Конструкция верхнего строения пути

Строение железнодорожного пути

Строительство железных дорог существенно отличается от строительства дорог автомобильных или строительства зданий.

Километры железных дорог несмотря на свою внешнюю схожесть имеют отличия, в каждом новом проекте оцениваются особенности участка и разрабатываются решения для верхней и нижней частей пути.

Нижним строением называется подготовленная часть земляного полотна, верхним строением –– система из рельсов и шпал, скрепленных между собой. Также при преодолении препятствий, к примеру рек или озер, когда отсутствует твердая земная поверхность, нижнее строение пути возводится отдельно, к примеру, строится мост или путепровод. Каждая железнодорожная линия имеет свой уклон и ось пути. При проектировании всегда стремятся минимизировать объем работ, поэтому выбирают профиль, который позволяет использовать естественные очертания рельефа, ровные участки называются площадками.

По функции пути делятся на:

• главные, которые соединяют станции;
• станционные, используемые для приема, стоянки, погрузки-разгрузки составов;
• технические, используемые для обслуживания составов, к примеру улавливающие тупики.

Рисунок 1. Железнодорожный путь. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Конструкция верхнего строения пути

Основная нагрузка от движущегося состава приходится на верхнее строение пути. В его задачи также входит передача нагрузки на основание и направление движения состава. Поэтому оно должно быть прочным и надежным.

Верхнее строение состоит из следующих частей:

• балластовый слой, обычно в виде засыпки щебнем или гравием;
• шпалы, они могут быть деревянными, железобетонными или металлическими;
• противоугоны;
• промежуточные рельсовые крепления;
• рельсы с креплениями.

Рельсы изготавливают из углеродистой стали в соответствии с требованиями ГОСТа. Для скрепления рельсов и шпал используют рельсовые крепления и противоугоны.

К верхнему строению также можно отнести стрелочный перевод и мостовое полотно.

Тип верхнего строения зависит от природно-климатических условий и требуемой грузоподъемности. Всего применяется три типа рельсов. Р -5 0 или нормальный тип имеет самое большое распространение, тип Р-65 применяется при повышенных требованиях к грузоподъемности и тип Р-75 применяется в случае особо большого тоннажа. Нормы для Р-50 составляют 350 миллион тонн, для Р-75 – 500 миллионов тонн.

Рисунок 2. Схема, в которой обозначены основные элементы верхнего строения пути. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Стандартная длина рельса составляет 25 метров, для укладки на внутренних нитях используют укороченные рельсы. Все размеры рельсов регламентированы ГОСТом. К примеру рельс Р50 имеет высоту 152 мм, ширину основания 132 мм, верхняя часть рельса имеет ширину 70 мм, высота верхней части 46, 2 мм, толщина стенки 29 мм.

Самыми распространенными являются деревянные шпалы, они обладают хорошей упругостью и легко демонтируются при проведении ремонтных работ. Для изготовления шпал подходит древесина ели, сосны, березы или кедра. Их недостатком является небольшой срок службы, который значительно сокращается при неблагоприятных погодных условиях и высоких эксплуатационных нагрузках. Несколько увеличить срок службы позволяют антисептики и пропитки.

Железобетонные шпалы не столь экономичны в производстве и обладают меньшей упругостью, но их также применяют при соответствующем обосновании. Самый длительный срок службы у металлических шпал, но они подвержены коррозии и имеют высокую электропроводность.

Возведение верхнего строения пути начинают только после окончания работ по устройству нижней части. Сборка звеньев осуществляется в местах укрупнительной сборки, а на месте ведется монтаж за счет наращивания нужной длины рельсошпальной решетки. Звеносборочные базы могут быть оборудованы полуавтоматическими линиями при значительном объеме работ. Также заранее готовятся такие элементы как стрелочные переводы.

После монтажа решетки выполняют засыпку балластными материалами. Обычно используют местные материалы с целью экономии на транспортировке. Завоз балласта осуществляется железнодорожным транспортом, нужный объем распределяется вдоль пути. Поэтому после этой операции требуется подъем пути и выправка. Завершающим этапом является отделка балластной призмы и устройство переездов и путевых знаков.