Υπερδομή της πίστας: συσκευή και τύποι

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-07 20:57

Οποιαδήποτε σιδηροδρομική γραμμή είναι ένα σύνθετο σύμπλεγμα διαφόρων ειδών μηχανικών κατασκευών που σχηματίζουν έναν δρόμο με σιδηροδρομική γραμμή οδηγού. Αποτελείται από δύο κύρια μέρη - το κάτω στήριγμα και το άνω. Ο τελευταίος είναι στην πραγματικότητα ο δρόμος κατά μήκος του οποίου κινείται το τροχαίο υλικό.

Κύριος σκοπός

Όταν το τρένο κινείται, η υπερκατασκευή της γραμμής δέχεται κατακόρυφα και οριζόντια φορτία από τους τροχούς του και τα μεταφέρει σε χωμάτινη ή τεχνητή βάση. Η ίδια η γραμμή καθορίζει την κατεύθυνση κίνησης του τρένου. Το VSP έχει σχεδιαστεί, πρώτα απ 'όλα, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι στο μέλλον θα πρέπει να διασφαλίζει την ασφαλή διέλευση των τρένων με καθορισμένες μέγιστες ταχύτητες.

Λειτουργίες σχεδίασης

Η υπερκατασκευή της σιδηροδρομικής γραμμής αποτελείται από δύο κύρια μέρη:

• sleeper rail;
• πρίσμα έρματος.

Η δομή του πλέγματος, με τη σειρά του, περιλαμβάνει τις ίδιες τις πραγματικές ράγες, καθώς και στρωτήρες κατασκευασμένους από διαφορετικά υλικά. Άνω Μονοπάτι Πρίσμαμπορεί να είναι μονής ή διπλής στρώσης. Τις περισσότερες φορές, η τελευταία επιλογή χρησιμοποιείται στην κατασκευή μιας σιδηροδρομικής γραμμής. Ένα πρίσμα έρματος δύο στρωμάτων συνήθως αποτελείται από:

• υπόστρωμα άμμου;
• μπάζα από σκληρούς βράχους.

Για την πλήρωση ενός μονοστρωματικού πρίσματος, μπορούν να χρησιμοποιηθούν υλικά όπως άμμος και χαλίκι, θρυμματισμένη πέτρα, απόβλητα παραγωγής αμιάντου, σκωρίες, πέτρες κελύφους.

Εκτός από το πλέγμα και το πρίσμα, διακρίνονται τα ακόλουθα στοιχεία της ανώτερης δομής τροχιάς:

• ομόλογα;
• αντικλοπή;
• κωφές διασταυρώσεις;
• συμμετοχές.

Σχεδίαση VSP

Κατά την κατάρτιση των σχεδίων μιας τόσο σημαντικής κατασκευής όπως η υπερκατασκευή της πίστας, οι μηχανικοί πρέπει να λύσουν τις ακόλουθες εργασίες:

• καθορισμός κλάσης, κατηγορίας και ομάδας διαδρομής;
• προσδιορίστε τον σχεδιασμό του ίδιου του VSP;
• καθορίστε τις προϋποθέσεις για την εγκατάστασή του;
• υπολογίστε την αυξημένη και μειωμένη θερμοκρασία των μαστιγίων, λαμβάνοντας υπόψη τη δύναμη και τη σταθερότητά τους;
• υπολογισμός διαστημάτων στερέωσης βλεφαρίδων;
• προσδιορίστε το ύψος των σιδηροτροχιών και του μετρητή στην καμπύλη.

Υπερδομή της σιδηροδρομικής γραμμής: σιδηροτροχιές

Αυτό το στοιχείο της σχεδίασης VSP προορίζεται για την πραγματική κατεύθυνση της κίνησης της αμαξοστοιχίας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ράγες μπορεί επίσης να χρησιμεύσουν ως ηλεκτρικός αγωγός.ρεύμα (σε περιοχές με ηλεκτρική έλξη ή αυτόματο μπλοκάρισμα). Αυτό το στοιχείο VSP μπορεί να επισημανθεί ως P50, P65, P75 και P43. Επί του παρόντος, στην κατασκευή σιδηροδρόμων, χρησιμοποιείται κυρίως η παραλλαγή P65. Στην πραγματικότητα η ίδια η σιδηροτροχιά αποτελείται από:

• heads;
• λαιμοί;
• σόλες.

Το τυπικό μήκος των σιδηροτροχιών στη Ρωσική Ομοσπονδία είναι 25 μ. Σε ορισμένα τμήματα των γραμμών, μπορούν επίσης να τοποθετηθούν βραχυπρόθεσμα στοιχεία οδήγησης - κατά 24,84 m και 24,92 m. Προκειμένου να μειωθεί ο αριθμός των αρμών μεταξύ των ράγες, συχνά συγκολλούνται σε μαστίγια μήκους 800 m ή περισσότερο.

