Banens overbygning: enhed og typer

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-07 20:57

Ethvert jernbanespor er et komplekst kompleks af forskellige slags tekniske strukturer, der danner en vej med et skinneføringsspor. Den består af to hoveddele - den nederste støtte og den øvre. Sidstnævnte er faktisk vejen, som det rullende materiel kører ad.

Hovedformål

Når toget bevæger sig, modtager sporets overbygning både lodrette og vandrette belastninger fra sine hjul og overfører dem til en jordbund eller kunstig base. Sporet bestemmer selv togets bevægelsesretning. VSP'en er først og fremmest designet under hensyntagen til, at den i fremtiden skal sikre sikker passage af tog med specificerede maksimalhastigheder.

Designfunktioner

Jernbanesporets overbygning består af to hoveddele:

• soveskinne;
• ballastprisme.

Strukturen af gitteret omfatter til gengæld selve skinnerne såvel som sveller lavet af forskellige materialer. Øvre Sti Prismekan være enkelt eller dobbelt lag. Oftest bruges sidstnævnte mulighed i konstruktionen af en jernbanelinje. Et tolags ballastprisme består norm alt af:

• sandbagsidelag;

• brokker lavet af hårde sten.

Til fyldning af et enkelt-lags prisme kan materialer som sand og grus, knust sten, asbestproduktionsaffald, slagger, shell rock bruges.

Ud over gitteret og prismet skelnes følgende elementer i den øvre sporstruktur:

• obligationer;
• tyverisikring;
• døve vejkryds;
• deltagelser.

VSP-design

Mens man tegner tegningerne af en så vigtig struktur som sporets overbygning, skal ingeniører løse følgende opgaver:

• definer klasse, kategori og stigruppe;
• bestem selve VSP'ens design;
• bestem betingelserne for installationen;
• beregn den øgede og sænkede temperatur af piskene under hensyntagen til deres styrke og stabilitet;
• beregn vippefikseringsintervaller;
• bestem højden på skinnerne og sporvidden i kurven.

Jernbanesporets overbygning: skinner

Dette element i VSP-designet er beregnet til den faktiske retning af togets bevægelse. I nogle tilfælde kan skinnerne også fungere som en elektrisk leder.strøm (i områder med elektrisk trækkraft eller autoblokering). Dette VSP-element kan mærkes som P50, P65, P75 og P43. I øjeblikket anvendes hovedsageligt P65-varianten i konstruktionen af jernbaner. Faktisk består selve skinnen af:

• heads;
• halse;
• såler.

Standardlængden af skinner i Den Russiske Føderation er 25 m. I nogle sektioner af linjerne kan der også lægges forkortede styreelementer - med 24,84 m og 24,92 m. For at reducere antallet af samlinger mellem skinner, de er ofte svejset i piske med en længde på 800 m eller mere.

Materialer af sporstruktur: jernbanefabrikation

Dette VSP-element er norm alt fremstillet hos virksomheder i den metallurgiske industri af kulstofstål med åben ild. Skinnerne varmebehandles omhyggeligt i hele deres længde ved at bratkøle i olie og temperere i en ovn. Denne procedure udføres primært for at øge legeringens slidstyrke. Hærdede skinner holder halvanden gang længere end ubehandlede. I øjeblikket kan stålelementer bruges til samling af jernbaneskinner:

• lav temperatur (P65);
• Første gruppe hærdet bor-vanadium-niobium stål.

Den sidste type skinne bruges norm alt til at lægge spor i områder med svære klimatiske forhold - i Fjernøsten, Sibirien osv.

VSP sveller

Hovedformålet med underskinnestøtter i sporbunden er opfattelsen af belastningen fra skinnerne og deres overførsel til ballastprismet. Svellerne sikrer også målerens stabilitet i plan og profil. I vores tid kan sveller laves enten af armeret beton eller af træ. Metal bruges ikke til dette formål på grund af dets følsomhed over for korrosion. 80 % af de sveller, der lægges i landet, er lavet af træ. I produktionen af dette VSP-element kan arter som gran, birk, lærk, fyr osv. bruges.

Veller af armeret beton lægges norm alt kun på kunstige konstruktioner - i tunneler og på broer. Sådanne understøtninger kan være små rammer eller plader.

Længden af svellerne afhænger af karakteristikaene for den sektion af sporet, hvorpå de er lagt. Træpæle har således en standardlængde på 2,75 cm Den tilladte afvigelse fra normen er 2 cm.

