6. Прогрессивные конструкции верхнего строения
6.1. Бесстыковой путь
Бесстыковой путь — наиболее прогрессивная и совершенная конструкция. По способу эксплуатации он может быть температурно-напряженным без периодической (сезонной) разрядки температурных напряжений и температурно-напряженным с периодической разрядкой температурных напряжений. Принципиальной разницы в работе пути этих двух видов нет. Отличие лишь в том, что путь первой разновидности работает при фактической годовой температурной амплитуде данной местности, поэтому ему отдается предпочтение.
Бесстыковой путь, требующий сезонных (весной и осенью) разрядок напряжений, используют в тех случаях, когда по местным условиям (большая амплитуда колебаний температуры, тяжелый обращающийся подвижной состав, недостаточная мощность конструкции пути и т. п.) напряжения в рельсовых плетях могут превышать допускаемые или когда не обеспечивается устойчивость пути.
Основные особенности температурно-напряженного бесстыкового пути — значительные дополнительные температурные напряжения в рельсах и перемещения концевых участков от изменения температуры. Это обусловливает специальные требования к конструкции верхнего строения и к технологии укладки, содержания и ремонта пути.
Главнейшие требования к конструкции бесстыкового пути сводятся к следующему:
- рельсы должны обладать запасом прочности при работе на изгиб и кручение для компенсации температурных напряжений, равным 125—150 МПа (1250—1500 кгс/см2);
- рельсо-шпальная решетка должна обеспечивать устойчивость пути против его выброса при нагревании рельсов;
- балластная призма должна оказывать сопротивление перемещению в ней шпал;
- рельсовые скрепления должны препятствовать изменению начального зазора в стыке плетей более чем на 10—12 мм при максимальном возможном изменении температуры рельса. Прикрепление рельсов к шпалам должно препятствовать угону и образованию значительного зазора зимой. Для этого промежуточное скрепление должно обеспечивать погонное сопротивление не менее 250 Н/см (25 кгс/см) по одной рельсовой нити, а стыковое соединение—сопротивление не менее 300 и 400 кН (30 и 40 те) соответственно для рельсов типов Р50 и Р65.
Рис. 14. Схемы соединения рельсовых плетей:
а—уравнительными рельсами; б—уравнительными приборами;
1—уравнительный пролет из 3—4 рельсов; 2 — бесстыковая плеть; 3 — уравнительный прибор
В зависимости от способа соединения рельсовых плетей путь может быть с уравнительными рельсами или с уравнительными приборами на каждом конце петли.
При первом варианте (рис. 14, а) между рельсовыми плетями укладывают 3—4 обычных звена с рельсами длиной 12,5 м. Во время разрядки температурных напряжений эти рельсы убирают, понуждают удлиниться плети. Затем, закрепив плети, на место убранных рельсов укладывают обычные и укороченные на столько, на сколько удлинились плети после разрядки в них напряжений. Рекомендуется применять плети не короче 150 — 200 м.
При втором варианте (рис. 14, б) вместо уравнительных рельсов укладывают уравнительные приборы, которые напоминают узел стрелки (остряка и рамного рельса). Прибор обеспечивает свободное перемещение концов плетей до 50 см. Опыт показал, что уравнительные приборы усложняют содержание пути и вызывают дополнительные динамические воздействия на путь.
Существенный недостаток бесстыкового пути, требующего периодической разрядки температурных напряжений,— большая трудоемкость работ по разрядке, поэтому предпочтение отдают бесстыковому пути, не требующему периодической разрядки.
Бесстыковой путь — прогрессивная конструкция. Он позволяет экономить металл за счет уменьшения количества стыковых скреплений; снизить динамическое воздействие на путь, возникающее в стыках; уменьшить износ рельсов и ходовых частей подвижного состава; сократить выход из строя рельсов по стыковым дефектам; уменьшить сопротивление движению поездов; снизить расходы на содержание и ремонт пути и подвижного состава. Например, если вместо рельсов длиной 12,5м уложить плеть из рельсов типа Р65, то за счет ликвидации стыков на 1 км экономится 7,8 т металла.
Срок службы рельсов бесстыкового пути возрастает примерно на 20 % по сравнению со стыковым, деревянных шпал — на 8—13 %, балласта (до очистки) — на 25 %. Расход рабочей силы и средств на текущее содержание 1 км бесстыкового температурно-напряженного пути снижается по сравнению со звеньевым путем на 25—30 %, а пути с периодической разрядкой—на 10—15%.
В СНГ бесстыковой путь применяется с 1955 г. Опыт показал, что самое слабое место в таком пути — уравнительные пролеты, где путь сильно расстраивается. Затраты материалов и труда на содержание и замену уравнительных пролетов велики.
Технические указания на укладку и содержание бесстыкового пути расширили по сравнению с первым опытом сферу укладки такого пути. Например, разрешается укладывать плети в кривых радиусом не менее 350 м и на мостах пролетом до 68 м. Даны рекомендации по укладке сварных плетей длиной до 950 м, сокращению в уравнительных пролетах количества рельсов, использованию для рельсов Р65 шестидырных накладок. В опытном порядке в СНГ укладываются плети длиной, равной длине блок-участка.
Большое распространение бесстыковой путь получил и за рубежом: в ФРГ длина плетей колеблется от 900 м до нескольких километров, в США 122—500 м, во Франции 800 м. Интенсивно расширяется полигон бесстыкового пути в Венгрии, Польше, Австрии, Англии.
С.В. Амелин, Г.Е. Андреев, Устройство и эксплуатация пути
Г. М. Шахунянц, Железнодорожный путь
В. Б. Каменский, Пособие монтеру пути
Достарыңызбен бөлісу: |