Балластный слой

На железных дорогах России применяются два принципиально различных типа железнодорожного пути; с балластным слоем и без него. Сферы рационального применения пути безбалластного типа ограничиваются недеформируемым нижним строением пути (большие металлические мосты, тоннели, эстакады). На отечественных железных дорогах общего пользования с грунтовым земляным полотном (более 99 % протяжения пути) верхнее строение пути с балластным слоем является единственной конструкцией, применяемой как по техническим, так и экономическим показателям. Балластный слой воспринимает давления от шпал (брусьев) и распределяет его практически равномерно на возможно большую площадь земляного полотна; обеспечивает стабильное положение рельсошпальной решетки; участвует в формировании оптимальной упругости подрельсового основания. В качестве балласта применяются щебень, отходы асбестового производства, гравий, галечно-гравийная смесь, крупно- или среднезернистый песок. На щебеночный и асбестовый балласт укладываются главные пути, стрелочные переводы и горловины, приемо-отправочные пути станций, пути на горбах сортировочных горок и горочно-стрелочные переводы. Песчаный балласт не создает устойчивости пути и плохо отводит от него воду, поэтому он применяется в основном на малодеятельных участках пути (грузонапряженность до 25 млн т-км в год). Асбестовый балласт применяется в основном на сильно засоряемых участках пути, так как на поверхности балласта образуется при смачивании дождем корочка, препятствующая проникновению засорителей внутрь балласта. Однако он не является экологически чистым и опасен для здоровья при вдыхании мелких волокон. Балласт укладывается на земляное полотно в форме балластной призмы, которая бывает однослойная, двухслойная (щебеночный или асбестовый балласт поверх песчаной подушки); трехслойная (асбестовый балласт поверх щебеночной призмы на песчаной подушке). Для железнодорожных путей установлены типовые поперечные профили балластной призмы или балластного слоя (рис. 17)

Стрелочные переводы

Соединение и пересечение путей — это особые устройства верхнего строения пути, служащие для передвижения по ним поездов или отдельных экипажей с одного рельсового пути на другой, поворота экипажа на 180°, а также для пересечения путей в одном уровне. По количеству и расположению в плане пересекающихся путей могут быть одиночные стрелочные переводы, перекрестные стрелочные переводы, глухие пересечения, съезды, стрелочные улицы и сплетения путей. Одиночные стрелочные переводы разделяются на обыкновенные (рис.18, а), симметричные (рис18, б), разносторонние несимметричные (рис.18, в), несимметричные односторонней кривизны (рис.18, г).

О сновными элементами обыкновенного стрелочного перевода (рис.19) являются: стрелка с переводными механизмами, крестовина с контррельсами, соединительные пути, переводные брусья или другое подрельсовое основание.

Стрелка состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, двух комплектов корневых устройств, переводного механизма с внешними замыкателями остряков, опорных и упорных приспособлений, скреплений. Отношения ширины сердечника крестовины в ее корне к длине сердечника до математического центра или тангенс угла а крестовины называется маркой крестовины и стрелочного перевода, обозначается 1/N, где N— число марки. Согласно ПТЭ (Правила технической эксплуатации) на отечественных железных дорогах применяются стрелочные переводы марок: 1/11 — главные и приемо-отправочные пути; 1/9 — перекрестные и одиночные переводы; переводы, по которым приходят пассажирские поезда по прямому пути; приемо-отправочные пути для грузовых поездов; 1/6 — симметричные переводы. Крестовина предназначена для безопасного пропуска подвижного состава в местах пересечения рельсовых нитей. Наиболее узкое пространство между усовиками называется горлом крестовины, а промежуток между горлом крестовины и острием сердечника — вредным или мертвым пространством. Крестовина по форме в плане может быть криволинейной (криволинейное очертание по боковому пути как продолжение переводной кривой) и прямолинейной. Криволинейная крестовина дает возможность увеличить радиус переводной кривой до 300 м при марке 1/9. Однако устройство ее сложнее, чем прямолинейной крестовины.

