Подрельсовые основания

Подрельсовыми основаниями являются шпалы, мостовые и переводные брусья, отдельные опоры, а также сплошные опоры в виде продольных лежней, плит и рам. Они служат для восприятия давления от рельсов и передачи его на балластный слой. Кроме того подрельсовые основания прочно соединяют рельсовые нити, обеспечивая постоянство ширины колеи и устойчивость пути.

На железных дорогах России практическое применение получили в основном деревянные и железобетонные шпалы. Достоинства и недостатки данных шпал представлены в табл. 1.5.

Таблица 1.5

Достоинства и недостатки шпал

По форме поперечного сечения деревянные шпалы изготовляются трех видов: обрезные, полуобрезные и необрезные (рис. 1.7). Это позволяет использовать для изготовления шпал бревна различных диаметров.

Рис. 1.7. Схемы поперечных профилей деревянных шпал: а – обрезные, б – полуобрезные, в – необрезные

По поперечным размерам все виды шпал разделяются на три типа: тип I предназначен для главных путей магистральных железных дорог, тип II – для станционных и подъездных путей, тип III – для путей промышленных предприятий (табл. 1.5).

Таблица 1.5

Размеры деревянных шпал

Изготавливаются деревянные шпалы в основном из хвойных пород: сосны, ели, пихты, лиственницы, отвечающим требованиям качества. Для продления срока службы шпалы пропитываются антисептиками, кроме этого применяется ряд мер по предупреждению их механических разрушений.

Железобетонные шпалы применяют цельнобрускового типа, преднапряженные, струнобетонные. Их изготавливают из тяжелого бетона с армированием стальной углеродистой холоднотянутой проволокой (струны) периодического профиля диаметром 3 мм. Схема типовой железобетонной шпалы представлена на рис. 1.8.

1 – отверстие для закладки болтов; 2 – шайбы, удерживающие болты; 3 – стальные струны шпалы

Рис. 1.8. Схема типовой железобетонной шпалы

Шпалы укладывают под рельсы на определенном расстоянии одна от другой. Количество шпал укладываемых на 1 км железнодорожного пути называют эпюрой шпал. В зависимости от типа верхнего строения пути, прямолинейности пути и радиусов кривых на магистральных железных дорогах применяют эпюры, соответствующие укладке 1840 и 2000 шпал на 1 км пути. На промышленных путях также используются эпюры 1440 и 1600 шпал/км.

Балластный слой

Балластный слой предназначен для обеспечения устойчивости и упругости подрельсового основания, восприятия вертикальной и горизонтальной нагрузок и её более равномерного распределения на нижнее строение пути, а также возможности выправления рельсошпальной решетки и отвода с неё поверхностных вод.

В качестве балласта используются каменные материалы: щебень, гравий, песок, отходы асбеста, ракушечник. По совокупности физико-механических свойств (сыпучести, дренирующей способности, прочности, истираемости и др.) наилучшим материалом является щебень твердых гранитных пород фракцией 25-60 или 25-50 мм. Для предохранения щебня от загрязнения грунтом при вдавливании в земляное полотно и уменьшения расхода щебня его укладывают на слой песка, называемый песчаной подушкой.

По форме балластный слой устраивают в виде призмы с откосами крутизной 1:1,5 (рис. 1.9).

1 – щебень; 2 – песок; – толщина щебеночного балласта под шпалой; – толщина песчаной подушки; – ширина плеча призмы; – ширина обочины земляного полотна

Рис. 1.9. Схема поперечного профиля балластной призмы для главных путей двухпутной линии

Профили балластной призмы различаются в зависимости от типа верхнего строения пути, материала шпал, а также от расположения пути на прямом или кривом участке (табл. 1.6).

Таблица 1.6

Размеры балластной призмы

Тип верхнего строения пути	Толщина , см	Толщина , см	Ширина , см	Ширина не менее, см
Особо тяжелый	35/40*
Тяжелый	30/35
Нормальный	25/30

* Примечание: числитель – для деревянных, знаменатель – для железобетонных шпал.