Что такое всп на железной дороге
Материалы ВСП
Верхнее строение пути (ВСП) – часть железнодорожного пути, предназначенная для принятия нагрузок от колес подвижного состава и передачи их на нижнее строение пути, а также для направления движения колес по рельсовой колее.
Верхнее строение пути является единой комплексной конструкцией, состоящей из рельсов, скреплений с противоугонами, рельсовых опор (чаще всего в виде шпал), балласта, мостового полотна, стрелочных переводов и ряда специальных устройств. Верхнее строение пути воспринимает и упруго передает на основную площадку земляного полотна динамические воздействия колес подвижного состава, а также направляет колеса движущегося по пути подвижного состава.
К верхнему строению пути относятся:
• Рельсы;
• Шпалы;
• Рельсошпальные (промежуточные) скрепления;
• Стыковые скрепления.
В состав материалов ВСП входят железнодорожные рельсы со скреплениями – подкладки, накладки, болты стыковые, клеммные, закладные, шпалы, противоугоны, стрелочныепереводы и балластный слой.
Рельсы, шпалы и другие элементы верхнего строения пути типизированы; для каждого типа установлены стандарты, определяющие их конструкцию, размеры, качество материала.
Конструкция верхнего строения пути должна быть прочной, устойчивой, стабильной, износостойкой, экономичной, в любых эксплуатационных условиях обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с максимальными скоростями.
Материалы ВСП на портале Metaprom.ru
Добавлено 29.04.2010; просмотров: 1861
Новые обзоры и публикации раздела Промышленная продукция
⟦Верхнее строение пути⟧
Материалы, Элементы, Типы, ЖД
Верхнее строение пути — это балластный слой, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, шпалы, глухие пересечения, мостовые и переводные брусья. ВСП необходимо для принятия и равномерной передачи на основную площадку земляного полотна динамического воздействия от колес подвижного состава.
Меню страницы:
Железнодорожный путь состоит из верхнего строения (рельсы, шпалы, стрелочные переводы, и т.д.) и нижнего строения (земляное полотно, водоотводные и искусственные сооружения). Для пропуска через железнодорожные пути автотранспортных средств устраиваются переезды и путепроводы соответственно в одном или разных уровнях, а для прохода пешеходов — пешеходные мосты и дорожки (тротуары), пешеходные тоннели. Для соблюдения машинистами локомотивов и других подвижных единиц требуемых скоростей движения, в том числе на участках производства путевых работ и в местах образовавшихся неисправностей пути, путь оборудуется электрическими рельсовыми цепями, связанными с работой сигнальных устройств, сигналами, сигнальными и путевыми знаками, устройствами путевого заграждения.
⟦Материалы ВСП⟧
Балластный слой — это слой сыпучих материалов (щебня, отходов асбестового производства, гравия, крупно и среднезернистого песка, ракушки). Балластный слой укладывается в виде трапеции на основной площадке земляного полотна.
Рельсы — изготовленные из углеродистой стали балки, укладываемые на специализированных шпалах. Применяются для построения железнодорожных путей различного назначения. Изготовление рельс контролируется различными ГОСТ, для каждого типа, вида рельс.
Рельсовые скрепления — это ключевые элементы ВСП (верхнего строения пути) приспособления, соединяющие металлоконструкции между собой и/или с основанием (то есть с деревянными/железобетонными шпалами).
Противоугоны — устройство для защемления подошвы рельса и передачи продольных сил при движении подвижного состава на шпалы или подкладки. Проивоугоны препятствует продольному перемещению рельсов — «угону пути».
Стрелочные переводы — это элементы железной дороги, которые нужны для решения следующих задач: объединение двух или трех колей, идущих рядом; разветвление одной линии на несколько соседних; состыковка параллельно расположенных или пересекающихся путей.
Шпалы — эти брусья уложенные на балластный слой верхнего пути, могут быть деревянными, железобетонными и пластиковыми. Шпалы принимают на себя давление, которое создают рельсы, скрепления промежуточные передают давление на под-шпальное основание.
