Верхня будова колії План.

1. Верхня будова колії: елементи, їх призначення, вимоги ПТЕ.

2. Вимоги ПТЕ до розміщення колійних, сигнальних та особливих знаків.

3. Пересічення, переїзди й примикання залізниць:

1. Категорії переїздів;

2. Автоматична переїзна сигналізація;

3. Обладнання переїздів.

Д/З Л1 с.64-72, 82-85, 159-161

Л2 3.9-3.12, 3.21-3.33, 6.37-6.38

Верхня будова колії та її елементи

Верхня будова колії призначена для сприйняття навантажень від РС, передачі їх на земляне полотно та штучні споруди, а також для спрямування руху РС. Конструкція верхньої будови колії повинна бути міцною, стійкою, стабільною, зносостійкою та забезпечувати безпечний та плавний рух поїздів з встановленими швидкостями. Рейкова колія характеризується шириною, взаємним розташуванням рейкових ниток за рівнем, нахилом рейок. Відстань між внутрішніми гранями головок рейок називається шириною рейкової колії. Ця відстань вимірюється нормально до повздовжньої осі колії на рівні перетину бокового закруглення головок рейок з боковою гранню головки рейки.

3.9. Ширина колії на дерев'яних шпалах між внутрішніми гранями головок рейок на прямих ділянках і на кривих радіусом 650 м і більше - 1520 мм. Ширина колії на дерев'яних шпалах на більш крутих кривих повинна бути:

при радіусі від 649 м до 450 м - 1530 мм;

при радіусі від 449 м і менше - 1535 мм.

Для колії на залізобетонних шпалах ширина на прямих і кривих при радіусі 300 м і більше - 1520 мм. На існуючих лініях з раніше укладеною колією допускається на прямих і кривих ділянках колії радіусом, більшим 650 м, ширина колії - 1524 мм. При цьому на більш крутих кривих ширина приймається:

при радіусі від 650 м до 450 м - 1530 мм;

при радіусі від 449 м до 350 м - 1535 мм;

при радіусі від 349 м і менше - 1540 мм.

Відхилення від встановлених розмірів, які не потребують усунення на прямих і кривих ділянках колії, не повинні перевищувати по розширенню +8 мм і по звуженню -4 мм. На ділянках, зі швидкістю 50 км/год і менше, - по розширенню - +10 мм, а по звуженню - -4 мм. Ширина колії більше 1548 мм і менше 1510 мм не допускається. Порядок укладання і експлуатації безстикової колії на залізобетонних шпалах встановлюється інструкцією УЗ.

3.10 Верх головок рейок обох ниток колії на прямих ділянках має бути на одному рівні. Дозволяється на прямих ділянках колії утримувати одну рейкову нитку на 6 мм вище другої згідно з нормами, встановленими УЗ. Підвищення зовнішньої рейкової нитки на кривих ділянках колії в залежності від радіусу кривої та швидкостей руху по ній встановлюється наказом Н у відповідності з інструкцією УЗ. Підвищення зовнішньої рейкової нитки не має перевищувати 150 мм. У необхідних випадках на кривих ділянках головної колії максимальне підвищення зовнішньої рейкової нитки може допускатися з дозволу УЗ й більше 150 мм. Величини допустимих відхилень у рівні розміщення рейкових ниток від встановлених норм на прямих та кривих ділянках колії встановлюються УЗ.

Рейки є найголовнішим елементом верхньої будови колії та призначені:

• для сприйняття навантаження від РС та передачі його елементам верхньої та нижньої будови;

• для спрямування коліс РС при їх русі;

• на дільницях з АБ – провідник сигнального струму, а при електротязі –зворотного тягового.

Рейки за масою та обрисом поперечного перерізу підрозділяються на типи. Стандартними є рейки типів Р 50 (51,67 кг), Р 43 (44, 65 кг), Р 65 (64, 72 кг) та Р 75 (74, 44 кг) (літера Р означає рейку, цифра – маса 1 м довжини рейки з закругленістю). Економічна ефективність застосування важких рейок міститься у збільшенні терміну служби, зниженні витрати металу, зменшенні опору руху поїзда та у скороченні витрат на поточне утримання колії. Особливо ефективно для підсилення колії та зниження експлуатаційних витрат збільшувати масу рейок при підвищенні навантаження на вісь і вантажонапруженості. Довжина рейок може бути 25 м та 12,5 м, а у кривих дещо меншою. У ряді випадків (у стрілочних переводах) можуть укладатися рейки нестандартної довжини. При укладанні таких рейок вони повинні бути виготовлені обрізуванням верстатами із свердлінням отворів. Рейки постачаються нетермообробленими і термообробленими. Термічна обробка при виготовленні рейок може бути виконана різними способами:

• об’ємним загартуванням в олії по всій довжині і всьому периметру;

• поверхневим загартуванням головки рейки по всій довжині водоповітряною сумішшю після нагрівання струмом високої частоти;

• поверхневим загартуванням головки рейки водою після пічного нагрівання.

