Главная | Как устроен и работает бесстыковой путь

Бесстыковой путь на мостах, в тоннелях и метрополитенах, на станциях

Основной особенностью работы бесстыкового пути на мостах является подвижность подрельсового основания, связанная с изменением длины пролетных строений при изменениях температуры и под воздействием подвижного состава.

При наличии связей «рельсовая плеть — пролетное строение» в рельсах бесстыкового пути возникают дополнительные продольные силы, передающиеся как на пролетные строения моста, так и на опорные части и подходы к мосту. Поэтому до укладки на мостах бесстыкового пути их обследуют и в необходимых случаях ремонтируют.

На мостах применяется два типа мостового полотна: балластное (с ездой на балласте) и безбалластное. Конструкция мостового полотна должна соответствовать техническим нормам и требованиям, изложенным в «Указаниях по устройству и конструкции мостового полотна на железнодорожных мостах». Мостовое полотно с ездой на балласте применяется с железобетонными пролетными строениями длиной до 33 м и сталежелезобетонными длиной более 33 м (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Мостовое полотно с ездой на щебеночном балласте и железобетонных шпалах при балластном корыте, предусматривающем пропуск щебнеочистительных машин:
слева — без охранных приспособлений; справа — с охранными приспособлениями

На железобетонных мостах с пролетными строениями до 33 м и ездой на балласте применяется бесстыковой путь той же конструкции, что и на земляном полотне. Как правило, рельсовые плети перекрывают весь мост, а их концы располагаются не ближе 50—100 м от шкафных стенок устоев моста.

На мостах с ездой на балласте длиной более 50 м, а также на путепроводах с ездой на балласте при полной их длине более 25 м укладывают контруголки. Применяются специальные мостовые железобетонные шпалы, к которым можно прикреплять контруголки. Контруголки образуют своеобразный челнок, острия которого должны быть не ближе 10 м к задней стенке устоя моста (рис. 2.13).

Рис. 2.13. Схема укладки железобетонных шпал в пределах «челноков»

На железобетонных мостах с ездой на балласте с балочными пролетными строениями длиной до 33,6 м и арочными строениями бесстыковой путь укладывается без ограничения суммарных длин пролетных строений. В качестве промежуточных скреплений применяют подкладочные скрепления с упругими или жесткими клеммами. В качестве балласта на мостах и подходах к ним применяется щебень из твердых пород с прочностью И1 и ПМ-У75. Ширина плеча балластной призмы должна быть не менее 35 см, а толщина балластного слоя под шпалой — не менее 25 см.

Безбалластное мостовое полотно может быть сооружено на деревянных или металлических поперечинах, либо на железобетонных плитах. На безбалластных мостах с деревянными мостовыми брусьями, металлическими поперечинами и железобетонными плитами БМП бесстыковой путь укладывается: на однопролетных — при длине пролетных строений до 55 м и многопролетных — при суммарной длине пролетных строений до 66 м с соблюдением следующих условий:

• на мостах с суммарной длиной пролетных строений до 33 м рельсовые плети прикрепляются к мостовым брусьям скреплениями КД-65, к металлическим поперечинам и железобетонным плитам БМП — скреплениями КБ-65 без защемления подошвы рельса клеммами (рис. 2.14), которые опираются на реборды подкладок;
• на мостах с суммарной длиной пролетных строений 33 м и более рельсовые плети прикрепляются к мостовым брусьям, металлическим поперечинам и железобетонным плитам БМП у неподвижных опорных частей каждого пролетного строения на расстоянии в четверть длины такого строения клеммными скреплениями с нормативным затягиванием клеммных болтов, т.е. с защемлением подошвы рельса клеммами, а на остальном протяжении пролетных строений, как и на мостах длиной до 33 м, т.е. без подобного защемления.

Рис. 2.14. Рельсовое скрепление КБ с подрезанными лапками клемм

На металлических многопролетных мостах при суммарной длине пролетных строений более 66 м и на однопролетных мостах длиной более 55 м бесстыковой путь укладывается по специальным проектам с разрешения Департамента пути и сооружений ОАО «РЖД».

В тоннелях бесстыковой путь может быть как с балластным, так и с безбалластным основанием.

Рельсовые плети в тоннелях длиной более 300 м и на подходах к ним сваривают на длину блок:участков, на концах которых устанавливаются изолирующие стыки повышенной прочности.

Балласт в тоннелях и на подходах к ним применяется только из камня твердых пород. Толщина балластного слоя под шпалой должна быть, как правило, не менее 25 см; при толщине балласта под шпалой более 20 см бесстыковой путь укладывают на железобетонных шпалах, при меньшей — на деревянных шпалах и скреплении КД.

Эпюра шпал в тоннелях и на подходах к ним протяженностью по 100 м должна быть 2000 шт./км.

В метрополитенах бесстыковой путь находится в намного более благоприятных условиях, чем на наземных линиях, — при практически постоянных температурах продольные температурные силы относительно невелики; продольные перемещения концов рельсовых плетей компенсируются конструктивным зазором рельсового стыка, что позволяет стыковать плети без уравнительных пролетов. Однако повышенная влажность в тоннелях способствует усиленной коррозии металлических частей бесстыкового пути.

