М. А. ЧЕРНЫШЕВ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ
ПУТЬ

ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ,
ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

Утверждено

Главным управлением учебными заведениями МПС
в качестве учебника для техникумов
железнодорожного транспорта

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1979
►БК 39.211
49
ДК 625.1

Чернышев М. А.

449 Железнодорожный путь: Учебник для техникумов
ж.-д. трансп. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт,
1979. — 352 с., ил., табл. — Библиогр.: с. 326.

В пер.: 95 коп.

В учебнике описаны устройство железнодорожного пути, конструкция
и работа элементов земляного полотна и верхнего строения, особенности
устройства пути на мостах и в тоннелях, взаимодействие пути и подвижного
состава, технические условия и нормы содержания пути.

Учебник предназначен для учащихся техникумов железнодорожного
транспорта и может служить пособием Для путейцев-эксплуатационников
и строителей.

.31802-15$	ББК 39.211

4 49(01)“79	6Т1.1

€) Издательство «Транспорт», 1979
ОТ АВТОРА

Советский народ, выполняя исторические решения XXV съезда
КПСС, успешно завершает работы по выполнению планов десятой
пятилетки. Эти планы предусматривают дальнейший подъем эконо-
мики нашей страны, повышение благосостояния трудящихся.

Высокие темпы развития всего народного хозяйства, повышение
благосостояния народа выдвигают перед железнодорожным транс-
портом большие задачи по увеличению объемов и повышению качества
перевозок грузов и пассажиров. С этой целью продолжается дальней-
шее увеличение пропускной и провозной способности железных дорог,
строятся вторые и третьи пути, сооружаются новые линии. Проводятся
мероприятия по всемерному ускорению технического прогресса и в
путевом хозяйстве: увеличение массы рельсов, повышение их качества,
внедрение новых конструкций скреплений, улучшение и усиление
шпального хозяйства, совершенствование конструкций стрелочных пе-
реводов, усиление балластной призмы.

Наряду с этим совершенствуются нормы устройства и содержания
рельсовой колеи в целях“ улучшения взаимодействия пути и подвиж-
ного состава.

Необходимость обеспечения постоянной исправности пути в усло-
виях растущей грузонапряженности, увеличения осевых нагрузок и
скоростей движения поездов требует повышения уровня подготовки
специалистов для путевого хозяйства.

Настоящий убечник написан в соответствии с программой изуче-
ния железнодорожного пути в техникумах железнодорожного транс-
порта. В нем освещены устройство и работа пути в целом и каждого
его элемента под нагрузкой, взаимозависимость конструкции пути и
ходовых частей подвижного состава, направления дальнейшего со-
вершенствования конструкции пути.

Материал изложен е учетом того, что вопросы изысканий, проек-
тирования и постройки железных дорог, содержания и ремонта пути,
устройства защит от снежных заносов, конструкции и эксплуатации
искусственных сооружений, строительных и путевых машин и обору-
дования, экономики, организации и планирования путевого хозяйства
излагаются в других специальных учебниках для техникумов.

Автор стремился осветить развитие железнодорожного пути на
современном научном уровне, опираясь на опыт железных дорог в
СССР и за рубежом.

При написании учебника использованы правила и нормы по уст-
ройству и содержанию пути, установленные Главным управлением
пути МПС, опубликованные труды Всесоюзного научно-исследователь-
ского института железнодорожного транспорта, а также данные тех-
нической литературы, указанной в списке.

Значения величин, ва исключением скоростей движения поездов,
течения жидкости и др., даны в единицах СИ. При этом в скобках при-
ведены значения величин в единицах, временно допущенных к при-
менению.

Все критические замечания, направленные на улучшение учеб-
ника, будут приняты автором с благодарностью.
о

ВВЕДЕНИЕ

Реализация плана развития народного хозяйства СССР во мно-
гом зависит от слаженной работы всех видов транспорта и особенно
железнодорожного, на долю которого приходится почти три четверти
внутреннего грузооборота страны и половина пассажирооборота.

К концу десятой пятилетки общий грузооборот железных дорог
по сравнению с уровнем 1975 г. должен возрасти примерно на 22%,
при этом производительность труда увеличится на 18—20%, т. е.
прирост перевозочной работы будет освоен почти без увеличения кон-
тингента работников железнодорожного транспорта.

Особенностью железных дорог СССР, значительно влияющей на
условия работы пути, является высокая грузонапряженность; тот
тоннаж брутто,, который проводит в среднем по 1 км главных путей,
например, на дорогах США за 6 лет, а на дорогах Западной Европы за
10—15 лет, на наших дорогах перерабатывается за 1 год. Имея про-
тяженность, составляющую 11 % протяженности железных дорог зем-
ного шара, советские дороги в силу преимуществ планового социа-
листического хозяйства выполняют 53% мирового грузооборота.

С этим тесно связаны и другие условия, определяющие интенсив-
ность работы отечественного железнодорожного пути, а следователь-
но, и необходимую его техническую вооруженность: осевые нагрузки
от подвижного состава и скорости движения поездов. Локомотивные,
нагрузки достигают 225 • 108 Н (23 тс) от оси на путь, а на отдельных
направлениях 245 • 103 Н (25 тс); производятся испытания образцов
новых типов локомотивов с осевыми нагрузками до 265 • П)3 Н
(27 тс). Вагонные допускаемые осевые нагрузки достигают в настоящее
время 216-103 Н (22 тс), при этом фактические средние осевые нагруз-
ки вагонов у нас существенно выше зарубежных вследствие более
полного использования грузоподъемности вагонов.

Скорости движения пассажирских поездов достигают 160—200 км/ч.
Грузовые поезда, имеющие в своем составе вагоны на тележках старых
типов с жесткими рессорами, (тиц МТ-50), обращаются со скоростями
до 80 км/ч; с 1977 г. начато постепенное повышение скоростей таких
поездов до 90—100 км/ч; поезда с вагонами на современных тележках
типа . ЦНИИ-ХЗ позволяют реализовать скорости до 120 км/ч.

Рост объемов перевозочной работы железнодорожного транспорта
и в дальнейшем будет превышать темпы увеличения протяжения сети,
т. е. грузонапряженность будет еще повышаться. В соответствии
q этим в области эксплуатации и развития хозяйства железнодорожного
транспорта проводятся мероприятия в следующих основных направле-
ниях: дальнейшее увеличение весов и скоростей движения поездов,
повышение пропускной способности линий и участков.

Железнодорожный транспорт состоит из многих взаимодействую-
щих между собой и взаимозависящих друг от друга отраслей, кото-
рые составляют в целом единый хозяйственный организм. Одной из
важных- отраслей является путевое хозяйство. Удельный вес путе-
вого хозяйства в системе железнодорожного транспорта характери-
зуется, в частности, тем, что основные фонды дистанций пути состав-
ляют 54,7% общей стоимости производственных фондов железных до-
рог, из них более половины приходится на верхнее строение пути.

Являясь Одним из технических средств железнодорожного транс-
порта, путь по своей несущей способности и состоянию должен обес-
печивать безопасное и плавное движение поездов с наибольшими кон-
струкционными скоростями локомотивов и вагонов таких типов, ко-
торые нужны по современным ^условиям для перевозки пассажиров и
освоения заданной грузонапряженности. При этом путь и сооружения
должны быть достаточно экономичными, т. е. такими, чтобы расходы
на их содержание, ремонт и устройство, приходящиеся на 1 млн. ткм
перевозочной работы, за весь срок их службы были наименьшими.

Железнодорожный путь состоит из земляного полотна, искусствен-
ных сооружений (мосты, трубы, путепроводы, тоннели), регуляци-
онных и других сооружений и устройств, обеспечивающих прочность
и устойчивость земляного полотна; верхнего строения пути (рельсы,
рельсовые скрепления, стрелочные переводы с переводными брусья-
ми, шпалы, мостовые брусья и другие подрельсовые опоры, балластный
слой). В местах пересечения железнодорожных путей в одном уровне
с автомобильными дорогами устроены переезды с сигнализацией. Вдоль
железнодорожного пути установлены путевые и сигнальные знаки.

Новые железнодорожные лин и.и в зависимости
от значения их в общей сети дорог, а также характера, предполагае-
мых размеров и темпов роста перевозок разделяются в отношении норм
их проектирования на пять категорий. К I категории относятся маги-
страли (линии) или их составные участки, обеспечивающие основные
общегосударственные связи внутри страны или в сообщениях с дру-
гими странами; ко II категории — железнодорожные магистрали,
(линии,) обеспечивающие преимущественно межрайонные грузовые
и пассажирские .перевозки; к III категории — железнодорожные ли-
нии, обеспечивающие преимущественно грузовые и пассажирские пере-
возки местного значения; к IV категории — железнодорожные линии
местного значения,'не имеющие перспективы роста грузонапряженно-
сти до десятого года эксплуатации, а также подъездные пути, нё имею-
щие до десятого года эксплуатации перспективы включения их в со-
став железнодорожных линий общей сети; к V категории — подъезд-
ные и соединительные пути на станциях.

В целом к путевому хозяйству относятся собственно путь со всеми
его сооружениями и устройствами, линейные и промышленные пред-
приятия, ряд хозяйственных организаций и вспомогательных устрой-
ств, обёспечивающих бесперебойную работу железнодорожного пути.
Глава I

ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО

§ 1.	Общие сведения

Назначение земляного полотна и основные требования к нему.
Земляное полотно представляет собой грунтовое сооружение, которое
получается в результате обработки земной поверхности для приведе-
ния ее в состояние, допускающее укладку верхнего строения пути
с требуемой пологостью уклонов и плавностью поворотов.

Непосредственно на земную поверхность путь не укладывают вслед-
ствие ее неровностей. При устройстве рельсового пути приходится
в пониженных местах насыпать грунт, а в повышенных—срезать его,
обрабатывая, таким образом, полосу земли определенной ширины по
всей длине пути. Получающиеся при этом насыпи, выемки вместе с не-
обходимыми для обеспечения их устойчивости связанными с ними во-
доотводными и укрепительными сооружениями в целом и являются
земляным полотном (рис. 1).

Наиболее благоприятен для осуществления перевозок железно-
дорожный путь, проложенный по прямой линии горизонтально или
с пологим спуском в грузовом направлении. Везде, где позволяют
местные условия, именно так и стараются строить путь.

Однако из-за наличия на поверхности земли крутых склонов,
холмов, гор, долин, оврагов, озер, глубоких болот и других препят-
ствий земляное полотно приходится устраивать не только горизон-
тальными, но и наклонными участками (спуски, подъемы) в обоих на-
правлениях; наряду с прямыми участками делают и кривые для обхо-
да препятствий или преодоления их с меньшими затратами.

В местах пересечения железнодорожного пути с ручьями, реками,
каналами и другими водоемами сооружают трубы и мосты. При про-
кладке пути в горной местности вместо чрезмерно глубоких выемок
устраивают тоннели, а при пересечении глубоких оврагов и долин вме-
сто высоких насыпей — виадуки. При пересечении железнодорожных,
трамвайных и шоссейных путей сооружают путепроводы. В необходи-
мых случаях делают подпорные стены и другие укрепительные соору-
жения.

Земляное полотно вместе с искусственными сооружениями служит
непрерывной опорой для верхнего строения пути. Этим и определяются
основные требования к земляному полотну — постоянная надежная
его устойчивость, прочность, долговечность.

Для предупреждения значительных и неравномерных* остаточных
деформаций под действием нагрузок, атмосферных и других факторов
земляное полотно сооружают из малодеформирующцхся грунтов, над-
лежащим образом уплотняя их, и обеспечивают его необходимыми
водоотводными устройствами.
Земляное подртно должно быть достаточно экономичным: расходы
ца его эксплуатацию с учетом амортизации и-капитальных затрат На
его сооружение должны быть наименьшими.

Виды земляного полотна и его конструктивные элементы. В за-
висимости от того, насыпали или срезали грунт при устройстве зем-
ляного полотна, на его протяжении образуются насыпи и вы-
емки.'

На косогорных участках может получиться полунасыпь
(рис. 2), п о л у в ы е м к а (рис. 3) или полунасыпь-полу-
выемка (рис. 4).

Места перехода земляного полотна из насыпи в выемку и другие
места, где земляное Аолотно на коротком протяжении проходит в уров-
не с земной поверхностью, которую только планируют, но не срезают
й не досыпают, называют нулевыми местами (см. рис. 1).

Рис. 1. Общий вид земляного полотна
Рис. 2. Полунасыпь

Рис. 3. Полувыемка

За исключением нулевых мест, земляное полфтно в уровне с зем-
ной поверхностью не устраивают даже тогда, когда рельеф местности
позволяет это, так как такие участки пути сильно заносятся снегом;
в таких местах устраивают насыпи высотой не менее толщины снеж-
ного покрова'в данном районе.

Полоса земли, на которую опирается насыпь, является ее осно-
ванием (рис. 5).

Площадку земляного полотна, на которую укладывают верхнее
строение пути, называют основной площадкой.

Линию сопряжения основной площадки с откосом называют
бровкой основной площадки, а линию сопряжения
откоса с основанием — подошвой откоса.

Поверхности уступов на откосах насыпей, а, также полосы между
подошвой откоса и ближайшим водоотводным устройством, напри-
мер канавой, называют бермами.

Высот о й насыпи считают расстояние от уровня ее бро-
вок до основания по оси земляного полотна; глубиной выем-
к и считают расстояние от уровня бровок основной площадки до, точ-
ки пересечения оси земляного полотнам линией, соединяющей бровки
откосов выемки (рис. 6). Горизонтальную проекцию линии откоса на-
зывают заложением откоса, а отношение вертикальной про-

Рис. 4. Полунасыпь-полувыемка


Рис. 5. Насыпь однопутного участка (штриховыми линиями показано верхнее
строение):

Нн —высота насыпи; точка А показывает положение оси трассы железнодорожной линии

екции откоса к горизонтальной его проекции носит название к р у-
тизны откоса.

Основной площадке земляного полотна придают очертание, при
котором исключается возможность застоя воды на ней и вместе с тем
обеспечивается возможность раскладки шпал или готовых звеньев пу-
ти при сооружении железной дороги перед балластировкой без пов-
реждения земляного полотна.

На однопутных линиях основная площадка имеет форму трапеции,
у которой средний элемент шириной 2,3 м поднят над уровнем бровок
земляного полотна на 0,15 м (см. рис. 5). Такая форма основной пло-
щадки позволяет при строительстве пути уложить на ней шпалы с
рельсами, чтобы подавать поезда с балластом, а размер 2,3 м (не-
сколько меньший длиЯы шпалы) исключает образование замкнутого
углубления от вдавливания шпалы в грунт земляного полотна. На
двухпутных линиях/основной площадке придают форму треугольника,
вершина которого на 0,2 м выше уровня бровок (см. рис. 6).

Трапецеидальную или треугольную призму, которая получается
выше уровня бровок, называют сливной призмой; ее форму
и размеры на насыпях и в выемках делают одинаковыми.

бровка откоса

Высота сливной
призмы

i ъм бровка основной.
основная \ площадке^ кювет

Рис. 6. Выемка двухпутного участка:

Ни—-глубина выемки; А — положение оси трассы железнодорожной линии; С — положе-,
ние оси трассы соответствующего пути
В скальных и дренирующих грунтах основную площадку однопут-
hoi о и двухпутного земляного полотна устраивают горизонтальной.

Ширину основной площадки земляного полотна устанавливают
с таким расчетом, чтобы от низа откоса балластной призмы (с каждой
ее стороны) до бровки основной площадки получалась не закрытая
верхним строением обочина достаточной ширины, необходимая для
обеспечения устойчивости балластной призмы и самого земляного
полотна, для прохода по ней работников железных дорог и размещения
при работах путевых материалов, инструмента и легких машин и обо-
рудования. Как правило, ширина обочины должна быть 0,6—0,7 м
(на эксплуатируемых дорогах допускаются обочины шириной не ме-
нее 0,5 м).

При устройстве и содержании земляного полотна учитывают, что
устойчивость грунтов и их способность выдерживать определенные
нагрузки в значительной степени снижаются при намокании. Кроме
того, при больших скоростях течения поверхностных вод может про-
исходить размыв грунтов. Поэтому для обеспечения устойчивости зем-
ляного полотна делают водоотводные устройства в виде разного рода
канав и дренажей, а откосы укрепляют.

Для осушения оснований насыпей на болотистых местах устраи-
вают продольные канавы: в равнинной местности — с обеих сторон
полотна, а на косогорных 'участках — только g верховой стороны.
В местах, где насыпь сооружена из местного грунта, взятого рядом
с ней, для отвода воды от полотна используют образованные при этом
котлованы, называемые резервами (см. рис. 1), придавая дну
их необходимые уклоны.

Грунт, вынутый при устройстве выемки, укладывают в ближайшие
участки насыпи, а если в том нет необходимости, то отсыпают с обеих
сторон выемки в правильные призмы, называемые кавальерами.

В выемках G каждой стороны основной площадки устраивают про-
дольные канавы, называемые кюветами (ем. рис: 6). Кроме'
того, для перехвата и отвода в пониженное место притекающих к вы-
емке поверхностных вод на верховой стороне вдоль ее . откоса за ка-
вальером прокладываю! нагорную канаву.

Во избежание стока воды на откос выемки g полосы, расположен-
ной между кавальером и бровкой верхового Откоса, на этой полосе
делают присыпку грунта — банкет с уклоном в сторону от от-
коса и выкапывают продольную забанкетную канаву, которая
отводит стекающую по поверхности банкета воду вдоль пути (см. рис, I).

Характеристики грунтов земляного полотна. Грунтами в строи-
тельной практике принято называть все горные породы, слагающие
поверхностные слои земной коры. Грунты служат и основанием для
земляного полотна, и материалом для его сооружения.

При положительных температурах грунт может сос-
тоять из трех так называемых фаз: твердых минераль-
ных частиц, образующих скелет грунта, воды и возду-
ха, и л и . из двух: твердых частиц и воды. При от-
рицательных температурах в состав грунта входят не только минераль-
ные частицы, вода и газы, но. й л ед.
Твердые частицы грунта в зависимости от их круп-
ности разделяются на следующие фракции:

Галечные, щебеночные (крупнообло-
мочные)
Гравийные

Песчаные крупнозернистые

»	среднезернйстые

»	мелкозернистые

Пылеватые

Глинистые

100—10 мм

10—2	»

2—0,5 >

0,5—0,25 »
0,25—0,05 »
0,05—0,005 >
менее 0,005 »

Галечные, вравийные, крупно- и среднезернистые песчаные частицы
придают грунтам хорошую водопроницаемость, относительно малую
. сжимаемость, высокое сопротивление сдвигу. Пылеватые частицы
обладают большой подвижностью при насыщении водой. Значитель-
ное содержание их резко ухудшает качество грунта: придает ему спо-
собность к расползанию и снижает сопротивление сдвигу.

Форма глинистых частиц преимущественно чешуйчатая; толщина
частицы в десятки раз меньше ее размеров в двух других измерениях.
В связи с такой формой и весьма малыми размерами частиц (менее
0,005 мм) глинистые грунты обладают большой суммарной поверх-
ностью частиц, достигающей нескольких квадратных метров на 1 см3.

Глинистые частицы являются продуктами химического^ выветри-
вания горных пород, а более крупные частицы грунтов образуются
в результате физического разрушения пород.

В сухом* состоянии глинистый грунт становится твердым. По мере
увлажнения твердость постепенно теряется, и, начиная с определен-
ной влажности, грунт становится пластичным; в таком состоянии об-
разцу грунта можно придавать разную форму. При дальнейшем ув-
лажнении грунт приходит в текучее состояние.

Принято считать границей перехода из твердого состояния в пла-
стичное такую его влажность TFP, %, при которой раскатываемый
между ладонями жгут грунта начинает распадаться на кусочки только
при диаметре-около 3 мм. Соответственно и влажность называется
границей раскатывания. ~ ,

Границей текучести называют такую влажность №т, %, при кото-
рой? грунт становится тестообразным и конус с углом заострения
30° массой 76 г погружается в него за 5 с.

Разница между границей раскатывания и границей текучести
Гп =	называется числом пластичности.

Состояние глинистого грунта, имеющего фактическую влажность И?,
оценивается по его консистенции В, под которой понимается следую-
щее соотношение:

Вода в грунте может находиться в связанном с тверды-
ми частицами или в свободном виде. Если4поры грунта не полностью
заполнены водой, то в них всегда имеется водяной пар, который пере-
двигается из областей с повышенным давлением в области с более низ-
ким ‘ давлением.	,
Связанная вода удерживается на поверхности твердых
минеральных частиц силами молекулярного притяжения. Молекулы
воды, непосредственно примыкающие к частице грунта, оказываются
настолько прочно связанными с ней, что их считают входящими в со-
став самой частицы, — это прочно связанная, или гигроскопическая,
вода. За слоем гигроскопической воды вокруг твердой минераль-
ной частицы находится сЛой воды в виде обволакивающей частицы
пленки (пленочная вода). Пленочная вода удерживается также моле-
кулярными силами,, быстро убывающими по мере удаления от поверх-
ности частицы (это рыхлосвязанная вода). Пленочная вода не стекает
под влиянием силы тяжести, ее нельзя стряхнуть с частицы грунта.
Пленочная вода перемещается в грунте, по направлению от толстых
пленок к тонким. Интересной особенностью пленочной воды является
то, что ближайшая к частице часть ее замерзает при температуре от
— 1 до — 10°С.

Вода, заполняющая поры в грунте за пре-
делами воздействия сил молекулярного
притяжения, частиц и перемещающаяся независимо от этих сил,
является свободной.

Свободные воды в грунте атмосферного происхождения, не имею-
щие постоянного горизонта, называют верховодкой, а грунтовые во-
ды с более или менее установившимся горизонтом — гравитационными
и капиллярными.

Грунтовые воды могут быть безнапорными, когда они находятся
лишь в части толщины водоносного пласта, или напорными, когда
они заполняют все поперечное сечение водоносного пласта и находят-
ся под гидростатическим давлением; если пробурить скважину или ко-
лодец через верхний водонепроницаемый слой, то напорная вода под-
нимется в скважине или колодце выше потолка водоносного слоя.

Гравитационная вода перемещается в грунте под действием силы
тяжести. Если вырыть в грунте колодец и не выкачивать из него воду,
то вода в нем установится на уровне гравитационной свободной
воды.

Капиллярная вода в тонких порах грунта перемещается под дейст-
вием капиллярного натяжения. Обычно капиллярная вода связана
с наличием в грунтах гравитационной воды. Капиллярным поднятием
влаги объясняется, например, сырость стен в нижних этажах зданий,
где не сделана или плохо сделана гидроизоляция. Капиллярная влага
может оказаться в грунте и в подвешенном состоянии вне связи с гра-
витационной водой (например, от просочившейся в грунт дождевой
воды).

Способность грунта пропускать через поры воду под влиянием ка-
пора называется водопроницаемостью. Движение гравитационной воды
сквозь поры грунта называется фильтрацией. ______-

Коэффициент фильтрации k определяют при напоре, равном еди-
нице длины, и при пути фильтрации воды в грунте, равном также еди-
нице длины.

Коэффициент фильтрации воды в грунтах определяют с помощью
прибора (рис. 7). Чем больше напор //, тем больше будет скорость v
Рис. 7. Схема прибора для определе-
ния коэффициента фильтрации воды
в грунтах

движения водь!; чем длиннее путь
L фильтрации при одном и том же
напоре, тем скорость и будет мень-
ше. Эта связь выражается зависи-
мостью

’и=/еА-=/г/.	(1)

Отношение у — I называют
гидравлическим градиентом. Сле-
довательно, коэффициент фильтра-
ции k равен скорости фильтра-
ции воды через грунт при гид-
равлическом градиенте, равном
единице.

Ориентировочно коэффициенты фильтрации для некоторых ви-
дов грунтов можно принимать следующими:

Гравий с песком	150—75 м/сутки
Песок крупный гравелистый	100—50	»
» крупный *	75—25	>
, » средней крупности	25-10	»
» мелкий	10—2	»
Супесь	0,70—0,20 »
Суглинок	0,40—0,005 »
Глина	0,005 и менее

Из-за малого коэффициента фильтрации глинистых грунтов уст-
ройство дренажей в них во многих случаях оказывается недостаточно
эффективным или совсем неэффективным.

Таблица I

Гранулометрический состав крупнообломочных и песчаных грунтов

Виды грунтов	Содержание частиц грунта по крупности, % от массы сухого грунта
Крупнообломочные  Щебенистый (при преобладании ока- танных частиц — галечный)  Дресвяный (при преобладании ока- танных частиц — гравийный)  Песчаные  Гравелистый песок  Крупный песок  Средней крупности песок  Мелкий песок  Пылеватый песок	Крупнее 10 мм более 50%  »	2 »	»	50%  »	2 »	»	25%. но менее  50%  Крупнее 0,5 мм более 50%  »	0,25	»	»	50%  »	0,1	»	»	75%  1	»	0,1	»	менее	75%
_гП ри родные грунты состоят из смеси вышеуказанных
фракций (см. стр. 12) и разделяются на несвязные (крупнообломоч-
ные, песчаные) и связные (табл. 1 и 2).

Таблица 2

Гранулометрический состав связных грунтов

Вид грунтов	Содержание частиц, % по массе				
	песчаных (2—0,05 мм)		пылеватых (0,05—0,005 мм)		глинистых (мельче 0,005 мм)
Супесь легкая	Крупнее 0,25 больше 50%	мм	—		3-6
» тяжелая	Крупнее 0,25 меньше 50%	мм	—		6—10
> пылеватая	—		Больше, чем ных	песча-	3—10
Суглинок легкий	Больше, чем тых	пылева-	—		10—20 .
>	тяжелый	То же		—		20—30
»	легкий пы-  леватый  Суглинок тяжелый пылеватый			Больше, чем ных То же	песча-	10—20  20—30
Глина песчаная (то- щая)	Больше, чем тых<	пылева-	—		30—40
Глина пылеватая  » полужирная  » жирная	—		Больше, чем ных '	песча-	30—40  40—60  Более 60

Сыпучие, или несвязные, грунты в сухом и водонасыщенном состоя-
ниях не обладают связностью; они могут быть устойчивы только при
наклонных откосах. Крутизна откосов зависит от сил внутреннего
трения между частицами грунта. При небольшой влажности в этих
грунтах появляется небольшая связность, обусловленная капилляр-
ными силами, но величина ее так мала, что практического значения не
имеет.

Связными называют такие грунты, частицы которых имеют сцепле-
ние одна о другой, вследствие чего эти грунты способны сопротивлять-
ся сдвигу и растяжению. Связные грунты резко меняют свою консис-
тенцию в зависимости от количества содержащейся в них воды. Несу-
щая способность грунтов по мере увлажнения сильно снижается.

. Кроме глин, песка и смешанных из них грунтов (суглинков, су-
песей), при сооружении и эксплуатации земляного полотна встречают-
ся и другие грунты.

Скальные грунты, к которым относят изверженные, метаморфиче-
ские и осадочные породы с жесткой связью между зёрнами, залегают
в виде сплошного массива или трещиноватых слоев. В зависимости
от прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии к скальным
15
грунтам относят породы, имеющие предел прочности не менее 49 X
X 1Q6 Па (150 кгс/см2) (граниты базальты, диориты и другие породы).

К полускальным грунтам ,(мягкие скалы) относят породы с мень-
шим пределом прочности (мергели, песчаники) или имеющие проч-
ность не менее 49 • 10б Па, но размягчающиеся и растворимые в воде
(гипс, гипсовые песчаники).

Лёсс — тонкозернистый грунт обычно желтоватых оттенков, со-
стоящий из мельчайших зерен кварца, глинистых минералов и угле-
кислого или сернокислого кальция; грунт очень пористый, объем пор
составляет 46—55%. всего объема грунта. Размеры частиц лёсса
0,05—0’005 мм (редко больше), но не крупнее 0,25 мм. Масса грунта
пронизана тонкими видимыми глазом вертикальными порами, поэто-
му такие грунты называют макропористыми. Частицы сцементированы
друг с другом слоями. Частицы грунта в сухом состоянии обладают
высоким сцеплением; грунт способен в течение продолжительного
времени удерживать почти вертикальные откосы. Особенностью лёсса
является его просадочность: при насыщении водой соли, кальция рас-
творяются, связность частиц грунта теряется и при неизменной на-
грузке даже' под влиянием собственного веса грунт заметно проседает
за счет сжатия пор (при влажности более 10%).

Лёссовидные грунты отличаются от лёсса меньшим числом макро-
пор, присутствием песка, извести или другими признаками (например,
лёссовидные суглинки содержат меньше солей, правильность верти-
кального расположения пор в них часто нарушена, они более плотны).
Лёссовидные грунты под защитой дерна сверху тоже хорошо держат-
ся при вертикальных откосах.

Мергели — грунты, представляющие собой смесь глины и извест-
няка. Мергели сильно поглощают воду, разбухают, плохо держат
откосы.

Меловые грунты содержат 50—60% и более углекислой извести. Мел
быстро насыщается водой и плохо ее отдает. Намокший мел быстро вы-
ветривается и растрескивается; такие грунты дают массовые сплывы.

Гипсоносные грунты содержат в себе гипсы; в состоянии-, насыщен-
ном водой, такие грунты плывут. Вода выщелачивает гипсы из отдель-
ных прослоек их, вызывая провалы земной поверхности (карст).

Илы — водные отложения мельчайших- частиц; это грунты сильно
сжимаемые, обладающие весьма низкой несущей способностью.

Засоленные грунты (солончаки, солонцы) содержат более 0,3%
легкорастворимых солей от массы сухого грунта. Эти грунты резко те-
ряют свою прочность при увлажнении.

Чернозем содержит большое количество гумуса (органические при-
меси), пылеватых и глинистых фракций, обладает большой влагоём-
костью, набухаемостью; при увлажнении теряет прочность на сжатие.

Торф — органо-минеральная масса, содержащая более 60% (по
массе) растительных остатков; опасен тем, что в сухом состоянии воз-
можно его возгорание; обладает очень большой сжимаемостью.

Для устройства. насыпей примени ю_т
грунты преимущественно > песчаные и су-
песчаные, т. е. так называемые дренирующие. Связные (недрс-
16
пирующие или слабо дренирующие) грунты можно укладывать в зем-
ляное полотно, если их естественная влажность не выше влажности,
соответствующей границе раскатывания плюс одна четверть числа
пластичности (W7 = Wp + О^б^д).

При технико-эйономической целесообразности допускается возве-
дение насыпей из глинистых грунтов с влажностью, достигающей пре-
дела раскатывания плюс половина числа пластичности (IT Wp +
+ 0,5№п), но в этом случае в верхней части насыпи делается песча-
ная подушка.

Возведение насыпей из жирных глин, меловых, трепельных и
тальковых грунтов, как правило, не допускается.

Лёссы и лёссовидные грунты пригодны для возведения насыпей
(кроме подтопляемых), но при этом необходимо разрушить их структу-
ру, раздробить комки и тщательно послойно уплотнить грунт с увлаж-
нением его в необходимых случаях.

Не допускается укладывать в насыпь торф, илистые грунты и грун-
ты, содержащие гипс, а также засоленные трунты при содержании
легкорастворимых солей более 10% по массе при хлоридном и сульфат-
но-хлоридном засолении и более 8% при сульфатом и содовом засо-
лении.