Глухие пересечения путей — применяются на станциях, промышленно-заводских путях, на перегонах. Когда не требуется переход подвижного состава с одного пути на другой, устраивают глухие пересечения.
⟦Элементы ЖД⟧
На верхнее строение воздействуют такие силы:
Какие бывают элементы?
Железнодорожный путь это сложный комплекс линейных и сосредоточенных инженерных сооружений и обустройств, расположенных в полосе отвода, образующих дорогу с направляющей рельсовой колеёй. Железнодорожный путь состоит из различных элементов, и если раньше их было меньше, то с развитием новых технологий элементов становится больше.
Основные элементы:
- Гидрозапорный бетонный слой; Опорный бетонный слой; Омоноличивающий бетонный слой; Подрельсовые основания (железобетонные шпалы, полушпалы, плиты); Рельсы; Рельсовые скрепления; Стрелочная продукция.
Нижние строение пути
⟦Типы ВСП⟧
Сочетания составных элементов верхнего строения пути для заданных условий эксплуатации образуют его типы. На магистральных дорогах РФ применяют три типа верхнего строения пути: тяжелый, средний, легкий.
Тяжелый тип верхнего строения пути предусматривает применение самых тяжелых термически упрочненных рельсов типа Р75 и балластного слоя из щебня или асбестовых отходов и предназначен для путей с грузонапряженностью брутто более 80 млн. ткм/км в год.
Средний тип предусматривает укладку термически упрочненных рельсов типа Р65 и предназначен для магистралей со значительной грузонапряженностью брутто (от 25 млн. до 80 млн. ткм/км в год), а также для линий с высокоскоростным движением пассажирских поездов – 39 м/с (140 км/ч) и выше и для участков с особо интенсивным движением пассажирских и пригородных поездов (100 и более пар поездов в сутки).
Легкий тип верхнего строения пути имеет две разновидности: для линий с грузонапряженностью брутто от 5 млн. до 25 млн. ткм/км и менее 5 млн. ткм/км в год. В первом случае укладывают новые рельсы типа Р50 или отремонтированные старогодные типов Р75 и Р65, а во втором – и старогодные рельсы типа Р50.
Противоугон П65, (1,36кг) — новый
Шпала деревянная ТИП 1 — новая
⟦Ремонт ВСП⟧
1. Усиленный капитальные ремонт.
Усиленный капитальный ремонт пути предназначен для полной замены путевой решетки, собранной из новых материалов верхнего строения пути, сопровождаемой очисткой щебня на глубину более 40 см или заменой других видов балласта.
2. Капитальный ремонт пути.
Капитальный ремонт пути предназначен для замены верхнего строения пути на более мощное или менее изношенное, смонтированное либо полностью из старогодных материалов, либо из старогодных в сочетании с новыми, и сопровождается очисткой щебеночного балласта на глубину от 25 до 40 см, а также частичным обновлением других видов балласта.
3. Усиленный средний ремонт пути.
Усиленный средний ремонт пути производится на участках, где:
4. Средний ремонт пути.
Средний ремонт пути предназначен в основном для оздоровления балластной призмы за счет сплошной очистки щебеночного балласта (или обновления загрязненного балласта других видов) на глубину от 25 до 40 см, зависящую от класса пути и вида балласта. Ремонт назначается на участках, где не требуется изменять отметку пути или ее изменение не потребует срезки балластной призмы.
5. Подъемочный ремонт пути.
Подъемочный ремонт пути предназначен для периодического восстановления необходимой равноупругости и равнопрочности пути за счет проведения сплошной подъемки (до А-5 см) и выправки пути с подбивкой шпал, улучшения дренирующих свойств балласта в местах выплесков и одиночной замены.
6. Сплошная замена рельсов и металлических частей стрелочных переводов.
Сплошная замена рельсов на участках звеньевого пути и бесстыкового пути с безболтовым или бесподкладочным скреплением производится между усиленными капитальными ремонтами с сопутствующими работами в объеме среднего или подъемочного ремонта пути.
7. Планово-предупредительная выправка пути.