Загартовані і незагартовані рейки, що постачаються залізницям, випускаються 1-го і 2-го сортів залежно від якості продукції, причому рейки першого сорту виготовляються І або ІІ групи, що залежить від технологічних особливостей виплавки сталі. Рейки 1-го сорту задовольняють вимогам стандарту. До 2-го належать рейки, що мають відхилення за хімічним складом, геометричними розмірами, технологічними дефектами і знижені механічні властивості. Рейки на головних і станційних коліях повинні відповідати умовам експлуатації. Відповідно до цього на магістральних коліях не дозволяється використання рейок усіх типів 2-го сорту. Необхідна потужність верхньої будови і відповідний тип рейок встановлюється при спорудженні нових ліній або реконструкції існуючих ліній і визначається за нормами СНіП (Будівельні норми і правила). Загартовані по всій довжині рейки повинні використовуватися у першу чергу на основних напрямках залізниць України, що мають загальнодержавне значення, а також на дільницях зі складним планом і профілем колії та важкими умовами експлуатації. Рейки одного і того ж типу та виду термообробки повинні вкладатися на цілих напрямках чи, принаймні, на перегонах. Укладання рейок термооброблених із нетермообробленими і нових із старопридатними впереміжку не допускається. У по кілометровий запас вкладаються рейки одного типу і виду термообробки, які за довжиною дорівнюють тим, що знаходяться в колії на даному кілометрі і відповідні їм за ступенем зносу. Крім нових рейок, у ряді випадків дозволяється використовувати старопридатні рейки (для одиночної заміни дефектних рейок таких же типів, суцільної заміни рейок для посилення головних колій на лініях із вантажонапруженістю менше 15 млн.ткм брутто/км на рік, для станційних та під’їзних колій, а також при будівництві нових малодіяльних ліній, станційних і під’їзних колій.

Стики обох рейкових ниток повинні утримуватися по накутнику. Стандартні стики розміщуються між шпалами. Стикові скріплення складаються із накладок, стикових болтів із гайками і шайбами. Для легких типів рейок можуть застосовуватися фартушині накладки. З рейками типів Р75 і Р65 можуть застосовуватись як шестиотворні, так і чотирьохотворні накладки, причому шестиотворні застосовуються в стиках зрівнювальних рейок безстикової колії, а також в стиках рейок на великих і середніх мостах та в тунелях. Болти в стиках двоголових накладками розташовуються почергово гайками всередину і назовні колії. У стиках з фартушними накладками два середні болти ставляться гайками всередину колії, інші – гайками назовні. Встановлення у стики нетипових болтів не дозволяється. Болти для двоголових накладок застосовують із круглою головкою і овальним підголівником, а для фартушних – із овальною (качиною) головкою. Гайки до стикових болтів застосовуються шестигранні. На кожний болт під гайку ставиться пружинна шайба, яка може бути у вигляді розрізаного кільця із прутка квадратного перетину пружинної сталі або комплексу із двох тарільчастих шайб із зовнішнім діаметром 60 або 70 мм. Для з’єднання рейок різних типів застосовують перехідні накладки або перехідні рейки.

Проміжні скріплення застосовують трьох типів: нероздільні, роздільні та змішані. При дерев’яних шпалах найбільш розповсюджене костильне скріплення змішаного типу, що застосовується до рейок Р43 і важчих. Нероздільне скріплення, у якого відсутні обшивні костилі, дозволяється застосовувати на дільницях, що експлуатуються, де раніше були укладені рейки більш легких типів ніж Р43.На залізобетонних шпалах почато використання безпідкладочного проміжного пружного скріплення типу КПП-5 з клемами типу КП-5.2 і КП-7. Роздільне скріплення застосовується при дерев’яних шпалах і залізобетонних. При цьому виді скріплення рейка прикріплюється до підкладки на кожному кінці шпали двома жорсткими або пружними клемами і клемними болтами. Підкладка прикріплюється до дерев’яної шпали чотирма шурупами чи пружними костилями, до залізобетонної – двома шурупами або двома закладними болтами. При нероздільних кріпленнях рейки прикріплюються до шпал пружними клемами і закладними болтами. У тих випадках, коли конструкція проміжних скріплень не забезпечує надійного закріплення рейок від повздовжніх переміщень відносно шпал, використовуються протиугінні пристрої. На колії застосовуються пружинні і самозаклинні протиугони.

