1 – двухвитковая шайба; 2 – шуруп; 3 – подкладка; 4 – клеммный болт;

5 – клемма; 6 – подрельсовая площадка; 7 – прокладка под подкладку

12.Конструкции промежуточных рельсовых скреплений для железобетонных шпал

Скрепления для железобетонных шпал. В отличие от дерева железобетон обладает повышенной прочностью на сжатие, что позволяет широко применять бесподкладочные промежуточные скрепления, осуществлять подуклонку рельса за счет наклона подрельсовой площадки, передавать на бетон значительные боковые усилия. В то же время высокая жесткость и электропроводность железобетона вызывают необходимость применения в узлах скрепления электро и виброизолирующих деталей. Типовым промежуточным скреплением для железобетонных шпал является раздельное клеммно-болтовое скрепление КБ (рис. 3.45), в котором рельс к подкладке прижимается жесткими клеммами, надеваемыми на клеммные болты; фигурные головки болтов заводятся в пазы подкладочных реборд. Под гайки клеммных болтов ставятся упругие шайбы. Металлические подкладки укладывают на наклонную (для обеспечения подуклонки рельсов) подрельсовую площадку, заглубленную в тело шпалы на 15-25 мм. Для электро и виброизоляции на бетон под подкладку кладут резиновую прокладку толщиной 6-8 мм. Подкладка крепится к шпале закладными болтами; при этом головки болтов опираются на замоноличенную в бетон металлическую шайбу, которая при затяжке монтажных гаек равномерно распределяет нагрузку на бетон. Электроизоляция подкладок от шпал осуществляется нашпальной прокладкой и втулкой из текстолита, надеваемой на стержень закладного болта. Недостатками конструкции типа КБ являются многодетальность (21 деталь в каждом узле скреплений), материалоемкость (общая масса металлических и полимерных деталей на 1 км пути составляет соответственно 41,6 и 2,1 т) и наличие ок. 16 тыс. болтов на 1 км пути, содержание которых (очистка от грязи, смазка, подтягивание гаек) требует больших затрат.

13.Противоугоны. Схемы их расстановки

Угон железнодорожного пути - продольное перемещение рельсов по подрельсовому основанию, как правило, в сторону движения поезда, происходящее при проходе по пути колес подвижного состава.

Рис: Пружинный противоугон дляР65

Основные причины угона рельсов:

• "забег" подошвы рельса

относительно основания на величину Δх

при изгибе его под воздействием вертикальной колесной нагрузки;

- действие продольных сил и сил сопротивления движению подвижного состава;

- удары в стыках.

Продольные силы, вызывающие угон рельсов, должны быть от рельсов переданы на подрельсовое основание и далее на балласт. Для этого на участках пути с непротивоугонными промежуточными скреплениями на подошву рельсов ставят противоугоны.

В качестве противоугонов применяют скобы, надеваемые на подошву рельсов. Они передают силы угона либо на путевые подкладки, либо на шпалы.

Противоугоны у шпал устанавливаются со стороны преобладающего размера движения поездов; при появлении следов угона рельсов в противоположную сторону противоугоны устанавливаются и с другой стороны шпал.

Виды противоугонов:

а) пружинный;

б) самозаклинивающийся:

1- скоба; 2 – клин.;

в) фартучного типа:

1,2,3 – элементы рельса; 4- скоба

противоугонная; 5- клин; 6- фартук (якорь)

Количество противоугонов, устанавливаемых на одно рельсовое звено, зависит от интенсивности проявления угона. Противоугоны ставят симметрично относительно середины звена на обоих рельсовых нитях к одной и той же шпале

14.Сроки службы промежуточных скреплений и меры по их продлению

При звеньевом пути на деревянных шпалах скрепления снимаются одновременно с рельсами, при этом 70— 80 % подкладок и около 50 % костылей можно использовать повторно.

Выход металлических подкладок скрепления КБ-65 определяется их изломом в результате возникновения усталостных трещин, расположенных в средней их части параллельно оси рельсовой нити. Развитию усталостных процессов способствует износ опорных поверхностей подкладок и накопление остаточных деформаций. Уменьшение толщины подкладок на 1 мм вызывает увеличение напряжений в подкладке на 12—15 %.

Отказы клеммных болтов происхо­дят в основном из-за срыва нарезки, а закладных — вследствие изгиба стерж­ней при угоне пути.

Для клеммных болтов, эксплуатиру­емых в средней части плети и в преде­лах уравнительных пролетов, сроки службы составляют соответственно 2,1 млрд т брутто и 1,5 млрд т брутто.

