Земляное полотно
Земляное полотно – это инженерное сооружение из грунта, на котором размещается верхнее строение железнодорожного пути.
Назначения:
1. размещать верхнее строение пути;
2. воспринимать статические нагрузки от верхнего строения пути и динамические от подвижного состава и упруго передавать их на основание (земляную поверхность);
3. выравнивать земляную поверхность в пределах железнодорожной трассы и придавать пути необходимый план и профиль.
К земляному полотну предъявляются следующие требования:
1) обеспечение прочности, устойчивости и надежности;
2) ремонтоспособность;
3) обеспечение минимальных расходов на устройство, ремонт и содержание при максимальной машинизации работ
4) планировка поверхности земляного полотна для предотвращения застаивания воды и обеспечение ее стока при минимизации впитывания в грунт;
5) равнонадежность на всем протяжении независимо от рода грунта;
6) обеспечение длительной эксплуатации с минимальными отказами при пропуске современных и перспективных типов подвижного состава;
7) взаимосвязь с притрассовой автомобильной дорогой.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
1) по роду грунта:
· недренирующие – глинистые, крупнообломочные с глинистым заполнением, скальные выветривающие, пески мелкие и пылеватые;
· дренирующие – скальные слабовыветривающиеся, крупнообломочные с песчаным заполнением и пески (кроме мелких и пылеватых).
2) по конструкции земляного полотна:
· насыпь;
· выемка;
· нулевое место;
· полунасыпь;
· полувыемка;
· полунасыпь-полувыемка.
Элементы верхнего строения пути
Балластный слой
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Балластный слой должен:
· воспринимать статические и динамические нагрузки и передавать их на как можно большую площадь земляного полотна;
· обеспечивать пространственную устойчивость рельсошпальной решетки;
· обеспечивать возможность выправки пути за счет подбивки балласта под шпалами;
· обеспечивать отвод воды от рельсошпальной решетки и с основной площадки земляного полотна;
· обеспечивать оптимальную упругость подрельсового основания;
· обладать низкой электропроводностью.
К балластным материалам предъявляют следующие требования:
· твердость и упругость;
· размеры зерен должны быть кубической и вытянутой формы.
Дополнительные требования:
· предотвращать переувлажнение основной площадки земляного полотна, хорошо отводить воду;
· не крошиться и не дробиться при уплотнении выправочными путевыми машинами;
· быть атмосфероустойчивым;
· не пылить при проходе подвижного состава, не размываться;
· быть дешевым и удобным в эксплуатации.
Расчеты верхнего полотна пути
В связи с ростом грузонапряженности, осевых нагрузок и скоростей движения поездов работа железнодорожного пути усложняется из года в год. В этих условиях возрастает значение расчетов пути на прочность и устойчивость под нагрузкой.
Расчеты пути на прочность и устойчивость сводятся к определению напряжений и деформаций в его элементах под нагрузкой.
Результаты расчетов пути могут использоваться в целях:
1. оценки напряженно-деформированного состояния данной конструкции пути при заданных условиях эксплуатации;
2. определения таких нагрузок и скоростей движения поездов с учетом грузонапряженности и прошедшего тоннажа, при которых напряжения и деформации, возникающие в пути, не будут превосходить допустимых, а его устойчивость будет надежно обеспечена;
3. проектирование новых конструкций.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
3.1 Исходные данные
Тип рельса: Р65
Род шпал: железобетонные
Род балласта: щебень
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Тип локомотива: ЧС-2
Грузонапряженность: 50 т км брутто/(км в год)
Скорость движения: 100 км/ч
Сезон года: зима
Статический расчет рельса
Коэффициент относительной жесткости, м-1:
, (1)
где U – модуль упругости подрельсового основания (U =100 МПа),
E – модуль упругости материала балки (E =2,1×105 МПа),
Iz – момент инерции поперечного сечения балки относительно центральной оси (Iz =3208×10-8 м4).
