Требования к конструкциям пути на ИС
Лекция №5
Слайд № 1
Нормативно-технические требования к конструкциям,
Типам и элементам железнодорожного пути.
Критерии назначения основных видов ремонтов пути
Верхнее строение пути воспринимает нагрузку от подвижного состава и передает ее на основную площадку земляного полотна. Каждый элемент верхнего строения типизирован и стандартизирован по особенностям его конструкции, размерам, качеству материала, с учетом назначения и условий работы по эксплутационным параметрам и требованиям прочности и надежности.
Основными эксплутационными параметрами, определяющими силовое воздействие на путь, являются:
скорости движения поездов (км/ч);
грузонапряженность (млн ткм брутто/км в год);
нагрузки на ось подвижного состава (кН/ось);
масса поездов (т) и др.
Поскольку железнодорожный путь является составной частью путевого хозяйства, система ведения которого направлена согласно требованиям безопасности на обеспечение соответствия технического уровня и состояния пути эксплутационным параметрам, конкретно заданным скоростям и размерам движения установлена классификация путей, конструкции, типы и характеристики верхнего строения пути для различных классов.
Пути, где установлены максимальные скорости пассажирских поездов более 200 км/ч, относятся к внеклассным со специальными требованиями к ним. На отечественных железных дорогах применяются две основные конструкции верхнего пути — бесстыковой на железобетонных и звеньевой путь на деревянных шпалах, хотя на путях низких классов возможно применение звеньевого пути на железобетонных шпалах.
Слайд № 2
Основным типом рельсов в обеих конструкциях, соответствующим по мощности и удовлетворяющим требованиям прочности и надежности пути, является Р65. В общем протяжении главных путей (124 тыс. км) железных дорог России в настоящее время рельсы Р65 составляют 90,7 %, остальную часть — рельсы Р75 (2,5 %), Р50 (5,5 %) и Р43 (2,0 %). В звеньевом пути применяются рельсы стандартной длины 25 м. Рельсы прежней стандартной длины 12,5 м используются только для укладки в уравнительных пролетах бесстыкового пути и в стрелочных переводах, а также иногда как инвентарные при сборке рельсошпальной решетки с железобетонными шпалами, с последующей заменой их в процессе ремонтов пути бесстыковыми рельсовыми плетями. Для обеспечения расположения рельсовых стыков в звеньевом пути по наугольнику (один против другого) на внутренней нити кривых укладываются рельсы стандартного укорочения (24,92 и 24,84) а в уравнительных пролетах 12,46, 12,42 и 12,38.
Нормативно-технические требования к конструкции, типам и элементам верхнего строения пути при реконструкции и капитальных ремонтах железнодорожного пути приведены в таблицах 5.1 и 5.2 соответственно.
Слайд № 3 и 4
Таблица 5.1. - Нормативно-технические требования к конструкциям
и элементам верхнего строения пути при его реконструкции
| Классы путей | |||
| 1АС, 1БС, 1ВС, 1ГС, 1ДС | |||
| 1. Конструкция верхнего строения пути | |||
| Бесстыковой путь на железобетонных шпалах1) | |||
| 2. Тип и характеристика верхнего строения пути | |||
| Рельсы Р65, повышенной прямолинейности, новые, термоупрочненные, категории В2) | Рельсы Р65, новые, термоупрочненные, категории В, Т1 | ||
| Скрепления новые, с упругой клеммой 3) | |||
| Шпалы железобетонные, новые, I сорта | |||
| Эпюра шпал в прямых 1840 шт/км ( в кривых радиусом 1200 м и менее - 2000 шт/км ) | |||
| Балласт – щебень И1 и У75 с толщиной слоя под железобетонными шпалами – 40 см | |||
| Размеры балластной призмы в соответствии с типовыми поперечными профилями | |||
| 3. Конструкции и типы стрелочных переводов | |||
| Р65 марки не круче 1/11 с гибкими остряками и крестовиной с непрерывной поверхностью катания 4), новые. Брусья железобетонные, новые5) | Р65 новые, марки 1/11, 1/9, рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные, новые 5) | ||
| 4. Земляное полотно и искусственные сооружения | |||
| Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам, скоростям движения поездов и соответствовать требованиям настоящего «Положения» | |||
Слайд № 5
Примечания к таблице 5.1:
1. На путях 1 и 2 класса применение звеньевого пути на деревянных шпалах согласовывается с Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД» на основании технико-экономического обоснования. При этом допускается укладка только новых деревянных шпал I типа с толщиной слоя щебня под подошвой шпал – 35 см.
