Расчеты для профиля земляного полотна токопроводящего железнодорожного пути

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

Железнодорожные пути и путевое хозяйство

Нагимулин Сергей Мансурович 1050.

Содержание

1. Поперечный профиль земляного полотна

2. Типовые поперечные профили верхнего строения пути

3. Назначение токопроводящих и изолирующих стыков

4. Схема стрелочного перевода

5. Совмещённый чертёж габаритов

Список литературы

1. Поперечный профиль земляного полотна

Схематичное изображение поперечного профиля земляного полотна. Его основные размеры. Назначение конструктивных элементов и устройств земляного полотна.

Исходные данные.

Категория железной дороги ……………………………………. III.

Количество путей ………………………………………………… 1.

Вид поперечного профиля - насыпь на болотах II-го типа из дренирующих грунтов.

Устройства - удаление торфа и торфоприёмники.

Поперечный профиль земляного полотна есть разрез полотна в плоскости перпендикулярной продольной оси трассы.

Земляное полотно железнодорожных линий представляет собой комплекс земляных сооружений в виде насыпей, выемок, водоотводов, обеспечивающих отвод поверхностных и грунтовых вод от земляного полотна, сооружений инженерной защиты земляного полотна от природных геофизических процессов, с учётом требований СНиП 2.01.15-90 и специальных мероприятий по повышению устойчивости основания земляного полотна.

Земляное полотно должно обеспечивать устойчивость верхнего строения пути.

Поперечный профиль на чертеже изображается на всю ширину полосы отвода.

Поперечный профиль содержит три основных части:

- основная площадка; - собственно земляное полотно; - основание земляного полотна.



Рисунок 1. Типовой поперечный профиль насыпи.

1 - основная площадка; 2 - сливная призма; 3 - бровка земляного полотна; 4 - берма; 5 - продольный водоотвод.

Типовые поперечные профили насыпей и выемок, их форма и размеры регламентированы СНиП 32-01-95 "Железные дороги колеи 1520 мм".

СП 32-104-98 "Свод правил по проектированию и строительству земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм".

Назначение элементов земляного полотна, насыпи.

Торфоприёмник, кюветы, канавы, водоотводы - продольные канавы для отвода воды с каждой стороны насыпи;

Основная площадка - поверхность насыпи, на которую укладывается верхнее строение пути.

Откос насыпи - боковая наклонная её часть.

Рисунок 2. Поперечные профили насыпи на болотах II типа из дренирующих грунтов; 1 - торфоприемники;

Насыпи, сооружаемые на болотах II типа, необходимо проектировать независимо от их высоты, с расчётом полного удаления торфа и посадки насыпи на минеральное дно болота.

Высота насыпи над уровнем болота от 0,8 до 3-х метров.

Высота насыпи от минерального дна болота до поверхности до 2-х метров.

Глубину канав торфоприемников следует назначать равной толщине растительно-корневого покрова, но не менее 1 м.

Ширина основной площадки, 7,3 м.

В соответствии со СНиП 32-01-95.

Основная площадка земляного полотна есть верхняя спланированная поверхность земляного полотна на ней располагается верхнее строение пути.

Основная площадка выше уровня бровок для однопутной дороги плоская.

Обочины пути есть свободные от балласта продольные полосы вдоль пути, предназначены для свободного прохода работников, обеспечивающих содержание и обустройство пути, размещения сигналов и путевых знаков, для временного складирования инструмента, материалов, при пропуске поездов.

Так же для удержания балласта, осыпающегося с балластной призмы.

Минимальная ширина бермы для линий III-й категории 2,0 м.

2. Типовые поперечные профили верхнего строения пути

Типовые поперечные профили балластного слоя земляного полотна из обычных грунтов. Тип верхнего строения пути. Размеры балластной призмы и основной площадки земляного полотна, тип рельсов, тип стыковых и про-межуточных скреплений, тип и эпюра шпал.

Исходные данные.

Число путей - 1

Тип верхнего строения - нормальный.

Материал шпал - деревянные.

Материал балласта - асбест.

Материал подушки - однослойная призма.

Балластная призма есть элемент верхнего строения пути из балласта, укладываемого на земляное плотно, в данном случае на насыпь из дренирующего грунта.

