Главной спецификой работы бесстыкового пути, используемого на мостах, является некоторая подвижность под рельсовые основания, которая связана с трансформированием длины пролетных строений под воздействием подвижного состава и при перепадах температуры.

При присутствии таких связей, как «рельсовая плеть и пролетное строение» на рельсах бесстыкового пути могут возникнуть добавочные продольные силы, которые потом передаются как на опорные компоненты и подходы к мосту, так и на пролетные строения самого моста. Поэтому еще до укладки на мостах нового бесстыкового пути их тщательно обследуют и по необходимости ремонтируют.

На мостах используется два типа специального мостового полотна: без балластное и балластное (на балласте). Конструкция каждого мостового полотна обязана полностью соответствовать всем необходимым техническим требованиям и прописанным нормам. Нормы изложены в «Указаниях по устройству мостового полотна, используемого над пролётными строениями из железобетона, длина которых может достигать 33 м и сталебетонными длина которых может быть более 33 м на рисунке 2.12.

Мостовое полотно с ездой на щебеночном балласте и железобетонных шпалах.

Рис. 2.12. Мостовое полотно с ездой на щебеночном балласте и железобетонных шпалах при балластном корыте, предусматривающем пропуск щебнеочистительных машин:
слева — без охранных приспособлений; справа — с охранными приспособлениями.

На мостах из железобетона, имеющих пролеты до 33 м, применяется бесстыковый путь с ездой на балласте той же конструкции, которая используется и на земляном полотне. Обычно, рельсовые плети полностью перекрывают весь мост, а концы данных плетей располагаются не ближе чем в 60 м от шкафных стенок внутренних устоев моста.

На мостах, где применяется езда на балласте, и длина которых достигает 50 м, и на большинстве путепроводов на балласте при их длине, составляющей более 25 м, укладывают специальные контруголки. Используются особые мостовые железобетонные шпалы, на которые можно прикреплять данные контруголки. Они создают своеобразный челнок, острия которого располагаются не ближе чем в 10 м по отношению к задней стенке рабочего устоя моста на рисунке 2.13.

Схема укладки железобетонных шпал в пределах «челноков».

Рис. 2.13. Схема укладки железобетонных шпал в пределах «челноков».

На железобетонных мостах на балласте, у которых балочные пролетные строения составляют порядка 33 м и с арочными строениями, возможна укладка бесстыковочного пути без ограничения суммарных расстояний для пролетных строений. Подкладочные скрепления с жесткими или упругими клеммами применяют в качестве промежуточных скреплений. Для балласта на мостах и на всех подходах к нему используется щебень, полученная из твердых пород и обладающая прочностью ПМ-У75 и И1. Ширина данного плеча балластной призмы требуется не менее 35 см, толщина самого балластного слоя при этом, расположенного под шпалой — должна быть не менее чем 25 см.

Мостовое без балластного полотна может сооружаться на металлических либо деревянных поперечинах, или же на железобетонных плитах. На мостах без балласта, на которых установлены мостовые брусья из дерева, поперечины из металла и железобетонные плиты, бесстыковое полотно, как правило, укладывается: на однопролетных — при суммарной длине всех пролетов до 55 м, при общей длине данных пролетных строений до 66 м с обязательным соблюдением следующих проектных условий:

  • на мостах, имеющих суммарную длину пролетных конституций до 33м, все рельсовые плети крепятся к мостовым брусьям при помощи скреплений КД-65, к железобетонным плитам БМП и металлическим поперечинам – при помощи скреплений КБ-65 без какого-либо защемления подошвы рабочего рельса клеммами - рисунок 2.14, которые при этом опираются на реборды самих подкладок;
  • на мостах, у которых суммарная длина пролетных строений составляет 33 м и более, все рельсовые плети крепятся к металлическим поперечинам, мостовым брусьям и железобетонным плитам БМП в районе неподвижных опорных частей на каждом из пролетных строений. На расстоянии примерно в четверть длины данного строения применяются клеммные скрепления с проектным затягиванием клеммных болтов, то есть с защемлением основания подошвы рельсы данными клеммами, а на всем остальном протяжении рабочих пролетных конституций, как и на тех мостах, длина которых не превышает 33 м - без подобного защемления.

Рельсовое скрепление КБ с подрезанными лапками клемм.

 

 

 

 

 

Рис. 2.14. Рельсовое скрепление КБ с подрезанными лапками клемм.

На многопролетных металлических мостах при общей длине пролетных строений свыше 66 м и на однопролетных мостах, длина которых составляет более 55 м, бесстыковой путь может устанавливаться по специальным проектам и только со специальным разрешением Департамента пути и сооружений.

В тоннелях данный бесстыковой путь укладывается, как с без балластным, так и с балластным основанием.

Рельсовые плети, проложенные в тоннелях с длиной более 300 м, а также на подходах к ним, свариваются на длину участков и на концах их устанавливаются специальные изолирующие стыки, обладающие повышенной прочностью.

Балласт для тоннелей и на подходах к ним может быть только из камня особых твердых пород. Толщина данного балластного слоя под шпалой равна, обычно, не менее 20 см; при толщине рабочего балласта под шпалой свыше 20 см, бесстыковой путь укладываются на железобетонных шпалах, при меньшей толщине — на деревянных шпалах. С использованием скрепления КД.

Эпюра шпал, укладываемых в тоннелях, а также на подходах к ним с протяженностью по 100м должна быть в количестве 2000 шт./км.

