Superstructura pistei: dispozitiv și tipuri

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-07 21:01

Orice cale ferată este un complex complex de diferite tipuri de structuri inginerești care formează un drum cu o cale ferată. Este format din două părți principale - suportul inferior și cel superior. Acesta din urmă este de fapt drumul pe care circulă materialul rulant.

Scopul principal

Când trenul se mișcă, suprastructura șinei primește atât sarcini verticale, cât și orizontale de la roțile sale și le transferă pe o bază de pământ sau artificială. Linia în sine determină direcția de mișcare a trenului. VSP este conceput, în primul rând, ținând cont de faptul că pe viitor ar trebui să asigure trecerea în siguranță a trenurilor cu viteze maxime specificate.

Caracteristici de design

Suprastructura căii ferate este formată din două părți principale:

• șină de dormit;
• prismă de balast.

Structura zăbrelei, la rândul său, include șinele propriu-zise, precum și traverse din diferite materiale. Prisma Calea Superioarăpoate fi stratificat simplu sau dublu. Cel mai adesea, ultima opțiune este utilizată în construcția unei linii de cale ferată. O prismă de balast cu două straturi constă de obicei din:

• strat suport de nisip;
• gunoi făcut din roci dure.

Pentru umplerea unei prisme cu un singur strat, pot fi folosite materiale precum nisip și pietriș, piatră zdrobită, deșeuri de producție de azbest, zgură, rocă de coajă.

Pe lângă grilaj și prismă, se disting următoarele elemente ale structurii superioare a căii:

• obligațiuni;
• antifurt;
• intersecții surde;
• prezențe.

Design VSP

În timp ce întocmesc desenele unei structuri atât de importante precum suprastructura pistei, inginerii trebuie să rezolve următoarele sarcini:

• definiți clasa, categoria și grupul de căi;
• determină designul VSP-ului în sine;
• determină condițiile pentru instalarea acestuia;
• calculați temperatura crescută și scăzută a biciului, ținând cont de puterea și stabilitatea acestora;
• calculați intervalele de fixare a genelor;
• determinați înălțimea șinelor și ecartamentul în curbă.

Suprastructura căii ferate: șine

Acest element al designului VSP este destinat direcției efective de mișcare a trenului. În unele cazuri, șinele pot servi și ca conductor electric.curent (în zonele cu tracțiune electrică sau autoblocare). Acest element VSP poate fi marcat ca P50, P65, P75 și P43. In prezent, in constructia cailor ferate se foloseste cu precadere varianta P65. De fapt șina în sine constă din:

• capete;
• gât;
• tălpi.

Lungimea standard a șinelor în Federația Rusă este de 25 m. În unele secțiuni ale liniilor, pot fi așezate și elemente de ghidare scurtate - cu 24,84 m și 24,92 m. Pentru a reduce numărul de îmbinări între șinele, acestea sunt adesea sudate în bici cu o lungime de 800 m sau mai mult.

Materiale ale structurii șinei: fabricarea șinei

Acest element VSP este fabricat de obicei la întreprinderile industriei metalurgice din oțel carbon cu focar deschis. Șinele sunt tratate termic cu grijă pe toată lungimea lor prin călire în ulei și călire într-un cuptor. Această procedură este efectuată în primul rând pentru a crește rezistența la uzură a aliajului. Șinele întărite durează o dată și jumătate mai mult decât cele netratate. În prezent, elementele din oțel pot fi utilizate în asamblarea șinelor de cale ferată:

• temperatură scăzută (P65);
• Primul grup de oțel bor vanadiu-niobiu călit.

Ultimul tip de șină este de obicei folosit pentru așezarea liniilor în zone cu condiții climatice severe - în Orientul Îndepărtat, Siberia etc.

traverse VSP

Scopul principal al suporturilor de sub șină din patul căii este perceperea sarcinii de pe șine și transferul acestora la prisma de balast. Traversele asigură și stabilitatea gabaritului în plan și profil. La noi, traversele pot fi realizate fie din beton armat, fie din lemn. Metalul nu este utilizat în acest scop din cauza susceptibilității sale la coroziune. 80% dintre traversele așezate în țară sunt din lemn. La producerea acestui element VSP se pot folosi specii precum bradul, mesteacanul, zada, pinul etc.

Traversele din beton armat sunt de obicei așezate numai pe structuri artificiale - în tuneluri și pe poduri. Astfel de suporturi pot fi cadre sau plăci mici.

Lungimea traverselor depinde de caracteristicile secțiunii șinei pe care sunt așezate. Astfel, stâlpii din lemn au lungimea standard de 2,75 cm Abaterea admisă de la normă este de 2 cm.

Secțiunea transversală a traverselor din lemn poate fi:

• cut;
• semi-tivit;
• unedged.