Планово-предупредительная выправка пути с применением комплекса машин предназначена для сплошной выправки пути и расположенных на нем стрелочных переводов с подбивкой шпал в промежутках между ремонтами пути с целью создания необходимой равноупругости подшпального основания. При планово-предупредительной выправке пути величина подъемки не должна превышать, как правило, 2 см.
8. Шлифовка рельсов.
Шлифовка рельсов предназначенная для устранения волнообразного износа и коротких неровностей других видов на поверхности катания рельсов для уменьшения вибрационных воздействий подвижного состава на путь.
9. Капитальный ремонт переездов.
Капитальный ремонт переездов, как правило, производится в комплексе с усиленным капитальным, капитальным или средним ремонтом пути.
При капитальном ремонте переездов выполняются следующие работы: замена настила, конструкция которого устанавливается Инструкцией по устройству и обслуживанию переездов, а также типовыми проектами.
10. Ремонт земляного полотна.
Капитальный ремонт земляного полотна и его сооружений предназначен для восстановления прочности, стабильности и нормальной работоспособности земляного полотна, его водоотводных и укрепительных сооружений.
Материалы ВСП: виды и особенности
Верхнее строение пути, иначе ВСП – это комплексная конструкция, которая включает в себя рельсы, скрепления с противоугонами, рельсовые опоры), балласт, мостовое полотно, переводы стрелок и другие приспособления.
Для чего нужна данная конструкция
Верхним строением пути сначала принимаются, а затем пересылаются на основную площадку земляного полотна динамические воздействия, возникающие от взаимодействия с колесами подвижного состава. Вдобавок, ВСП дает направление колесам при передвижении подвижного состава. Все виды материалов, из которых состоит ВСП, разделяются на типы, имеют собственные стандарты, а также распределены по категориям.
Какие функции выполняют материалы ВСП
Прикрепление рельсов к шпалам происходит при помощи промежуточных рельсовых скреплений. Существуют также стыковые рельсовые соединения, имеющие вид болтов с шайбами и накладками, которыми соединяются рельсы. Существует стыки трех видов: сварные, болтовые и клееболтовые.
За счет подкладок давление от рельсов переходит к опорам. Дабы рельсы со временем не смещались, ставятся противоугоны. Так именуются скобы, которые прикрепляют на подошву рельса определенным способом. Костыли железнодорожные предназначены для прикрепления рельсов к шпалам. Это такие металлические стержни, у которых головка овальной формы и острое окончание.
К приспособлениям, из которых состоит ВСП, также причисляются съезды, переводы стрелок и глухие пересечения. Это благодаря им, можно разветвить один путь на два и более, и развернуть подвижной состав на 180 градусов. Переводы, размещают на особых брусьях, похожих на шпалы. Запускаются они при помощи особых переводных механизмов.
Все устройства ВСП должны быть устойчивыми, износостойким, надежными и экономичными. Только ВСП из исключительно качественных материалов сможет обеспечить безопасность движению поездов на самых больших скоростях. Подобные материалы ВСП предлагает компания «ПромПуть» со своего склада. Все материалы соответствуют стандартам и ГОСТам, как новые, так и бывшие в употреблении. Подробнее на http://vs-group.biz/.
Укладка шпал
В качестве рельсовых опор выступают шпалы и брусья, которые устанавливают на переводах для стрелок и металлических мостах. Помимо этого, на искусственных постройках используют блочные безбалластные основы из железобетона. Сколько понадобится шпал на 1 км, а также последовательность их установления на одном рельсовом звене (все это называется эпюрой укладки), формируется в зависимости от условий выравнивания давлений в балластном слое по его глубине, плюс оттого обеспечено ли необходимое сопротивление рельсошпальной решетки по отношению к продольному и поперечному сдвигу.
Практически во всех укладках, дистанция от одной оси до другой, в том случае, если рельсы имеют обозначение Р65, Р75 составляет 42 см, а с Р50 – 44 см. Дистанция от одной оси до другой у других шпал по всему рельсовому звену, равное и составляет 54,6 см (эпюра 1840 шт./км) и 50,2 (при 2000 шт./км). Наиболее допустимая погрешность между осями шпал всего лишь 8 см.
