Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути
Покупка
Тематика:
Железнодорожный транспорт
Издательство:
Республиканский институт профессионального образования
Автор:
Федосов Александр Васильевич
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 427
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-985-7234-25-7
Артикул: 749683.01.99
В учебном пособии изложены основные сведения об устройстве железнодорожного пути, раскрыта взаимосвязь подвижного состава и железнодорожного пути. Рассмотрены вопросы текущего содержания и ремонта железнодорожного пути, положения по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ. Описаны мероприятия по защите пути от снега и паводковых вод, способы ремонта элементов верхнего строения пути. Приведены требования технических нормативов и инструкций по путевому хозяйству.
Предназначено для учащихся учреждений образования, реализующих образовательные программы профессионально-технического образования по специальности «Эксплуатация железнодорожного пути и путевого хозяйства» и среднего специального образования по специальности «Железнодорожный путь и путевое хозяйство».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 27.02.03: Автоматика и телемеханика на транспорте (железнодорожном транспорте)
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
А. В. Федосов УСТРОЙСТВО, ТЕКУЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ И РЕМОНТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для учащихся учреждений образования, реализующих образовательные программы профессионально-технического образования по специальности «Эксплуатация железнодорожного пути и путевого хозяйства» и среднего специального образования по специальности «Железнодорожный путь и путевое хозяйство» Минск РИПО 2020
УДК 625.1(075.32) ББК 39.28я7 Ф32 А в т о р: преподаватель УО «Гомельский государственный профессиональный лицей железнодорожного транспорта» А. В. Федосов. Р е ц е н з е н т ы: предметно-цикловая комиссия «Железнодорожный путь и водоснабжение» Оршанского коледджа – филиала УО «Белорусский государственный университет транспорта» (Н. Л. Глинская, А. М. Козыревич); заведующий кафедрой «Проектирование, строительство и эксплуатация транспортных объектов» УО «Белорусский государственный университет транспорта» кандидат технических наук, доцент П. В. Ковтун; старшие преподаватели этой же кафедры А. С. Лапушкин, В. В. Романенко. Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства. Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образо вания Республики Беларусь. Ф32 Федосов, А. В. Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути : учеб. пособие / А. В. Федосов. – Минск : РИПО, 2020. – 427 с. : ил. ISBN 978-985-7234-25-7. В учебном пособии изложены основные сведения об устройстве железВ учебном пособии изложены основные сведения об устройстве желез нодорожного пути, раскрыта взаимосвязь подвижного состава и железнонодорожного пути, раскрыта взаимосвязь подвижного состава и железнодорожного пути. Рассмотрены вопросы текущего содержания и ремонта дорожного пути. Рассмотрены вопросы текущего содержания и ремонта железнодорожного пути, положения по обеспечению безопасности движелезнодорожного пути, положения по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ. Описаны мероприятия жения поездов при производстве путевых работ. Описаны мероприятия по защите пути от снега и паводковых вод, способы ремонта элементов по защите пути от снега и паводковых вод, способы ремонта элементов верхнего строения пути. Приведены требования технических нормативов верхнего строения пути. Приведены требования технических нормативов и инструкций по путевому хозяйству. и инструкций по путевому хозяйству. Предназначено для учащихся учреждений образования, реализующих Предназначено для учащихся учреждений образования, реализующих образовательные программы профессионально-технического образоваобразовательные программы профессионально-технического образования по специальности «Эксплуатация железнодорожного пути и путевого ния по специальности «Эксплуатация железнодорожного пути и путевого хозяйства» и среднего специального образования по специальности «Жехозяйства» и среднего специального образования по специальности «Железнодорожный путь и путевое хозяйство». лезнодорожный путь и путевое хозяйство». УДК 625.1(075.32) ББК 39.28я7 ISBN 978-985-7234-25-7 © Федосов А. В., 2020 © Оформление. Республиканский институт профессионального образования, 2020
