|
|
|
содержание .. 7 8 9 10 ..
строения пути (рельсы). Поэтому применение бесстыкового пути с ездой на балласте не
имеет никакой специфики и производится так же, как и на земляном полотне. Лишь раз-
мещение уравнительных пролётов в пределах таких мостов не допускается.
Мостовое полотно безбалластного типа прочно связано с пролётным строением и совершает
вместе с ним продольные возвратно-поступательные перемещения. Согласовать темпера-
турные деформации рельсов и пролётного строения можно только в том случае, когда
длины рельсов и температурного пролёта моста совпадают. Но и при этом температура
рельсов и металлической фермы в одни и те же моменты времени точно не совпадают
друг с другом из-за различий в массе и условиях поглощения и излучения тепла.
Ограничивать во всех случаях длину рельсовых плетей температурным пролётом мостов
нет необходимости. Желательно иметь плети возможно большей длины, чтобы свести к
минимуму число рельсовых стыков в пути и, в первую очередь, в пределах мостов.
Когда длина рельсовой плети превышает длину температурного пролёта моста, при его
продольных деформациях на рельсы будут передаваться касательные силы трения в уз-
лах промежуточных скреплений. Эти силы вызовут в рельсах нормальные силы (сжи-
мающие или растягивающие), которых нет на земляном полотне и которые не учтены в
расчётах прочности и устойчивости пути.
Поэтому при перекрытии таких мостов бесстыковыми плетями необходимо:
1.
Либо применить скрепления, не препятствующие продольным смещениями рельсов
по мостовому полотну (например, костыльное или раздельное Д2 с укороченными
лапками клемм марки «К», не защемляющими подошву рельсов).
2.
Либо производить закрепление рельсов обычным клеммным скреплением, но не на
всей длине моста, а лишь на длине 6-10 м у неподвижных опорных частей каж-
дого пролётного строения.
Первый способ является простым, но он ограничен мостами с суммарной длиной пролёт-
ных строений до 33 м. Причина такого ограничения заключается в опасности раскрытия
чрезмерно большого зазора в случае излома рельсовой плети в пределах моста, на длине
которого произойдёт свободное укорочение рельсов, свободно лежащих на мостовом полот-
не.
В втором случае скрепления, (расположенные на неподвижными опорными частями про-
лётных строений) не будут работать при нормальной эксплуатации за исключением вос-
приятия сил угона или тормозных сил. В момент разрыва рельсовой плети эти скрепле-
ния, играющие страховку, передадут горизонтальные силы от рельса на мостовое полотно
и ограничат раскрытие зазора в месте излома.
Длины
плетей
на
мостах
.
В зависимости от конструкции, длин пролётных строений, схем размещения опорных час-
тей, годовых перепадов температуры рельсов бесстыковой путь может укладываться без
разрывов или с проектными разрывами плетей в пределах моста. Под проектными разры-
вами плетей подразумевается устройство бесстыкового пути с уравнительными рельса-
ми, уравнительными стыками или уравнительными приборами.
Нормы ограничивают сферу применения этого способа на однопролётных мостах длиной
55 м, а на многопролётных — при суммарной длине пролётных строений до 66 м. Длина
плетей при этом обычная (до 800-950 м), но концы их должны находиться не ближе 100
м от шкафной стенки устоя, а при мостах длинной до 33 м — не ближе 50 м.
При большей, чем 55-66 м, длине мостов с безбалластным полотном страховочные связи
рельсовых плетей с мостовым полотном (в зоне неподвижных опорных частей) не смогут
воспрепятствовать раскрытию чрезмерных зазоров в месте излома плети при низкой тем-
пературе зимой. Поэтому длину рельсов ограничивают температурными пролётами. При
этом длина плетей, как и температурных пролётов, зависит от схем расположения непод-
вижных и подвижных опорных частей.
Шпальное
основание
бесстыкового
пути
.
