Тема 1 Железнодорожный путь
жүктеу/скачать 1,82 Mb.
|
2017 УиЭП Курс лекций
| К нижнему строению относятся земляное полотно, мосты и тоннели.
Земляное полотно выравнивает земную поверхность, воспринимает давление от подвижного состава и верхнего строения пути и передает его на земную поверхность. Основными видами земляного полотно являются насыпи, выемки, полунасыпи - полувыемки и нулевые места. Различное строения и сооружения размещают на таком расстоянии от рельсовой колеи, чтобы они не мешали беспрепятственному и безопасному движению подвижного состава. Допускаемые наибольшие размеры подвижного состава и его предельное очертание должны быть такими, чтобы при движении между ним и строениями был гарантированный пространства. Это определяется габаритами приближения строений и подвижного состава, на которые имеются государственные стандарты. Железные дороги СНГ проходят в различных, нередко в сложных климатических и геологических условиях (в районах вечной мерзлоты, по болотам и берегам морей, в поймах рек, в оползневых и горных районах, в песчаных пустынях) и подвергается непосредственному воздействию атмосферных и климатических факторов .В знойные дни рельсы, нагреваясь стремятся удлиниться, при понижении температуры – укоротиться. В зимние периоды промерзает грунт и балласт, увеличивается жесткость пути и хрупкость рельсов; вода замерзающая в грунте, при значительном ее содержании может вызывать недопустимые искажения профиля пути (пучины) и усилить ударно – динамические воздействия на путь. Снегопады и метели могут привести к заносам пути, а весенние воды и дожди – к его размывам. Путь есть единая конструкция, в которой все элементы работают совместно. Изменения в конструкции или работе хотя бы одного элемента вызывают изменения в работе каждого из них и пути в целом, во взаимодействии пути и подвижного состава, в расходах по содержанию и ремонту пути и подвижного состава (в части, зависящей от пути). Конструкция пути, работа пути в целом и каждого его элемента, сроки службы и расходы по содержанию и ремонту пути определяются объемом и условиями эксплуатационной работы (грузонапряженностью линии, массой и скоростями движения поездов, конструкциями экипажа, нагрузками от колесных пар на рельсы, родом тяги, видами средств сношения, характером перевозимых грузов и т. п.). Местные особенности (климатические, геологические и др.) играют при этом существенную роль. Система организации работ по сооружению пути, его содержанию и ремонту и механизация путевых работ в ряде случаев влияют на выбор конструкции, и ее дальнейшее развитие и усовершенствование. Экономическая целесообразность и общегосударственные интересы и задачи определяют окончательный выбор конструкции пути и его элементов, системы организации механизации работ по сооружению, содержанию, ремонту и усилению пути. Железнодорожный путь является инженерным сооружением, выполняющим тяжелую работу в трудных условиях. По пути проходят поезда большой массы с высокими скоростями. Колеса подвижного состава давят на рельсы с большой силой, которая при движении увеличивается иногда в 1,5 раза и более. Наличие неровностей на колесах и в пути, стыковых зазоров, вредного пространства, отступлений от норм содержания пути и подвижного состава (в пределах допусков), а также необрессоренных масс и колебания надрессорного строения приводят к тому, что вертикальные и горизонтальные силы, передаваемые на рельсы от подвижных нагрузок, быстро меняются во времени. Эти нагрузки, перемещающиеся с большими скоростями, воздействуют на пару сравнительно тонких рельсовых нитей, лежащих на поперечинах толщиной 15—17 см, погруженных в насыпной материал. Железные дороги СНГ проходят в различных, нередко в сложных климатических и геологических условиях (в районах вечной мерзлоты, по болотам и берегам морей, в поймах рек, в оползневых и горных районах, в песчаных пустынях) и подвергаются непосредственному воздействию атмосферных и климатических факторов. В знойные дни рельсы, нагреваясь, стремятся удлиниться, при понижении температуры—укоротиться. В зимние периоды промерзает грунт и балласт, увеличивается жесткость пути и хрупкость рельсов; вода, замерзающая в грунте, при значительном ее содержании может вызвать недопустимые искажения профиля пути (пучины) и усилить ударно-динамические воздействия на путь. Снегопады и метели могут привести к заносам пути, а весенние воды и дожди — к его размывам. Непрерывному воздействию на