Железнодорожные станции и узлы

Лекция 2.2 Станции и узлы стр.2

Железнодорожный путь является важнейшим сооружением инфраструктуры железнодорожного транспорта. Строение железнодорожного пути принято подразделять на верхнее и нижнее. К верхнему строению пути относят рельсы и рельсовые скрепления, шпалы и балластный слой. К нижнему строению пути относят земляное полотно с водоотводными устройствами и искусственные сооружения (мосты, эстакады, трубы, тоннели и пр.)

Земляное полотно - это инженерное сооружение из грунта, на котором размещается верхнее строение железнодорожного пути. Земляное полотно вос­принимает нагрузки от подвижного состава и верхнего строения пути и пере­дает их на основание. Земляное полотно выравнивает земную поверхность в пределах железнодорожной трассы для придания пути необходимого плана и профиля. От надежности земляного полотна зависят скорости движения поездов, максимальная масса поездов и пропускная и провозная способность линий.

Земляное полотно работает в сложных условиях, так как подвергается значительной нагрузке от проходящих поездов и влиянию природных факторов. От цело­стности и состояния земляного полотна зависит исправность всего желез­нодорожного пути. Чтобы земляное полотно исправно служило, к нему предъявляются следующие технико-эксплуатационные требования:

• прочность – способность выдерживать нагрузку от подвижного со­става (передаваемую через верхнее строение) без разрушений;

• устойчивость – неизменность формы и положения, как от воспринимаемой нагрузки, так и от влияния природно-климатических воздействий;

• надежность и долговечность;

• ремонтопригодность;

• экономичность в части расходов на его устройство, содержание и ремонт.

Для сооружения земляного полотна обычно используются местные или привозные грун­ты, обладающие различными физико-техническими характеристиками. Наиболее благоприятными грунтами являются щебеночные, галечные, гравийные, крупно- и среднезернистые песчаные, которые обладают высокой несущей способностью, хорошо пропускают воду и не изменяют своих свойств при замерзании. От свойств грунта зависят стабиль­ность и долговечность сооружений земляного полотна. Для обеспечения надежности земляного полотна, сооруженного из местного грунта с низкими эксплуатационными характеристиками, обычно применяют уплотнение грунта (особенно в насыпях), устройство защитного слоя из дренирующих грунтов между земляным полотном и верхним строением пути, используют геотекстиль и теплоизоляционные материалы для предотвращения пучин, отвода поверхностных и грунтовых вод.

Для защиты земляного полотна от неблагоприятных природных воздей­ствий предусматривается комплекс различных защитных, водоотводных и укрепительных сооружений.

Кроме того, при проектировании земляного полотна должны учитываться вопросы максимальной сохранности ценных земель и нанесения минималь­ного ущерба природной среде.

Спланированная часть земляного полотна, на которую укладывается верхнее строение пути, называется основной площадкой. В зависимости от положения основной площадки относительно поверхности земли различают следующие виды земляного полотна:

• насыпь – основная площадка выше уровня земли и имеется два откоса (а);

• выемка – основная площадка ниже уровня земли и имеется два откоса (б);

• полунасыпь – основная площадка выше уровня земли, но откос один (в);

• полувыемка – основная площадка выше уровня земли, но откос один (г);

• полунасыпь-полувыемка – основная площадка частично находится выше уровня земли и в этой части земляного полотна закладывается откос насыпи; другая часть основной площадки находится ниже уровня земли с откосом выемки (д).

Последние три типа земляного полотна сооружают на косогорах.

Место перехода насыпи в выемку называют нулевым местом (е).

Земляное полотно в одном уровне с землей не устраивают даже в местах, где рельеф местности позволяет это сделать, т.к. в этом случае земляное полотно будет сильно подвержено снежным заносам и затоплениям. В таких случаях сооружают насыпь высотой не менее 0,5 – 0,7 м над средним уровнем снежного покрова в данной местности.

Полоса земли, на которую опирается земляное полотно, называется основанием. Боковые наклонные поверхности насыпи или выемки называются откосами. Линия перехода откоса в основную площадку называют бровкой, а линию примыкания откоса насыпи к основанию называют подошвой насыпи. Полосу между подошвой насыпи и ближайшим водоотводом называют бéрмой. Горизонтальная проекция линии откоса или выемки называется заложением. Отношение высоты откоса к его заложению называется крутизной откоса. В зависимости от вида грунта, высоты насыпи или глубины выемки крутизну откоса принимают в отношении от 1:0,1 до 1:2.

Свободные от балласта продольные полосы по краям основной площадки называют обочинами. Они служат для удержания балласта, осыпающегося с балластной призмы, размещения путевых и сигнальных знаков, устройств сигнализации и связи, материалов, инструмента, съемных машин и механизмов, нахождения людей при пропуске поезда. Минимальная ширина обочин – 0,4 м.

Вдоль насыпи для осушения ее основания и отвода дождевых и паводковых вод создают продольные водоотводные канавы, расположенные с обеих сторон полотна, а на косогорных участках – только с верховой стороны. Если насыпь возводилась из местного грунта, взятого рядом с насыпью, то для отвода воды используют образовавшиеся при этом котлованы, называемые резервами. Вынутый при сооружении выемки лишний (неиспользованный для постройки насыпи) грунт укладывают за откосом выемки в правильные призмы – кавальеры.

Для отвода воды в выемках с каждой стороны основной площадки делают продольные канавы – кюветы.

Ширина земляного полотна согласно п.8 Приложения №1 к ПТЭ на прямых участках железнодорожного пути должна соответствовать верхнему строению пути:

На существующих линиях до их реконструкции ширина земляного полотна поверху в прямых участках пути на однопутных линиях должна быть не менее 5,5 м, а на двухпутных – 9,6 м; а в скальных и дренирующих грунтах: на однопутных линиях – не менее 5,0 м, на двухпутных – 9,1 м.

В кривых участках пути ширина земляного полотна увеличивается с наружной сторо­ны кривой на 0,1 – 0,5 м в зависимости от радиуса и категории линии в связи с необходимостью устройства возвышения наружного рельса за счет увеличения высоты и ширины балластного слоя: