очищаются от грязи. После пропуска 50 млн.т. груза (но не реже 1 раза в год на пути 1-3 класса, в три года на других. ) производится осмотр со снятием накладок, поврежденные и изношенные детали заменяются. В пределах переездного настила изолирующие стыки не устанавливаются.

 Для разделения рельсовых цепей на электрически изолированные друг от друга участки применяются изолирующие стыки следующих конструкций (см. рисунок ниже):

сборные с объемлющими металлическими накладками (рис 30),

сборные с двухголовыми металлическими накладками (рис 31);

клееболтовые с двухголовыми металлическими накладками (рис 32);

клееболтовые с полнопрофильными металлическими накладками(рис 32);

клееболтовые с металлокомпозитными накладками (рис 33);

сборные     с композитными  или металлополимерными накладками (рис 33).

     Клееболтовые изолирующие стыки маркируют следующим образом: на расстоянии 0,5 м от торца накладки на шейке рельса с каждой стороны несмываемой белой краской указывается дата склеивания и условное обозначение предприятия-изготовителя.

При погрузке и выгрузке рельсов с клееболтовыми стыками длиной 25 м механизированным способом их захватывают (а при перевозке на роликовых тележках устраивают опоры), во избежание образования чрезмерных изгибных усилий в зоне стыка и механических повреждений, в двух местах: на расстоянии от одного и другого конца 5,0 – 5,5 м. Не допускается сбрасывать такие рельсы с подвижного состава.

  Торцы рельсов в изолирующем стыке не должны иметь наката. Все изолирующие детали стыка должны быть типовых форм и размеров, соответствующих типу рельсов.

 На участках ремонта пути, производимого с укладкой инвентарных рельсов, допускается постановка стыков на графитовую смазку с установкой  тарельчатых пружин вместо стыковых соединителей на срок не более 3 месяцев.

 При текущем содержании бесстыкового пути в зоне изолирующих стыков (по 50 м с обеих сторон) необходимо обеспечивать нормативные усилия прижатия рельсов к основанию, а в стыках – выправлять просадки и подбивать стыковые и предстыковые шпалы.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 7

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

Лекция к занятию № 7. Тема: Устройство железнодорожного пути.

 Шпалы.

  Шпалы – опоры рельсов, прочно соединяют рельсовые нити, обеспечивающие постоянство ширины колеи и устойчивость пути. Шпалы воспринимают нагрузку от рельсов и передают ее на балласт. Различают: деревянные, железобетонные, металлические шпалы.  

  Эпюра шпал – количество шпал на километр пути:

Таблица 5.

   По отношению к оси пути шпалы должны располагаться на прямых перпендикулярно, на кривых по наугольнику - перпендикулярно к касательной окружности, проведенный в любой точке кривой. Расстояния между осями шпал должны соответствовать эпюре шпал данного класса пути. Допуски для деревянных шпал составляют 40 мм, для железобетонных 80 мм.

 Деревянные шпалы, брусья, мостовые брусья.

   Материалом служит: сосна, ель, пихта, реже кедр,  береза, бук, дуб.

   Достоинства: легкость, упругость, простота изготовления, удобство крепления, сопротивление токам рельсовой цепи.

   Недостатки: небольшой срок службы, интенсивное развитие дефектов, значительный расход древесины.  Для увеличения срока службы деревянные шпалы пропитывают масляными антисептиками, укрепляют концы шпал обвязкой проволокой, забивкой п-образных скоб, закреплением болтами и другими способами.

  По форме поперечного сечения различают: а) обрезные (обрезаны с 4-х сторон), б) необрезные (с двух), в) полуобрезные (с трех) шпалы (рис. 4.).

Рис. 4. Поперечные сечения деревянных шпал:

 а – обрезные; б – полуобрезные; в – необрезные

Таблица 6.

Размеры деревянных шпал.

        На  стрелочных переводах  укладываются переводные брусья. Брусья изготавливаются длиной  l от 3,00 до 5,50 м включительно с градацией 0,25 м. Брусья на стрелочном переводе располагаются в соответствии с эпюрой укладки, их количество зависит от типа стрелочного перевода и марки его крестовины.

       Брусья, на которых смонтирован переводной механизм называются флюгарочными.

        В зависимости от назначения деревянные переводные брусья изготавливаются трех типов: I – для главных путей 1-го и 2-го классов, а также для путей 3-го класса при грузонапряженности более 50 млн. т км брутто/км в год при скоростях более 100 км/ч; II – для главных путей 2 – 4-го классов, подъездных путей с интенсивной работой, приемоотправочных и сортировочных путей на станциях; III – для путей 5-го класса.

        По форме поперечного сечения деревянные переводные брусья подразделяются на два вида: обрезные (А) и необрезные (Б) (Рис.5.).

Рис. 5. Поперечные сечения деревянных переводных брусьев:

а – обрезные; б – необрезные

Стрелочные переводы на переводных брусьях, составленных из деревянных шпал, см. рисунок 1.6.3, могут укладываться в станционные, подъездные, сортировочные пути и приемоотправочные пути грузового движения.

Мостовые брусья изготавливают обрезными. Форма поперечного сечения брусьев должна быть прямоугольной. Вид мостового бруса представлен на рисунке 6, размеры в таблице 7.

Рис 6. Мостовой брус, поперечное сечение.

                                            Таблица 7.

Размеры деревянных мостовых брусьев.                                                                                        

Рисунок 7. Стык составных шпал: а — общий вид; б — накладка; в — болт

Переводные брусья изготавливаются из древесины сосны, ели, пихты, лиственницы и березы. Мостовые брусья изготавливаются из древесины сосны и лиственницы.

Учет деревянных шпал ведется в штуках, переводных брусьев - в комплектах, а мостовых брусьев - в штуках или кубических метрах.

Допускается механическая обработка деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев после пропитки с последующим трехкратным нанесением маслянистого защитного антисептического средства на обнажившиеся непропитанные поверхности древесины.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 9

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

Лекция к занятию № 9. Тема: Устройство железнодорожного пути.

 Железобетонные шпалы, брусья.

Шпалы в зависимости от типа рельсового скрепления изготавливаются трех типов: Ш I – для раздельного рельсового скрепления с резьбовым прикреплением рельса и подкладки к шпале (КБ); Ш II – для нераздельного анкерного рельсового скрепления с безрезьбовым прикреплением рельса к шпале (АРС); Ш III – для нераздельного рельсового скрепления с резьбовым прикреплением рельса к шпале (ЖБР).

Рис.9. Железобетонная шпала.

 Достоинства- большой срок службы, надежность. Недостатки- большая масса.

Материал- предварительно-напряженный железобетон, арматура представлена  стальной проволокой периодического профиля.

        В настоящее время  производятся железобетонные  шпалы для укладки в кривые малого радиуса (менее 350 м) и переходных кривых. Ранее в такие кривые укладывались только деревянные шпалы, производилось лишь усиление железобетонными шпалами. Длина железобетонных шпал 2700 мм; вес от 250 до 300 кг.

На мостах с ездой на балласте следует применять специальные железобетонные шпалы с индексом Ч (челночные) или М (мостовые), конструкция которых позволяет крепить контруголки с постоянным или переменным расстоянием между ними.

По применимости в прямых и кривых участках железнодорожного пути разного радиуса шпалы всех типов относят к двум видам:

• для прямых и кривых участков железнодорожного пути радиусом 350 м и более;
• для кривых малого радиуса (349 м и менее) и переходных кривых.

Для подтипов шпал, предназначенных к укладке в кривых малого радиуса и в переходных кривых, ширина рельсовой колеи включает поправку дельта А, учитывающую нормируемое уширение рельсовой колеи на участках железнодорожного пути в зависимости от их радиуса. Величину поправки

Дельта А необходимо принимать по таблице 10. Для разных подтипов шпал величину поправки Дельта А устанавливают в технической документации.

                                                                                                                Таблица 10.

Для применения на участках железнодорожного пути, требующих установки охранных приспособлений (контруголков), для всех типов шпал должны быть предусмотрены специальные «мостовые» и «челноковые» конструкции. В процессе эксплуатации железобетонные шпалы подвергаются развитию дефектов и  повреждений железобетонных шпал (Таблица 11).

           Цифровое обозначение (код) дефекта включает номер группы дефектов

      и,        после точки, степень развития дефекта (первая или вторая).

Установлены следующие группы дефектов:

1. - поперечные трещины и изломы,
2. - продольные трещины и расколы,
3. - сколы и износ бетона,
4. -разрушение структуры бетона,
5. - износ и повреждения закладных деталей в шпале.

При оценке состояния шпал по трещинам принимают во внимание только видимые невооруженным глазом трещины в бетоне с раскрытием до 1 -2 мм, ориентированные поперек и вдоль шпалы.

Беспорядочно расположенные усадочные трещины в бетоне не учитывают.

Глубину выработки бетона на подрельсовой площадке шпалы определяют измерением наибольшего зазора между поверхностью площадки и ребром приложенной к ней линейки.

При оценке шпалы следует отличать разрушение бетона от его скола. При околе бетон плотный, края окола резко очерчены. При разрушении бетона в начальной стадии его поверхность покрыта сеткой мелких беспорядочных трещин или множеством раковин. В дальнейшем бетон рассыпается на отдельные его составляющие - щебень, куски цементного камня. Края зоны разрушения бетона резко не очерчены.

Смятие дюбеля оценивают визуально после снятия элементов скрепления и вывинчивания шурупа из дюбеля. О разрушении материала и резьбы дюбеля судят также по проворачиванию шурупа при его завинчивании в дюбель.

В главных путях шпалы с дефектами первой степени допускается оставлять до очередного капитального ремонта пути. В станционных и подъездных путях шпалы с дефектами первой степени замене не подлежат.

Шпалы с дефектами второй степени, лежащие по две и более подряд, следует заменять при текущем содержании пути в возможно короткие сроки. Допускается одиночно лежащие шпалы с дефектами второй степени оставлять в пути до очередного среднего ремонта пути, при котором такие шпалы подлежат замене.

Таблица 11.

               Дефекты железобетонных шпал.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 10

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

Лекция к занятию № 10. Тема: Устройство железнодорожного пути.

 Промежуточные скрепления.

        Назначение – крепление рельсов к подкладкам, подкладок к шпалам, должны обеспечивать надежную и упругую связь со шпалами, сохранять постоянство ширины колеи и подуклонку рельсов, для пути с железобетонными  шпалами электрическую изоляцию между шпалами и рельсами.

   Способы прикрепления рельсов к шпалам зависят от вида и конструкции шпал, класса пути, плана линии (таблица 18.).

Таблица 18.

Способы прикрепления рельсов к шпалам

Скрепления различают:

- по наличию подкладок

      а) бесподкладочные (ЖБР),

      б) подкладочные, в которых больше площадь передачи давления от рельса на шпалу, возможна регулировка подуклонки без затески шпал на деревянных, так же подьемка пути за счет укладки прокладок различной толщины (КБ, КД, Д4).

- по способу прикрепления

   а) Раздельные –  рельс и подкладка крепятся к шпале отдельно (КБ, КД).

   б) Нераздельные – рельс и подкладка крепятся к шпале совместно (костыльное с 3-мя костылями).

    Смешанное – есть элементы раздельного и нераздельного крепления ( костыльное с 5-ю костылями).

- по наличию элементов, для сопротивления угону

    а) противоугонные – включают упругие элементы (сопротивляются угону под поездной нагрузкой КБ,ЖБР).

    б) непротивоугонные - нет достаточного нажатия на подошву рельса, поэтому необходима установка противоугонов (костыльные скрепления).

    - по наличию закладных замоноличенных эхлементов:

   а) Болтовые – прижатие к подошве регулируется затяжкой гаек клеммных болтов (КБ, КД, Д4)

   б) безболтовые – нажатие за счет закладных упругих элементов (ЖБР).

                           Скрепления для деревянных шпал.

     1. Скрепление смешанного типа ДО для деревянных шпал.

Состав: клинчатая ребордчатая подкладка, резиновая рефленая, либо не рефленая прокладка 6-10 мм для уменьшения износа шпал, кладется  под подкладку,  костыли (основные – 3 шт, обшивочные -2 шт). Основные крепят подошвы рельса к подкладке и шпале, препятствуют боковому сдвигу, опрокидыванию, обшивочные крепят подкладку к шпале, для уменьшения вибрации подкладки предотвращения сдвига, обязательна установка пружинных противоугонов.

  Рис. 34. Скрепление смешанного типа ДО для деревянных шпал.

 В кривых радиусом более 1200 м, прямых – крепят четырьмя костылями: 2 основных, 2 обшивочных, пятью закрепляют на кривых радиусом менее 1200 м, мостах, тоннелях, стыковые шпалы, при скорости  более 120 км/ч.

   На подкладках смещены отверстия  друг относительно друга чтоб не  образовывались трещины в шпалах и  ни одно из них не совпадает с продольной осью шпалы. На кривых радиусе – 500-800 м  по наружной нити кривой укладываются несимметричные прокладки – удлиненная по наружной нити, при радиусе менее 500 м по обеим нитям.

  Достоинства костыльного скрепления: простота конструкции, небольшая масса, легкость закрепления, малодетальность. Недостатки: не удерживает ширину колеи, не противостоит угону.

   Перед забивкой костылей необходимо заранее сверлить отверстия, чтоб не повреждались волокна древесины. Глубина отверстий 130 мм, диаметр 12,7 в мягких породах (сосна, ель, пихта), 16 мм в твердых (бук, береза, лиственница). Перед установкой отверстия антисептируются.

  Нормальные костыли имеют овальную головку, их длина 165 мм, масса 0,378 кг, пучинные – удлиненную призматическую с ушками, длина 205, 240, 280 мм.

     Противоугоны служат для предотвращения угона пути. Стандартные – пружинная скоба, закрепляемая на подошве рельса и упирающаяся в шпалу. Передают силы угона на подкладки. Материал – горячекатаная углеродистая сталь, закаленная в масле, сечением 20*20 или 25*25 мм. Количество противоугонов на одном звене выбирается в зависимости от интенсивности угона, класса пути, количества путей, режима ведения поезда. Ставятся симметрично относительно середины звена на обоих рельсовых нитях к одной и той же шпале. Не ставятся в зоне стыков, так как они при ударах теряют несущую способность.

2. Шурупное скрепление КД для деревянных шпал. Используется, в основном, на мостах и стрелочных переводах.

Рис 35. Шурупное скрепление КД для деревянных шпал.

        Рельс прожимается к подкладке двумя клеммами с помощью болтов, устанавливаемых сбоку в вырезы подкладок. Между гайкой болта и клеммой ставят двухвитковую шайбу, подкладки к шпале крепят 4-мя шурупами, под их головкой двухвитковые шайбы, для уменьшения износа шпалы под подкладкой упругая прокладка, под подошвой рельса тоже.

 Рис.36. Подкладка.

Рис. 37. Промежуточное смешанное скрепление ДО для деревянных шпал: 1 — костыль основной: 2 — костыль обшивочный

Без установки шайб под гайки  быстро разрабатываются отверстия, подкладки сминают и перетирают древесину. Скрепление позволяет регулировать положение рельсовых нитей по высоте в пределах 10-14 мм с помощью укладки прокладок различной толщины. Возможна так же смена рельса без вывинчивания шурупов.  Нет вибрации подкладок, следовательно повышена сопротивляемость угону. Сопротивление выдергиванию у шурупов в 2 раза больше, чем у костылей. Длина шурупов 150 (-10,+10 мм), для стрелок + 20 мм.

3. Скрепление  Д4. Раздельное скрепление с упругими клеммами, здесь клеммный болт заводится в фигурный вырез подкладки. Скрепление позволяет регулировать положение рельсовых нитей по высоте в пределах 10-14 мм с помощью укладки прокладок различной толщины, лучше чем КД сопротивляется опрокидыванию и сдвигу.

Рис. 38.  Раздельные скрепления КД (а) н Д4 (б) для деревянных шпал:

1 — двухвитковая шайба; 2 — шуруп; 3 — подкладка; 4 — клеммный болт; 5 покладка; 6 — прокладка под подкладку,  — подрельсовая прокладка.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 13

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

Лекция к занятию № 13. Тема: Устройство железнодорожного пути.

Балластная призма.

Балластная призма решает целый комплекс многофункциональных задач, обеспечивая надежную эксплуатацию бесстыкового пути. В числе их можно отметить:

- максимально равномерно распределять давление, передаваемое от колеса на шпалы и нижнее строение;

- обеспечивать упругую работу пути с целью минимизации динамических нагрузок;

- гарантировать фиксированное и устойчивое положение шпал, т.е. высокую сопротивляемость их продольному и поперечному сдвигу;

- иметь хорошую водо- и воздухопроницаемость, чтобы обеспечивать сохранение несущей способности нижнего строения пути,

- обеспечивать удаление поверхностной воды, не удерживая ее и предохранять земляное полотно от промерзания, шпалы от гниения..

- высокую сопротивляемость продольному и поперечному сдвигу шпал.

Материал должен быть прочным, чтоб частицы не дробились при движении поезда или при  выправке пути, не подвергались другим изменениям под воздействием атмосферных осадков температуры, так же не выветривались.

Приведенные задачи выполняются при правильном выборе балласта, степени его уплотнения, толщины балластного слоя под шпалой, поперечного сечения балластной призмы и минимальной загрязненности балласта. Поэтому на участках бесстыкового пути линий 1-4 классов должен применяться щебеночный балласт из камня твердых пород, состоящий из фракций 25-60 мм. На участках со скоростями 201-250 км/ч должен преимущественно применяться щебень I категории по ГОСТ Р54768-2011 «Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути».

На путях 5 класса может применяться как щебеночный, так и гравийный или гравийно-песчаный балласт, а на отдельных участках линий, независимо от их класса, может еще эксплуатироваться до первого капитального ремонта, реконструкции (модернизации) пути асбестовый балласт.

Для обеспечения наиболее благоприятных условий передачи эксплуатационных нагрузок нижнему строению пути необходимо стремиться к наибольшей толщине балластного слоя.

  Наиболее полно данным требованиям соответствует щебеночный балласт, который отсыпается на песчаную подушку, так же на плиты  пенополистирола, слой геотекстиля, который используется для недопущения промерзания, обводнения, а следовательно возникновения пучин, как следствие этого дефектов, влекущих за собой появление неисправностей рельсовой колеи и потерю несущей способности рельсо- шпальной решетки.

  Так же используется гравийный и песчано-гравийный балласт. При земляном полотне из скальных пород, крупнозернистого песка песчаную подушку не устраивают. Толщина балластного слоя, песчаной подушки, плечо призмы зависит от класса пути, таблица зависимости приведена ниже.

     Главные пути балластируются щебнем фракций (размером зерен) 25-60 мм, станционные и подъездные пути 5-25 мм.

  Важна плотная подбивка балласта  в шпальных ящиках и на откосах, чтоб осадка под поездной нагрузкой была минимальна и развивалась постепенно. Размеры балластной призмы и обочин земляного полотна устанавливаются в зависимости от класса пути (Таблица 2.).

                Таблица 2.

Размеры балластной призмы и обочин земляного полотна

 в зависимости от класса пути.

П р и м е ч а н и я:

1. В числителе приведены значения для звеньевого пути при деревянных шпалах; в знаменателе – для бесстыкового пути на железобетонных шпалах.

2. Балластная призма указанных размеров должна состоять из очищенного или нового балласта.

3. Под слоем нового или очищенного щебня нормируемой толщины могут находиться песчаная подушка толщиной 20 см, слой песчано-гравийной смеси или щебня фракций 5-25 мм, толщина которого определяется в проекте по ремонту пути. Вместо подушки также может быть  уложен разделительный слой из полимерных материалов в соответствии с проектом по ремонту пути.

4. Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5, а песчаной подушки -1:2 .

5. В скобках приведена ширина обочины на участках, где ее увеличение связано с работами по переустройству земляного полотна или изменением отметок пути более чем на 15 см.

6. Расстояние между заложением откоса призмы и балластной подушки на уровне основной площадки земляного полотна должно быть 15 см.

            В настоящее время на участках земляного полотна сети отечественных железных дорог бесстыковой путь уложен на балласт, исключение составляют только безбалластные мосты.

      В соответствии с условиями пропуска поездов поверхность балластной призмы должна быть в одном уровне со средней частью железобетонной шпалы, на 3 см ниже верхней постели деревянной шпалы, ширина плеча балластной призмы (расстояние от торца шпалы до бровки откоса призмы d, см) и толщина щебня под шпалой hщ должна соответствовать нормативу, иначе  ограничивается скорость движения, так же при наличии выплесков пути, в зависимости от % на 1 км (Таблица 3).

     Поперечные профили балластной призмы в зависимости от плана линии, количества путей, вида шпал, балласта приведены на рисунке 1.

Рис. 1. Поперечные профили балластной призмы:

а, б, в – из щебня при деревянных шпалах (а – на прямом однопутном участке; б – в кривой; в – на прямом двухпутном участке); г, д, е, ж – из щебня при железобетонных шпалах (г – на прямом однопутном участке; д – в кривой; е – на прямом двухпутном участке; ж – в кривой двухпутного участка); з – из карьерного гравия, ракушки, песка при деревянных шпалах в кривой на двухпутном участке; hщ – толщина щебеночного балластного слоя под шпалой; hп – толщина слоя песчаной подушки; d – плечо балластной призмы; А – уширение междупутья в кривой по условиям габарита.

Таблица 3.

Условия пропуска поездов по отступлениям от норм содержания балластной призмы.

Если шпальные ящики на длине 5 м и более не были заполнены балластом до наступления высоких летних температур, то на период, когда температура плетей может быть выше температуры их закрепления на 15оС и более, должно быть введено ограничение скорости движения поездов до 60 км/ч.

При совпадении участков нарушений в содержании плеч балластной призмы с нарушениями в заполнении балластом шпальных ящиков – скорость движения поездов на рассмотренные выше летние периоды эксплуатации бесстыкового пути должна быть ограничена до 50 км/ч. После устранения недостатков в содержании балластной призмы ограничения скорости движения поездов отменятся.

 На учасках укладки необходимо обращать внимание на сопротивление сдвигу шпал в балласте поперек оси пути, на которое  приходится 55-60 % от сопротивления сдвигу всей рельсошпальной решетки. Поэтому в процессе всей эксплуатации бесстыкового пути, особенно в летние периоды, необходимо контролировать  состояние балластной призмы.

Для предотвращения выбросов пути, сдвига рельсошпальной решетки поперек оси пути колесами подвижного состава необходимо постоянно поддерживать плечо балластной призмы в соответствии с требованиями Инструкции, шпальные ящики должны быть заполнены балластом, а балласт должен быть уплотнен. При отсутствии плеча балластной призмы и наличии не заполненных балластом шпальных ящиков, сопротивление шпал в балласте  снижается до 40-50 %, а устойчивость бесстыкового пути - на 25-30 %. В этих условиях практически сложно (при повышении температуры рельсовых плетей относительно их температуры закрепления на 15оС и более) исключить вероятность выброса пути или сдвига рельсошпальной решетки поперек оси пути под поездом.

В последнем случае необходимо знать, что сдвиг рельсошпальной решетки под поездом начинается перед колесом на расстоянии 0,8-1,0 м, где величина пригруза не превышает 0,1Рдин (Рдин) – динамическая нагрузка от колеса).

Из приведенного следует, что и при сдвигах пути подвижным составом очень важны параметры плеча балластной призмы, заполнение балластом шпальных ящиков и степень уплотнения балласта.

Поэтому при проведении на пути  текущих работ, связанных с рыхлением балластной призмы, необходимо в летнее время определять не только фактическую температуру закрепления и возможный перепад ее относительно температуры рельсов при производстве работ, но и состояние балластной призмы.

Нельзя выполнять рихтовку, выправку пути при температуре рельсовых плетей превышающих их температуру закрепления на 15оС и более. Все работы, связанные с разрыхлением балластной призмы необходимо выполнять при температуре закрепления  ±5оС.