Двойные стрелочные переводы, называемые также тройниками, бывают симметричные (рис. 20) и несимметричные.

В местах пересечения двух путей, по каждому из которых необходимо обеспечить независимое движение, устраивается глухое пересечение, которое применяется на станциях и на промышленных путях. В зависимости от угла пересечения рельсовых путей глухое пересечение бывает прямоугольное (рис21) и косоугольное, или ромбическое (рис.22). Прямоугольное глухое пересечение (см. рис.21) состоит из четырех крестовин 7, четырех контрельсов 2, одного замкнутого по контуру контрельса 3 и ряда более мелких деталей. Косоугольное глухое пересечение путей бывает с одинаковой или разной шириной колеи; применяется в основном глухое пересечение двух прямолинейных путей с одинаковой шириной колеи. Глухое пересечение (см. рис.22) состоит из двух острых крестовин 1, двух тупых крестовин 2, рельсов 3 и переводных брусьев.

Прямоугольное глухое пересечение (см. рис.21) состоит из четырех крестовин 7, четырех контрельсов 2, одного замкнутого по контуру контрельса 3 и ряда более мелких деталей. Косоугольное глухое пересечение путей бывает с одинаковой или разной шириной колеи; применяется в основном глухое пересечение двух прямолинейных путей с одинаковой шириной колеи. Глухое пересечение (см. рис.22) состоит из двух острых крестовин 1, двух тупых крестовин 2, рельсов 3 и переводных брусьев. Такой перевод заменяет собой систему, состоящую из двух обыкновенных стрелочных переводов. Длина перекрестного перевода почти в два раза меньше длины двух одиночных переводов. Такие переводы выгодно устраивать в стесненных условиях, особенно на тупиковых пассажирских станциях.

Перекрестный стрелочный перевод состоит из двух острых крестовин с контррельсами, двух тупых крестовин с контррельсами, четырех пар остряков, соединительных рельсов и переводных брусьев.

Съезды представляют собой соединение двух близлежащих рельсовых путей посредством стрелочных переводов, а иногда и глухих пересечений. Съезды бывают нормальными между двумя прямыми параллельными, сокращенными между двумя прямыми параллельными путями, нормальными и сокращенными перекрестными между двумя прямыми непараллельными путями.

Сплетение путей (рис.23) представляет собою совмещение двух путей, при котором в местах пересечения рельсовых нитей сплетаемых путей укладываются крестовины, а рельсовые нити на длине сплетения размещаются на общих поперечинах.

К сплетению путей прибегают в случаях выполнения сложных длительных работ по реконструкции пути или искусственных сооружений на одном из путей двухпутного участка.

Стрелочной улицей называется путь, на котором расположен ряд стрелочных переводов, а иногда и глухих пересечений. Различают оконечные (I категории) и промежуточные или серединные (II категории) стрелочные улицы.

Перевод остряков стрелочных переводов из одного положения в другое осуществляется с помощью специальных устройств, включаемых в механическую или электрическую централизацию стрелок, или ручными переводными механизмами. Наиболее широко распространены и планируются на перспективу устройства электрической централизации с электроприводами. Они бывают врезные серии СПВ-5 и СПВ-6 и неврезные серии СП и СПГ.

Для повышения безопасности движения подвижного состава должно быть обеспечено контролируемое замыкание прижатого к рамному рельсу остряка. В электроприводах для этой цели имеется система внутреннего замыкания, обеспечивающая запирание рабочего шибера в его крайних положениях, а через него и систему тяг — запирание остряков. Толщина балластного слоя под шпалой должна быть от 25 до 55 см в зависимости от материала балласта, грунта земляного полотна, шпал, класса линии, а толщина песчаной подушки под щебнем должна быть не менее 20—25 см в зависимости от класса линий. При скальных, крупнобломочных и песчаных грунтах земляного полотна подушка не делается.