Содержание бесстыкового пути

Рис. 1 Воздействие колёс на рельс

Содержание бесстыкового пути. Основной особенностью содержания бесстыкового пути является присутствие в рельсовых плетях больших продольных усилий, которые вызваны разницей температур бесстыкового пути.

При росте температуры рельсовых плетей сообразно сопоставлению с их температурой в момент закрепления в них появляются продольные силы сжатия, при понижении температуры-силы растяжения.

Эти напряжения суммируются с основными напряжениями, вызываемыми воздействием колес подвижного состава (Рис.1)

Суммарные напряжения при определенных условиях могут привести к нарушению прочности рельсовой стали — ее излому или разрыву стыковых болтов по концам плети. Величина их в значительной мере зависит от разности наибольшей Тmax и наименьшей Тmin температур в течение года лежащего в пути рельса. Эту разницу называют амплитудой изменения температуры рельса, или температурной амплитудой.

Однако влияние температурных сил в бесстыковом пути не ограничивается увеличением напряжений в рельсовых плетях и угрозой нарушения их прочности.

При определенных условиях (большая температурная амплитуда, недостаточная жесткость рельсошпальной решетки) температурные силы могут привести к нарушению устойчивости пути — выбросу. Нарушение устойчивости рельсовой колеи в виде выброса — опасное явление (Рис.2). Это происходит тогда, когда продольные силы в рельсовых плетях становятся больше допустимых.

Рис. 2  Изгибы путевой решётки при выбросе бесстыкового пути.

Допустимые температурные силы и соответствующие им отклонения температуры рельсов от температуры их закрепления для основных конструкций бесстыкового пути представлены на графике (рис. 3).

Фактические температурные силы в рельсах зависят от изменения температуры по сравнению с той, которую они имели при укладке в путь (закреплении в пути). Поэтому находится целесообразный интервал температуры закрепления рельсовых плетей, при котором сжимающие и растягивающие температурные силы не должны нарушать условий прочности и устойчивости рельсовых нитей.

Рис. 3. График зависимости допустимых продольных температурных сил Ру от плана линии и конструкции бесстыкового пути:

График температурного режима рельсовых плетей бесстыкового пути

В технических отделах дистанций пути и на участках имеются графики температурного режима рельсовых плетей. Они построены на основании расчетов и по исходным данным Технических указаний и представляют собой нормативы, установленные для каждого конкретного места пути, каждой плети, что удобно в практической работе.

Кроме того, на каждом околотке ведется журнал учета температурного режима и службы рельсовых плетей. В журнал заносятся работы,  которые могут повлиять на температурный режим плети и на ее напряженное состояние: сплошная подъемка пути или рихтовка с применением путевых машин, разрядка температурных напряжений, восстановления целостности рельсовых плетей, смена уравнительных рельсов и др.

При температуре рельсов в летнее время, близкой к максимально расчетной, а в зимнее время—минус 30 ° и ниже, на такие периоды действия температур надзор за бесстыковым путем должен быть усилен. Порядок дополнительных осмотров бесстыкового пути и их сроки устанавливает начальник дистанции пути в зависимости от конкретных местных условий.

В жаркие летние дни нужно особенно тщательно наблюдать за положением пути в плане. Заметные отклонения пути в плане от правильного его положения на коротком расстоянии могут быть признаком начала его выброса.

В местах, где обнаружены такие отклонения, необходимо сделать контрольный промер при помощи натянутого шнура длиной 20 м (Хорда). Местные отклонения от прямолинейного направления в прямых или в разности стрел прогиба в кривых не должны превышать значений, установленных Инструкцией по текущему содержанию пути.

При обнаружении летом при жаркой погоде резких углов в плане нужно незамедлительно оградить место неисправности сигналами остановки, выдать предупреждение об ограничении скорости движения поездов для производства работ до 15 км/ч и сразу же приступить к устранению угла в плане.

При видимом отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям 10 мм и больше на расстоянии 10 м и при увеличении температуры рельсовой плети более чем на 25° сравнительно температуры её закрепления, угол в плане разрешено ликвидировать лишь после производства разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях по обеим рельсовым нитям от места неисправности до ближайшего уравнительного пролета.

Правильность положения содержание бесстыкового пути в плане дорожный мастер и бригадир пути должны проверять в теплое время года при каждом осмотре пути при помощи бинокля или другого оптического прибора.