В летнее время, при выявлении в процессе осмотров пути отсутствия плеча балластной призмы на протяжении не менее 5 м до его пополнения, необходимо ограничить скорость движения поездов до 60 км/ч.

При отсутствии плеча балластной призмы и незаполненных балластом шпальных ящиках на протяжении не менее 5 м до пополнения их балластом скорость движения поездов должна быть ограничена до 50 км/ч.

Балласт, выгружаемый для путевых работ, на время до укладки его в путь допускается располагать на междупутье и  обочине  на высоту не более 200 мм от уровня головки рельса. Откос выгружаемого балласта со стороны пути не должен быть круче одинарного. Расстояние на уровне верха головки рельса от боковой рабочей грани головки рельса до откоса выгруженного балласта должно быть не менее 665 мм. (рисунок 2,3)

При выгрузке балласта из хоппер-дозаторов в период подготовительных работ разрешается его размещение внутри колеи и по концам шпал на 50 мм ниже уровня верха головок рельсов. После выгрузки балласта руководитель работ должен лично проверить правильность выгрузки его по всему фронту. Все отступления должны быть немедленно устранены. Для этого руководитель работ обязан оставить при себе бригаду рабочих с необходимым инструментом. При наличии отступлений участок должен быть огражден сигналами остановки.

Проверить положение балласта, выгруженного на междупутье и обочину, со стороны пути следует шаблоном, которым определяются все отступления в крутизне откоса и в расположении откоса относительно путевого рельса. Рельсы на всем участке выгрузки должны быть очищены от балласта и обметены.

Рис.2. Размещение балласта в междупутье и на обочине.

Рис. 3 Шаблон для определения положения балласта, выгруженного в междупутье и на обочину.

  Различают марки щебня И20,И40,И50 по истираемости (потеря массы %), по сопротивлению сдвигу мПа У75,У50, У40.  

   С течением времени балласт загрязняется, ухудшая свои дренирующие и изоляционные свойства. Наибольшее допустимое засорение для щебня-  содержание частиц  меньше 25 мм – 20 %, из них мельче 0,1 мм – 5 %, при невыполнении этого условия производится очистка балласта в рамках текущего содержания и при выполнении работ капитального характера. На участках с особенно интенсивным загрязнением устраивают трехслойную балластную призму с периодической заменой загрязняющегося слоя при проведении ремонтов пути.

Загрязненный щебеночный балластный слой необходимо своевременно (не допуская образования выплесков) очищать от загрязнителей, а загрязненный асбестовый и песчаный балласт – заменять. Поверхность балластной призмы должна периодически очищаться от засорителей и растительности (Таблица 4.).

Загрязнители при уборке их с поверхности балластной призмы удаляются лишь частично. В значительном количестве они проникают внутрь балластной призмы. При попадании воды в загрязненную балластную призму происходит разжижение балласта и при наличии потайных толчков образуются выплески.

С появлением выплесков в несколько раз возрастает интенсивность осадки пути, значительно ухудшаются условия обеспечения безопасности движения поездов. Во время затяжных дождей в отдельных местах с выплесками путь выправляют ежедневно, а иногда даже несколько раз в день.

Для уменьшения количества появляющихся выплесков очень важно не допускать появления потайных толчков, своевременно подбивать отрясенные шпалы.  Чаще всего выплески появляются в стыках, причем в первую очередь в тех, в которых на рельсах имеются седловины, смятый концы или вертикальные ступеньки, способствующие быстрому появлению потайных толчков.

Пучины – весьма опасный вид деформации пути. Появление балластных пучин связано в основном с переувлажнением балласта перед его замерзанием. Они могут нарастать зимой и опускаться весной с образованием выплеско на столько быстро, что путевые бригады не успевают своевременно исправлять путь, в связи с чем ограничивают скорости движения поездов.

Для отвода ливневой и образовавшейся при таянии снега воды с путей и междупутий на перегонах и станциях должны устраиваться и содержаться в исправности продольные и поперечные дренажные канавки и лотки.

Перед наступлением зимы должны быть очищены и приведены в порядок все основные водоотводные  устройства, а весной при оттаивании снега их необходимо вскрыть от снега и льда и следить за тем, чтобы в них не образовались заторов воды.  Особенно опасной вода может быть во время таяния снега в выемках. Если своевременно не вскрыть кюветы от снега, то она может сначала накопиться в кюветах под снегом, а затем подняться выше обочины и устремиться либо через путь, либо вдоль его и размыть балластную  призму. В некоторых местах во время паводковых вод защищают балластную призму от размыва укладкой на откосы кулей (мешков) с балластом, камнем, специальных противоразмывных щитов и др.

Таблица 4.

Критерии для оценки состояния щебеночного балластного слоя.

   Таким образом текущее содержание балластной призмы включает  выправку пути в плане и профиле; оправку и планировку балластной призмы; удаление засорителей с поверхности балластной призмы; ликвидацию выплесков; уничтожение растительности с поверхности призмы; исправление пути на пучинах; отвод воды от балластной призмы.

Планово-предупредительные работы заключаются в предупреждении появления неисправностей балластной призмы. Они выполняются в период, когда неравномерные деформации пути в профиле или плане или другие отклонения от норм содержания пути, связанные с расстройством балластной призмы, в большинстве сечений еще не превышают установленные эксплуатационные допуски текущего содержания, но уже близки к ним.

При неотложных работах устраняют такие деформации балластной призмы, размеры которых существенно превышают установленные допуски содержания пути, например грубые отклонения по уровню, перекосам пути, выплескам. Неотложные работы выполняют так же выборочно, по протяжению пути они повторяются чаще, чем плановые работы, однако общее их протяжение меньше чем плановых работ.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 14

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

          Лекция к занятию № 14. Тема: Устройство железнодорожного пути.

                                                           Земляное полотно.

К нижнему строению пути относится: земляное полотно, искусственные сооружения (мосты, тоннели), водоотводные устройства и сооружения.

 Земляное полотно – основание для верхнего строения пути, равномерно распределяющее нагрузку от подвижного состава. Может возводиться из различных пород грунта в зависимости от местных условий. Наиболее распространен на сети дорог глинистый грунт. Запрещено возведение земляного полотна из торфяных, илистых и лессовых грунтов. При невозможности возведения полотна из грунтов имеющих достточные прочностные характеристики произодится их укрепление введением вяжузщих растворов, возведением свай и другими способами.

Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт. От его состояния, надежности зависят погонные и осевые нагрузки, масса поезда, техническая скорость движения поездов.

Для предупреждения значительных и неравномерных остаточных деформаций под действием нагрузок, атмосферных и других факторов земляное полотно сооружают из малодеформирующихся грунтов. Надлежащим образом уплотняя их, и обеспечивают его необходимыми водоотводными устройствами.

Грунты, используемые при возведении земляного полотна:

• скальные (предварительно разрыхленные) и полускальные;
• 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 используются лёссовые, торфяные (кроме насыпей) и шлаковые грунты.

К скальным грунтам относят изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя, образующего подобие сухой кладки. Перед разработкой и укладкой в насыпь такие грунты предварительно разрыхляются.

Песчаные грунты представляют собой продукт физического выветривания горных пород. Эти грунты в сухом состоянии не обладают сцеплением. Такие грунты обладают хорошей дренирующей способностью и имеют высокий коэффициент фильтрации. В целом они представляют собой наилучший материал для основания и тела земляного полотна.

Глинистые грунты представляют собой продукт химического выветривания горных пород.

Г линистые грунты подразделяются: супеси - твердые, пластичные и текучие;

суглинки и глины - твердые, полутвердые, тугопластичные, мягко пластичные, текучепластичные и текучие.

Если в основании насыпи находится слабый илистый грунт, что нередко бывает на поймах рек, то внизу делают уширение насыпи. Поперечным профилем земляного полотна называется сечение, перпендикулярное его продольной оси. Поперечный профиль показывается на ширину всей полосы отвода.  

  Насыпь (рис. 63.) образована досыпкой на существующую поверхность земли грунта с образованием резервов, если грунт берется с полевой стороны и без образования, если грунт разрабатывается из соседних выемок. Здесь отметки земли ниже отметки основной площадки земляного полотна.

Рис. 63 Насыпь

Полоса земли, на которую опирается насыпь, называется основанием. Плоскости (поверхности), ограничивающие насыпь с обеих сторон, называются откосами. Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой (основной площадки). Линия пересечения откоса с основанием насыпи называется основанием (или подошвой),  подошва откоса- линия пересечения откоса с основанием насыпи. Берма- поверхность между подошвой откоса и водоотводом (резервом). Резерв- продольный котлован из которого грунт укладывают в насыпь при постройке.  

Выемка (рис. 64. )образуется при разработке существующей поверхности земли  в кавальеры или соседние насыпи в зависимости от местных условий. Здесь основной площадки находится ниже уровня земли.

             Рис 63. Поперечный профиль выемки. Структурные элементы:

1 — основная площадка; 2 — сливная призма; 3 — бровка; 4 — кювет; 5 — откос; 6 — откосная бровка; 7— банкет; 8 — забанкетная канава; 9 — кавальер; 10 — нагорная канава

В выемке вдоль бровки основной площадки  с двух сторон размещаются продольные водоотводные канавы, называемые кюветами. За ними следуют откосы. Линии пересечения откосов с поверхностью земли называются откосными бровками. При разработке выемки излишний объем грунта (или непригодный для насыпи) укладывают за откосными бровками в грунтовые призмы, называемые кавальерами. На полосе между откосной бровкой и кавальером (называемой обрезом) для обеспечения стока воды размещаются банкет — треугольная призма грунта, препятствующая стоку воды на откос выемки, и забанкетная канава (трапециевидной формы), обеспечивающая продольный сток воды с полосы обреза. В нагорной зоне за кавальером размещается нагорная канава (трапециевидной формы), которая перехватывает и продольно отводит воду поверхностного стока, поступающую с нагорной стороны, с нагорных склонов.  

Нулевое место – место перехода от насыпи к выемке, где отметки земли совпадают с отметками основной площадки земляного полотна, то есть балластная призма отсыпается на существующую подготовленную поверхность земли.

Рис 64. Нулевое место.

Ниже  показан общий вид полунасыпи- полувыемки, которая содержит структурные элементы насыпи и выемки.

Рис. 65. Полунасыпь-полувыемка:

1 — основная площадка; 2 — сливная призма; 3 — обочина; 4 — основание (насыпи); 5 — основание откоса; 6 — откос (насыпи); 7 — бровка (насыпи); 8 — берма; 9 — водоотводная канава; 10 — обочина; 11 — бровка (выемки); 12 — кювет; 13 — откос (выемки); 14 — откосная бровка; 15 — банкет; 16 — забанкетная канава; 17 — кавальер; 18 — откос (кавальера); 19 — обрез; 20 — нагорная канава; 21 — полоса отвода

     В кривых участках, в зависимости от радиуса ширина увеличивается на величину габаритного уширения (таблица 31). Ширина обочины земляного полотна  а бесстыковом и звеньевом пути должна быть не мене 0,5 м., крутизна откосов 1:1,5, 1:2 в зависимости от высоты насыпи. В районах с засушливым климатом и распространения малоподвижных и неподвижных песков, насыпи и выемки устраиваются с пологими откосами.

Таблица 31.

Уширение земляного полотна в кривых.

  Верхняя часть, на которую укладывается верхнее строение пути,  называется основной площадкой земляного полотна (В оп).

Ширина  основной площадки (таблица 30). земляного полотна зависит от вида грунта, количества путей,  категории линии: принимаются для линий I, II категорий – 7,6 м; III категории – 7,3 м; IV категории – 7,1 м; для двухпутных линий – 11,7 м Наименьшая ширина основной площадки земляного полотна на прямых участка (согласно ПТЭ) должна быть не менее на однопутных линиях 5,5 м, на двухпутных 9,6 м; в скальных и дренирующих грунтах на однопутных линиях 5,0 м, двухпутных 9,1 м. При этом ширина междупутья, между осями первого и второго пути, должна быть на прямых не менее 4,1 м, в кривых — с учетом габаритного уширения. На подходах к большим мостам земляное полотно уширяется на 0,5 м в каждую сторону на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на последующих 25 м сводится к нормальной ширине. Во всех случаях ширина обочин не должна быть меньше 0,5 м.