Она служит для стабилизации путевой решётки.

Рисунок 1. Образец поперечного профиля балластной призмы для нормального типа верхнего строения пути.

1 - асбест; 2 - основная площадка.

Верх балластной призмы должен располагаться при деревянных шпалах ниже верха шпалы на 30 мм.

h = 350 … 400 мм - толщина балластного слоя под шпалой;

d = 450 мм - плечо балластной призмы;

Балласт из асбеста при движении поездов окончательно стабилизируется, устойчиво сохраняет форму балластной призмы. Устойчив к воздействию дождя, от воды на поверхности этого балласта образуется корка, способствующая стеканию воды, и препятствует проникновению засорителей. Но, в настоящее время этот вид балласта не применяется при строительстве новых путей, и удаляется при производстве капитального ремонта. Это связано с экологическими нормами, так как асбест является вредным веществом для здоровья человека.

Расстояние между заложением откоса призмы и балластной подушки на уровне основной площадки должна быть 150 мм.

На путях 1 и 2 классов под слоем асбеста должна по нормам СНиП 32-01-95, быть устроена песчаная подушка.

На линиях нормальной грузонапряжённости могут применяются:

Рельсы типа Р75 и Р65; Параметры, выпускаемых рельс регламентируются ГОСТ Р 51685-2000. Рельсы изготавливают длиной 12,5 и 25 м с болтовыми отверстиями.

Шпалы деревянные типа Д 1 по ГОСТ 78-89 длина шпал 2750 мм.

Деревянные шпалы для железных дорог широкой колеи в зависимости от назначения изготавливаются трёх типов:

I; II III; I-й тип для главных; путей;

Число шпал на 1 км пути 1840 шт., или 46 шт. на 25 м рельсового звена.

Рельсы подразделяются:

По типам: Р50, Р65, Р65К (для наружных нитей кривых участков пути), Р75;

Для нормального типа верхнего строения:

Т1, Т2 -- рельсы термоупрочнённые,

По наличию болтовых отверстий: - с отверстиями на обоих концах,

По способу выплавки стали: - М -- из мартеновской стали,

По виду исходных заготовок. НЗЛ.

Краткие параметры рельсов Р-65, Р-75.

Высота рельса 180; 192 (мм); Высота шейки 105; 104 (мм).

Ширина головки 75; 75 (мм); Ширина подошвы 150 (мм).

Толщина шейки 18; 20 (мм); Высота пера 11,2; 13,5 (мм).



Рисунок 2. Разрез рельса Р65.

Рельсовое скрепление это конструкция, соединяющая рельсы между собой или прикрепляющая их к подрельсовому основанию.

Рельсовые скрепления подразделяются на:

- стыковые, служащие для соединения рельсов между собой вдоль пути;

- промежуточные для прикрепления рельсов к опорам, шпалам, рамам, плитам.

Стыковые скрепления выполняются в виде плоских накладок, соединяющих рельсы при помощи болтов.

Масса четырёхдырных накладок для рельсов Р65 и Р75 -- 23,48 кг.

В уравнительных пролётах бесстыкового пути применяются накладки с шестью отверстиями.

Между металлической накладкой и рельсом помещается полиэтиленовая прокладка, на болты надеваются полиэтиленовые втулки. Торцы рельсов также разделены изолирующей прокладкой. В конструкции изолирующего стыка могут применяться и объемлющие накладки, охватывающие рельсы со стороны нижней плоскости подошвы.

Широко применяют клееболтовые электроизолирующие стыки, в которых двухголовые накладки уменьшены по высоте с обеих сторон на 3 мм. Образующийся между накладкой и рельсом люфт заполнятеся стеклотканью, пропитанной эпоксидным клеем с добавлением отвердителя. При использовании накладок с шестью болтовыми отверстиями и затяжкой болтов до 150--170 кН такой стык упруго воспринимает продольные силы до 1500 кН, а при применении объемлющих накладок -- до 3000 кН.

Промежуточные скрепления могут быть раздельными, тип Д2 и Д4 для деревянных и тип КБ для железобетонных шпал, нераздельными, костылные с подкладками, имеющими три костыльных отверстия, для деревянных шпал и тип ЖБ для железобетонных шпал и смешанными.