Насыпи отсыпают преимущественно из однородных грунтов. При
необходимости отсыпки насыпи из неоднородных грунтов принимают
меры, исключающие возможность застоя воды в теле насыпи, в част-
ности соблюдают следующие условия:

поверхностям слоев из менее дренирующих грунтов, расположенных
под слоями из более дренирующих, придают уклон не менее 4% от
оси насыпи к краям;

поверхности слоев из более дренирующих грунтов, расположенных
под слоями из менее дренирующих, делают горизонтальными;

откосй из более дренирующих грунтов не прикрывают менее дре-
нирующими грунтами.

§ 2.	Поперечные профили земляного полотна

Классификация поперечных,профилей. Поперечным про-
филем земляного полотна называется поперечный
разрез его вертикальной плоскостью, перпендикулярной оси полот-
на. Поперечные профили по условиям их применения делят на типо-
вые и индивидуальные; типовые профили делят на нормальные и спе-
циальные.	.	•

Типовыми поперечными профилями земля-
ного полотна называют профили, проверенные многолетним опытом,
применяемые при высоте насыпей и глубине выемок до 12 м при на-
дежном основании с поперечным уклоном не круче 1:3 из наиболее
часто встречающихся грунтов удовлетворительного качества в обыч-
ных геологических и гидрогеологических условиях без специальных
расчетов.

Типовые профили, имеющие повсеместное применение, называют
нормальными, а профили, имеющие применение лишь в определенных
районах с особыми условиями ^вечномерзлые грунты, скальные грун-
ты, подвижные пески, лёссовые грунты и т. п.), называют специаль-
ными.

Поперечные профили земляного полотна, разработанные по от-
дельным проектам для условий, в которых типовые пррфили неприме-
нимы, называют индивидуальными. Такие профили разра-
батывают при глубине выемок или высоте насыпей более 12 м на осно-
ве инженерно-геологических обследований и расчетов. Индивидуально
проектируют также земляное полотно и при меньшей глубине выемок
и высоте насыпей в следующих случаях:

выемки, располагаемые на косогорах круче 1 : 3, а также в небла-
гоприятных инженерно-геологических условиях (в переувлажнен-
ных грунтах, при вскрытии водоносных горизонтов, на участках
оползневых и неустойчивых косогоров, в толще лёссовидных грун-
тов, при наклонном залегании пластов горных пород, прорезаемых
выемкой, с уклоном их круче 1 : 3 в сторону полотна);

насыпи в пределах болот I и Ш типов глубиной более 4 м и болот
II типа глубиной более Зм, а также при поперечном уклоне дна болот
1 типа круче 1 : 10, II типа — 1 : 15, III типа — 1 : 20;

при разработке выемок массовым взрывом на выброс или способом
гидромеханизации;

при наличии пучинистых мест;

насыпи, сооружаемые в неблагоприятных инженерно-геологиче-
ских условиях (на косогорах круче 1 I 5, на неустойчивых и оползне-
вых косогорах, на слабых и мокрых основаниях, при воздействии волн,
на пересечении озер, болот глубиной более 3—4 м, староречий, пойм
рек, крутых балок);

насыпи, возводимые способом гидромеханизации; земляное полот-
но, устраиваемое в районах вечномерзлых грунтов, на участках е на-
личием подземных льдов, бугров пучения, наледей и других небла-
гоприятных мерзлотных явлений, на участках с возможным развити-
ем оползней, обвалов, осыпей, каменных россыпей, снежных лавин,
селей, карстов, в районах землетрясений с сейсмичностью 7 баллов
и более.

Типовые нормальные поперечные профили земляного полотна.
Форма основной площадки земляного полотна показана на рис. 5 и 6.
Ширина основной площадки определяется размерами укладываемой
на нее балластной призмы и шириной обочин, а на двухпутных и много-
путных линиях она зависит еще и от расстояния между осями путей.

При строительстве в дореволюционное время ширина земляного
полотна принималась 5,55 м. В 1946 г. была установлена норма шири-
ны основной площадки однопутного земляного полотна 5,8 м, а в
1960 г. — 6,5 м.

Согласно Правилам технической эксплу-
атации железных дорог Союза ССР (ПТЭ) ш и-
рина земляного полотна поверху на пря-
мых участках должна быть не м е н ее : на одно-
путных линиях — 5,5 м, на двухпутных — 9,6 м, а в скальных и
дренирующих грунтах — соответственно 5 и 9,1 м. В настоящее вре-
18
мя при новом

строительстве
действуют норм ы
размеров основ-
ной площадки,
земляного полотна (табл.
3), установленные в
1977 г. Строительными
нормами и правилами
(СНиП 11-39-76 «Же-
лезные дороги колеи
1520 мм. Нормы проек-
тирова н и я»). Показате-
ли, по которым строя-
щиеся линии делят на
категорий, приведены на
стр. 6 учебника.

В кривых участках

Таблица 3

Ширина основной площадки земляного полотна
вновь строящихся линий на прямых участках

Категория линии, подъезд- ного пути	Число глав- ных путей		2	  Ширина основной площадки, м, при использовании грунтов	
		глинистых и не- дренирующих песков мелких и пылеватых	скальных, круп- нообломочных  ' и песчаных дренирующих
1	2	11,1	10,1
I	Г	7	6
11	1	6,5	5,8
III	1	6	5,2
IV	1	5.5	5
V	1	5,5	5

пути из-за возвышения наружного рельса увеличивается ширина
балластной призмы понизу, поэтому земляное полотно о наружной
стороны кривой уширяют в зависимости от ее радиуса и катего-
рии дороги (табл. 4).

Нормальны _е размеры ширины основ-
ной площадки земляного _ полотна на эксплуатируемой
сети со гла ено утвержденным МПС 13 ноября 1967 г.
типовым поперечным профилям балластной
призмы указаны в табл. 5. Такая ширина основной площадки
определяется необходимостью разместить на ней балластную призму,
имеющую размеры, установленные типизацией верхнего строения
пути, при достаточных размерах обочин.

На двухпутных и многопутных участках ширину основной пло-

щадки земляного полотна увеличивают по сравнению с однопутными

на величину расстояния между осями путей; в прямых на двухпут-
ных линиях это расстояние составляет 4100 мм, а в кривых увеличи-
вается в соответствии с Указаниями по применению габаритов

приближения строений
(ГОСТ 9238—73). Основ-
ную площадку земляно-
го полотна у больших
железнодорожных мос-
тов уширяют на 0,5 м
на протяжении 10 м от
задней грани устоев, а
на протяжении после-
дующих 15 м постепен-
но сводят до нормаль-
ной ширины.

Типовые по-
перечные про-

Таблица 4

Увеличение ширины основной площадки
земляного полотна в кривых участках пути

Линии I, II и III категорий		Линии IV и V категорий	
Радиус кривой, м	Уширение, м	Радиус кривой, м	Ушире- ние, м
3000 и более	0,10	2000 и более		
2500-1800	0,20	1800—1200	0,10
1500-700	0,40	1000-700	0,20
600 и менее	0,50	600 и менее	0,30
Таблица 5 фили насыпей из _ глини-

Ширина основной площадки
земляного полотна
на эксплуатируемой сети, м

Тип верхнего строения пути	Однопут- ные линии	Двухпу-- н'ые линии
Особо тяжелый	7,5	11.6
Тяжелый	7,0	Н,1
Нормальный	j6,5	10,5

стых грунтов, мелких и пылева-
тых песков и легковыветриваю-
щихся скальных пород для строя-
щихся линий I категории показа-
ны на рис. 8 и 9.

Для улучшения условий устой-
чивости откоса насыпи и предотвра-
щения воздействия находящейся
в резервах и канавах воды на тело
насыпи оставляют от подошвы от-
коса насыпи до бровки резерва или
канавы берму шириной, как прави-
ло; не менее 3 м. На линиях I и II

категорий при сооружении насыпи под один путь ширину бермы с
одной стороны насыпи увеличивают на величину расстояния ме^кду
осями главных путей на двухпутных линиях (в прямых,, участках на
4100 мм) во избежание затруднений при сооружении второго пути
в будущем.

При поперечном уклоне местности круче 0,08 продольную водоот-
водную канаву у насыпей устраивают только с нагорной стороны.

Профиль насыпи высотой от 2 до 6 м отличается от профиля, .по-
казанного на рис. 9, однообразной крутизной откоса 1 : 1,5 на всей
высоте насыпи (насыпь в обоих случаях из одних и тех же грунтов).

Для того чтобы резерв служил водоотводом, дну его придают про-
дольный уклон не менее 0,003 (в затруднительных случаях 0,002).
В поперечном разрезе дно резерва планируют с уклоном в сторону от
полотна 0,02, ес'ли ширина резерва по дну не более 10 м; при более
широких резервах поперечные уклоны их дна принимают такой же
крутизны, но направлены они от откосов резерва к его оси. Откосам
резерва со стороны пути придают уклон не круче 1 : 1,5, а с полевой
стороны — 1:1. Воду из резервов выпускают в пониженные места
к мостам % трубам. При поперечном уклоне местности круче 1 : 10
резервы закладывают с нагорной стороны.

Крутизну откосов насыпей высотой не более 12 м назначают 1 : 1,5
при отсыпке их из скальных слабовыветривающихся пород, гравия,

Рис. 8. Типовой нормальный поперечный профиль насыпи высотой до 2 м без ре*
зервов при поперечном уклоне основания не круче 1 :5
Рис. 9. Типовой нормальный поперечный профиль насыпи высотой 6—12 м с ре-
зервами

гальки, щебенистых и дресвяных грунтов, песка-гравелистого, круп-
ного и средней крупности, шлака металлургического. При устройстве
насыпей из мелких и пылеватых.песков, глинистых грунтов, в том чис-
ле из лёссов и лёссовидных грунтов, крутизну откосов принимают
1 : 1,5 до высоты 6 м, а при более высоких насыпях в верхней их части
(на указанную высоту) откосы имеют крутизну 1 : 1,5, а в нижней
(на остальную высоту) 1 : 1,75 (см. рис. 9).

Откосы конусов насыпи в плоскости сопряжения с боковыми гра-
нями необсыпных массивных устоев мостов на высоте до 6 м ниже бров-
ки насыпи принимают не круче 1 : 1,25, на высоте следующих 6 м —
не круче 1 : 1,5 а ниже (т. е. при общей высоте насыпи более 12 м) —
по индивидуальному проекту, но не круче 1:1,75. Откосы конусов об-
сыпных устоев и устоев железобетонных рамных и свайно-эстакадных
мостов, а также всех мостов в пределах подтопления (до расчетного
уровня воды) устраивают не круче 1 : 1,5.

Основание под насыпи готовят следующим образом. При попереч-
ном уклоне местности до 1 : 10 на нулевых местах под насыпями высо-
той до 0,5 и удаляют дерн во избежание просадок- при его гниении
в дальнейшем. При крутизне уклона от 1 : 10 до 1 : 5 и высоте насыпи
до 1 м во избежание оползания навыпи в сторону дерн снимают, а
если насыпь будет высотой более 1 м, то-вспахивают полосу в пределах
ее основания. При поперечном_уклоне от 1 : 5 до 1 : 3 на всю ширину
основания насыпи на поверхности земли делают уступы шириной до
4 м, но не менее 1 м каждый с уклоном 0,01—0,02 в направлении паде-
ния склона (рис. 10).

а)	‘	7,оо.

Рис. 10. Поперечный профиль насыпи при поперечной крутизне основания от 1:5
до 1:3 (а — с нарезкой бермы; б — с засыпкой пазухи)
Рис, 11. Поперечный профиль верхней части насыпи из глинистых грунтов с влаж«
ностью от №p + 0,25U7n до и7р+0,5№п с песчаной подушкой

Бермы с нагорной стороны делают или срезкой грунта (рив. 10, а),
или засыпкой пазухи между подошвой откоса насыпи и бровкой водо-
отвода (рис. 10, б) в зависимости от местных условий.

Поперечные профили насыпай из глинистых грунтов с влажностью
от Ц7р + 0,25Wn до + 0,5 №п отличаются тем, что верхняя их
часть на высоту 0,6—0,8 м представляет собой подушку из песка с ко-
эффициентом фильтрации более 3 м/сутки шириной по верху 6 м
или из мелкозернистого песка шириной по верху 6,6 м (рис. 11).
' Устройство сливной призмы земляного полотна при песчаных грун-
тах не требуется, поэтому высота подушки увеличивается на величину
h (соответствующую высоте сливной призмы) относительно уровня
бровки основной площадки по продольному пррфилю.

Очертания и размеры нормальных поперечных
профилей выемок зависят от рода грунта, в котором их
устраивают. Крутизна откосов выемок в крупнообломочных грунтах,
глинах, суглинках, супесях и песках однородного4напластования
принята 1 : 1,5. На рис. 12 показан поперечный профиль выемки в
супесях, суглинках и тощих глинах однородного напластования.

Воду из кюветов отводят вдоль пути в понижейные места за пре-
делы выемки. Кюветы делают шириной по дну 0,4 м и глубиной не
менее 0,6 м. Продольный уклон кюветов, как правило, одинаков в ук-
лоном полотна, но не менее 0,002. В водораздельных точках допускает-
ся уменьшать глубину кюветов до 0,2 м в сохранением ширины кюве-

5

менее Qfi

-1

7.0

iteTieeeeOJ
Не менее 5,0

Ору слабы* ерирто*
Бн+Щ/вш Оыетш.
НО не менее ЩОм

Бровки

„ сп БаЙашр

Не менее ЭД

Рис. 12, Типовой нормальный профиль выемки
та по дну и по верху без изменений. Откосу кювета со стороны основной
площадки придают крутизну 1 : 1, а противоположному откосу, яв-
ляющемуся продолжением откоса выемки, — крутизну 1 : 1,5.

Кавальеры закладывают на расстоянии не менее 5 м от бровки
откоса выемки, если грунты твердые сухие. При слабых, а также
увлажненных грунтах это расстояние увеличивают до величины 5 Н-
+ Н), где Н — глубина выемки в метрах, но не менее чем до 10 м.
Высота кавальеров, как правило, не превышает 3 м. Крутизна отко-
сов кавальеров и банкетов 1: т 1 : 1,5.

Между подошвой кавальера и бровкой откоса выемки с верховой
стороны поверхность грунта обрабатывают так, чтобы поверхностные
воды с этой полосы, называемой обрезом, не стекали на откос выемки.
Для этого отсыпают банкет высотой не более 0,6 м на расстоянии не
менее 1 м от бровки откоса выемки и придают его поверхности уклон
0,02—0,04 в сторону специально устраиваемой забанкетной канавы
(см. рис. 12). Глубина забанкетных канав 0,3 м, ширина по дну 0,3 м.

Допускается планировать обрез с уклоном в сторону выемки с об-
севом спланированной поверхности травами. В этом случае вода с об-
реза стекает по откосу выемки в кювет, для чего откос соответственно
укрепляют.

На косогорах круче 1 : 5 банкеты и забанкетные канавы не устраи-
ивают; воду с обреза в таких случаях отводят в кювет.

Для обеспечения стока воды по низовому обрезу в сторону от вы-
емки кавальер с этой стороны выемки отсыпают с разрывами шириной
понизу не менее 1 м через каждые 50 м в пониженных местах.

Для перехвата воды, стекающей по косогору к выемке, и отвода
ее за пределы выемки выше кавальера с верховой стороны устраивают
нагорную канаву. Расстояние а от подошвы кавальера до бровки отко-
са нагорной канавы принимают обычно в пределах 1—5 м, чтобы воз-
можные отложения снега за кавальером не покрывали канаву. По-
перечные размеры нагорной канавы определяют расчетом так, чтобы от
уровня бровки откоса канавы до расчетного горизонта воды в ней было
не менее 0,2 м, но во всех случаях ширину ее по дну назначают не ме
нее 0,6 м, глубину тоже не менее 0,6 м. Продольный уклон нагорной
канавы делают не менее 3°/00.

Нормальный поперечный профиль выемки в грун-
тах из щебня, гравия и чистого крупного
или с р е*Ь и е з е р н и с т о г о песка имеет отличия от профиля,
изображенного на рис. 12. Основную площадку земляного полотна
устраивают горизонтального очертания на таком уровне, чтобы была
соблюдена установленная нормами толщина балластного слоя.

Переустройство существующего однопут-
ного земляПого полотна в двухпутное про»
изводят с соблюдением норм, установленных для двухпутного по-
лотна, но С ^учетом особенностей, вытекающих из того, что земляное
полотно сооружалось не сразу под два пути. Эти особенности заклю-
чаются в необходимости обеспечить надежный сток воды с основной
площадки существующего и присыпанного земляного полотна
(рис. 13).
Рис. 13. Поперечные профили земляного полотна при устройстве второго пути без
смещения оси первого пути в одном с ним уровне:

а —выемка; б — насыпь; d—толщина слоя дренирующего грунта; СПР — существующая
отметка подошвы рельса; ППР — проектная отметка подошвы рельса

Присыпку, насыпи под второй путь, устраиваемый на общей насы-
пи с существующей, как правило, производят грунтами, однородными
с грунтами существующей насыпи, или грунтами с лучшими дренирую-
щими свойствами. Присыпаемый грунт послойно уплотняют.

Расстояние от оси второго пути до бровки основной площадки
принимают не менее 3,5 м —при скоростях движения поездов до 120
км/ч или равным 3,75 м — при скоростях движения 121—160 км/ч;
при грунтах, указанных в последней графе табл. 3, это расстояние со-
ответственно равно 3 и 2,25 м.

Верхнюю часть земляного полотна второго пути выше отметки
бровки основной площадки существующего земляного полотна отсы-
лают из дренирующих грунтов, а на участках, где на обочине имеется
слой балласта, часть полотна выше контакта его с подстилающим гли-
нистым грунтом отсыпают тоже из дренирующих грунтов (размер d
на рис. 13).

Во избежание попадания воды в тело насыпи по контакту с присып-
кой под второй путь и для обеспечения монолитности насыпи под оба
пути удаляют растительный слой, балластные «шлейфы» и дерн с от-
коса существующей насыпи со стороны присыпки, пру высоте насыпи
более 1 м на засыпаемом откосе, кроме того, устраивают уступы.

При устройстве выемок под второй путь в благоприятных инже-
нерно-геологических условиях (рис. 13, а) верху основной площадки
придают уклон 0,04 в сторону вновь устраиваемого кювету, а сущест-
вующий кювет засыпают местным грунтом с уплотнением его. В слож-
ных и неблагоприятных инженерно-геологических условиях земляное
полотно второго пути устраивают по индивидуальным проектам.

Типовые специальные поперечные профили земляного полотна.
Выемки в сухих лёссовых грунтах в условиях засушливого клима-
та имеют крутые откосы (от 1 : 0,1 до 1 : 0,5), которые в силу особенно-
стей строения лёссового грунта при сохранении дернового покрова на
обрезе устойчивы. Кроме того, профиль таких выемок отличается от
нормального наличием полки шириной 1—2 м, устраиваемой за кю-
ветом в уровне бровки основной площадки. В лёссовых и лёссовидных
грунтах забанкетные канавы-не делают, чтобы не нарушать дернового
покрова.
24 .
При устройстве выемок в жирных глинах и мелкозернистых
и пылеватых песках (рис. 14) у подошвы откосов за кюветами также
делают горизонтальные полки шириной 1—2 м, необходимые для пре-
дохранения кюветов от засорения осыпающимся песком и частицами
грунта в периоды между очередными очистками осыпей.

В лёссаху лёссовидных и пылеватых супесях и, суглинках у жирных
и пылеватых глинах при их влажности W > Wp + 0,5№D выемки
устраивают по профилю, показанному на рис. 15, т. е. с устройством
песчаной подушки. Высоту Z этой подушки принимают равной поло-
вине глубины сезонного промерзания грунта при оголенной поверх-
ности, но не менее 0,6 м. Размер h учитывает высоту, сливной призмы
и разность в толщине балластного слоя по сравнению с толщиной' его
на примыкающем к выемке участке.

В скальных грунтах выемки имеют почти отвесные откосы —
крутизной 1 : 0,2 при глубине выемки до 6 м и 1 : 0,5 при глубине
ее от6 до 12 м (рис. 16), если скала прочная, т. е. слабовыветривающая-
ся и нет наклона пластов в сторону пути. В прочих скальных грунтах
в зависимости от их свойств, характера их напластования, а также вы-
соты откосов выемки крутизну откосов принимают от 1 : 0,5 до 1 : 1,5.
В крупнообломочных грунтах выемки устраивают с откосами крутиз-
ной от 1 : 1 до 1 : 1,5. Основную площадку земляного полотна в выем-
ках при скальных грунтах делают горизонтальной.

Кюветы в скальных грунтах допускается устраивать прямоуголь-
ного сечения в виде лотка с размерами, обеспечивающими его от пере-
полнения водой. В прочных скалах допускается делаТь всю-площадку

Рис, 15. Поперечный профиль выемки в лёссах, лёссовидных и пылеватых супе-
сях и суглинках, жирных и пылеватых глинах при №>1FP4-0,5№n:

./=>/ уровень профильной бровки земляного полотна
между откосами горизонтальной. Кюветы при этом образуют устройст-
вом бордюров (см. рис. 16) из кладки насухо, обеспечивающих сток
воды из балластной призмы и предохраняющих балласт от размыва.

На дорогах ! и II категорий в скальных выемках глубиной 6—
12 м расстояние от оси крайнего, пути до откоса делают не менее 5 м
в Каждую сторону, на дорогах III категории — не менее 4,6 м. Это
необходимо для беспрепятственной смены шпал. Кроме того, в скаль-
ных выемках через каждые 300 м с каждой стороны в шахматном поряд-
ке устраивают камеры шириной 6 м, глубиной 2,5 м и высотой 2,8 м,
а в промежутках между камерами через ^каждые 50 м делают ниши ши-
риной 3 м, глубиной 1 м и высотой 2 м для укрытия людей и съемных
механизмов.

В выемках при легковыветривающейся скале устраивают полки
шириной 1—2 м на_ уровне бровок основной площадки за кюветами во
избежание засорения кюветов осыпями.

В некоторых районах (например, в Сибири) распространены ио-
лускальные породы (алевролиты и аргиллиты), В естественном состоя-
нии эти породы имеют прочность, позволяющую допустить такие же
крутые откосы, как .и для скальных грунтов. Однако обнаженные
после вскрытия выемок или отсыпки из них насыпей эти
породы под воздействием атмосферных факторов начинают быстро
выветриваться, превращаясь в щебенисто-глинистый материал. По-
этому откосы при таких грунтах делают такой же крутизны, как при
глинистых грунтах.	. s

На участках распространения подвижных песков в районах с за-
сушливым климатом допускается устраивать земляное полотно без
сливной призмы и без кюветов при ширине основной площадки между
откосами не менее 9,5 м. Выемки глубиной до 2 м на этих участках
устраивают раскрытыми на ширину не менее 10 м от оси пути до
бровки откосов выемки в каждую сторону.

На сн^гозанссимых участках, высоту насыпей на перегонах
и промежуточных раздельных пунктах назначают не менее расчетной
толщины снежного покрова, а при направлении господствующих ме-
теле-поземковых ветров под углом более 30° к трассе бровку основной
площадки располагают выше расчетной толщины снежного покрова

Рис. 16. Поперечный профиль выемки глубиной до 6 м в прочной скале на доро-
♦	rax I и II категорий:

/ — камера; 2— бордюр; 3 — ниша
Рис. 17. Поперечные профили земляного полотна на станционных площадках:

а — односкатный на разъездах, обгонных пунктах и промежуточных станциях; б — дву-
скатный на станциях двухпутных линий и в больших отдельных парках; в — пилообраз-
ный (с продольными водоотводными устройствами) на участковых, сортировочных и тех-
нических станциях; / — дно междушпального лотка; 2 — смотровой колодец; 3 — поперечн
ный коллектор d>0,5 м; 4 — продольный водораздел; 5 — основание трубы — утрамбовав-,
ный щебень, слой 20 см; 6 — продольный междупутный лоток; 7 — междушпальные лотов

не менее чем на 0,5 м. Под расчетной понимается такая толщина снеж-
ного покрова, которая может быть превышена на линиях I и II кате-
горий один раз в 100 лет и на линиях III категории — раз в 20 лег.

На станциях, разъездах, обгонных пунк-
тах поперечные профили земляного полотна по высоте проектируют
исходя из отметки верха земляного полотна по оси главного пута.
Общую ширину основной площадки определяют с таким расчетом,
чтобы расстояние от бровки основной площадки земляного полотна
до оси крайнего станционного пути было не менее половины нормы,
указанной в табл. 3, а от оси стрелочных улиц и вытяжных путей —
не менее 3,25 м.	. .	t
Поперечные профили основной площадки земляного полотна на
промежуточных станциях, а также на обгонных пунктах и разъездах
проектируют односкатными (рис. 17, а) или (чаще) двускатными
(рис. 17, 6); на двухпутных линиях уклоны делают в разные стороны
от оси междупутья главных путей, а на однопутных — от оси между-
путья между главным и смежным путями, где намечено сооружение
промежуточной платформы. При значительной ширине площадки при-
меняют пилообразный профиль с поперечными уклонами, направленны-
ми к канавам, кюветам, лоткам, дренажам' или другим водоотводным
устройствам (рис. 17, в).

В районах с небольшим количеством осадков -при скальных и хо-
рошо др'енирующих грун.тах допускается проектировать основную пло-
щадку горизонтальной.

Поперечные уклоны поверхности' земляного полотна I принимают
равными 0,008—0,01 при супесях, песках и других дренирующих
грунтах или 0,01—0,02 (а в отдельных случаях 0,03) при суглинках
и глинах в зависимости от интенсивности осадков в данной местности.
Крутизну откосов насыпей и выемок принимают по тем же нормам,
что и на перегонах.

Земляное Полотно станционных площадок устраивают без резервов
и кавальеров.

Индивидуальные поперечные профили земляного полотна. При ин-
дивидуальном проектировании профили земляного полотна определяют
расчётами для конкретных местных условий. Профили высоких насы-
пей проектируют так, чтобы обеспечить устойчивость откосов при наи-
меньших объемах земляных работ. При этом добиваются, чтобы устой-
чивость была примерно одинаковой для любой части насыпи по ее вы-
соте. Для обеспечения устойчивости откосов при необходимости устра-
ивают бермы (см. рис. 5).

Откосам глубоких выемок (глубиной более 12 м) также придают
очертание, обеспечивающее заданную при расчетах устойчивость.

Земляное полотно у мостов в пределах конусов устоев и за устоя-
ми мостов на длине по верху не менее высотьгустоя плюс 2 м и по низу
на длине не менее 2 м отсыпают из дренирующих грунтов.

§ 3.	Полоса отвода

Полосой отвода называется земельный участок, на котором разме-
щают пути и все другие сооружения и устройства железной дороги.
Ширина полосы отвода устанавливается проектом сооружения дороги
в минимально необходимых размерах для нормальной эксплуатации
дороги в соответствий с действующей Инструкцией о нормах и порядке
отвода земель для железных дорог и использования .полосы отвода.
При этом соблюдают следующие условия.

Расстояние от подошвы 'откоса насыпи или бровки откоса выемки
(а при наличии резервов и водоотводных канав — от ближайших их
крайних точек) до границы полосы отвода должно быть, как правило,'
не менее 2 м, в исключительных случаях — не менее 1 м.
Для размещения переездов, путевых зданий, путепроводов и дру-
гих железнодорожных сооружений необходимо соответствующее уши-
рение полосы отвода.

, Ширина полосы отвода в местах, подверженных снежным зано-
сам, должна быть достаточной для размещения защитных лесонасаж-
дений или постоянных заборов. Аналогично этому устанавливают ши-
рину полосы отвода в местах устройства оградительных живых из-
городей, укрепительных сооружений в поймах и т? д.

На участках, пересекающих массивы движущихся песков, преду-
сматривают пескоукрепительные полосы шириной не менее 100 м с
каждой стороны пути.

В пределах городов граница полосы отвода устанавливается на
'расстоянии не более 2 м от подошвы откоса насыпи или бровки водо-
отводной канавы.

В местах, где вырубка леса может отразиться на устойчивости
склонов гор и косогоров, привести к образованию оползней и сплывов
или вызвать появление селевых потоков, снежных обвалов и за-
носов, прилегающий к железнодорожной линии лес за пределами по-
лосы отвода на ширину до 500 м в полосу отвода не включается, но
выделяется в специальные зоны, в пределах которых его вырубка не
допускается.

На станциях и разъездах расстояние от оси крайнего пути до
границы полосы отвода должно быть не менее Юме уширением в со-
ответствии с проектом для размещения служебно-технических и жилых
зданий и других устройств.

Границы полосы отвода обозначают на местности межевыми зна-
ками, установленными через каждые 250 м на прямых участках и на
всех углах поворота этой границы.

На отдельных слабых участках земляного полотна по согласова-
нию £ местными организациями устанавливают охранные зоны, в пре-
делах которых ограничивают взрыхление почвы под пашни и ого-
роды и поливку их, запрещают прокладку канализации и водопроводов,
а также возведение-других устройств, способствующих увлажнению
грунтов.

§ 4, Водоотводные устройства и соружения

Воздействие поверхностных вод на земляное полотно. Угол вну-
треннего трения грунта, сила сцепления между частицами грунта,-
способность его выдерживать нагрузки при намокании значительно
уменьшаются. При превышении определенной скорости течения вода
может размывать земляное полотно. Поэтому устойчивость и прочность
земляного полотна в большой степени зависят от наличия и исправности
водоотводных сооружений и устройств. Необходимо принимать меры
по предотвращению намокания грунтов и размыва земляного полотна.
Эти меры заключаются в том, что прежде всего обеспечивают надежный
сток поверхностных вод и отвод или понижение грунтовых вод до до-
пустимого уровня.
Борьба с проникшей в грунт водой значительно сложнее и дороже,
чем меры по отводу поверхностной воды, поэтому стремятся умень-
шить проникновение воды в тело земляного полотна и его основание.

Отвод поверхностных вод. Регулирование стока поверхностных
вод имеет целью исключить возможность их застоя и заключается
в основном в планировке поверхности, устройстве сети водосборных
и водоотводных канав или лотков, а также в борьбе с вредной инфиль-
трацией воды в грунт.

В типовых конструкциях земляного полотна для отвода поверх-
ностных вод от него предусмотрено устройство кюветов, нагорных и
других канав, а земляному полотну придана форма, обеспечивающая
беспрепятственный сток воды с него к водоотводам. Полосу отвода
планируют так, чтобы не получалось застоя воды.

Кроме того, во многих случаях по местным топографическим и
гидрогеологическим условиям для обеспечения устойчивости земля-
ного полотна принимают дополнительно ряд мер по регулированию по-
верхностного стока, понижению и перехвату грунтовых вод, укрепле-
нию земляного полотна против размыва.

План трассы водоотводных устройств определяют с учетом располо-
жения земляного,полотна, сооружений и рельефа местности по крупно-
масштабному (1 : 500— 1 : 1000) плану в горизонталях и дополнитель-
ным натурным съемкам.

Проектирование канавы заключается в решении
следующих взаимосвязанных задач: в определении плана канавы,
продольного ее профиля, размеров поперечного сечения канавы и вы-
боре укрепления дна и откосов канавы, если расчетные скорости ока-
жутся выше допускаемых для ,грунта, в'котором будет проложена
канава.

Расположение, поперечные размеры и уклоны канав проектируют
таким образом, чтобы вода протекала в них без переполнения, а
скорость ее течения была достаточной для предотвращения заилива-
ния канав и не достигала величины, при которой возможен размыв дна
и откосов канавы.