Traversele din beton armat sunt realizate cu o secțiune variabilă pe lungime. Pentru producerea lor, se folosește beton greu de calitate M500 sau F200. În acest caz, fitingurile sunt folosite din sârmă de 3 mm. Traverse sunt așezate pe pistă în valoare de 2000 bucăți/km în zonele dificile. Pe linii drepte, acestea sunt distribuite la 1440-1600 de bucăți pe kilometru.

Clasificaretraverse

Suporturile de cale din beton armat, în funcție de gradul de rezistență la fisurare și de precizia parametrilor geometrici, se împart în produse de clasa I și II. Dispozitivul structurii căii în diferite cazuri presupune utilizarea traverselor din lemn din următoarele clase:

• Primul (I) - pentru melodiile principale.
• Secund (II) - pentru drumuri staționare și de acces.
• Al treilea (III) - pentru șenile industriale care nu sunt supuse sarcinilor frecvente.

Traverse din lemn durează 12-15 ani fără a fi nevoie de înlocuire, traverse din beton armat - până la 50 de ani. Cu toate acestea, dezavantajele acestora din urmă sunt considerate a fi greutatea lor mare și gradul ridicat de conductivitate electrică.

Strat de balast VSP

Scopul acestui element VSP este de a transfera sarcina de la șine și traverse direct pe straturile unei astfel de baze ca un suport (superior). Structura căii superioare pe poduri este ușor diferită. Prisma de balast în acest caz nu este echipată. Pe terenurile de pământ, cel mai adesea este făcut din piatră zdrobită de roci dure. Balasturile de nisip și pietriș, deoarece nu drenează bine apa, sunt echipate doar pe linii neimportante. În zonele puternic înfundate, în cele mai multe cazuri, un substrat de azbest este turnat și batut. În timpul ploii, pe ea se formează o crustă nu prea groasă. Acesta din urmă servește ca un obstacol bun în calea pătrunderii diferitelor tipuri de buruieni în balast.

Prezențe la VSP

Elementele structurale ale suprastructurii acestui tip de cale pot servi la asigurarea circulației trenurilor de pe o calela altul sau pentru a roti căruciorul cu 180 de grade. Ele sunt, de asemenea, folosite atunci când traversează căi de la același nivel. Elementele principale ale unui comutator de cale ferată sunt:

• săgeată reală cu un mecanism de transfer;
• cruce;
• căi de legătură;
• bare de transfer.

Tipuri principale de VSP

În prezent, pe drumurile principale ale Federației Ruse sunt utilizate următoarele tipuri de suprastructuri:

• grea;
• mediu;
• luminoasă.

Clasa VSP este determinată în funcție de densitatea sa brută de trafic. Acest lucru se explică în primul rând prin faptul că, spre deosebire de majoritatea celorl alte structuri de inginerie, toate componentele sale lucrează cu acumularea de deformații reziduale.

Suprastructura grea a căii implică utilizarea șinelor din clasa P75 în majoritatea cazurilor. Ca bază, se folosește o prismă de piatră zdrobită sau deșeuri de azbest. Astfel de structuri sunt destinate autostrăzilor cu o densitate de trafic de 80 milioane tkm/km pe an.

Tipul mijlociu implică așezarea șinelor P65. Este destinat liniilor cu o densitate de trafic de 25-80 milioane tkm/km pe an. De asemenea, se instalează astfel de șine pentru trenurile de pasageri de mare viteză și în tronsoane cu trafic deosebit de intens.

Tipul ușor de VSP, la rândul său, este împărțit în două soiuri principale:

• pentru linii cu intensitate de la 5 la 25 milioane tkm/km inan;
• mai puțin de 5 milioane de tkm/km pe an.

În primul caz, șinele P50 sunt folosite pentru pozare. Tot in astfel de zone se pot folosi ghidaje vechi din otel P75 sau P65. Pentru așezarea șinelor cu o tensiune de 5 milioane tkm/km pe an, se folosesc de obicei șine R50 folosite. Prisma de tip lumină VSP este de obicei echipată cu un amestec de pietriș și nisip.

Șenile ferate fără sudură

În zonele cu sol sigur, se recomandă echiparea acestui tip special de VSP. În Rusia, lungimea genelor șinelor fără sudură este în medie de 500-600 m. Avantajele lor incontestabile includ:

• facilitarea unei proceduri precum repararea suprastructurii căii;
• creșterea duratei de viață a VSP;
• creșterea fluidității traficului trenurilor.

Calea fără sudură este, de fapt, un design mai avansat decât cel convențional. Cu toate acestea, proiectarea acestuia este o procedură ceva mai complicată. Într-adevăr, în acest caz, apar tensiuni termice suplimentare în șine.