Длина рельсовой плети устанавливается проектом и зависит от местных условий

Обновлено: 28.03.2024

Главный элемент бесстыкового пути — рельсовые плети — это рельсы длиной до 25 м, сваренные между собой на рельсосварочных предприятиях (РСП) в длину до 800 м, а затем на месте, при укладке в путь, соединенные друг с другом контактной сваркой с помощью передвижной рельсосварочной машины (ПРСМ). Максимальная длина рельсовой плети не ограничена. Укладка коротких плетей, длиной менее 800 м, нежелательна, поскольку такие плети требуют значительно больших расходов на содержание. На пути с плетями длиной менее 400 м расходы на текущее содержание превышают затраты на содержание звеньевой конструкции. На коротких плетях особенно трудно содержать рельсовые скрепления из-за продольных температурных перемещений на концевых участках. Эти перемещения в период эксплуатации существенно изменяют напряженно-деформированное состояние бесстыкового пути.

Бесстыковой путь, как и звеньевой, не должен подвергаться угону. Для этого промежуточные скрепления должны обеспечивать постоянное прижатие рельса к шпале. Наибольшее распространение на сети отечественных железных дорог на бесстыковом пути с железобетонными шпалами получило скрепление типа КБ; относительно реже используются скрепления типа ЖБР и АРС. Возможна укладка бесстыкового пути на деревянных шпалах, в том числе на малодеятельных участках с применением костыльного скрепления. В последнем случае противоугоны на каждой шпале устанавливаются с двух сторон — «в замок» (ТУ-1991). В процессе эксплуатации натяжение болтов скрепления ослабевает. При недостаточном внимании к содержанию скрепления (смазке и подтягиванию болтов) происходит ослабление прижатия рельса к шпале и начинается угон, который приводит к очень быстрому разрушению всей конструкции верхнего строения пути из-за перекоса и кантования шпал, смятия резьбы, изолирующих и упругих деталей. На угоняемых участках, в их начале возникают дополнительные растягивающие, а в конце — дополнительные сжимающие продольные силы. Первые в сумме с температурными силами могут привести к разрыву рельсовой нити; вторые — к выбросу рельсошпальной решетки. В связи с этим предотвращение и профилактика угона должны быть приоритетной целью устройства и содержания бесстыкового пути, так как допустить угон несоизмеримо легче, чем затем его устранить.

Рельсовые плети, если они не сварены между собой, то соединяются при отсутствии изолирующих стыков двумя или тремя парами рельсов длиной 12,5 м. Например, в России соединение двумя парами применено на Калининградской, Приволжской, Северо-Кавказской и Юго-Восточной железных дорогах, тремя — на всех остальных. Изолирующий стык, обеспечивающий сопротивление разрыву не менее 1,5 МН, располагают в середине второй пары рельсов. Высокопрочный клееболтовой изолирующий стык, имеющий сопротивление разрыву не менее 2,5 МН (АпАТэк), допускается вваривать в середину плети (без уравнительных рельсов). Устройство уравнительных пролетов предполагает достаточно частую (сезонную и эпизодическую) необходимость перезакрепления рельсовых плетей (так называемая разрядка напряжений). Практика показала, что при закреплении плетей при достаточно высокой температуре рельсов (в оптимальном температурном интервале) ни периодическое, ни эпизодическое перезакрепление, как правило, не требуется.

На уравнительных пролетах в холодное время года зазоры в стыках максимально увеличиваются, уже к середине или к концу зимы (январь, февраль). Зазоры зависят от продольной растягивающей силы, длительности ее действия, качества закрепления плетей на концевых 200-метровых участках и от начальной величины в момент закрепления рельсов. При раскрытии зазора зимой до опасной величины — больше конструктивного (22 мм), чтобы не допустить разрыва стыка, уравнительный рельс необходимо заменять на удлиненный. Такая дополнительная работа создает потенциальную опасность выброса пути весной при повышении температуры рельсов, если вовремя не заменить этот удлиненный рельс на нормальный. Чтобы не производить такие работы, при закреплении рельсовых плетей в оптимальном температурном интервале зазоры следует устанавливать нулевыми или близкими к ним.

Ежегодно болты скрепления на концевых 200-метровых участках следует подтягивать в конце лета или в начале осени при нулевых или близких к ним значениях зазоров в уравнительном пролете. На остальной части рельсовых плетей периодически болты подтягивать можно в любое время года. На участках бесстыкового пути, состоящих из коротких рельсовых плетей, предложенная выше мера трудно выполнима.

На бесстыковом пути немаловажно поддерживать нормальные размеры и состояние балластной призмы. Балласт, как правило, — щебеночный (может быть гравийный или асбестовый), должен плотно прилегать к шпалам, прежде всего по их нижней постели, что осуществляется с помощью подбивки при выправке пути. Плотное прилегание балласта обеспечивает стабильное положение рельсо-шпальной решетки в профиле, плане и в продольном направлении не менее чем на 80 %. Остальные 20 % сопротивления перемещениям во всех трех плоскостях обеспечивает щебень, находящийся в шпальных ящиках, на плече балластной призмы и на ее откосе.

Существует ошибочное представление о том, что размер плеча балластной призмы непосредственно оказывает решающее влияние на сопротивление сдвигу шпал поперек оси пути. Плечо необходимо, прежде всего, для предотвращения интенсивного отрясе-ния концов шпал, которое затем ведет к просадкам путевой решетки и значит к неплотному прилеганию балласта к нижней постели шпал. По длине шпал балласт следует подбивать и уплотнять на всей длине от концов, за исключением 60 см на их середине. Излишне плотное прилегание балласта к середине шпал ведет к более интенсивному отрясению их концов, а затем и к поперечному излому.

