A pálya felépítménye: eszköz és típusok

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Bármely vasúti pálya különféle mérnöki építmények komplex komplexuma, amelyek sínvezető pályával egy utat alkotnak. Két fő részből áll - az alsó támasztékból és a felső részből. Ez utóbbi tulajdonképpen az az út, amelyen a gördülőállomány halad.

Fő cél

A vonat mozgása során a pálya felépítménye függőleges és vízszintes terhelést is kap a kerekeitől, és azokat egy földes vagy mesterséges alapra helyezi át. Maga a vágány határozza meg a vonat mozgási irányát. A VSP tervezésénél mindenekelőtt azt a tényt kell figyelembe venni, hogy a jövőben biztosítania kell a meghatározott maximális sebességű vonatok biztonságos áthaladását.

Dizájnjellemzők

A vasúti pálya felépítménye két fő részből áll:

• hálósín;
• ballasztprizma.

A rács szerkezete viszont magában foglalja magukat a tényleges síneket, valamint a különböző anyagokból készült talpfákat. Felső ösvényprizmalehet egy- vagy kétrétegű. Leggyakrabban az utóbbi lehetőséget egy vasútvonal építésénél használják. A kétrétegű ballasztprizma általában a következőkből áll:

• homok hátlapréteg;
• kemény sziklákból készült törmelék.

Egyrétegű prizma kitöltéséhez olyan anyagok használhatók, mint a homok és kavics, zúzott kő, azbesztgyártási hulladék, salak, kagylókő.

A rácson és a prizmán kívül a felső sínszerkezet következő elemei különböztethetők meg:

• kötvények;
• lopásgátló;
• süket kereszteződések;
• látogatók.

VSP design

Egy olyan fontos szerkezet rajzainak elkészítésekor, mint a pálya felépítménye, a mérnököknek a következő feladatokat kell megoldaniuk:

• osztály, kategória és elérési út csoport meghatározása;
• határozza meg magának a VSP-nek a kialakítását;
• határozza meg a telepítés feltételeit;

• számítsa ki az ostorok megnövekedett és csökkentett hőmérsékletét, figyelembe véve azok szilárdságát és stabilitását;
• számítsa ki a szempilla rögzítési időközeit;
• határozza meg a sínek magasságát és a nyomtávot az ívben.

A vasúti pálya felépítménye: sínek

A VSP tervezés ezen eleme a vonat tényleges mozgási irányára szolgál. Egyes esetekben a sínek elektromos vezetőként is szolgálhatnak.áram (elektromos vontatású vagy automatikus blokkolással rendelkező területeken). Ezt a VSP elemet P50, P65, P75 és P43 jelöléssel lehet ellátni. Jelenleg a vasútépítésben elsősorban a P65-ös változatot használják. Valójában maga a sín a következőkből áll:

• fejek;
• nyak;
• talp.

Az Orosz Föderációban a sínek szabványos hossza 25 m. Egyes vonalszakaszokon rövidített vezetőelemek is lefektethetők - 24,84 m-rel és 24,92 m-rel. A sínek közötti csatlakozások számának csökkentése érdekében sínek, gyakran 800 m vagy annál hosszabb ostorba vannak hegesztve.

A vágányszerkezet anyagai: síngyártás

Ezt a VSP elemet általában a kohászati ipar vállalkozásaiban készítik kályhás szénacélból. A síneket gondosan hőkezelik teljes hosszukban olajos hűtéssel és kemencében történő temperálással. Ezt az eljárást elsősorban az ötvözet kopásállóságának növelése érdekében hajtják végre. Az edzett sínek másfélszer tovább tartanak, mint a kezeletlenek. Jelenleg acélelemek használhatók a vasúti sínek összeszereléséhez:

• alacsony hőmérséklet (P65);
• Első csoportba tartozó edzett bór-vanádium-nióbium acél.

Az utolsó síntípust általában súlyos éghajlati adottságú területeken – a Távol-Keleten, Szibériában stb. – használják vágányok lefektetésére.

VSP talpfák

A sín alatti támasztékok fő célja a pályaágyban a terhelés érzékelése a sínekről és azok átvitele a ballasztprizmára. A talpfák biztosítják a szelvény stabilitását síkban és profilban is. Korunkban a talpfák vasbetonból vagy fából készülhetnek. Fémet nem használnak erre a célra a korrózióra való érzékenysége miatt. Az országban lefektetett talpfák 80%-a fából készült. Ennek a VSP-elemnek az előállításához olyan fajok használhatók, mint a fenyő, nyír, vörösfenyő, fenyő stb.

A vasbeton talpfákat általában csak mesterséges szerkezetekre fektetik le – alagutakban és hidakon. Az ilyen támasztékok lehetnek kis keretek vagy födémek.