Продольный уклон дну канав на каждом участке придают
не меньше уклона поверхности земли на этом участке, чтобы на всем
его протяжении были обеспечены размеры канавы не менее расчетных.
При этом во избежание заиливания канав продольный их уклон
не должен быть менее 3°/00. На болотах, речных поймах и в других за-
труднительных случаях проектируют канавы с продольным уклоном
2°/00, и только в исключительных случаях допустим уклон 1°/00. Укло-
ны 3°/оо и более принимают, если скорости течения воды при таких ук-
лонах не превышают допускаемых для грунта, в котором проложена
канава; в противном случае укрепляют дно и откосы канав (конструк-
ции укреплений приведены в § 5).

Вся площадь, с которой вода стекает в данную канаву, называет-
ся ее бассейном (рис. 18, а).

Поперечные размеры канав (рис. 18, б) устанавливают с расчетом
на пропуск максимального расчетного расхода воды. Наименьшая
глубина канав определяется получаемой по расчету глубиной напол-
30
Рис. 18. Бассейн канавы (а) и ее по-
перечное сечение (б)

1 - сеь канавы: ? *• линии водораздела,
стрелками показано направление стока
воды от линии водораздела

нения с прибавлением к ней 0,2 м на возвышение бровки канавы нал
расчетным уровнем воды, но во всех случаях глубина канавы и ширина
ее по дну должны бьць не менее 0,6 м (на болотах не менее 0,8 м).
Откосы канавы делают в глинистых грунтах, суглинках, вупесях
и песках крупных и средней крупности, как правило, крутизной
1 : 1,5, в песках мелких и пылеватых, обводненных и илистых грунтах —
1 : 2, а в щебенистых и скальных грунтах — 1 s 1 и даже круче.

В плане канаву располагают, как правило,* по прямой линии пер-
пендикулярно к преимущественному стоку поверхностных вод. При
сложном рельефе местности во избежание размывов канаву устраивают
не по прямой, места поворотов плавно закругляют радиусом не ме-
нее 10d (где d — ширина канавы по дну) — обычно радиусом 10—
20 м. Если устраивают не.одну магистральную канаву, а сеть капав,
то примыкание одной канавы к другой выполняют под углом не бо-
лее 45°.

Выпуск воды из канав направляют в сторону от земляного полот-
на и принимают меры, чтобы при-выходе воды из канавы (в понижен-
ное место — ручей, овраг и т. п.) не создавались условия для размы-
ва грунта. Для этого за 5 м до выходного конца канавы ее уширяют по
дну, а сразу за выходом поверхность грунта укрепляют в соответствии
с ожидаемыми скоростями течения воды. Продольный уклон каждого
последующего участка канавы делают равным уклону предыдущею
участка или больше его, чтобы скорость сечения воды в канаве возра-
стала по направлению от ее начала до устья во избежание заиливания
отдельных участков.

Спуск воды из нагорных и других канав, резервов, болот в кю-
'веты выемок или лотки, как правило, запрещается. В исключительных
случаях для этого делают специальные водопропускные' сооружения
с переустройством кюветов или лотков по индивидуальным проектам.

Расчетный расход воды Qp, который должен пройти через сечение
Д—Д канавы (см. рис. 18), определяют по существующим нормам по-
ка поверхностных вод с учетом наиболее интенсивного ливня (за вы-
четом части воды, которая впитывается грунтами бассейна) и крутиз-
ны склонов в соответствии с Инструкцией по расчету ливнего стока
« малых бассейнов (ВСН 63—76, Минтрансстрой).
Основная зависимость, по которой производят гидравлический
расчет канав, заключается в том, что фактический расход воды в ка-
наве Qф, м3/с, равен площади живого сечения о, ма, умноженной на
среднюю скорость протекания воды и, м/с:

<?ф = «ю.	.	(2)

Необходимую площадь сечения канавы определяют подбором. Для
этого исходя из местных условий сначала задаются конкретными
размерами сечения и уклона дна канавы, затем определяют скорость
течения в ней воды V, м/с, по формуле

v=CVRi,	(3)

где С — коэффициент, зависящий от шероховатости русла и гид-
равлического радиуса (табл. 6);

R — гидравлический радиус, м;

р

I — уклон дна водотока;

со — площадь сечения водного потока в канаве, м2;

р — смоченный периметр этого сечения, м (см. рис. 18, б).

Из рис. 18, б следует, что

© = dh + 2 —• = dh+mh2-,	- (4)

o = d + 2b = d+2h.]/"r+U?,	(5)

Таблица 6

- Значения коэффициента С

Род русла канавы	Гидравлический радиув R, м						
	0,05 |	0,10	0,20	0,30	0.40 |	0.50 |	1,00
Очень гладкие стенки (цемент- ная штукатурка, строганые доски)	48,7	54,3	60,4	64,3	67,1	69,5	76,9
Гладкие стенки (неостроган- ные доски, тесовая кладка, бе- тон)	41,0	46,2	52,0	55,7	58,4	60,7	67,8
Мощение булыжником, бутовая грубая кладка, хорошо уплот- ненные стенки в земляном грунте	23,1	27,3	32,2	35,3	37,8	39,7	46,0
Бутовая Гладка, грубая бето- нировка	18,6	22,4	26,9	29,9	32^2	34,0	40,0
Земляные стенки в обычном состоянии, заросшее мощение	13,9	17,3	21,3	24,0	26,0	27,8	33,3
Одернованные откосы и моще- ное дно	10,9 ♦	13,8	17,4	19,9	21,8	23,4	26,6
где tn — величина, показывающая, во сколько раз заложение отко-
са канавы больше его высоты;

b — протяжение откосной части смоченного периметра:

b = yh2 + (tnh)2 = hy 1 +tn*\	(6)

h — глубина воды в канаве;

d — ширина канавы по дну, м.

В случае когда одна часть хг смоченного периметра канавы харак-
теризуется коэффициентом Сп а другая часть х2 — коэффициентом
С2, приведенную величину коэффициента Спр можно ориентировочно
вычислить (по опыту проектных организаций железнодорожного
транспорта) по следующей приближенной формуле:

Умножая полученную скорость и на площадь живого сечения о,
получаем расход <?ф [см. формулу (2)], который фактически может
пропустить канава при принятых величинах f, R и С.

Расчеты канавы ведут в следующем порядке. Установив крутизну
откосов и ширину канавы по дну, назначают ее продольный уклон;
затем задаются глубиной воды в канаве и определяют последователь-
но площадь живого сечения, смоченный периметр, гидравлический ра-
диус, среднюю скорость течения воды в заданном сечении и фактиче-
ский расход воды. Если фактический расход оказывается значительно
больше расчетного, то следует уменьшить размеры канавы во избежа-
ние неоправданного удорожания ее устройства, а если получится, что
Сф < Qpi то иаДО увеличивать уклон или глубину, т. е. размеры по-
перечного сечения канавы, которые влияют на величину гидравли-
ческого радиуса R.

Подбор глубины канавы заканчивают, когда фактический расход
воды отличается от расчетного не более чем на 5%.

При проектировании канавы для большого бассейна его делят по
внутренним водоразделам на участки длиной 50—150 м и определяют
необходимые размеры и расположение канавы для каждого участка
отдельно, считая, чтсгна каждом последующем по течению участке
канава должна пропускать расход Qp воды, стекающей со всех преды-
дущих участков, плюс расход Qp воды, притекающей с данного участ-
ка бассейна. Полный расход воды в конце каждого такого участка ка-
навы равен

Qp = Qp + Q;.	(8)

Расход воды в канаве фактически нарастает по ее протяжению по-
степенно, но так как непрерывно изменять размеры сечения канавы не-
целесообразно, то на всем протяжении того или иного участка канавы
от самого начала его принимают сечение, определенное' расчетом для
конца этого участка.

Зак. 673 412	33
Учитывая, что наибольший расход воды в канаве получается на
концевом ее участке, расчет начинают именно с этого участка, затем
рассчитывают предыдущий участок и т. д.

Устраивать канавы глубиной более 2 м не следует из-за неудобства
их эксплуатации.

Для экономии места в стесненных условиях (в населенных пунктах,
на станциях), а также при слабых малоустойчивых оплывающих грун-
тах, не способных удерживаться в откосах канав, вместо открытых ка-
нав применяют водосборные и водоотводные лотки. Лотком называют
канаву, имеющую крепления, конструкция которых способна воспри-
нимать боковое давление грунта. К устройству лотков приходится иног-
да прибегать и при необходимости углубления кюветов, когда нецеле-
сообразно срезать откосы выемок. Бетонные и железобетонные лотки
применяют, как правило, сборные (рис. 19) из звеньев и деталей, из-
готовляемых в заводских условиях или на полигонах.

Необходимо учитывать, что промерзание основной площадки и от-
косов выемки может происходить не только с поверхности, но и с бо-
нов; при наличии пучинистого грунта будут развиваться силы пуче-
ния, которые могут деформировать лоток. Силы пучения бывают так
велики, что свайки и стойки деревянных лотков наклоняются и вы-

72см

Рис. 19. Поперечное сечение продоль-
ного водоотводного междупутного же-
лезобетонного лотка глубиной 2 м
(размеры в см):

Г — железобетонная рама; 2 — засыпка
траншеи песчаным балластом; 3 —- щит из
пропитанных досок 18X5 см длиной 6 м;
4 — железобетонные плиты; 5 — дренажные
10-мм щели; 6 — забивка мятой глиной;
7 — подготовка из тощего бетона толщи-
ной 5 см. 8 — песчано-щебеночная подго-
товка; 9 — цементная смазка

пираются вверх, распорки выпа-
дают, в железобетонных лотках
перекашиваются рамы, появляют-
ся трещины в плитах. Чтобы не
допустить вредного влияния сил
пучения на лоток и земляное по-
лотно, лотки на зиму утепляют,
укрывая их съемными щитами.

При устройстве лотков, особен-
но глубоких на месте кюветов, при-
нимают меры по обеспечению ус-
тойчивости откоса выемки, подре-
заемого траншеей для лотка. Для
этого траншею надежно крепят
плотно устанавливаемыми распор-
ками, а затем после устройства лот-
ка тщательно уплотняют засыпку
между стенками лотка и грунтом.

Допускаемая скорость течения
воды в канаве и лотке зависит от
вида укрепления откосов и дна или
от рода грунта, если откосы и дно
канавы не укреплены.

Во избежание больших затрат
на укрепление канавы при крутом
уклоне рельефа местности ее уст-
раивают участками с пологими ук-
лонами,/ исключающими размыв
откосов' и дна канав, а на стыках
Водобойный	Тощий

порое	бетон

Тощий бетон

3,10

13,30

Рис, 20. Бетонный быстроток прямоугольного сечения с Ьодобонной стенкой
(порогом)





Осадочные шды Одиночное мощение с залибкой
тдод цементным растборрм

этих участков, в местах наиболее крутых частей склона, делают спе-
циальные сооружения — быстротоки, перепады, сбросы с устройст-
вом при них гасителей энергии текущей воды.

Быстроток — это канал обычно небольшого протяжения из
сборных или монолитных железобетонных конструкций, допускаю-
щих высокие скорости течения воды; на рис. 20 показан пример кон-
струкции быстротока.

Гасители энергии воды (рис. 21) делают в виде во-
добойного колодца, водобойного уступа или водобойного порога:

Перепады бывают одноступенчатые или многоступенчатые
(рис. 22).	* *

При необходимости сброса воды с большой высоты, например
в лог у крутого косогора, устраивают консольно-леечные
водосбросы (рис. 23).

Для пропуска поверхностного водотока, например оросительного
канала, с одной стороны выемки на другую и в других случаях, когда
по местным условиям требуется на некотором протяжении опустить
Водоток по сравнению с его уровнем до и после такого места, делают
дюкеры из труб (рис. 24).

2*

Рис. 21 Схемы устройства гасителей энергии текущей воды:

а — водобойный колодец; б — водобойный уступ; в — водобойный порог (стенка)

35
Рис. 22. Многоступенчатый перепад колодезного типа прямоугольного сечения
в канаве трапецеидального сечения:

а — рлзрез по оси перепада; б -* план; в — деталь разреза верхнего бьефа по оси перепадаэ
1 — тощий бетон; 2 — бетонная плита со шпорами

Понижение уровня и отвод грунтовых вод. Характеристика под-
земных (грунтовых) вод дана на стр. 12. Грунтовые' воды ухудшают
условия устойчивости грунтов тем, что снижают коэффициенты вну-
треннего трения и сцепления грунта, увеличивают его объемный вев
и, кроме того, способствуют пучинообразованию.

Для понижения уровня грунтовых вод или полного перехвата
и отвода их от земляного полотна применяют устройства, называемые
дренажами. Дренажи отводят от грунта только гравитацион-
ную и связанную с ней капиллярную воду; специальные вентиляцион-
ные дренажи могут удалять и пленочную воду.

По способу устройства и характеру сбора и отвода подземных вод
дренажи можно разделить на горизонтальные, вертикальные и комби-

нированные.

Наиболее распространены на железных дорогах горизонталь-
ные дренажи; они разделяются на дренажи открытого типа,
к которым относят канавы и лотки, дренажи закрытые траншейного

Рис. 23. Консольно-леечный водосброс

типа и штольни. К горизонталь-
ным дренажам относят также кро-
товые дренажи в виде скважин,
пробуриваемых в земляном полот-
не с небольшим наклоном к гори-
зонту; для повышения эффектив-
ности действия этих дренажей в
них закладывают перфорирован-
ные трубы.




го

я.

X

$



Рис. 24. Дюкер на пересечении водотока выемкойг
1 -» бетонный колодещ 2 — труба

К вертикальным дренажам относят водоспускные
колодцы и буровые скважины для спуска воды, в нижележащие пласты
дренирующего грунта и колодцы с откачкой воды, причем откачка в
зависимости от глубины вертикального дренажа может быть одноярус-
ная, двухъярусная и многоярусная.

Комбинированные дренажи представляют собой
различные сочетания дренажей первых двух групп. Их применяют в тех
случаях, когда требуется сложная система дренажных устройств
(например, для осущения крупных оползневых косогоров).

По принципу удаления влаги из грунта дренажи могут быть раз-
делены на гравитационные, вентиляционные и биологические.

В гравитационные дренажи вода поступает под действием
силы тяжести. Дренаж, доведенный до водоупора, и несколько врезан-
ный в него, т. е. перехватывающий всю водоносную толщу грунта,
называют совершенным. Дренаж, не доходящий до водоупора при
глубоком его залегании, называют несовершенным.

В вентиляционных дренажах поступающая из
грунта влага удаляется испарением. Этот вид дренажей применяют
сравнительно редко, главным образом для осушения жирных глин,
очень плохо отдающих воду в гравитационные дренажи. Такие дрена-
жи делают также в виде траншей с вентиляционными каналами и с
установкой вытяжных труб и колодцев. При этом используют есте-
ственную вентиляцию или ставят специальные вентиляторы.

Б и о л огическим дренажем называется система осу-
шения грунта посредством испарения влаги растительностью (деревья-
ми, кустарником, травяным покровом).

Наиболее простым дренажным устройством открытого. типа
является дренажная канава. Такая канава существенно отличается от
водоотводной канавы, предназначенной для регулирования стока по-
верхностной воды: в водоотводную канаву вода стекает по поверхности,
и при ее устройстве принимают меры к тому, чтобы через ее откосы
и дно возможно меньше проникало воды в грунт. В дренажную кана-
ву попадает главным образом грунтовая вода, поэтому принимают ме-
ры для обеспечения свободного вытекания ее из грунта в канаву через
откосы, а иногда и'через дно. Откосы дренажной канавы одеждами не
укрепляют, а если требуется укрепление, то выбирают такую его кон-
струкцию, которая допускает выход воды из грунта в канаву.
Если на небольшой глубине имеется слой водонепроницаемого
грунта и необходимо понизить уровень грунтовых вод в лежащем на
нем водоносном грунте, то устраивают дренажную канаву, врезая ее
дно в водонепроницаемый грунт (рис. 25) с таким расчетом, чтобы
уровень воды- в канаве был несколько ниже кровли водонепроницае-
мого слоя (водоупора). Живое сечение и уклоны дренажной канавы
рассчитывают на пропуск суммарного расхода попадающих в канаву
грунтовых и поверхностных вод.

Поверхность грунтовых вод в районе действия канавы имеет плав-
но искривленное очертание, понижающееся к канаве. Кривую, по-
лучающуюся на вертикальном разрезе этой поверхности поперек ка-
навы, называют кривой депрессии.

Для того чтобы канава зимой не замерзала, ее утепляют. Один из
простых способов утепления состоит в том, что во рремя наступления
морозов канаву в нижней части перегораживают, вследствие чего уро-
вень воды в ней поднимается, и дают образоваться льду на этом уров-
не. Затем запруду снимают, и тогда между слоем льда и снизившимся
горизонтом воды в канаве под льдом получается воздушная прослой-
ка, которая вместе со льдом и служит утеплением канавы.

Дренажные лотки бывают железобетонными, бетонными, камен-
ными и деревянными. Деревянные лотки весьма недолговечны. Раз-
рушение их может вызвать деформации основной площадки и отко-
сов выемки, поэтому их применяют в виде исключения в лесных райо-
нах, но и это можно оправдать только простотой устройства.

Грунтовая вода просачивается в дренажные лотки через стенки.
Для этого в стенках лотков (за исключением нижней их части высотой
25 см) делают отверстия диаметром 25 мм или между плитами стенок
оставляют щели шириной 10 мм. Общая площадь щелей и отверстий
составляет 10—15% площади стенок лотка.

В глинистых и суглинистых (особенно пылеватых) грунтах между
стенками лотка (рис. 26) и грунтом устраивают дренирующую засып-
ку из крупнозернистого песка или гравия толщиной 0,25—0,4 м; ина^
че грунт вместе с водой будет проникать в отверстия, засорять их
и затруднять сток воды. Кроме того, из-за вымывания грунта около
лот]рмогут появиться просадки, а при возрастании их — подвижки
прибегающих масс грунта.

Дренажный лоток, врезанный в водоупор (дренаж совершенного
типа) и пересекающий направление течения грунтовых вод, называет-
ся дренажем-преградителем\ его назначением является полный пере-

Уровень грунтовых вод

7777777Р77^7777777777Ш777^^ устройства канавь1^7777777777777777777777777777.

Водоносный грунт / .
водоупор

Уровень грунтовых вод после устройства канавы
'	(кривая депрессии)

*
Рис. 25. Дренажная канава
Pwc. 26. Железобетонный дренажный лоток: _

1 слой песчано-щебеночной подготовки толщиной 5 см; 2 — подготовка из тощего бетона;
3 —цементная смазка; 4 — железобетонные рамы сечением 10X10 см; 5 — железобетонные
плиты; 6 — дренирующая засыпка из крупнозернистого песка или гравия; 7 — железобетон-
ная крышка; 8 — дренажные отверстия; 9 — водоносный грунт; 10 — забивка тощим бе-
тоном

хват грунтовых вод. Со стороны, противоположной поступлению воды
в такой дренаж, в стенке не устраивают отверстий, а делают гидроизо-
лирующий экран из мятой глины. Подобные дренажи устраивают
также для перехвата воды, которая может притекать из грунтов вы-
емки, вдоль пути в насыпь, а также для осушения откосов выемок при
увлажнении их водой из водоносного слоя, расположенного неглубо-
ко (рис. 27).

Наибольшее распространение среди дренажей закрытого тран-
шейного типа получили трубчатые подкюветные дренажи, назна-

Рис. 27. Надоскосный дренаж-преградитель в выемке для перехвата и отвода
грунтовых вод:

1 -* лоток; 2 — суглинок; 3 — водоносный слой
a)



Глинистый
замок

/ у^грунтовоги^^

0

ssisjbi

Глина-

Бетон^

Кривая депрес-
^^^^шслой Дренаж сии после уст-
^норный ели	рвШа Spe^a

Рис. 28. Подкюветный дренаж:
а — односторонний совершенный; б — дву-
сторонний несовершенный; в — д$ъьлъ не-
совершенного дренажа

~7£ГГВдо

^устройства
дренажа

со

Дренажная

tie мене ь 0J+0

Мелкий гравии
*1 или -б
крупнозерни-
стый лесок

£aS&S!lil

п Щевень .
\ ил и гравии
50-ю мм

Бруски сечением
0Д5*0Д5

£=

5

чение которых заключается в понижении уровня грунтовых вод
под основной площадкой земляного полотна.

Дренажи совершенного типа с полным перехватом грунтового по-
тока устраивают при залегании водоупорного слоя на глубине до 4 м
от бровки основной площадки земляного полотна. При более глубоком
залегании водоупорного слоя устраивают несовершенные дренажи,
которые иногда называют висячими. Дно таких дренажей находится
выше водоупорного слоя.

Когда поток грунтовой воды направлен поперек пути, совершенный
дренаж закладывают с одной, нагорной, стороны (рис. 28, а). Несо-
вершенный дренаж на участках земляного полотна, сооруженного
в связных грунтах, устраивают, как правило, с обеих сторон пути
(рис. 28, б и в). В отдельных случаях устраивают несовершенный дре-
наж и с одной стороны пути, если достаточность этого обоснована рас-
четом положения кривой депрессии.

Глубину заложения несовершенного дренажа, предназначенного
для понижения уровня грунтовых вод, определяют с учетом водопро-
ницаемых свойств водоносного слоя и климатических условий района.

,Когда дренаж закладывают под обоими кюветами, то расчет от-
носят к вертикали по оси пути; при одностороннем дренаже — к вер-
тикали на расстоянии 0,25—0,5 м за концами шпал со стороны, про-
тивоположной одностороннему дренажу, чтобы исключить возможность
выпучивания шпал.

Полную глубину заложения дренажа НД относительно дна кювета
(рис. 29) рассчитывают по формуле

Яд = г + е +hs.n + f + h0-b,	(9)
где Z — глубина промерзания от верха балластного слоя по оси
пути (принимают наиболее характерную за ряд лет для
данного участка);

е — расстояние от уровня промерзания земляного полотна до
кривой капиллярного подъема после осушения (принимают
в запас на среднюю величину колебания уровня грунто-
вых вод и уровня промерзания за ряд лет; ориентировочно
е = 0,25м);

hK a — высота капиллярного подъема воды над кривой депрессии
(определяется лабораторным путем или в исключитель-
ных случаях по литературным данным; для песчаных грун-
тов равна 0,3—0,4 м; для супесей, суглинков — 0,4—
0,5 м; для глин — 0,6—0,8 м);

f — максимальная стрела поднятия депрессионной кривой
внутри земляного полотна на расчетной вертикали;

й0 — глубина воды в дренаже;

b — расстояние по вертикали от верха балластной призмы до
дна кювета.

В несовершенный дренаж (см. рис. 29) поступает вода с боков
траншеи и через дно.

Глубину воды в дренаже h0 обычно принимают равной 0,3—-0,4 м
(с запасом, чтобы дренаж работал даже в том случае, если он несколь-
ко заилится).

Положение кривой депрессии можно определить по ее уравнению
исходя из величины коэффициента фильтрации грунта k и количества
воды, втекающей в дренаж через его стенки: при совершенном дрена-
же — с одной, а при несовершенном дренаже — с двух сторон и через

дно.

Вместо расчета стрелы подъема кривой депрессии по ее уравнению
практически обычно пользуются имеющейся в справочниках средней
величиной ее уклона /0 (см. рис. 29). Например, для крупного песка,
гальки /0 == 0,003 4- 0,006; для песка средней крупности и мелкого

/0 = 0,006 4- 0,02; для супеси /0 =
= 0,05 4- 0,1.

Зная расстояние т1 при двусто-
роннем дренаже или ту + т2 от
одностороннего дренажа до расчет-
ной вертикальной оси (см. рис. 29),
величину f определяют из выра-
жения

f = ту10 (10)
или соответственно

f = (tn. + tn2) /0.	(11)

0,02 4- 0,05; для суглинка /0 =

Рис. 29. Схема к расчету Глубины за-
ложения несовершенного дренажа

При ручной разработке ширину
дренажной траншеи назначают по
условиям производства работ сле-
дующей: 0,8—1 м — при глубине
у

Рис. 30. Дренажные керамические трубы:
а — раструбные; б — вид раструба; в — безраструбные; г — стык труб с раструбами; д —•
то же без раструбов

дренажа до 2 м и 1—1,5 м — при глубине его более 2 м; при устройст-
ве дренажа машиной ширина траншеи 0,5—0,6 м. Ось подкювет-
ного дренажа располагают на расстоянии 3,7 м от оси пути.

Для быстрого отвода просочившейся в дренажную траншею воды
вдоль по ее дну укладывают дренажную трубу — дрену. Без дре-
нажной трубы допускаются только короткие дренажи, например в по-
перечных прорезях насыпей, й дренажи с очень малым расходом воды.

Дренажные трубы бывают керамическими (рис. 30), бетонными (рис. 31, а)
и „асбоцементными (рис. 31, б). Как исключение, применяют деревянные трубы,
пропитанные масляными антисептиками. При наличии агрессивных по отношению
к бетону вод бетонные и железобетонные трубы не применяют.

Отверстия в дренажных трубах располагают в нижних и боковых, но не
в верхних частях труб, чтобы вместе с водой в дрену не попадали частицы
грунта и заполнителя. Отверстия делают круглыми диаметром 5—15 мм или
в виде щелей длиной по 100 мм (рис. 32), шириной 8—10 мм; отверстия распола-
гают с каждой стороны в два ряда в шахматном порядке (рис. 32, а) . В асбо-
цементных трубах делают и поперечные отверстия (рис. 32, б). В коротких (на-
пример, керамических) трубах отверстия не делают, вода фильтруется через
стыки.

Трубы окружены дренирующим материалом; диаметр частиц грунта-за-
полнителя должен быть не меньше 0,3—0,5 ширины щели (йли 0,25—0,3 диаметра
кр^углого отверстия). Это обеспечивает образование снаружи отверстия сводика
из' наиболее крупных частиц грунта, который препятствует прониканию грун-
та в отверстие. Обычно общая площадь отверстий составляет примерно 0,5%
поверхности трубы.

а) ?

<>)

Рис 31 Дренажные трубы:
а — бетонные; б — асбоцементные
Рис. 32. Отверстия в дренажных трубах;

а — бетонных; б — асбоцементных

i

В последние годы начали применять трубофилътры (рис. 33) — трубы из
крупнопористого бетона. Пористость бетона при изготовлении трубофильтров
достигается применением одноразмерного каменного материала из керамзито-
вого гравия в смеси с ограниченным количеством цемента при отсутствии пес-
ка При схватывании бетонной смеси такого состава в стенках трубы образуются
равномерно распределенные крупные поры, через которые/В трубу и проникает
грунтовая вода.

Согласно Техническим указаниям по оздоровлению основной площадки
земляного полотна на пучинных участках (ЦП/2557) продольные закрытые дре-
нажи должны устраиваться с дренами из трубофильтров, и только при их от-
сутствии можно применять керамические, бетонные, асбоцементные и другие
трубы.

В ЦНИИ МПС разработана конструкция гибкого трубопровода из трубо-
фильтров, соединенных друг с другом при помощи пластических муфт (рис. 33, г).

Продольный уклон дну траншеи придают не менее 5°/00. На дно
дренажной траншеи укладывают слой утрамбованного щебня толщи-
ной 10 см, на него посередине, траншеи кладут в один ряд доски, а на
доски — дренажную трубу. При несовершенном дренаже слой дре-
нирующего материала под трубой должен обеспечивать возможность
фильтрации воды и через дно дренажа (см. рис. 29).

Чтобы грунтовая вода стекала в трубу и не увлекала при этом в со-
бой частицы грунта, вокруг трубы делают обратный фильтр: у самой
трубы укладывают прогрохоченный щебень или гравий крупностью
50—70 мм, затем укладывают более мелкий щебень или гравий с раз-

Рис. 33. Трубофилътры керамзитобетонные дренажные:
о—-круглый гладкий; б —круглый фальцевый; з — плоский с подошвой; е — конструкция
ЦНИИ МПС с соединительной муфтой


Рис. 34. Дренажная галерея

Рис. 35. , Сборный железобетонный
смотровой колодец:

J —железобетонные кольца (бетон М200);

2 — бетон М100; 3 — подготовка из щебняа
4 — лаз в колодец

мерами частиц б—10 мм, а потом
гравием или песком (крупным или
среднезернистым) заполняют всю
траншею на высоту, несколько
превышающую уровень грунтовых
вод до его понижения.

В верхней части траншеи для
предохранения заполнителя от за-
сорения сверху и во Избежание
проникновения поверхностной во-
ды в дренаж на всю ширину тран-
шеи укладывают глиняный замок
толщиной 0,2—0,5 м. Жирная гли-
на при высыхании дает большое
количество трещин, поэтому в гли-
ну прибавляют 10—12% песка.
Тогда грунт, оставаясь водонепро-
ницаемым, не растрескивается.
Между глиняным замком и запол-
нителем укладывают изолирую-
щую прослойку толщиной 0,1 —
0,15 м из двух слоев дерна (кор-
нями вверх), мха или торфа. При
механизированном выполнении ра-
бот прослойку из дерна не делают,
ограничиваясь устройством глиня-
.ного замка и укреплением дна и
откосов кюветов, если такое ук-
репление требуется.

В неглубоких выемках углуб-
ление кюветов часто . оказывается
экономически более выгодным, чем
устройство йодкюветного дренажа.
Закрытые дренажи траншейного
типа устраивают и в других слу-
чаях, когда требуется осушить
грунт вне выемки.

При глубине залегания грунто-
вых вод от б до 10 м дренаж уст-
раивают в виде галереи. Размеры
галереи, которая выполняет роль
большой дрейажной трубы, дол-
жны обеспечивать возможность
прохода человека (рис. 34). В стен-
ках галереи делают дренажные от-
верстия, а за стенками устраивают
обратный фильтр. У выхода гале-
рея имеет оголовок в виде подпор-
ной стены.

44
Для наблюдения за работой дренажей и галерей и выполнения
работ по их очистке и ремонту служат смотровые колодцы (рис. 35).
Колодцы служат также для вентиляции грунта в летнее время. Их
устраивают на всех углах поворота дренажа в плане и профиле, а так-
же в местах, где имеются перепады; на остальном протяжении закрыто-
го дренажа колодцы располагают на расстоянии 50—100 м друг от
друга.

Наиболее распространена обделка смотровых колодцев из желе-
зобетонных колец диаметром 1 м с толщиной стенок 8—10 см. Внутри
колец вделывают скобы для спуска. Сверху колодца устраивают две
крышки: верхнюю — плотную, которой закрывают колодец на зиму,
и нижнюю — решетчатую, которая летом дает возможность вентилиро-
вать дренаж и в то же время предохраняет колодец от засорения.

Над галереями нет надобности располагать  смотровые колодцы
на таком же расстоянии, как в трубчатых дренажах, так как осмотр
осуществляется проходом человека непосредственно в галерее. Смот-
ровые колодцы здесь служат главным образом для уборки из галерей
грязи и ила, а также для вентиляции земляного полотна. Расстояние
между смотровыми колодцами над галереями обычно принимают рав-
ным 150—250 м.

При глубине дна дренажа более 10 м сооружают тоннельным спо-
собом дренажную штольню таких размеров, чтобы в нее мог войти
работник, обслуживающий штольню. Дренажную штольню (обычно
из сборного железобетона) прокладывают с продольным уклоном при-
мерно 5°/00 на контакте водоносного слоя с водоупорным, чтобы пере-
хватить поток грунтовых вод (рис. 36). Выпуск йоды из штольни в за-
висимости от наклона пластов и расположения ближайших понижен-
ных мест поверхности грунта делают в одну или обе стороны. Иногда
в пониженной точке продольной штольни устраивают поперечную
штольню для перехвата воды и отвода ее в поперечном направлении
в пониженное место на поверхности земли.