Таблица 30.

Ширина (основной площадки) земляного полотна.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 15

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

          Лекция к занятию № 15. Тема: Устройство железнодорожного пути.

Сливная призма.

 Для обеспечения быстрого стока воды, поступающей при фильтрации через балласт, основная площадка в глинистых грунтах на однопутном участке имеет форму трапеции, а на двухпутном треугольную форму. Очертания такой формы образуют сливную призму для лучшего стока воды с нее. Размер горизонтальной площадки сливной призмы (в глинистых грунтах) на однопутном участке принимается 2,3 м, чтобы избежать образования корытообразных замкнутых углублений при продавливании шпалами; высота сливной призмы — 0,15 м; на двухпутном участке двускатная сливная призма имеет высоту по оси земляного полотна 0,2 м.

Высота насыпи измеряется от уровня бровки до основания. Эта же величина является и высотой откоса. Горизонтальная проекция линии откоса называется заложением, а отношение высоты откоса — вертикальной проекции откоса к горизонтальной (заложению) определяет крутизну откоса. Крутизна откосов назначается в зависимости от вида грунта, высоты насыпи с учетом гидрогеологических и климатических условий местности.

 На основной площадке за пределами балластного слоя (балластной призмы) свободные от балласта полосы с обеих сторон называются обочинами, которые служат для размещения путевых и сигнальных знаков, светофоров, опор контактной сети, для съемных машин и механизмов, инструмента, материалов и монтеров пути при пропуске поездов.

Водоотводные устройства и сооружения.

Поскольку увлажнение грунтов снижает их прочностные характеристики, а при больших скоростях течения дождевых и талых вод возможны размывы земляного полотна, необходимо регулирование стока поверхностных, а также подземных (грунтовых) вод.

Для регулирования поверхностного стока дождевых и весенних талых вод применяются водоотводные канавы и лотки, грунтовые валы, устройства ливневой канализации (на станционных путях), а также быстротоки, перепады с гасителями энергии текущей воды и возможно дренажи мелкого заложения.

Для регулирования стока подземных вод, т. е. для их перехвата и понижения уровня (грунтовых, трещинных, межпластовых вод) применяются дренажные устройства.

Водоотводные канавы (рис. 66.) являются наиболее распространенными для регулирования стока дождевых и талых вод. Они имеют трапециевидную форму, крутизну 1: т грунтовых откосов 1:1,5 (или 1:2), размеры определяются расчетом, но не менее 0,6 м глубина (Нк) и ширина по дну (Ьк). Могут укрепляться бетонными, асфальтовыми плитками, каменным мощением (по слою песка) одерновкой, травяным покровом, щебневанием дна.

Рис. 66. Поперечные профили водоотводных канав с укреплением: а — железобетонными плитами; б — каменным мощением; в — одерновкой со щебневанием дна.

Водоотводные лотки (рис 67.) из композитных материалов  имеют ширину 0,4—0,6 м, глубину  от 0,5 до 1,0 м, изготавливаются секциями длиной 2,5 м (масса 52 кг), 4,1 м (масса 92 кг), накрываются распорными железобетонными крышками (масса крышки 50 кг). Композитные лотки устанавливаются на станциях в междупутном  при расстояниях между осями путей 3,5—4,8 м.

Для регулирования подземного стока грунтовых вод, избыточно увлажняющих грунты земляного полотна, применяются дренажные устройства (дренажи), которые служат для перехвата, понижения уровня и отвода подземных вод (рис. 68.).

Наиболее эффективными  распространенными являются гравитационные дренажи, которые отбирают из грунта воду, перемещающуюся в порах под действием силы тяжести (гравитационную воду) и связанную с ней капиллярную (находящуюся в капиллярах грунта) воду и могут быть горизонтальными, вертикальными и комбинированными.

Конструктивно горизонтальные дренажи могут быть открытыми в виде глубоких канав и глубоких лотков и закрытыми.

Для наблюдения за работой дренажа, его периодической прочистки (и вентиляции) устраиваются смотровые колодцы, сборные из железобетонных колец и других элементов, секций. Основание колодца из монолитного бетона.

Рис 68. Водоотводный лоток.

Рис. 69. Дренажи траншейные: подкюветный со щебеночным фильтром; б — бескюветный (мелкого заложения) с песчаным фильтром; с лотком для поверхностного стока; 1 — местный грунт; 2 — дренирующий грунт; 3 — щебень; 4 — песок; 5 — геотекстиль; 6 — дрена (труба); 7 — лоток (размеры в м)

 Дефекты и деформации земляного полотна.

Дефекты являются следствием недоработок при проектировании земляного полотна, его защитных и укрепительных сооружений, нарушении технологии строительного процесса и временной эксплуатации железнодорожных линий, неудовлетворительного текущего содержания и ремонтов железнодорожного пути.

Деформации земляного полотна возникают в следующих случаях: при недостаточной несущей способности грунтов, из которых оно возведено; несоответствии мощности верхнего строения пути нагрузкам от обращающегося подвижного состава; при недостаточной защите грунтов земляного полотна от неблагоприятных воздействий климатических и инженерно-геологических факторов (оползней, селей, наводнений). Низкое качество содержания земляного полотна, когда не обеспечивается отвод поверхностных и грунтовых вод, несвоевременно устраняются мелкие повреждения защитных и укрепительных устройств, не ликвидируются причины снижения несущей способности грунтов, и другие нарушения приводят к перерастанию мелких повреждений в опасные деформации, угрожающие безопасности движения поездов.

Деформации развиваются в следующих элементах земляного полотна:

1. Основная площадка земляного полотна (рис. 70.)

Балластные корыта - отдельно расположенные под шпалами углубления в глинистых грунтах, слагающих основную площадку, заполненные балластными материалами. Углубления могут быть односторонними (под одной рельсовой нитью) и двусторонними (под обеими итями) и достигают глубины 5 - 30 см.

Рис. 70. Дефекты основной площадки земляного полотна: балластное корыто. 1 - балластное корыто; 2 - балластный слой; 3 - глинистые грунты; 4 - контакт балласта и глинистых грунтов

Балластное ложе - общее (под несколькими шпалами) углубление в глинистых грунтах, слагающих основную площадку. Вытянутое вдоль пути балластное ложе, иногда имеющее продольный уклон, заполнено балластными материалами. Достигает глубины 40 - 50 см и чаще возникает на насыпях и  нулевых местах.

Рис. 71. Дефекты основной площадки земляного полотна: балластное ложе. 1 - балластное ложе; 2 - балластный слой; 3 - глинистые грунты; 4 - контакт балласта и глинистых грунтов

Балластный мешок - изолированное значительное углубление в глинистых грунтах, слагающих основную площадку и тело земляного полотна, заполненное песчаными, в том числе

балластными маикриалами.

Рис. 72. Дефекты основной площадки земляного полотна: балластный мешок. 1 - балластный мешок; 2 - построечный поперечный профиль; 3 - выпор грунта вследствие образования балластного мешка; 4 - глинистые грунты; 5 - контакт балласта и глинистых грунтов.

Балластные гнезда - балластные мешки и ложа, имеющие один или несколько отростков - карманов, заполненных балластными материалами.

Рис. 73. Дефекты основной площадки земляного полотна: балластные гнезда. 1 - балластные гнезда; 2 - построечный поперечный профиль; 3 - выпор грунта вследствие образования балластного гнезда; 4 - глинистые грунты; 5 - контакт балласта и глинистых грунтов

Термокарстовые понижения и провалы на мари и земляном полотне - искажения очертания поверхности за счет вытаивания ледяных включений при оттаивании вечномерзлых грунтов.

Рис. 74. Дефекты основной площадки земляного полотна: термокарстовое понижение, провал.  1 - водоотводная канава; 2 - термокарстовое понижение у подошвы откоса насыпи; 3 - термокарстовый провал; 4 - верхняя граница вечной мерзлоты

Весенние пучинные просадки - интенсивное нарастание местных искажений рельсовой колеи в продольном и поперечном профилях в результате осадок оттаивающих грунтов земляного полотна под поездными нагрузками на участках с пучинными горбами или большим равномерным пучением (как правило, более 40 - 50 мм).

Пучины - искажения положения рельсовых нитей в продольном и поперечном профилях в виде пучинных горбов, пучинных впадин, пучинных перепадов, требующие исправления пути и возникающие вследствие неравномерного вспучивания грунтов при промерзании. При оттаивании грунтов возможны весенние пучинные просадки.

Рис. 75. Дефекты основной площадки земляного полотна, пучинные просадки:  1, 2 - верх шпалы соответственно в конце зимы и весной после оттаивания грунтов; 3 - выпор грунта; 4 - основная площадка энной; 5 - основная площадка после просадки; 6 - линзы льда; 7 - граница промерзания; 8 – глинистые грунты; Z - глубина промерзания; hпп - высота пучинной просадки

Рис. 76. Дефекты основной площадки земляного полотна, пучинный горб: 1, 2 - верх шпалы соответственно осенью и в конце зимы; 3, 4 - основная площадка соответственно осенью и в конце зимы; 5 - построечное очертание основной площадки; 6 - линзы льда; 7 - граница промерзания; 8 - глинистые грунты; Z - глубина промерзания; hп - высота пучинного горба

2. Дефекты откосов.

Смывы - поверхностные нарушения откосов атмосферными водами. При смывах, связанных с оттаиванием грунта, разжиженная масса стекает по подстилающему мерзлому слою к основанию откоса, на закюветную полку, в кюветы.

Рис 77. Дефекты откосов- смывы: а - выемки; б - насыпи; 1 - смытый грунт, 2 - место повреждения; 3 - оврежденный откос; 4 - поверхность откоса до повреждения

Размывы откосов контрбанкетов и берм.

1 - откос усиляемой насыпи; 2 - промоины на берме и откосе контрбанкета;
3 - откос контрбанкета; 4 - берма контрбанкета; 5 - бровка контрбанкета

Рис 78. Дефекты откосов- сплывы откосов выемок: смещение верхнего слоя грунта толщиной до 1 - 2 м с сохранением общей устойчивости откоса. Сплывы следует отличать от оползаний откосов, связанных с нарушением их общей устойчивости.

Рис 79. Дефекты откосов- смывы: 1 - откос выемки до сплыва; 2 - сплывший грунт, 3 - поверхность скольжения

Сплывы откосов насыпей - смещение поверхностного слоя грунта (в том числе балластного шлейфа) с захватом обочины и части балластной призмы без нарушения общей устойчивости насыпи.

Рис 80. Дефекты откосов- сплывы откосов насыпей: 1 - поверхность смещения; 2 - сместившийся грунт; 3 - нарушенная часть откоса; 4 - поврежденная часть балластной призмы; 5 - балластный шлейф

Оползание откосов насыпи - отслоение откосной части насыпи с захватом основной площадки чаще всего до концов шпал или до оси пути и смещение ее к подошве откоса, иногда с захватом основания насыпи.

Рис 81. Дефекты откосов- оползание откосов насыпей:1 - первоначальный (построечный) профиль; 2 - поверхность скольжения;
3 - сползший грунт

3. Дефекты тела и основания земляного полотна.

     Сдвиг (сползание) насыпи или ее низовой части по наклонному основанию

Рис 82. Дефекты откосов- сдвиг насыпи: 1 - поперечный профиль сместившейся насыпи; 2 - ось сместившейся насыпи;
3 - построечное положение оси насыпи; 4 - построечный поперечный профиль насыпи; 5 - уширение насыпи, необходимое для обеспечения устойчивости балластной призмы; 6 - наклонное основание насыпи

4. Дефекты основания.

Оседание насыпи вследствие выпирания грунтов основания.