A talpfák hossza a pálya azon szakaszának jellemzőitől függ, amelyen lefektetik őket. Így a faoszlopok szabványos hossza 2,75 cm. A megengedett eltérés a normától 2 cm.

A fa talpfák keresztmetszete lehet:

• kivágás;
• féléles;
• élezetlen.

A vasbeton talpfák hosszában változó keresztmetszettel készülnek. Gyártásukhoz M500 vagy F200 minőségű nehézbetont használnak. Ebben az esetben a szerelvényeket 3 mm-es huzalból használják. Talpfákat fektetnek a pályára 2000 darab / km mennyiségben a nehéz területeken. Egyenes vonalakon kilométerenként 1440-1600 darabot osztanak szét.

Osztályozástalpfák

A vasbeton pályatartókat a repedésállóság mértékétől és a geometriai paraméterek pontosságától függően első és második osztályú termékekre osztják. A pályaszerkezet kialakítása különböző esetekben a következő osztályokba tartozó fa talpfák használatát foglalja magában:

• First (I) – a fő számokhoz.
• Második (II) - álló- és bekötőutakhoz.
• Harmadik (III) - olyan ipari vágányokhoz, amelyek nincsenek kitéve gyakori terhelésnek.

A fa talpfa 12-15 évig bírja csere nélkül, a vasbeton talpfa - akár 50 évig. Ez utóbbiak hátrányának azonban nagy súlyukat és nagyfokú elektromos vezetőképességüket tekintik.

VSP ballasztréteg

Ennek a VSP-elemnek az a célja, hogy a terhelést a sínekről és a talpfákról közvetlenül az aljzat (felső) rétegeibe vigye át. A felső pálya felépítése hidakon némileg eltérő. A ballasztprizma ebben az esetben nincs felszerelve. Földes telkeken leggyakrabban kemény kőzetek zúzott kőből készül. A homok- és kavicsballasztokat, mivel nem vezetik el jól a vizet, csak a lényegtelen vonalakon szerelik fel. Az erősen eltömődött területeken a legtöbb esetben azbeszt aljzatot öntenek és döngölnek. Eső közben nem túl vastag kéreg képződik rajta. Ez utóbbi jó akadályt jelent a különféle gyomnövények ballasztba való behatolásában.

VSP részvételi arány

E pályatípus felépítményének szerkezeti elemei szolgálhatják a vonatok egy vágányról történő mozgásátmásikra vagy a kocsi 180 fokkal elforgatására. Ugyanazon a szinten lévő utak kereszteződésénél is használatosak. A vasúti váltó fő elemei:

• tényleges nyíl átviteli mechanizmussal;
• kereszt;
• összekötő utak;
• transfer bars.

A VSP fő típusai

Jelenleg a következő típusú felépítményeket használják az Orosz Föderáció főútjain:

• nehéz;
• közepes;
• light.

A VSP osztály a bruttó forgalmi sűrűségétől függően kerül meghatározásra. Ez elsősorban azzal magyarázható, hogy a legtöbb más mérnöki szerkezettől eltérően minden alkatrésze felhalmozódó maradó alakváltozással működik.

A pálya nehéz felépítménye a legtöbb esetben P75 osztályú sínek használatát vonja maga után. Alapként zúzott kőből vagy azbeszthulladékból álló prizmát használnak. Az ilyen építményeket évi 80 millió tkm/km forgalomsűrűségű autópályákra tervezték.

A középső típushoz P65 sínek fektetnek. évi 25-80 millió tkm/km forgalomsűrűségű vonalakra szánják. Ezenkívül ilyen vágányokat fektetnek le a nagysebességű személyvonatok számára és a különösen nagy forgalmú szakaszokon.

A VSP könnyű típusa viszont két fő fajtára oszlik:

• 5 és 25 millió tkm/km közötti intenzitású vonalakhozév;
• évente kevesebb, mint 5 millió tkm/km.

Az első esetben P50 síneket használnak a fektetéshez. Ilyen területeken is használhatók a régi P75 vagy P65 acél vezetők. Az évi 5 millió tkm/km feszültségű vágányok fektetéséhez általában használt R50-es síneket használnak. A VSP könnyű prizmát általában kavics-homok keverékkel szerelik fel.

Zökkenőmentes vasúti sínek

Megbízható talajjal rendelkező területeken ajánlatos ezt a VSP típust felszerelni. Oroszországban a varrat nélküli pályák szempilláinak hossza átlagosan 500-600 m. Kétségtelen előnyeik a következők:

• olyan eljárás megkönnyítése, mint a pálya felépítményének javítása;
• a VSP élettartamának növelése;
• a vonatforgalom gördülékenyebbé tétele.

A zökkenőmentes út valójában fejlettebb, mint a hagyományos. A tervezés azonban valamivel bonyolultabb eljárás. Valójában ebben az esetben további hőfeszültségek keletkeznek a sínekben.