Железобетонные шпалы в отличие от деревянных имеют максимальные прогибы на концах (деревянные — в подрельсовом сечении). Эта особенность увеличивает интенсивность накопления остаточных деформаций в балласте. На железобетонных шпалах динамические силы, передаваемые на балласт (особенно в стыках), также значительно выше, чем на деревянных. Это обстоятельство позволяет железобетонные шпалы применять только на бесстыковом пути. Исторически сложилось так, что на отечественных железных дорогах звеньевой путь применяют на деревянных шпалах, а бесстыковой на железобетонных. Звеньевой путь на железобетонных шпалах применять нельзя, так как на такой конструкции без очередного ремонта не удастся избежать аварийного состояния за период примерно в 2 раза меньший, чем на бесстыковом пути.

Состояние земляного полотна оказывает значительное влияние на работу верхнего строения пути. Представление о том, что при любых болезнях земляного полотна нужно отказываться от применения бесстыкового пути, является ошибочным. При возникновении на больных участках просадок интенсивность их нарастания при отсутствии стыков будет меньше. Даже в случае резких просадок или сдвигов на звеньевом пути возникли бы углы (в стыках) более опасные для движения поездов, чем на бесстыковом.

Для обеспечения устойчивости рельсошпальной решетки при высоких температурах на бесстыковом пути необходимо на участках с больным земляным полотном иметь увеличенную температуру закрепления рельсовых плетей (может быть — выше оптимальной). Такую меру борьбы с осадками или сдвигами следует сочетать с лечением больного места, что обычно должно быть предусмотрено проектом капитального ремонта.

На участках бесстыкового пути не должно быть ограничений по показателям плана и профиля. Однако на кривых с малым радиусом, как и на звеньевом пути, возникают проблемы, связанные с боковым износом наружного рельса и сдвигом рельсошпальной решетки поперек оси под действием продольных температурных сил в рельсах и боковых сил от подвижного состава. В связи с этим на кривых с малыми радиусами рекомендуется проведение технико-экономического обоснования применения бесстыкового пути, в котором следует учесть необходимость в период между капитальными ремонтами проведение замены изношенных рельсов по наружной нити. Для уменьшения интенсивности бокового износа наружной нити следует предусмотреть применение рельсов повышенной износостойкости (Р65К) и лубрикацию. Наиболее эффективна автоматическая лубрикация гребней колес устройствами, смонтированными на локомотивах.

Бесстыковой путь должен укладываться на мостах и в тоннелях. На мостах в зависимости от длины и конструкции пролетных строений и мостового полотна рельсы по-разному крепятся на шпалах, мостовых брусьях или плитах. В проектах учитывается необходимость предотвращения нежелательных совместных действий температурных продольных сил и перемещений в рельсовых плетях и пролетных строениях. При использовании скреплений КД-65 или КБ-65 применяют подрезанные клеммы, которые не препятствуют продольным перемещениям рельсов. Концы рельсовых плетей выводят за пределы моста на расстояния от 50 до 100 м.

В тоннелях проблемой обычно является необходимость предупреждения коррозии рельсов и скреплений, а на выходе и входе в тоннель — снижение повышенной динамики воздействия подвижного состава из-за резкого изменения упругости подрельсового основания. Подробные требования к конструкции и содержанию бесстыкового пути на мостах и в тоннелях даны в ТУ-2000.

Рельсовые плети для бесстыкового пути внеклассных линий и линий 1-го и 2-го классов должны свариваться электроконтактным способом из новых термоупрочненных рельсов Р65 1-й группы 1-го класса длиной 25 м без болтовых отверстий. Сварка плетей из новых рельсов длиной менее 25 м допускается с разрешения ЦП ОАО «РЖД». Для наружных рельсовых плетей кривых радиусом менее 500 м, где наблюдается интенсивный боковой износ головки рельса, должны применяться плети, сваренные преимущественно из рельсов повышенной износостойкости Р65К. При принятии мер по снижению интенсивности бокового износа головки рельса разрешается применять плети, сваренные из обычных термоупрочненных рельсов. Для линий 3-го класса плети могут быть сварены из старогодных рельсов Р65, прошедших комплексный ремонт в РСП. На мостах длиной более 25 м и в тоннелях применение старогодных рельсов в бесстыковом пути не допускается.

Длина вновь укладываемых сварных плетей в пути устанавливается проектом в зависимости от местных условий (расположения стрелочных переводов, мостов, тоннелей, кривых радиусом менее 350 м и т.д.) и должна быть, как правило, равной длине блок-участка, но не менее 400 м. На участках с тональными рельсовыми цепями, не требующими изолирующих стыков, или без тональных рельсовых цепей, имеющих рельсовые вставки, сваренные с высокопрочными изолирующими стыками с сопротивлением разрыву не менее 2,5 МН, допускается укладка плетей длиной до перегона.

С момента закрепления плетей при укладке в путь должен быть организован постоянный контроль за усилением затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей. На наличие угона указывают следы клемм на подошве рельсов, смещения подкладок по шпалам, взбугривание или неплотное прилегание балласта к боковым граням шпал и их перекос.