Тип ДО костыльные с подкладками, имеющими пять костыльных отверстий, для деревянных шпал.

Для предохранения от прорезания древесины шпал подкладки имеют закруглённые по концам нижние грани и укладываются на прокладки из полимерных материалов, гамбелита или резины.

Костыли имеют длину 165 мм, поперечное сечение 16Ч16 мм.

В раздельных промежуточных скреплениях, тип Д2 и Д4, подкладка прикрепляется к шпале шурупами, а рельс к шпале клеммами и клеммными болтами.



Рисунок 3. Клееболтовой изолирующий стык рельсов типа Р65 с двухголовыми шестидырными накладками.

1 - стык, 2 - гайка, 3 - шайба, 4 - изоляция из стеклоткани, 5 - накладка, 6 - стыковой болт, 7 - нижняя изолирующая прокладка.

Рисунок 4. Промежуточное костыльное рельсовое скрепление типа ДО.

1 - костыль, 2 - подкладка, 3 - нашпальная прокладка, 4 - шпала.

Длина шпал зависит от ширины колеи. В России применяются деревянные шпалы длиной 275, 280 или 300 сантиметров.

Количество шпал на один километр железнодорожного пути называется "эпюрой укладки шпал". Стандартные значения для России 2000, 1840, 1600 либо 1440 шпал/километр.

В основном применяется эпюра 1840 шт/км, 46 шпал на 25 метров на прямых и в кривых участках.



Рисунок 5. Поперечные сечения деревянных шпал по ГОСТ78-89.

а -обрезных; б -полуобрезных; в - необрезных

Для главных путей тяжёлого типа верхнего строения применяются шпалы I -го типа, длина шпал должна быть 2750 мм, при однопутной линии.

3. Назначение токопроводящих и изолирующих стыков

Назначение токопроводящих и изолирующих стыков. Эскиз конструкции изолирующего стыка.

На участках пути, оборудованных электрической сигнализацией, а также на электрифицированных участках, с электрической тягой поездов, необходимо обеспечить проходимость для обратного тягового тока, рельсовые нити являются токопроводящими.

Рельсовая нить представляет собой часть электрической цепи, в которой имеется источник питания и нагрузка, путевое реле, а проводниками электрического тока служат рельсы железнодорожного пути.

Рельсовые цепи служат для контроля свободного или занятого состояния участка пути на перегонах и станциях, контроля целостности рельсовых линий, передачи кодовых сигналов с путевых устройств на локомотив и между путевыми устройствами.

Для обеспечения нормального электрического сопротивления рельсовой цепи, применяются токопроводящие стыки.

Но, при этом, есть необходимость сделать рельсовую цепь не токопроводящей, а обеспечить на стыках надёжную электроизоляцию. Для разделения смежных рельсовых цепей на границах контролируемых участков оборудованных автоблокировкой, в створе с входными, выходными, проходными маневровыми светофорами и на стрелочных переводах.

Токопроводящий стык, с учётом требований ГОСТ 9.602-89, должен иметь электрическое сопротивление не больше сопротивления целого рельса длиной 3 м при длине рельсовых звеньев 12,5 м и 6 м - при длине рельсовых звеньев 25 м и более, а также на уравнительных рельсах бесстыкового пути.

Конструкции рельсовых стыков, применяемых на сети дорог МПС РФ, представляют собой рельсы, соединённые двумя накладками посредством четырёх или шести стыковых болтов. При этом применяются соответственно четырёхдырные или шестидырные накладки.

Токопроводные стыки с тарельчатыми пружинами. Тарельчатые пружины предназначены для установки в рельсовых стыках с двухголовыми накладками при рельсах типов Р50, Р65 и Р75 вместо путевых одновитковых шайб сечением 10 х10 мм. Они изготавливаются в двух вариантах: с наружным диаметром 60 или 70 мм. Тарельчатые пружины обеспечивают более высокую упругость стыкового болтового соединения, а следовательно, всего стыка в целом.

Рисунок 1. Конструкция рельсовых стыков с тарельчатыми пружинами.