путь проходящих поездов и природных факторов требуется все время противопоставлять непрерывное содержание его в исправном состоянии, так как даже небольшие отступления от нормальной ширины колеи и правильного положения пути в плане и вертикальной плоскости могут привести к тяжелым последствиям. Непрерывное содержание пути — его верхнего строения, земляного полотна, искусственных сооружений и всех водоотводных, укрепительных, защитных и других устройств пути — в исправном состоянии является главнейшей задачей ведения путевого хозяйства. Эта задача решается правильной организацией текущего содержания пути и своевременным производством его ремонтов в необходимом объеме и высокого качества. Основой текущего содержания пути являются предупреждение появления неисправностей, ликвидация появляющихся дефектов немедленно по их обнаружении, обеспечение длительных сроков службы всех элементов пути и содержание его в чистом и опрятном состоянии. Текущее содержание включает в себя заботливое, хозяйское отношение к пути, систематический непрерывный надзор за его состоянием и уход за ним, изучение причин появления неисправностей и выполнение необходимых работ, виды, объемы и сроки которых устанавливаются с учетом времени года и местных условий. При работе пути под нагрузкой он приходит в напряженное состояние и в нем возникают упругие и остаточные деформации. Упругие деформации, полностью исчезающие после снятия нагрузки, не должны быть чрезмерно большими и различными по величине в разных сечениях пути под одной и той же нагрузкой. Остаточные деформации (в том числе износ рельсов, шпал, балластного материала и т. п.), возникающие в результате работы пути под нагрузкой и воздействия природных факторов, должны быть минимальными, медленно протекающими во времени и равно - мерно проявляющимися по длине пути. Вследствие износа и накопления остаточных деформаций (повреждаемости) элементов пути отдельные его части или их комплекс периодически подвергают массовой замене. Для этого проводятся ремонты пути. Кроме того, приходится считаться с тем, что балластный слой непосредственно под шпалами работает под нагрузкой в области упруго-остаточных деформаций. При правильном текущем содержании пути остаточные деформации балластного слоя должны развиваться медленно и равномерно на всем протяжении пути, тем не менее их накопление требует периодического исправления продольного профиля пути и приведения его к проектному очертанию сплошной подъемкой пути на балласт. С течением времени балластный слой загрязняется, балласт, хорошо пропускающий воду, начинает терять это качество и несущая способность балластного слоя снижается. Рядом мер загрязненность балластного слоя сводится к минимуму. Однако полностью защитить балластный слой от загрязнения, как показывает опыт, пока не удается. В связи с этим периодически требуется очистка или замена балластного слоя. Следовательно, ремонт пути вызывается износом и повреждаемостью его элементов, накапливающимися остаточными деформациями и загрязнением балластного слоя, но отнюдь не неудовлетворительным состоянием колеи, которое не должно допускаться при надлежащем содержании пути. При ремонтах пути одновременно производится и необходимое его усиление. Иногда потребность в усилении пути определяет срок назначения ремонта. Для коренного усиления пути в необходимых случаях осуществляется его реконструкция, которая обычно ведется на целых направлениях не только по главным, но и по станционным путям. Следует особо подчеркнуть, что состояние пути, интенсивность динамических воздействий на него подвижного состава, объем работ, их характер и расходы по текущему содержанию пути в очень большой степени зависят от своевременности, объема и качества проводимых ремонтов. Например, большое значение имеет такое уплотнение балластного слоя в процессе ремонта, в результате которого балластный слой в период между ремонтами будет работать от нагрузки практически только в упругой стадии. Только одно это может существенно снизить уровень динамических взаимодействий подвижного состава и пути, уменьшить в несколько раз расходы на текущее содержание пути и увеличить периоды между ремонтами. Правильные подбор, сортировка и укладка материалов верхнего строения в путь при строительстве и ремонтах (например, сплошная смена шпал с подбором их по состоянию и размерам) могут существенно увеличить однородность пути и снизить уровень динамических взаимодействий подвижного состава