Основными амортизирующими эле­ментами скреплений КБ-65 являются подрельсовые и нашпальные проклад­ки. В начале 70-х годов в качестве материала подрельсовых прокладок использовался кордонит и полиэтилен, которые не обладали необходимой уп­ругостью, прочностью и коэффициен­том трения. В связи с этим с конца 70-х годов было начато массовое про­изводство подрельсовых прокладок из технической резины РП-101 и резино­кордовых прокладок толщиной 8 мм. Срок службы подрельсовых прокла­док в середине рельсовых плетей оп­ределяется периодом наработки 550— 600 млн т брутто, а резино-кордовых — 650—850 млн т брутто. На уравни­тельных пролетах при засоренности балласта более 20 % срок службы под­рельсовых прокладок не превышает 300 млн т брутто.

Нашпальные прокладки с конца 70-х годов изготавливают из резины ЦП-153 толщиной 10 мм. Эти про­кладки обеспечивают удовлетвори­тельную работоспособность рельсош­пальной решетки в пределах нара­ботки 800—900 млн т брутто в средней части плети и 600 млн т брутто в пределах уравнительных про­летов.

Для повышения срока службы рельсовых скреплений необходимо совершенствовать их конструкцию, соблюдать технологию изготовления и улучшать текущее содержание пути. На срок службы полимерных деталей большое влияние оказывает материал, из которого они изготовлены.

19.Деревянные шпалы, достоинства и недостатки. Борьба с износом шпал

Порода древесины для шпал может быть разная (например, Красный клён или Эвкалипт), в некоторых странах предпочитают дуб, а в некоторых, в силу экономических причин, древесину хвойных пород, преимущественно сосну, хотя такие шпалы более подвержены износу. Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.

Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругость, лёгкость обработки, высокие диэлектрические свойства, хорошее сцепление с щебёночным балластом, малая чувствительность к колебаниям температуры. Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м. Срок службы таких шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от 7 до 40 лет.

Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны. 

Деревянные шпалы подразделяются на три вида: 1. обрезные (отёсанные со всех 4 сторон) 2. полуобрезные (отёсанные только с 3 сторон) 3. необрезные (отёсанные только сверху и снизу)

Деревянные шпалы пропитанные

Пропитка шпал осуществляется каменноугольными маслами, креозотом, либо антисептиками ЖТК для пропитки железнодорожных шпал. В настоящее время в России пропитка осуществляется методом «вакуум-давление-вакуум», этот метод нормирован ГОСТ.Для пропитки деревянных шпал производители используют комплекс оборудования: автоклавы, сушильные камеры, котлы-парообразователи и пр.

20.Железобетонные шпалы. Достоинства и недостатки. Конструкция железобетонных шпал

Железобетонные шпалы представляют собой железобетонные балки переменного сечения. На таких балках имеются площадки для установки рельсов, а также отверстия под болты рельсошпального скрепления .Железобетонные шпалы изготавливаются с предварительным натяжением арматуры. Технология изготовления железобетонных шпал следующая: в специальную форму помещаются струны арматуры, которым придаётся натяжение (в зависимости от назначения шпалы, обычно 180 атм.), форма заполняется бетоном и уплотняется вибрацией. Затем форма разбирается, отправляется в пропарочную камеру, где бетон затвердевает, после чего напряжение со струн передают на бетон и форма переворачивается (кантуется). Такой способ изготовления шпал придаёт им упругость и предохраняет шпалу от раскола под подвижным составом.

Достоинства железобетонных шпал: практически неограниченный срок службы вследствие высокой механической прочности и неподверженности гниению, что обуславливает возможность повторного использования шпал, а также использования на грузонапряжённых участках пути, Большая устойчивость пути, Стабильность ширины рельсовой колеи за счет использования более совершенных промежуточных скреплений, Однородность упругих св-в, Сохранение лесов. Недостатки: повышенная жёсткость, большая стоимость и вес, возможность усталостного разрушения бетона, Хрупкость и чувствительность к ударам, Электропроводность, сложность промежуточных скреплений.

21.Срок службы шпал

Срок службы деревянных шпал зависит в основном от следующих факторов: а) породы леса и его качества, пропитки шпал антисептиками и качества пропитки, в) типа путей (открытые и закрытые), г) конструкции пути, д) водоотвода от пути, е) нагрузки и грузонапряженности данного участка, ж) качества содержания пути. Пропитка шпал антисептиками в значительной степени предохраняет от загнивания и тем увеличивает срок службы. Введение на трамвайных путях металлических подкладок увеличило срок службы шпал. Породы леса оказывают также большое влияние на срок службы шпал. Еловые шпалы служат меньше сосновых на 20-25% по времени. Срок службы шпал зависит в значительной степени от конструкции путей и водоотвода. Наиболее продолжителен он при шпально-брусковом основании. Шпалы не получают механического износа вследствие передачи нагрузки на них через деревянные брусья и, кроме того, имеют более однородную (в смысле влажности) среду, находясь глубже от поверхности земли. В результате загнивание шпал замедляется. Засыпка открытых путей балластом до головки рельса, а тем более замощение путей увеличивают срок их службы, уменьшая интенсивность загнивания шпал.

