Понеділок, 29.04.2024, 09:17
Вітаю Вас Гість | Реєстрація | Вхід
Меню сайту


Категорії розділу
Технологія металів
та інших конструкційних матеріалів
Чорний хліб металургії
Захист нафтових резервуарів від корозії
Конструкція залізничної колії і його зміст
Шлях у космос
Метеоритні кратери на Землі
У світі застиглих звуків
Моделі залізниць
Рентгенотехника
Наука і техніка
Термодинаміка
Ручна ковка
Гумор


Вхід на сайт
Пошук
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0

Головна » Статті » Конструкція залізничної колії і його зміст

Рейкові опори
Рейки встановлюють на рейкові опори. Головне призначення опор - забезпечувати сталість ширини колії і передавати тиск від рейок на баластний шар.

Рейкові опори можуть бути зроблені у вигляді шпал, полушпал, (наприклад, на шляхах метрополітенів), поздовжніх лежнів, залізобетонних плит, рам і інших конструкцій. Основним типом рейкових опор на дорогах Росії і всього світу є шпали. Шпали можуть бути дерев'яними, залізобетонними, металевими. Металеві шпали зараз майже не застосовуються, хоча в ряді країн з'явилася тенденція до розширення сфери їх застосування. Велися досліди по створенню пескобетонных шпал, асбосиликальцитных, бетонних зі склопластиковою арматурою і пластмасових.

Дерев'яні шпали мають дуже багато переваг: вони пружні, їх легко піддавати будь-якій механічній обробці, вони забезпечують хорошу електроізоляцію між рейками, стійко лежать в баласті.

У той же час дерев'яні шпали стають дефіцитними. Щоб заготовити шпали, потрібен ліс у віці 80 - 100 років, а служать шпали в шляху в середньому 16 років. Щорічно для заготівлі шпал рубається ліс на площі близько 400 км2. Нерідко шпали перевозять від місць заготівлі до місць укладання на відстані, що досягають 3000 км. Це обходиться дуже дорого. З цих причин слід приділяти велику увагу змістом шпал для того, щоб продовжити термін їх служби на якомога більший час.
 
Типи дерев'яних шпал

Дерев'яні шпали в нашій країні виготовляють із сосни, ялини, ялиці, модрини, кедра, бука, берези. Державним стандартом на шпали передбачається поставка трьох типів обрізних (обпиляних з чотирьох сторін) і необрезных1 (обпиляних з двох сторін) шпал (рис. 2.18), які призначені для шляхів: шпали типів 1А і 1Б - для головних, 2А і 2Б - для станційних і під'їзних, 3А і 3Б - для малодіяльних під'їзних шляхів промислових підприємств. За типами шпали відрізняються один від одного товщиною і шириною верхній і нижній ліжок.

Довжина шпали 2750 мм, хоча стандарт передбачає можливість виготовлення шпал 2800 мм для особливо вантажонапружених ділянок з підвищеними швидкостями руху і 3000 мм - для ділянок суміщеного руху з різною шириною колії (наприклад, поблизу кордонів з європейськими державами). 

На торці шпал тавруванням або фарбою відзначають тип і сорт шпал. Сорт шпал (є два сорти) визначають за вад деревини (тріщини, червоточина, сучки і т. д.) і допустимої кривизні шпал. Маса шпал 1 типу обрізних 71 кг, необрізних - 77 кг, а 3 типу - відповідно 54 і 58 кг.

Схема розміщення шпал на шляху називається епюрою шпал. В сучасних умовах на дорогах будь-якої категорії в прямих укладають 1840 шпал на 1 км, а в кривих при радіусі менше 1200 м - 2000 шт/км. Ці числа кратні числу рейкових ланок на 1 км, тобто вони діляться без залишку на 80 або 40 відповідно при довжині рейок 12,5 і 25 м. Виходить, що число шпал на рейковому ланці в прямих становить 23 і 46 шт., в кривих при радіусі менше 1200 м - 25 і 50 шт. відповідно при довжині рейок 12,5 і 25 м. На станційних і під'їзних шляхах застосовується епюра шпал 1600 шт. на 1 км.

Інструкція з поточного утримання залізничної колії дозволяє відхилення у відстанях між осями шпал не більше 8 див. 

Як зазначалося вище, дерев'яні шпали служать в шляху в середньому 16 років. Вони виходять з ладу з двох причин: з-за механічних руйнувань і гниття. Два цих ворога шпал «дружать» між собою і сприяють один одному.

За існуючим стандартом у порівнянні зі старим (до 1967 р.) шпали виготовляють більшої товщини, ширини і довжини. У процесі поточного утримання шпали зтягують гвинтами або обв'язують сталевим дротом, що збільшує їх міцність. Впровадження рейок важких типів означає, що навантаження від коліс передається на більше число шпал. Площа сучасних підкладок збільшена, що зменшує напругу шпал під підкладками. Все це полегшує роботу шпал і зменшує їх механічний знос. Однак багато що залежить від шляховиків у справі продовження терміну служби шпал.

Щоб підкладки не врізалися в деревину внаслідок перетирання або зминання волокон, укладають між підкладкою і шпалой прокладки.При цьому найкращі результати виходять, якщо вона зроблена з матеріалу, що володіє меншою жорсткістю, ніж шпала. 

Хорошим резервом зміцнення шпал в зоні розміщення проміжних скріплень є перетворення цієї зони деревини в деревопластик. Це досягається при спеціальної просочення деревини синтетичною смолою (наприклад, фенолформальдегідної) з її подальшим підігрівом.

Для запобігання гниття шпали просочують антисептиками. Якість просочення значно поліпшується, якщо її проводять після попереднього висушування шпал до вологості не більше 25%. Для просочення шпал застосовують масляні антисептики (кам'яновугільне і сланцеве масла).

В колишнє час застосовувалися водорозчинні антисептики (фтористий натрій хлористий цинк), але зараз від них відмовилися повністю.Масляні антисептики набагато краще. Вони краще вбивають гнильні грибки, не викликають корозії підкладок та милиць, не підвищують електропровідності шпал. Для підвищення ефекту просочення проводиться дослідна попередня наколка шпал плоскими клиноподібними ножами. Тієї ж мети служить спеціальний верстат, який всього за кілька секунд робить 200 отворів малого діаметра, що дозволяють не тільки швидше підсушити шпалу, але і просочити її на всю глибину.

При укладанні шпал в шлях їх кінці вирівнюють по шнуру: з зовнішніх сторін - на двоколійному ділянці, з правого боку за рахунком кілометрів - на одноколійному ділянці і з боку пасажирського будівлі - на станції. На шпалах повинні бути забиті клейма цвяхового типу, на капелюшку яких вказується рік укладання.

Так як дерев'яні шпали дефіцитні і строки їх служби порівняно невеликі, починаючи з 1956 р. в нашій країні почалося масове впровадження залізобетонних шпал. Були створені залізобетонні конструкції з попереднім натягом арматури. Ці конструкції набагато краще, ніж зроблені зі звичайного залізобетону (тобто без зазначеного натягу арматури), так як у них менше виникає тріщин. Висока якість залізобетонних шпал стало можливим у зв'язку з отриманням цементів (а значить, і бетону) високих марок. Бетон в таких шпалах має марку не нижче 500.Якість шпал забезпечується застосуванням электровибрации бетону у формах і проведенням ряду інших важливих заходів у технології виробництва залізобетонних шпал.