ВВЕДЕНИЕ Железнодорожный путь представляет собой комплекс инже нерных сооружений и устройств, расположенных в полосе отвода и предназначенных для осуществления движения поездов, и состоит из верхнего строения (рельсы, скрепления, противоугонные приспособления, шпалы или другое подрельсовое основание, балластный слой, соединения рельсовых путей) и нижнего строения (земляное полотно, водоотводные и искусственные сооружения – мосты, трубы для пропуска воды под земляным полотном, подпорные стены, тоннели). Железнодорожный путь имеет множественное функциональное значение: направлять движение колес подвижного состава; воспринимать нагрузки от подвижного состава и переда вать их на земную поверхность; выравнивать земную поверхность, обеспечивая необходи мый план и профиль рельсовой колеи. Железнодорожный путь работает в трудных условиях, так как находится под постоянным воздействием подвижных нагрузок, природных явлений (ветра, влаги, температуры) и органического мира. От состояния железнодорожного пути зависят непрерывность и безопасность движения поездов, эффективность использования главнейших технических средств железных дорог и, в конечном счете, весь перевозочный процесс. Эксплуатация расстроенного пути увеличивает расходы на ремонт подвижного состава и самого пути, замедляет продвижение вагонопотоков, вызывает необходимость в увеличении парка локомотивов и численности бригад. Поэтому главной задачей путевого хозяйства является содержание пути в постоянной исправности, а значит, обеспечение безопасного и бесперебойного движения поездов с установленными скоростями и нагрузками от колесной пары на рельсы, а также эффективное использование подвижного состава.
Введение Развитие и совершенствование сложного комплекса путевого хозяйства основывается на внедрении современных достижений науки и техники, передового опыта лучших путейских коллективов, разумном использовании зарубежного опыта. Мощный и долговечный железнодорожный путь, высокоэф фективная система его технического обслуживания, включающая надежный мониторинг состояния пути и систему информационного обеспечения путевого хозяйства, не могут качественно функционировать без профессионально подготовленных, знающих и думающих специалистов. Дальнейшее развитие и укрепление отрасли непосредственно связано и зависит от уровня подготовки путейских кадров. Современный специалист-путеец должен в совершенстве знать и понимать суть процессов, происходящих в железнодорожном пути, закономерности и правила его технического обслуживания и ремонта.
1. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО 1.1. ПОПЕРЕЧНЫЕ ПРОФИЛИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА Земляное полотно является основанием для верхнего строе ния пути и служит для передачи нагрузок от подвижного состава на земную поверхность, одновременно обеспечивая проектное положе ние железнодорожной линии. Для соблюдения проектных отметок пути во время строи тельства дороги производят отсыпку на земляную поверхность грунта, в результате чего образуются насыпи, или вы резку грунта ниже земляной поверхности, образуя тем самым выемки (рис. 1.1). Переходы между насыпями и выемками, где земляная по верхность только планируется для укладки верхнего строения пути, называются нулевыми местами. Насыпь Выемка Обрез Обрез 1 1 2 2 2 2 3 4 6 12 12 13 14 15 16 11 10 9 8 8 8 7 5 Рис. 1.1. Элементы земляного полотна и связанные с ним устройства: 1 – кюветы; 2 – бровка; 3 – обочина; 4 – сливная призма; 5 – основная площадка; 6 – банкет; 7 – забанкетная канава; 8 – кавальер; 9 – нагорная канава; 10 – резерв; 11 – контрбанкет; 12 – берма; 13 – водоотводная продольная канава; 14 – нулевое место; 15 – откос; 16 – основание насыпи
