Рельсовые плети и их соединение между собой

Рельсовая плеть — основной элемент верхнего строения бесстыкового пути. Совершенствование рельсов осуществляется в ходе комплекса взаимосвязанных мероприятий, проводимых по следующим основным направлениям: увеличение массы рельсов, совершенствование их поперечного профиля, повышение качества изготовления, а также улучшение условий их работы в пути и совершенствование системы ведения рельсового хозяйства.

Масса рельсов, поперечные профили, химический состав рельсовой стали и технология их изготовления взаимосвязаны и в совокупности определяют эксплуатационные качества рельса как элемента бесстыкового пути.

В соответствии с ГОСТ Р51585—2000 «Рельсы железнодорожные. Общие технические условия» рельсы подразделяются: по типам — Р50, Р65, Р65К, Р75; по категориям качества — В (рельсы термоупрочненные высшего качества), Т (рельсы термоупрочненные), Н (рельсы нетермоупрочненные); по наличию болтовых отверстий; по способу выплавки стали — М (из мартеновской стали), К (из конвертерной стали), Э (из электростали); по виду исходных заготовок и др.

Все новые рельсы маркируются на заводах. Заводская маркировка может быть постоянной (клеймение) и временной (красками). На шейке с одной стороны каждого рельса в горячем состоянии выкатывают выпуклую маркировку, содержащую: обозначение предприятия:изготовителя (например: К — Кузнецкий металлургический комбинат, Т — Нижнетагильский металлургический комбинат); месяц (римскими цифрами) и год изготовления (арабскими цифрами); тип рельса; обозначение направления прокатки стрелкой (острие указывает на передний конец рельса по ходу прокатки). Маркировочные знаки должны быть высотой от 30 до 40 мм и выступать на 1—3 мм с плавным переходом к поверхности шейки. Их наносят не менее чем в четырех местах (на рельсах длиной 12,5 м — не менее чем в двух местах) по длине рельса. На шейке каждого рельса на той же стороне, на которой выкатаны выпуклые маркировочные знаки, в горячем состоянии клеймением наносят: шифр плавки, условное обозначение контрольных рельсов; условное обозначение термоупрочненных рельсов. На один из торцов рельса в холодном состоянии клеймением наносят: шифр плавки на подошве; условное обозначение контрольного рельса на верхней четверти шейки; знаки закалки концов рельсов (букву К) на нижней четверти шейки рельса.

На каждый принятый рельс на торец головки наносят приемочные клейма: ОТК завода:изготовителя; инспекции Федерального агентства железнодорожного транспорта или другого потребителя по его требованию. Принятые рельсы маркируют несмываемой краской: голубого цвета — категории В; фисташкового (светло:зеленого) цвета — категории Т1; желтого цвета — категории Т2; белого цвета — категории Н.
Маркировку наносят на торце рельса путем обведения контура головки с приемочными клеймами; на поверхности головки и шейки рельса — поперечной полосой шириной 15—30 мм на расстоянии 0,5—1,0 м от торца с приемочными клеймами.

Рельсовые плети бесстыкового пути внеклассных линий и линий 1-го и 2-го классов изготавливают электроконтактной сваркой из новых термоупрочненных рельсов типа Р65 длиной 25 м без болтовых отверстий. Для линий 3:го класса плети могут свариваться из старогодных рельсов Р65, прошедших комплексный ремонт; для линий 4-го и 5-го классов — из старогодных рельсов, в том числе перекладываемых без ремонта.

На рельсосварочных предприятиях рельсы длиной 25 м свариваются в плети длиной до 800 м. Сварные стыки отмечаются на шейке рельса внутри колеи двумя вертикальными полосами симметрично относительно оси стыков на расстоянии 10 см от них. В середине плети на шейке рельса наносится вертикальная полоса. Маркировка плетей, выпускаемых рельсосварочными предприятиями, была рассмотрена в разделе 1.1 (см. формулу (1.1)).

Для создания рельсовых плетей проектной длины плети длиной до 800 м вывозят на перегон и сваривают путевой рельсосварочной машиной (ПРСМ). Стыки после такой сварки проходят термическую обработку. Длина рельсовых плетей, устанавливаемая проектом, зависит от местных условий: расположения стрелочных переводов, мостов, тоннелей, кривых участков пути радиусом менее 350 м и т.д.

В настоящее время длины рельсовых плетей могут быть:

• от станции до станции (длина перегона от 2 до 4 км) на участках с тональными рельсовыми цепями или при сваривании рельсовых вставок с высокопрочными изолирующими стыками (рис. 2.1) с сопротивлением на разрыв не менее 2,5 МН;
• равными длинам блок:участков (при отсутствии тональной блокировки), как правило, не менее 400 м.


Рис. 2.1. Высокопрочный изолирующий стык:
1 — болт; 2 — изоляционная втулка; 3 — рельс; 4 — металлическая накладка; 5 — изоляционная прокладка; 6 — гайка; 7 — шайба; 8 — клеящая паста; 9 — металлическая обечайка

Между рельсовыми плетями, независимо от их длины, при отсутствии изолирующих стыков укладывают две или три пары уравнительных рельсов длиной 12,5 м.

При устройстве в уравнительном пролете сборных изолирующих стыков, в том числе со стеклопластиковыми накладками, укладывают четыре пары уравнительных рельсов с расположением изолирующих стыков в середине пролетов или три пары уравнительных рельсов — в середине второй пары рельсов, изолирующих стыки, которые обеспечивают сопротивление на разрыв не менее 1,5 МН.

Типовой изолирующий стык (рис. 2.2) вместо двухголовых имеет объемлющие накладки.

До появления композитных накладок «АпАТэК» большое распространение получили клееболтовые изолирующие стыки повышенной прочности (рис. 2.3), в которых используются типовые шестидырные накладки с пристроганными верхней и нижней гранями, а также специальные накладки, облегающие пазуху рельсов. Сопротивление продольным перемещениям клееболтовых стыков, вваренных в середину плети, должно быть не менее наибольших продольных температурных сил, возникающих при самой низкой для данной местности расчетной температуре рельсов.

Рис. 2.2. Изолирующий стык с объемлющими металлическими накладками:
1 — изолирующая прокладка; 2 — накладка; 3 — планка стопорная металлическая; 4 — планка из фибры или полиэтилена под болты; 5 — прокладка торцевая

Рис. 2.3. Клееболтовые стыки:
а — с подстроганными типовыми накладками; б — с накладками, облегающими пазуху рельсов; 1 — клеевое соединение с изоляцией из стеклоткани; 2 — изоляция болта, оклеенного стеклотканью; 3 — торцевая изоляция из фибры, пропитанной клеем

В случае примыкания бесстыкового пути к звеньевому или стрелочным переводам, не ввариваемым в рельсовые плети, на примыкании укладываются две пары уравнительных рельсов длиной 12,5 м (рис. 2.4). Для компенсации перемещений «активных» концов рельсовых плетей уравнительные рельсы имеют стандартные укорочения 40, 80 и 120 мм.

Рис. 2.4. Схемы примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к звеньевому пути (а) и к стрелочному переводу (б)

Уравнительные рельсы соединяются между собой и со сварными рельсовыми плетями шестидырными накладками без применения графитовой смазки. Гайки стыковых болтов обычного качества затягивают с крутящим моментом не менее 600 Н·м, а высокопрочных болтов — 1100 Н·м.