На участках бесстыкового пути должны применяться ж/б шпалы. Разрешается применение
шпал других типов, а также безбалластного основания (согласование ЦП ОАО «РЖД»).
В местах примыкания бесстыкового пути с ж/б шпалами к участкам звеньевого пути с де-
ревянными шпалами, к стрелочным переводам с деревянными брусьями, башмакосбрасы-
вателям, уравнительным приборам, мостам с деревянными мостовыми брусьями железо-
бетонные шпалы следует укладывать с переходными участками шпал.
Схема
примыкания
бесстыкового
пути
к
звеньевому
.
Схема
примыкания
шпал
для
бесстыкового
пути
у
мостов
.
Эпюры
шпал
на
мостах
.
Рельсовые плети бесстыкового пути на мостах с железобетонными плитами стыкуются с
бесстыковым путём на железобетонных шпалах за его пределами, с укладкой в пределах
челноков шпал с эпюрой 2000 шт./км.
Стыкование участков бесстыкового пути на железобетонных шпалах с различными типа-
ми рельсовых скреплений, а также с железобетонными мостовыми шпалами на мостах
осуществляется без изменения их эпюры в зоне переходов.
Аналогичным образом стыкуется бесстыковой путь на железобетонных шпалах со стре-
лочными переводами на железобетонных брусьях.
Местные
напряжения
в
рельсах
.
К местным относят:
Контактные от колеса на рельс.
Напряжения концентрации в зонах перехода головки в шейку и шейки в подошву
рельса.
Напряжения в зоне болтовых отверстий.
Напряжения при поперечном искривлении подошвы рельса при некачественном
прокате.
Местные напряжения распространяются по длине рельса от контактной площадки
в обе стороны примерно на полторы высоты рельса, а общие нормальные напряже-
ния на 3,5-4,0 м и более.
Контактные
напряжения
.
Напряжения, возникающие по площадке контакта колеса с рельсом и в непосредственной
близости от неё в головке рельса и ободе колеса.
Колесо соприкасается с головкой рельса не в точке, а за счёт упругого обжатия металла
контактирующих тел — по некоторой площадке в виде эллипса с вытянутой осью вдоль
пути.
Схема
контактных
напряжений
.
А) Контакт в точке (условный контакт)
Б) Контакт по площадке.
В) Контактная площадка.
Г) Распределение по контакту нормальной p
i
и касательной
τ
i
составляющих динамиче-
ской нагрузки колеса.
Модель
контактных
напряжений
.
В основу положена классическая теория Герца-Беляева. Допущения, принятые в этой тео-
рии:
1.
Размеры контактной площадки малы по сравнению с поперечными размерами го-
ловки рельса.
2.
Коэффициент трения по площадке контакта равен нулю, т.е. расчёт ведётся только
на нормальную составляющую.
3.
Металл колеса и головки рельса работает в упругой стадии.
4.
Форма бандажа и головки рельса в зоне контакта цилиндрическая.
Результаты
расчёта
контактных
напряжений
в
рельсе
.
Результаты расчёта контактных нормальных напряжений при имеющихся параметрах ко-
лёс и рельса:
1.
При нагрузке 5 т на колесо (порожний грузовой вагон): напряжения — 1240 МПа (с
3
раза
выше
допустимого
напряжения
при
расчёте
бесстыкового
пути);
площадь эллипса контакта — 1,2 см
2
;
2.
При нагрузке 12,5 т на колесо (гружённый грузовой вагон): напряжения — 1680
МПа. Площадь эллипса контакта — 2,2 см
2
.
Опасными являются касательные напряжения, достигающие своего максимума на некото-
рой глубине в головке рельса. Для оценки прочности определяют эквивалентные напря-
жения (теория прочности наибольших касательных напряжений). По условию прочности
эти напряжения не должны выходить за пределы контактной выносливости металла го-
ловки рельса.
содержание .. 7 8 9 10 ..
|
|
|