Контроль за угоном плетей осуществляется по смещениям контрольных сечений рельсовых плетей относительно «маячных» шпал. Эти сечения отмечают поперечными полосами шириной 10 мм, наносимыми светлой несмываемой краской на верх подошвы и шейку рельса внутри колеи в створе с боковой гранью подкладки скреплений КБ или с боковой гранью клеммы смещенной и прижатой к шпале без передачи давления на подошву рельса (ЖБР). По краске острым предметом наносится риска, по которой и производятся измерения продольных подвижек пути. В качестве «маячной» выбирается шпала, расположенная против пикетного столбика, около рельса окрашенная яркой краской. Чтобы шпала не смещалась, она должна быть всегда хорошо подбита, закладные болты на ней затянуты, типовые клеммы (на КБ) сняты или заменены клеммами с уменьшенной высотой ножек, а резиновые прокладки заменены на прокладки с низким коэффициентом трения (полиэтиленовые или др.).

__________________
Если не можете скачать файл. / Наше приложение ВКонтакте / Какими программами открывать скачанное? | Распоряжения 1

Рельсовая плеть — основной элемент верхнего строения бесстыкового пути. Совершенствование рельсов осуществляется в ходе комплекса взаимосвязанных мероприятий, проводимых по следующим основным направлениям: увеличение массы рельсов, совершенствование их поперечного профиля, повышение качества изготовления, а также улучшение условий их работы в пути и совершенствование системы ведения рельсового хозяйства.

Масса рельсов, поперечные профили, химический состав рельсовой стали и технология их изготовления взаимосвязаны и в совокупности определяют эксплуатационные качества рельса как элемента бесстыкового пути.

В соответствии с ГОСТ Р51585—2000 « Рельсы железнодорожные . Общие технические условия» рельсы подразделяются: по типам — Р50, Р65, Р65К, Р75; по категориям качества — В (рельсы термоупрочненные высшего качества), Т (рельсы термоупрочненные), Н (рельсы нетермоупрочненные); по наличию болтовых отверстий; по способу выплавки стали — М (из мартеновской стали), К (из конвертерной стали), Э (из электростали); по виду исходных заготовок и др.

Все новые рельсы маркируются на заводах. Заводская маркировка может быть постоянной (клеймение) и временной (красками). На шейке с одной стороны каждого рельса в горячем состоянии выкатывают выпуклую маркировку, содержащую: обозначение предприятия:изготовителя (например: К — Кузнецкий металлургический комбинат, Т — Нижнетагильский металлургический комбинат); месяц (римскими цифрами) и год изготовления (арабскими цифрами); тип рельса; обозначение направления прокатки стрелкой (острие указывает на передний конец рельса по ходу прокатки). Маркировочные знаки должны быть высотой от 30 до 40 мм и выступать на 1—3 мм с плавным переходом к поверхности шейки. Их наносят не менее чем в четырех местах (на рельсах длиной 12,5 м — не менее чем в двух местах) по длине рельса. На шейке каждого рельса на той же стороне, на которой выкатаны выпуклые маркировочные знаки, в горячем состоянии клеймением наносят: шифр плавки, условное обозначение контрольных рельсов; условное обозначение термоупрочненных рельсов. На один из торцов рельса в холодном состоянии клеймением наносят: шифр плавки на подошве; условное обозначение контрольного рельса на верхней четверти шейки; знаки закалки концов рельсов (букву К) на нижней четверти шейки рельса.

На каждый принятый рельс на торец головки наносят приемочные клейма: ОТК завода:изготовителя; инспекции Федерального агентства железнодорожного транспорта или другого потребителя по его требованию. Принятые рельсы маркируют несмываемой краской: голубого цвета — категории В; фисташкового (светло:зеленого) цвета — категории Т1; желтого цвета — категории Т2; белого цвета — категории Н.
Маркировку наносят на торце рельса путем обведения контура головки с приемочными клеймами; на поверхности головки и шейки рельса — поперечной полосой шириной 15—30 мм на расстоянии 0,5—1,0 м от торца с приемочными клеймами.

Рельсовые плети бесстыкового пути внеклассных линий и линий 1-го и 2-го классов изготавливают электроконтактной сваркой из новых термоупрочненных рельсов типа Р65 длиной 25 м без болтовых отверстий. Для линий 3:го класса плети могут свариваться из старогодных рельсов Р65, прошедших комплексный ремонт; для линий 4-го и 5-го классов — из старогодных рельсов, в том числе перекладываемых без ремонта.

На рельсосварочных предприятиях рельсы длиной 25 м свариваются в плети длиной до 800 м. Сварные стыки отмечаются на шейке рельса внутри колеи двумя вертикальными полосами симметрично относительно оси стыков на расстоянии 10 см от них. В середине плети на шейке рельса наносится вертикальная полоса. Маркировка плетей, выпускаемых рельсосварочными предприятиями, была рассмотрена в разделе 1.1 (см. формулу (1.1)).

Для создания рельсовых плетей проектной длины плети длиной до 800 м вывозят на перегон и сваривают путевой рельсосварочной машиной (ПРСМ). Стыки после такой сварки проходят термическую обработку. Длина рельсовых плетей, устанавливаемая проектом, зависит от местных условий: расположения стрелочных переводов, мостов, тоннелей, кривых участков пути радиусом менее 350 м и т.д.

