Стрелочные переводы

Для перехода подвижного состава с одного пути на другой служат устройства по соединению и пересечению путей, относящиеся к верхнему строению. Соединение путей между собой осуществляется стрелочными переводами, а пересечение путей – глухими пересечениями. С применением стрелочных переводов и глухих пересечений устраивают соединения путей, называемые стрелочными улицами и съездами.

В зависимости от назначения и условий соединения путей между собой стрелочные переводы подразделяют на одиночные, двойные и перекрестные. Одиночные переводы делятся на обыкновенные, симметричные и несимметричные.

Обыкновенный стрелочный перевод служит для соединения двух путей. Он может быть право- или левосторонним и применяется при отклонении бокового пути от прямого в ту или другую сторону. Этот вид переводов имеет наибольшее распространение. В состав стрелочного перевода входят: собственно стрелка, крестовина с контррельсами, соединительная часть между ними и переводные брусья.

Стрелка состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, предназначенных для направления подвижного состава на прямой или боковой путь, и переводного механизма. Остряки соединяются между собой поперечными стрелочными тягами, с помощью которых один из остряков плотно подводится к рамному рельсу, а другой отходит от него на величину, называемую шагом остряка. Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется специальными стрелочными переводами через одну из тяг. В приводе имеется устройство, запирающее остряки в том или ином положении и контролирующее их плотное прилегание к рамным рельсам. Тонкая часть остряка называется острием, а другой его конец – корнем. Корневое крепление обеспечивает поворот остряков в горизонтальной плоскости и соединение с примыкающими к ним рельсами.

Следующим элементом стрелочного перевода является крестовина, состоящая из сердечника и двух усовиков. Крестовина обеспечивает пересечение гребнями колес рельсовых головок, а контррельсы направляют гребни колес в соответствующие желоба при проходе колесной пары по крестовине. Точка пересечения продолжения рабочих граней сердечника крестовины называется математическим центром её, а самое узкое место между усовиками – горлом крестовины. Угол α, образумеый рабочими гранями сердечника, называется углом крестовины.

Соединительная часть перевода, лежащая между стрелкой и крестовиной, состоит из прямого участка и переводной кривой. Радиус этой кривой зависит от угла крестовины: чем меньше угол, тем больше радиус. Переводы с меньшими углами крестовин допускают большие скорости движения поездов. Стрелочные переводы крепятся с помощью специальных башмаков, подкладок, шурупов и костылей к переводным брусьям и железобетонным лежневым плитам, которые укладываются на балластную призму.

Симметричный перевод имеет те же основные элементы, что и обыкновенный, но благодаря меньшей длине остряков, крестовины и переводной кривой позволяет значительно сократить длину соединения путей. Симметричные переводы применяются при разветвлении основного пути на два под одинаковым углом α/2 при укладке путей на станциях. Весьма редко применяются разносторонние несимметричные переводы, имеющие разные углы отклонения обоих путей от основного.

Двойной перевод разветвляет основной путь на три направления. Такие переводы применяются в стесненных условиях.

Перекрестный перевод дает возможность переходить подвижному составу с одного пути на другой в обоих направлениях. Перевод имеет восемь остряков и четыре крестовины – две острые и две тупые.

Стрелочные переводы различаются типом рельсов, а также конструкцией остряков и тангенсами углов, образуемых в крестовинах пересекающимися рельсовыми нитями. Остряки могут быть прямолинейные и криволинейные, последние образуют меньший угол с рамным рельсом, что облегчает вписывание подвижного состава в переводную кривую.

Отношение ширины сердечника крестовины в её корне K к длине сердечника l называется маркой крестовины. Марка крестовины определяется следующим образом: 1/n=K/ l =2 tg α/2≈tgα, где α – угол крестовины, n – обычно целое число.

В зависимости от назначения в путь укладываются стрелочные переводы с марками крестовин, указанными в таблице.

На железных дорогах всё шире применяется стрелочный перевод марки 1/11 усиленной конструкции с гибкими остряками и с литой крестовиной, допускающий движение поездов по прямому пути со скоростью 160 км/ч.