Что из себя представляют рельсы
Рельсами называются профилированные прокатные металлоизделия в виде полос, изготовленные из стали. Именно они способствуют ходу подвижных составов, а также передвижению трамваев, локомотивов и вагонеток рудничного транспорта, крановых тележек, подъемных кранов и других движущихся устройств. С помощью рельсов, формируется поверхность с минимальным сопротивлением для качения колес подвижных составов, а также принимается и передается действие силы от колес на опоры и дается направление колесам подвижного состава.
На тех участках, где есть автоблокировка, рельсовые нити действуют как проводники сигнального тока, а на участках, где имеется электрическая тяга – обратного тягового тока. В наше время каждый рельс обозначают буквой Р и округленным числом, которое равняется массе его одного метра. Получается, что рельс, с массой одного метра 64,72 кг, будет обозначен, как Р65.
Для чего служат накладки
Рельсовые скрепления делятся на два вида – промежуточные и стыковые. Концы одного рельса с другим соединяются именно с помощью стыковых скреплений. Стыковые соединения делятся на болтовые, клееболтовые и сварные. Главные составляющие стыковых скреплений – это накладки. Сколько прослужат стыки, зависит от того, какой срок службы у самих рельсов. При вторичной укладке пути возможно снизить процент используемых материалов, взять, например, 90-95% накладок, 70-80% болтов, и шайб – 50-60%.
Металлические подкладки
Рельсовые соединения бывают промежуточного и стыкового типа. Первые объединяют рельсы и основание, плюс не дают измениться ширине рельсовой колеи, прижимают рельсы к основанию и т. д. По внешнему виду рельсовые скрепления промежуточного типа, также отличаются: они бывают подкладочными либо бесподкладочными (отсутствует подкладка).
За счет подкладок идет обеспечение намного большей площади при передаче давления от рельса на опору, вдобавок, при подуклонке рельсов не нужно проводить затесывание деревянных шпал и с их помощью объединяются все прикрепители, если есть необходимость в сдвиге.
Зачем нужны противоугоны
Противоугоны устанавливаются на подошву рельса в том случае, если используются стыки, у которых прикрепители не образовывают нужного нажима на подошву рельса и не дают требуемой продольной связи между рельсом и основанием. В этом случае используют пружинные скобы, закрепляемые на подошве рельса, тогда сила угона рельсов переходит на подкладки или на шпалы.
Одним из механизмов ВСП является стрелочный подорожный перевод. Данная конструкция разветвляет рельсовый путь на два или более пути, служащих для переведения подвижного состава с одной ветки на другую. Приспособления подразделяются на виды по числу и местоположению в плане соединяемых или перекрещивающихся путей в зависимости от предназначения соединения и пересечения.
Переводы стрелок могут быть выполнены в виде простого стрелочного перевода, перекрестного стрелочного перевода, глухого пересечения, съезда, стрелочной улицы или сплетения путей. Расположены переводы стрелок на переводных брусьях, из дерева или железобетона.
Применяется как правило обычный перевод стрелок. В этом случае, в приспособление входят два рамных рельса, два остряка, пара корневых устройств, переводной механизм, опорные и упорные приспособления, стрелочные тяги и прочие небольшие детали. Стрелки между собой различаются остряками, рамными рельсами, соединением рамных рельсов с опорами и конструкцией переводного механизма. Помимо главных существуют и незначительные различия, в частности, в приспособлениях поперечных связей у рамных рельсов, в приспособлениях для остряков, в поперечных связях меж остряками, особых стрелочных подкладках.
Верхнее строение железнодорожного пути
Введение
В наше современное время наращивание мощностей по пассажирским и грузовым перевозкам при использовании железнодорожного транспорта является актуальном вопросом, что требует от правительства РФ и руководства РЖД оперативного решения новых поставленных задач. При реализации данного вопроса необходимо увеличивать скорость движения составов, повышать весовые характеристики формируемых составов, а также продолжать заниматься в больших размерах электрификацией железнодорожных путей. На сегодняшний день увеличивается объём работ, связанных с усилением железнодорожного полотна. Для этого производится укладка тяжёлых рельсов Р75 и Р65, применяются рельсовые основания из железобетона, создаются бесстыковые пути. Меняется непосредственно и рельсовая колея. Достигается всё это посредством уложения ряда круговых кривых, удлинения переходных кривых и увеличения возвышения наружной поверхности рельса.