Вертикальные дренажи устраивают реже, чем гори-
зонтальные: их применяют преимущественно в тех случаях, когда
имеются два или несколько водоносных слоев. Такие дренажи делают
в виде ряда вертикальных водоспускных буровых скважин или колод-
цев (дренажная завеса) для осушения определенного массива грунта
или для уменьшения притока грунтовой воды в тело оползня, а также
в виде отдельных водоспускных колодцев. Если воду отводят в ниже-

Рис. 36. Дренажная штольня:
1 — нагорная канава; 2 — суглинок; 3 — водоносный слой; 4 глина? 3 — штольня
лежащий дренирующий слой, то такой колодец называют водопогло-

щающим.	*

В случаях когда имеется несколько водоносных слоев, требующих
осушения, но нет расположенного ниже их водопоглощающего слоя,
делают штольню, врезанную в материковый грунт, для перехвата
воды в нижнем водоносном слое, а над этой штольней для спуска, воды
из расположенных выше водоносных слоев устраивают или шахтные
колодцы, или буровые скважины (в зависимости оттого, на какой вы-
соте от поверхности расположены водоносные слои). Через устроенные
в водоносных слоях специальные фильтры вода попадает в колодец
или скважину, а далее — в штольню нижнего водоносного слоя, от-
куда и отводится в продольном направлении вместе с грунтовой водой,
перехваченной штольней. Дренаж такого типа является ком-
бинированным, потому что здесь горизонтальный дренаж со-

четается с вертикальным.

Вертикальный дренаж может быть применен и в тех трудных слу-
чаях, когда по местным условиям вообще нет близко такой понижен-
ной точки поверхности земли, куда можно было бы сделать выпуск воды
из дренажных штолен, В таком случае вертикальными и горизонталь-
ными дренажами собирают воду в один колодец, из которого ее потом
удаляют откачкой на поверхность. Если насосы приводятся в действие

электродвигателями, то их включение можно полностью автоматизи-

ровать (например, от поплавка~в водосборном колодце).

Для обеспечения бесперебойности работы дренажа важное значе-
ние имеет устройство выпуска его в концевой части. Так как глубина
дренажной траншеи здесь уменьшается и труба выходит на поверх-
ность, то для предохранения выпуска от промерзания в зимнее время
концевой участок дренажа отепляют специальной подушкой из торфа
или шлака (рис. 37); трубы в пределах концевого участка укладывают
без отверстий в стенках и без зазоров в стыках. Для предотвращения

Рис. 37. Конструкция выходного ого-
ловка трубчатого дренажа с теплоизо-
ляционной засыпкой:

1 — одерновка траншеи; 2 — местный грунт;
3 — утепляющая засыпка из шлака или
торфа; 4 — дренажная труба; 5 — щебень,
втрамбованный в грунт; 6 — бетонные пли-
ты; 7 — подпорная стенка из монолитного
железобетона; 8 — бетонные плиты

образования зимой наледей коПце-
вой участок дренажа укладывают
с большим уклоном (обычно ~).
Кроме того, устраив*ают оголовок
в концевой части трубы; здесь под
концом трубы начинается отводная
канава, дно которой устраивают
на 0,5 м ниже выходного конца
дренажной трубы.

Водоотводные устройства на
станциях. Отвод воды на станциях
сложнее, чем на перегонах, вслед-
ствие того, что станционные пло-
щадки имеют значительную шири-
ну. Для отвода поверхностной во-
ды, стекающей к станции с повы-
шенных мест и непосредственно с
площади станции, устраивают
Рис 38 Поперечные разрезы междушпаль-
ных лотков сечением:

а —0,25x0,20 м; 6 — 0,25X0,30 м; в — 0,30X0,35 м1

продольные водоотводные й нагорные ка-
навы, а также продольные и поперечные лот-
ки (см, рис. 17, 19). На больших станциях воду, собранную по-
верхностными водоотводами, выводят за пределы станцйи труба-
ми ливневой канализации. Грунтовые воды отводят
или понижают дренажными устройствами.

Сток воды к указанным водоотводам на станциях обеспечивается
приданием поверхности балластного слоя и земляного полотна по-
перечного уклона, равного 0,01—0,03. При этом разница в уровне го-
ловок рельсов'смежных путей допускается не более 0,15 м.

В качестве поперечных поверхностных водоотводов применяют
междушпалъные железобетонные лотки коробчатого сечения, которые
изготовляют в виде отдельных блоков (звеньев) длиной 1 и 2 м, от-
верстием 0,25 м, глубиной 0,2 и 0,3 м (рис. 38, а и б), а также отвер-
стием 0,3 м и глубиной 0,45; 0,65 и 0,85 м (рис. 38, в). Эти лотки ук-
рывают вверху железобетонными съемными плитами.

Из глубоких продольных лотков поперечные выпуски воды делают
трубчатыми коллекторами (см. рис. 17). .

В водоотводные канавы, лотки и трубы на станциях вместе с водой
в отдельных местах могут попадать мазут, нефть и другие загрязните-
ли; в таких местах при проектировании и строительстве водоотводов,
•а также в порядке улучшения существующих водоотводных устройств
необходимо устраивать нефтеловушки и очистные сооружения во из-
бежание загрязнения водных бассейнов.

Технико-экономические характеристики применения различных
водоотводных устройств. Практика и технико-экономическое сравне-
ние показывают целесообразность применения канав преимуществен-
но для отвода поверхностных вод; для отвода грунтовых вод применя-
ют в основном лотки или дренажи.

Сравнение экономической эффективности сопоставляемых вариан-
тов различных конструкций водоотводов производят по минимуму
приведенных затрат в год Эа1 определяя эти затраты по формуле

Эи - KtER + Ct = min	(12)

или

Эп = Kt + Cttn =* min,

где Kt — капитальные затраты по каждому варианту,
Ci — текущие расходы (включая амортизационные отчисле-
ния);

Ев — нормативный коэффициент эффективности капитальных
«	вложений (для железнодорожного транспорта Ев = 0,10 4-

4- 0,12);

tH — нормативный срок окупаемости в годах (величина, обрат-
ная коэффициенту окупаемости).

Наряду с этим в каждом конкретном случае при выборе варианта
конструкции водоотвода учитывают и другие условия и местные осо-
бенности, а именно степень надежности отвода воды, влияние произ-
водства работ по их устройству на график движения поездов, трудоем-
кость работ по устройству и содержанию, наличие местных материа-
лов, степень механизации работ и др.

Механизация работ снижает не только их трудоемкость, но и за-
траты на производство работ. Так, например, устройство подкюветных
дренажей глубиной от 2,5 м до 4 м вручную обходится 14 р. 30 к—
29 р. 20 к за 1,м; дренаж такой же глубины е укладкой трубофильтров
автокраном — 11—24 р./м, а устройство дренажей глубиной 3 м дре-
нажной машиной ЦНИИ о укладкой керамиковых труб — 4 р. 10 к./м,

§ 5. Укрепительные и защитные устройства и сооружения

Виды укрепительных и защитных устройств и сооружений и их
назначение. Откосы и бермы земляного полотна, дно и откосы кюветов
и канав укрепляют для предохранения их от размыва текущими по-
верхностными. водами, от повреждения откосов и берм дождями, от
выдувания грунтов ветром (особенно при мелкозернистых песках).
Конструкцию укрепления выбирают в зависимости от рода грунтов
и сил воздействия природно-климатических факторов на земляное по-
лотно с учетом технико-экономической эффективности различных укре-
пительных конструкций. При этом предпочтение отдают таким кон-
струкциям укреплений, устройство которых возможно индустриальны-
ми способами с максимальной механизацией.

В соответствии с этим, например, Мосгипротранс классифицирует
различные конструкции откосных укреплений и защит земляного
полотна в основном по степени их механизации (рис. 39). В последнее
время для укрепления откосов и упрочнения грунтов основной пло-
щадки земляного полотна начинают применять и физико-химические
48
Рис. 39. Классификация откос-
ных укреплений и защит земля-
ного полотна:

а — постоянного типа; б — времен-
ного типа

методы, в результате чего повышается механическая прочность грунтов,
гидрофильные грунты преобразуются в гидрофобные, т. е. несмачивае-
мые водой.

В поймах рек или вблизи водоемов, где удобно и недорого осущест-
вить гидронамыв, устраивают весьма пологие откосы (порядка 1: 25).
Получившиеся откосы пляжного типа укрепляют посевом трав по слою
растительного грунта или посадкой быстрорастущего кустарника.
В ряде случаев это оказывается достаточно эффективным и менее до-
рогим способом, чем специальные укрепления откосов обычной кру-
тизны железобетонными плитами, наброской и т. п.

Укрепительные устройства земляного полотна по их назначению
можно разделить на два основных вида: укрепления откосов выемок
и неподтопляемых насыпей и укрепления водоотводных устройств и под-
топляемых откосов насыпей и* берегов.

Укрепление откосов выемок и неподтопляемых насыпейЛДля пре-
дохранения откосов земляного полотна от разрушающего действия во-
ды, ветра и других атмосферных, а также механических воздействий
применяют укрепление растительным покровом (обсев травами, одер-
новка и посадка древесно-кустарниковых насаждений) везде, где име-
ются для этого благоприятные почвенные, климатические и гидрогеоло-
гические условия.

Из всех способов образования дерна на откосах земляного полотна
наиболее дешевым является механизированное траво-
сеян и е. За 3—4 месяца на откосах насыпей и выемок можно выра-
втить сплошной травяной покров, достаточно густой для надежной за-
щиты откосов от повреждения их ливневыми дождями.
Для посева применяют смеси семян многолетних трав. Травы выбирают в
зависимости от рода грунтов откосов земляного полотна и местных климатиче-
ских условий. Уральское отделение ЦНИИ МПС рекомендует, применять смеси
семян из трех групп: рыхлокустовых злаков, имеющих мочковые корни (тимо-
феевка луговая, овсяница луговая и др ), корневищных злаков, дающих много
подземных побегов (костер безостый, мытник, луговой и др.) и стержнекорневых
бобовых трав, имеющих длинные прочные корни (люцерна, клевер и др.).

Перед посевом трав для обеспечения их быстрого роста на откосы наносят
/астительный грунт слоем 10 см; можно применять для этой цели местный раз-
ложившийся торф. Полезно вносить при этом и минеральные удобрения.

Место посева предварительно планируют бульдозером с откосником, а при
рабочих отметках выше 3,5 м -? драглайном. Растительный грунт выгружают
на верхней части откосов валом вдоль бровки насыпи или выемки или вдоль по-
дошвы откосов и равномерно распределяют по откосу драглайном.

Смесь семян высеивают агрегатом АДТС-2, который перемещается по от-
косам выемок драглайном или тракторным краном, а на насыпях — самоходными
железнодорожными кранами грузоподъемностью 15 т. Этот агрегат одновремен-
но вносит минеральные удобрения, рыхлит комья растительного грунта,'прика-
тывает засеянную поверхность. Производительность агрегата от 4000 до 9000 ма
в смену в зависимости от высоты насыпи и глубины выемки.

Когда требуется ускорить получение укрепительного слоя, про-
изводят одерновку откосов, т. е. поверхность грунта по-
крывают готовым дерном, срезанным на стороне с применением машины
дернореза-дерноукладчика (сменное оборудование к гидравлическо-
му экскаватору Э-153). Если требуется образовать сплошной дерновый
покров, то срезанный дерн механизированным способом укладывают
плашмя по всей укрепляемой поверхности грунта.

По данным ЦНИИС Минтрансстроя и ЦНИИ МПС, создание тра-
вяного покрова на откосах механизированным посевом трав примерно
в 10 раз дешевле и в 30 раз менее трудоемко, чем укрепление сплошной
одерновкой.

При одерновке в клетку из готового, дерна делают клетки разме-
рами от 1 X 1 до 1*,5 х 1,5 м (рис. 40, а). Образующиеся' при этом

а)



Рис. 40. Одерновка откосов:

а — в клетку; б — плашмя; в — в стенку
Рис. 41. Укрепление откосов насыпей, отсыпанных из мелкозернистого песка:

1 — слой щебенистого, гравелистого или глинистого грунта; 2 — скрытый ряд щитов 'из
камыша или ветвей кустарника; 3 — слой* гравия или щеб^я толщиной не менее 0,05 м

квадраты внутри клеток засыпают растительной землей и засеивают
травой. Для скрепления дерна с грунтом забивают деревянные колья
(спицы) длиной 0,25 м и сечением 2 X 2 см (рис. 40, б).

Более прочным укреплением откосов земляного полотна является
одерновка в стенку (рис. 40, в) или в клетках из низких плетней,
но применяются такие укрепления редко, так как их устройство мало
механизировано. ' ,

Глинистые откосы выемок □ успехом укреп-
ляют также посадкой кустарников (скумпия и об-
лепиха).

Откосы насыпей из мелкозернистого пес-
ка укрепляют сплошным одевающим слоем
толщиной 10—15 см из гравия или щебня (рис. 41).
При этом бровку земляного полотна укрепляют скрытым рядом щитов
из камыша или кустарника. Кроме того, применяют.покрытие песча-
ных о/косов глиной с добавлением в нее песка, чтобы предотвратить
появление значительных усадочных трещин в покрытии. В этом слу-
чае по низу откосов устраивают ’ дренажные выпуски для выхода
воды из тела насыпи.

Против инфильтрации поверхностных в од.в
откосы оползневых массивов и стенки водоотводов применяют уплот-
нение поверхностного слоя рыхлых грунтов, сплошную одерновку, по-
крытия грунтобетоном, шлакогрунтобетоном, а также другими ви-
дами водоупорных одежд, обладающих вязкостью, прочностью и стой-
костью против размыва и образования трещин при колебаниях влаж-
ности грунта и температуры воздуха.

В состав грунтобетона входят (по объему): одна часть глины,
одна часть песка и две части гравия, хорошо перемешанные. Покрытие
делают толщиной 0,15 м с обязательной укаткой.

Для получения шлакогрунтобетона на предварительно спланиро-
ванной поверхности откоса грунт взрыхляют на глубину 0,15—0,2 м
и делают бороздки; в бороздки засыпают котельный шлак (примерно
30% объема взрыхленного грунта) и добавляют5% глины влажностью
25—30%. Массу тщательно перемешивают и утрамбовывают.

В отдельных случаях делают битумизацию грунта, а также гидро-
фобные одежды, увеличивающие связность грунта и придающие ему
водонепроницаемость. Разновидностью битумизации является уклад-
ка промазученного до консистенции пасты песка слоем 10 сМ, который
сверху поливают жидким бцтумом и посыпают известковой мукой.

Скальные откосы в выемках при быстровыветривающих-
ся породах укрепляют торкретированием. В откосы вбивают
металлические штыри, навешивают на них проволочную сетку и по
ней наносят цементный раствор.

Укрепление водоотводных устройств. Лучшим из наиболее распро-
страненных типов укрепления дна и откосов кайав является укладка
по дну и откосам бетонных, железобетонных (рис. 42, а) или асфаль-
тобетонных плит толщиной 5—8 см. Плиты укладывают легкими кра-
нами на автомобильном или тракторном ходу на песчаную подготовку
(в южных районах при связных грунтах с неглубоким промерзанием
песчаную подготовку не делают). Продольные.швы между плитами
заливают цементным раствором, поперечные — асфальтовой масти-
кой. У подошвы откоса на высоту до 0,25 м швы оставляют открытыми
для вытекания воды из-за стенок покрытия. Этот тип укрепления до-
пускает скорости течения воды в канаве до 5—6 м/с.

Для укрепления откосов и дна канав применяют также покрытие
торкрет-бетоном (рис. 42, б).

В районах с суровым климатом при пучинистых грунтах для ук-
репления водоотводов целесообразно применять и мощение на слое
щебня толщиной 10 см или на слое мха или соломы толщиной 5 см; это
укрепление допускает скорости течения воды до 3 м/с. Для уменьше-
ния сопротивления течению воды и улучшения условий очистки ка-
нав мощение в устойчивых грунтах покрывают сверху цементным
раствором.

При небольших скоростях течения (до 0,9 м/с) откосы укрепляют
механизированным обсевом многолетними травами или одерновкой
плашмя, а дно — утрамбованным слоем щебня толщиной 8—10 см
(рис. 42, в). Укрепление дна канавы одерновкой не допускается, так
как это вызывает быстрое заиливание канавы.

Большим недостатком укрепления водоотводных канав мощением
и одерновкой является весьма малая степень механизации этих работ,
поэтому эти способы, особенно мощение, применяют редко.

Рис. 42. Укрепление дна и отко-
сов канав:

а — железобетонными плитами; б —
торкрет-бетоном; в — щебневанием
дна и одерновкой откосов; 1 — же-
лезобетонные плиты; 3 — песчаная
подготовка; 3 — слой торкрет-бето-
на толщиной 4—6 см; 4 —слой
щебня
Укрепление подтопляемых откосов насыпей и берегов. На выбор
конструкции укрепления подтопляемых откосов большое влияние ока-
зывает скорость течения воды. Наибольшие допускаемые скорости те-
чения воды, при которых еще не происходит размыва дна и откосов
в канавах, откосов насыпей на поймах, русл водотоков у искусственных
сооружений, зависят от рода грунта (крупный песок, например, выдер-
живают без размыва в два раза большие скорости течения воды, чем
мелкий).	‘

В справочниках приводятся обычно полученные на основе исследо-
ваний допускаемые средние (неразмывающие) скорости течения воды
для каждого рода грунта (табл. 7), дифференцированные в зависимости
от глубины потока.

При пользовании этими данными необходимо учитывать, что
скорость течения воды в потоке по его поперечному сечению не-
одинакова: у берегов меньше, в средней части потока больше. По вер-
тикали в сечении потока скорости на разной глубине тоже неодина-
ковы (рис. 43): у дна скорость наименьшая, на поверхности потока
значительно больше; самую большую скорость поток имеет на
некоторой глубине от поверхности.

Таблица 7

Допускаемые средние (неразмывающие) скорости для грунтов, м/с					
Грунт	Размеры частиц грунта, мм	Средняя глубина потока,.м			
		0,4	1 >	2	3
Пыль и ил	0,005—0,05	0,15-0,20	0,20—0,30	0,25-0,40	0,30—0,45
Песок мелкий	0,05—0,25	0,20—0,35	0,30—0,45	0,40-0,55	0,45—0,60
Песок средний	0,25—1,00	0,35—0,50	0,45-0,60	0,55—0,70	0,60—0,75
Песой крупный	1,00—2,50	0,50—0,65	0,60—0,75	0,70—0,80	0,75—0,90
Гравий средний	5,00—10,00	0,80—0,90	0,85—1,05	1,00—1,15	1,10—1,30
Глины и су- глинки средне- плотные	Плотность грунта 1,2— 1,66 т/м3	0,70	0,85	0,95	1,10

Примечание. Меньшие значения скоростей относятся к более дисперсным и менее плот-
ным грунтам.

Если определить скорость течения на поверхности »п, то средняя
скорость по всей вертикали составит примерно 0,84оп, а донная ско-
рости — от 0,25 оп (при больших глубинах и больших уклонах пото-
ка) до 0,75 оп (при мелких водотоках и небольших уклонах).

За среднюю глубину потока принимают частное от деления пло-
щади живого сечения потока на его ширину поверху.

Если скорость течения воды превышает допускаемую для данного
грунта величину, то поверхности грунта, подвергающиеся размываю-
щему действию воды, укрепляют и тем сильнее, чем больше ско-
рость течения воды (табл. 8).
Рис. 43. Поперечное сечение потока с указанием различной скорости течения воды
по глубине

Основными условиями, определяющими конструкцию укрепления
подтопляемых насыпей, являются скорости течения воды, а также сила
и направление волнения воды при ветре.

В современных условиях применяются преимущественно такие
конструкции укрепления, детали которых можно изготовлять инду-
стриальным способом и укладывать с применением машин.

Конструкции укреплений откосов выбирают на основе технико-
экономического сравнения вариантов с учетом природно-климатиче-
ских факторов, наличия местных материалов и других условий.

.Таблица 8

Допускаемые средние (неразмывающие) скорости течения воды
при различных укреплениях грунта, м/с.

Вид укрепления	Средняя глубина потока, м			
	0,4	1	2	1 3
Одерновка плашмя на плот- ном основании	0,9.	1,2	1,3	1,4
Наброска из камня размера- ми 15—20 см	3,0—3,5	3,35—3,8	3,75-4,3	4,1—4,65
Наброска нз камня разме- рами 20—30 см	3,5—3,85	3,8—4,35	4,3-4,7	4,65—4,9 ‘
Одиночное мощение на щеб- не слоем не менее 10 $м при размерах камня 15—25 см	2,5—3,5	3,0—4,0	3,5—4,5	4,0—5,0
Бетонные лотки с гладкой поверхностью (бето! марки 110—170)	10,0—13,0	12,0—16,0	13,0—19,0	15,0-20,0
Бетонные откосные плиты (бетон марки 116—170)	5,0—6,5	6,0—8,0	*  7,0-10,0	7,5-12,0
Гладкие деревянные лотки при течении воды вдоль во- локон	8,0	10,0	12,0	14,0

Примечание. Меньшие величины допускаемых’ скоростей соответствуют меньшим разе
мерам камней и укреплениям из бетона низких марок; большие допускаемые скорости со«
ответствуют большим размерам камней и бетонам более высоких марок,
Отметку верха укрепления принимают выше наибольшего уровня
воды (с учетом подпора и наката волны) для насыпей у мостов через
большие и средние реки — не менее чем на 0,5 м; для насыпей.на малых
водотоках у труб и для незатопляемых регуляционных сооружений —
не менее чем на 0,25 м. Конусы мостов и путепроводов укрепляют на
всю их высоту.

Наиболее прочной конструкцией укрепления откосов являются
монолитные железобетонные плиты размерами
от 5x5 до 10X10 м и толщиной 0,15—0,45 м (рис. 44); применяют та-
кое укрепление в условиях подтопления при действии ветровых волн
высотой до 3,5 м и более. Плиты 6 укладывают на слой 3 щебня или
гравия толщиной не менее 0,25 м. Под края илит в конструктивных
швах 7 подкладывают железобетонные доски 5 толщиной 7—15 см
и шириной 0,3 м, покрытые битумными матами (см. рис. 44). Иногда
вместо железобетонных досок под швами устраивают ленточный трех-
слойный обратный фильтр. По нижней кромке нижнего ряда плит
устраивается выступ вниз (зуб), который упирается во врезанную в
грунт уплотненную упорную призму; эта призма состоит из несколь-
ких слоев камня /, затем слоя гравия или щебня 3 и мелкозернистого
песка 2 и 4 в виде обратного’фильтра толщиной 5 см.

Индустриальной конструкцией укрепления откосов являются
сборные железобетонные плиты а арматурой в
виде сварных сеток, омоноличенные по контуру
(рис. 45). Такое укрепление хорошо противостоит воздействию волн
высотой до 3 м; его применяют, как правило, для защиты вполне устой-
чивых откосов. Плиты 8 размерами 2,5X2,5; 2,5X3 и 2,5X3,5 м ук-
ладывают на обратный фильтр 7 из одного — трех слоев щебня или гра-
вия; частицы щебня или гравия в слое, на который непосредственно опи-
раются плиты, должны быть крупнее, чем в подстилающих слоях.
По нижней кромке нижнего ряда железобетонных плит делают упор-
ный зуб 5, которым плитное покрытие упирается в каменную упорную
призму 4, отсыпанную на подготовку в виде обратного фильтра (слой 1
втрамбованного щебня или гравия толщиной 10 см, слой 2 щебня
или гравия толщиной 15 см, слой 3 крупнозернистого песка толщи-
ной 10 см).

После укладки плиты омоноличивают в большие карты, между
которыми оставляют температурно-осадочные швы 9. Омоноличивание
делают при помощи закладных частей 10 и железобетонных подкладок 6
сечением 30X10 см с армированием и заполнением конструктивных
швов 11 бетоном или цементным раствором.

В более легких условиях при высоте волн до 0,7 м, скоростях те-
чения воды не свыше 3 м/с и слабом ледоходе применяют сборные
плиты (рис. 46) из бетона марки 200 размерами 1 X1 м
и толщиной 0,16—0,2 м. Такие плиты укладывают на щебеночную
или гравийную подготовку в виде обратного фильтра. Правильное
устройство обратных фильтров имеет очень важное значение для
обеспечения длительной исправной работы различных плитных укреп-
лений. Фильтр под плитами предохраняет от вымывания мелких ча-
стиц грунта водой, стекающей через швы и трещины под плиты по от-
' Рис. 44. Укрепление подтопляемого откоса монолитными железобетонными пли-
тами

Рис. 45. Укрепление подтопляемого откоса сборными железобетонными плитамй
56
косу, а также от брызг через верх
укрепления. Фильтр в упоре плит-
ного укрепления нужен, чтобы
струи стекающей по плитам воды
от разбитой волны не подмыли
грунт у низа укрепления.

Каменную наброску
в виде контрбанкета (рис. 47) де-
лают механизированным способом
с применением автосамосвалов, за-
гружаемых экскаватором, бульдо-
зеров и других машин. Лучшие
результаты получаются при уст-
ройстве каменной наброски забла-

Рис. 46. Сборные бетонные плиты:
1 — бетонный упор сечением 0,3x0,4 м,
длиной 1 м? 2 — щебеночная или гравий-
ная подготовка толщиной слоя 0,10 м; 3 —
щебеночная или гравийная подготовка:
4 — бетонные плиты; 5 — облегченное
укрепление

говременно в период межени или
в зимнее время, чтобы можно было
сделать врезку нижней части на-
броски в грунт, устроить подсти-
лающий слой в виде обратного

фильтра, а также обеспечить пра-

вильное расположение камней: крупные (не ниже расчетной величи-
ны) — снаружи, более мелкие—внутрь к откосу насыпи. Обратный
фильтр делают из двух слоев толщиной по 15—20 см: верхний слой —
из щебня или гальки, нижний — из гравия, крупнозернистого песка,

щеберы.

Большим преимуществом каменной наброски является то, что
она, не разрушаясь, приспосабливается' к неравномерной осадке за-

щищаемых откосов.

Рис. 47. Укрепление от-
косов каменной наброс-
кой:

а — при неразмываемых
грунтах; б — при грунтах,
подверженных размыву
б)

Рис. 48 Габионы*

а — прямоугольный; б — цилиндри-
ческий; в — Габионный тюфяк

При устройстве каменной наброски размеры камня подбирают
соответственно наибольшей скорости течения воды. Так, при скорости
1,5 м/с камни должны быть массой не менее Зкг, при скорости 2,5 м/с —
8 кг, при 3,5 м/с — 16 кг, при более высоких скоростях — еще круп-
нее. Камни меньшей массы будут уноситься течением воды.

Каменные наброски хорошо сопротивляются действию волн при
условии подбора камней по массе в соответствии с силой удара волны
и при уположении откосов до 1 : 3.

В случае если грунты основания насыпи подвержены размыву,
под каменную наброску укладывают хворостяной тюфяк (рис. 47, б).

Более надежной является каменная наброска в плет-
невых клетках, но ее устройство требует больших затрат
ручного труда, поэтому она применяется в небольших объемах при
благоприятных местных условиях (наличие хвороста и дешевого мест-
ного камня).

Г а б и о н ы (рис. 48) представляют собой . сетчатые -каркасы,
заполненные мелким камнем из твердых пород (размер камней должен
превышать размеры ячеек сетки).

Каркас габиона делают из прутковой стали диаметром 6 — 8 мм,
а сетку — из оцинкованной проволоки диаметром 2,5—4 мм. Обычно
размеры габиона по высоте и ширине 0,25—1,5 м, длина — в 3—4
раза больше высоты; размер ячейки сетки 8 X 8 см.

Габионы являются надежным укреплением земляного полотна
и берегов от размыва быстро и бурно текущей водой. Особенно эффек-
тивны габионы при наличии плотного грунта в основании насыпи.

Применение кладки из габионов позволяет допускать более кру-
тые откосы, чем это возможно при неукрепленном грунте. Средняя
крутизна откоса, укрепленного габионной кладкой, от 1 : 1 до 1 :0,5.
58
Габионы дают возможность использовщъ для укрепительных работ
мелкий камень при отсутствии крупного.

Укрепление габионами допускает скорости течения воды до 4,5—
6 м/с при глубинах до 1—3 м и выдерживает сильный ледоход и волны
высотой до 1,8 м.

Прямоугольные габионы укладывают в виде тюфяка (рис. 48, в)
или стенки; при укладке тюфяка применяются габионы толщиной
0,25—0,50 м. Отдельные габионы связывают друг с другом вязальной
проволокой в один защитный массив.

Габионы укладывают обычно при меженных горизонтах в сухое
время или зимой. В исключительных случаях укрепление габионами
производят сбрасыванием их в воду. Габионы цилиндрической формы
применяют при высоком уровне воды; их можно скатывать вниз по
откосу.

Одиночное мощение камнем (каменная ук-
ладка, м,о с т о в а я) применяют для укрепления подтопляемых
откосов пойменных насыпей, конусов.мостовых устоев, и берегов рек
и водоемов при небольших волнах и незначительном ледоходе (рис. 49)
в небольших объемах, так как устройство этого вида укрепления тре-
бует больших затрат ручного труда.

Кустарниковые и древесные насаждения
предохраняют берега, откосы и подошвы насыпей от воздействия те-
кущей воды тем, что они снижают скорость ее течения, разбивают вол-
ну, способствуют отложению наносов и отклоняют струи потока от
земляных сооружений. При выборе насаждений предпочтение отдают
местным ивовым породам; применяют также желтую акацию, лох,
боярышник, ракитник и др.

В целях защиты периодически подтопляемых откосов насыпей
при небольшой высоте волны (до 0,2 м) прйменяют Ьодерновку
плашмя. Дерновые карты в зависимости от местных условий де-
лают размерами от 0,25x0,40 до 0,7 X 0,7 м.

Для обеспечения устойчивости уложенного на откосах дерна его закрепляют
деревянными спицами длиной 25 см и сечением 2 X 2 см или ивовыми кольями,
которые впоследствии прорастают. Свежесрубленные ивовые колья (длиной
0,75—1,5 м и диаметром 4—6 см) высаживают в заготовленные углубления в шах-
матном порядке на расстоянии 0,5—1 м
один от другого.

Более стойкое против размыва ук-
репление поверхности грунта дерном
получается при укладке его «в стенку»
(см. рис. 40, в). Этот вид укрепления
допускает скорости течения до 1,5—
2 м/с при глубинах 0,4—2 м. Однако
работы по укреплению откосов дерном
таким способом весьма трудоемки.

Описанные выше конструкции
укреплений откосов относятся к
постоянным устройствам. Но иног-
да возникает внезапная опасность
подмыва или размыва земляного
полотна, например в процессе стро-
СЛОИ гальки
0,1-0,г

8}





Слой соломы

0,05'0,10

—Слой хвороста
.	0,20 ~ О,25

Рис. 50. Фашины:
а — обычная; б — тяжелая; в — карабура
/
ительства железных дорог, при неорганизованном сбросе воды из водо-
хранилищ на эксплуатируемой сети, при повышении горизонта па-
водков вследствие затора льда во время ледохода и в других подобных
случаях. Для защиты земляного полотна в таких случаях применяют
временные укрепления, поскольку нет возможности сде-
лать быстро укрепление постоянного типа.