Существующие переводы пологих марок 1/18 и 1/22 применяются на маршрутах следования поездов при отклонении их с главного пути на боковое направление. При этом скорость движения по боковому пути составляет соответственно 80 и 120 км/ч. На перспективу намечается внедрение переводов марки 1/11 с гибкими остряками и подвижными элементами крестовины, имеющих непрерывную поверхность катания рельсов.

При проектировании и укладке соединений путей необходимо знать основные размеры геометрических элементов стрелочного перевода, определяемых расчетом.

АБ – длина выступа рамных рельсов перед остряками (m);

БВ – длина остряков (l _ос);

ВГ – длина переводной кривой;

ГД – длина передней части крестовины (h);

ДЕ – длина хвостовой части (сердечника) крестовины (q);

S – ширина колеи;

O – центр стрелочного перевода, т.е. точка пересечения осей путей;

БО – расстояние от начала остряков до центра перевода (a ₀);

ОД – расстояние от центра перевода до математического центра крестовины (b ₀);

БД – теоретическая длина перевода (L _т);

АЕ – полная длина перевода (L _п).

Размеры основных элементов стрелочного перевода можно начти, проектируя отдельные оси и решая полученные при этом уравнения.

Проекция контура БВГД на горизонтальную ось равна теоретической длине перевода, т.е.

Пути, на которых расположены стрелочные переводы	Марки крестовин стрелочных переводов
Обыкновенных	Симметричных
Для пропуска скоростных поездов	1/22, 1/18	-
Главные и приемо-отправочные пассажирские	Не круче 1/11*	-
Приемо-отправочные для грузового движения	Не круче 1/9	Не круче 1/6
Прочие	Не круче 1/8	Не круче 1/4,5

* При проходе пассажирских поездов по прямому пути допускается укладка переводов с маркой крестовины 1/9

Полная длина перевода будет равна

L_п = L_т + m + q.

Проектируя контур БГВД на вертикальную ось, получим величину ширины колеи

Решая приведенные уравнения, можно определить величину любого из геометрических элементов стрелочного перевода.

Выше мы изображали стрелочные переводы и железнодорожный путь двумя линиями, представляющими собой две нити рельсов. Однако для удобства изображения и чтения схем и планов железнодорожных путей на чертеж наносятся лишь оси путей, съездов, глухих пересечений, стрелочных улиц и центры стрелочных переводов. Этот способ удобен также тем, что разбивку путей и переводов для укладки их на станциях производят по осям путей, откладывая в натуре размеры геометрических элементов, состоящих в этом случае из прямых отрезков.

Таким образом, как это видно из рисунка, обыкновенный стрелочный перевод будет представлять в осях путей изображение в виде двух линий, расходящихся от центра перевода под углом крестовины α. Для вычерчивания стрелочных переводов в осях путей необходимо знать угол α и расстояния AO = а – от начала рамных рельсов до центра перевода и OE = b – от центра стрелочного перевода до корня крестовины.

Основные размеры стрелочных переводов в зависимости от марки крестовины и типа рельсов даны в таблице.

Укладку стрелочного перевода производят следующим образом: от центра перевода по оси прямого пути откладывают в принятом масштабе число единиц, соответствующее знаменателю марки крестовины, а в конце этого размера перпендикулярно оси пути откладывают единицу (числитель марки крестовины) в том же масштабе; после этого полученную точку соединяют с центром перевода.

Для сокращения длины путей, занимаемой стрелочными соединениями, удобства обслуживания стрелок их стремятся располагать компактно.

Возможные схемы взаимного расположения стрелочных переводов показаны на рисунке. Там же приведены формулы для расчета расстояний между центрами стрелочных переводов l. Величина прямой вставки f между переводами по схемам 1,2 и 3 определяется по условиям вписывания подвижного состава и в зависимости от назначения пути и располагаемого пространства.

Эта величина составляет от 4,5 до 12,5 м. При схемах 4 и 5 вставка определяется в зависимости от ширины междупутья e соответственно по формулам:

Деформации, повреждения и разрушения земляного полотна.

Меры их предотвращения и ликвидации.

Деформации, повреждения и разрушения земляного полотна делятся на следующие виды:

- деформации и повреждения основной площадки земляного полотна;

- повреждения откосов;

- повреждение и разрушение тела земляного полотна;

- повреждение и разрушение основания земляного полотна;

- повреждение и разрушение земляного полотна, подверженного неблагоприятным воздействиям природных факторов;

К деформации и повреждению основной площадки земляного полотна относятся:

- балластные корыта;

- балластные ложи;

- балластные мешки и гнезда с развитыми в них отдельными карманами, пучины.