Российские железные дороги эксплуатируют порядка двухсот тысяч стрелочных переводов, имеющих различные виды, каждый из которых является сложным и дорогостоящим элементом железнодорожных дорог. Обеспечение безопасности следования грузовых и пассажирских составов, бесперебойности перевозочного процесса и улучшения экономических показателей всего путевого хозяйства достигается надёжностью работы означенных узлов.
В последние время уделяется повышенное внимание к стрелочному хозяйству на российской железной дороге. Сейчас производится совершенствование технологий и конструкций стрелочных приводов. Под постоянным контролем находится текущее содержание и укладочных технологий.
Приоритетными направлениями стрелочного хозяйства являются: разработка новых условий в различных эксплуатационных условиях, обеспечение постоянного контроля, путём оценки их надёжности и прочности всех составляющих. Обязательно вести новую разработку по проектированию стрелочных приводов, их математической и теоретической базы.
При выборе строения железнодорожного пути, его конструктивной особенности и типа, должны обязательно учитываться и ложиться в основу технико-экономические и технические расчёты, с учётом эксплуатационного опыта, анализа, тщательного проектирования и научного исследования.
Балластный слой
При строительстве железных дорог производится применение двух типов железнодорожных путей, которые имеют принципиальное различие. Так сооружается безбалластный или балластный слой. Сооружение слоя безбалластного типа применяется, в основном, при строительстве эстакад, больших тоннелей, и металлических мостов. Балластный слой пути предназначен для создания горизонтальной и вертикальной устойчивости и решёток для обеспечения эксплуатационного процесса, что позволяет обеспечивать равномерное распределение давления, возникающего на шпалах, которое отводят на земляное полотно большей площади. Данный тип слоя позволяет достичь быстрой отводки воды непосредственно со всей площади земляного полотна и балластной призмы. Это функция позволяет формировать оптимальную упругость в подрельсовом основании, особенно при применении железобетонных шпал.
Основные требования к балластному материалу заключаются в следующем: применяемые материалы должны обладать прочностью, упругостью и устойчивостью при атмосферных воздействиях и различных нагрузках, возникающих в эксплуатационный период. Данный материал не должен прорастать травяным покровом, размываться под воздействием дождя, пылить в момент прохождения составов, не должен распыляться при ветровой погоде. Идеальным дренирующим материалом для балластного слоя служит ракушечник, песок, гравий, щебень. Один из лучших материалов для создания подобного слоя служит щебень, созданный из гальки, валунов и естественного камня.
Шпалы
Деревянные
Однако чисто экономические соображения взяли верх и уже начиная с середины XVII века, железнодорожники того времени вернулись к деревянным шпалам, но уложенным перпендикулярно рельсам с определённым шагом. Такое решение не только значительно снизило стоимость строительства и эксплуатации железнодорожного пути, но и значительно повысило надёжность его эксплуатации, так как расстояние между рельсами довольно надёжно фиксировалось на деревянной шпале. При этом отпала необходимость закрепления рельсового пути к подстилающему грунту, а вопросы связанные с ремонтом того или иного участка значительно упрощался, что сокращало время вынужденного «простоя» железнодорожного пути. Так, что при таком решении, железнодорожный путь стал практически классикой железнодорожного транспорта, что подтверждается его неизменностью на протяжении вот уже третьего столетия.
На всех мировых железных дорогах применяются деревянные шпалы. Считается, что материал такой продукции отвечает всем техническим требованиям при создании подрельсового основания. Главным достоинством шпалы деревянной считается эксплуатационная и производственная простота. Отсутствуют проблемы в период замен, подбивок и при транспортировке таких изделий. Продукция обладает наибольшим электрическим сопротивлением.
Размеры деревянных шпал
Размер шпалы железнодорожной деревянной для первого типа железнодорожного полотна представляет следующие параметры: ширина верней части 180-210 мм, высота пропиленных боковых сторон – 150 мм, толщина 180 мм, ± 5 мм. Длина шпалы деревянной железнодорожной составляет 2750 мм, допускается корректировка ± 20 мм.
