Цель работы: Определить класс и специализацию железнодорожной
линии, класс путей и тип верхнего строения пути для заданных эксплуатационных условий.
Общие сведения
Верхнее строение пути – часть железнодорожного пути, предназначенная для восприятия нагрузок от подвижного состава и передачи их на земляное полотно, а также для направления движения колес по рельсовой колее. Верхнее строение пути включает в себя рельсы, рельсовые скрепления, подрельсовые основания и балластную призму. Кроме того к верхнему строению относятся элементы соединений и пересечений путей.
Верхнее строение пути должно обеспечивать безопасное движение
поездов с установленными максимальными скоростями; его элементы должны обладать достаточной прочностью, устойчивостью и надежностью в работе, гарантировать возможно большие сроки службы, быть простыми и экономичными в изготовлении, устройстве, ремонте и эксплуатации.
Главными эксплуатационными факторами, оказывающими
наибольшее влияние на железнодорожный путь и определяющими тип верхнего строения пути, являются:
- грузонапряженность То, млн.ткм бр./км в год;
- нагрузки на оси подвижного состава Ро, кН/ось;
- скорости движения V, км/ч.
Кроме того, существенное влияние на путь оказывают местные условия: климатические, геологические и другие.
Первый эксплуатационный фактор: грузонапряженность – показатель
интенсивности работы железнодорожных участков и линий, т.е. количество грузов, перевозимых по данному участку пути в год.
Отличительной особенностью современного железнодорожного пути
является неизбежное накопление в процессе эксплуатации в отдельных его элементах и в конструкции в целом остаточных деформаций. Эти деформации проявляются в виде:
- износа рельсов, скреплений, шпал,
- в размельчении и истирании частиц балластного слоя, что приводит к снижению его несущей способности,
- в развитии дефектов в элементах верхнего строения пути и, прежде всего, в рельсах.
Очевидно, чем выше грузонапряженность, то есть чем больше нагружений
испытывает путь, тем выше интенсивность развития и накопления остаточных деформаций и дефектов пути и тем чаще для устранения указанных неисправностей необходимо проводить ремонты пути, замену дефектных элементов верхнего строения пути. Применение более мощной конструкции пути при высокой грузонапряженности позволяет увеличить межремонтные сроки (межремонтный тоннаж - количество груза, прошедшего по пути до очередного ремонта) и уменьшить число ремонтов пути.
Вторым эксплуатационным фактором, оказывающим наибольшее
влияние на работу железнодорожного пути, является нагрузка на оси подвижного состава. Чем больше нагрузка на оси подвижного состава, а, следовательно, и на рельсы от колес, тем вероятнее развитие дефектов и повреждений в них (так же, как и в остальных элементах верхнего строения пути) и тем более мощной должна быть конструкция верхнего строения пути.
Третий эксплуатационный фактор, влияющий на работу пути, - скорость
движения поездов. Влияние скорости движения обусловлено несовершенствами пути и подвижного состава в виде неровностей. В результате при движении экипажа возникают дополнительные силы инерции, которые передаются на рельс в виде динамических добавок к статическим нагрузкам от колеса. Чем выше скорость движения, тем больше величина этой динамической добавки, а, следовательно, на рельс действуют большие по величине силы, что приводит к повышению расстройств пути, росту величины остаточных деформаций, развитию дефектов и повреждений рельсов и других элементов верхнего строения пути.
Система ведения путевого хозяйства основана на классификации путей в
зависимости от сочетания указанных эксплуатационных факторов: грузонапряженности, максимальных допускаемых скоростей движения пассажирских и грузовых поездов, нагрузок на оси подвижного состава, с
учетом других факторов, оказывающих влияние на нагруженность пути и продолжительность межремонтных сроков.
Классы железнодорожных линий устанавливаются в соответствии с
классификацией, принятой в действующем “Положении о системе ведения путевого хозяйства ОАО “РЖД” [1], утвержденном распоряжением ОАО «РЖД» № 3212р от 31 декабря 2015 г.
Все железнодорожные линии ОАО “РЖД” классифицируются в
зависимости от выполняемой на них работе и интенсивности движения.
Выполнение
Для построения поперечного профиля конструкции верхнего строения
пути с рельсами Р65 на новых железнобетонных шпалах 1 сорта берётся грузонапряженность T = 85 млн. ткм бр./км в год, по которой определяются скорости движения пассажирского и грузового. Они будут равны соответственного для пассажирского движения V = 105 км/ч, для грузового V = 85 км/ч. Класс железнодорожной линии при технической скорости движения поездов будет II. Поскольку класс = II, то железнодорожная линия будет с преимущественно грузовым движением, её условное обозначение = Г. Размеры грузового движения будут более 60% общего количества пар поездов в сутки в соотсветствии с нормативным графиком движения поездов. Группа пути = А. При количестве графиковых пригородных и пассажирских поездов с максимальными скоростями движения 80 км/ч и более, независимо от значения грузонапряженности, для 1 класса путь должен составлять более 100 поездов в сутки. При специализации линии Г, устройство кривых определяется скоростью движения грузовых поездов в грузовом направлении, в порожнем направлении устройство кривых производится как для линий смешанного движения. Путь на железнобетонных шпалах является бесстыковым. Рельсы новые Р65, а промежуточные рельсовые скрепления с упругой клеммой, новый. Эпюра шпал в прямых 1840 шт/км, в кривых радиусом 1200 м и менее — 2000 шт/км. Щебень II категории, толщина слоя балласта под шпалой = 35.