Углубления в основной площадке под отдельными шпалами, заполненные балластом называются балластными корытами. Причинами их образования могут быть:

- недостаточная толщина балластного слоя;

- слабое уплотнение грунтов основной площадки;

- нарушение выпуклой формы верхней части основной площадки при строительстве насыпи;

- переувлажнение грунтов основной площадки из-за засорения водоотводов;

- загрязненность балласта;

- накопление на обочинах изъятого из пути загрязненного балласта, препятствующего выходу воды из балластной призмы;

Попадая на основную площадку, вода застаивается в балластных корытах и переувлажняет грунты земляного полотна. Размокшие грунты под тяжестью поездов выдавливаются в стороны. Балластные корыта увеличиваются, отдельные углубления сливаются, образуя балластные ложа.

При строительстве в местах отсыпки неоднородных грунтов или различной степени их уплотнения образуются балластные мешки, гнезда и карманы. К внешним признакам указанных повреждений относятся: просадки основной площадки земляного полотна, вызывающие частые подъемки пути на балласт; выплески разжиженного грунта; выпучивание верхней части откосов земляного полотна или междупутья; выпирание грунта в кюветы; появление пучин в начале зимы; грязевые свищи на откосах при глубоких мешках и гнездах, которые являются признаком приближающегося сплыва откосов. При наступлении заморозков вода, содержащаяся в балластных корытах, ложах и мешках замерзает, расширяясь в объеме и грунт основной площадки земляного полотна вспучивается, создавая угрозу безопасности движения.

Чтобы предупредить появление балластных корыт, необходимо в процессе строительства хорошо уплотнять грунт основной площадки, правильно её планировать, укладывать в путь достаточное количество балласта и не оставлять грязный балласт на обочинах земляного полотна. Для ликвидации балластных корыт и луж срезают их борта как с одной, так и с обеих сторон, при этом грунт вырезают на глубину 0,15 – 0,20 метра ниже дна балластного корыта или лужи, чтобы был обеспечен полный выпуск воды из них. Вырезанный грунт заменяют дренирующим грунтом. В качестве заполнителя прорези применяют крупнозернистый песок. Прорези располагают одну от другой от 6,5 до 12 метров. Для осушения больших, глубоких балластных гнезд и мешков воду из них отводят горизонтальными перфорированными трубами, которые забивают или заводят сбоку насыпи при помощи машин для горизонтального бурения скважин.

Пучинами называют общие или местные поднятия поверхности рельсового пути при промерзании грунтов земляного полотна или балластного слоя. Весной при оттаивании грунтов происходит осадка пути. Если в результате пучения положения рельсовых нитей искажается настолько, что нарушаются установленные допуски содержания пути, то в период замерзания пути на полную глубину и весеннего оттаивания его делают временные отводы пути. Такие отводы делают по несколько раз в сезон на одном и том же месте. Поэтому предупреждение появления пучин при строительстве и в процессе эксплуатации – очень важное мероприятие. При балластных пучинах зона пучинообразования находится в пределах балластного слоя, а при грунтовых – в земляном полотне. Борьба с балластными пучинами сводится к очистке щебеночного и замене песчано-гравийным загрязненного балласта. Срезки обочин, осушение балластных корыт и луж, подъемки пути на балласт при достаточной его толщине, устранение неровностей основной площадки, сложенной глинистыми грунтами. Для ликвидации грунтовых пучин применяют следующие мероприятия:

– подъемку пути на балласт;

- устройство накладных подушек из теплоизолирующих материалов, для выведения зоны промерзания из слоя пучинистых грунтов;

- устройство врезных теплоизолирующих или комбинированных подушек с заменой ими грунта, рассчитанные таким образом, чтобы грунты, лежащие под подушкой, не промерзали;

- замену пучинистого грунта дренирующим;

- устройство утепляющих покрытий под балластным слоем из пенопласта в качестве теплоизолирующего материала применяют отсеянный угольный котельный шлак крупностью 2- 30 мм, асбестовый балласт, плиты из пенопласта.

Дата добавления: 2015-08-13