В настоящее время длины рельсовых плетей могут быть:

  • от станции до станции (длина перегона от 2 до 4 км) на участках с тональными рельсовыми цепями или при сваривании рельсовых вставок с высокопрочными изолирующими стыками (рис. 2.1) с сопротивлением на разрыв не менее 2,5 МН;
  • равными длинам блок:участков (при отсутствии тональной блокировки), как правило, не менее 400 м.

Высокопрочный изолирующий сты


Рис. 2.1. Высокопрочный изолирующий стык:
1 — болт; 2 — изоляционная втулка; 3 — рельс; 4 — металлическая накладка; 5 — изоляционная прокладка; 6 — гайка; 7 — шайба; 8 — клеящая паста; 9 — металлическая обечайка

Между рельсовыми плетями, независимо от их длины, при отсутствии изолирующих стыков укладывают две или три пары уравнительных рельсов длиной 12,5 м.

При устройстве в уравнительном пролете сборных изолирующих стыков, в том числе со стеклопластиковыми накладками, укладывают четыре пары уравнительных рельсов с расположением изолирующих стыков в середине пролетов или три пары уравнительных рельсов — в середине второй пары рельсов, изолирующих стыки, которые обеспечивают сопротивление на разрыв не менее 1,5 МН.

Типовой изолирующий стык (рис. 2.2) вместо двухголовых имеет объемлющие накладки.

До появления композитных накладок «АпАТэК» большое распространение получили клееболтовые изолирующие стыки повышенной прочности (рис. 2.3), в которых используются типовые шестидырные накладки с пристроганными верхней и нижней гранями, а также специальные накладки, облегающие пазуху рельсов. Сопротивление продольным перемещениям клееболтовых стыков, вваренных в середину плети, должно быть не менее наибольших продольных температурных сил, возникающих при самой низкой для данной местности расчетной температуре рельсов.

Изолирующий стык с объемлющими металлическими накладками

Рис. 2.2. Изолирующий стык с объемлющими металлическими накладками:
1 — изолирующая прокладка; 2 — накладка; 3 — планка стопорная металлическая; 4 — планка из фибры или полиэтилена под болты; 5 — прокладка торцевая

Клееболтовые стыки

Рис. 2.3. Клееболтовые стыки:
а — с подстроганными типовыми накладками; б — с накладками, облегающими пазуху рельсов; 1 — клеевое соединение с изоляцией из стеклоткани; 2 — изоляция болта, оклеенного стеклотканью; 3 — торцевая изоляция из фибры, пропитанной клеем

В случае примыкания бесстыкового пути к звеньевому или стрелочным переводам, не ввариваемым в рельсовые плети, на примыкании укладываются две пары уравнительных рельсов длиной 12,5 м (рис. 2.4). Для компенсации перемещений «активных» концов рельсовых плетей уравнительные рельсы имеют стандартные укорочения 40, 80 и 120 мм.

Рис. 2.4. Схемы примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к звеньевому пути (а) и к стрелочному переводу (б)

Рис. 2.4. Схемы примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к звеньевому пути (а) и к стрелочному переводу (б)

Уравнительные рельсы соединяются между собой и со сварными рельсовыми плетями шестидырными накладками без применения графитовой смазки. Гайки стыковых болтов обычного качества затягивают с крутящим моментом не менее 600 Н·м, а высокопрочных болтов — 1100 Н·м.

3.1.1. Основной тип укладываемых в путь рельсов - Р65. В пути лежат также рельсы Р75, Р65, Р50 и легче.

Характеристики рельсов приведены в приложении 2 к настоящей Инструкции.

3.1.2. Стандартная длина рельсов - 100 м, 25 м и 12,50 м; укороченных - 24,92; 24,84; 12,52; 12,46; 12,42; 12,38 м.

Болтовые отверстия рельсов диаметром 36 и 22 мм должны иметь фаски размером от 1,5 до 3,0 мм снятые под углом около 45°.

Длина рельсовых плетей бесстыкового пути устанавливается проектом в зависимости от местных условий.

3.1.3. Рельсы в пути, как на прямых, так и на кривых участках, устанавливаются с подуклонкой 1/20 (наклон внутрь колеи относительно поверхности шпал).

При деревянных шпалах такая подуклонка рельсов обеспечивается за счет металлических подкладок, а при железобетонных шпалах - за счет такой же подуклонки подрельсовой площадки на шпалах.

Подуклонка рельсов не должна быть меньше 1/60 и больше 1/12, а по внутренней рельсовой нити в кривых при возвышении наружной нити свыше 85 мм - соответственно 1/30 и 1/12, измеряемая диагностическими средствами. Контроль подуклонки рельсов вручную определяется распоряжение ОАО "РЖД".

Перед и за стрелочными переводами, на которых рельсы не имеют подуклонки, устраивается плавный переход от подуклоненного к неподуклоненному положению рельса на длине не менее 3 м: на деревянных шпалах - путём затёски шпал под подкладками; на железобетонных шпалах - путём укладки переводных брусьев, шпал с переходной подуклонкой подрельсовой площадки.

3.1.4. Стыкование рельсов между собой производится с помощью шести - или четырёхдырных накладок и болтов с пружинными шайбами (рисунки 3.1, 3.2) или тарельчатыми пружинами установленных типов.

Шестидырные накладки применяются на бесстыковом пути, на звеньевом пути в регионах с годовой амплитудой температур более 100°C, на мостах, тоннелях и в кривых 1200 м и менее.