Якими позитивними характеристиками володіють залізобетонні шпали в порівнянні з дерев'яними? Насамперед передбачуваний термін їх служби з урахуванням багаторазової перекладки 40 - 60 років. Укладання залізобетонних шпал дуже вигідна. Справді, вартість однієї залізобетонної шпали для 4-го поясу становить 9,90 руб., а дерев'яних - 9,85 руб. При терміні служби залізобетонної шпали приблизно 50 років, а дерев'яною 20 років вартість шпали, віднесена до одного року роботи, складе: залізобетонної 9,90:50 = 0,198 руб., дерев'яної - 9,85:20=0,49 руб.

Залізобетонні шпали мають практично однакові размеры2, не бояться води, сонця, морозу, не схильні до гниття. Їх виробництво можливо на заводах, побудованих близько від місць укладання. Залізобетонні шпали допускають напруги до 20 МПа, що дозволяє застосовувати проміжні скріплення без металевих підкладок. Залізобетонних шпалах можна надавати будь-яку форму, яка виявиться найбільш раціональною.З іншого боку, ці шпали володіють великою масою (265 кг), що є їх недоліком при транспортуванні, укладанні або зміні, але й одночасно перевагою при службі шпал в дорозі, бо велика маса дозволяє отримати дуже стійку конструкцію, насилу піддається сдвижке в поперечному і поздовжньому напрямках.

Залізобетонні шпали мають такі недоліки, як велика жорсткість і підвищена електропровідність. Ці недоліки виключаються при правильному виборі конструкцій скріплень, які мають електроізолюючі та амортизуючі деталі (гумові прокладки).

Перед масовим впровадженням залізобетонних шпал було вивчено декілька варіантів форми шпал і способів їх армування. Зокрема, були випробувані складові шпали, в тому числі двохшарнірні. Арматура приймалася пучкової, стрижневий і струнної. В результаті були прийняті сучасні типи залізобетонних шпал: ШС-1, ШС-2, ШС-1у, ШС-2у. По конструкції це цельнобрусковые струнобетонные шпали.
 
Конструкція залізобетонних шпал

Кожен тип шпал може бути використаний з рейками Р75, Р65 і Р50. Змінюються лише розміри деяких деталей скріплень. Шпали з цифрою «1» в позначенні типу застосовуються з кріпленнями КБ, а з цифрою «2» - з кріпленнями ЖБ, ЖБР і БП (рис. 2.19).

Шпали являють собою єдиний брус, потовщений у підрейкових перетинах. У плані шпали уширяются до кінців, утворюючи як би «ластівчині хвости». Це збільшує опір бічного зсуву шпал в баласті. При укладанні шпал під середньою частиною роблять канавку в щебені, а при поточному утриманні колії у середній частині шпал щебінь не підбивають. Це дозволяє уникнути тріщин у верхньому поясі шпал, виникнення яких можливе, якщо шпали будуть мати центральне обпирання.Крім того, нижня постіль шпал в середній частині робиться вище, ніж у підрейкових зонах, що також сприяє зменшенню тиску баласту знизу на цю частину.

В шпалах залишені порожнечі для закладних болтів. У цих порожнинах вмонтовані заставні шайби, які вводять закладні болти. 

У поперечному розрізі шпали мають форму трапеції, що ускладнює випинання їх вгору. Подрельсовые майданчика на шпале зроблені з підухилом 1/20, що дозволяє застосовувати плоскі, а не клинчасті підкладки.

Буква «у» у позначенні типу шпал вказує на удосконалення їх конструкції, що дозволяє використовувати гумові нашпальные прокладки з буртиками більшої товщини, збільшити товщину запобіжного шару бетону над арматурою і більш раціонально розподілити арматуру по поперечному перерізу шпали. 

Застосування нашпальных прокладок більшої товщини дозволяє збільшити опір бічних сил. 

Арматурою шпал служать чотири ряди сталевого дроту періодичного профілю діаметром 3 мм Загальне число дротів 44 шт.

Категорія: Конструкція залізничної колії і його зміст | Додав: 26.09.2016
Переглядів: 5453 | Рейтинг: 0.0/0