В условиях метрополитена бесстыковой путь находится в гораздо более благоприятных и щадящих условиях, чем на открытых наземных линиях, — при постоянных температурах продольные силы сравнительно невелики; продольные передвижения концов рельсовых плетей легко компенсируются конструктивным зазором обычного рельсового стыка, что дает возможность стыковать все плети без дополнительных уравнительных пролетов. Однако увеличенная влажность в тоннелях достаточно сильно способствует интенсивной коррозии большинства металлических частей любого бесстыкового пути.

В большинстве из метрополитенов все рельсовые плети имеют длину, не превышающую 200 м. Максимальная длина плети бывает – 325 м. Для закрепления данных плетей от угона устанавливаются противоугоны.

В самых современных метрополитенах, которые были построены несколько лет назад, используют без балластной конструкции для верхнего строения пути. В метрополитенах Российской Федерации принят единый вид верхнего строения пути на деревянных шпалах, заглубленными непосредственно в бетон (рис. 2.15), и раздельными скреплениями особого типа «Метро», Д2 и Д4.

Поперечный разрез пути метрополитена.

Рис. 2.15. Поперечный разрез пути метрополитена:
а — на станции; б — на перегоне; 1 — основание из тощего бетона; 2 — граница основания пути и путевого бетона; 3 — путевой бетон.

Распространение длинных рельсов и бесстыкового пути на железнодорожных станциях представляет собой очень эффективное средство по усилению станционных путей.

Опыт укладки данных рельсовых плетей на железнодорожных станциях (сварка рельсов на станциях Каширского отделения на Московской железной дороге в 60-х гг. двадцатого века, опытная эксплуатация данных рельсовых плетей на станции Бирюлево на Московской железной дороге и на станции Бологое на Октябрьской железной дороге в это же время) полностью подтвердил возможность применения в принципе бесстыкового пути при использовании деревянных шпал, легких типов рельсов и при костыльном скреплении. Допустимость применения путевой старогодной решетки с рельсами Р65, а также железобетонных шпал для укладки на путях заставляет на новом этапе вновь вернуться к идее более широкого использования бесстыкового пути на большинстве станциях.

На основных путях станций (путях 1-4-го классов) бесстыковой путь разрешается укладывать по нормам, прописанным для укладки на перегонах бесстыкового пути. На основных путях 1 и 2-го классов верхняя структура пути должна быть сооружена из новых материалов; на путях же 3-го класса допускается употребление путевой старогодной решетки, восстановленной и прошедшей необходимый контроль на специализированных стационарных мастерских; на путях 4-го класса в границах станции должна производиться укладка путевой решетки только из материалов, которые относятся к концу списка после классификации и переборки по группам годности.

Приемоотправочные пути станций относятся к путям 6-й категории. Исходя из грузозанятости прилегающих участков по направлению к станции, данные пути могут быть 4-го или 3-го классов.

Бесстыковый путь на приемоотправочных путях, возможно, устраивать из старогодных рельсов Р50 или Р65 и таких же старогодных шпал. При выборе деревянных шпал, как правило, сохраняется их костыльное скрепление. В таком случае уравнительные рельсы и рельсовые плети крепятся к каждому из концов шпалы при помощи пяти костылей. От угона и продольных перемещений рельсы закрепляются новыми пружинистыми противоугонами.

На путях, кроме приемоотправочных с асбестовым и щебеночным балластом и эпюрой шпал порядка 1840 шт./км, на каждой из шпал на расстоянии 100м с каждого из концов плети, а также на каждой второй шпале устанавливаются четыре пружинных противоугона «в замок» (с 2-х сторон на каждом из концов шпалы).

На конечных точках плетей укладывают специальные уравнительные рельсы. В стыках данных рельсов на путях всех групп используются особые шестидырные накладки, стягивающиеся болтами, у которых крутящийся момент, приложенный к гайке, должен быть для рельсов Р65 не менее чем 600 Н·м. На уравнительных рельсах у всех шпал, кроме стыковых должны быть установлены также по четыре противоугона.

На горочных и сортировочных путях сортировочных станций все рельсовые плети можно разделить на три группы в зависимости от их длины. Длина данных рельсовых плетей, относящихся к первой группе может определяться расстоянием от башмакосбрасывателей первой тормозной позиции до стрелочных переводов головы парка; второй группы — от первого до второго башмакосбрасывателя; третьей группы — стрелочными переводами конца путей и от башмакосбрасывателей вторых тормозных позиций. Для полной компенсации перемещений концов плетей в под горочных путях, зависящих от перепадов температуры, в некоторых случаях, возможно, устанавливать специальные уравнительные приборы — башмакосбрасыватели на рисунке 2.16.

Уравнительный прибор.

Рис. 2.16. Уравнительный прибор: башмакосбрасыватель в подгорочных путях:
1 — путевой рельс с контррельсом; 2 — задний вылет башмакосбрасывателя; 3 — металлический лист, защищающий брусья от падающего башмака; 4 — усовик — подвижная часть уравнительного прибора:башмакосбрасывателя; 5 и 6 — сквозные подкладки; 7 — передний вылет башмакосбрасывателя.

От рельсовых плетей, стрелочные переводы обычно отделяются двумя парами особых уравнительных рельсов, установленных с каждой из сторон перевода. Для компенсации незначительных температурных изменений в длине рельсовых плетей используются специальные уравнительные стыки или организуются особые переходные участки. В участках примыкания бесстыкового пути, уложенного на железобетонных шпалах к местам звеньевого пути, уложенного на деревянных шпалах, к башмакосбрасывателям и стрелочным переводам, организуется уравнительный пролет из 2 пар рельсов с длиной 12,5 м. Одна из них укладывается на железобетонные шпалы, а вторая — на деревянные. В районе примыкания стрелочной улицы к парковым путям, между плетью и крестовиной стрелочного перевода укладывается не менее 2 уравнительных рельсов.