1. Земляное полотно При прокладке линии по косогорам часть земляного по лотна может образовываться вырезкой грунта откоса косогора, а часть – досыпкой его поверхности. В этом случае земляное полотно состоит из полунасыпей, полувыемок или полунасыпиполувыемки. Земляное полотно сооружают по типовым поперечным про филям (рис. 1.2) в благопри ятных инженерно-геологических условиях при надежном осно вании с поперечным уклоном не круче 1 : 3, при высоте насыпи и глубине выемки до 12 м, а по типовым специальным профи лям – на болотах, в лессовых грун тах и т. д. Поперечным профилем земляного полотна называется его разрез перпендикулярно продольной оси пути (рис. 1.2). Основная площадка Основная площадка Основная площадка Основная площадка Нагорная канава Кавальер Кавальер Забанкетная канава Продольный уклон канавы 0,005 Бровка откоса Берма Берма Банкет Резерв шириной по дну <10 м Продольный уклон резерва ≥0,003 Резерв шириной по дну <10 м Ось будущего II пути Ось будущего II пути Ось I пути 2,3 0,02–0,04 0,02–0,04 4,1 2,3 4,10 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 а 3а 0,6 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 ≥3,0 ≥5,0 ≥0,6 ≥1,0 ≥7,1 0,15 6 До 12 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,5 1 : 1,75 1 : 1,75 б а в г Основная площадка 3–4 2–3 2–3 0,5 д Рис. 1.2. Поперечные профили земляного полотна: а – насыпь; б – выемка; в – полунасыпь; г – полувыемка; д – полунасыпь-полувыемка
1.1. Поперечные профили земляного полотна Поверхности, ограничивающие насыпь или выемку по бо кам, называют отко сами земляного полотна, поверхность, на которую укладывают верхнее строение пути, – основной площадкой, линию ее сопряжения с откосом – бровкой, поверхность между бровкой и ни зом откоса балластной призмы – обочиной. Обочина используется для размещения материалов, инструмента и механизмов при выпол нении путевых работ, а также для нахождения на них рабочих при проходе поезда. Основная площадка земляного полотна железнодорожного пути должна обеспечивать условия для эксплуатации и ремонта железнодорожного пути. Ширина основной площадки должна быть такой, чтобы обочины с каждой стороны составляли не менее 0,4 м. На основании Правил технической эксплуатации Белорусской железной дороги, утвержденных постановлением Министерства транспорта и коммуникаций Республики Беларусь от 25.11.2016 № 52, на существующих линиях до их реконструкции допускается ширина основной площадки не менее 5,5 м на однопутных линиях, 9,6 м – на двухпутных, в скальных и дренирующих грунтах не менее 5,9 м на однопутных линиях и 9,1 м – на двухпутных. Для вновь строящихся железнодорожных линий ширина земляного полотна на прямых участках пути регламентируется СНБ 3.03.01–98 «Железные дороги колеи 1520 мм» и должна соответствовать категории железной дороги (табл. 1.1). Таблица 1.1 Ширина основной площадки земляного полотна на прямых участках однопутных линий Категория же лезнодорожной линии Число главных путей Род грунта глинистый, скальный легковыветривающийся, песок недренирующий, мелкий и пылеватый скальный слабовыветривающийся и песок дренирующий (кроме мелкого и пылеватого) Скоростные и особо грузонапряженные, I 2 11,7 10,7 I, II 1 7,6 6,6 III 1 7,3 6,3 IV 1 7,1 6,2
1. Земляное полотно На кривых участках пути земляное полотно уширяется с внешней стороны кривой на 0,1–0,5 м в зависимости от величины радиуса кривой и категорий линий. На двухпутных участках пути основная площадка земляного полотна в кривых еще уширяется за счет увеличения ширины междупутья. Перед большими мостами основную площадку также уши ряют на 0,5 м в обе стороны от оси пути на протяжении 10 м от задней грани устоев. Затем на протяжении 15 м делают от вод этого уширения до нормальной ширины. Основная площадка для однопутных линий проек тируется в виде трапеции с шириной по верху 2,3 м и высотой 0,15 м, для двухпутных линий – в форме треугольника с высо той 0,20 м (рис. 1.3). Такое ее очертание необходимо для быстрого отвода поверхностной воды, а также с целью предотвращения образова ния «болезней» в основной площадке земляного полотна. Если зем ляное полотно сложено из крупнообломочных грунтов или чис того песка, основную площадку устраивают горизонтальной. 1 : n 1 : n0 В E I II В б а а h h1 h0 = 0,15 B0 = 2,3 b1 0,20 d d Рис. 1.3. Поперечное очертание основной площадки земляного полотна для однопутных (а) и двухпутных (б) линий Основную площадку земляного полотна станции делают од носкатной, двухскатной или пилообразной в зависимости от количества путей и рода грунта. Поперечный уклон основной площадки устраивают при дренирующих грунтах 0,008–0,01, при суглинках и глинах – 0,01–0,03. Полоса земли, на которую опирается насыпь, называется ее основанием, а линия сопряжения основания с откосом насыпи –