Шпали (дерев'яні та залізобетонні) призначені для сприйняття тиску рейок та передачі його баластному шару, пругкої передачі динамічного впливу, забезпечення разом з баластом стійкого положення рейкошпальної решітки у горизонтальній та вертикальній площинах. Порядок розміщення шпал по довжині або на 1 км колії називається епюрою шпал. Застосовується 4 типи епюр: 1840 шт/км (найбільш поширена в головних коліях); 2000 шт/км (в кривих радіусом 2000 м і менше, в межах штучних споруд та на швидкісних дільницях); 1600 шт/км 1440 шт/км на станційних та інших коліях. Дерев’яні виготовляють (сосни, ялини, піхти, кедра, бука і берези) двох типів: А (обрізні), усі чотири сторони яких пропилені, та Б (необрізні), дві протилежні сторони (постелі) яких пропилені. Кожний вид шпал має три типи. Шпали І типу укладають в головні колії, ІІ типу – станційні і під’їзні. Шпали ІІІ А і ІІІ Б укладають у малодіяльні колії. Довжина шпал всіх типів 2750 мм. За замовленням ЦП для особливо вантажонапружених дільниць постачають шпали довжиною 2800 мм, а для дільниць, де укладається сумісна колія – довжиною 3000 мм. Залізобетонні виготовляють двох типів (для роздільних і нероздільних скріплень) і чотирьох різновидів (кожний тип нормальної і поліпшеної конструкції). Вони виготовляються трапецієвидного перерізу, що змінюється по довжині шпали і звуженням в середній частині. Шпали виготовляють довжиною 2700 мм та попередньо напруженими (вони армовані сталевим попередньо натягнутим дротом періодичного профілю діаметром 3 мм). Для прикріплення підкладок до шпал (при скріпленнях роздільного типу) або прикріплення рейок через клеми до шпал (при нероздільному скріпленні) в шпалах передбачені отвори з гніздами і закладними шайбами для закріплення закладних болтів.

Баластовий шар розподіляє навантаження на основну площадку земляного полотна, визиває опір боковим та повздовжнім переміщенням шпал, відводить поверхневу воду від колії, амортизує удари РС та створює можливість виправлення колії в плані та профілі. Матеріал для баласту повинен бути міцним, пружним, не повинен пилитися, видуватися вітром, вимиватися водою. Найбільш підходить щебінь з твердих гірничих порід, з подрібнених валунів та гальки. Гарним баластом є також гравій та відходи азбесту. Найгіршим баластом є пісок – не створює стійкості колії та погано відводить воду. Баластовий шар має відкоси – нахилені частини та верхню частину, ширина якої зверху встановлюється відповідними технічними умовами. Для колій встановлені типові поперечні профілі баластового шару, що обумовлюють його товщину, крутість відкосів, ширину верху. Баластовий шар з щебеня насипають не на земляне полотно, а на шар піску, який має назву пісчаної подушки. На земляне полотно із скельових та пісчаних ґрунтів щебеневий баласт вкладається без подушки. Товщина баластового шару під шпалою повинна бути від 25 до 55 см в залежності від матеріалу баласту, ґрунту земляного полотна, шпал.

Безстикова колія забезпечує плавність руху поїздів, подовжує термін служби елементів верхньої будови, знижує витрати на утримання колії, ремонт РС та на тягу поїздів, підвищує надійність рейкових кіл, знижує рівень шуму через відсутність ударів коліс у стиках. На залізницях використовується безстикова колія двох конструкцій: температурно-напружена без розрядки та з періодичною розрядкою температурних напружень. Обидві конструкції складаються з зварених рейкових ниток довжиною від 250 до 800 м та двох, трьох або чотирьох пар зрівнюючих рейок між ними. Періодична розрядка напружень полягає в заміні зрівнювальних рейок між нитками однієї довжини на рейки другої довжини в залежності від пори року. Безстикова колія вкладається на щебеневому баласті та на шпалах з роздільним скріпленням.

3.11. Перелік особливо великих і важливих штучних споруд та порядок нагляду за ними, а також за деформованими або тими, що знаходяться у складних інженерно-геологічних умовах, ділянками земляного полотна встановлюється УЗ. Мости й тунелі за переліком, затвердженим Н, огороджуються контрольно-габаритними пристроями, обладнуються оповісною сигналізацією й загороджувальними світлофорами. Штучні споруди мають бути оснащені протипожежними засобами, виходячи із встановлених УЗ норм, і в необхідних випадках мати пристосування для огляду. Усі мости класифікуються за вантажопідйомністю на основі діючих розрахункових норм та відповідних інструкцій УЗ.

3.12. Контроль за станом колії та споруд на залізницях мають здійснювати лабораторії дефектоскопії, мостовипробні, тунелеобстежувальні, колієобстежувальні, габаритообстежувальні, обстежувальні водолазні станції, для чого мають застосовуватися колієвимірювальні вагони й візки, вагони-дефектоскопи, дефектоскопні візки. Періодичність перевірки головних колій колієвимірювальними вагонами встановлюється окремою інструкцією УЗ. Періодичність перевірки головних колій колієвимірювальними вагонами встановлюється Н, але не менш ніж два рази на місяць по маршруту прямування пасажирських поїздів зі швидкістю більше 60 км/год. Норми утримання колії шириною 1435 мм, експлуатація суміщеної колії із шириною колії 1520 мм та 1435 мм установлюються за чинними в Україні нормами.