Один из часТо применяемых видов временных укреплений —
фашины. Легкие фашины (рис. 50, а) представляют собой связанные
пучки свежесрубленного ивового или другого гибкого хвороста, очи-
щенного от листьев и тонких ветвей. Фашины прикрепляют к откосу
насыпи кольями. Через каждый.метр по длине фашины перевязывают
проволокой или просмоленной веревкой. Внутрь тяжелой фашины за-
кладывают гальку или булыжники (рис. 50, б). Особо тяжелые фашины,
изготовляемые заворачива-
нием хворостяного ковра
со слоем-камня (рис. 50, в),
называют карабурами.

Фашины укладывают в
виде кладки (рис. 51) или
тюфяка (ковер толщиной
45—75 см из -хвороста или
фашин, начиненный кам-
нем и сшитый при помощи
сетки из хворостяных ка-
натов сверху и такой же
сетки снизу). Фашиннай
кладка выдерживает ско-

Рис. 51. Фашинная кладка
Рис. 52. Железобетонные тетраэдры

роста течения воды до
2 м/с, фащинные тюфяки,
толщиной 0,5 м — 3,5 м/с.

Хворостяные выстилки
толщиной 20—25 см из иво-
вых прутьев применяют
для временной защиты от-
косов от размыва в местах,
где много хвороста. Хво-
рост укладывают внахлест-
ку комлями вниз на слой
соломы, сена или камыша.

Работы ведут от низа откоса вверх. Закрепляют хворостяную выстилку
жердями, которые укладывают поперек прутьев хвороста; жерди
крепят к откосу земляного полотна кольями. Такие выстилки до-
пускают скорости до 2—2,5 м/с при глубине потока 1—2 м.

При водных потоках, несущих много взвешенных частиц (напри-
мер, мелкого песка на реках Средней Азии), устанавливают заилители,
снижающие скорости потока, вследствие чего происходит отложение
взвешенных частиц. Заилителями служат, например, железобетонные
тетраэдры (рис. 52). Временные укрепления подобного типа из бре-
вен называют сипаями, С той же целью применяют железобетонные и
металлические каркасы.

Для защиты подтопляемых откосов от размыва служат также со-
оружения, снижающие скорости водных потоков непосредственно у
земляного полотна или отклоняющие струи от полотна и искусствен-
ных сооружений и направляющие эти струи в отверстия искусственных
сооружений. К таким регуляционным сооружениям
относят .бермы, траверсы, струеотводящие и струенаправляющие дам-
бы с соответствующей защитной одеждой.

Наиболее часто насыпи подвергаются угрозе размыва при проходе
паводковых вод. Если не приняты меры защиты, может произойти
размыв не только конусов и насыпи за устоями мостов, но даже подмыв
устоев и быков. Во избежание таких крупных размывов регуляцион-
ные сооружения у пойменных насыпей устраивают при возведении
земляного полотна.

Материалом для возведения регуляционных сооружений служат
камень, бутовая кладка, бетон, железобетон, габионы (временно мо-
гут быть применены фашины). Устраивают и земляные дамбы с укреп-
лением их откосов, а при затопляемых дамбах—и верха. Откосы таких
дамб с речной стороны устраивают не круче 1:2, с противоположной
стороны — не круче 1:1,5, ширина дамб поверху должна быть не ме-
нее 2 м.

Для предотвращения размыва берегов рек устраивают
продольные струеотводящие сооружения —
так называемые опояски или поперечные отбойнйки-полузапруды.

Опояска (рис. 53) в верхней части представляет собой каменную
наброску с подбором лица из крупных камней, а в нижних слоях —
из более мелких камней, щебня и гравия в виде обратного фильтра.
Рис. 53. Опояска

Полузапркды (рис. 54) строят
иди перпендикулярно берегу, или
несколько повернутыми по направ-
лению течения. Полузапруды от-
клоняют гидродинамическую ось
водного потока от подверженного
размыву берега и вызывают отло-
жения наносов.

Рис. 54. Схема речных полузапруд

Укрепления морских берегов
от размыва волнами в местах, гл

Для укрепления берегов рек
с большими скоростями течения.
(2—6 м/с) при подверженных раз-
мыву грунтах служат гибкие тю-
фяки из бетонных блоков. Пример
такого тюфяка показан на рис. 55.
Для обеспечения гибкости тюфяка
между блоками оставляют зазоры
шириной 15 см.

Для укрепления морских берегов
железнодорожный путь идет вдоль

берега, применяют сооружения и устройства двух типов: /пассивные

п активные.

К пассивным относятся, например, волноотбойные

подпорные стены, укрепительные, одеваю-
щие откос насы п*и или берега стен ы-о д е ж д ы
разных видов, т. е. сооружения, непосредственно принимающие на
себя удар волн и гасящие их энергию.

Наиболее распространены стены криволинейного очертания
(рис. 56), которые не подвергаются такому интенсивному горизонталь-
ному перерезыванию ударами морских волн с галькой, как стены о
вертикальной и даже ступенчатой гранью. Недостатком стен криво-
линейного очертания являются большие скорости течения воды от
обратной волны у основания стен, что требует надежной заделки та-
ких стен в коренные породы или специального укрепления грунта у их
основания.

Лучше всего гасит волну естественный пляж доста точ-
ной ширины (30—40 м).

К берегоукрепительным, сооружениям активного типа относятся
б у н ы (рис. 57) и д о н н ы е волноломы (рис. 58). Волноло-
мы располагают параллельно берегу; верх волнолома должен быть
несколько ниже уровня моря.

Буны и волноломы предназначены для закрепления пляжа и на-
копления пляжевого материала, перемещения уреза воды* от соору-
жения в сторону моря; эти сооружения широко применяются, напри-
мер, для укрепления берегов Черного моря в районе Туапсе — Су-
хуми. Там же для.защиты берега от подмыва и накопления пляжа с ус-
пехом применена наброска из железобетонных тетраподов
массой по 5 т и более (железобетонных массивов в виде соединенных
основаниями четырех усеченных конусов, оси которых пересекаются
в одном центре).*
Рис. 55. Гибкий бетонный тю-
фяк конструкции КавгипрО'
транса:
а _ укладка тюфяка; б — план сек-
ции иа пяти блоков: в и г — детали
соединения блоков
Рис. 56. Конструкции волноотбойных стен на размываемых грунтах:

а «—тип 1 с наросткой; б — тип 2 на свайном основании;' 1 — утрамбованный глинистый
грунт; 2 — дерн в два слоя корнями Вверх; 3 — песчано-гравелистый балласт; 4 — выкладка
из камня; 5 — подготовка -из^бетона марки 150; 6 — дренажные окна 0,25X0,05 м; 7 — обли-
цовка из естественного штучного камня; 8 железобетонные сваи 0,3X0,3 м, длиной 7 м

Рис. 57, Морские буны
Рис. 58. Морской донный волнолом:
а — накопление пляжевого материала за
волноломом; б — поперечный разрез вол-
нолома

Временные сооружения для укрепления берегов от размыва. Для
временного укрепления берегов применяют свайные кряже-
вые стены и каменную наброску. Ряжи представляют
собой имеющие дно и заполненные камнем срубы из пластин, бревен
или брусьев.

Подобный сборный каркас может быть сделан из железобетонных
элементов.

Каменную наброску устраивают отсыпкой камней прямо в воду;
важно лишь соблюдать соответствие массы камней скоростям дви-
жения воды (см. стр. 58).

Термозащитные устройства и покрытия применяют для предохра-
нения грунта от промерзания (а в районах вечномерзлых грунтов —
от оттаивания). Для их устройства используют материалы, имеющие
меньшую теплопроводность, чем грунты (шлак, волокнистый неразло-
жившийся мох, тундровая дернина, асбестовый балласт и т. п.). Та-
кими покрытиями предохраняют откосы выемок от сплывов, получа-
ющихся от переувлажнения грунтов, при котором они теряют сопротив-
ление сдвигу. Эти покрытия предохраняют откосы выемок во влаж-
ных глинистых или пылеватых грунтах и от непосредственного воздей-
ствия лучей солнца и, следовательно, от появления трещин, по ко-
торым поверхностная вода могла бы проникнуть в глубь грунта, от
чрезмерно быстрого оттаивания верхнего слоя грунта, которое может
привести к сплывам откосов.

Хорошим термоизолирующим материалом является котельный шлак. Воз-
можности его использования в настоящее время сужены в связи с переходом
с паровой на электрическую и тепловозную тягу. Поэтому все шире стали при-
менять другие термоизолирующие материалы, а также асбестовый балласт, укла-
дывая его на откосы слоем толщиной от 0,1 (вверху) до 0,2 м (внизу откоса).

Иногда делают термоизолирующие покрытия на откосах не сплошные,
а полосами под углом 45° к бровке полотна; при замерзании и оттаивании грунта
в таких откосах граница талого и мерзлого грунтов получается волнистой, что
затрудняет местное оплывание или оползание грунта.

3 Зак. 673	’	65
Специальное укрепление грунтов. Описанные выше укрепительные
устройства и сооружения, защищая земляное полотно от размывов,
не меняют свойств самих грунтов и не повышают устойчивости откосов
земляного полотна (за исключением подпорных волноотбойных стен
и габионов).

Однако существуют способы, которые позволяют закрепить грунты
земляного полотна на определенную глубину, сделать их более устой-
чивыми. К таким способам относятся: цементация, силикатизация,
химическое закрепление и термическая обработка.

Цементации заключается в нагнетаний под давлением це-
ментного раствора в поры и трещины грунта, где он затвердевает,
укрепляя грунт. Цементный раствор может, проникать в поры и тре-
щины грунта шириной не менее 0,15 мм. Поэтому цементацию при-
меняют для закрепления галечниковых, гравийных, рыхлых средне-
зернистых и крупнозернистых песков с коэффициентом фильтрации
80—200 м/сутки.

Цементация может быть . осуществлена также перемешиванием
цемента с грунтом, для чего верхней слой грунта в подлежащих
укреплению откосе, основании или площадке рыхлят, затем добавляют
10—12% (по.объему) цемента и перемешивают его с грунтом в верхнем
слое толщиной 15—25 см; при необходимости перемешиваемый грунт
увлажняют, а после этого уплотняют. Для упрочнения грунта основной
площадки этот способ удобно применять при строительстве железных
дорог; на эксплуатируемых дорогах его применение затрудняется не-
обходимостью предварительного снятия и последующей укладки верх-
него строения пути, что вызывает значительные перерывы движения
поездов. Поэтому для укрепления грунтов основной площадки эк-
сплуатируемых дорог предпочтительными являются другие способы,
не требующие снятия верхнего строения пути (силикатизация или
химические способы).

Силикатизация (искусственное окаменение грунта) при-
меняется в основном при песчаных грунтах (с коэффициентом фильтра-
ции 0,5—80 м/сутки). Она заключается в том, что сначала в грунт наг-
нетают нагретое жидкое стекло (раствор кремнекислого натрия).
После того как этот раствор пропитает определенный объем грунта
(обычно через* сутки), нагнетают раствор хлористого кальция. В ре-
зультате химического взаимодействия этих двух растворов получается
гидрогель кремниевой кислоты, который и цементирует грунт. Про-
цесс затвердения длится 8—12 суток.

Пески с коэффициентом фильтрации 0,5—5 м/сутки укрепляют
растворами жидкого стекла и фосфорной кислоты. Просадочные лёссы
и лёссовые суглинки с коэффициентом фильтрации 0,1—2 м/сутки
можно укреплять одним жидким стеклом, вторым реагентом являются
всегда содержащиеся в этих грунтах соли (углекислый и сернокислый
кальций, магний и др.).

Химические способы укрепления грунтов заключаются
в инъекции в грунт (в поры, трещины, пустоты в нем) растворов,
которые, затвердевая, взаимодействуют с грунтом и делают его более
прочным, менее водопроницаемым, непучинистым. Имеются химикаты,
Бб
которые придают грунтам гидрофобность. Химические растворы, вво-
димые в грунт специальными инъекторами под давлением, пропитывают
грунт в радиусе 0,7—1 м от инъектора. Ведутся исследования по уве-
личению этого радиуса дополнительным к давлению воздействием
вибрации в процессе нагнетания раствора в грунт.

В качестве химикатов с успехом испытаны на объектах эксплуати-
руемой сети: кремнийорганическая жидкость ГКЖ-10, сульфитно-
спиртовые барды, карбамидная смола с добавками различных отвер-
дителей. Срок сохранения грунтом приобретенных под влиянием хими-
катов свойств (по результатам опытного применения) составляет не
менее 5—6 лет; ведутся исследования в направлении изыскания мер
увеличения этого срока.

Электрохимический способ укрепления грунтов
основан на явлении перемещения частиц воды от опущенного в грунт
положительного электрода (анода) к катоду при пропуске чере^ грунт
постоянного тока. Это явление используется для временного умень-
шения влажности грунта, например при необходимости выполнить ка-
кие-либо работы в сильно увлажненном грунте. Если катод выполнить
в, риде перфорированной трубы, опущенной в грунт, то гравитационная
и капиллярная вода будет стекать через нее, а грунт в зоне анода осу-
тиаться и становиться более устойчивым.

Если требуется не временное снижение влажности грунта, а закреп-
ление его, то предварительно добавляют в грунт раствор хлористого
кальция, жидкого стекла или другой химикат, а затем пропускают
через грунт электрический ток. При этом происходит затвердение гли-
нистых грунтов и потеря ими способности размокать при увлажнении.

Термическая обработка однородных глинистых грун-
тов заключается в их обжиге (клинкеризации) при температуре 400—
1100° С (лучший интервал температур 600—800° С). Нельзя укреплять
обжигом глины, содержащие гипсовые и известковые зерна крупнее
1—2 мм, так как образующаяся при обжиге негашеная известь
жадно поглощает воду и, сильно увеличиваясь в объеме, разрушает
обожженную породу.

Суть способа состоит в следующем. В специально прорытую в глинистом
грунте штольню или скважину вводят топливо (соляровое масло) или пропуска-
ют через нее газ и зажигают. Газы от горящего топлива выпускают через устро-
енные для этого колодцы. Открытием одних и закрытием других колодцев
(а иногда и добавлением топлива через колодцы) регулируют' процесс горения.
В результате теплового воздействия вокруг штольни получается твердый мас-
сив глины, обожженный до такого состояния, при котором она утрачивает пла-
стичность и способность к намоканию и разбуханию при воздействии воды При
этом сопротивление грунта сдвигу увеличивается в 10—15 раз.

Подвергнутый обжигу массив способен удерживать от сползания массы гли-
ны, лежащие выше его по косогору, т. е. играть роль подпорной стены. Схема
подобного закрепления, сделанного по предложению ЦНИИ МПС на Одесско-
Кишиневской дороге, показана на рис. 59. На Донецкой (рис. 60) и Москов-
ской дорогах применен обжиг насыпи через горизонтальные скважины с ис-
пользованием газа как топлива. Разработан способ обжига грунта и через вер-
тикальные скважины. В качестве топлива в скважины можно вводить распылен-
ное соляровое масло в смеси с воздухом.

В период 195G—1974 гг. Хабаровский институт инженеров железнодорож-
ного транспорта .выполнил исследования по усовершенствованию этого способа
3*	67
Рис, 59. Закрепление оползня на косогоре древесной растительностью и обжигом
пластичных глин:

/ — оползающие пластичные глины (элювий); 2 — тонкослоистые (сланцеватые) глины, не
нарушенные оползневыми процессами; ~3 — пластичные глины, закрепленные обжигом

стабилизации земляного полотна, по определению физико-механических свойств
упрочненного грунта, отработке технологических схем производства работ по
термообработке грунтов из буровых скважин, предложил определенные виды
укрепляющих конструкций из термоупрочненных грунтов.

, Соответствующим расположением скважин можно придать укрепляемому
обжигом массиву грунта требующиеся по местным условиям и поставленной
задаче очертания подпорной стены, контрфорса, сваи и т. д.

Этим же институтом в содружестве с Дальневосточной дорогой на многих
объектах дороги проведена опытная проверка и внедрение термического метода
стабилизации земляного полотнам Продолжительность термообработки 1 м
скважины или 1 м3 грунта колеблется от 24 до 36 ч; затраты на 1 м3 стабилизируе-
мой массы грунта составляют от 5 до 10 р.

Поддерживающие сооружения — подпорные стены, контрфорсы
и контрбанкеты—используют для закрепления насыпей от сползания
на косогорах, для укрепления деформирующихся насыпей, а также
для стабилизации оползающих масс грунта самих косогоров.

Подпорные стены сооружают в случаях, когда для устрой-
ства откосов нужной пологости нет места или когда делать требую-
щиеся по условиям устойчивости пологие откосы экономически не-
выгодно. Подпорные стены разнообразных форм сооружают из железо-
бетона (одна из возможных конструкций показана на рис. 61, а), бе-
тона и бутовой кладки на растворе (рис. 61, б); в отдельных случаях
устраивают стены из бутовой кладки насухо.

Конструкции монолитных подпорных стен рассматривают в курсе
искусственных сооружений.

Рис. 60. Обжиг верхней части насыпи
через горизонтальные скважины

Рис. 61. Подпорные стены:
а — железобетонная; б — бетонная или на
♦ бутовой кладки
Рис. 62. Контрфорс в откосе выемки:

а — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 — грунт, срезаемый для уположения от-
коса; 2 — банкет; 3 — крупнозернистый песок; 4 — бетон; 5 — сухая кладка; 6 — железобе-
тонный лоток; 7 — дренажная труба

Для поддержания неустойчивых откосов из связных грунтов,
уположение которых по местным условиям нецелесообразно или не-
возможно, устраивают контрфорсы, представляющие собой
врезанные в откос массивы (рис. 62) из бутовой кладки, а сооружаемые
в настоящее время — преимущественно из бетона. Устойчивость откоса
повышается вследствие того, что часть грунта подпирается непосред-
ственно контрфорсом, а остальная масса грунта удерживается трением
о подпертые контрфорсами части грунта и боковые грани контрфорсов;
при этом в грунте образуются как бы своды из сжатого грунта, упертые
пятами в контрфорсы.

Для индустриализации работ по устройству контрфорсов запроек-
тированы сборные железобетонные контрфорсы из прямоугольных
железобетонных колодцев с внутренними размерами 1X1,16 м. После
установки на место колодцы заполняют местным грунтом с уплотне-
нием его.

.Контрбанкеты устраивают из более устойчивых хорошо
дренирующих грунтов* камня, щебня, гравия, песка; одна из конструк-
ций показана на рис. 63. При трудности получения указанных мате-
риалов используют и местный грунт. Размеры контрбанкетов опреде-
ляют расчетом. Современные мощные средства механизации земляных
работ дают возможность устраивать контрбанкеты очень больших
размеров; например, на Батракском косогоре для удержания опол-
зающего берега р. Волги, по которому проходит железная дорога,
мощными земснарядами намыт контрбанкет объемом 1,5 мДн. м,?.

Выбор вида защитных и укрепительных устройств определяется
технико-экономическими расчетами в зависимости от глубины и ско-
ростей водных потоков, интенсивности осадков, силы волнения, рода
грутов земляного полотна и основания, наличия и особенностей ледо-
хода, климатических условий, важности линии, а также местных осо-
Ue менее 0,02

Контрбанкет

у сильно
пылеватый

Сиглинок коричневый
Суглинок серый

Рис. 63. Контрбанкет

бенностей (наличие тех или иных строительных материалов, возмож-
ность размещения укрепительных устройств и сооружений, почвенные
условия).

Единичную стоимость каждого вида защитных и укрепительных
устройств определяют составлейием соответствующих смет и кальку-
ляций. Наряду с этим учитывают ежегодные эксплуатационные рас-
ходы на ремонт и содержание каждого возможного вида устройств
в данных местных условиях.

При выборе сравнивают возможные варианты решений. Вариант,
требующий меньшиЯ первоначальных затрат и вызывающий меньшие
годовые эксплуатационные расходы, является, конечно, самым луч-
шим. Однако чаще всего один из сравниваемых вариантов требует боль-
ших капитальных затрат, чем другой, но обеспечивает меньшие годовые
эксплуатационные расходы. Поэтому сравнение экономической эффек-
тивности сопоставляемых вариантов производят по минимуму приве-
денных затрат в год (см. стр. 48) или по сроку окупаемости капиталь-
ных затрат. Например, сооружение одевающей стены из бетонных бло-
ков стоит Ki р., а устройство более дешевой опояски из камня — /(2р.
При этом ежегодные расходы на содержание и ремонт земляного полот-
на с его укрепительными устройствами по первому варианту С1 мень-
ше, чем йо второму С2. Сопоставляя годовую экономию на ремонте и
содержании JC2 — С3) с разницей в капитальных затратах — Л2),
получаем срок /ок, в течение которого окупаются дополнительные за-
траты на первый вариант.

Результат сопоставления и выводы получаются различными в за-
висимости от местных условий. Например, если непосредственно на
месте или поблизости имеется в изобилии хороший камень; то К2
может быть настолько снижено, что срок окупаёмости одевающей бе-
тонной стены существенно увеличится и выгоднее будет применять вто-
рой вариант.

Детальные расчеты экономической эффективности капитальных
затрат выполняют на основе Инструкции по определению экономиче-
ской эффективности капитальных вложений на железнодорожном
транспорте, действующей с 1.1 1972 г.
Нормативные сроки окупаемости, принятые на железнодорожном
транспорте, составляют 8—10 лет.

Кроме денежных показателей эффективности, при выборе решения
учитывают также натуральные показатели: условия труда и техники
безопасности, потребности в дефицитных материалах и другие условия.

§ 6. Особенности устройства земляного полотна в сложных
случаях

Пойменные насыпи, расположенные в местах пересе-
чения железнодорожными линиями больших рек, при паводках под-*
тапливаются, а часть насыпей на определенную высоту может быть
и постоянно подтоплена водой.

Бровку основной площадки земляного полотна на подходах к мо-
стам через большие ц средние реки в пределах разлива, а также при
расположении линии вдоль рек и в зоне водохранилищ поднимают над
наибольшим уровнем вады (с учетом подпора и наката волн) не менее
чем на 0,5 м. На подходах к малым мостам и трубам бровка основной
площадки земляного полотна должна возвышаться не менее чем на
0,5 м над отметкой подпертого уровня (с учетом подъема его от ветро-
вого нагона воды и высоты наката волн).

Наиболее неблагоприятные условия для устойчивости пойменной
насыпи создаются при спаде уровня воды после паводка, так как при
этом гидростатическое давление воды на насыпь снижается, а гидро-
динамическое давление вытекающей из тела насыпи воды, направленное
в сторону откосов, возрастает по мере снижения уровня воды вне на-
сыпи (рис. 64).

Поперечный профиль пойменной насыпи с одной бермой и постепен-
ным уположением откосов дает большую устойчивость насыпи; берма
удлиняет путь фильтрацйи воды к ядру насыпи, а также используется
для наблюдения при проходе весенних или ливневых вод и, если
потребуется, для размещения рабочих, и материалов при производстве
работ по защите насыпи от размыва.

Ширину бермы по верху определяют расчетЬм, но принимают ее
не менее 2 м. Берму располагают на 0,25 м выше расчетной отметки
волны при горизонте высоких вод; расчетную отметку волны при-
нимают с вероятностью превышения один раз в 300 лет, т. е. 1/300
/0,3%). Откосы верхней части насыпи на высоту 6 или 10 м (в зависи-

Рис. 64. Поперечный профиль пойменной насыпи:

/ — уровень свободной воды в теле насыпи; 2 — снижающийся уровень воды
мрсти от рода грунта) устраивает полуторными. Ниже дают у поло-
жение откосам слоями высотой 4—6 м. Откос проверяют расчетом на
устойчивость, Нижние части пойменных насыпей отсыпают из дрени-
рующих грунтов/	’

Если в основании насыпи находится илистый слабый грунт, что
нередко бывает на поймах, то внизу делают специальное уширение
насыпи, называемое контрбанкетом, форму и размеры которого опре-
деляют расчетом. Контрбанкет пригружает основание насыпи по ее
краям, препятствуя выдавливанию слабого грунта из-под тяжелой
средней части насыпи, при этом удлиняется путь фильтрации воды в
тело насыпи и тем самым улучшаются условия ее работы.

Для защиты от размыва откосов насыпи и подмыва подошвы при-
меняют укрепительные одежды и устройства (см. § 5).

При широких поймах устраивают специальные регуляционные
сооружения, чтобы предотвратить размывы земляного полотна. На-
пример, показанные на рис. 65 короткие поперечные траверсы поз-
воляют избежать сильного течения воды непосредственно вдоль пой-
менной .насыпи, а струенаправляющие дамбы обеспечивают направ-
ление струй под мостом поперек его и этим препятствуют опасному при-
жатию оси потока пойменной массы воды к одному из берегов (при изо-
браженном на рис. 65 положении — к правому по течению устою
моста).

Когда насыпи оказываются на берегах вновь устраивае-
мых искусственных водохранилищ и подвергаются
подтоплению, то их устраивают с учетом таких же основных положений,
какие применяют для насыпей в поймах, но укрепляют насыпь от вол-
нового воздействия значительно сильнее. Берег водохранилища, по
которому проходит насыпь, также укрепляют от подмыва. Грунты
берегов водохранилища с течением времени после его устройства пере-
рабатываются (размываются) от воздействия воды, особенно при вол-
нении; поэтому урез воды может приблизиться к земляному полотну
на десятки метров по сравнению с начальным положением. Это обстоя-
тельство и вытекающие отсюда необходимые работы по укреплению
берега и земляного полотна предусматривают проектом.

В борьбе с песчаными заносами наиболее .надежным
средством является укрепление песков посадкой растительности в по-
лосе шириной не менее 100 м с каждой стороны пути.

На железных дорогах, проложенных на территории Казахстана и
Средней Азии, по предложению ТашИИТа с успехом применяют по-

Рис. 65. Регуляционные
сооружения:
1 — траверсы; 2 — струена*
правляющие дамбы
крытия пойерхнбсти песков после посёва семян кандыма битумной
водной эмульсией. Эмульсия, проникая в песок йа 3 см, Образует би-
тумно-песчаную пленку,.которая полностью предотвращает выдувание
семян и создает благоприятный водно-тепловой режим для их прора-
стания. Через 3 года высота растений достигает в среднем 1,5 м.

Устройство насыпей на болотах имеет свои осо-
бенности. Болота при строительстве на них земляного полотна разде-
ляют на три типа: к первому типу относят болота, заполненные сплошь
до дна торфом устойчивой консистенции, который преимущественно
сжимается, а не выдавливается; ко второму—болота, заполненные до
дна торфом в основном неустойчивой консистенции, выдавливающим-
ся под воздействием внешней нагрузки; к третьему — болота, запол-
ненные болотным илом и водой, с торфяной коркой (сплавиной) или
без нее.

Тип болота определяют на основании инженерно-геологического
обследования с определением- консистенции торфа лабораторным пу-
тем. В строительной практике применяют и такой способ определения
консистенции торфа: на болоте отрывают шурф размерами 1X1,5 м,
глубиной 2 м с вертикальными стенками и оставляют его без крепления
на пять суток. Если в течение этого времени при положительной тем-
пературе вертикальные стенки сохранят свое положение, то консистен-
ция торфа устойчивая, если обрушатся — неустойчивая.

Поперечные профили насыпей на болотах устанавливают в зави-
симости от типа болота, его глубины, уклона минерального дна. Кон-
струкцию земляного полотна при этом (частичное или полное удаление
торфа в основании, отсыпка насыпей без выторфовывания, сооружение
насыпей на еланях или песчаных сваях) выбирают на основе технико-
экономических расчетов с учетом типовых приемов проектирования,
проверенных многолетней практикой.

Насыпи высотой 0,8—1,2 м на болотах возводят, из крупного и
средней крупности песка, гравия, гальки, щебня и камня слабовывет-
ривающихся пород. При высоте насыпи над поверхностью болота
более 1,2 м, кроме указанных грунтов, допускается применять и мел-
кие непылеватые пески, а также легкие супеси, содержащие более
50% частиц крупнее 0,25 мм и менее 6% глинистых частиц мельче
0,005 мм.

При устройстве нас ььп и н ъ болоте первого типа
глубиной до 2 м высоту ее над поверхностью болота принимают не ме-
нее 0,8 м. При сооружении такой насыпи предварительно производят
полное выторфовывание (рис. 66, а).

Так как земляное полотно отсыпают из дренирующих грунтов, то
сливную призму не устраивают; поверхность основной площадки де-
лают горизонтальной на уровне (проектная бровка), находящемся выше
отметки бровки основной площадки по продольному профилю (профиль-
ная бровка) на высоту сливной призмы hcn.

На рис. 66—69 ширина основной площадки на уровне проектных
бровок равна 6,6 м: это обеспечивает нормальную для строящихся ли-
ний I категории ширину основной площадки на уровне профильных
бровок—примерно 7 м.
<0

_____W

№менееЗ,0 /^Тр -;?;П



у у;/?/" §il
'неиенееО£ о

SM-

• менееЩ; бодоотШно.

• : - •	Г*----*4 шитпл

Не менее Qj

I





Рис. 66. Насыпь на болоте первого типа:

а — при глубине болота до 2 м; б — при глубине болота 2—4 м и общей высоте насыпи
примерно 3 м; Н — высота насыпи над поверхностью болота; //общ — общая высота насы-
пи; //?ыт — глубина выторфовывания; hen — высота сливной призмы; S -г величина осадки
торфа

Рис. 67. Насыпь высотой более 3 м на болоте, первого типа при глубине болота
до 4 м:

а — из дренирующего грунта; б — из глинистого грунта с капиллярным прерывателем;
,	Z — толщина капиллярного прерывателя
Если глубина болота находится в пределах от 2 до 4 м, то за мини-
мальную высоту насыпи над поверхностью болота принимают 1,2 м.
Выторфовывание производят частично о таким расчетом, чтдбы общая
высота насыпи вместе с подводной частью получалась примерно рав-
ной 3 м (рис. 66, б), так как насыпь высотой менее 3 м своим весом до-
статочно уплотнить торф не может. Глубина выторфовывания зависит
от высоты насыпи над поверхностью болота:

Высота насыпи	Глубина

над поверхностью болота, м	выторфовывания-, м

От	1,2	до	1,5	2,0

>	1,6	>	2,0	1,5'

»	2,1	>	2,5	1,0

При высоте насыпи более 3 м и глубине болота до 4 м выторфо-
вывание производить не требуется. Достаточно сделать лишь продоль-
ные прорезы по краям насыпи на глубину растительно-корневого
слоя, но не менее 1 м, чтобы по мере отсыпки насыпи уплотнение тор-
фа происходило более равномерно (рис. 67, а), В таких случаях насыпь
отсыпают прямо на поверхность болота.

Как показала практика, вес насыпи высотой 3 м и более достаточно
уплотняет торф устойчивой консистенции и поезда могут-следовать
без ограничения скоростей, не вызывая больших упругих деформаций.

При возведении насыпей высотой более 3 м допускается применять
и глинистые грунты, но с устройством в их основании капиллярного
прерывателя из дренирующего грунта толщиной, равной высоте ка-
пиллярного подъема воды в нем плюс 1 м в запас (рис. 67, б).

Во всех случаях по обе стороны насыпи устраивают продольные
водоотводные канавы с уклоном не менее 0,001.