Особое внимание должно уделяться обеспечению постоянного натяжения стыковых, клеммных и закладных болтов (Рис.4). При проверках нельзя ограничиваться только остукиванием гаек болтов молоточком, необходимо выборочно в каждом звене определять усилие затяжки гаек динамометрическим ключом.

При нарушении нормативов затяжки могут наблюдаться: угон рельсовых плетей, зимой раскрытие зазоров до предела, что приводит к срезу стыковых болтов в уравнительных пролетах и к интенсивному смятию концов рельсов с образованием наплыва металла в их торцах.

Риc. 4 Рельсовое скрепление КБ-65 для железобетонных шпал (а) и зависимость силы от деформации (б) при осевом сжатии шайбы (кривая1) и в точке контакта клеммы с верхом подошвы рельса (кривая 2): 1- резиновая прокладка ; 2- металлическая прокладка; 3- упругая подрельсовая прокладка; 4- клеммный болт; 5- гайка; 6- пружинная двухвитковая шайба; 7- жёсткая клемма; 8- закладной болт; 9- пружинная шайба; 10- изолирующая втулка.

Техническими указаниями по укладке и содержание бесстыкового пути установлены следующие нормы по затяжке стыковых и клеммных болтов: гайки стыковых болтов затягиваются электрическим или удлиненным до 1 м ручным ключом с крутящим моментом не менее 600 Н-м при рельсах Р75 и Р65 и не менее 250 Н-м — при Р50; гайки клеммных болтов скреплений КБ, К2 и Д2 затягиваются с усилием, соответствующим крутящему моменту 150 Н- м, скреплений Д4—120—150 Н-м и скреплений ЖБ И ЖБР — 120—150 Н. м.

Особую осторожность следует соблюдать при выполнении некоторых работ текущего содержания. При температуре рельсовых плетей, которые превышают температуру закрепления на значения больше чем указано в таблицах 3.12 и 3.13, производить работы, которые связаны с ослаблением противодействия бесстыкового пути боковому и вертикальному перемещению (выправка просадок, толчков и перекосов с вывеской пути домкратами, рихтовка, подъемка пути, очистка щебня и т. д.), категорически запрещается.

Поэтому летом на содержание бесстыкового пути работы, связанные с ослаблением его сопротивления перемещению, следует выполнять утром или вечером.

Если необходимо производить работы при температуре рельса выше указанных в табл. 3.12 и 3.13, а также при большей высоте подъемки или величине сдвижки, до их начала нужно снять температурные напряжения в рельсовых плетях.

При выполнении работ на содержание бесстыкового пути, связанных с ослаблением его устойчивости, в допустимых интервалах температур домкраты для вывески путевой решетки должны быть установлены строго вертикально, а после окончания работ балласт у торцов шпал и в шпальных ящиках утрамбован, балластная призма заправлена и доведена до нормальных размеров.

Если температура рельсовых плетей выше температуры их закрепления менее чем на 15°С, можно исправлять просадки, толчки и перекосы до 10мм при помощи укладки или замены прокладок между подошвой рельсов и прокладками. Клеммы при производстве этих работ снимать заключается.

Работа со стыками также требует большой осторожности. Разбирать и ослаблять рельсовые стыки в уравнительных пролетах рельсовых плетей, а также по концам каждой плети чтобы установленные стыковые зазоры не изменились в большую или меньшую сторону при температуре, отличающейся от температуры закрепления плетей, запрещается.

В случаях, когда все таки необходимо произвести ослабление и разборку стыков разрешается производить данную работу при температурах, отличающихся от температуры закрепления рельсовых плетей меньше чем на 20 °С. При этом зазор может поменяться приблизительно на 10 мм.

Для того чтобы восстановить нормальный зазор с приходом температур, соответствующих расчетному интервалу температур закрепления рельсовой плети, конец плети на протяжении 40—50 м освобождают от закрепления и после свободного изменения длины плети вновь закрепляют.

При отсутствии зазоров изымать уравнительные рельсы для замены их рельсами меньшей длины категорически запрещается. Зажатый уравнительный рельс удаляют после вырезки куска рельса огневой резкой при закрепленных клеммных болтах.

Помощь студентам железнодорожникам