Рисунок 3.1. Стыковое и промежуточное костыльное скрепление при рельсах Р65, Р75 (мм)

1 - подкладка Д65; 2 - гайка М27; 3 - пружинная одновитковая шайба; 4 - рельс типа Р65; 5 - двухголовая накладка; 6 - путевой болт М27х160; 7 - путевой костыль; 8 - прокладка под подкладку


Рисунок 3.2. Стыковое и промежуточное скрепление КБ65 на железобетонных шпалах с рельсами Р65 и Р75 (мм):

1 - прокладка под подкладку КБ; 2 - подкладка КБ; 3 - гайка М22; 4 - болт М22х75; 5 - двухвитковая шайба; 6 - клемма; 7 - болт М22х175; 8 - скоба для изолирующей втулки КБ; 9 - изолирующая втулка КБ; 10 - прокладка под подошву рельса

Характеристики конструкций стыковых рельсовых скреплений приведены в приложении 3 к настоящей Инструкции.

Запрещается использование нетиповых, посторонних предметов в конструкцию стыкового скрепления и в стыковой зазор (в том числе в хвост крестовины).

Во избежание образования вертикальных и горизонтальных ступенек при смене рельсов в процессе эксплуатации концы укладываемых рельсов должны иметь одинаковую с концами лежащих в пути рельсов высоту и ширину головки.

Рельсы в стыках, имеющие вертикальные ступеньки более 1 мм, должны соединяться специально изготовленными накладками (с приварными пластинами, фрезерованные или с изгибом не более 6 мм). На путях 1-3 классов для устранения ступенек может быть произведена шлифовка (станком типа СЧР) с отводом до 2,5‰, а на путях 4-5 классов произведена наплавка (пониженного конца рельса) или шлифовка (станком типа СЧР) с отводом до 5‰. В хвосте крестовины горизонтальные ступеньки устраняются установкой металлической план-шайбы. На путях 1-2 классов по основному направлению движения установка в хвосте крестовины накладок с изгибом не допускается, за исключением крестовин стрелочных переводов проекта 2750 и крестовин с непрерывной поверхностью катания. Промеры производятся при не нагруженном состоянии пути. До проведения этих работ, скорости пропуска поездов по стыкам с вертикальными и горизонтальными ступеньками должны быть не более приведенных в таблице 3.1.

При измерении величины фактической ступеньки и обнаружении между головкой рельса и верхом стыковой накладной пластины, уложенной для устранения вертикальных ступенек в рельсовых стыках, величина ступеньки считается общей с учетом толщины этой пластины.

При выявлении металлической пластины между головкой рельса и стыковой накладкой скорость движения ограничивается до 40 км/ч.

Таблица 3.1. Условия пропуска поездов по стыкам с вертикальными и горизонтальными ступеньками

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути

(с изменениями и дополнениями, утвержденными Указанием МПС России 22.12.2000 г. N С-3112у)

Рассмотрена конструкция бесстыкового пути, а также требования к его укладке, содержанию и ремонтам.

Особое внимание уделено практике повторного использования бесстыкового пути из старогодных материалов и технологии работ по принудительному вводу плетей в оптимальный режим закрепления.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Бесстыковой путь в мировой практике железных дорог стал наиболее прогрессивной и широко распространенной конструкцией верхнего строения пути, которая эксплуатируется в различных эксплуатационных и климатических условиях и дает существенный технико-экономический эффект благодаря ряду ее преимуществ среди которых: повышение плавности и комфортабельности движения поездов по сравнению со звеньевым путем, улучшение показателей динамического взаимодействия пути и подвижного состава, увеличение межремонтных сроков этих технических средств, уменьшение расходов на тягу поездов вследствие снижения основного сопротивления их движению, повышение надежности работы тяговых и сигнальных электрических цепей, уменьшение расхода металла для стыковых скреплений, улучшение экологической ситуации за счет снижения шума от проходящих поездов и применения железобетонных шпал при сокращении потребления ценной деловой древесины и пропитки деревянных шпал вредными для здоровья антисептиками.

Эффективность и расширение сфер применения бесстыкового пути увеличиваются в результате освоения перекладки рельсовых плетей на участках их эксплуатации и повторного использования старогодных плетей на менее деятельных путях.

1.2. На железных дорогах Российской Федерации эксплуатируется температурно-напряженная конструкция бесстыкового пути. Основное отличие работы бесстыкового пути от обычного звеньевого состоит в том, что в рельсовых плетях действуют значительные продольные усилия, вызываемые изменениями температуры. При повышении температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой закрепления в них возникают продольные силы сжатия, которые могут создать опасность выброса пути. При понижении температуры - появляются растягивающие силы, которые могут вызвать излом плети и образование большого зазора, опасного для прохода поезда, или разрыв рельсового стыка из-за среза болтов. Дополнительное воздействие на бесстыковой путь оказывают силы, создаваемые при выправке, рихтовке, очистке щебня и других ремонтных путевых работах. Эти особенности бесстыкового пути требуют соблюдения установленных настоящими Техническими указаниями (далее - ТУ-2000) норм и правил его укладки, содержания и ремонта.

1.3. ТУ-2000 распространяются на бесстыковой путь с железобетонными шпалами и другими подрельсовыми железобетонными основаниями, которые могут применяться на сети железных дорог России. Ранее уложенные участки бесстыкового пути с деревянными шпалами эксплуатируются до конца срока службы по Техническим указаниям по устройству, укладке и содержанию бесстыкового пути, выпущенным в 1991 г. (ТУ-91).