Для двух других типов железнодорожного полотна, неизменной остаётся только длина шпалы, остальные размеры несколько меньше.
Чем пропитывают?
Описываемая продукция изготавливается из древесины берёзы, бука, кедра, пихты, ели и сосны. Секрета, чем пропитывают шпалы деревянные железнодорожные не существует, ибо эта продукция пропитана специальным защитным составом, что позволяет ей служить значительно дольше, таким образом продлевается эксплуатационный срок данных изделий. Осуществляется пропитка шпал креозотом или каменноугольным маслом. Два этих компонента и составляют основу пропитки.
Достоинства и недостатки
А основными достоинствами деревянной шпалы, из которой изготовлен железнодорожный путь, является её относительная дешевизна при изготовлении, хорошая упругость при довольно солидных нагрузках и возможности уширения рельсовой колеи при радиусах поворота менее 350 метров. При этом если говорить об отечественном железнодорожном транспорте, то обилие у нас лесных запасов, никогда не дело особой проблемы в необходимом количестве исходного материала для изготовления деревянных шпал.
Однако у деревянной шпалы есть и свои недостатки. Так в частности железнодорожный путь выполненный из деревянной шпалы со временем подвержен гниению, что существенно сокращает не только срок службы того или иного участка рельсового пути, но и снижает надёжность транспортных перевозок. С целью устранения этого недостатка ещё в начале минувшего столетия деревянные шпалы начали обрабатывать специальными антисептическими растворами. Наибольшее распространение при выполнении этой обработки деревянных шпал получил «креозот», который представляет из себя, труднорастворимое в воде соединение каменноугольного дёгтя и фенола. Обладая антисептическими свойствами, креозот довольно эффективно противостоял гниению деревянных шпал, что давало возможность существенно повысить срок эффективной службы деревянных шпал, доведя этот показатель до 20 – 40 лет.
На сегодняшний день в Российской Федерации деревянные шпалы выпускаются двух основных типов:
При этом по характеру обработки деревянные шпалы так же подразделяются на три основных вида:
Железобетонные шпалы
На смену деревянной продукции пришли шпалы железобетонные. При изготовлении применяется цементный бетон тяжёлых марок. Классификация этих изделий предусматривает наличие трёх групп, в зависимости от способа крепления рельс.
Начиная где-то с 70 – х годов минувшего столетия железнодорожный путь в бывшем СССР начали монтировать с применением железобетонных шпал. Одним из основных достоинств железобетонных шпал является практически неограниченный срок их эксплуатации, так как у них отсутствует процесс гниения под воздействием внешних атмосферных факторов. При этом довольно высокая их механическая стойкость, позволяет их с большой эффективностью применять там, где железнодорожный путь имеет высокую интенсивность грузопотока.
Вторым не менее существенным фактором влияющим на экономическую эффективность применения железобетонных шпал является значительное сокращение затрат на выполнение строительных и монтажных работ, так как наличие в их конструкции готовых посадочных мест под крепление рельс. С учётом этого железнодорожный путь, уложенный с применением данного типа шпал, по трудоёмкости имеет значительно меньшую величину, чем тот же участок железнодорожного пути выполненного из деревянных шпал. Так, что с учетом даже несколько высокой стоимости железобетонных шпал именно этот тип шпал имеет наиболее широкое распространение на отечественном железнодорожном транспорте.
Первый тип предусматривает раздельное скрепление рельс, второй тип – это нераздельное скрепление и третий тип применяет резьбовой способ скрепления рельс.
Каждая группа подразделяется на подтипы, с наличием отличающихся определённых, конструктивных особенностей, включая обычное армирование или поднапряжённые изделия. Данная продукция, в основном, имеет первый сорт качества. Пути, относящиеся к пятому классу, допускают применение шпал, относящихся ко второму сорту, где имеются пониженные требования к таким показателям, как трещиностойкость, больший допуск по изменению размеров и более низкие требования к качеству продукции.