Рис 83. Дефекты основания- оседание насыпи: 1 - построечный поперечный профиль насыпи; 2 - фактическое очертание насыпи; 3, 4 - основание насыпи до и после оседания; 5 - бугры выпирания основания

Оседание насыпи вследствие уплотнения грунтов основания

Рис 84. Дефекты основания насыпи- оседание насыпи: 1 - поперечный профиль насыпи до оседания; 2 - очертание насыпи после ее деформации; 3 - основание насыпи до оседания; 4 - деформированное основание насыпи

Провалы насыпей на торфяных болотах (илистых отложениях)

Рис 85. Дефекты основания насыпи- провалы: 1 - торфяная корка; 2 - илы; 3 - плотные грунты; 4 - провал с разрывом торфяной корки; 5, 6 - путь соответственно до и после провала

 Провалы земляного полотна на закарстовых территориях

Рис 86. Дефекты основания насыпи- провалы: 1, 2 - положения пути соответственно после провала и восстановления;  3 - грунты сползшей части насыпи; 4 - карстовая воронка; 5, 6 - соответственно карстовая полость и ее кровля после обрушения

      Так же встречаются повреждения земляного полотна в местах его взаимодействия с инородными конструкциями: осадки основной площадки земляного полотна над трубопроводными пересечениями; Нарушение отвода поверхностных вод у пассажирских платформ и погрузочно-разгрузочных площадок; повреждения приоткосных частей земляного полотна в местах прокладки кабелей; длительное оседание насыпей на подходах к мостам и водопропускным трубам.

Рис 87. Осадки основной площадки земляного полотна над трубопроводными пересечениями: 1 - первоначальный уровень головок рельсов; 2 - уровень головок рельсов после оседания пути; 3 - первоначальное положение основной площадки; 4 - то же после уплотнения грунта; 5 - граница разнородных грунтов; 6 - защитный кожух трубопровода; 7 - трубопровод

Рис. 88. Нарушение отвода поверхностных вод у пассажирских платформ и погрузочно-разгрузочных площадок.

1 - первоначальное очертание основной площадки; 2 - то же кювета; 3 - подземная часть сооружения; 4 - бессточная канава; 5 - наслоения загрязнителей; 6 - платформа

Рис 89. Повреждения приоткосных частей земляного полотна в местах прокладки кабелей: 1 - трещина в балластной призме и основной площадке земляного полотна:  2 - навалы грунта, изъятого из кабельной траншеи: 3 - поверхность возможного сплыва откоса

Рис 90. Длительное оседание насыпей на подходах к мостам и водопропускным трубам: 1 - балластный шлейф; 2 - построечное очертание откоса насыпи; 3 - эксплуатационное очертание откоса насыпи; 4 - устой моста; 5 - шкафная стенка; 6 - пролетное строение; Нп, Нэ - построечный и эксплуатационный уровни основной площадки соответственно; Вп, Вэ - построечная и эксплуатационная ширина основной площадки соответственно.

                     Противодеформационные мероприятия.

Откосы выемок и неподтопляемых насыпей укрепляются искусственно создаваемым травяным (дерновым) покровом посредством механизированного травосеяния многолетних злаковых и бобовых трав. Травосеяние выполняется на откосах способом гидропосева водных смесей семян трав, минеральных удобрений, мульчирующих добавок (опилки, торфяная крошка) и пленкообразующих (латекс, битумная эмульсия и др.) или способом травосеяния по слою растительного грунта, наносимого на откос. Травяной покров армирует верхний слой грунта корневой системой, защищает от водной и ветровой эрозии, вдвое увеличивает испарение воды из грунта (способствует его осушению).

Рис. 91. Одерновка откосов.  Дерн (в виде рулона)

Для укрепления подтопляемых откосов и берегов применяются укрепления камнем и железобетонными конструкциями.

В качестве укрепления применяется мощение булыжным камнем в один ряд (одиночное мощение) или два (двойное мощение) по слою мха, соломы или щебня. Камни укладываются тычком с трамбованием и расщебенкой, что может защитить от воды со скоростями течения 2 м/с и более.

Каменная наброска, устраиваемая из несортированной или сортированной горной массы, предназначается для защиты откосов насыпи от подмыва, размыва и волнового воздействия. Она выполняется в виде защитных призм или набросок различной формы двух или трехслойных. В верхнем слое размещаются крупные камни, во втором менее крупные, третьим слоем служит обратный фильтр из щебня, гальки, гравия и песка, который предотвращает вымывание глинистого грунта из насыпи. При неравномерной осадке грунтовой поверхности откоса каменная наброска заполняет неровности.

/// -

Рис. 92. Покрытие откосов каменной наброской: каменная наброска-1; геотекстиль-2; насыпь-3, подрельсовое основание.

К укреплению камнем относятся габионные конструкции, которые получают все большее применение для защиты от размыва откосов, подтопленных и подтопляемых насыпей, берегов, ко- нусов и опор мостов. Различаются коробчатые габионы, плоские и цилиндрические.

               Рис. 93. Габионы

 Конструктивно габион представляет собой проволочный каркас, заполненный камнем. Коробчатые габионы — это каркасные ящики (короба) прямоугольной формы с откидными крышками, изготовленные из металлической оцинкованной сетки, имеющей шестигранные звенья с двойным кручением.

 Так же применяются плитные покрытия, сборные из свободно лежащих плит размером 1,0x1,0x0,16 м применяются при скоростях течения воды до 1,5 м/с, высоте волны 0,7 м; размером 2,5хЗ,0х(0,15—0,20) м при скоростях течения до 3,0 м/с и высоте волны до 1,5 м. Плиты укладываются на слой обратного фильтра из гравийно-щебеночного и песчаного материала. В качестве обратного фильтра под плитным покрытием можно применять полотнища геотекстиля, укладываемого в песчаном слое. Плиты укладываются вдоль откоса с перевязкой швов (0,01—0,02 м). В основании покрытия укладывается бетонный упорный бордюр.

Рис. 95. Покрытие откосов железобетонными плитами: 1 - уровень высоких вод; 2 - железобетонные плиты; 3 - обратный фильтр; 4 - бетонный упор.

При больших площадях, защищаемых поверхностей откосов (в зонах водохранилищ и др.) применяются монолитные железобетонные покрытия. Укрепление откосов земляного полотна может осуществляться с применением геотекстильных материалов в различных комбинациях синтетических материалов.  В прибрежных зонах устраивают фильтрующие насыпи.

Рис. 96. Продольный профиль фильтрующей (безнапорной) насыпи:

1 — грунтовая часть; 2 — изоляционный материал (геотекстиль); 3 — фильтрующая часть насыпи (из камня)

В районах с засушливым климатом и распространения малоподвижных и неподвижных песков, насыпи и выемки устраиваются с пологими откосами (1:2—1:6); основная площадка без сливной призмы, выемка без банкетов, кавальеров, нагорных канав, допустимо без кюветов. Вместе с тем вдоль железнодорожного пути необходимы охранные зоны шириной не менее 100 м с фитомелиоративными пескозащитами: закрепление песка с помощью посева или посадки древесной, кустарниковой и травяной растительности.

В горных условиях для защиты от камнепадов и селей устраивают такие конструкции как улавливающие полки, селеспуски, подпорные стенки надолбные поля, галереи, которые приведены на рисунке ниже.

Схемы удерживающих и противообвальных сооружений:

1 — конфорс; 2 — контрбанкет; 3 — упорная призма; 4 — подпорная стена; 5 — облицовочная стена; 6 — улавливающий вал; 7 — надолбное поле; 8 — лесонасаждения; 9 — улавливающий ров; 10 — кювет-траншея; 11 — стенка с полкой; 12 — канава-вал; 13 — барражные валы; 14 — консольная галерея;15 — подпорная сборная стенка

1. Нормы содержания пути по ширине колеи и уровню в прямых  и кривых участках пути.

Рельсовую колею образуют две геометрические линии, проходящие по внутренним граням головок уложенных в путь рельсов, на уровне их контакта с гребнями колес подвижного состава (рис 52). Условно считается, что эти линии проходят по внутренним (рабочим) граням головок рельсов на уровне, находящимся на 13 мм ниже их поверхности катания. Таким образом ширина колеи- расстояние между внутренними рабочими гранями рельсов измеренная на 13 мм ниже поверхности катания.

Стандартная  ширина колеи  на прямых и кривых участках с радиусом более 350 м S ст. =  1520 (+8, -4) мм, при установленной скорости движения до 50 км/ч допуски (+10,-4)мм. Не допускается уширение более 1548мм (в пределах стрелочного перевода 1546 мм) и сужение менее 1512 мм.

           Так: S ст. =  1520 (+8, -4) мм

            S max = 1548 мм (в пределах стрелочного перевода 1546 мм)

          S min = 1512 мм

Рисунок 52. Соотношения размеров и допусков колесной пары и ширины рельсовой колеи

Рельсовые нити на прямых участках должны быть  расположены  по  уровню с нулевым возвышением одной нити над другой. Уровень- разница в положении правой и левой рельсовой нити в вертикальной плоскости.

Разрешается на прямых участках  содержать  путь  по  уровню  с  возвышением  на 6 мм одной нити над другой,  при этом длина такого  прямого участка не должна быть менее 200 м за  исключением  прямых  участков, расположенных между смежными кривыми одного направления.

На прямых,  расположенных на двухпутных  участках пути,  повышается,  как правило, наружная нить; на однопутных участках повышаемая рельсовая  нить устанавливается начальником дистанции пути  в зависимости от местных  условий  (состояния земляного полотна, наличия односторонних пучин и др.)

Если на прямых участках с возвышением одной нити над другой расположено  мостовое полотно на балласте,  то на нем также должно быть сохранено это возвышение.

Перечень прямых  участков,  где  разрешается  содержание одной нити на         6 мм  выше  другой,  устанавливается  приказом  начальника дистанции пути с указанием километров, пикетов и повышенной нити и внесением данных в базу вагона- путеизмерителя для верной расшифровки результатов промера пути.

         Нормы устройства и содержания стрелочных переводов по уровню устанавливаются такие же, как и на прилегающих путях.

 План   линии. Особенности содержания кривых участков пути.

 План линии представлении прямыми и кривыми участками (рис 54). Радиусы кривых, в соответствии с нормативами должны иметь следующие величины: 200,250,300,350,400,500,600,700,800,1000,1500,1800,2000,2500,3000,4000м.  Станционные пути могут иметь радиус не менее 1500 м, в трудных условиях не менее 600 м.  

На плане линии отображается координаты начала и конца кривых, их радиусы, углы поворота, пикеты, километровые знаки, направление кривой; в пути характеристики кривой указываются на путевых знаках- реперах (рис 53).

Рис 53. Репер кривой.

В кривых участках  в пределах переходных кривых устраивается уширение колеи для вписывания экипажей вагонов с жесткой базой и возвышение наружного рельса.

 Ширина колеи на кривых малого радиуса должна быть: при радиусе от 349 до 300 м - 1530 мм; при радиусе от 299 м и менее - 1535 мм.

Уклоны отвода ширины колеи* допускаются не более, приведённых в таблице 23.

 При превышении допускаемого уклона отвода ширины колеи для установленной скорости, определяемого на базе 2 м, скорость уменьшается до значений, соответствующих фактическому уклону отвода, вплоть до закрытия движения поездов. Норма отвода ширины колеи принята 1 мм на 1 м.

Таблица 23.

Уклоны отвода ширины колеи.

Примечание: * кроме стрелочных переводов, уравнительных стыков и также глухих пересечений.

При превышении допускаемого уклона отвода ширины колеи для установленной скорости, определяемого на базе 2 м, скорость уменьшается до значений, соответствующих фактическому уклону отвода, вплоть до закрытия движения поездов.

Уклон отвода ширины колеи при ручных промерах определяется как разность значений ширины колеи в точках через 2 м, уменьшенная на разность величин бокового износа в этих точках и деленная на  длину участка измерения, в данном случае 2000 мм.

Например, ширина колеи в данной точке кривой составляет 1530 мм и боковой износ наружного рельса 4 мм, а в точке через 2 м – ширина колеи 1535 мм и боковой износ 6 мм; величина уклона отвода при этом составляет:

i s =  (S1- S2)-(h1- h2)\ L = ‰

h – суммарный боковой износ левой и правой нити в точках 1 и 2.

