Верхнее строение пути
Верхнее строение пути является единой комплексной конструкцией, состоящей из рельсов, скреплений с противоугонами, рельсовых опор (чаще всего в виде шпал), балласта, мостового полотна, стрелочных переводов, башмакосбрасывателей и других специальных устройств.
Верхнее строение пути (далее ВСП) предназначено для восприятия нагрузок от подвижного состава, передачи их на земляное полотно и искусственные сооружения, а также для направления движения подвижного состава. Конструкция ВСП должна быть прочной, устойчивой, стабильной, износостойкой, экономной, обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с установленными скоростями.
Современная система ведения путевого хозяйства основана на классификации пути в зависимости от грузонапряженности и скоростей движения поездов — главных факторов, влияющих на перевозочный процесс и работу пути под поездами.
Железнодорожные пути классифицируются в зависимости от сочетания грузонапряженности и максимальных допускаемых скоростей движения пассажирских и грузовых поездов. По грузонапряженности все пути подразделяются на 5 групп, обозначенных буквами; по допускаемым скоростям — на 7 категорий, обозначенных цифрами. Классы, представляющие собой сочетание групп и категорий путей, обозначены цифрами. Принадлежность пути соответствующему классу, группе и категории обозначаются сочетанием цифр и букв: первая цифра — класс пути, цифра после буквы — категория пути. Например, 1Б2 означает, что путь принадлежит первому классу, входит в группу Б и категорию 2.
Пути, на которых установлены максимальные скорости движения пассажирских поездов более 140 км/ч, относятся к внеклассным путям, содержащимся по специальным техническим условиям. Классы путей утверждаются Министерством путей сообщения РФ по представлению железных дорог.
В зависимости от классности путей устанавливаются требования и нормативы по конструкциям, типам и элементам ВСП, видам путевых работ и периодичности их выполнения.
Рельсы
Назначение рельсов — создать поверхности с наименьшими сопротивлениями для качения колёс подвижного состава, непосредственно воспринимать и упруго передавать воздействие силы от колёс на опоры (шпалы, брусья) и направлять в движении колёса подвижного состава. На участках с автоблокировкой рельсовые нити служат проводниками сигнального тока, а на участках с электрической тягой — обратного тягового тока.
Тип современных рельсов обозначают буквой Р и числом, округленно равным массе 1 м рельса. Например, рельс, 1 м которого имеет массу 64,72 кг, обозначается Р65.
Поверхность катания головки рельсов для центральности передачи давления имеет выпуклое криволинейное очертание. Средняя часть головки прокатывается по радиусу 500 мм, переходящему в радиус 80 мм и затем в радиус 15 мм. Боковые грани головки делают наклонными 1:20, а нижние грани головки и верхнюю поверхность подошвы рельса — 1:4, как и опорные поверхности стыковых накладок. При затяжке болтов накладки входят как клин в пазуху рельса, распирая головку и подошву.
Нижняя грань головки сопрягается с шейкой рельса двумя радиусами — верхним 5 мм у рельсов Р50 и 7 мм у рельсов Р65 и Р75 и нижним соответственно 12,15 и 17 мм, с тем чтобы местные подголовочные напряжения (при переходе от широкой головки к тонкой шейке) были, возможно, меньшими. Боковые грани шейки рельсов Р50, Р65 и Р75 имеют криволинейное очертание по радиусам соответственно 350, 400 и 450 мм. Шейка с подошвой сопрягается по радиусу большему, чем с головкой (20 мм у рельсов Р50 и 25 мм у Р75 и Р65).
| Показатель | Тип рельса | Схема профиля | ||
| Р75 | Р65 | Р50 | ||
| Площадь поперечного сечения, см2 | 95,06 | 82,56 | 65,93 | 
|
| Масса рельса длиной 1м, кг | 74,41 | 64,72 | 51,67 | |
| Масса рельса длиной 25м с отверстиями на концах, кг | 1859,38 | 1616,0 | 1280,0 | |
| Высота, мм | ||||
| общая H | ||||
| головки | ||||
| шейки | ||||
| подошвы | ||||
| Ширина головки поверху на уровне 13мм от поверхности катания B1, мм | ||||
| Ширина подошвы B, мм |
Основным отличием профилей рельса Р75 от прежних является то, что размеры его стыковой пазухи и ширина подошвы - такие же, как у Р65. Это позволяет иметь одинаковые стыковые и промежуточные скрепления для рельсов обоих типов.
Основные сведения о стандартных рельсах приведены в таблилице, длина рельсов по действующему стандарту равна 25 м. На сети дорог завершен переход к рельсам длиной 25 м не только прокатом новых на заводе, но и сваркой старогодных рельсов по длине 25 м. Рельсы прежней стандартной длины 12,5 м используют только как уравнительные на бесстыковом пути, при укладке стрелочных переводов и как инвентарные при сборке путевой решётки с железобетонными шпалами с последующей заменой их бесстыковыми рельсовыми плетями. Для укладки на внутренней нити кривых изготовляют укороченные рельсы длиной 24,84 и 24,92 м при 25-метровых рельсах и 12,42 и 12,46 при 12,5-метровых, а для бесстыкового пути — еще и 12,38 м.
Вновь выпускаемые рельсы имеют круглые отверстия для болтов. Такая их форма выбрана по условиям увеличения прочности рельсов и упрощения технологии изготовления. Болтовые отверстия на концах рельсов просверливают перпендикулярно к вертикальной продольной плоскости рельсов; заусенцы и наплывы металла у болтовых отверстий и на торцах рельсов удаляют зачисткой. Предусмотрено снятие фаски глубиной 1...1,5 мм на кромках болтовых отверстий и по нижним кромкам головки рельсов.