1.4. Укладка бесстыкового пути производится в строгом соответствии с проектом, которым устанавливаются границы укладки бесстыкового пути, длины плетей, способы их стыкования, температуры закрепления. Проекты укладки бесстыкового пути утверждает начальник службы пути. Плети, уложенные до введения ТУ-2000, разрешается эксплуатировать без изменения ранее установленных интервалов температуры закрепления, если они не попадают в нижнюю треть расчетного интервала.

1.6. ТУ-2000 разработаны с учетом дифференциации пути по классам в соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации.

1.7. Пояснение к терминам и обозначениям, используемым в ТУ-2000, приведены в приложении 1.

2. КОНСТРУКЦИЯ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ

2.1. ПЛАН И ПРОФИЛЬ

2.1.1. Бесстыковой путь на щебеночном и асбестовом балласте должен укладываться в прямых участках и в кривых радиусом не менее 350 м. На станционных путях при использовании гравийного или песчано-гравийного балласта разрешается укладка бесстыкового пути в кривых радиусом не менее 600 м.

При наличии технико-экономического обоснования, утвержденного начальником службы пути, допускается укладка бесстыкового пути в кривых радиусами 300-350 м с учетом интенсивности бокового износа и увеличения ширины колеи.

2.1.2. Крутизна уклонов на участках бесстыкового пути, как правило, не ограничивается.

2.1.3. Сопряжение элементов плана и профиля должно удовлетворять нормам и техническим условиям для звеньевого пути.

2.2. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО

2.2.1. Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым и иметь достаточные размеры для размещения балластной призмы согласно п.2.3 ТУ-2000. Для этого на стадии проектирования бесстыкового пути оно должно быть обследовано в соответствии с Инструкцией по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. Не допускаются пучины высотой более 10 мм, просадки пути, сплывы и оползания откосов насыпей и другие деформации земляного полотна. Они должны быть устранены в соответствии с Техническими условиями на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути до укладки бесстыкового пути.

2.2.2. Минимальная ширина обочины земляного полотна для внеклассных линий и линий 1-го и 2-го классов - 50 см, 3-го класса - 45 см, 4-го и 5-го классов - 40 см.

2.3. БАЛЛАСТНЫЙ СЛОЙ

2.3.1. На участках бесстыкового пути внеклассных и 1-4-го классов балласт должен быть щебеночный (новый или очищенный - основной вариант). На путях 3-5-го классов допускается асбестовый балласт. Щебень должен быть фракций 25-60 мм, только твердых пород с прочностью И20 и У75 по ГОСТ 7392-85* "Щебень из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути". Асбестовый балласт должен соответствовать Техническим условиям "Смесь песчано-щебеночная из отсевов дробления серпентинитов для балластного слоя железнодорожного пути". На путях 4-5-го классов может применяться щебень прочностью И40 и У50, гравийный или гравийно-песчаный балласт; на путях 5-го класса - балласт всех видов, применяемых на железнодорожных путях. Применение асбестового балласта на участках скоростного движения пассажирских поездов не допускается.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 7392-2002, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

2.3.2. Ширина плеча балластной призмы на участках бесстыкового пути должна быть: на путях внеклассных, 1-го и 2-го классов - 45 см, 3-5-го классов - 40 см; крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5.

На путях 1-3-го классов должен применяться щебеночный балласт с толщиной слоя под железобетонными шпалами 40 см, под деревянными - 35 см; на путях 4-го класса - щебеночный балласт с толщиной слоя под железобетонными шпалами 30 см, под деревянными - 25 см; на путях 5-го класса - балласт всех видов с толщиной слоя под шпалой не менее 20 см.

2.3.3. Поверхность балластной призмы должна быть в одном уровне с поверхностью средней части железобетонных шпал.

2.4. ШПАЛЫ

2.4.1. В бесстыковом пути должны применяться железобетонные шпалы преимущественно брускового типа с конструкцией крепления закладных болтов, предотвращающей проворачивание их при закреплении. Допускается применение железобетонных шпал с дюбельными и анкерными прикрепителями в соответствии с нормативной документацией, утвержденной Департаментом пути и сооружений МПС России (далее - ЦП МПС).

2.4.2. Эпюры шпал на путях линий 1-4-го классов должны быть: в прямых участках и в кривых радиусом более 1200 м - 1840 шт./км, радиусом 1200 м и менее, а также на затяжных спусках круче 12 ‰ - 2000 шт./км; на путях 5-го класса: в прямых и кривых радиусом более 650 м - 1440 шт./км, радиусом 650 м и менее - 1600 шт./км.

2.4.3. В местах примыкания бесстыкового пути с железобетонными шпалами к участкам звеньевого пути с деревянными шпалами, к стрелочным переводам с деревянными брусьями, башмакосбрасывателям, уравнительным приборам и т.п. железобетонные шпалы следует укладывать по схемам, показанным на рис.2.1, причем на конце первого звена уравнительного пролета, примыкающего к плетям бесстыкового пути, укладываются четыре деревянные шпалы.

Рис.2.1. Схемы примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к звеньевому пути (а) и к стрелочному переводу (б)

При укладке стрелочных переводов с железобетонными брусьями на подходах укладываются железобетонные шпалы.

Взаимное расположение железобетонных шпал на подходах к мосту и деревянных шпал или брусьев, уложенных на мосту, должно соответствовать схемам, приведенным на рис.2.2.