При устройстве насыпи в указанных условиях необходимо учи-
тывать, что сжимающийся торф вызывает существенную осадку на-
сыпи:. при толщине слоя торфа до 2 м осадка этого слоя, а значит,
и верха насыпи достигает 60%, при толщине от 2 до 4 м — 50%.

•На болоте второго типа при глубине его менее 3 м
удаляют весь торф до минерального дна и насыпь отсыпают в этом кот-
ловане (рис. 68). Высота насыпи над уровнем болота должна быть,не
менее 0,8 м. На расстоянии 2 м от цодошвы откосов с обеих сторон
насыпи отрывают прямоугольные траншеи шириной 2 м и глубиной 1 м,
называемые торфоприемниками^ которые служат для обеспечения более

Рис. 68. Насыпь на болоте с неустойчивой консистенцией торфа; глубина торфо-
приемника d равна толщине растительнокорневого слоя, нб н'ё менее 1 м
равномерной осадки насыпи по мере ее отсыпки за счет выдавливания
$ них торфяной массы.

На болоте третьего тип а насыпь отсыпают на минеральное
дню. Если насыпь имеет общую высоту менее 3 м, торфяную корку
предварительно вырезают и удаляют, затем отсыпают насыпь. Высота
насыпи над уровнем поверхности болота должна быть не менее 0,8 м.

При высоте насыпи 3 м и более погруженная на дно болота торфя-
ная корка будет достаточно^уплотнена весом насыпи, поэтому ее можно
не срезать. В этом случае она погружается по мере отсыпки насыпи
на дно болота. Для обеспечения равномерной осадки насыпи опускае-
мую на дно болота часть торфяной корки отрезают от остальной части
прорезами.

В верхней части насыпи до горизонта воды откосам придают ббль-
шую крутизну, а в подводной части их делают положе фис. 69).

При глубине болота более 4 м насыпи во всех случаях сооружают
по индивидуальным проектам.

Большой значение для устойчивости насыпей на болотах имеет ук-
лон минерального дна болота. Если поперечный уклон дна болота
с устойчивой консистенцией торфа более l/1(h а при неустойчивой кон-
систенции торфа более г/1б, то предварительно уполаживают дно или
насыпь заменяют эстакадой (при невозможности перейти на другое
место); для болота с плавающей коркой допустимый поперечный уклон
дна не более Уполаживают дно обычно взрывным способом.

При устройстве земляного полотна в гор-
ных районах осуществляют специальные мероприятия по обес-
печению устойчивости пути и предотвращению загромождения и пов-
реждения его каменными обвалами, осыпями, снежными лавинами,
селевыми потоками.

От обвалов путь защищают различными улавливающими соору-
жениями, задерживающими обваливающиеся части породы. К ним
относятся улавливающие полки (в уровне с бровкой земляного полот-
на или значительно ниже), улавливающие стены (рис. 70), заградитель-
ные далы. Нй особо угрожаемых обвалами местах наиболее надежным,
хотя и дорогйм средством обеспечения безопасности движения поездов
является устройство перекрывающих пути галерей (рис. 71). Для

6,60

Рис. 69. Насыпь из дренирующего грунта на болоте третьего типа глубиной
до 4 м:

1 : т — 1 : 2 и 1 : л « 1 : 1,75 при мелком песке; при крупном и средней крупности песке
соответственно 1 : 1,75 и 1 : 1,50;- при гальке, гравии, щебне и камне I : 1,5 и 1 : 1,5; шири*
на бермы 5“1 м при глубине болота до 3 м, Ь«2 м при глубине болота более 3 м;
Лсд — высота сливной призмы (0,15 м) плюс разность в толщине балластного слоя по
сравнению с примыкающими участками
Рис. 70. Улавливающая стена

Рис. 71. Галерея на скально-обваль-
ном участке

Рис. 72. Противообвальная одеваю-.

щая стена

Начальное положе-
. ние откоса

• Конечное устойчивое
- положение откоса

бетонная ила
железобето

 -нал стена

Рис. 73. Улавливающая стена против
осыпей
предохранения от выветривания отдельных слоев слабых пород соору-
жают одевающие стены (риа, 72).

Накопление осыпей в периоды между очередными очистками до-
пускают в ограниченных размерах без засорения кюветов. Для этого
устраивают закювётную полку, ширину которой назначают с расчетом
применения небольших экскаваторов или других машин для периоди-
ческой уборки осыпей.

Наиболее эффективной мерой борьбы с осыпями является устрой-
ство умаливающих стен из бетона или сборного железобетона. Эти
стены сооружают таким образом, чтобы получалось свободное про-
странство (карман) между стеной и выветривающимся откосом. Высоту
стен устанавливают с таким расчетом, чтобы после заполнения кармана
осыпями откос уположился до угла естественного откоса грунта и пос-
ле укрепления его растительностью предохранял слабые коренные
породы от дальнейшего развития осыпей (рис. 73).

Когда улавливающая стена имеет назначение удерживать не только
осыпи, но и отдельные обваливающиеся камни и массивы, то между
ней и низом откоса устраивают улавливающую траншею, глубину
которой рассчитывают таким образом, чтобы падающий камень не мог
перелететь через стену.

Для предотвращения разрушительного действия селевых потоков
на земляное полотно проводятся агролесомелиоративные мероприятия
в горной зоне бассейна, где формируется селевая масса. Устраиваются
также каменные стены из сухой кладки или на растворе поперек уще-
лья—так называемые барражи, задерживающие наносы (рис. 74). По
мере заполнения наносами пространства у таких стен их наращивают
по высоте, а если это невозможно, то очищают заполненное простран-
ство или устраивают стены на новом месте.

Иногда устраивают у выхода из ущелий направляющие дамбы
для отклонения селевого потока от земляного полотна.

В очень крутом ущелье у самого земляного полотна целесообразно
устраивать селеспуск (рис. 75) — специальную перекрывающую путь
галерею, лоток которой является как бы продолжением дна ущелья.
Это наиболее надежный способ защиты земляного полотна от сёлевых
потоков.

< В сейсмических районах, когда сейсмичность дости-
гает 7 баллов и более, принимают, например, следующие меры: при-
дают откосам насыпей и выемок большую пологость при их рабочих
отметках более 2 м (вместо крутизны L : 1,25 делают 1 : 1,5, вместо
1 : 1,5 — 1:1,7, вместо 1 : 2—1 : 2,2); ограничивают высоту насыпей
и глубину выемок; при крутизне косогоров от 1 : 2 до 1 : 1 насыпи
заменяют эстакадами или укрепляют подпорными .стенами; полу-
насыпи-полувыемки не устраивают; выбирают более стойкие против

Рис. 74. Поперечные за-
пруды (барражи) для за-
держания камней и дру-
гих твердых материалов
соевого потока
Рис. 75. Сслеспуск

разрушения при землетрясении укрепления откосов — обсев травами,
одерновку, посадку кустарников.

При устройстве пути в горных районах принимают меры для пре-
дотвращения загромождения пути снежными лавинами.
Лучшим средством для этого является посадка деревьев и кустарника
в ложбинах и ущельях с крутыми склонами, где могут образоваться
лавины. В местах, где по местным условиям посадки живых загражде-
ний.невозможны, помогает устройство надолб, расположенных в плане
в шахматном порядке. Делают также направляющие стены, валы,
котлованы, расположенные косо относительно возможного направления
движения лавин, для отклонения их в сторону от пути' и его соору-
жений. '

При устройстве земляного полотна врайонах, подвержен-
ных образованию оврагов, приходится засыпать не-
большие овраги, принимать меры к. предотвращению дальнейшего их
развития и предупреждению образования новых оврагов в районе
железной дороги. К оврагообразованиф могут привести неукрепленные
канавы, Особенно выходы из них, неспланированные резервы. При
сооружении земляного полотна стремятся исключить создание условий
для образования оврагов.

Основным мероприятием, предотвращающим развитие существую-
щих оврагов, является регулирование поверхностного стока воды с
предотвращением стекания ее в овраг устройством водоотводных ка-
нав и оградительных водонепроницаемых валиков; валики укрепляют
дерном, глинобетонными замками, хворостом. Приовражную зону
укрепляют посадкой кустарников и деревьев. Дно оврагов укрепляют
каменной наброской или гасят скорость протекающей по дну воды уст-
ройством поперечных порогов или хворостяных запруд.
При трассировании железной дороги в районах распро-
странения карста места возможных карстовых провалов
обычно обходят. При невозможности обхода на основе детального об-
следования основания земляного полотна заделывают выявленные
подземные пустоты, планируют местность в районе дороги, регулируют
сток воды так, чтобы не допустить вредную инфильтрацию поверхност-
ной воды'в грунт.	* ’

Брайонах вечномерзлых грунтов, т. е. в ме-
стах, где имеются грунты, не подвергающиеся сезонному оттаиванию,
но верхняя граница вечной мерзлоты находится на глубине, в 2 раза
превышающей глубину сезонного оттаивания и промерзания (т. е.
не менее двойной толщины деятельного слоя), земляное полотно соору-
жают по типовым специальным поперечным профилям. Сооружение
земляного полотна не вносит в режим мерзлоты изменений, которые
требовали бы особых мер; возведение насыпей возможно из глинистых
грунтов мягкопластичной консистенции, но высотой не более 3 м
и при условии отсыпки верхней части насыпи на высоту не менее 0,5 м
из галечно-гравийных или песчаных грунтов.

Если на участках залегания вечномерзлых грунтов сразу за деятель-
ным слоем находятся скальные, щебенистые, галечно-гравийные и пес-
чаные грунты, а также такие глинистые грунты, которые при оттаива-
нии не теряют твердую и пластичную консистенцию, то работы по
устройству земляного полотна практически не отличаются от обычных.

Рис. 76. Поперечные профили выемки при консистенции В грунта основной пло-
щадки:

а_—0,5 ^B^l 0,75; 6 — 0,75 <В< 1,0; Н — глубина выемки по продольному профилю; Лв —
глубина вырезки грунта; Лос — осадка оттаивающего Грунта основной площадки при обра-
зовании деятельного слоя по периметру выемки
/о

&__/ / /// / /, У/г

Растительный грунт споем оу-о,к

3,0

Д5,

/// // // ///У//

/у Уплотненный

///ли. торфу/

^/////Мох^торф^или дер/
У/У//УУ/////упоен 0)10 му/

Одиночная мостовая
/п. на мху £
/0/4_______ cs

0,05

2,90

0,05

'У'/у^у'/уУ' У^
У Граница вечномерзлого У
/ грунта после устройст-/
уоа выемки /'' ''

/ 7 ^/ / / /\ / ’ ^9^9 9/99 f	уц, VVL ил ЧЛ

2,9/ //дренирующий грунт

чашная забивке.



а

Рис. 77. Поперечный профиль выемки в случае необходимости замены грунта
основной площадки на глубину более 1м

При устройстве земляного полотна в районах, где верхняя граница
вечномерзлых грунтов залегает на глубине менее двойной толщины
деятельного слоя, принимают специальные меры для предохранения
от оттаивания мерзлых грунтов и льда или удаления их из основания
полотна и откосов выемок. В таких районах стремятся сооружать зем-
ляное полотно преимущественно насыпями и, как исключение, вы-
емками. Если основание для отсыпки насыпей высотой менее 1 м сло-
жено грунтами, переходящими в текучее состояние при оттаивании, то
грунт основания вырезают и заменяют хорошо дренирующим грунтом
на глубину hB до надежного основания, но не более глубины hB = 2 — Н,
где 2 —общая высота слоя насыпного грунта, м; Н — высота насыпи
над поверхностью земли. К устройству выемок в районах вечно-
мерзлых грунтов предъявляется ряд дополнительных требований.'

Если грунт основной площадки выемки имеет низкую несущую
способность, то в верхней -части (на толщину от 0,25 до 2 м в зависимо^
сти от рода грунта) этот грунт заменяют гравийно-галечным грунтом
с примесью суглинка и супеси менее 35%. При этом проектируют по-
перечный профиль выемки применительно к показанному на рис. 76, а,
если грунт основной площадки имеет мягкопластичную консистен-
цию, и по рис. 76, б — при текучепластичной консистенции.

В случаях когда требуется заменять грунт основной площадки на
глубину hB > 1 м, рекомендуется сооружать выемки по рис. 77, т. е.
с защитой откосов и основной площадки выемки от оттаивания термо-
изолирующими покрытиями; эта мера снижает объемы земляных ра-
бот. На рис. 77 показана защита откосов слоем уплотненного мха или
торфа, но вместо этого может быть уложен слой песка толщиной 0,1 —
0,15 м, укрытого уплотненным торфом или растительным грунтом в пле-
тневых клетках.

§ 7. Деформации, повреждения и разрушения земляного полотна;
меры их предотвращения и ликвидации

Классификация деформаций, повреждений и разрушений/ Пра'
вильно сооруженное земляное полотно при условии выполнения уста-
новленных требований по его содержанию, и ремонту в процессе эк-
сплуатации остается стабильным.
Деформации, т. е. изменения формы и размеров земляного полотна
без нарушения его целостности, образуются под воздействием нагру-
зок, происходящих в грунтах физико-химических процессов, а также
вследствие влияния природных факторов. Деформации бывают упругие
и остаточные, а по виду и размераги — допускаемые и недопускаемые.

Упругие деформации, возникающие в земляном полотне под на-
грузкой подвижного состава и исчезающие после его прохода, являются
допускаемыми (за исключением случаев, когда насыпи, отсыпанные
на болоте, имеют недостаточную высоту и их упругие деформации ста-
новятся чрезмерно большими).

К допускаемым остаточным деформациям относятся проектные за-
тухающие осадки от нормального дальнейшего уплотнения грунтов
в процессе эксплуатации.

Нарушение технических условий возведения земляного полотна
или установленных условий’его содержания и ремонта может вызвать
дефекты, влекущие за собой возникновение различных физико-хими-
ческих процессов в земляном полотне, снижающих его прочностные
характеристики и уменьшающих устойчивость. Если не предупреждать
эти процессы (иногда называемые болезнями земляного полотна) и не
устранять их в самом начале, то могут произойти недопустимые де-
формации, повреждения и даже разрушения земляного полотна. На-
пример, в запущенной, местами пересыпанной нагорной канаве может
застаиваться вода и, как следствие, будут увлажняться грунты откоса
выемки; если этот процесс не устранить, то может произойти сплыв
откоса выемки.

Недопустимые деформации, повреждения и разрушения земляного
полотна могут происходить также в случаях, когда не проводят пре-
дупредительные мероприятия при изменении условий эксплуатации
земляного полотна в худшую для его устойчивости сторону (подтоп-
ление насыпей при устройстве водохранилищ, повышение скоростей
водных потоков, увеличение поездных нагрузок и т. п.). Основной
причиной многих процессов, приводящих к недопустимым деформа-
циям, повреждениям и разрушениям, чаще, всего является излишнее
увлажнение грунтов.

Практически редко наблюдаются деформации, повреждения и раз-
рушения земляного полотна только одного, вида. Чаще появившаяся
одна деформация или повреждение вызывает появление другого по-
вреждения, например, деформация основной площадки насыпи может
вызвать оползень откоса; несколько видов повреждений могут произой-
ти одновременно (размыв и оползание откоса пойменной насыпи).

ЦНИИ МПС, обобщив опыт применения прежних классификаций
деформаций и болезней земляного полотна, предложил в 1972 г. клас-
сификацию, по которой деформации, повреждения и разрушения зем-
ляного полотна делятся на следующие виды: деформации и поврежде-
ния основной площадки, повреждения откосов, повреждения и разру-
шения тела и основания земляного полотна, повреждения и разрушения
•земляного полотна со слабым основанием, повреждения и разрушения
земляного полотна, подверженного неблагоприятным воздействиям
природных факторов.
Деформации и повреждения основной площадки в виде углубле-
ний имеют различные формы и стадии развития.

Углубления в основной площадке под отдельными шпалами носят
название балластных корыт (рис. 78, а). Эти повреждения
чаще всего развиваются при эксплуатации пути, имеющего недо-
статочную толщину балластного сло^, слабую степень уплотнения
грунтов основной площадки, а также в результате того, что при стро-
ительстве основной площадке перед балластировкой не были приданы
планировкой установленные уклоны.

Балластные корыта могут образовываться и вследствие переувлаж-
нения грунтов основной площадки из-за засорения водоотводов, за-
грязненности балласта, накопления на обочинах изъятого из пути
загрязненного балласта, который препятствует стоку воды с основ-
ной площадки, а также при наличии слабых грунтов в основной пло-
щадке.	4

Попадающая на основную площадку вода застаивается в балласт-
ных корытах и переувлажняет грунты земляного полотна,'которые,
намокая, резко снижают свою несущую способность. Так, глина в полу-
твердом состоянии может выдержать давление 2,94 • 10б Па (3 кгс/см2),
а при увлажнении до пластического состояния несущая способность
ее снижается до 0,98-105 Па (1 кгс/см2), пылеватый суглинок при нор-
мальной влажности имеет несущую способность 1,96-105 Па (2 кгс/ем2),

Рис. 78. Повреждения основной площадки земляного полотна:
а ** балластные корыта; б — балластное ложе; в и а балластные мешки, гнезда е кар-*
манами
а при пластичном состоянии только 0,98-10* Па (1 кгс/см*) и даже
меньше.

Размокший грунт под тяжестью поездов выдавливается в стороны,
размеры балластных корыт увеличиваются, отдельные углубления
сливаются в общее повреждение основной площадки — балласт*
ное ложе (рис. 78, .6); этому способствует еще и смещение шпал
вдоль пути в процессе эксплуатации. Балластное ложе может образо*
ваться и при нормальной толщине балластного слоя в случаях недо-
статочной плотности и слабой несущей способности грунта основной
площадки.

В отдельных, особенно податливых местах, а также в местах, где
при строительстве были беспорядочно отсыпаны разнородные грунты
или допущена различная степень их уплотнения, образуются бал-
ластные мешки, балластные гнезда о разви-
тыми в них отдельными карманами (рис. 78, в и а).

Повреждения основной площадки могут произойти и при нару-
шении технических нормативов присыпки- второго и третьего путей.

Обнаруживают повреждения основной площадки по нарушению
стабильности положения рельсовых нитей и уточняют'шурфованием
и бурением. Имеется ряд внешних признаков, по которым можно уста-
новить наличие в земляном полотне указанных повреждений. В таких
местах обычно наблюдаются: просадки, вызывающие частые подъемки
пути на балласт; выплески, особенно при неглубоких балластных ко-
рытах и ложах; выпучивание верхней части откосов земляного полот-
на; взгорбливание междупутья; выпирание грунта в кюветы; появ-
ление пучин в первую половину зимы из-за замерзания воды, имеющей-
ся в углублениях основной площадки; грязевые свищи при глубоких
балластных мешках и гнездах, которые являются признаком прибли-
жающегося сплыва откоса.

Выбор мер оздоровления земляного полот-'
на, пораженного балластными корытами, ложами, мешками и гнез-
дами, зависит от причин, формы и размеров повреждений; работы за-
ключаются в устранении причин их возникновения и исключении воз-
можности застоя воды на основной площадке. В'случаях, когда углуб-
ления в основной площадке образовались из-за выпирания пере-
увлажненного грунта, целесообразно заменить его на дренирующий.

В зависимости от конфигурации основной площадки, поврежденной
балластными^ корытами и ложами, делают или срезку только бортов
(рис. 79), или полную двустороннюю вырезку с заменой грунта основной
площадки дренирующим (рис. 80). В отдельных случаях может ока-
заться достаточной и односторонняя срезка борта. Борта балластных
корыт и лож срезают на глубину не менее 0,15—0,2 м ниже их дна с
расчетом полного выпуска воды.

Если нельзя обеспечить водоотвод от основной .площадки при пол-
ной вырезке углублений, например на многопутных линиях и стан-
ционных путях, в отдельных случаях допускается заполнение углуб-
лений грунтом, однородным с телом земляного полотна, с тщательным
уплотнением его и восстановлением требующихся уклонов основной
площадки.
Рис. 79. Ликвидация балластных ко- Рис. 80. Ликвидация балластных ко-
рыт и балластных лож срезкой бортов рыт и балластных лож полной вырез-
кой поврежденной части основной
площадки

Одной из мер предупреждения повреждений основной площадки
земляного полотна (при слабых грунтах) может служить цементно-
грунтовое и грунтово-битумное ее укрепление.

Балластные ложа и отдельные углубления основной площадки
(особенно балластные гнезда' и мешки) осушают и устройством попереч-
ных прорезей с заполнением их дренирующим грунтом (рис. 81). В ка-
честве заполнителя прорези применяют крупнозернистый песок. По-
перечные дренажные прорези закладывают на глубину не менее чем на
0,2 м ниже дна ложа, мешка или гнезда.

В местах, где грунты ниже дна насыщены водой, прорези заклады-
вают на глубину не менее чем на 0,2 м ниже слоя грунтов с повы-
шенной влажностью.

Ширину поперечных дренажных прорезей при ручной их разра-
ботке принимают 0,6—0,7 м при глубине до 1 м и 1—1,2 м при глубине
более 1 м до $ м. Для отвода воды из поперечных дренажных прорезей
дну их придают уклон в насыпях не менее 0,1, а в выемках 0,05. Вы-
пускают воду из поперечных дренажных прорезей в сторону, противо-
положную ожидаемой присыпке второго пути: в насыпях - на откос
насыпи, а в выемках—в водоотводные сооружения—углубленные кю-
веты, лотки, подкюветные дренажи (pjic. 82).

Расстояние между прорезями назначают из расчета, чтобы грунт
основной площадки не успел намокнуть на значительную глубину за

Рис. 81. Односторонняя поперечная прорезь в насыпи:

/ — балласт; 2 —каменная отсыпка; 3 — отмостка откоса для выпуска воды из прорези;

4 — слой балласта; 5 — крупнозернистый песок; 6 — втрамбованный щебень; Н — расстоя-
ние от верха балластной призмы до дна балластного ложа
Рис. 82. Выпуск воды из
двусторонней поперечной
прорези в выемке в под-
кюветные дренажи

время, в течение которого просочившаяся в балластный слой дожде-
вая вода стечет по дну этого слоя до ближайшей прорези и вытечет по
ней наружу: обычно делают по 1—2 прорези на рельсовое звено дли-
ной 25 м в выемках и 2—3 прорези на звено в насыпях.

На участках, где продольный профиль дна балластного ложа не-
ровный и имеются местные значительные углубления, прорези устраи-
вают с таким расчетом, чтобы каждое изолированное углубление имело
самостоятельный выпуск воды.

Когда прорези делают не для вывода воды из углублений в основа
ной площадке, а для осушения грунтов, слагающих ее, то расстояния
между ними принимают не более: в суглинках 9 м, пылеватых грунтах —
ГО м, песчаных грунтах — 15 м.

В насыпях из грунтов, плохо отдающих воду, содержащих более
30% глинистых частиц или болеё*70% пылеватых частиц, и в других
случаях, где наблюдается равномерное пучение верха насыпи зимой,
поперечные прорези не устраивают, так как это вызывает прявление
пучинных впадин над прорезями. Для осушения больших глубоких
балластных гнезд и мешков воду из них отводят горизонтальными пер-
форированными трубами, которые забивают или заводят с боку насыпи
при помощи специальных машин для горизонтального бурения сква-
жин. Это весьма эффективная мера выпуска свободной воды из тела
насыпи. Для обеспечения полного отвода воды верхний (приемный)
конец скважины должен совпадать о самой низкой точкой углубления,
в котором может появиться вода.

Пучинами называют общие или местные поднятия рельсового
пути при промерзании грунтов земляного полотна. Весной при оттаи-
вании грунтов происходит осадка пути. Если получающиеся при этом
искажения положения рельсовых нитей в продольном и поперечном
направлениях выходят за установленные допуски, то в период замер-
зания пути на полную глубину и весеннего оттаивания его приходится
устраивать временные отводы от горбов или впадин, уполаживая ук-
лоны рельсовых нитей. Такие отводы, особенно на участках с высокими
скоростями движения, требуется делать по нескольку, раз в сезон на
одном и том же месте. Поэтому необходимо предупреждать появление
пучин при строительстве, а также в процессе эксплуатации пути, а
при наличии пучинистых мест — ликвидировать их.

- По характеру искажения положения рельсовых нитей пучины раз-
деляют на прямые (искажения в одном месте пути на обеих нитях),
косые (искажение на одной нити несколько сдвинуто относительно
искажения на другой) и односторонние (искажения только под одной
рельсовой нитью).
В зависимости от местоположения слоя грунта, вызывающего не-
равномерное пучение, пучины делят на балластные и грунтовые; те
и другие могут возникать порознь и совместно. При балластных пу-
чинах зона пучинообразования находится в пределах балластного слоя,
а при грунтовых — в земляном полотне.

Балластные пучины (высотой до 20—25 мм) появляются в са-
мом начале замерзания пути и, раз образовавшись, больше нерастут.

Причиной возникновения балластных пучин является скопление
воды в балластном слое из-за его загрязненности, наличия грязевых
углублений на контакте щебеночного и песчаного слоев балласта, за-
грязненности песчаной подушки, завышенной обочины из загрязненных
материалов, мешающих выходу воды из балластного слоя. Неравномер-
ность выпучивания пути при этом объясняется разной степенью за-
грязненности вдоль и по сечению балластной призмы' а также разной
степенью'запущенности обочин.

Борьба с балластными пучинами заключается в очистке щебеноч-
ного и замене гравийно-песчаного загрязненного балласта, срезке
обочин, осушении балластных корыт и лож, подъемке пути на балласт
при недостаточной его толщине, устранении неровностей основной
площадки, сложенной глинистыми > грунтами, с приданием ей попе-
речных уклонов.

Грунтовые пучины разделяют на следующие три вида:

I вид — пучины, возникающие при промерзании грунтов верхней
части зоны промерзания земляного полотна после промерзания бал-
ластного слоя и растущие в течение первой половины зимы. Пучины
этого вида характерны для участков, где грунты основной площадки
переувлажняются из-за наличия балластных корыт, лож и др.;

II вид — пучины, образующиеся при промерзании грунтов всей
замерзающей зоны и растущие до конца зимы;

III вид—пучины, появляющиеся при промерзании грунтов нижней
части замерзающей зоны и растущие в течение второй половины зимы.
Эти пучины характерны для участков, где имеет большую толщину
слой старых балластных материалов под балластной призмой.

Причиной грунтовых пучин является замерзание воды в грунтах,
называемых пучинистыми (глины, суглинки, супеси, пылеватые мел-
кие пески); в процессе увеличения глубины промерзания влажность
таких грунтов за счет поступающей воды снизу увеличивается по сравг
нению с влажностью, которая была в начале зимы. При этом оказывает
влияние и свойство воды увеличивать свой объем на 9% при замер-
зании. Однако в целом появление грунтовых пучинистых неровностей
при замерзающем пути представляет собой сложное явление.

Если строение грунта и его водонасыщенность таковы, что при за-
мерзании вода может свободно разместиться в порах, то пучение про-
исходить не будет. Наиболее благоприятным в этом отношении являют-
ся хорошо дренирующие грунты (средне- и крупнозернистые пески,
галька, щебень). Если поры такого грунта заполнены сплошь водой,
то при замерзании он вспучится на определенную, сравнительно не-
большую величину, которая и останется до весеннего оттаивания без
изменения.
Иначе ведут себя при промерзании глинистые пылеватые грунты,
обладающие большой поверхностью частиц, большой молекулярной
влагоемкоетью и значительной высотой капиллярного всасывания,
а также удерживающие большое количество пленочной и капилляр-
ной воды.

Пленочная вода замерзает при температуре ниже С°С и тем более
низкой, чем больше солей содержится в ней. Так как в непромерзших
слоях грунта толщина пленок воды, обволакивающих твердые частицы
грунта, большая, а концентрация солей меньшая, чем в промерз-
ших слоя$, то начинается подсасывание пленочной воды к промерз-
шему грунту в сторону более тонких пленок воды, имеющих большую
концентрацию солей. Поднявшаяся в промерзшую часть грунта пле-
ночная вода замерзает. Кроме того, -на границе замерзшего и неза-
мерзшего грунтов происходит конденсация воды, находящейся в грунте
в парообразном состоянии, и ее последующее замерзание.

Именно поэтому глинистые и пылеватые грунты при промерзании
вспучиваются, и по мере понижения границы замерзшей толщи грунта
величина выпучивания основной площадки возрастает. *

Следовательно, причиной пучения является не только увеличение
объема воды, находящейся в грунте при его замерзании, но и переме-
щение снизу грунтовой воды в процессе замерзания пылеватых и гли-
нистых грунтов (поднятие ее в замерзающий слой).

Когда величина вспучивания вдоль и поперек пути примерно оди-
накова, то вспучивание обычно даже не замечается. Если же вспучи-
вание происходит неравномерно (из-за разной глубины залегания пу-
чинистого грунта, разницы в составе и качестве замерзшей части
грунта), то в отдельных местах пути появляются горбы, впадины, пе-
репады (ступеньки) и другие неровности, нарушающие плавность
рельсовых нитей в профиле.

Грунтовые пучины появляются преимущественно в выемках и ну-
левых местах, когда балластный слой уже замерз и начинает замерзать
земляное полотно. Они продолжают увеличиваться до тех пор, пока
возрастает глубина промерзания грунта, так как процесс постепенного
поступления воды в промерзающий слой из нижних, еще не замерзших
слоев и последующего превращения ее в лед продолжается в -течение
лсего периода промерзания.'В замерзшем грунте в местах пучения в
конце зимы можно обнаружить прослойки и линзы льда толщиной от
долей миллиметра до нескольких сантиметров. Грунтовые пучины
достигают значительной высоты (10—15 см, а в отдельных случаях
20 см и более). Величина грунтовых пучин тем больше, чем медленнее
происходит процесс промерзания грунта на полную глубину.

Весной при оттаивании балласта и грунта земляного полотна пу-
чины садятся; осадка пучин происходит быстро, иногда сразу на зна-
чительную величину.

Лед, образовавшийся в процессе пучения, весной при оттаивании
может вызвать разжижение грунта, выплески и выдавливание раз-
жиженного грунта через балласт в шпальные ящики.

Для ликвидации грунтовых пучин принимают меры к тому, чтобы
не допустить замерзания пучинистого грунта под путем*
Глубину промерзания от верха шпалы определяют исходя иё на-
ибольшей глубины сезонного промерзания за десятилетний период,
как правило, посредством бурения по оси пути. Если на пучинном уча-
стке планируют укладку железобетонных шпал, то полученную таким
образом глубину промерзания увеличивают на 10%.

В зависимости от местных условий на основе результатов инженер-
но-геологического обследования участка для ликвидации
грунтовых пучин применяют следующие ме-
роприятия:

подъемку пути на балласт;

устройство накладных подушек из теплоизолирующих материалов
для выведения зоны промерзания из слоя пучинистых грунтов;

устройство врезных подушек из теплоизолирующих материалов
или комбинированных подушек, заменяющих пучинистый грунт,
рассчитанных таким образом, чтобы промерзание не выходило за
пределы подушки;

замену пучинистого грунта дренирующим с малой молекулярной
влагоемкостью (этот способ на эксплуатируемой сети применяют в
основном для ликвидации пучин I вида, так как при ликвидации пу-
чин II и III видов по объему работ выгоднее замена пучинистого грунта
теплоизолирующим материалом).

При возникновении пучинной впадины из-за одиночного углуб-
ления на основной площадке, сложенной однородными грунтами,
заполняют углубление местным грунтом о уплотнением его; если уг-
лубление короткое (5—7 м), то срезают борта для обеспечения стока
воды с плавным отводом срезки вдоль пути.