Концы рельсов должны быть отфрезерованы перпендикулярно продольной оси рельса; перекос торцов не должен быть более 1,0 мм при измерении в любом направлении. Расстояние от торца рельса до первого отверстия у рельсов Р75 и Р65 равно 96 мм, между осями первого и второго отверстия — 220 мм и от оси второго до оси третьего — 130 мм; у рельсов Р50 эти расстояния составляют соответственно 66, 150 и 140 мм. Все эти расстояния имеют допуски +1 мм.
Маркировка новых рельсов. Все новые рельсы маркируются на заводах, что обеспечивает контроль за качеством рельсов при их изготовлении и эксплуатации.
Заводская маркировка рельсов делается постоянной (клеймение) и временной (красками).
На одной стороне, на средней линии шейки вдоль каждого рельса выкатываются выпуклые (не менее 1 мм) с плавным переходом к поверхности шейки цифры и буквы высотой от 30 до 40 мм в следующем порядке:
- обозначение предприятия-изготовителя (начальная буква названия завода: А — завод «Азовсталь», Д — Днепродзержинский комбинат, К — Кузнецкий металлургический комбинат, Т — Нижнетагильский металлургический комбинат);
- месяца — римскими цифрами и две последние цифры — года изготовления рельсов;
- типа рельсов;
- обозначение головного конца стрелкой.
На шейке вдоль оси каждого рельса (на той же стороне, где вы катаны выпуклые знаки) наносятся в горячем состоянии номер планки в 2—б местах по длине рельса на расстоянии не менее 1,0 м от его концов (номер плавки рельсов 1 группы должен начинаться с буквы П); обозначение порядкового номера рельса. Клейма, наносимые на шейку горячего рельса, должны быть вы сотой 12 мм и углублены в тело на 0,8...1,5 мм. Расстояние между знаками должно быть 20...40 мм.
Рис.4.14 а — 1-й сортб — 2-й сорт в — промышленный брак
По окончании отделки рельсов на один торец рельса клеймением наносят:
- на торце головки инспекторские клейма — для рельсов I сорта один керн, один знак «Ключ и молоток», один знак «Серп и молот»;
- для рельсов II сорта два керна, два знака «Ключ и молоток»;
- на торце в нижней четверти шейки рельса — знак о закалке рельса К (если закалены только концы рельса) или З (если рельс закален по всей длине);
- на торце выше знака о закалке на шейке наносятся знаки головных и донных рельсов — I (рельс прокатан из головной части слитка) или Х (рельс прокатан из донной части слитка);
- на торец подошвы рельса — номер плавки, повторяя номер плавки, указанный на шейке вдоль рельса.
Для указания особенностей каждого рельса делают дополнительную маркировку рельсов красками.
На принятые рельсы 1 сорта наносится маркировка обводкой приёмочных клейм по контуру головки несмываемой краской: голубого цвета у рельсов группы 1; белого цвета у рельсов группы II.
Рельсы I класса обозначаются в верхней четверти рельса поперечной полосой фисташкового цвета, II класса — поперечной желтой полосой.
На рельсах дополнительно указывается закалка. Вдоль «сырого» рельса на головке на расстоянии около 0,5 м от торца наносится полоса шириной около 20 мм голубого (рельсы I группы) или белого (рельсы II группы) цвета.
Закалённый рельс обозначается вдоль рельса на расстоянии около 1 м от торца на шейке поперечной полосой шириной около 20 мм фисташкового цвета, а также вдавленным кольцом диаметром 15.. .20 мм на шейке с обозначением номера плавки.
Рельсы I сорта в торце имеют закрашенную половину шейки и нижнюю часть подошвы красным («сырой» рельс) или зеленым («закаленный» рельс).
На обоих торцах головки рельсов, не соответствующих требованиям стандарта, выбивается по три керна, а торцы их закрашиваются тёмно- синей несмываемой краской.
Примерная маркировка новых рельсов:
Рис.4.15 а — рельс типа Р65 изготовленный заводом "Азовсталь" в марте 1979 г. 1 сорта II группы, с закаленными концами, "твердая" плавка А-293;
б — рельс типа Р75 изготовленный Кузнецким металлургическим комбинатом в январе 1981 г., плавка П 356, 1 сорта 1 группы, закаленный по всей длине, по качеству закаливания 1 класса;
в — рельс типа Р50 изготовленный на Нижнетагильском металлургическом комбинате в феврале 1982 г., плавка ПЯ751, 1 сорта 1 группы, закаленный по всей длине, по качеству закалки 2 класса, укороченная на 80 мм для рельса 12,5 м и на 160 мм для 25 м. Стрелкой обозначенный головной конец.
Маркировка снимаемых с пути старогодных рельсов делается светлой краской на шейке рельса, обращенной внутрь колеи, на расстоянии около 1 м от левого стыка или торца (при нахождении человека внутри колеи лицом к маркируемому рельсу). Зимой может производиться временная маркировка мелом с последующим её возобновлением масляной краской. Маркировка состоит из знаков, определяющих группу годности рельсов. Рельсы I группы отмечаются одной вертикальной линией, группы II двумя линиями, III группы – тремя линиями, группы IV – тремя косыми крестами. На рельсах, подлежащих ремонту перед повторной укладкой в путь, дополнительно ставится знак тире и буква Р.
Рис.4.16 Рельс Р65, РП 65
Рис.4.17Рельс Р75, РП 75