и пути, что улучшит состояние пути, уменьшит потребность в его текущем содержании и увеличит периоды между его ремонтами. Тщательное, высококачественное текущее содержание пути в свою очередь удлиняет периоды между ремонтами. Поэтому вопросы выбора конструкции пути и отдельных его элементов, организации укладки, содержания и ремонта пути. Должны рассматриваться комплексно в единой и неразрывной связи между собой, с учетом назначения железнодорожного пути — обеспечить безопасный пропуск поездов с установленными скоростями и безусловное выполнение и перевыполнение государственного плана перевозок наиболее целесообразным способом. Чем выше грузонапряженность линии, скорости движения и нагрузки от колесных пар подвижного состава, тем сложнее текущее содержание пути и больше объем выполняемых при этом работ, тем чаще требуются ремонты пути, тем труднее и сложнее они становятся и тем большие расходы вызывают. Например, в пути имеется большое количество таких мелких элементов, как шпалы. При текущем содержании пути ухаживают за каждой шпалой, следят за их состоянием и положением в балластном слое, немедленно устраняют их просадки в балласт, как только они появятся, и восстанавливают плотность балласта под шпалами. По мере увеличения грузонапряженности, нагрузок от колесных пар и скоростей движения все эти работы приходится выполнять все чаще, и они становятся все труднее. Все это требует в еще большей степени, чем в какой-либо другой строительной конструкции, перехода на крупнопанельные, крупноблочные элементы пути, создающие несравненно большую его однородность, меньшее сопротивление движению поездов, самые благоприятные возможности для наиболее полной механизации текущего содержания, существенно уменьшающие расходы по содержанию и ремонту пути. Чем выше грузонапряженность, больше скорости движения и нагрузки от колесных пар, тем больше оснований иметь путь более мощной конструкции, с длинными рельсовыми плетями, лежащими на основании из сборного предварительно напряженного железобетона, с высокопрочными и износостойкими рельсами, обладающими высокой сопротивляемостью контактным и местным напряжениям, и скреплениями, обеспечивающими оптимальную упругость пути, возможность регулировки положения рельсов по высоте и в плане, малодетальными, прочными и долговечными. На искусственных сооружениях (мостах, тоннелях) и в метрополитенах все более широкое применение находят конструкции верхнего строения пути без балластного типа, которые в сочетании с бесстыковыми рельсовыми плетями имеют высокую стабильность и экономичность в эксплуатации. В качестве подрельсовых оснований испытывается железобетонные плиты и рамы. На дорогах СНГ длинные рельсовые плети лежат на протяжении 55 тыс. км. Укладка их продолжается темпом около 5 тыс. км в год. Ту или иную конструкцию пути выбирают на основании технико-экономического сравнения вариантов. При этом изучают и отрабатывают каждую конструкцию пути из числа сравниваемых, так же как и технологию, механизацию и автоматизацию работ по устройству, содержанию и ремонту этих конструкций. При том разнообразии грузонапряженности, которое имеется на дорогах СНГ, от весьма незначительной на ветвях местного назначения до грузонапряженности главнейших магистралей, превышающей 100 млн. т-км брутто на 1 км одиночного пути в год, при большом различии климатических и геологических условий, очевидно, должны существовать и различные типы пути, его верхнего строения и земляного полотна. Задача заключается в том, чтобы применять для каждых конкретных условий наилучшие типы. Для этого в современных условиях бурного технического прогресса требуются постоянное улучшение и совершенствование существующих типов и изыскание новых, использование современных материалов, разработка наиболее целесообразных конструктивных решений и открытие новых возможностей. Рельсовая колея образована из рельсов, шпал, скреплений и других элементов, которые вместе составляют верхнее строение пути. Верхнее строение пути укладывают на земляное полотно, представляющее собой заранее подготовленную поверхность земли, которое в совокупности с искусственными сооружениями в местах пересечения железнодорожным путём рек, крупных ручьёв, оврагов и т. п. образуют нижнее строение пути. К устройствам железнодорожного пути также относят стрелочные переводы, водоотводные и укрепительные устройства, путевые знаки. жүктеу/скачать 1,82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|