Nadstavba koľaje: zariadenie a typy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-07 21:01

Akákoľvek železničná trať je zložitý komplex rôznych druhov inžinierskych stavieb, ktoré tvoria cestu s koľajnicou. Skladá sa z dvoch hlavných častí - spodnej podpery a hornej. Tá druhá je vlastne cesta, po ktorej jazdia koľajové vozidlá.

Hlavný účel

Keď sa vlak pohybuje, zvršok trate prijíma vertikálne aj horizontálne zaťaženia od svojich kolies a prenáša ich na hlinený alebo umelý podklad. Trať sama určuje smer pohybu vlaku. VSP je navrhnutý predovšetkým s ohľadom na to, že by mal v budúcnosti zabezpečiť bezpečný prejazd vlakov s určenými maximálnymi rýchlosťami.

Dizajnové funkcie

Zvršok železničnej trate pozostáva z dvoch hlavných častí:

• lôžková koľajnica;
• balastový hranol.

Štruktúra mriežky zase zahŕňa samotné koľajnice, ako aj podvaly vyrobené z rôznych materiálov. Hranol hornej cestymôže byť jednovrstvová alebo dvojvrstvová. Najčastejšie sa posledná možnosť používa pri výstavbe železničnej trate. Dvojvrstvový balastový hranol sa zvyčajne skladá z:

• piesková podkladová vrstva;

• suť vyrobená z tvrdých hornín.

Na vyplnenie jednovrstvového hranola možno použiť materiály ako piesok a štrk, drvený kameň, odpad z výroby azbestu, trosku, škrupinovú horninu.

Okrem mriežky a hranolu sa rozlišujú tieto prvky konštrukcie hornej koľaje:

• bonds;
• anti-theft;
• hluché križovatky;
• účasť.

VSP dizajn

Pri zostavovaní výkresov takej dôležitej stavby, akou je zvršok trate, musia inžinieri vyriešiť nasledujúce úlohy:

• definujte triedu, kategóriu a skupinu ciest;
• určiť dizajn samotného VSP;
• určiť podmienky pre jeho inštaláciu;
• vypočítajte zvýšenú a zníženú teplotu bičov, berúc do úvahy ich silu a stabilitu;
• vypočítať intervaly fixácie mihalníc;
• určiť výšku koľajníc a rozchod v oblúku.

Nadstavba železničnej trate: koľajnice

Tento prvok konštrukcie VSP je určený pre skutočný smer pohybu vlaku. V niektorých prípadoch môžu koľajnice slúžiť aj ako elektrický vodič.prúdu (v oblastiach s elektrickou trakciou alebo automatickým blokovaním). Tento prvok VSP môže byť označený ako P50, P65, P75 a P43. V súčasnosti sa pri výstavbe železníc využíva najmä variant P65. V skutočnosti samotná koľajnica pozostáva z:

• heads;
• necks;
• podrážky.

Štandardná dĺžka koľajníc v Ruskej federácii je 25 m. V niektorých úsekoch tratí je možné položiť aj skrátené vodiace prvky - o 24,84 m a 24,92 m, aby sa znížil počet spojov medzi koľajnice, často sa zvárajú v bičoch s dĺžkou 800 m a viac.

Materiály konštrukcie koľaje: výroba koľajníc

Tento prvok VSP sa zvyčajne vyrába v podnikoch hutníckeho priemyslu z uhlíkovej ocele v otvorenom ohnisku. Koľajnice sú po celej dĺžke starostlivo tepelne spracované kalením v oleji a temperovaním v peci. Tento postup sa vykonáva predovšetkým s cieľom zvýšiť odolnosť zliatiny proti opotrebovaniu. Tvrdené koľajnice vydržia jeden a pol krát dlhšie ako neošetrené. V súčasnosti možno pri montáži železničných tratí použiť oceľové prvky:

• nízka teplota (P65);
• Prvá skupina kalenej ocele bór-vanádium-niób.

Posledný typ koľajnice sa zvyčajne používa na kladenie koľají v oblastiach s náročnými klimatickými podmienkami – na Ďalekom východe, na Sibíri atď.

VSP podvaly

Hlavným účelom podkoľajových podpier v koľajovom lôžku je vnímanie zaťaženia od koľajníc a ich prenos na štrkový hranol. Podvaly tiež zabezpečujú stabilitu rozchodu v pôdoryse a profile. V našej dobe môžu byť podvaly vyrobené zo železobetónu alebo z dreva. Kov sa na tento účel nepoužíva kvôli jeho náchylnosti na koróziu. 80% podvalov položených v krajine je vyrobených z dreva. Pri výrobe tohto prvku VSP môžu byť použité druhy ako jedľa, breza, smrekovec, borovica atď.

Železobetónové podvaly sa zvyčajne ukladajú len na umelé konštrukcie – v tuneloch a na mostoch. Takéto podpery môžu byť malé rámy alebo dosky.