Υλικά δομής τροχιάς: κατασκευή σιδηροτροχιών

Αυτό το στοιχείο VSP κατασκευάζεται συνήθως στις επιχειρήσεις της μεταλλουργικής βιομηχανίας από ανθρακούχο χάλυβα ανοιχτής εστίας. Οι ράγες υποβάλλονται σε προσεκτική θερμική επεξεργασία σε όλο τους το μήκος με σβήσιμο σε λάδι και σκλήρυνση σε φούρνο. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται κυρίως για να αυξηθεί η αντοχή στη φθορά του κράματος. Οι σκληρυμένες ράγες διαρκούν μιάμιση φορά περισσότερο από τις μη επεξεργασμένες. Επί του παρόντος, τα στοιχεία χάλυβα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη συναρμολόγηση σιδηροδρομικών γραμμών:

• χαμηλή θερμοκρασία (P65);
• Πρώτη ομάδα σκληρυμένος χάλυβας βορίου βαναδίου-νιοβίου.

Ο τελευταίος τύπος σιδηροτροχιάς χρησιμοποιείται συνήθως για την τοποθέτηση σιδηροτροχιών σε περιοχές με σοβαρές κλιματικές συνθήκες - στην Άπω Ανατολή, τη Σιβηρία, κ.λπ.

VSP στρωτήρες

Ο κύριος σκοπός των υποστηριγμάτων κάτω από τις ράγες στο κρεβάτι της τροχιάς είναι η αντίληψη του φορτίου από τις ράγες και η μεταφορά τους στο πρίσμα έρματος. Οι στρωτήρες εξασφαλίζουν επίσης τη σταθερότητα του μετρητή σε κάτοψη και προφίλ. Στην εποχή μας, οι στρωτήρες μπορούν να κατασκευαστούν είτε από οπλισμένο σκυρόδεμα είτε από ξύλο. Το μέταλλο δεν χρησιμοποιείται για το σκοπό αυτό λόγω της ευαισθησίας του στη διάβρωση. Το 80% των στρωτηρίων που τοποθετούνται στη χώρα είναι από ξύλο. Στην παραγωγή αυτού του στοιχείου VSP, μπορούν να χρησιμοποιηθούν είδη όπως έλατο, σημύδα, πεύκη, πεύκο κ.λπ..

Οι στρωτήρες από οπλισμένο σκυρόδεμα συνήθως τοποθετούνται μόνο σε τεχνητές κατασκευές - σε σήραγγες και σε γέφυρες. Τέτοια στηρίγματα μπορεί να είναι μικρά πλαίσια ή πλάκες.

Το μήκος των στρωτηρίων εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του τμήματος της πίστας στο οποίο έχουν τοποθετηθεί. Έτσι, οι ξύλινοι στύλοι έχουν τυπικό μήκος 2,75 εκ. Η επιτρεπόμενη απόκλιση από τον κανόνα είναι 2 εκ.

Η διατομή των ξύλινων στρωτηρίων μπορεί να είναι:

• cut;
• ημιάκρα;
• undged.

Οι στρωτήρες από οπλισμένο σκυρόδεμα κατασκευάζονται με μεταβλητή διατομή κατά μήκος. Για την παραγωγή τους χρησιμοποιείται βαρύ σκυρόδεμα ποιότητας M500 ή F200. Σε αυτή την περίπτωση, τα εξαρτήματα χρησιμοποιούνται από σύρμα 3 mm. Στην πίστα τοποθετούνται στρωτήρες σε ποσότητα 2000 τεμαχίων / km σε δύσκολες περιοχές. Σε ευθείες γραμμές, κατανέμονται σε 1440-1600 τεμάχια ανά χιλιόμετρο.

Ταξινόμησηστρωτήρες

Τα στηρίγματα τροχιάς από οπλισμένο σκυρόδεμα, ανάλογα με τον βαθμό αντοχής στη ρωγμή και την ακρίβεια των γεωμετρικών παραμέτρων, χωρίζονται σε προϊόντα πρώτης και δεύτερης κατηγορίας. Η διάταξη της δομής της τροχιάς σε διαφορετικές περιπτώσεις περιλαμβάνει τη χρήση ξύλινων στρωτηρίων των ακόλουθων κατηγοριών:

• First (I) - για τα κύρια κομμάτια.
• Δεύτερη (II) - για σταθερούς δρόμους και δρόμους πρόσβασης.
• Τρίτο (III) - για βιομηχανικές διαδρομές που δεν υπόκεινται σε συχνά φορτία.

Οι ξύλινοι στρωτήρες διαρκούν 12-15 χρόνια χωρίς την ανάγκη αντικατάστασης, στρωτήρες από οπλισμένο σκυρόδεμα - έως και 50 χρόνια. Τα μειονεκτήματα των τελευταίων όμως θεωρούνται ότι είναι το μεγάλο τους βάρος και ο υψηλός βαθμός ηλεκτρικής αγωγιμότητας.