Рис.2.2. Схемы расположения железобетонных и деревянных шпал при примыкании рельсовых плетей к мостам (а) и при перекрытии мостов рельсовыми плетями (б)

При укладке бесстыкового пути на мостах с железобетонными плитами БМП в соответствии с Инструкцией по применению и проектированию безбалластного мостового полотна на железобетонных плитах на металлических пролетных строениях железнодорожных мостов, эти конструкции стыкуются непосредственно с подрельсовым основанием из железобетонных шпал.

2.4.4. Специальные железобетонные шпалы для мостов изготавливаются и укладываются согласно Указаниям по конструкции и устройству охранных приспособлений на мостах с ездой на балласте с устройством пути на железобетонных шпалах.

2.5. РЕЛЬСОВЫЕ ПЛЕТИ

2.5.1. Рельсовые плети для бесстыкового пути внеклассных линий и линий 1-го и 2-го классов должны свариваться электроконтактным способом из новых термоупрочненных рельсов типа Р65 1-й группы 1-го класса длиной 25 м без болтовых отверстий. Сварка плетей из новых рельсов длиной менее 25 м допускается по разрешению ЦП МПС.

Для наружных рельсовых нитей кривых радиусом менее 500 м, где наблюдается интенсивный боковой износ головки рельса, должны применяться плети, сваренные преимущественно из рельсов повышенной износостойкости Р65К (заэвтектоидных). При принятии мер по снижению интенсивности бокового износа головки рельса разрешается применять плети, сваренные из термоупрочненных рельсов с характеристиками, указанными в первом абзаце данного пункта.

2.5.2. Для линий 3-го класса плети могут быть сварены из старогодных рельсов Р65, прошедших комплексный ремонт в стационарных рельсосварочных предприятиях или отремонтированных в пути с профильной обработкой головки рельсошлифовальными поездами и отвечающих Техническим условиям на рельсы железнодорожные старогодные отремонтированные сварные, для линий 4-го и 5-го классов - из старогодных, в том числе перекладываемых без ремонта.

На мостах длиной более 25 м и в тоннелях применение старогодных рельсов в бесстыковом пути не допускается.

2.5.3. Новые рельсы, свариваемые в условиях рельсосварочных предприятий (РСП) в одну плеть, должны быть одного типа, одного сорта, одинакового термического упрочнения, одного производителя (металлургического комбината), одной марки стали и соответствовать требованиям Технических условий на рельсы железнодорожные новые сварные. В виде исключения разрешается сварка коротких плетей из рельсов различных металлургических комбинатов.

2.5.4. Болтовые отверстия на концах рельсовых плетей и рельсов уравнительных пролетов по размерам и расположению должны соответствовать требованиям ГОСТ 8161-75* "Конструкция и размеры рельсов". Отверстий должно быть три на каждом конце плети или уравнительного рельса.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 51685-2000, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

На торцах этих рельсов по нижней и верхней кромке головки делается фаска размером 2 мм под углом 45°.

2.5.5. Рельсы в плети длиной до 800 м свариваются в РСП. Сваривание этих плетей между собой для создания плетей длиной, установленной проектом, осуществляется в пути путевой рельсосварочной машиной (ПРСМ). Стыки, свариваемые ПРСМ из рельсов с повышенным содержанием хрома (более 0,4%), должны после сварки пройти термическую обработку специальной передвижной установкой. По мере оснащения дорог такими установками термообработке следует подвергать и стыки, сваренные ПРСМ из рельсов с традиционным химическим составом стали.

2.5.6. Длина вновь укладываемых сварных плетей в пути устанавливается проектом в зависимости от местных условий (от расположения стрелочных переводов, мостов, тоннелей, кривых радиусом менее 350 м и т.д.) и должна быть, как правило, равной длине блок-участка, но не менее 400 м. На участках с тональными рельсовыми цепями, не требующими изолирующих стыков, или без тональных рельсовых цепей при сваривании рельсовых вставок с высокопрочными изолирующими стыками с сопротивлением разрыву не менее 2,5 МН (рис.2.3) допускается укладка плетей длиной до перегона.

Рис.2.3. Высокопрочный изолирующий стык АпАТэк-Р65М-К:

2 - изоляционная втулка; 3 - рельс: 4 - металлическая накладка; 5 - изоляционная прокладка; 6 - гайка; 7 - шайба; 8 - клеящая паста; 9 - металлическая обечайка

На участках с S-образными и одиночными кривыми радиусами менее 500 м, где наблюдается интенсивный боковой износ головки рельсов, с разрешения начальника службы пути могут укладываться короткие плети длиной не менее 350 м.

Более короткие плети, но не менее 100 м, могут укладываться на станциях между стрелочными переводами. При этом концы их должны быть отделены от стрелочных переводов двумя парами уравнительных рельсов длиной по 12,5 м, а концы плетей и уравнительных рельсов стянуты высокопрочными стыковыми болтами в соответствии с п.2.6.4. При отсутствии высокопрочных стыковых болтов длины плетей должны быть не менее 150 м.

Плети, укладываемые в кривых, должны иметь разную длину по наружной и внутренней нитям с тем, чтобы их концы размещались по наугольнику. Не допускается забег концов плетей в стыках более 8 см.

2.5.7. В проекте укладки бесстыкового пути каждой паре плетей присваивают порядковый номер, под которым она должна значиться в заявке на сварку, Журнале учета службы и температурного режима рельсовых плетей или Паспорте-карте бесстыкового пути с длинными плетями и журнале учета их службы и других учетных документах дистанции пути. Правую и левую плети по счету километров отмечают буквами П и Л.