2. На путях 1ГС и 1ДС по согласованию с Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД» допускается укладка новых термоупрочненных рельсов Р65 категории Т1.
3. По согласованию с Департаментом пути и сооружений допускается укладка скрепления КБ.
Слайд № 6
4. На тупиковых станциях при пропуске скоростных поездов со скоростью 60 км/ч и менее допускается укладка жестких крестовин.
5. На специальных стрелочных переводах не массовых конструкций по согласованию с Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД» допускается укладка новых деревянных брусьев.
6. Рельсы категории В (высшего качества) - подразумеваются рельсы повышенной прямолинейности и/или имеющие ресурс 1100 млн т брутто и более.
Слайд № 7, 8 и 9
Таблица 5.2. Нормативно-технические требования к конструкциям
и элементам верхнего строения пути при капитальных ремонтах
| Классы путей | ||||
| 1. Конструкция верхнего строения пути | ||||
| Бесстыковой путь на железобетонных шпалах 1) | ||||
| 2. Типы и характеристика верхнего строения пути | ||||
| Рельсы Р65, новые, термоупрочненные, категории В или Т1 | Рельсы Р65, старогодные I группы годности; I и II группы годности репрофилированные 2) | Рельсы старогодные Р65 II и III группы годности | Рельсы старогодные Р653) III группы годности | |
| Скрепления новые с упругой клеммой 4) | Скрепления новые и старогодные (в т.ч. отремонтированные). | |||
| Шпалы жб новые I сорта | Шпалы железобетонные старогодные 5) | |||
| Эпюра шпал: в прямых 1840 шт/км (в кривых радиусом 1200 м и менее – 2000 шт/км) | 1600 шт/км (в кривых радиусом 1200 м и менее –1840 шт/км) | 1440 шт/км(в кривых радиусом 650 м и менее – 1600 шт/км) | ||
| Балласт щебеночный 6) с толщиной слоя: 40 см – под железобетонными шпалами; 35 см – под деревянными шпалами | Балласт щебеночный6)с толщиной слоя под шпалой: 30 см – под железобетонными; 25 см – под деревянными | Балласт всех типов с толщиной слоя под шпалой не менее 20 см | ||
| Размеры балластной призмы – в соответствии с типовыми поперечными профилями | ||||
| 3. Виды работ при замене верхнего строения пути | ||||
| Капитальный ремонт пути на новых материалах | Капитальный ремонт пути на старогодных материалах | |||
| 4. Конструкции и типы стрелочных переводов | ||||
| Р65 новые; рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные новые 7) | Рельсы и металлические части старогодные. Брусья железобетонные – новые и старогодные 7) | |||
| 5. Виды работ по замене стрелочных переводов | ||||
| Капитальный ремонт стрелочных переводов на новых материалах | Капитальный ремонт стрелочных переводов на старогодных материалах | |||
| 6. Земляное полотно и искусственные сооружения | ||||
| Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездов в зависимости от групп и категорий путей |
Слайд № 10
Примечания:
1. Применение звеньевого пути на деревянных или железобетонных шпалах согласовывается с Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД», при этом на путях 1-3 классов деревянные шпалы должны быть I типа.
2. В зависимости от баланса на железной дороге старогодных рельсов I и II групп годности допускается по согласованию с Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД» укладка:
на путях 2 класса групп Г и Д старогодных репрофилированных рельсов I группы годности;
на путях 3 класса новых рельсов категории Т1.
Слайд № 11
3. Допускается укладка старогодных рельсов типа Р50 I группы годности.
4. По согласованию с Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД» допускается укладка скрепления КБ.
5. При недостатке старогодных железобетонных шпал - новые железобетонные, при недостатке старогодных и новых железобетонных шпал – новые деревянные.
6. По согласованию с Департаментом пути и сооружений ОАО «РЖД» допускается укладка деревянных брусьев.
Нормативно-технические требования к конструкции, типам и элементам верхнего строения при реконструкции железнодорожного пути и
капитальному ремонту на новых материалах в кривых для 1 и 2 классов приведены в таблице 5.3.