Dĺžka podvalov závisí od vlastností úseku trate, na ktorom sú položené. Drevené stĺpy majú teda štandardnú dĺžku 2,75 cm. Prípustná odchýlka od normy je 2 cm.

Prierez drevených podvalov môže byť:

• cut;
• semi-edged;
• unedged.

Železobetónové podvaly sa vyrábajú s prierezom variabilným pozdĺž dĺžky. Na ich výrobu sa používa ťažký betón triedy M500 alebo F200. V tomto prípade sú tvarovky použité z drôtu 3 mm. Podvaly sú položené na trati v množstve 2000 kusov / km v náročných oblastiach. Na priamych linkách sú distribuované 1440-1600 kusov na kilometer.

Klasifikáciapodvaly

Železobetónové podpery koľají sa v závislosti od stupňa odolnosti proti trhlinám a presnosti geometrických parametrov delia na výrobky prvého a druhého stupňa. Zariadenie koľajovej konštrukcie v rôznych prípadoch zahŕňa použitie drevených podvalov nasledujúcich tried:

• Prvá (I) – pre hlavné skladby.
• Druhá (II) – pre pevné a prístupové cesty.
• Tretí (III) – pre priemyselné trate, ktoré nie sú často zaťažované.

Drevené podvaly vydržia 12-15 rokov bez potreby výmeny, železobetónové podvaly - až 50 rokov. Za ich nevýhody sa však považuje ich veľká hmotnosť a vysoký stupeň elektrickej vodivosti.

VSP balastná vrstva

Účelom tohto prvku VSP je preniesť zaťaženie z koľajníc a podvalov priamo do vrstiev takého podkladu ako je podložie (vrchná). Štruktúra hornej cesty na mostoch je mierne odlišná. Balastný hranol v tomto prípade nie je vybavený. Na hlinených pozemkoch sa najčastejšie vyrába z drveného kameňa z tvrdých hornín. Pieskové a štrkové balasty, keďže dobre neodvádzajú vodu, sú vybavené len na nedôležitých tratiach. V silne upchatých oblastiach sa vo väčšine prípadov naleje a vrazí azbestový substrát. Počas dažďa sa na ňom vytvorí nie príliš hrubá kôra. Ten slúži ako dobrá prekážka pre prenikanie rôznych druhov burín do balastu.

VSP účasť

Konštrukčné prvky zvršku tohto typu trate môžu slúžiť na zabezpečenie pohybu vlakov z jednej koľajek inému alebo otočiť vozík o 180 stupňov. Používajú sa aj pri križovaní ciest v rovnakej úrovni. Hlavné prvky výhybky sú:

• skutočná šípka s prenosovým mechanizmom;
• cross;
• spojovacie cesty;
• prenosové tyče.

Hlavné typy VSP

V súčasnosti sa na hlavných cestách Ruskej federácie používajú tieto typy nadstavieb:

• heavy;
• medium;
• light.

Trieda VSP sa určuje v závislosti od hrubej hustoty premávky. Vysvetľuje to predovšetkým skutočnosť, že na rozdiel od väčšiny ostatných inžinierskych stavieb všetky jej komponenty pracujú s hromadiacimi sa zvyškovými deformáciami.

Ťažký zvršok trate vo väčšine prípadov predpokladá použitie koľajníc triedy P75. Ako základ sa používa hranol z drveného kameňa alebo azbestového odpadu. Takéto stavby sú určené pre diaľnice s hustotou premávky 80 miliónov tkm/km za rok.

Stredný typ zahŕňa položenie koľajníc P65. Je určený pre trate s hustotou premávky 25-80 miliónov tkm/km ročne. Takéto koľaje sa kladú aj pre vysokorýchlostné osobné vlaky a v úsekoch s obzvlášť hustou premávkou.

Svetlý typ VSP sa delí na dve hlavné odrody:

• pre trate s intenzitou od 5 do 25 miliónov tkm/kmrok;
• menej ako 5 miliónov tkm/km ročne.

V prvom prípade sa na pokládku používajú koľajnice P50. Aj v takýchto oblastiach je možné použiť staré oceľové vodidlá P75 alebo P65. Na kladenie koľají s napätím 5 miliónov tkm / km za rok sa zvyčajne používajú koľajnice R50. Hranol ľahkého typu VSP je zvyčajne vybavený zmesou štrku a piesku.

Bezšvíkové koľajnice

V oblastiach so spoľahlivou pôdou sa odporúča vybaviť tento konkrétny typ VSP. V Rusku je dĺžka mihalníc bezšvíkových dráh v priemere 500-600 m. Medzi ich nepochybné výhody patria:

• uľahčenie takého postupu, akým je oprava zvršku trate;
• predĺženie životnosti VSP;
• zvýšenie plynulosti vlakovej dopravy.

Bezproblémová cesta je v skutočnosti pokročilejší dizajn ako konvenčný. Jeho navrhnutie je však o niečo zložitejší postup. V tomto prípade skutočne vznikajú dodatočné tepelné napätia v koľajniciach.