В начале и конце каждой плети, выпускаемой РСП, белой масляной краской на внутренней стороне шейки рельса (со стороны оси пути) указывается номер РСП, номер плети по сварочной ведомости, длина плети в метрах в точностью до второго знака после запятой. Длина плети определяется и указывается при температуре рельса +20 °С.

Если длину плети измеряют неметаллической лентой или по специально разбитым поперечным створам при большей или меньшей температуре рельса, то следует вводить поправку , м, используя следующую формулу:

где - измеренная при данной температуре длина плети, м;

- температура рельса в момент измерения длины плети, °С.

Для плети длиной 1000 м в табл.2.1 даны значения поправок, вычисленные по приведенной выше формуле.

Таблица 2.1. Поправки, вводимые при измерении 1000-метровой плети при различной температуре

3.3.1. Замена инвентарных рельсов на сварные плети или смена плетей производится в "окно". При подготовительных работах до "окна" допускается частичное снятие клемм на инвентарных рельсах (или сменяемых плетях), при этом рельсы (или плети) должны оставаться закрепленными на всех предстыковых шпалах и на каждой третьей шпале при пропуске поездов со скоростями от 26 до 60 км/ч, на каждой шестой - до 25 км/ч.

Надвигать плеть на подкладки следует, начиная с одного конца плети, совместно со сболченными с ней уравнительными рельсами и с вваренными изолирующими стыками, если они требуются по проекту. Предпочтительна такая организация работы, при которой последовательно одну за другой сменяют несколько плетей (совместно с уравнительными рельсами и изолирующими стыками), число которых определяется продолжительностью предоставленного "окна" и достигнутым темпом работ. При надвижке следует тщательно следить за правильным положением прокладок.

Для облегчения надвижки и выправки в плане плетей, укладываемых в кривых, можно пользоваться ударными или гидравлическими приборами, локомотивами или другими средствами принудительного продольного перемещения участков плети.

3.3.2. Изготовление и укладка длинных плетей могут быть выполнены одним из четырех способов:

1) сваркой внутри колеи способом предварительного изгиба коротких плетей в плети длиной до блок-участка с последующей надвижкой их на подкладки;

2) укладкой на подкладки и приведением к оптимальной температуре коротких плетей с последующей сваркой в длинную;

3) сваркой с предварительным изгибом плетей, надвигаемых на подкладки во время "окна";

4) сваркой с предварительным изгибом эксплуатируемых плетей.

3.3.3. При сварке внутри колеи каждая последующая плеть выгружается по отношению к предыдущей, с которой сваривается, с забегом, равным обрезаемым концам плетей с болтовыми отверстиями и запасу металла на сварку.

3.3.4. Если плети, уложенные на подкладки, были закреплены при оптимальной температуре, то сварка их между собой, выполняемая также при оптимальной температуре, производится следующим образом.

Заранее подготавливают рельсовую вставку длиной 12,5 м без болтовых отверстий и сваривают ее с концами уложенных плетей взамен временного рельса. Перед сваркой концы рельсовых плетей с болтовыми отверстиями отрезаются. Длина рельсовой вставки должна быть равна расстоянию между обрезанными концами плетей с запасом на сварку . Запас на сварку

где - величина припуска на оплавление и усадку металла при сварке двух стыков (устанавливается при сварке контрольных образцов); - величина припуска на косину реза рельсорезным станком (2-3 мм); 5 мм - запас на остаточную стрелу изгиба.

3.3.5. При сварке эксплуатируемых плетей рельсы уравнительного пролета заменяются рельсовой вставкой. Длина рельсовой вставки после введения плетей в оптимальную температуру должна быть равна

где - расстояние между необрезанными концами плетей; - длина двух обрезаемых концов с болтовыми отверстиями.

Рельсовая вставка должна быть сварена из рельсов с близким к плетям износом ±1 мм и пропущенным тоннажом не более, чем в эксплуатирующихся плетях.

Сварка эксплуатируемых плетей выполняется при оптимальной температуре закрепления. Разрешается производить сварку при температурах, отличающихся от оптимальной в сторону повышения (до +15 °С), но с обязательной последующей регулировкой напряжений с ослаблением гаек клеммных болтов и вывешиванием плетей на каждой 15-й шпале на ролики или полиэтиленовые пластины на протяжении 150 м в каждую сторону от места сварки. Возможно применение пластин и из других материалов, указанных в п.4.2.4. Сварка плетей способом предварительного изгиба должна производиться в соответствии с утвержденным технологическим процессом. Допускается сварка при температурах ниже оптимальной при условии выполнения требований п.4.5.

Если температура закрепления обеих или одной из свариваемых плетей ниже оптимальной, то перед сваркой производится принудительный ввод их в оптимальную температуру с использованием растягивающих или нагревательных приборов, а затем производится сварка.

3.3.6. По окончании сварки и закрепления плетей должна быть проведена ультразвуковая дефектоскопия сварных стыков. Все сваренные в пути стыки должны быть обозначены двумя парами вертикальных линий, наносимых по всей высоте рельса белой масляной краской симметрично относительно этого стыка на расстоянии 10 см от него. Дата сварки и температура рельсов при сварке плетей должны быть зафиксированы в Паспорте-карте бесстыкового пути с длинными плетями и журнале учета их службы (далее - Паспорт-карта) (приложение 7).

Читайте также: