Укладка укороченных рельсов на внутренних нитях кривых

В связи с тем, что в пределах кривых радиус внутренней рельсовой нити несколько меньше (на величину S0=1600 мм) радиуса наружной рельсовой нити, длина внутренней нити короче наружной.

Для компенсации этой разницы и обеспечения укладки стыков в одном створе по внутренней нити кривой укладываются укороченные рельсы.

Величина укорочения определяется следующим образом:

e=ÈАВ-ÈА/В/

e=Rнj-Rвj=( Rн-Rв)j

e=S0j

Здесь S0 – расстояние между осями рельсов S0 =1600 мм;

j - угол поворота трассы.

В РФ приняты следующие типы укорочения Кi:

При длине рельса 12,5 м – К1= 40 мм, К2=80 мм

и К3=120 мм;

При длине рельса 25 м – 80 или 160 мм.

Для выбора величины Кi следует руководствоваться длиной

рельса и величиной радиуса кривой.

Минимальная величина стандартного укорочения

К=80 мм при lр=25 м

соответствует радиусу кривой R≥500 м.

Ввиду невозможности обеспечить точное расположение «по наугольнику» допускается забег их на величину

не более половины принятого укорочения (±К/2).

Укорочение на переходной кривой можно рассчитать по формуле:

где S0 – расстояние между осями рельсов S0 =1600 мм;

l0 – длина переходной кривой;

С – параметр переходной кривой.

Укорочение на круговой кривой:

,

где lкк – длина круговой кривой; R – радиус кривой.

Полное укорочение на двух переходных кривых и круговой кривой будет равно:

Число укороченных рельсов, необходимых для укладки на внутренней нити кривой, можно определить по формуле:

При этом следует сравнить число укороченных рельсов с числом нормальных рельсов Nн, которое можно уложить на всей длине кривой.

Порядок укладки укороченных рельсов устанавливается в табличной форме.

Определение суммарных потребных укорочений нарастающим итогом: в пределах переходной кривой:

В пределах круговой кривой:

Расчет в пределах второй переходной кривой начинается с точки КПК2 и производится по формуле:

Везде li расстояние от начала рассматриваемой части кривой до рассчитываемого стыка.

Сопряжение смежных кривых

а,б – при достаточной длине прямых вставок;

в – при недосточной длине прямой вставки;

h1, h2 – полная высота возвышения наружного рельса над внутренним

В случае недостаточной длины прямой вставки между обратными кривыми сопряжение их делают по специальному проекту, применяя уменьшение длины прямой вставки, увеличение крутизны уклонов отводов возвышения, перенесение части отвода на круговые кривые.

При проектировании вторых путей и реконструкции существующих в исключительных случаях допускается устройство обратных кривых без прямых вставок с расположением переходных кривых впритык.

На эксплуатируемых линиях длина прямой вставки допускается не менее 25 м при кривых одного направления и 15 м при обратных кривых.

Усиление пути в кривых

При движении подвижного состава по кривых, на путь действуют дополнительные силы, вызванные вписыванием подвижного состава. Кроме того, происходят перегрузки внутренней или наружной нити кривой вследствие разницы между фактической и средневзвешенной скоростью, на которую рассчитано средневзвешенное возвышение наружного рельса. Поэтому верхнее строение пути в кривых усиливают по сравнению с прямой.
По действующим техническим условиям усиление кривых начинают при радиусе 1200 м и менее.
Для этого увеличивают количество шпал на километр, применяя эпюру их на одну ступень выше в сравнении с прямыми участками пути; плечо балластной призмы с наружной стороны пути увеличивают на 10 см; ставят несимметричные подкладки с большим плечом в наружную сторону.

Контррельсы в кривых

Если радиус кривой настолько мал, что максимально допустимая ширина колеи 1535 мм оказывается меньше минимально необходимой при принудительном вписывании (хотя и больше, чем при заклиненном вписывании), то в таких кривых резко повышается сопротивление движению и увеличивается интенсивность износа рельсов.

Для обеспечения работы наружной нити в таких кривых укладывают контррельсы внутри колеи внутренней нити.
В этом случае направляющая колесная пара колесом, идущим по внутренней нити, упирается в контррельс, не распирая наружную нить.

В очень крутых кривых приходится иногда укладывать контррельсы у обоих нитей со стороны центра кривой.
Контррельсы увеличивают сопротивление движению, поэтому практически их применяют лишь в кривых радиуса примерно 160 м и менее.

Желоб между контррельсом и внутренней нитью кривых должен иметь ширину 60-85 мм.

Контррельсы должны быть прочно и надежно соединены с ходовыми рельсами посредством вкладышей и болтов и при необходимости должны допускать возможность накатывания безребордных колес.

Все новые локомотивы рассчитывают на вписывание в кривые радиуса не менее 150 м при ширине колеи 1535 мм.