1 - рельсовые звенья; 2- накладки; 3- болты; 4 - плоска шайба; 5 - гайка; 6- тарельчатые пружины. а - с шайбой; б - без шайбы.

Широко применяют клееболтовые электроизолирующие стыки, в которых двухголовые накладки уменьшены по высоте с обеих сторон на 3 мм. Образующийся между накладкой и рельсом люфт заполняется стеклотканью, пропитанной эпоксидным клеем с добавлением отвердителя. Накладки могут быть с шестью болтовыми отверстиями.

Рисунок 2. Клееболтовой изолирующий стык рельсов типа Р65 с двухголовыми шестидырными накладками

1 - стык, 2 - гайка, 3 - шайба, 4 - изоляция из стеклоткани, 5 - накладка, 6 - стыковой болт, 7 - нижняя изолирующая прокладка.



Рисунок 3. Изолирующие стыки с композитными накладками.

1 - рельсы. 2 - стопорные планки. 3 - тарельчатые пружинные шайбы. 4 - композитные накладки. 5 - стыковая прокладка. 6 - стыковые болты. 7 - гайки.

4. Схема стрелочного перевода

Схема стрелочного перевода, его основные размеры, нормы содержания по шаблону и уровню.

Исходные данные.

Вид стрелочного перевода - обыкновенный.

Тип стрелочного перевода - Р65.

Марка крестовины - 1/9.

Конструкция крестовины - сборная с литым сердечником.

Стрелочный перевод состоит из стрелки, крестовины с контррельсами, соединительных путей между, ними и комплекта переводных брусьев и служит для перевода движущегося подвижного состава с одного рельсового пути на другой.

Стрелка имеет 2 рамных рельса, 2 подвижных остряка, крестовину с сердечником, переводной механизм.

Пересечение рельсов образует крестовину, марка которой определяет крутизну отклонения пути и радиус переводной кривой. Стрелочные переводы с крестовинами марок 1/6, крутые, 1/9, 1/11, 1/13, 1/22, с более пологими переводными кривыми.

Управление стрелочными переводами осуществляется с поста централизации, электрическими или механическими средствами, или непосредственно на стрелочном переводе вручную.

Стрелочные переводы бывают одиночные, двойные и перекрёстные. Одиночные переводы подразделяют на обыкновенные, симметричные и несимметричные.

Обыкновенный стрелочный перевод, может быть право- или левосторонним. Этот вид переводов наиболее распространён.

Рисунок 1. Схемы стрелочных переводов.

а - одиночный обыкновенный; б - одиночный симметричный; в - тройниковый симметричный; г - двойной перекрёстный



Рисунок 2. Схема и основные размеры обыкновенного одиночного стрелочного перевода.

земляное полотно стрелочный токопроводящий

Технические характеристики стрелок по "Руководство по ведению стрелочного хозяйства" колеи 1520 мм.

Тип - простой одиночный, Р65, марка 1/9; шпалы железобетонные.

Ширина междупутья 4100 мм.

Полная длина 33218 мм. Радиус бокового пути R_ПEP = 300 м.

Максимальная скорость движения пассажирских поездов 140 км/час.

Максимальная скорость движения по боковому пути 50 км/час.

Общая масса 16,5 тонн.

Основные размеры:

Lп = 31300 мм; a₀ = 12500 мм; m = 2500мм; b₀ = 13700 мм; q = 2100 мм;

б = 6^O 2^¦ 25^¦¦; R = 200060 мм.

Согласно параграфу §27 "Правила по эксплуатации железных дорог РФ", стрелочные переводы должны особенно тщательно содержаться по уровню, шаблону и в плане с точным соблюдением допусков износа отдельных частей переводов.

Ширина колеи на стрелочном переводе измеряется по каждому пути (прямому и боковому) поперёк его оси в следующих местах;

- в стыке рамных рельсов - в начале рамных рельсов, в непосредственной близости от стыкового зазора;

- перед остряками - у начала остряков;

- в корне остряков по прямому и отклонённому пути, на примыкающих к острякам рельсах, не дальше 100 мм от их концов;

- в середине переводной кривой;

- в крестовине по прямому и боковому пути - в начале крестовины, в сечении с шириной сердечника 40 мм и в хвосте крестовины.