Στρώμα έρματος VSP

Ο σκοπός αυτού του στοιχείου VSP είναι να μεταφέρει το φορτίο από τις ράγες και τους στρωτήρες απευθείας στα στρώματα μιας τέτοιας βάσης ως υπόβαθρο (πάνω). Η δομή του άνω μονοπατιού στις γέφυρες είναι ελαφρώς διαφορετική. Το πρίσμα έρματος σε αυτή την περίπτωση δεν είναι εξοπλισμένο. Σε χωμάτινα οικόπεδα, τις περισσότερες φορές κατασκευάζεται από θρυμματισμένη πέτρα σκληρών πετρωμάτων. Τα στραγγαλιστικά πηνία άμμου και χαλικιού, καθώς δεν αποστραγγίζουν καλά το νερό, είναι εξοπλισμένα μόνο σε ασήμαντες γραμμές. Σε πολύ βουλωμένες περιοχές, στις περισσότερες περιπτώσεις, χύνεται ένα υπόστρωμα αμιάντου και κρύβεται. Κατά τη διάρκεια της βροχής, σχηματίζεται πάνω του μια όχι πολύ παχιά κρούστα. Το τελευταίο χρησιμεύει ως καλό εμπόδιο για τη διείσδυση διαφόρων ειδών ζιζανίων στο έρμα.

Συμμετοχές VSP

Τα δομικά στοιχεία της υπερκατασκευής αυτού του τύπου τροχιάς μπορούν να χρησιμεύσουν για τη διασφάλιση της κίνησης των τρένων από μία γραμμήσε άλλο ή για να περιστρέψετε το φορείο κατά 180 μοίρες. Χρησιμοποιούνται επίσης όταν διασταυρώνονται μονοπάτια στο ίδιο επίπεδο. Τα κύρια στοιχεία ενός διακόπτη σιδηροδρόμου είναι:

• πραγματικό βέλος με μηχανισμό μεταφοράς;
• σταυρός;
• διαδρομές σύνδεσης;
• μπάρες μεταφοράς.

Κύριοι τύποι VSP

Επί του παρόντος, οι ακόλουθοι τύποι υπερκατασκευών χρησιμοποιούνται στους κύριους δρόμους της Ρωσικής Ομοσπονδίας:

• βαρύ;
• μέσο;
• light.

Η κλάση VSP καθορίζεται ανάλογα με τη μεικτή πυκνότητα κυκλοφορίας. Αυτό εξηγείται κυρίως από το γεγονός ότι, σε αντίθεση με τις περισσότερες άλλες κατασκευές μηχανικής, όλα τα εξαρτήματά του λειτουργούν με συσσώρευση υπολειπόμενων παραμορφώσεων.

Η βαριά υπερκατασκευή της τροχιάς συνεπάγεται τη χρήση σιδηροτροχιών κατηγορίας P75 στις περισσότερες περιπτώσεις. Ως βάση, χρησιμοποιείται ένα πρίσμα από θρυμματισμένη πέτρα ή απόβλητα αμιάντου. Τέτοιες κατασκευές προορίζονται για αυτοκινητόδρομους με πυκνότητα κυκλοφορίας 80 εκατομμύρια tkm/km ετησίως.

Ο μεσαίος τύπος περιλαμβάνει την τοποθέτηση σιδηροτροχιών P65. Προορίζεται για γραμμές με πυκνότητα κυκλοφορίας 25-80 εκατομμύρια tkm/km ετησίως. Επίσης, τέτοιες ράγες χαράσσονται για επιβατικά τρένα υψηλής ταχύτητας και σε τμήματα με ιδιαίτερα μεγάλη κίνηση.

Ο ελαφρύς τύπος VSP, με τη σειρά του, χωρίζεται σε δύο κύριες ποικιλίες:

• για γραμμές με ένταση από 5 έως 25 εκατομμύρια tkm/km σεέτος;
• λιγότερο από 5 εκατομμύρια tkm/km ετησίως.

Στην πρώτη περίπτωση, οι ράγες P50 χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση. Επίσης σε τέτοιες περιοχές μπορούν να χρησιμοποιηθούν παλιοί χαλύβδινοι οδηγοί P75 ή P65. Για την τοποθέτηση τροχιών με τάση 5 εκατομμυρίων tkm / km ετησίως, χρησιμοποιούνται συνήθως χρησιμοποιημένες ράγες R50. Το πρίσμα ελαφρού τύπου VSP είναι συνήθως εξοπλισμένο με μείγμα χαλικιού-άμμου.

Σιδηροδρομικές γραμμές απρόσκοπτης

Σε περιοχές με αξιόπιστο έδαφος, συνιστάται ο εξοπλισμός αυτού του συγκεκριμένου τύπου VSP. Στη Ρωσία, το μήκος των βλεφαρίδων των τροχιών χωρίς ραφή είναι κατά μέσο όρο 500-600 μ. Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματά τους περιλαμβάνουν:

• διευκόλυνση μιας τέτοιας διαδικασίας όπως η επισκευή της υπερκατασκευής της πίστας·
• αύξηση της διάρκειας ζωής του VSP;
• αύξηση της ομαλότητας της κυκλοφορίας των τρένων.

Η απρόσκοπτη διαδρομή είναι, στην πραγματικότητα, πιο προηγμένη σχεδίαση από τη συμβατική. Ωστόσο, ο σχεδιασμός του είναι μια κάπως πιο περίπλοκη διαδικασία. Πράγματι, σε αυτή την περίπτωση, προκύπτουν πρόσθετες θερμικές καταπονήσεις στις ράγες.