При осуществлении любого из перечисленных способов приводят
в порядок водоотводы и устраивают новые, в том числе ^дренажи для
снижения влажности грунтов в зоне промерзания.

В качестве теплоизолирующих материалов для подушек долгое
время применяли-котельный шлак, поэтому в пути имеется значитель-
ное количество сделанных ранее шлаковых противопучинных поду-
шек. Однако в связи с переходом на электрическую и тепловозную
тягу поездов котельных шлаков теперь не получается; в отдельных
местах (все реже) для подушек применяют шлак из старых отврлов.
А в основном в качестве теплоизолирующих материалов для подушек
применяют асбестовый балласт, пенопласт, металлургические грану-
лированные никелевые и доменные шлаки.

Подъемку пути на балласт делают таким образом, чтобы толщина
прежнего и досыпанного, балластных слоев была примерно равна
глубине промерзания (рис. 83); в каждом конкретном случае эта глу-
бина устанавливаете;! расчетами и проектом. Высота подъемки пути на
асбестовый балласт может быть уменьшена, так как глубина промер-
зания асбестового балласта на 20% меньше, чем гравийно-щебеноч-
ного.

При недбетаточной ширине основной площадки приходится ее
уширять с одной стороны с соответствующей отрихтовкой путей.

Подъемка пути на балласт, как противопучинное мероприятие,
находит широко^ распространение, так как производство этих работ
Не менее 300

1 2

Рис. 83. Подъемка пути
на песчанЪ гравийный
балласт с засыпкой ста-
рых кюветов местным
грунтом (применяют в
выемках глубиной более
2 м):

1 — новый щебеночный балласт; 2 — слой из песчаногравийного балласта; 3 — уплот-
ненный местный глинистый грунт; 4 — существующий балластный слой; 5 — сплани-
рованная старая балластная призма; ZlQ — наибольшая глубина промерзания за
10 лет; Znn — глубина верхней границы пучинистого слоя

полностью механизировано; особенно выгодно оно при пучинах III
вида. При этом стремятся не допускать существенного ухудшения
продольного профиля пути и учитывают при технико-экономическом
сравнении с другими вариантами размеры расходов на переустройство
контактной сети, искусственных сооружений, уширение земляного
полотна.	'	'

Накладные подушки из теплоизолирующего материала устраивают
в местах, где сделать достаточной высоты подъемку на балласт по ус-
ловиям продольного профиля или другим причинам невозможно или
экономически невыгодно.

Толщину такой подушки назначают по проекту с учетом тепло-
физических свойств материала подушки и подстилающего слоя, а
также глубины промерзания.

Хорошим материалом для устройства противопучинных подушек
является асбестовый балласт (рис. 84), теплопроводность которого
близка к теплопроводности шлака и в значительно меньшей степени,
чем у шлака, повышается при его увлажнении.

По концам накладной подушки устраивают отводы плавным умень-
шением ее толщины, чтобы зимой не получилось у концов подушки
пучинных ступенек. Длину отводов определяют расчетом таким об-
разом, чтобы зимой в местах сопряжения накладной подушки с примы-
кающими участками пути не получилось недопустимо крутых укло-
нов.

При невозможности подъемки пути или применения накладных
подушек против появления пучинных неровностей применяют врез-
ные отепляющие подушки.

Рис. 84.- Накладная по-
душка из асбестовых от-
ходов; балластный слой,
из щебня:

1 — новый балластный слой; 2 — накладная подушка из асбестовых отходов; 3 — су-
ществующий балластный слой; 4 — верхняя граница слоя, вызывающего пучины;

5 — граница наибольшего промерзания за десятилетний период; 6 — уплотненный
местный глинистый грунт
--------Прежняя граница промерзания

--------Граница промерзания после устройства подушки

Рис. 85. Шлаковая подушка с двусторонним выпуском воды в подкюветиые дре-
нажи

Врезную, например, шлаковую подушку отсыпают ровными слоя-
ми с уплотнением шлака на всю ширину основной площадки (рис. 85)
или несколько меньшей ширины с односторонним или двусторонним
выпуском воды из нее с таким расчетом, чтобы исключить пучение
пути.

Выпуск воды из котлована подушки делают на всем ее протяжении
или в отдельных местах через определенные расстояния; воду спускают
в сторону углубленных кюветов или подкюветных дренажей.

В продольном направлении основанию врезной шлаковой подуш-
ки придают уклон, равный продольному уклону пути, а в поперечном —
уклон 0,04.

Толщина подушки в каждом случае определяется проектом с уче-
том глубины промерзания, расположения пучинистых грунтов и дру-
гих местных условий и обычно составляет 0,60—0,85 м. Вдоль пути ио
концам шлаковой подушки делают плавные отводы за счет уменьшения
толщины подушки по расчету на такой длине, чтобы не получилось
недопустимой неравномерности пучения пути на границах подушки.

При ликвидации близко расположенных пучинистых горбов укла-
дывают общую шлаковую подушку на всем протяжении участка пу-
чения.

Комбинированные подушки устраивают частично за счет замены
пучинистых грунтов, а частично за счет подъемки пути на материал
подушки и балласта.

Применяют и комбинированные шлако-асбестовые подушки, у ко-
торых нижнюю часть делают из гранулированных металлургических
шлаков, а верхнюю — из асбестовых отходов.

Весьма перспективным и экономичным материалом для устройства
отепляющих противопучинных подушек и вообще для тепловой изоля-
ции грунтов являются жесткие пенопласты на основе полистирола.
В соответствии, с Указаниями по применению пенопластовых покрытий
для предупреждения появления пучин, утвержденными МПС 6.VIII
1976 г., пенопласт поставляется промышленностью в форме плит раз-
мерами 2400X1600 X 70 мм (марок ПС1-100 и ПС1-70), 850x850x80 мм
(марки ПС4-60) и др. прочностью не менее 2,94-105 Па (3 кгс/см?).
’Рис. 86. Поперечный разрез противопучинного пенопластового покрытия:

/ — пенопласт; 2 —отклонение края покрытия в грунт в малоснежных участках

, Необходимую общую толщину слоя тепловой изоляции (подушки)
из таких плит получают укладкой их в два и три слоя с перекрытием
швов на 10—15 см.

Подушку из плит пенопласта укладывают на слой дренирующего
грунта толщиной не менее 10 см (рис. 86).t Если толщина балластного
слоя, считая от верха шпалы, более 0,8 м, то такой слой не устраивают,
а теплоизолирующие плиты укладывают на поверхность остающегося
в пути старого балласта.

Сопряжение подушки из плит пенопласта с прилегающими участ-
ками земляного полотна (рис. 87) делают постепенным уменьшением
ширины плит теплоизоляционного слоя за его концами при неизменной
его толщине на таком протяжении, чтобы с учетом величины равно-
мерного пучения получить допустимую по условиям плавности и безо-
пасности движения поездов величину уклона рельсовых нитей в про-

цессе замерзания и оттаивания грунтов.

При замене пучинистого грунта на дренирующий применяют песок
и гравий. По концам участка замены грунта делают отводы постепен-

ным уменьшением толщины заменяемого грунта.

В последнее время в СССР и ряде зарубежных стран ведутся экс-
перименты по применению физико-химических методов ликвидации
пучин. Инъецирование специаль-

0 0 0 0 0

Рис. 87. Расположение пенопласто-
вых плит в пределах отвода:

а — нижний слой; б — второй (верхний)
слой

ных химикатов (отходов целлю-
лозного производства и др.) в
пучинистые грунты позволяет из-
менить структуру грунтов или
придать им гидрофобные свой-
ства.

Физико-химические методы лик-

0 й 0 0 0

0 0 0 0 0

видации пучин имеют то преиму-
щество, что при их применении не
надо снимать и по окончании работ
укладывать обратно верхнее стро-

ение пути.

Выбор способа ликвидации пу-
чин в каждом отдельном случае
обосновывают технико-экономиче-
ским расчетом.
Повреждение откосов. При недостаточном или поврежденном ук-
реплении откосов, неисправности водоотводных устройств происходят
поверхностные местные смывы грунта откосов атмосферными осад-
«д^И; В таких случаях производят планировку откоса и дополнитель-
ное укрепление его посевом трав или одерновкой.

Иногда на откосах земляного полотна образуются сплывы, т. е.
местные смещения некоторой толщи грунта откоса при сохранении его
общей устойчивости. Сплывший грунт убирают, откосы восстанавли-
вают, планируют и укрепляют.

Мероприятия по предупреждению сплывов откосов насыпей и вы-
емок заключаются в равномерном уплотнении насыпей при их соору-
жении, устранении вредного воздействия на откосы поверхностных вод,
снижении инфильтрации воды в грунт, недопущении повреждения
одежды откосов, заделке имеющихся на них трещин усыхания, упоря-
дочении отвода поверхностных вод от подошвы откосов насыпей, теп-
лоизоляции откосов выемок.

Более значительным повреждением является оползание от-
косов насыпи, т. е. их отслоение, с захватом основной площад-
ки чаще всего до концов шпал, иногда до оси пути, со смещением ополз-
шей Части к подошве откоса. Такие повреждения являются результатом
завышенной крутизны откосов, недостаточной плотности грунтов на-
сыпи, наличия балластных лож. Когда откосы насыпей и выемок имеют
крутизну, не соответствующую углу естественного откоса грунта, их
уполаживают; при необходимости делают контрфорсы или контр-
банкеты.

В выемках и полувыемках, проходящих в выветривающихся поро-
дах, образуются- осыпи, представляющие собой мелкие обломки
коренных пород, которые отделяются от основного массива и смеща-
ются вниз под действием силы тяжести. Осыпи, накапливающиеся у по-
дошвы откоса выемки, могут загромождать кюветы, а при несвоевре-
менной их уборке — попадать и на путь.

В скальных выемках из-за недостаточно тщательной оборки отко-
сов после производства строительных работ, а также в результате
неравномерности выветривания отдельных частей откосов происходят
вывалы отдельных камней или глыб из скальных массивов. Мерами
борьбы с вывалами являются специальный надзор за состоянием от-
косов, заделка трещин цементным раствором, защита откосов одеваю-
щими стенами или торкретированием по металлической сетке, обруше-
ние нависающих массивов.

В случае непринятия предупредительных мер при сооружении зем-
ляного полотна в годных районах могут произойти обвалы. Они
образуются вследствие того, что на прилегающих к железнодорожному
полотну склонах, сложенных неоднородными горными породами, часть
пород подвергается выветриванию значительно быстрее других, или
из-за наличия на таких склонах отдельных каменных глыб и валунов.
Обвалы характеризуются тем, что массивы не сползают, а падают и
при падении опрокидываются. При горных обвалах целые глыбы от-
деляются от скального массива и загромождают путь (рис, 88). Меры
борьбы с обвалами указаны в § 6.
Повреждения и разрушения те-
ла и основания земляного полотна.
Оползня м й называют такие
деформации основания и откосов
земляного полотна, при которых
происходит смещение земляных
масс в сторону без их падения или
опрокидывания. Причиной опол-
зней является потеря устойчивости
земляных масс главным образом
из-за увлажнения . грунтов сверх

допустимого предела.

Оползни можно разделить на следующие четыре типа:

а)	оползень одного слоя грунта по другому в неоднородных грунтах.
Поверхность скольжения такого оползня для косогоров предопре-
делена геологической структурой склона (рис. 89). Примерами таких
оползней могут служить перемещения продуктов разрушения коренных
пород по ненарушенным породам на Черноморской линии Закавказ-
ской дороги, Армавир — Туапсинской линии Северо-Кавказской до-
роги. В насыпях такие оползни происходят вследствие неправильной
отсыпки их из разнородных грунтов;

б)	оползень в однородном грунте, происходящий в результате потери
его устойчивости при увлажнении сверх допустимого предела или при
чрезмерной крутизне склонов или откосов. При этом смещающаяся
часть грунтов сдвигается приблизительно как одно целое с образо-
ванием явно выраженной поверхности скольжения (рис. 90);

в)	оползень одного или пачки слоев грунта, происшедший из-за
потери устойчивости одним из нижних слоев. На рис. 91 показан для
примера массив, состоящей из нескольких слоев различных грунтов.
В результате наклонного расположения одногошз нижележащих слоев,
вымывания из грунта этого слоя наиболее мелких 5астиц или раство-
рения водой находящихся в грунте солей или вследствие других при-
чин указанный слой деформировался так, что верхние слои стали опу-
скаться и оползать вниз по склону, увлекая и нижележащий слой.
Характерной особенностью такого оползня является перерезание им
ряда слоев;

г)	пластик кий оползень происходит в однородном грунте в резуль-
тате постепенного увлажнения его по высоте так, что частицы грунта
как бы текут одна по отношению к’другой с постепенным вовлечением

Рис. 89. Оползень по границе напластования грунтов
Рис. 90. Оползень в однородном грунте - *

в перемещение нижележащих частиц грунта без образования явно вы-
раженной поверхности скольжения. Примерами таких оползней могут
служить оползни'на Одесско-Кишиневской дороге (см. рис. 59), а так-
же эшерские оползни у Сухуми на Закавказской дороге.

Размеры и охват местности оползневыми процессами бывают раз-
личными.—от отдельных местных оползней до целых оползневых райо-
нов, как, например, известные волжские оползни около Ульяновска,
Саратова и в других местах, а также оползни Черноморского побере-
жья Кавказа.

Предвестниками оползня являются трещины, отрывы, выпучи-
вания в отдельных местах. Затем происходит общий сдйиг всей массы,
оползня в новое положение, в котором грунты займут более или менее
устойчивое в данных условиях положение. Некоторое время после

этого могут еще продолжаться, постепенно затухая, местные нару-
шения равновесия.

Если не принять мер к устранению причин нарушения устойчивости
масс грунта (в первую очередь к уменьшению его влажности) и предот-
вращению накопления влаги в грунте, то оползень может повториться;
наблюдения показывают определенную цикличность этих явлений.

Наблюдения ведут как за оползневыми массами самого косогора,
так и за железнодорожным полотном, расположенным на оползневой
части косогора или в непосредственной близости от него, так как могут

произойти искривления пути в
плане, просадки, нарушение це-
лостности, а при расположении
пути ниже оползающего слоя — за-
валы и разрушение пути сполза-
ющими массами грунта.

Мероприятия для ста-
билизации ' оползней
проектируют на основа-
нии результатов инженерно-геоло-
гических изысканий и делят на две
группы: устранение по возможно-
сти причин, вызывающих оползни,

Рис. 91. Оползень пачки слоев грунта,
происшедший вследствие потери ус-
тойчивости нижерасположенного пла-
ста
Рис. 92. Противооползне-
вая стена:

/ — утрамбованная жирная
глина; 2 — мох или торф, или
два слоя дерна; 3 — гравий
или шлак фракций 2—10 мм;
4 — гравий или шлак фрак-
ций 10—20 мм; 5 — глинобе-
тон; 6 — дренажная труба
диаметром 150 мм

и устройство сооружений, поддерживающих и разгружающих опол-
зневой массив (подпорные стены, контрбанкеты и др.).

К мероприятиям первой группы относят: отвод поверхностных
и грунтовых вод для снижения влажности грунтов оползневой зоны,
агролесомелиорацию, уплотнение поверхностного слоя грунта и за-
делку трещин, теплоизоляцию, гидрофобные покрытия (обладающие
свойством не смачиваться водой). -

Когда одних осушительных мероприятий недостаточно для стаби-
лизации оползневого массива, прибегают к мероприятиям второй груп-
пы — устройству поддерживающих сооружений — подпорных стен
(рис. 92), контрбанкетов (рис. 93). Для пропуска оползающих масс
грунта над путем устраивают галереи (рис. 94), иногда прибегают к спе-
циальному укреплению грунтов (см. § 5).

В ряде случае^ достаточно эффективным оказывается терраси-
рование оползневого склона в комплексе с поверхностными водоотводами
и дренажами, при этом срезают грунт в верхней части оползневого
массива, что снижает силы, сдвигающие его; срезанный грунт переме-
щают в нижнюю часть ближе к языку оползня, где этот грунт служит
упором, удерживающим оползающий массив.

Выбор сооружений для стабилизации оползневого массива зависит
от местных условий и результатов технико-экономического сравнения
возможных вариантов.	,

При неоправданно высоких затратах на осуществление мероприя-
тий по стабилизации оползневых участков прибегают к устройству

Рис. 93. Противооползневой контрбанкет:

/ — тело оползня; 2 — поверхность скольжения; 3 — вырезанная часть грунта; 4 — контр-
банкет из дренирующего грунта; 5 — укрепление откоса контрбанкета; 6«каменная на*
z	броска
Рис. 94. Защитная галерея для пропу-
ска сползающих масс над путями

.пути в обход их. Обходы делают не
только наземные, но и прокладкой
трассы в ненарушаемых коренных
породах тоннелями.

В приполярных и высокогор-
ных районах в области длительной
сезонной или многолетней мерзло-
ты встречаются к у р у мас-
сивы из глыб и камней, за длитель-
ное время скопившиеся в нижней
части горных склонов (иногда в фор-
ме террас) с малым коэффициентом

устойчивости. При устройстве пути на таких курумах под действием
веса насыпи при сильном их увлажнении они местами смещаются,
увлекая за собой и расположенные на них части насыпи.

В таких местах требуется обеспечение надежных водоотводов;
повышение устойчивости основания устройством поддерживающих
сооружений; при благоприятных местных условиях — перенос трасы.

Расползания насыпей нередка происходят из-за на-
рушения установленных технических требований по их устройству:
отсыпка насыпи из недоброкачественных и мелкозернистых пылеватых
грунтов, обладающих большой влагоемкостью (особенно если при воз-
ведении насыпи не были приняты меры против инфильтрации в тело
насыпи грунтовых и поверхностных вод); применение мокрого и мерз-
лого грунта с попаданием в тело насыпи снега и льда; неправильная
отсыпка насыпи из разнородных грунтов, вследствие чего в теле на-
сыпи образуются водоносные линзы..

Для предупреждения таких деформаций необходимо соблюдать
технические требования по устройству насыпей. Чтобы приостановить
расползание, применяют осушение насыпей, в необходимых случаях —
уположение откосов, а также устройство берменных присыпок и контр-
банкеюв.

В местах неправильной подготовки косогорного основания насыпи
при строительстве или при наклоне минерального дна болота круче
допускаемого происходит сдвиг (сползание) насыпи
или части ее по наклонному основанию. Ме-
рами укрепления является отсыпка упорного контрбанкета с низо-
вой стороны или устройство контрфорсов; при болотистом основании
отсыпку лучше делать из камня.

Оседанием насыпи при стабильном основании и без
боковых смещений называют опускание основной площадки (сверх
установленного запаса на осадку свежеотсыпанной насыпи). Причинами
оседания чаще всего являются нарушения технических условий со-
оружения насыпи, недостаточное ее уплотнение, попадание снега и
льда в тело насыпи при ее отсыпке в зимнее время, интенсивное развитие
повреждений основной площадки.

Мерами укрепления оседающих насыпей являются отвод воды с ос-
новной площадки и увеличение толщины слоя песча'ных материалов
под балластным слоем.
Рис. 95. Пригружающий контрбанкет

Повреждения и разрушения земляного полотна вследствие слабости
основания. При* недостаточной плотности грунтов основания насыпи
может произойти оседание целой насыпи. Обычно в та-
ких случаях по мере уплотнения этих грунтов оседание насыпи зату-
хает.

Бывают и более сложные случаи, когда оседание целой насыпи
сопровождается выпиранием грунта основания у подошвы
насыпи. При такой деформации основная мера —отсыпка пригружаю-
щего контрбанкета, противодействующего дальнейшему выпиранию
грунта (рис. 95). Контрбанкет отсыпают из дренирующих грунтов или
из грунта, фильтрационные свойства которого не ниже, чем грунта
насыпи.

В случаях когда оседание насыпи на слабом основании нарушило
режим грунтовых вод, для прекращения дальнейшего развития дефор-
маций отводят грунтовые воды открытыми канавами, а при значитель-
ной мощности водоносного слоя — глубокими Продольными дренажами
закрытого типа (рис. 96).

Оседание основание земляного полотна может происходить также
-в местах добычи полезных ископаемых подземным способом, где близко
от пути расположены горные выработки. Такие выработки не должны
приближаться к земляному полотну настолько, чтобы вызывать какое-

Рис. 96. Отвод воды продольным дренажем при слабом основании насыпи
либо его оседание. В исключительных случаях с разрешения МПС такое
приближение может быть допущено, но с принятием специальных мер
при производстве горных работ, с организацией инстументаньного на
блюдения за состоянием поверхности земли в данном месте и с готов-
ностью при необходимости своевременно выполнить соответствующие
предупредительные и ремонтные работы на пути.

Наблюдается иногда выпирание грунта основной
площадки в выемках в результате его выдавливания пол
тяжестью откосов. Мера борьбы с такой деформацией — срезка части
откосов выемки с у положением их или с устройством берм цли укреп
ление податливого выдавливающегося грунта в зоне выемки одним
из специальных способов (см. § 5).	*

Провалы в земляном полотне обычно являются результатом
продолжающихся карстовых процессов в основании, при которых об
разуются пустоты в виде подземных каналов, полостей, пещер в гор
ных породах. Чаще всего карстовые пустоты образуются из-за раство
рения водой каменной соли, гипса, мела, ангидридов, в меньшей сте <
пени известняков. Меды борьбы о карстовыми провалами указаны
в § 6. До выполнения капитальных работ по предупреждению и ликви
дации карстовых провалов в целях обеспечения безопасности движения
поездов на карстовых участках применяют укладку продольных железо -
бетонных подщпальных лежней в балластном слое; эти лежни в свою
очередь опирают на длинные (16 м) поперечные лежни. Всю систему
рассчитывают таким образом, чтобы лежни поддерживали путевую
решетку при появлении под балластным слоем воронки.

В случаях когда по местным условиям принятые меры не дают на-
дежной гарантии от провалов земляного полотна, устраивают спе
циальную сигнализацию укладкой на основной площадке под каждой
рельсовой нитью тонкой проволоки, находящейся под электрическим
током. В случае карстового провала проволока под давлением опустив-
шегося грунта обрывается, ток прекращается и срабатывает реле,
включающее ограждающие красные сигналы.

Повреждения и разрушения земляного полотна, подверженного
неблагоприятным природным воздействиям. К таким повреждениям
относятся» размывы течением воды, повреждения волнами или
льдинами, а также подмывы основания или откосов земляного
полотна. Такие повреждения и разрушения земляного полотна проис-
ходят в тех случаях, когда его защитные укрепления или недостаточ-
ны, или сделаны неправильно, или неисправно содержатся.

По берегам рек, озер, морей бывают также оползни, вызванные
смывом нижней части грунтов оползневого склона, которые служили
как бы упором для оползневого массива. Вт таких случаях приходится
производить берегоукрепительные работы (см. § 5).

Для предупреждения размывов и при борьбе g ними укреп-
ляют непосредственно земляное полотно или берега рек и водоемов
(см. § 4, 5 и 6) и в процессе эксплуатации обеспечивают постоянную
исправность водоотводов и укрепительных устройств

Повреждения или загромождения пути могут произойти из-за
наледей: они образуются вследствие замерзания грунтовой воды,
4*	'	99
вытекающей на промерзший слой грунта (иногда в виде ключа), а так-
же выхода речной воды на поверхность льда-в поймах у насыпей.
Нале ди образуются иногда и на некоторой глубине под поверхностью
земли вследствие поступления напорной воды в промерзший слой
грунта (наледные бугры).

Для предупреждения образования наледей перехватывают подзем-
ные воды или понижают их уровень дренажами, а в местах, где обра-
зование наледей трудно предотвратить, — дают выход воде, образую-
щей наледь, там, где она не причинит ущерба пути.

Участки железных дорог, пролегающие по подножью горных скло-
нов, могут подвергаться разрушениям селевыми потоками,
которые образуются в узких горных ущельях, имеющих крутое па-
дение, в результате сильных ливней.

Сель представляет собой горный поток, несущий большое ко-
личество твердого материала (грязекаменный поток), Который.с боль-
шой разрушительной силой обрушивается из ущелья на земляное по-
лотно и загромождает путь наносами из жидкой грязи, гальки, щебня.

Повреждения, разрушения и загромождения пути могут произойти
в районах оврагообразования.

Оврагообразованию особенно подвержены мелкозернистые пески,
лёссы, лёссовидные и пылеватые суглинки, глины, мергелистые грун-
ты. Если не принять мер против развития оврагов, то они могут подойти
к земляному полотну и вызвать его разрушение. Кроме того, овражные
выносы могут заполнить отверстия малых искусственных сооружений,
попасть на путь.

В горных районах на земляное полотно могут обручиться снежные
лавины; в районах подвижных песков может произойти песчаный занос.
Меры предотвращения таких повреждений и загромождений пути за-
ключаются в обеспечении постоянной исправности всех сооружений
и в дополнительном устройстве укреплений и защит (см. § 6).

Обследования земляного полотна, наблюдения за неустойчивыми
его участками. За состоянием земляного полотна и его сооружений
и устройств в неустойчивых местах, за развитием деформаций, а также
за неблагоприятными для земляного полотна процессами в примыкаю-
щей к пути зоне и за полосой отвода ведут систематические н а б л ю-
д е н и я в порядке текущего их содержания.

Такие эксплуатационные наблюдения выполняются как визуально
бригадирами пути, мастерами по земляному полотну с целью выяв-
ления видимых* признаков начинающихся или происшедших де-
формаций и повреждений, так' и инструментально работниками ди-
станций пути или путеобследовательских станций по земляному по-
лотну и инженерно-геологических баз служб пути.

Кроме того, в сложных случаях ведутся стационарные наблюдения
по индивидуальным программам силами проектных и научно-исследо-
вательских организаций.

Наряду с этим на отдельных неустойчивых участках земляного
полотна организуются специальные обследования для полу-
чения исходных данных, необходимых для разработки проектов ре-
монта и усиления земляного полотна.
Глава II

ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ

§ 8. Назначение и типы верхнего строения пути

Назначением верхнего строения пути является восприятие всех
сил воздействия от колес подвижного состава нЗИуть и передача этих
сил на нижнее строение пути; кроме того, верхнее строение представ-
ляет собой конструкцию, направляющую движущийся по пути под-
вижной состав.

Верхнее строение пути представляет единую конструкцию, которая
состоит из рельсов, скреплений (в том числе противоугонов), рельсовых
опор, стрелочных переводов, мостовых и переводных брусьев, балласта
(рис. 97).

* Рельсы, соединенные между собой стыковыми скреплениями, а со
шпалами—промежуточными скреплениями, образуют вместе .рельсо-
шпальную (путевую) решетку; шпалы (или брусья) заглублены в бал-
ластный слой, который опирается на основную площадку земляного
полотна.

На мостах при устройстве проезжей части без балласта рельсы
опираются на деревянные мостовые брусья (или железобетонные
плиты).

В местах разветвления и соединения путей укладывают стрелочные
переводы; опорами для металлических частей стрелочных переводов
служат переводные брусья; в опытном порядке уложены железобетон-
ные плиты.

На верхнее строение пути действуют: вертикальные силы от колес
локомотивов и вагонов; боковые силы от колес при вилянии подвиж-
ного состава и от поворота его в кривых; продольные силы от работы
ведущих колес локомотивов, а также от торможения, продольные силы
угона пути, стремящиеся сдвинуть его в направлении движения по-
ездов.

При изменении температуры -по сравнению с той, при которой
сболченные в стыках рельсы были прикреплены к опорам, в рельсах
возникают продольные сжимающие или растягивающие силы, тем
большие, чем длиннее рельсы, чем сильнее они прижаты к опо-
рам и чем значительнее изменение температуры.

Верхнее строение пути работает в весьма сложных условиях: оно
подвергается воздействию дождя, снега, ветра, мороза.

Все элементы верхнего строения взаимосвязаны, работа каждого
из них в значительной степени зависит от состояния и положения^дру-
гих элементов.

> Работу верхнего строения как единой конструкции может харак-
теризовать, например, схема передачи вертикальных нагрузок от
Земляное полотно

' Рис. 97. Верхнее строение пути:

колес подвижного состава на зем-
ляное полотно (рис. 98).

В месте контакта колеса с рель-
сом напряжения в рельсе при сов-
ременных нагрузках достигают
8826 • 106 Па (9000 кгс/см2) и бо-
ее. Под погрузкой колёса рельс
изгибается, испытывая напряже-
ния изгиба до 1765«10®— 2354-10*
Па (1800—2400 кгс/см2), и распре-

1 -рельсы; 2 - шпалы; а - промежуточ- деляет давление от колеса-на нес-
ные рельсовые скрепления; 4 — щебеноч-

ный балласт; 5 — песчаная подушка КОЛЬКО ОПОр, КЭК ПраВИЛО, ЧервЗ
подкладки.. При этом интенсив-
ность давления рельса на подкладку составляет в среднем 34,3-106—
39,2 * 105 Па (35 — 40 кгс/см2). Подкладка шире подошвы рельса,

Контактные 'нипряже-
ия /ОбО-ЗОООкгс/с/

Ко лодкладк

35~60 кгс/см2
т-Ш подкладки
у 'ша шпалц д..................

./На балласлК среднем ' На земляк . , .

. ^.под ш по лой.6\20 кгс/см2 ное полотно* - •.

, • -среднем /б-д,0кге/дм'^ 0,8-/0 кгс/см£\ /

Рис. 98. Схема передачи верхним
строением пути давления от колес на
земляное полотро

поэтому ее среднее давление на шпалу снижается примерно до
19,6 • 105 Па (20 кгс/см2). Интенсивность давления шпалы, йа
балласт в среднем 1,47 • 10б — 2,94 • 10б Па (1,5 — 3 кгс/см2). Дав-
ление от шпал в балласте распространяется по мере углубления
на все большую площадь, и на земляное полотно передается
почти равномерное давление интенсивностью примерно 0,78 • 10s Па
(0,8 кгс/см2).

Все это позволяет применять для сооружения пути материалы с раз-
личными механическими характеристиками (сталь, дерево, искусствен-
но уплотненные материалы балластного слоя, грунты земляного по-
лотна и, наконец, грунты земной поверхности).

Подрельсовое основание (деревянные шпалы или упругие про-
кладки при железобетонных шпалах, балласт, земляное полотно) на-
столько упруго, а рельсовые опоры расположены так близко друг к дру-
гу, что при значительной жесткости рельсов применяемых типов
разница в величине упругого прогиба их в сечении под шпалой и в се-
чении посередине между шпалами под одной и той же нагрузкой
практически незаметна. Следова-
тельно, рельсовая нить под нагруз-
кой прогибается так, как будто
рельс лежит на сплошном упругом
основании (рис. 99).

Прочность и устойчивость верх-
него строения пути в целом мож-
но повысить улучшением состо-
яния или усилением одного или'
.'нескольких элементов. Например,
увеличение количества шпал на
километр пути улучшает условия
работы рельсов, балласта, земля-
ного полотна, а усиление балласт-
ного слоя или рельсов создает луч-
шие условия для работы шпал и
других элементов.