Слайд № 12
Таблица 5.3. - Технические требования и нормативы, предъявляемые к конструкции, типам и элементам верхнего строения пути при реконструкции и капитальном ремонте на новых материалах 1 и 2 классов в кривых
| № п/п | Тип и элементы ВСП | Путь бесстыковой | Путь звеньевой на деревянных шпалах | |
| 850 – 450 м | менее 450 м | 850-450 м | <450 м | |
| Рельсы | На наружных нитях преимущественно Р65К из стали с повышенным содержанием углерода, новые | |||
| Шпалы | Железо-бетонные | Жб, преимущест-венно с повышен-ным сопротивле-ниием сдвигу, новые | Деревянные 1 типа | |
| Эпюра шпал | 2000 шт/км* | |||
| Скрепления | С упругой клеммой | Преимущественно ЖБР-65 шурупно-дюбельного типа | Костыльное Д-65, ДН6-65 |
Слайд № 13 и 14
При технико-экономическом обосновании допускается эпюра шпал более 2000 шт/км.
Наряду с приведенными в таблицах 5.1 и 5.2 техническими требованиями и нормативами применяются следующие дополнительные требования:
1. На путях, которые после проведения реконструкции относятся к скоростным при скорости пассажирских поездов свыше 140 и до 200 км/ч должны применяться рельсы повышенной прямолинейности (категории В* и др., в том числе импортного производства);
2. На путях, которые после проведения реконструкции относятся к 1 и 2 классам, группам А, Б и В, категориям 1, 2 и 3 должны преимущественно укладываться рельсы категории В* с ресурсом 1100 млн.т и более и предусматриваться создание в необходимых местах подбалластного несущего слоя из песчано-гравийной смеси расчетной толщины.
Последующий за реконструкцией железнодорожного пути капитальный ремонт на новых материалах должен проводиться по нормативно-техническим требованиям к конструкциям, типам и элементам верхнего строения пути, принятым в проекте ранее проведенной реконструкции (табл. 5.1).
Требования к конструкциям пути на ИС
Нормативно-технические требования к земляному полотну и искусственным сооружениям должны соответствовать эксплуатационным условиям, требованиям СТН Ц 01-95, СНиП 32-01-95 и СП 32-104-98.
Вчисле искусственных сооружений наиболее сложными и ответственными конструкциями являются мосты и тоннели. Несмотря на то что общее их протяжение в развернутой длине магистральных линий ОАО «РЖД» составляет порядка 1 %, от фактического состояния мостов и тоннелей, верхнего строения пути в них и соответствия техническим требованиям на устройство и содержание существенно зависит уровень безопасности движения. Отказ пути на искусственных сооружениях, особенно в тоннелях, может вызвать серьезный сбой движения поездов, а аварии и крушения — привести к более тяжелым последствиям.
В связи с этим к конструкции железнодорожного пути на искусственных сооружениях по сравнению с обычными участками пути с земляным полотном предъявляются повышенные требования, учитывающие особенности условий его работы. В частности к основным из них относятся:
Слайд № 15
• повышенные требования к мощности пути (массе, качеству рельсов, эпюре шпал);
• более высокая точность положения рельсовой колеи в пространстве по отношению к искусственному сооружению и размеров элементов пути как по габаритным ограничениям, так и по условиям прочности и устойчивости сооружений;
• обеспечение безопасного прохода колес подвижного состава даже в случае их схода с рельсов на искусственном сооружении;
• ограничение наибольшего продольного уклона пути по условиям силовых воздействий поездов на мосты;
Слайд № 16
• как правило, более высокая требуемая несущая способность основания пути и, как следствие, большая стабильность и отсутствие осадок пути в процессе эксплуатации в части, зависящей от нижнего строения;
• необходимость учета на искусственных сооружениях сравнительно большей жесткости пути, чем на обычном пути на земляном полотне, следствием чего являются повышенные динамические воздействия поездов на путь прежде всего на участках перехода с искусственного сооружения (особенно с безбалластным верхним строением) на земляное полотно;
• необходимость учета продольной подвижности нижнего строения (ферм и балок) мостов в горизонтальной плоскости, в отличие от неподвижного земляного полотна.