Нормативные сроки службы железобетонных шпал на дорогах нашей страны пока не регламентирован. Предварительное обобщение опыта применения железобетонных шпал дает основание считать, что наработка тоннажа при рельсах Р65 со скреплением КБ составляет не менее 2000 млн т брутто. Общий выход железобетонных шпал в дефектные при всех видах ремонта и текущем содержании не превышает 5-6% после пропуска 1 млрд т брутто. При этом примерно 60 % дефектов шпал связано с эксплуатацией пути, а 40% - с изготовлением шпал.

На малодейственных линиях реальный срок службы железобетонных шпал – 50 лет.

22.Назначение балластного слоя. Требования, предъявляемые к нем

Назначения:

· Балластный слой должен упруго воспринимать давления от шпал и равномерно передавать на возможно большую поверхность земляного полотна.

· Должен обеспечивать стабильное проектное положение рельсо-шпальной решетки в процессе эксплуатации.

· Обеспечивать возможность выправка пути в профиле и плане .

· Препятствовать потери несущей способности земляного полотна.

· Участвовать в формировании оптимальной упругости подрельсового основания.

· Обеспечивать нормальную работу рельсовых цепей автоблокировки.

- Быстро отводить воду из балластной призмы на основно площадки земляного полотна

Требования:

· Прочность (не должен дробиться и крошиться при уплотнении).

· Водо и морозоустойчивость.

· Хорошая сопротивляемость перемещениям рельсошпальной решетки.

· Технологичность.

· Экономичность.

· Низкая электропроводность.

- шероховатость.

- Дренирующие св-ва .

- устойчивость против атмосферных воздействий.

23.Показатели прочности путевого щебня. Фракционный ( зерновой) состав путевого щебня

Щебень – это сыпучий материл неорганического происхождения, состоящий из зерен размером от 5 миллиметров и выше. Получают щебень с помощью дробления гранита (горной породы), валунов и гравия.

Технические характеристики щебня представлены в основных его свойствах:

Фракционный состав щебня – по крупности зерен щебень подразделяется на фракции: основные и сопутствующие.

Размеры основных фракций: [от 5- до 10 миллиметров; 5-20; 10-20 и 20-40; 20-65; 25-60 и 40-70].

Размеры сопутствующих фракций: 0-2миллиметра; 0-5; 0-15; 0-20; 0-40; 0-60; 2-5.

В редких случаях применяют фракции размером от 70-до 120 мм; от 120 мм – до 150 мм.

Щебень является единственным природным каменным материалом, который используется в строительстве. Прежде чем купить щебень необходимо точно знать его технические характеристики и особенности.

Для строительства железнодорожных насыпей используют гранитный щебень следующих фракций: 20-40 миллиметров, 20-65, 25-60, 40-70.

Прочность щебня – определяется пределом прочности при сжатии исходной породы (горной), дробимостью при раздавливании (сжатии) в цилиндре, а также износостойкостью в полочном барабане. В зависимости от прочности щебень подразделяется на следующие марки: щебень высокопрочного вида (М1200-1400), щебень прочного вида (М800-1200), щебень, обладающий средней прочностью (М600-800), щебень со слабой прочностью (М300-600), щебень с очень слабой прочностью (М200).

17.Сроки службы стыковых скреплений

Срок службы стыковых скреплений непосредственно связаны со сроками службы рельсов. Для повторной укладки в путь можно использовать 90-95% накладок, 70-80% болтов и 50-60%   упругих шайб.

18.Назначение шпал и требования, предъявляемые к ним. Сила взаимодействия рельса со шпалой

В качестве типовых подрельсовых опор в СНГ применяются деревянные и железобетонные шпалы и брусья, железобетонные плиты.

Назначение:

- воспринимать вертикальные, боковые и продольные усилия от рельсов и передавать их на балластный слой;

- обеспечивать постоянство ширины колеи и уровня;

- обеспечивать изоляцию рельсовых нитей на участках с автоблокировкой;

- обеспечивать устойчивое положение рельсошпальной решетки в плане и профиле.

Требования к подрельсовым опорам:

- прочность, износостойкость и долговечность в условиях переменных силовых и климатических воздействий;

- высокая сопротивляемость продольным и поперечным смещениям в балласте;

- экономичность, не дефицитность и технологичность в массовом производстве;

- упругость и диэлектричность.

Вибрация от колес идет по рельсам и передается шпалам, а также масса подвижного состава.