1.1. Поперечные профили земляного полотна подошвой откоса. Крутизна откоса насыпи нормируется. Земляное полотно обычно устраивают с полуторными откосами (1 : 1,5). Вдоль насыпи нарезают водоотводные канавы. Между канавой и подошвой откоса оставляют полосу земли, называемую бермой. Она препятст вует проникновению воды из канав в основание насыпи. В ряде слу чаев для возведения насыпи используют грунты, которые вырезают вдоль ее трассы, образуя при этом резерв. При наличии резервов водоотводные канавы не устраивают. В выемках по обе стороны от основной площадки нарезают водоотводные канавы, называемые кюветами. Если при разработке выемки не весь грунт используется для отсыпки насыпей, его остатки складируют за откосом выемки в виде призмы, называемой кавальером. Для предотвращения стекания воды на откос выемки между ним и кавальером отсыпают банкет с уклоном от пути, а для отвода собранной воды нарезают забанкетную канаву. При уклоне поверхности земли в сторону выемки для сбора воды с прилегающей местности устраивают нагорную канаву. Обеспечение скоростей движения поездов до 200 км/ч, а на высокоскоростных линиях – свыше 300 км/ч должно свидетельствовать о высокой стабильности состояния пути, которая достигается, в первую очередь, соответствующей конструкцией пути и высоким качеством ремонта пути. Земляное полотно высокоскоростных магистралей включает в себя следующие основные элементы: защитный слой, насыпь, откосы насыпи, основание насыпи, откосы выемки, основание выемки, устройства для отвода поверхностных и грунтовых вод, защитные и укрепительные сооружения (рис. 1.4). Основная площадка ЗП Водосточный лоток Дренаж Насыпь Основание насыпи Водосточная канава 1 Защитный слой 2 Защитный слой (морозоустойчивый) Рис. 1.4. Основные элементы земляного полотна на высокоскоростных магистралях
1. Земляное полотно Основная площадка земляного полотна, на которую укла дывают балласт, шпалы и рельсы, является фактически первым защитным слоем. Защитные слои устраивают с целью обеспечения несущей способности, исключения неравномерных остаточных деформаций, в том числе деформаций основной площадки вследствие морозного пучения и сезонных изменений, вызванных климатическими факторами (оттаивание, промерзание, высыхание). Для сооружения земляного полотна на высокоскоростных магистралях применяют скальные, обломочные, щебенистые и глинистые грунты. В некоторых случаях с целью повышения стабильности и устойчивости земляного полотна необходимо предусматривать применение специальных материалов (например, геотекстиль и геосетка). К высокоскоростным магистралям предъявляют повышен ные требования, основными из которых являются прочность, устойчивость, стабильность, минимальная деформируемость, долговечность, ремонтопригодность, минимизация затрат на сооружение, поэтому необходимо постоянно контролировать величины прочностных характеристик грунтов, чтобы их значения не отличались от проектных. 1.2. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ При строительстве железных дорог земляное полотно часто приходится сооружать в подтапливаемых местах, на болотах, косогорах, засоленных грунтах. В этих случаях конструкции насыпей и выемок имеют ряд особенностей. Подтапливаемые насыпи. На подходах к мостам через боль шие и средние реки в пределах их разлива при расположении железнодорожных линий вдоль водоемов бровка земляного по лотна должна быть выше наибольших уровней воды и наката волны при сильном ветре не менее чем на 0,5 м. Такая высо та насыпей у рек и водохранилищ необходима для предохране ния от смачивания основной площадки земляного полотна и предотвращения воздействия высокой воды непосредственно на железнодорожный путь.