              L – длина участка 2000мм

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 17

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

                   Сопряжение кривых и прямых участков пути.

Круговые  кривые  радиусом 4000  м  и менее должны сопрягаться с прямыми участками переходными кривыми,  кроме кривых на стрелочных переводах и случаев,  когда по условиям плана  линии  осуществить  это  не  представляется  возможным  (закрестовинные и  смежные с прямой вставкой кривые недостаточной длины и другие).

Важной характеристикой положения пути в плане является разность смежных стрел изгиба.

В кривых участках правильность положения пути в плане обычно проверяют измерением стрел изгиба рельсовой нити/ь f2, ..., fn при стягивающей хорде длиной 20 м, см. рисунок 57.

Стрела изгиба это расстояние от середины хорды до рабочей грани головки рельса.

Рисунок 57. Проверка кривых по стрелам изгиба при хорде 20 м

Для измерения стрел изгиба используют капроновый шнур, который натягивают и закрепляют двумя струбцинами, см. рисунок 2.3.3, на рабочей боковой грани головки рельсов на расстоянии 20 м друг от друга на 12-13 мм ниже поверхности катания.

Рисунок 58. Струбцина ЦНИИ: а - струбцина; б - положение струбцины на рельсах при натяжении шнура

Стрелу изгиба кривой замеряют в середине хорды линейкой с миллиметровыми делениями или струбциной (рис. 28). Переходя последовательно от одного деления кривой к другому (рис. 2.3.2), получают величины стрел изгиба для каждого из делений кривой. По этим данным строят графики стрел изгиба, см. рисунок 59, выявляют неисправные места и рассчитывают величины необходимых сдвижек пути для приведения положения кривой в плане к проектному.

Рисунок 59 График стрел изгиба кривой: а - фактическое состояние; б – проектное положение

 Путь в плане должен соответствовать проектному положению, которое нормируется и оценивается, в зависимости от установленных скоростей движения поездов, по разности смежных стрел изгиба (рихтовке) рельсовых нитей, измеряемых от середины хорды длиной 20 м ограничивается скорость движения и назначаются работы по устранению.

Таблица 25.

*- для грузовых поездов, км/ч.

 Профиль пути.

Профиль линии, представлен элементами, имеющими определенный уклон по отношению к горизонтальной плоскости. Может быть представлен спусками, подъемами и площадками- участками с нулевым уклоном (рис 62). Расчетные (руководящие уклоны) выбираются по условиям трогания подвижного состава, которые определяются при производстве тяговых расчетов.

Рис. 62. Профиль пути

 Для плавного перехода с одного на другой элемент профиля устраиваются вертикальные кривые. Нормативы по устройству вертикальных кривых, нормативы по руководящим уклонам приведены в таблице ниже. В соответствии с требованиями ПТЭ на станциях пути должны располагаться на площадках, в трудных условиях допустим уклон до 1,5 %0, в особо трудных до 2,5 %0, причем станционные  пути должны иметь профиль вогнутого очертания для исключения самопроизвольного выхода подвижного состава на пути безостановочного пропуска поездов.

 Таблица 29.

Радиусы вертикальных кривых.

 На профиле отображаются его элементы, значения уклонов, отметки земли и проектные отметки линии.

 Уклон i %0 рассчитывается как отношение разности величин отметок  в двух точках h1.h2 измерения к длине участка между точками L.

i =  h2- h1/L

Для обеспечения руководящего уклона линии невозможна укладка железнодорожной трассы на существующую поверхности земли из-за несоблюдения условия по соответствию руководящему уклону линии исходя из условий тягового расчета (так например для линий 3 категории руководящий уклон может быть не более 20 %о), поэтому необходимо возведение земляного полотна различного профиля: насыпи, выямки и нулевые места

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 18

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2017

Устройство возвышения наружного рельса.

  Помимо уширения в кривых участках устраивается возвышение наружного рельса, которое возрастает в пределах переходной кривой так же как уширение пути. Величина возвышения в кривых определяется по следующим критериям:

1. Минимально допустимое возвышение должно обеспечить значение поперечного непогашенного ускорения, которое негативно влияет на вестибулярный аппарат человека при воздействии центробежной силы, направленного наружу кривой (анп). Непогашенное ускорение должно быть не более 0,7 м/с2  на уровне буксы подвижного состава для максимальной скорости  грузовых и, как правило, пассажирских поездов.

2. Для уменьшения бокового износа наружной рельсовой нити.
3. Для недопущения опрокидывания подвижного состава вследствии раскантовки рельсовой колеи под воздействием центробежной силы, максимальное давление от подвижного состава при которой воздействует на наружную нить.

Длины переходных кривых рассчитываются исходя из условий обеспечения требуемых действующими нормативами величин:

• отвода возвышения наружного рельса, определяемого скоростью подъема колеса по отводу возвышения рисунок 54;
• отвода кривизны, определяемого допускаемой скоростью 0.6 м/с3 нарастания поперечного непогашенного ускорения.

Рис. 54. Устройство возвышения наружного рельса.

Конец и начало отвода возвышения  наружного  рельса  кривой и кривизны должны совпадать с точками начала переходной кривой и конца переходной    кривой.

 В стесненных условиях допускается устройство отводов возвышения без переходных кривых: либо на протяжении прямой, либо по 50%  на прямой и кривой (без соблюдения условия совпадения отводов  возвышения  и  кривизны).

Длина  переходной  кривой определяется в зависимости от расчетной величины возвышения наружного рельса и от количества смежных главных    путей.

На однопутных линиях и для наружного пути двухпутных линий длина     переходной кривой (Lн) определяется по формуле:

Lп =

где  h  -  расчетное  возвышение наружного рельса  в круговой кривой, мм;

       i - расчетный уклон отвода возвышения.

В кривых участках пути наружная рельсовая нить устраивается и содержится выше внутренней. Величина возвышения (h, мм)  рассчитывается в зависимости от скоростей движения на участке и радиусов  кривой.

Длина переходной кривой не должна быть меньше 20 м.  При этом должны  соблюдаться требования непревышения величины непогашенного ускорения 0,7 м/с2  и скорости его изменения 0,6 м/с3.

Крутизна отвода возвышения в переходных кривых, соединяющих прямые и кривые участки или  участки кривых с различной величиной возвышения  должна соответствовать нормативам.

При превышении допускаемого уклона отвода возвышения наружного рельса на всей длине переходной кривой или ее части длиной  не менее 30 м  установленная скорость уменьшается вплоть до закрытия движения поездов.

Допускаемые  уклоны  отвода  возвышения  наружного  рельса  в  кривых приведены в таблице 24.

Таблица 24.

Допускаемые  уклоны  отвода  возвышения  наружного  рельса  в  кривых.

Отводы возвышения наружного рельса в переходных кривых должны быть не более величины, обеспечивающей скорость подъема колеса 50 мм/с.

На близко расположенных кривых одного направления без переходных кривых отводы возвышения устраиваются только в том случае, если на протяжении прямой вставки,  расположенной между концами кривых, укладываются  длины обоих отводов  и между их концами остается прямой участок длиной не менее 25 м (рис. 55).  

В  случае недостаточной длины прямой  вставки  для  соблюдения  этого       условия отвод делается более крутой,  но не круче, чем допускаемый.   Если же и в этом случае длина прямого участка    оказывается менее 25 м,  то возвышение делается на всем протяжении прямой между кривыми.  При этом возвышение устанавливается  равным возвышению на кривых и делается переходным на длине прямой вставки при разных радиусах кривых, рисунки ниже.  В таких случаях  величина возвышения  должна  быть  не более 115 мм (по условию непревышения  непогашенного ускорения 0,7 м/с2).

 Рис 55. Схемы отвода возвышения наружной рельсовой нити.

При отсутствии  прямой  вставки на двухрадиусной кривой одного направления отводы возвышения наружного рельса и уширения колеи делаются в переходной кривой или в пределах кривой большего радиуса.  Переходные кривые можно не устраивать  между примыкающими  одна к другой круговыми кривыми одного направления, если разность их кривизны не превышает 1/4000.

При разносторонних кривых без переходных кривых  отвод  возвышения делается на прямой вставке между ними.  При этом между концами отводов возвышений наружных нитей кривых должен быть прямой участок длиной не менее 25 м при возможности  устройства  отводов  возвышения с уклоном не более 0,001.  При несоблюдении этого условия допускается увеличить уклон до 0,003 при  сохранении  длины прямой вставки 25 м,  снизив скорость в соответствии с Инструкцией по оценке состояния рельсовой колеи путеизмерительными средствами и мерам по обеспечению безопасности движения;  при невозможности выполнения и этого  условия допускается уменьшение  прямого  участка без возвышения до длины 15 м с  устройством отводов уклоном 0,003, причем в начале круговой кривой возвышение  должно  составлять  не менее половины величины полного  возвышения, рисунок.

Во всех случаях,  когда между кривыми одного  или  разных направлений  прямая  вставка недостаточна, порядок устройства отводов  возвышения наружного   рельса  и уширения колеи устанавливается начальником службы пути.

Схема положения переходной кривой в плане

Схема положения рельсовых нитей на переходной кривой в профиле.

Рис. 56. Схема положения рельсовых нитей на переходной кривой в профиле и плане.

         Максимально допустимое возвышение наружной нити  150 мм.

Стрелочные переводы, расположенные на главных путях в кривых с возвышением наружной нити, устраиваются также с возвышением наружной нити,  если переводная кривая совпадает по направлению с кривым участком пути.  При этом величина возвышения наружной нити на стрелочном переводе  должна  быть не более 75  мм.  

Если же переводная кривая стрелочного перевода не совпадает по направлению с кривым участком пути, то возвышение на таких стрелочных переводах, как правило, не устраивается, при этом скорость движения   поездов по такому стрелочному переводу должна определяться по   «Нормам допускаемых скоростей подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм федерального железнодорожного транспорта». [5]. Допускается на таких стрелочных переводах устраивать возвышение наружного рельса по главному пути величиной не более 20 мм.  Скорость движения поездов по ответвленной переводной кривой в таких случаях должна быть не более 15 км/ч.

На приемо-отправочных путях, расположенных на кривых, а также  на закрестовинных кривых,  где установленные скорости движения 25 км/ч и менее,  возвышение наружного рельса,  как правило, не устраивается.  Переводные кривые стрелочных переводов, расположенных на прямых участках, содержатся без возвышения наружного рельса.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 19

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

   Нормы содержания стыковых зазоров.

 Стыковой зазор необходим  для возможности перемещения рельсовых концов при изменении температуры и воздействии угоняющих сил подвижного состава при определенных режимах ведения поезда.

Номинальная (нормальная) величина стыковых зазоров для рельсов длиной 25 и 12,5 м определяется в зависимости от годовой (наибольшей из многолетних) амплитуды изменения температуры рельса по климатическим регионам (таблица 15).

                            Таблица 15.

Номинальные значения зазоров в стыках по климатическим регионам

 (при диаметре отверстий в рельсах 36 мм).

* Определяется дистанцией пути для своей климатической  зоны в соответствии с проектом Инструкции по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути.

По условию предупреждения изгиба или среза стыковых болтов при низких температурах в предзимний и зимний периоды зазоры в стыках рельсов  не должны превышать конструктивные значения: 22 мм при диаметре отверстий в рельсах 36 мм; 24 мм - при диаметре отверстий 40 мм.

По условию боковой устойчивости звеньевого пути в летнее время не допускается иметь более двух подряд нулевых зазоров при рельсах длиной 25 м и более трех - при рельсах длиной 12,5 м, за исключением случаев, когда нулевые зазоры являются номинальными в соответствии с  вышеприведенной таблицей.

При наличии перечисленных выше максимальных и минимальных зазорах назначаются работы по регулировке и разгонке зазоров при подготовке пути к зиме и лету, а так же текущие.

Промеры зазоров производятся в рамках проведения весеннего и осеннего комиссионного осмотров пути, с составлением ведомости , графика регулировки зазоров для определения необходимых сдвижек рельсов.