Tværsnittet af træsveller kan være:

• cut;
• halvkantet;
• unedged.

Veller af armeret beton er lavet med en sektion, der er variabel i længden. Til deres produktion anvendes tung betonkvalitet M500 eller F200. I dette tilfælde bruges beslagene fra 3 mm ledning. Sveller lægges på banen i mængden af 2000 stykker/km i vanskelige områder. På lige linjer er de fordelt med 1440-1600 stykker pr. kilometer.

Klassificeringsovende

Understøtninger af armeret beton, afhængigt af graden af revnemodstand og nøjagtigheden af geometriske parametre, er opdelt i produkter af første og anden klasse. Anordningen af sporstrukturen involverer i forskellige tilfælde brug af træsveller af følgende klasser:

• First (I) - for hovedsporene.
• Second (II) - til stationære veje og adgangsveje.
• Third (III) - til industrielle spor, der ikke udsættes for hyppige belastninger.

Træsveller holder 12-15 år uden behov for udskiftning, sveller af armeret beton - op til 50 år. Ulemperne ved sidstnævnte anses dog for at være deres tunge vægt og høje grad af elektrisk ledningsevne.

VSP ballastlag

Formålet med dette VSP-element er at overføre belastningen fra skinnerne og svellerne direkte til lagene af en sådan base som en undergrund (øverste). Strukturen af den øverste sti på broer er lidt anderledes. Ballastprismet er i dette tilfælde ikke udstyret. På jordlodder er det oftest lavet af knust sten af hårde klipper. Sand- og grusballaster, da de ikke dræner vand godt, er kun udstyret på uvigtige linjer. I stærkt tilstoppede områder hældes og vædres et asbestsubstrat i de fleste tilfælde. Under regn dannes en ikke for tyk skorpe på den. Sidstnævnte tjener som en god hindring for indtrængen af forskellige slags ukrudt i ballasten.

VSP-deltagelser

De strukturelle elementer i overbygningen af denne type spor kan tjene til at sikre togs bevægelse fra ét sportil en anden eller for at dreje slæden 180 grader. De bruges også, når du krydser stier i samme niveau. Hovedelementerne i en jernbaneswitch er:

• faktisk pil med en overførselsmekanisme;
• kryds;
• forbindelsesstier;
• overførselsbjælker.

Hovedtyper af VSP

I øjeblikket bruges følgende typer overbygninger på hovedvejene i Den Russiske Føderation:

• heavy;
• medium;
• light.

VSP-klassen bestemmes afhængigt af dens bruttotrafiktæthed. Dette forklares primært af det faktum, at i modsætning til de fleste andre tekniske strukturer, arbejder alle dens komponenter med akkumulerende resterende deformationer.

Den tunge overbygning af sporet indebærer brug af P75 klasse skinner i de fleste tilfælde. Som grundlag anvendes et prisme af knust sten eller asbestaffald. Sådanne strukturer er beregnet til motorveje med en trafiktæthed på 80 millioner tkm/km om året.

Midterste type involverer at lægge P65-skinner. Den er beregnet til strækninger med en trafiktæthed på 25-80 millioner tkm/km om året. Sådanne spor er også ved at blive anlagt for højhastigheds persontog og i sektioner med særlig tung trafik.

Den lette type VSP er til gengæld opdelt i to hovedvarianter:

• for linjer med intensitet fra 5 til 25 millioner tkm/km inår;
• mindre end 5 millioner tkm/km om året.

I det første tilfælde bruges P50-skinner til lægning. Også i sådanne områder kan gamle stålstyr P75 eller P65 anvendes. Til at lægge spor med en spænding på 5 millioner tkm/km om året, bruges norm alt brugte R50-skinner. VSP light type prisme er norm alt udstyret med en grus-sandblanding.

Sømløse jernbaneskinner

I områder med pålidelig jord anbefales det at udstyre denne særlige type VSP. I Rusland er længden af vipperne på sømløse spor i gennemsnit 500-600 m. Deres utvivlsomme fordele omfatter:

• facilitering af en sådan procedure som reparation af sporets overbygning;
• forøgelse af VSP'ens levetid;
• øgning af smidigheden i togtrafikken.

Den sømløse vej er faktisk et mere avanceret design end det konventionelle. At designe det er dog en noget mere kompliceret procedure. Faktisk opstår der i dette tilfælde yderligere termiske spændinger i skinnerne.