Рисунок 3. Схема стрелочного перевода с указанием мест контрольных промеров.

Нормы содержания стрелочных по шаблону.

Таблица 1.

Стрелочный перевод обыкновенный тип - Р65, марка крестовины - 1/11
Места промеров по рисунку.	Норма, мм.	Допуск, мм.
		По уширению	По сужению
В стыке рамного рельса (1)	1520	4	2
У начала остряков (2)	1524	4	2
В корне остряков
- по прямому пути (3)	1520	4	2
- по боковому пути (4)	1521	4	2
В середине переводной кривой (5)	1524	10	2
В крестовине (6)	1520	3	3

Все четыре рельсовые нити стрелочного перевода должны лежать в одном уровне.

Отклонение по уровню, без перекосов, допускается не более 4 мм, при условии плавного отвода уклоном не круче:

- 0,5 ‰ или 0,5 мм на 1 погонный метр пути на переводах, уложенных на главных путях;

- 1‰ или 1 мм на 1 погонный метр пути на переводах, уложенных на приёмоотправочных путях и путях для оборота и отстоя составов;

- 2‰ или 2 мм на 1 погонный метр пути на переводах, лежащих на парковых путях.

5. Совмещённый чертёж габаритов

Совмещённый чертёж габаритов приближения строений "С" и подвижных составов "Т". Основные размеры. Масштаб 1:50. Назначение свободного пространства между размерами.

Габарит приближения строений -- предельное поперечное перпендикулярное оси пути очертание, внутрь которого, помимо подвижного состава, не должны входить никакие части сооружений и устройств. Исключение составляют лишь те устройства, которые предназначены для непосредственного взаимодействия с подвижным составом, вагонные замедлители, контактные провода и другое.

ГОСТ 9238-83 устанавливаются два вида габаритов приближения строений: "С" и "Сп".

Габарит "С" распространяется на пути, сооружения и устройства общей сети железных дорог и на подъездные пути от станции примыкания до территории промышленных предприятий.

Габариты подвижного состава - поперечные, перпендикулярные оси пути, очертания, в которых, не выходя наружу, должен помещаться установленный на прямом горизонтальном пути, при наиболее неблагоприятном положении в колее и отсутствии боковых наклонений на рессорах и динамических колебаний, как в порожнем, так и в нагруженном состоянии не только новый подвижной состав, но и подвижной состав, имеющий максимально нормируемые износы.

Обозначение "Т" - для подвижного состава, допускаемого к обращению по путям общей сети железных дорог РФ.

Рисунок 1. Схема габарита С.



Рисунок 2. Схема габарита Т.

Пространство между габаритом приближения строений и габаритом подвижного состава, а для двухпутных линий также между габаритами смежных подвижных составов, установлено для перемещений подвижного состава и погруженных на нем грузов, которые вызываются возможными отклонениями в состоянии отдельных элементов пути, допускаемыми нормами их содержания, а также вертикальными колебаниями и боковыми наклонениями подвижного состава на рессорах. Это пространство в необходимых случаях должно устанавливаться с учётом обеспечения безопасности нахождения на нем служебного персонала.



Рисунок 3. Совмещённые габариты приближения строений и подвижного состава:

Т -- очертание габарита подвижного состава; С -- очертание габарита приближения строений; УГР -- уровень верха головки рельса.

Список литературы

1. Альбом чертежей верхнего строения железнодорожного пути. Москва, "Транспорт", 1995 г.

2. Железнодорожный путь. Под редакцией Яковлевой, Т., Г. Москва, "Транспорт", 2001 г.

3. Большая энциклопедия транспорта. Том 4. Железнодорожный транспорт. Редактор Конарев, Н., С. Москва, "Большая Российская Энциклопедия", 2003 г.

4. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. ЦП-544. Москва, "Транспорт", 1998 г.

5. Крейнис, З., Л., Певзнер, В., О. Железнодорожный путь. Москва, ИД "Транспортная книга", 2009 г.

6. Правила по эксплуатации железных дорог РФ (ПТЭ).

7. Руководство по ведению стрелочного хозяйства. Москва, ОАО "РЖД" 2007 г.

Размещено на Allbest.ru