В большинстве метрополитенов рельсовые плети имеют длину до 200 м. Предельная длина плети составляет 325 м. Для закрепления плетей от угона устанавливают противоугоны.

В современных метрополитенах последних лет постройки применяют безбалластные конструкции верхнего строения пути. В метрополитенах России принят единый тип верхнего строения пути с деревянными шпалами, заглубленными в бетон (рис. 2.15), и раздельными скреплениями типа «Метро», Д4, Д2.

Рис. 2.15. Поперечный разрез пути метрополитена:
а — на станции; б — на перегоне; 1 — основание из тощего бетона; 2 — граница основания пути и путевого бетона; 3 — путевой бетон

Распространение бесстыкового пути и длинных рельсов на железнодорожные станции представляет собой эффективное средство усиления станционных путей.

Опыт укладки рельсовых плетей на станциях (сварка рельсов на путях станций Каширского отделения Московской железной дороги в 60-х гг. прошлого века, опытная эксплуатация рельсовых плетей на ст. Бирюлево Московской железной дороги и ст. Бологое Октябрьской железной дороги в это же время) подтвердил принципиальную возможность применения бесстыкового пути при относительно легких типах рельсов, деревянных шпалах и костыльном скреплении. Допустимость использования старогодной путевой решетки с рельсами Р65 и железобетонными шпалами для укладки на путях станций заставляет вернуться на новом этапе к идее более широкого применения бесстыкового пути на станциях.

На главных путях станций (внеклассных, путях 1—4-го классов) бесстыковой путь может укладываться по нормам укладки бесстыкового пути на перегонах. На главных путях 1—2-го классов верхнее строение пути должно быть сооружено из новых материалов; на путях 3-го класса допускается применение старогодной путевой решетки, отремонтированной и прошедшей соответствующий контроль на стационарных предприятиях; на путях 4-го класса в пределах станции должна укладываться путевая решетка только из старогодных материалов после переборки и классификации их по группам годности.

Приемо-отправочные пути станций отнесены к путям 6:й категории. В зависимости от грузонапряженности прилегающих к станции участков эти пути могут быть 3:го или 4:го классов.

Бесстыковой путь на приемо-отправочных путях можно устраивать из старогодных рельсов Р65 и Р50 и старогодных шпал. При использовании деревянных шпал обычно сохраняется костыльное скрепление. В этом случае рельсовые плети и уравнительные рельсы прикрепляются к каждому концу шпалы пятью костылями. От продольных перемещений и угона рельсы закрепляются новыми пружинными противоугонами.

На всех путях, кроме приемо:отправочных со щебеночным и асбестовым балластом и эпюрой шпал 1840 шт./км, на каждой шпале на расстоянии по 100 м с каждого конца плети и на каждой второй шпале на остальной ее части устанавливаются по четыре пружинных противоугона «в замок» (с двух сторон на каждом конце шпалы).

На концах плетей укладывают уравнительные рельсы. В стыках этих рельсов на путях всех групп применяются шестидырные накладки, стягиваемые болтами с крутящим моментом, приложенным к гайке, для рельсов Р65 не менее 600 Н·м. На уравнительных рельсах должно быть по четыре противоугона у всех шпал, кроме стыковых.

На сортировочных и горочных путях сортировочных станций рельсовые плети в зависимости от их длины можно разделить на три группы. Длина рельсовых плетей первой группы определяется расстоянием от стрелочных переводов головы парка до башмакосбрасывателей первой тормозной позиции; второй группы — от первого башмакосбрасывателя до второго; третьей группы — от башмакосбрасывателей вторых тормозных позиций и стрелочными переводами конца путей. Для компенсации температурных перемещений концов плетей в подгорочных путях в отдельных случаях могут устанавливаться уравнительные приборы — башмакосбрасыватели (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Уравнительный прибор:башмакосбрасыватель в подгорочных путях:
1 — путевой рельс с контррельсом; 2 — задний вылет башмакосбрасывателя; 3 — металлический лист, защищающий брусья от падающего башмака; 4 — усовик — подвижная часть уравнительного прибора:башмакосбрасывателя; 5 и 6 — сквозные подкладки; 7 — передний вылет башмакосбрасывателя

Стрелочные переводы отделяются от рельсовых плетей обычно двумя парами уравнительных рельсов с каждой стороны перевода. Для компенсации небольших температурных изменений длины рельсовых плетей применяются уравнительные стыки или устраиваются специальные переходные участки. В местах примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к участкам звеньевого пути на деревянных шпалах, к стрелочным переводам и башмакосбрасывателям устраивается уравнительный пролет из двух пар рельсов длиной 12,5 м, одна из которых укладывается на железобетонные шпалы, а другая — на деревянные. В зоне примыкания парковых путей к стрелочной улице между крестовиной стрелочного перевода и плетью укладывают не менее двух уравнительных рельсов.