Raidan päällysrakenne: laite ja tyypit

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-07 20:58

Jokainen rata on monimutkainen kokonaisuus erilaisista teknisistä rakenteista, jotka muodostavat tien kiskoopasteineen. Se koostuu kahdesta pääosasta - alatuesta ja yläosasta. Jälkimmäinen on itse asiassa tie, jota pitkin liikkuva kalusto kulkee.

Päätarkoitus

Junan liikkuessa radan päällysrakenne vastaanottaa sekä pysty- että vaakakuormituksia pyöristään ja siirtää ne maa- tai keinotekoiselle alustalle. Rata itse määrää junan kulkusuunnan. VSP on suunniteltu ennen kaikkea ottaen huomioon, että sen pitäisi tulevaisuudessa varmistaa junien turvallinen kulku tietyillä enimmäisnopeuksilla.

Suunnitteluominaisuudet

Rautatien päällysrakenne koostuu kahdesta pääosasta:

• makuukisko;
• painolastiprisma.

Hilan rakenne puolestaan sisältää varsinaiset kiskot sekä eri materiaaleista valmistetut ratapölkyt. Yläpolun prismavoi olla yksi- tai kaksikerroksinen. Useimmiten jälkimmäistä vaihtoehtoa käytetään rautatien rakentamisessa. Kaksikerroksinen painolastiprisma koostuu yleensä seuraavista:

• hiekkapohjakerros;

• kovista kivistä tehty kivimurska.

Yksikerroksisen prisman täyttämiseen voidaan käyttää materiaaleja, kuten hiekkaa ja soraa, murskattua kiveä, asbestintuotantojätteitä, kuonaa, kuorikiviä.

Rilan ja prisman lisäksi seuraavat ylemmän raiderakenteen elementit erottuvat:

• obligaatiot;
• varkaudenesto;
• kuurot risteykset;
• äänestysosuudet.

VSP-suunnittelu

Laadittaessa piirustuksia niin tärkeästä rakenteesta kuin radan päällirakenne, insinöörien on ratkaistava seuraavat tehtävät:

• määritä luokka, luokka ja polkuryhmä;
• määrittää itse VSP:n suunnittelun;
• määrittää sen asennuksen ehdot;
• laske piiskaten kohonnut ja laskenut lämpötila ottaen huomioon niiden lujuus ja vakaus;
• laske ripsien kiinnitysvälit;
• määritä kiskojen korkeus ja ulottuma kaaressa.

Raidan päällysrakenne: kiskot

Tämä VSP-suunnittelun elementti on tarkoitettu junan todelliseen kulkusuuntaan. Joissakin tapauksissa kiskot voivat toimia myös sähköjohtimina.virta (alueilla, joissa on sähköinen veto tai automaattinen esto). Tämä VSP-elementti voidaan merkitä P50, P65, P75 ja P43. Tällä hetkellä rautateiden rakentamisessa käytetään pääasiassa P65-varianttia. Itse asiassa itse kisko koostuu:

• päät;
• kaulat;
• pohjat.

Venäjän federaatiossa kiskojen vakiopituus on 25 m. Joillekin rataosille voidaan asentaa myös lyhennettyjä ohjauselementtejä - 24,84 m ja 24,92 m. kiskot, ne hitsataan usein 800 metrin pituisiin tai pitempiin piiskaihin.

Ratarakenteen materiaalit: kiskojen valmistus

Tämä VSP-elementti valmistetaan yleensä metallurgisen teollisuuden yrityksissä avouunihiiliteräksestä. Kiskot lämpökäsitellään huolellisesti koko pituudeltaan öljyssä karkaisulla ja uunissa karkaisulla. Tämä toimenpide suoritetaan ensisijaisesti lejeeringin kulutuskestävyyden lisäämiseksi. Karkaistut kiskot kestävät puolitoista kertaa pidempään kuin käsittelemättömät. Tällä hetkellä teräselementtejä voidaan käyttää raiteiden kokoonpanossa:

• matala lämpötila (P65);
• Ensimmäisen ryhmän karkaistu boorivanadiini-niobiteräs.

Viimeistä kiskotyyppiä käytetään yleensä raiteiden rakentamiseen alueilla, joilla on ankarat ilmasto-olosuhteet - Kaukoidässä, Siperiassa jne.

VSP-raapölkyt

Raidepohjassa olevien kiskojen alla olevien tukien päätarkoitus on havaita kiskoilta tuleva kuorma ja siirtää ne painolastiprismaan. Pölkyt varmistavat myös ulottuman vakauden tasossa ja profiilissa. Meidän aikanamme ratapölkyt voidaan valmistaa joko teräsbetonista tai puusta. Metallia ei käytetä tähän tarkoitukseen, koska se on herkkä korroosiolle. 80 % maassa rakennetuista ratapölkyistä on puuta. Tämän VSP-elementin valmistuksessa voidaan käyttää sellaisia lajeja kuin kuusi, koivu, lehtikuusi, mänty jne.

Teräsbetonipölkkyjä asennetaan yleensä vain keinotekoisille rakenteille - tunneleissa ja silloissa. Tällaiset tuet voivat olla pieniä kehyksiä tai laattoja.

Pölkkyjen pituus riippuu sen rataosuuden ominaisuuksista, jolle ne on asetettu. Puupylväiden vakiopituus on siis 2,75 cm. Sallittu poikkeama normista on 2 cm.