Если в месте указанного количества нулевых зазоров появятся резкие углы в плане, необходимо оградить это место сигналами остановки и немедленно приступить к устранению углов для недопущения выброса пути.

При превышении конструктивной величины зазоров в стыках их регулировка или разгонка должна выполняться в первоочередном порядке (в течение 2-3 дней) для недопущения разрыва стыков, в том числе по сварному шву.

 Норма зазора в изолирующем стыке 5-10 мм,  соседнего с ним должен быть не менее 3 мм, а при низких температурах не превышать 18 мм при диаметре отверстий в рельсах 36 мм и 20 мм при диаметре отверстий 40 мм.

Условия пропуска поездов при наличии зазоров, среза болтов  в стыках приведены в таблице 16.

Таблица 16.

Условия пропуска поездов при наличии зазоров, среза болтов  в стыках.

*- на стрелочных переводах за исключением проекта 2750 и проектов стрелочных переводов с подвижным сердечником, при величине стыкового зазора в хвосте крестовин от 20 до 24 мм движение ограничивается до 100 км/ч, от 24 до 30 мм - 60 км/ч, более 30 мм ограничивается скорость 15 км/ч.

 Ступеньки в стыках.

      Во избежание образования вертикальных и горизонтальных ступенек при смене рельсов в процессе эксплуатации концы укладываемых рельсов должны иметь одинаковую с концами лежащих в пути рельсов высоту и ширину головки.

Рельсы в стыках, имеющие вертикальные ступеньки более 1 мм, должны соединяться переходными накладками с приварными пластинами, фрезерованные или с изгибом не более 6 мм. На путях 1-3 класса можно провести шлифовку, 4-го и 5-го классов может быть произведена их наплавка (пониженного конца рельса) или шлифовка. До проведения этих работ (на срок не более 3 суток)  во избежание больших динамических нагрузок, могущих привести к излому рельсов и стыковых болтов, скорости пропуска поездов по стыкам с вертикальными  ступеньками должны быть не более приведенных в таблице ниже.

Таблица 17.

Условия пропуска поездов по стыкам с вертикальными ступеньками.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 20

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

2018

Лекция к занятию № 20 Тема: Стрелочные переводы.

Виды соединений и пересечений путей.

 Соединения и пересечения рельсовых путей — это особые устройства верхнего строения пути, которые служат для перемещения по ним поезда или отдельных экипажей с одного рельсового пути на другие, поворота экипажей на 180°, а также для пересечения путей в одном уровне.

Соединения и пересечения рельсовых путей классифицируются по количеству и расположению в плане соединяемых или пересекающихся путей, типам рельсов, маркам крестовин, конструкции.

По количеству и расположению в плане соединяемых и пересекающихся путей в зависимости от назначения соединения и пересечения могут быть представлены следующими видами: одиночными стрелочными переводами (разветвляют один  путь на два), перекрестными стрелочными переводами (соединяют пути четырех направлений), глухими пересечениями (пересекаются два пути), съездами, стрелочными улицами и сплетениями путей

1. Пересечения путей:

 а) Глухие пересечения применяются на станциях и на промышленных путях. В зависимости от угла, под которым пересекаются рельсовые пути, глухие пересечения в одном уровне подразделяются на прямоугольные и косоугольные.

Прямоугольные глухие пересечения различаются:

- по ширине колеи пересекающихся путей (с разной шириной колеи и с одинаковой шириной колеи);

- по конструкции крестовин (сплошные цельнолитые, с цельнолитыми крестовинами, со сборными крестовинами типа общей отливки сердечника и изнашиваемой части усовика).

Прямоугольное глухое пересечение  состоит из четырех крестовин 1, четырех контррельсов 2, одного замкнутого по контуру контррельса 3 и более мелких деталей.

В глухих пересечениях колесо при проходе разрыва рельсовой нити может вызывать резкий вертикальный удар. Для его предотвращения в сборных крестовинах в желоб между рельсом и контррельсом помещают иногда вкладыш, по которому колесо катится своим гребнем. Концам вкладыша придается продольный уклон в 0,01—0,25. Прямоугольные глухие пересечения для путей с шириной колеи 1520 мм типа Р50 и с шириной колеи 1524 мм типов Р50 и Р43 имеют цельнолитые крестовины. Прямоугольные глухие пересечения большинстве случаев укладываются на деревянные брусья.

Косоугольные глухие пересечения путей также бывают двух видов:

- одинаковой шириной колеи и с разной шириной колеи. На магистральных железных дорогах применяются в основном косоугольные глухие пересечения двух прямолинейных путей с одинаковой шириной колеи.

Косоугольное глухое пересечение  состоит из двух острых крестовин, двух тупых крестовин, рельсов и переводных брусьев. Повышение контррельса над поверхностью катания рельсов  в тупых крестовинах необходимо в ряде случаев для уменьшения нежелательного действия вредного пространства (расстояние от физического острия сердечника до математического центра крестовины) и улучшения условий попадания гребня колеса в нужный желоб при движении экипажа.

Косоугольное глухое пересечение.

б) Перекрестный стрелочный перевод представляет собой комбинацию укладки глухого косоугольного пересечения и элементов одиночных стрелочных переводов, позволяющих движение поездов по четырем направлениям. Такой перевод заменяет собой систему, состоящую из двух обыкновенных стрелочных переводов. При этом длина перекрестного перевода почти в два раза меньше длины, занятой двумя обыкновенными стрелочными переводами. Поэтому такие переводы выгодны в стесненных условиях, особенно на тупиковых пассажирских станциях. Перекрестный стрелочный перевод состоит из двух острых крестовин с контррельсами, двух тупых крестовин с контррельсами, четырех пар остряков, соединительных рельсов и переводных брусьев.

Недостатком таких стрелочных переводов является сложность конструкции и необходимость ограничения скоростей движения по ним. Кроме того, при неподвижных сердечниках тупых крестовин не полностью перекрывается контррельсами их вредное пространство , что может вызывать сход колес подвижного состава, если движение его будет неплавным, что чаще всего наблюдается при маневрах.

Повышение контррельса над поверхностью катания рельсов  в тупых крестовинах необходимо в ряде случаев для уменьшения нежелательного действия вредного пространства  (расстояние от физического острия сердечника до математического центра крестовины) и улучшения условий попадания гребня колеса в нужный желоб при движении экипажа. Физическое острие сердечника 9 - 12 мм.

Схема двойного перекрестного стрелочного перевода.

в) Сплетение путей, схематично изображенное на рисунке ниже, представляет собой совмещение двух путей, при котором в местах пересечения рельсовых нитей сплетаемых путей укладываются крестовины, а рельсовые нити на длине сплетения размещаются на общих поперечинах. К сплетению путей прибегают обычно в случаях выполнения сложных и длительных работ по реконструкции пути или искусственного сооружения на одном из путей двухпутного участка.

Схема сплетения путей

2. Соединения путей.

а) Стрелочные улицы по назначению разделяются на:

- оконечные стрелочные улицы, расположенные в конце или в начале парка (прямолинейные стрелочные улицы, у которых оси прямые; ломаные стрелочные улицы, у которых оси — ломаные прямые; смешанные стрелочные улицы, у которых оси состоят из прямолинейных и криволинейных элементов).

 Схема оконечной стрелочной улицы с ответвлениями в одну сторону от основного пути

Схема оконечной улицы, расположенной под углом а к основному пути.

-  Промежуточные или срединные стрелочные улицы, обычно пересекающие парк прямолинейные стрелочные улицы, у которых оси прямые; ломаные стрелочные улицы, у которых оси — ломаные прямые; смешанные стрелочные улицы, у которых оси состоят из прямолинейных и криволинейных элементов).

Схема промежуточной или срединной стрелочной улицы.

При выборе стрелочной улицы необходимо руководствоваться тем, чтобы рационально принятая стрелочная улица обеспечивала: безопасное движение поездов с установленной скоростью, наименьшие пробеги подвижного состава при его маневрировании, простоту в устройстве и содержании, возможность переустройства и развития станции, наименьшие расходы по устройству и содержанию.

б) Съезды представляют собой соединение двух близлежащих рельсовых путей посредством стрелочных переводов, а иногда и глухих пересечений. Различают следующие виды съездов: нормальный между двумя прямыми параллельными путями; сокращенный между двумя прямыми параллельными путями (нормальный перекрестный между двумя прямыми параллельными путями; сокращенный перекрестный между двумя прямыми параллельными путями  обычно используют при больших междупутьях); одиночный между двумя прямыми непараллельными путями; одиночный между двумя криволинейными путями.

Последние два вида съездов могут быть и перекрестными.

Нормальный съезд между двумя прямыми параллельными путями представляет собой соединение путей посредством двух обыкновенных стрелочных переводов одной марки и одного типа.

Возможность укладки стрелочных переводов в съезде проверяется расстоянием между хвостовыми торцами крестовин двух переводов.  Достигается это тем, что между хвостовыми торцами крестовин укладывают две обратные кривые, разделенные прямой вставкой.

Схема сокращенного съезда между двумя параллельными путями.

Нормальный перекрестный съезд  между двумя прямыми параллельными путями имеет четыре комплекта стрелок, четыре острых крестовины, две острые крестовины, две тупые крестовины. Для расчета разбивки и укладки такого съезда должны быть известными все размеры одиночных обыкновенных стрелочных переводов, длины рельсов перевода, междупутное расстояние, конструкция и размеры глухого пересечения.

 Схема нормального перекрестного съезда между параллельными путями.

в) Для поворота на 1800 как отдельных единиц железнодорожного подвижного состава, так и целых поездов служат поворотные круги, путевые петли и путевые треугольники.

 Схема: а) путевого треугольника, б) разворотной петли.

г)  Одиночные стрелочные переводы.

д) Для сбрасывания с рельсов двубортных тормозных башмаков на путях подгорочного парка укладываются башмакосбрасыватели.   Башмакосбрасыватели по уровню и шаблону  устраиваются по нормам для острых крестовин.  При боковом износе усовика расстояние от его боковой нерабочей грани до начала остряка менее 93 мм не допускается. Не должно допускаться катание гребня колеса по вкладышам. Этим ограничивается вертикальный износ остряка и усовика. Сбрасывающие стрелки эксплуатируются по нормам для стрелок стрелочных переводов соответствующих типов и марок.

Башмакосбрасыватели типов Р50, Р65 колеи 1520мм:

* - на расстоянии 200 мм от острия остряка и до конца усовика.

Нормы устройства и содержания ширины желобов башмакосбрасывателя

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 21

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

2018

Лекция к занятию № 21 Тема: Стрелочные переводы.

Обыкновенный стрелочный перевод.

Стрелочный перевод - это устройство, предназначен для перевода подвижного состава с одного пути на другой.

Одиночные стрелочные переводы по геометрическим формам в плане разделяются на обыкновенные стрелочные переводы, в которых основной путь прямой, а ответвленный вправо (правосторонний) или влево (левосторонний) криволинейный (рис.а), разносторонние симметричные оба направления криволинейные, разветвляющие один путь на два под одинаковыми углами (рис. б), разносторонние несимметричные разветвляющие один путь на два под  разными углами (рис.  в),  несимметричные односторонней кривизны  один путь разветвляется на два односторонней кривизны под разными углами к оси прямого пути (рис. г).

Одиночные обыкновенные стрелочные переводы являются основным видом как среди одиночных стрелочных переводов, так и в системе многих других видов соединений и пересечений рельсовых путей.

Основными частями одиночного обыкновенного стрелочного перевода являются: стрелочная часть, крестовинная часть, соединительные пути.

Стрелочная часть состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, двух комплектов корневых устройств, переводного механизма с внешними замыкателями остряков, опорных и упорных приспособлений, скреплений.

Переводной            брусья

механизм

Стрелочная часть                      Соединительная часть                    Крестовинная часть

Посредством остряков осуществляется пропуск состава на то или иное направление.

Передний конец остряка в зоне прилегания его к рамному рельсу подвергается горизонтальной и вертикальной строжке. Горизонтальная строжка выполняется по плоскости, имеющей наклон к вертикали 1/5. Вертикальная строжка выполняется с целью создания наиболее благоприятных условий накатывания колес на остряк при противошерстном движении. Величина снижения остряка в результате строжки в различных сечениях видна из рисунка ниже.

