|
|
|
содержание .. 6 7 8 9 ..
Температурные
перемещения
в
плетях
летом
и
зимой
.
Устойчивость
пути
,
результаты
экспериментальных
исследований
.
Выброс пути — это быстрый мгновенный процесс искривления рельсов в горизонталь-
ной плоскости с подъёмом путевой решётки до 15 мм, при котором контакт нижней по-
стели шпал с балластом теряется. На прямых участках выброс протекает резко, а на кри-
вых более плавно и тихо. При одинаковых условиях в кривых выброс происходит при
меньшем нагреве, чем на прямых участках. При этом образуется резкое искривление рель-
сов (до 0,3-0,5 м на длине 20-40 м) с несколькими волнами в горизонтальной плоскости.
Рельсы приобретают остаточные деформации и становятся непригодными для работы в
пути, часть шпал раскалывается, подкладки разворачиваются, балласт отбрасывается.
Расчёты
устойчивости
.
Обеспечение устойчивости бесстыкового пути — одно из главнейших требований при
его устройстве. Недостаточная устойчивость — прямая угроза безопасности движения по-
ездов, а избыточные запасы устойчивости его эффективность.
Задача сводится к определению допускаемого по устойчивости пути повышения темпера-
туры рельсов
[
±
t
у
]
по сравнению с температурой их закрепления.
[
±
t
у
]
=
|
P
t
−
y
|
2
α
EF
Где
|
P
t
−
y
|
— допускаемое по устойчивости значение горизонтальной продольной сжи-
мающей силы (при бесстыковом пути, когда угон пути с раздельными скреплениями ис-
ключён, температурной силы), кН.
|
P
t
−
y
|
=
P
k
k
y
P
k
— критическая сила, при которой путь теряет устойчивость, кН.
k
y
— коэффициент запаса по устойчивости,
k
y
≈
1,5
−
2,0
(в зависимости от плана).
Расчёт
повышений
и
понижений
температуры
рельсовых
плетей
.
Возможность укладки бесстыкового пути в конкретных условиях устанавливается сравне-
нием допускаемой температурной амплитуды [T] для данных условий, определяемой
условием устойчивости и прочности, с фактически наблюдавшейся в данной местности
амплитудой колебаний температуры Т
А
. Если
Т
А
≤
[
Т
]
, то бесстыковой путь можно ук-
ладывать
Значение Т
А
определяется как алгебраическая разность наивысшей
t
max max
и наинизшей
t
min min
температур рельса, из наблюдавшихся в данной местности
T
A
=
t
max max
−
t
min min
.
Амплитуда допускаемых изменений температур рельсов [T] определяется формулой
[
T
]
=
[
∆
t
y
]
+
[
∆
t
P
]
−
[
∆
t
З
]
[
∆
t
y
]
— допускаемое повышение температуры рельсов по сравнению с температурой за-
крепления, определяется устойчивостью пути против выброса при действии продольных
сжимающих сил.
[
∆
t
P
]
— допускаемое понижение температуры рельсов по сравнению с температурой за-
крепления, определяется прочностью при действии продольных растягивающих сил.
[
∆
t
З
]
— минимальный интервал температур, в котором окончательно закрепляются пле-
ти.
Эпюры
напряжений
в
рельсах
.
Допускаемые
повышение
и
понижение
температуры
рельсовых
плетей
.
Допускаемое повышение температуры рельсовых плетей
[
∆
t
y
]
определяется через допус-
каемое по устойчивости значение горизонтальной продольной сжимающей силы
|
P
t
−
y
|
по
формуле:
[
∆
t
y
]
=
|
P
t
−
y
|
2
α
EF
Допускаемое понижение температуры рельсовых плетей
[
∆
t
P
]
определяется расчётом
прочности рельсов:
[
∆
t
р
]
=
[
σ
]
−
k
n
°
σ
k
α
E
=
[
σ
]
−
k
n
°
σ
k
2.5
Расчётный интервал закрепления рельсовых плетей
∆
t
З
определяется по форму-
ле:
∆
t
З
=
[
∆
t
y
]
+
[
∆
t
р
]
−
Т
А
Границы расчётного интервала закрепления, т.е. самую низкую и самую высокую темпера-
туры закрепления определяют:
min
t
З
=
t
max max
−
[
∆
t
y
]
max
t
З
=
t
min min
+
[
∆
t
p
]
Температурные
интервалы
закрепления
рельсовых
плетей
.
С сезонной разрядкой напряжений.