Puisten ratapölkkyjen poikkileikkaus voi olla:

• leikkaus;
• puolisärmäinen;
• reunattu.

Teräsbetonipölkkyjä valmistetaan pituussuunnassa muuttuvalla poikkileikkauksella. Niiden valmistukseen käytetään raskasta betonilaatua M500 tai F200. Tässä tapauksessa liittimiä käytetään 3 mm:n langasta. Radalle laitetaan ratapölkyjä 2000 kpl/km vaikeilla alueilla. Suorilla linjoilla niitä jaetaan 1440-1600 kappaletta kilometriä kohden.

Luokitteluratapölkyt

Teräsbetoniradan tuet jaetaan halkeamiskestävyyden ja geometristen parametrien tarkkuuden mukaan ensimmäisen ja toisen luokan tuotteisiin. Ratarakenteen laite eri tapauksissa sisältää seuraavien luokkien puisten ratapölkkyjen käytön:

• First (I) - pääkappaleille.
• Toinen (II) - kiinteisiin ja kulkuteille.
• Kolmas (III) - teollisuusradoille, jotka eivät ole alttiina usein kuormitukselle.

Puiset ratapölkyt kestävät 12-15 vuotta ilman vaihtotarvetta, teräsbetonipölkky - jopa 50 vuotta. Jälkimmäisten haittoja pidetään kuitenkin niiden raskaana painona ja korkeana sähkönjohtavuutena.

VSP-painolastikerros

Tämän VSP-elementin tarkoitus on siirtää kuorma kiskoilta ja ratapölkkyiltä suoraan sellaisen pohjan kerroksille, jotka ovat pohjapohja (ylempi). Siltojen yläpolun rakenne on hieman erilainen. Tässä tapauksessa painolastiprismaa ei ole varustettu. Savitonteilla se on useimmiten valmistettu kovien kivien murskatusta kivestä. Hiekka- ja sorapainolastit, koska ne eivät tyhjennä vettä hyvin, on varustettu vain merkityksettömillä linjoilla. Voimakkaasti tukkeutuneilla alueilla useimmissa tapauksissa asbestialusta kaadetaan ja puristetaan. Sateen aikana siihen muodostuu ei liian paksu kuori. Jälkimmäinen toimii hyvänä esteenä erilaisten rikkakasvien tunkeutumiselle painolastiin.

VSP-äänestys

Tämän tyyppisen radan päällirakenteen rakenneosilla voidaan varmistaa junien liikkuminen yhdeltä rad altatoiseen tai kääntää vaunua 180 astetta. Niitä käytetään myös ylitettäessä polkuja samalla tasolla. Rautatien vaihteen pääelementit ovat:

• todellinen nuoli siirtomekanismilla;
• risti;
• yhdyspolut;
• siirtopalkit.

VSP:n päätyypit

Tällä hetkellä Venäjän federaation pääteillä käytetään seuraavan tyyppisiä päällysrakenteita:

• raskas;
• keskikokoinen;
• kevyt.

VSP-luokka määräytyy sen bruttoliikennetiheyden mukaan. Tämä selittyy ensisijaisesti sillä, että toisin kuin useimmat muut tekniset rakenteet, kaikki sen komponentit toimivat kertyvien jäännösmuodonmuutosten kanssa.

Raiteen raskas päällysrakenne edellyttää useimmissa tapauksissa P75-luokan kiskojen käyttöä. Pohjana käytetään kivimurskaa tai asbestijätettä. Tällaiset rakenteet on tarkoitettu moottoriteille, joiden liikennetiheys on 80 miljoonaa tkm/km vuodessa.

Keskityyppiin kuuluu P65-kiskojen asentaminen. Se on tarkoitettu radoille, joiden liikennetiheys on 25-80 miljoonaa tkm/km vuodessa. Tällaisia raiteita rakennetaan myös suurnopeusmatkustajajunille ja erityisen raskaan liikenteen osille.

VSP:n kevyt tyyppi on puolestaan jaettu kahteen päälajikkeeseen:

• raiteille, joiden intensiteetti on 5–25 miljoonaa tkm/kmvuosi;
• alle 5 miljoonaa tkm/km vuodessa.

Ensimmäisessä tapauksessa asennukseen käytetään P50-kiskoja. Myös tällaisilla alueilla voidaan käyttää vanhoja teräsohjaimia P75 tai P65. Raitojen asentamiseen, joiden jännitys on 5 miljoonaa tkm / km vuodessa, käytetään yleensä käytettyjä R50-kiskoja. VSP kevyt prisma on yleensä varustettu sora-hiekka-seoksella.

Saumattomat kiskot

Aluilla, joilla on luotettava maaperä, on suositeltavaa varustaa tämän tyyppinen VSP. Venäjällä saumattomien telojen ripsien pituus on keskimäärin 500-600 m. Niiden kiistattomia etuja ovat:

• sellaisen toimenpiteen kuin radan päällirakenteen korjauksen helpottaminen;
• VSP:n käyttöiän pidentäminen;
• junaliikenteen sujuvuuden lisääminen.

Saumaton polku on itse asiassa kehittyneempi malli kuin perinteinen. Sen suunnittelu on kuitenkin hieman monimutkaisempi toimenpide. Itse asiassa tässä tapauksessa kiskoihin syntyy ylimääräisiä lämpöjännityksiä.