 Схема постепенного понижения остряка относительно рамного рельса: I — рамный рельс; 2 — поверхность катания рамного рельса; 3 — поверхность катання рельса н остряка; 4 — остряк.

Корневое устройство остряка предназначено для закрепления его в корне и для обеспечения ему подвижности в горизонтальной плоскости. Оно бывает шкворневого типа, вкладышно-накладочного типа и в виде обычного стыка при гибких остряках.

Поперечное сечение острякового рельса ОР65.

Рамные рельсы от обычных путевых отличаются:наличием в шейках, кроме отверстий на концах для стыковых накладок, дополнительных отверстий для прикрепления упорных накладок или болтов, для прикрепления самого рамного рельса к стрелочным башмакам, а также деталей для монтажа корневого устройства и деталей запорного и переводного механизмов;формой в плане — один из них прямой, другой, к которому примыкает прямой остряк основного пути, изогнут в плане; подстрожкой боковой грани головки для укрытия начала остряка от удара подрезанных гребней колес. Рамные рельсы прикрепляют к брусьям с помощью стрелочного башмака, который состоит из подкладки, стрелочной подушки с пазухой для подошвы рамного рельса и упорки с деталями её крепления. Продольному и поперечному перемещению рамных рельсов препятствуют болты, проходящие через шейку рельсов, и упорки, прикреплённые к подушкам.

Упорка подпирает рамный рельс (1), положение которого в плане регулируется клином (4), распирающим упорку (5) и выступающую крайнюю часть подкладки. (2) стрелочная подушка, (3) подкладка.

Для обеспечения плотного прилегания остряков на всем протяжении остроганной их части к рамным рельсам и необходимого для свободного прохода гребней колес размера желоба между рабочей гранью рамного рельса и нерабочей гранью остряка на стрелках применяются тяги. Различают стрелочные переводные и соединительные тяги. Стрелочные 1 (соединительные для взаимного перемещения остряков ) связывают остряки, обеспечивая правильное их взаимное положение. Часть стрелочных тяг соединены стяжными регулировочными муфтами 2. Переводные тяги (рабочие)  передают усилие от переводного механизма на остряк для его перемещения.  перевода остряков из одного положения в другое. Рычаги 5 и соединительная тяга 4 необходимы для передачи усилия от электропривода б ко второй переводной тяге 3, обеспечивающей более плотное прилегание остряков в рабочем положении по всей длине их остроганной части к рамному рельсу и электрический контроль этого прилегания (через электропривод).

Схема стрелки с указанием всех тяг.

   Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется с помощью специальных устройств, включаемых в механическую или электрическую централизацию стрелок, или ручными переводными механизмами. Посредством  устройств электрической централизации, в которых перевод остряков выполняется при помощи электроприводов производится перевод, запирание и контроль положения остряков. Они должны обеспечивать плотное прилегание остряка к рамному рельсу в рабочем положении, не допускать замыкания стрелки при зазоре между прижатым остряком в его начале и рамным рельсом 4 мм и более и отводить отжатый остряк от рамного рельса на расстояние не менее 125 мм.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт  железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 22

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

2018

Лекция к занятию № 22 Тема: Стрелочные переводы.

Соединительная и крестовинная части стрелочного перевода.

Соединительная часть состоит из  рельсов переводной кривой, рельсов прямого направления, скреплений, брусьев.

Переводная кривая, соединяющая стрелку с крестовинной частью и ведущая на ответвление, устраивается обычно по круговой кривой, которая начинается от корня остряка. Конец переводной кривой обычно не доходит до стыка с усовиком крестовины на некую величину, на протяжении которой рельсовую нить укладывают по прямой. Прямая вставка п должна быть такой длины, чтобы прямой отрезок, был достаточным для размещения жесткой базы экипажа до ее входа в горло крестовины. Стыковые накладки при этом не должны доходить до горла крестовины. Кроме того необходимо, чтобы гребни колес, набегающие под углом на сердечник крестовины, при близком расположении к нему переводной кривой могли свободно помещаться в желобах крестовины.

При радиусе переводной кривой 200 м этому условию удовлетворяет длина прямого отрезка к не менее 1,5 м.

Переводные кривые не имеют возвышения наружного рельса. Только в случаях укладки переводов на кривых с односторонней кривизной обоих путей допускается возвышение наружного рельса не более 75 мм. Рельсы соединительной части надежно закрепляются от угона.

Подрельсовым основанием в стрелочных переводах, глухих пересечениях и башмакосбрасывателях служат деревянные и железобетонные переводные брусья. Укладываемые в путь деревянные переводные брусья и шпалы должны быть пропитаны антисептиками; их концы должны быть закреплены от растрескивания в соответствии с требованиями Инструкции по содержанию деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев железных дорог колеи 1520 мм ЦП/410 от 11.12.96 г. Брусья на стрелочных переводах располагаются в соответствии с утвержденными эпюрами для каждого типа и марки стрелочного перевода.

Эпюра стрелочного перевода – основной документ для его разбивки, состоит из схемы раскладки брусьев, схемы разбивки перевода с указанием всех параметров, спецификации элементов. До центра перевода брусья располагаются перепендикулярно оси прямого направления. От центра по направлению к крестовине постепенно поворачиваются на 3- 5 брусьях. Концы по прямому пути выравнивают по шнуру, расстояние от рабочей грани головки рельса 615 мм, по боковому к брусьям другой длины переходят, когда вылет составляет менее 490 м.

Самые короткие брусья имеют длину 3,0 м, самые длинные — 5,5 м. Количество брусьев в одиночном стрелочном переводе зависит от его марки.

Два переводных бруса, на которых располагается ручной переводной механизм стрелки, называются флюгарочными. В обыкновенных переводах они имеют длину 4,5 м. Для установки опор под соединительные тяги укладывают два бруса длиной по 3,5 м, а под промежуточную опору этой тяги — один.

Крестовинная часть стрелочных переводов состоит из собственно крестовины (сердечник и два усовика), двух стыковых устройств крестовины, двух контррельсов, лежащих против крестовины, опорных приспособлений, скреплений.

Тангенс угла а крестовины (отношение ширины хвоста сердечника к его длине называется маркой крестовины и стрелочного перевода и обозначается IN, где N — число марки. Согласно Правилам технической эксплуатации (ПТЭ) на железных дорогах применяют переводы следующих марок: 1/6, 1/9, 1/11, 1/18, на скоростных линиях 1/22.

Математическим центром или математическим острием острой крестовины (С) называется точка пересечения продолжения рабочих кантов сердечника крестовины. Практическое острие, которым заканчивается сердечник, имеет ширину 9—12 мм. Горлом крестовины называют сечение, где расстояние между рабочими кантами усовиков минимально (место первого перегиба усовиков). Промежуток от горла до практического острия крестовины, на котором гребни колес не направляются рельсовыми нитями, называется вредным пространством. Направление колес на этом участке осуществляется контррельсами, являющимися поэтому непременным дополнением к крестовине.

Одиночный обыкновенный стрелочный перевод:  1— переводной механизм; 2 — рамный рельс: 3 — острие остряка; 4 — остряк; 5 — корень остряка; б — усовик; 7 — сердечник.

Стрелки (кроме расположенных на горочных и сортировочных путях), в том числе централизованные, оборудуются приспособлениями для запирания их висячими замками. Для этого они имеют откидные запорные накладки. В закрытом положении они упираются в шейку остряка и предотвращают отставание его острия от рамного рельса.

В настоящее время эксплуатируются сборная конструкция острых крестовин с неподвижным сердечником типа общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой частью усовиков. В этих крестовинах сердечник  и наиболее изнашиваемые части усовиков  составляют собой единую конструкцию, отлитую из высокомарганцовистой стали аустенитного класса.

Литые части усовиков снизу имеют обработанные наклонные поверхности, которые опираются на подошвы рельсовых усовиков. Литая часть крестовины после обработки скрепляется с рельсовыми усовиками с помощью горизонтальных болтов. При этом верхней своей частью она помещается в вырезы на головках усовиков.

Для уменьшения неровности, которую преодолевает колесо при перекатывании с усовика на сердечник и обратно, и увеличения площади опирания его на оба эти элемента литые части усовиков имеют повышение над поверхностью катания рельсовых усовиков (см. рисунок ниже). Оно начинается от переднего стыка врезки литой части усовика в рельсовую, в сечении сердечника шириной 20 мм достигает 6 мм, затем постепенно уменьшается и в сечении сердечника шириной 35 мм сводится к нулю. В зоне наибольшего повышения поверхность катания усовиков имеет поперечный уклон крутизной 1:20. К переднему стыку врезки и сечению сердечника 35 мм этот уклон так же сводится к нулю.

Понижение сердечника относительно уровня головки рельсовых усовиков в его сечении шириной 12 мм принято 4 мм, от сечения шириной 20 мм до хвостового торца неизношенный сердечник находится в одном уровне с поверхностью катания.

Крестовина сборная с сердечником типа обшей отливки с изнашиваемой частью усо- виков:1 — литая изнашеваемая часть усовика: 2 — рельсовая часть усовика; 3 — сердечник. 4 — врезка литой части усовика в рельсовую.

 Продольный профиль и план сборных крестовин типа общей отливки с изнашиваемой частью усовиков:I — линия усовика; 2 — линия сердечника; 3 — положение горла; 4 — положение математического центра крестовины; 5 и 6 — положения сечений сердечника соответственно шириной 12 н 35 мм; 7 — литая часть усовика.

В зоне перекатывания колес с усовика на сердечник и обратно происходит износ металла за счет его смятия, что приводит к потере примерно половины высоты усовиков и сердечника, допускаемой по износу. С учетом этого делается запас металла по высоте сердечника и усовиков примерно на 2 мм для того, чтобы после завершения наклепа высокомарганцовистой стали траектории перекатывания колес в отмеченной зоне были более благоприятны по геометрическим параметрам неровности.

Контррельсы служат для направления движения колесной пары при проходе по вредному пространству крестовины, ограничения поперечного смещения в рельсовой колее колесных пар подвижного состава, а также уменьшения износа. Расположены там, где  имеет разрыв рельсовая нить, поэтому гребень в этом месте не направляется, что может привести к попаданию гребня в враждебный желоб.

 Контррельс своей средней частью должен перекрывать вредное пространство от горла до сечения сердечника шириной 40 мм. От среднего участка контррельса в обе стороны делаются прямолинейные отводы, которые изгибаются под углом, примерно равным углу удара в остряк. На выходах и входах контррельса устраиваются желоба 88—90 мм. Контррельсы могут изготовляться как из обычных путевых рельсов, так и из рельсов специального профиля.

В стрелочных переводах без подуклонки рельсы соединительной части укладывают на плоские подкладки. Несколько подкладок за корнем остряка являются общими для двух рельсовых нитей, которые крепятся к этим подкладкам с ребордами при помощи жестких клемм, в роли прикрепителей клеммные болты и упругие клеммы

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 23

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

2018

Лекция к занятию № 23 Тема: Стрелочные переводы.

Контроль состояния стрелочного перевода.

Контроль состояния стрелочного перевода осуществляется дорожным мастером и бригадиром пути путем проведения  промеров  с оформлением результатов в книгах промеров формы ПУ 29. Измерения производятся в местах контрольных измерений: в стыках рамных рельсов,  в начале остряков, в корне остряков на боковой  и прямой путь,  в середине переводной кривой,  в конце переводной кривой,  передний стык крестовины,   критические расстояния от рабочей грани контррельса до рабочих граней усовиков и сердечника, в месте,  где  ширина  его равна 40 мм,  задний стык  крестовины. Так же контролируется ширина желобов между усовиками и сердечником и контррельсом и ходовым рельсом.

       По уровню стрелочный перевод содержат, так же как и примыкающие к нему пути (6мм).            

Ширина рельсовой колеи на стрелочных переводах не должна быть более 1546 мм и менее 1512 мм.