Модули
упругости
для
расчёта
напряжений
.
Напряжения в подошве рельса
σ
к
определяют по правилам расчёта верхнего строения пути
на прочность. При этом модули упругости подрельсового основания зимой при деревян-
ных шпалах (Uдз) принимают равными 40 и 50 МПа; при железобетонных шпалах (Uзжб) с
резиновыми и резинокордовыми прокладками — 120 и 130 МПа (соответственно при 1840
и 2000 шпал на 1км).
Закрепление
плетей
.
Закрепление плетей любой длины при любой температуре в пределах расчётного ин-
тервала гарантирует надёжность их работы при условии полного соблюдения требований
Инструкции, касающихся конструкции и содержания бесстыкового пути.
При этоом следует учитывать, что закрепление плетей при очень высоких температурах
может в отдельных случаях привести к образованию большого зазора при сквозном изломе
плети в холодную погоду или к разрыву болтов в стыках уравнительных пролётов с
большим расхождением концов рельсов.
Зазор
λ
, образовавшийся при изломе плети, пропорционален квадрату фактического по-
нижения температуры
∆
t
p
по сравнению с температурой закрепления и определяется по
следующим формулам в зависимости от типа рельсов:
λ
Р
75
= 0.27°
∆
t
P
2
r
λ
Р
65
= 0.24°
∆
t
P
2
r
λ
Р
50
= 0.19°
∆
t
P
2
r
Где
r
— погонное сопротивление продольному перемещению рельсовых плетей (зимой
при
смерзшемся балласте) при нормативном натяжении клеммных и закладных болтов.
Максимальное значение зазора, который может образоваться при изломе плети, не должно
превышать 50 мм.
Оптимальные
температуры
закрепления
плетей
.
Дирекция инфраструктуры
Оптимальная
температура
закрепления
плетей
t
опт
Октябрьская, Калининградская, Московская,
Горьковская,
Куйбышевская,
Южно-
Уральская
35
±
5
Северо-Кавказская,
Юго-Восточная,
При-
волжская
40
±
5
Северная, Свердловская, Западно-Сибирская,
Восточно-Сибирская, Забайкальская, Даль-
невосточная
35
±
5
Красноярская
30
±
5
Мероприятия
по
расширению
зоны
укладки
бесстыкового
пути
.
Если условие укладки бесстыкового пути не выполняется:
Т
А
>
[
T
]
,
то
необходимо
рассмот
-
реть
целесообразность
реализации
следующих
мероприятий
:
1.
Усиление конструкции верхнего строения пути за счёт укладки более мощного ти-
па рельсов, увеличения числа шпал на 1 км пути, увеличения размеров балласт-
ной призмы.
2.
Уположение кривых, если ограничение связано с кривизной пути в плане.
3.
Временного ограничения скорости движения поездов на короткие периоды дейст-
вия особо низких температур зимой (близких к экстремальным).
4.
Проведения сезонных разрядок температурных напряжений два раза в год — вес-
ной и осенью в соответствующих температурных интервалах закрепления (как ис-
ключительная мера).
Особенности
работы
,
устройства
и
расчёта
бесстыкового
пути
на
мостах
.
Стыки рельсов — источники ударно-динамических воздействий на путь, то применение
бестыкового пути на мостах, наиболее чувствительных к ударам эффективно полотне.
Наряду с обычными преимуществами бесстыковой путь на мостах позволяет уменьшить
расстройство мостовых соединений, сократить затраты на их содержание и увеличить
сроки службы пролётных строений.
Бесстыковой путь на мостах укладывается на подрельсовых основаниях двух типов:
1.
На балластной призме с деревянными или железобетоннными шпалами.
2.
На безбалластном полотне с поперечинами (деревянными или металлическими)
ими с железобетонными плитами.
Особенность работы бесстыкового пути на мостах заключается в подвижности нижнего
строения (ферм или балок моста) в отличие от неподвижного земляного полотна. Эта про-
дольная подвижность в горизонтальной плоскости вызывается:
1.
Изменениями температуры пролётного строения в суточном и годичном циклах.
2.
Изгибом пролётных строений под поездной нагрузкой, и в связи с этим, удлине-
нием нижнего и укорочением верхнего поясов с соответствующим продольным пе-
ремещением подвижных опорных частей.
На мостах с ездой на балласте он — играет роль прослойки, в которой гасятся эффекты
от взаимных горизонтальных перемещений нижнего строения (ферма моста) и верхнего
содержание .. 6 7 8 9 ..
|
|
|