Изгиб
Ш-2600
КГС/СМ2

Сили дадления
колеса
(О динамике 15-18 тс)
Рис. 99. Схема изгиба рельсовых нитей под вагонной нагрузкой

Верхнее строение пути имеет важную особенность, отличающую
его от других инженерных конструкций, проектируемых так, что после
прохода нагрузки вызванные ею упругие деформации исчезают и кон-
струкция возвращается к прежнему виду и размерам, т. е. она работает
в пределах упругости. А основные элементы верхнего строения пути
работают и за пределами упругости, т. е., кроме упругих, в них возни-
кают и остаточные деформации. Эти деформации от одного нагружения
практически незаметны, но по мере многократного пропуска нагрузок
деформации накапливаются и достигают существенных величин. Так,
рельс является не только несущей, но и изнашиваемой конструкцией;
интенсивность его износа пропорциональна грузонапряженности.
Кроме того, в кристаллической решетке металла рельсов возникают
и накапливаются усталостные и контактно-усталостные повреждения,
приводящие к выщербинам и трещинам (чаще всего в головке рельса,
а иногда в его шейке и подошве).

Остаточные деформации возникают и в деревянных шпалах под под-
кладками, и в скреплениях. Хотя материал балластного слоя уплот-
няют шпалоподбойками или специальными машинами, в нем также
возникают остаточные деформации. Шпалы, поддерживающие рельс,
несущий большие динамические нагрузки, заглублены в балластный
слой всего на 15 см; зимой балласт и часть земляного полотна под ним
промерзают, весной — оттаивают; все это способствует возникновению
остаточных деформаций. Помимо неравномерных осадок балласта под
шпалами в отдельных местах, происходит общее погружение рельсо-
шпальной решетки в щебеночный балласт в среднем примерно на 0,1 мм
после прохода по пути 4 млн. т брутто груза.

Возникают и накапливаются остаточные смещения (деформации)
положения пути и в плане, в результате чего путь в прямых участках
становится извилистым, а в кривых получаются искажения радиуса
кривизны.

Указанные деформации накапливаются тем интенсивнее, чем боль-
ше осевые нагрузки и грузонапряженность, меньше несущая способ-
ность верхнего строения и хуже организация текущего содержания
пути. Поэтому для линий с большей грузонапряженностью требуется
более мощный путь даже при одинаковых с другими линиями осевых
нагрузках и скоростях движения.

Рельсы, шпалы и другие элементы верхнего строения пути типи-
зированы; для каждого типа установлены стандарты, определяющие их
конструкцию, размеры, качество материала.

Типы верхнего строения пути и сферы их применения. Так как
верхнее строение пути в целом представляет собой единую конструк-

.	103
цию, то определенным условиям работы соответствуют определенные
дипы элементов верхнего строения с оптимальным сочетанием их не-
сущей способности, размеров и качества, т; е. определенный тип верх-
него строения пути в целом. В 1958 г. была впервые введена типи-
зация верхнего строения пути. В результате даль-
нейших исследований и учета опыта применения эта типизация была
улучшена, и в 1964 г. Госстроем СССР в составе Положения о проведе-
нии планово-предупредительного ремонта верхнего строения пути,
земляного полотна и искусственных сооружений железных дорог Сою-
за ССР утверждена действующая в настоящее время типизация, соглас-
но которой установлены три типа верхнего строения пути (табл. 9),
дифференцированные по грузонапряженности следующим образом:

а)	особо тяжелый тип для участков с грузонапряжен-
ностью более 50 млн. ткм/км брутто на один путь в год;

б)	т я ж е л ы й тип для участков с грузонапряженностью от 25
до 50 млн. ткм/км брутто, а также для участков со скоростями дви-
жения 140 км/ч и более, участков с интенсивным пассажирским движе-
нием (100 и более поездов в сутки на один путь);

в)	нормальный тип для участков с грузонапряжен-
ностью менее 25 млн. ткм/км брутто. Нормальный тип имеет две разно-
видности: одна — для линий с грузонапряженностью от 25 до
10 млн. ткм/км, а другая — для всех менее деятельных путей.

Щебень из валунов и гальки применяется наравне со щебнем из
дробленого естественного камня.

При подушке из асбестового балласта, карьерного гравия или ра-
кушки толщина щебеночного слоя уменьшается на 5 см, но увеличи-
вается толщина самой подушки на 5 см.

При грузонапряженности 5—10 млн. ткм/км брутто в год в путь
укладывают, как правило, отремонтированные старогодные рельсы
типа Р50 и тяжелее; при грузонапряженности менее 5 млн. ткм/км
брутто в год допускается укладка отремонтированных старогодных
рельсов типа Р43.

Допускаемые скорости движения поездов устанавливает Мини-
стерство путей сообщения в зависимости от типа подвижного состава
в соответствии с требованиями обеспечения безопасности движения.

Технико-экономическими исследованиями установлено и опытом
подтверждено, что увеличение капитальных затрат на укладку более,
тяжелых рельсов в установленных типизацией границах грузонапря-
женности окупается ежегодной экономией на расходах по текущему
содержанию рути, его ремонту, тяге поездов (вследствие уменьшения
сопротивления движению) в течение 3—5 лет. Значительно снижаются
при рельсах более тяжелых типов также и расходы на ремонт подвиж-
ного состава.

Типизация верхнего строения пути с определением сфер применения
рельсов каждого типа обеспечивает правильное и пропорциональное
усиление всех элементов пути в увязке с ростом интенсивности работы
железнодорожного транспорта, внедрением новых, более мощных ло-
комотивов и вагонов, повышением грузонапряженности и развитием
других его отраслей.
Характеристика типов верхнего строения пути

Условия применения и элементы верхнего строения пути	Тип верхнего строения		
	особо тяжелый	тяжелый	нормальный
Грузонапряженность брут- то, млн. ткм/км в год	Свыше 50	От 25 до 50; высо- коскоростное дви- жение	поездов  (скорость 140 км/ч и более), особая интенсивность дви- жения пассажир- ских и пригород- ных	поездов  (100 поездов в сут- ки и более на один путь)	До 25
Тип рельсов	Р75	Р65	Р50
Шпалы	Желе^обе-	Железобетонные и	Железобетонные и
-	тонные и	деревянные пропи-	деревянные пропи-
	деревянные пропитан- ные I типа	танные 1 типа	танные I типа
Число шпал на 1 км пути на прямых участках	1840	1840	1840
То же на кривых радиуса  1200 м при скоростях и^120 км/ч и радиуса /?^2000 м при о>120 км/ч	2000	2000	2000
Балласт  Толщина двухслойной бал- ластной призмы при дере-	Щебень на песчаной подушке, асбестовый балласт	Щебень на песча- ной подушке, асбе- стовый балласт	Щебень на песча- ной подушке, - ас- бестовый балласт, карьерный гравий, ракушка*.
вянных шпалах, см: щебеночный слой песчаная подушка  То же, при железобетонных шпалах, см:  щебеночный слой	35  20	30  20	25  20
	40	35	30
песчаная подушка  Толщина однослойной бал-	20	20	20
ластной призмы, см  Ширина плеча балластной	55	50	45
призмы, см	45 ‘	35	25
На основе результатов дальнейших исследований и обобщения опы-
та применения типизации верхнего строения пути за прошедший с
1964 г. период времени в настоящее время в ЦНИИ МПС завершается
разработка нового проекта Положения о проведении планово-преду-
предительного ремонта верхнего строения пути, земляного полотна,
искусственных сооружений и защитных лесных насаждений железных
дорог Союза ССР. По этому проекту границей зон применения особо
тяжелого и тяжелого типов верхнего строения пути установлена гру-
зонапряженность 75 млн. ткм/км брутто.

§ 9. Рельсы

Назначение рельсов и требования к ним; рельсовая сталь.
Назначение рельсов — создавать поверхности .с наимень-
шим сопротивлением для качения колес подвижного состава, непосред-
ственно воспринимать действующие от колес силы, передавать воздей-
ствия от подвижного состава на опоры ( шпалы, брусья) и направлять
колеса подвижного состава. На участках с автоблокировкой рельсовые
нити служат проводниками сигнального тока, а на участках с элект-
рической тягой — проводниками обратного тягового тока.

К рельса мпредъявляют следующие требования:
они должны быть достаточно прочными, долговечными, надежными
в эксплуатации,, т.‘е. износоустойчивыми, твердыми и в то же время
достаточно вязкими (нехрупкими), так как они воспринимают ударно-
динамическую нагрузку.

Рельсы отечественных дорог работают в условиях систематического
роста сил воздействия подвижного состава на них: растет грузонапря-
женность; увеличиваются осевые нагрузки; повышаются скорости дви-
жения поездов. В соответствии с этим совершенствование рельсов осу-
ществляется комплексом взаимосвязанных мероприятий, проводимых
по следующим пяти основным направлениям: повышение массы рель-
сов, совершенствование их профилей, повышение качества' изготов-
ления рельсов на заводах, а также улучшение условий их работы в пу-
ти и совершенствование системы ведения рельсового хозяйства на
железнодорожном транспорте и в целом в народном* хозяйстве.

Профиль рельса, его масса и качество металла взаимно и тесно
зависят друг от друга и в совокупности определяют эксплуатационные
качества рельсов как элемента верхнего строения пути.

Рельсы изготовляют прокатом из слитков стали. Сталь для
изготовления рельсов применяют двух видов: мартенов-
скую и бессемеровскую (конвертерную). Исходными материалами для
выплавки стали являются чугун и стальной лом при мартеновском
процессе и чугун при бессемеровском.

Содержание углерода в чугуне доходит до 4%; кроме того, чугун
содержит до, 1,5—3,5% марганца, до 1,5—2% кремнця, а также фос-
фор, серу и другие примеси. Содержание углерода в рельсовой стали
должно быть в пределах 0,67—0,82%; содержание указанных ‘выше
веществ должно быть также значительно уменьшено по сравнению с со-
юз
держанием их в чугуне. Поэтому основная задача при переплавке
чугуна. в сталь заключается в удалении большей части углерода,
марганца, кремния, серы и фосфора.

Мартеновскую сталь варят в больших печах емкостью 180—г 500 т.
Варка одной плавки мартеновской стали занимает несколько часов;
весь процесс является управляемым; имеется возможность регули-
ровать его ход по лабораторным анализам, делать необходимые до-
бавки и получать сталь требуемого состава.

Бессемеровскую сталь получают- в результате продувки расплав’-
ленного чугуна кислородом в поворачивающихся печах-ретортах (кон-
вертерах). При этом углерод и часть других примесей выгорают. Про-
цесс продувки кислородом продолжается 15—18 мин; за это время
содержание углерода уменьшается до требуемой величины, о чем су-
дят по результатам экспресс-анализов металла.

Вследствие краткости времени плавки бессемеровский процесс
получения стали является малоуправляемым. Экспресс-анализ поз-
воляет только остановить продувку на заданном проценте углерода»
но добавлять какие-либо компоненты дня изменения состава стали
в процессе варки не представляется возможным.

Для изготовления стали бессемеровским способом пригодны руды»
имеющие такой состав, в котором при остановке дутья (по достижении
заданного процента содержания углерода) содержание вредных при-
месей (серы, фосфора) находится в допускаемых пределах.

В последние годы проведен ряд мер по дальнейшему совершенство-
ванию выплавки бессемеровской стали; в частности, увеличена емкость
конвертеров с 30 до 100 т и более, что позволяет получать более чистый
металл.

Мартеновская сталь по качеству несколько лучше бессемеровской:
менее хладноломка, так как имеет меньшую примесь фосфора; дает
более плотный слиток; в химическом составе имеет меньшие пределы
допускаемых колебаний; имеет меньше примесей.

Химический состав рельсовой стали характеризуется определен-
ным процентом добавок и примесей к основному элементу — желе-
зу: углерода 0,67—0,82% (в закаленных рельсах до 0,77%); марганца
0,75—1,05%; кремния 0,13—0,28%; фосфора не более 0,035%; серы
не более 0,045%; мышьяка не более 0,15%.

Углерод придает высокую твердость и износостойкость рельсовой
стали; изменение содержания углерода в мартеновской стали, напри-
мер, с 0,42 до 0,62% увеличивает ее износостойкость более чем в 2 раза.
Верхние пределы содержания углерода установлены во избежание
увеличения хрупкости стали и возникновения поверхностных дефек-
тов, раковин, плен и т. п.

Марганец тоже повышает твердость и износостойкость стали, увели-
чивая одновременно и ее вязкость. Кремний В' указанных ограничен-
ных количествах увеличивает твердость металла.

. Фосфор и сера — примеси вредные: при большом содержании фос-
фора рельсы становятся хрупкими при низких температурах, при боль-
шом содержании серы появляются трещины при прокате рельсов (крас-
ноломкость).	ч .
Небольшая примесь меди несколько повышает коррозионную стой-
кость стали.

Готовую сталь разливают в формы (изложницы), в которых она за*,
стывает в виде слитков; масса одного слитка от 7,3 (Кузнецкий метал-
лургический комбинат) до 9,9 т (Азовсталь). Слитки перед прокатом по-
мещают в специальные нагревательные колодцы для подогрева до не-
обходимой температуры. Разогретый слиток стали обрабатывают перво-
начально на блюминге, придавая ему* при этом форму болванки прямо-
угольного сечения, называемой блюмсом. Блюмс передают далее в про-
катный стан, в котором он проходит через валки из ручья в ручей; при
этом он вытягивается в длину и постепенно меняет форму, принимая по
выходе из последнего ручья профиль рельса заданных размеров. Полу-
ченную таким образом полосу разрезают затем на рельсы нормальной
длины и в них высверливают отверстия для болтов.

Профили рельсов, типы, длина. Общий характер профиля
рельса определяется тем, что лучшей формой балки, работающей
на изгиб, является двутавр. Поскольку на рельс действуют большие
нагрузки от катящихся непосредственно по нему колес и рельс являет-
ся не только несущей, но и изнашиваемой конструкцией, верхней пол-
ке двутавра придана форма головки.

Профиль рельса при определенных его массе и качестве металла
должен обеспечивать наибольшую выносливость рельса в службе, быть
удобным для проката на заводах и размещения конструкций стыковых
скреплений.

Большое значение для работы рельса имеет распределение металла
между основными элемента*ми сечения рельса — головкой, шейкой и
подошвой.

Рельсы прежних профилей (в основном довоенного проката),- сохра-
нившиеся еще на незначительном протяжении на малодеятельных ли-
ниях и станционных путях, отличались сравнительно большой голов»
кой. Так, у рельса типа 1а массой 43,6 кг/м на головку рельса прихо-
дилось 45,9% площади сечения, а на подошву<— 34,8%; остальные
19,3% составляла шейка. Эти рельсы изготовлялись из мягкой стали,
поэтому естественным было стремление дать побольше металла в го-
ловку на износ. Такие рельсы при остывании после проката сильно ко-
робились с образованием выпуклости в сторону подошвы вследствие
того, что шейка и подошва остывали раньше, а массивная головка —
позже. Все рельсы после остывания приходилось править, выгибая их
в сторону,, обратную искривлению.

По мере роста сил воздействия на путь, особенно повышения осевых
нагрузок, увеличивали процент содержания углерода в рельсовой ста-
ли и этим повышали твердость рельсов; соответственно повышалась
и их износостойкость и стойкость против расплющивания. Большая
доля металла в головке рельсов стала уже неоправданной; кроме того,
нельзя было допускать большое искривление рельсов из твердой угле-
родистой стали при остывании, так как при холодной их правке в них
могли появляться даже трещины.

Прежние профили рельсов имели слишком резкие переходы от голов-
ки к шейке, тонкую шейку и широкую тонкую подошву, что было при-
108
чиной появления трещин под го-
ловкой и в шейке, а также выко-
лов подошвы.

Все это вызвало переход к сов-
ременным профилям рельсов с бо-
лее равномерным распределением
металла по сечению рельса, что
уменьшило искривление рельсов
при остывании.

В современных профилях пере-
ход от головки к шейке более
плавный, шейка усилена с прида-
нием ей криволинейного очерта-
ния, уменьшена ширина и увели-
чена толщина подошвы.

С целью обеспечения более цен-
тральной передачи давления от ко-
лес на рельсы поверхности головок
рельсов придана выпуклая форма
(рис. 100), а вертикальные боковые

Рис. 100. Профиль широкоподошвен-

грани головки рельса заменены на-	ного рельса

клонными с уклоном 1:20.

Поверхность катания головки с боковыми гранями сопряжена на
круговой кривой радиуса равного 15 мм, введенного в новых стан-
дартах вместо прежнего 13 мм на основе специальных исследований.

Боковые грани головки с нижними ее гранями сопряжены кривыми
малых радиусов (2 -3 мм), что позволяет при данной ширине головки
понизу получить более широкие опорные площадки для стыковых на-

кладок.

Нижние грани головок рельсов и верхние грани подошвы имеют
уклон 1:4. Это необходимо для того, чтобы при натяжении стыковых
болтов получался плотный контакт между накладкой, низом головки
и верхом подошвы рельса, несмотря на колебания в размерах на-
кладок по их высоте и стыковой пазухи рельсов в пределах производ-
ственных допусков.

Нижние грани головок сопряжены с шейкой по коробовой кривой
двух радиусов. Нижний радиус г4 сделан больше верхнего г3 примерно
в 2 раза, чтобы в том месте, где ширина шейки становится меньше, со-
пряжение было более пологим и при этом не слишком уменьшалась
площадь опорной поверхности для накладок.

Шейка рельсов современных типов имеет криволинейное очертание
радиуса что дает более плавные переходы от головки рельса к шей-
ке й от шейки к подошве и лучше соответствует ее напряженному со-
стоянию, чем у рельсов старых типов (1а, Па й др.) с вертикальными
гранями шейки.

Сопряжение шейки с подошвой делают по кривой радиуса г5 =
=* 15 4- 30 мм, обеспечивающей необходимую плавность перехода.
Нижние и верхние грани подошвы рельса в сопряжении с боковыми
ее гранями закругляют радиусами гв = 4 мм и г7 = 2 мм.
Типы современных рельсов обозначают буквой Р и числом, округ-
ленно равным массе 1 пог. м. Напримёр, рельс, 1 пог. м которого весит
64,64 кг, имеет обозначение Р65.

До войны наиболее тяжелыми из прокатываемых были рельсы мас-
сой 43,6 кг/м.

’Внедрение рельсов улучшенных профилей, началось в создания
рельса типа Р43 той же массы — 43,6 кг/м. Этот рельс оказался в 2,4
раза более стойким против появления трещин и изломов, чем рельс
прежнего профиля при одинаковой массе.

На основе результатов научно-исследовательских работ с 1 апреля
1947 г. был введен стандарт (сортамент) рельсов, в который вошли рель-
сы типов Р50, Р43, Р38 (прежний профиль Па). Затем на основе накоп-
ленного опыта и результатов дальнейших исследований в 1954 г.
профили рельсов Р43 и Р50 были улучшены и введены новые размерные
стандарты на них (сортамент). При- этом масса рельса типа Р43
увеличилась до 44,65 кг/м (рис. 101). ГОСТ 7173—54 на этот профиль
рельса действует и в настоящее время, но с 1963 г. рельсы ?того типа
МПС не заказывает, поскольку они слишком легкие для современных
.условий работы дорог СССР.

В связи с возрастающим воздействием подвижного состава на путь
и высокой экономичностью применения тяжелых рельсов был запроек-
тирован и в 1953—1954 гг. проверен на опытных партиях рельс типа
Р65 массой 65 кг/м. С 1 января 1957 г. был введен ГОСТ 8161—56 на
рел'ьсы этого типа.

С учетом дальнейшего роста грузонапряженности, повышения ско-
ростей движения поездов и увеличения осевых нагрузок про-
должались научно-исследовательские работы по совершенствованию
профилей рельсов, повышению качества их изготовления, обобщению
опыта работы рельсов различных типов в разных условиях эксплуата-
ции в пути. В результате были
разработаны и внедрены ГОСТ
7174—65 на рельсы типа Р50 и
ГОСТ 8161—65 на рельсы типа
Р65. При этом толщина шейки у.
рельсов Р50 увеличена до 16 мм,
боковые грани головки приняты в
наклоном 1/20 к вертикали и уши-
рением книзу; вместо одного ради-
уса поверхности катания головки
300 мм введена коробовая кривая
радиусов 80—300—80 мм. Такое же
очертание поверхности катания го-
ловки принято для рельсов Р65.

В результате дальнейшего со-
вершенствования этих профилей
введены в действие современные
стандарты — ГОСТ 7174—75 на
рельсы типа Р50 и ГОСТ 8161—75
на рельсы типа Р65 (рис. 102).

70

Рис. 101. Профиль стандартного рель-
са типа Р43
Рис. 102. Стандартные профили рельсов:
а, б, в — соответственно типов Р75, Р65, Р50

В новых стандартах на эти рельсы предусмотрено требование снятия
фаски глубиной 1 —1,5 мм на кромках-болтовых отверстий и по ниж-
ним кромкам головки рельсов.

На основе специальных исследований и результатов эксплуатации
в пути опытных партий рельсов типа Р75 создан действующий в на-
стоящее время стандарт ГОСТ 16210—70 (см. рис. 102). Основным от-
личием профиля этого рельса от прежнего является то, что разме-
ры стыковой пазухи этого рельса и ширина подошвы его такие же, как
у рельса типа Р65. Это позволяет иметь одинаковые стыковые и проме-
жуточные скрепления для рельсов обоих типов.

. Основные сведения о стандартных рельсах приведены в табл. 10.

Длина рельсов по действующему стандарту равна 25 м. На сети до-
рог в плановом порядке завершен переход к рельсам длиной 25 м
не только прокатом новых на заводах, но и сваркой старогодных рель-
сов до длины 25 м. В результате этого количество стыков рельсов со-
кратилось вдвое. Рельсы прежней стандартной длины 12,5 м исполь-
зуют только как уравнительные на бесстыковом пути, при укладке
стрелочных переводов и как инвентарные при сборке путевой решетки
с железобетонными шпалами с последующей заменой их бесстыковыми
рельсовыми плетями<

Для укладки на внутренней нити кривых изготовляют укорочен-
ные рельсы длиной 24,84 и 24,92 м при 25-метровых рельсах и 12,42
и 12,46 м 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 уве-
личения прочности рельсов и упрощения технологии их изготовления.
Характеристика рельсов

Показатели	Р43, ГОСТ 7173-54	Р50, гост 7174—75	Р65, ГОСТ 8161—75	Р75, ГОСТ 16210—70
Масса 1 м, кг	44,65	51,67	64,72.	74,414
Высота, мм:				
рельса общая	140	152	180	192
гбловки	42	42	45	55,3
ц}ейки	71	83	105	104,4
подошвы	27	27	30	- 32,3
Ширина головки, мм: поверху	70	70	73	71,8
понизу	70	72	75	75'
Ширина подошвы, мм	114	132	150	150
Толщина шейки (минималь- ная), мм	14,5	16	18	20
Площадь поперечного сече- ния рельса, см2	57,0	65,99	82,7	9'5,04
Распределение площади се- чения рельса по его частям, %:				
головка	42,8 ’	38,12	34,11 ’	37,42
шейка ‘	21,3	24,46	28,52	< 26,54
подошва	35,9	37,42	37,37	36,04
Момент инерции относитель- но горизонтальной оси, см4	1489	2011	3540	4489
Момент инерции относитель- но вертикальной оси, см4	26(Г	375	564	665
Момент сопротивления по низу подошвы, см3	217	285	435	509 >
Момент сопротивления по верху головки, см3	208	247	358	432
Размеры болтовых отвер- стий, мм	29	34	36	. 36

Расстояние от торца рельса до его первого отверстия у. рельсов типов
Р75 и Р65 равно 96 мм, между осями первого и второго отверстий—
220 мм и от оси второго до оси третьего отверстия— 130 мм; у рельсов
типа Р50 эти расстояния составляют соответственно 66, 150, 140 мм.

Основные технические условия на изготовление рельсов и меро-
приятия по повышению их качества. Технические условия на изготов-
ление рельсов каждого типа устанавливаются государственными стан-
дартами, где указаны: химический состав рельсовой стали; тре-
бования по кривизне рельсов (для Р65 после остывания общая стрела
изгиба на всей длине рельса не должна быть более 1/60, а после
окончания холодной правки — более 1/2200 длины рельса), по чисто-
те их поверхности, по очертанию подошвы в поперечном разрезе (во-
гнутость подошвы не допускается, выпуклость не должна быть более
0,5 мм); минимальная величина временного сопротивления металла
рельсов на растяжение— 824- 10е—834-106 Па (84—85 кгс/мм2) и дру-
гие требования. *	»	•
Незакаленные рельсы типов Р65 и Р75 изготовляют только из
мартеновской стали по техническим требованиям, установленным
ГОСТ 8160—63, а рельсы типа Р50—из бессемеровской стали по ГОСТ
16852—71 [предел прочности не ниже 785*10® Па (80 кгс/ммв)], а из
мартеновской стали — по ГОСТ 6944—63.

В зависимости"от величины допускаемых отклонений в размерах,
прочности, химическом составе, по кривизне, глубине волосовин рель-
сы могут быть отнесены к первому или второму сорту. ,

В результате внедрения новых стандартов (технических условий)
на изготовление рельсов стойкость их против износа по сравнению со
стойкостью рельсов довоенного производства значительно повысилась.'
Рельсы отечественного производства по качеству не уступают лучшим
образцам рельсов зарубежных дорог.

Железные дороги нашей страны работают при самой высокой в мире
грузонапряженности; средняя грузонапряженность - превышает ее
уровень на дорогах США в 6 раз, на дорогах Западной Европы — в
10 раз и более, причем грузонапряженность, а значит, и частота при-
ложения нагрузок на путь продолжают возрастать. Увеличи-
ваются также осевые нагрузки, скорость движения поездов, жесткость
пути вследствие применения более тяжелых рельсов и железобетонных
шпал. В результате, например, при общем снижении одиночного выхо-
да рельсов по трещинам и различным дефектам поражение головок
рельсов выщербинами и трещинами контактно-усталостного происхож-
дения не снижается. Поэтому требуются и проводятся дальнейшие
меры по повышению стойкости рельсов.

Одновременно с увеличением массы рельсов, улучшением химичес-
кого состава^ стали и усовершенствованием их профиля улучшилось
качество рельсов и за счет изменения технологии их изготовления.
Улучшен процесс изменения поперечного сечения блюмса в последова-
тельно проходимых им ручьях прокатного стана (так называемая
калибровка рельсов).

При прокате по новой калибровке обеспечивается более интенсив-
ная обработка металла подошвьГрельсов, что резко сокращает коли-
чество волосовин в подошве, получающихся от раскатывания под-
корковых пузырей.

Осуществлен ряд мер по достаточному удалению усадочной рако-
вины и околоусадочной рыхлости металла. Введено замедленное ох-
лаждение рельсов после проката в закрытых коробах, позволяющее
предупреждать . образование флокенов — микроскопических надры-
вов металла внутри головки.

Для повышения стойкости головок рельсов в стыках внедрена
термическая обработка — закалка рельсовых концов на глубину не
менее 4 мм и на длину до 80 мм

Дальнейшее совершенствование рельсов проводится в направле-
нии внедрения термической упрочняющей обработки по всей их длине
(закалки) и легирования рельсовой стали.	4

В массовом порядке Нижнетагильский металлургический ком-
бинат уж,е выпускает рельсы, подвергнутые объемной закал,
ке с охлаждением в м.асле помеле печного на.
г рева. Такая же термообработка рельсов с 1979 г. вводила и на
Кузнецком металлургическом комбинате.

Лабораторные испытания и. работа объемнозакаленных рельсов
в пути показали повышение их стойкости по сравнению с незакален-
ными рельсами из углеродистой стали по износу в 2 раза, против появ-
ления выщербин в 1,5—1,7 раза.

Положительный опыт эксплуатации закаленных в масле рельсов
позволил создать ГОСТ 18267—72 на. их производство; предел проч-
ности рельсов по этому государственному стандарту установлен 1138 X
Х10в Па (116 кгс/мм2).

Организована закалка поверхности катания рельсов с нагрева то-
ками высокой частоты и охлаждением водовоздушной смесью на
заводе «Азовсталь».

Из опробованных вариантов легирования рельсовой стали
удовлетворительные результаты (повышение износостойкости в 1,5 ра-
за и стойкости против появления контактно-усталостных дефектов в
1,25 раза) дало введение в сталь примеси хрома около 1%.

.Обнадеживающие результаты получены в итоге ведущихся экспе-
риментальных работ по так называемому дифференцирован-
ному способу Термообработки рельсов, при котором
верхняя часть головки закаливается на большую твердость, а осталь-
ная часть головки, шейка и подошва — на более Вязкую структуру
несколько меньшей твердости. Стойкость опытных партий таких рель-
сов оказалась на 50—60% выше, чем при объемной закалке в мабле;
испытание и совершенствование дифференцированного способа термо-
обработки рельсов продолжаются.

Существенное повышение качества дает еще и совершенствование
способа раскисления рельсовой стали. Дело в том,
что в процессе варки стали происходит некоторое окисление же-
леза; для его восстановления в сталь добавляют алюминий. Но, сое-
диняясь с кислородом, алюминий образует неметаллические включе-
ния (глинозем), загрязняющие сталь и снижающие стойкость рельсов
против появления трещин.

Поэтому для раскисления стали применяли силикокальций в соче-
тании с ферро-ванадием, а также титано-магниевые раскислители.
Стойкость рельсов против появления трещин контактно’-усталостного
характера повысилась при этом на 20—25%. Начато промышленное
внедрение этого способа раскисления.	!

Маркировка рельсов показывает основные сведения о них. При про-
кате рельса на шейке через каждые 2,5—3 м накатывают выпуклые циф-
ры и буквы высотой 20—40 мм, которые обозначают: марку завода, ме-
сяц и год прокатки, тип рельса. Когда .рельс находится в горячем со-
стоянии, на расстоянии не менее 2 м от его концов в двух-трех местах
на шейке выбивают вдавленный номер плавки, из которой получена
рельсовая сталь. Номер плавки выбивают еще и на подошве торца
рельса, находящегося в холодном состоянии.

Каждый завод обозначается одной буквой, например: Т — Нижне-
тагильский металлургический комбинат; А — «Азовсталь»., К— Куз-
нецкий металлургический комбинат; Д — завод им. Дзержинского.
114
%	я}

1—	.	1—'Весь ШОрец Закошен

синей краской

Рис. 103. Маркировка, обозначающая
сорт рельсов:

а — на рельсах первого сорта; б — на рель-
сах второго сорта; в — на рельсах про-
мышленного брака

белой масляной краской и,

Род стали в марке теперь не
обозначают, так как каждый завод
применяет для изготовления рель-
сов сталь только одного рода.

На торцах головки рельса пер-
вого сорта ставят также инспек-
торские клейма «Серп и молот» и
«Ключ и молоток».

Все рельсы первого сорта мар-
кируют обводкой инспекторских
клейм по периметру торца головки

того, керном ставят точку (рис. 103, а). Твердые рельсы (с содержа-
нием углерода выше среднего), предназначенные для укладки преиму-
щественно в кривых и в местах сильного износа на прямых, окраши-
вают с одного конца по верхним поверхностям подошвы рельса на
длину' 200 мм желтой краской; рельсы с закаленными концами
помечают белой полосой на поверхности верха головки на рас-
стоянии 150—200 мм от торцов и вдавленной буквой К на торце внизу
шейки.

Примеры заводской маркировки новых рельсов первого сорта по-
казаны на рис. 104.

Два одинаковых знака «Ключ и молоток» на торцах головки рельса
и две поставленные керном точки обозначают клеймо рельсов второго
сорта, к которым относят рельсы, имеющие ограниченные отступления
от требований стандарта по химическому составу, размерам и некото-
рым другим характеристикам. Подошву и нижнюю половину шейки с
одного торца таких рельсов окрашивают зеленой масляной краской
(рис. 103, б), если рельс закален, или красной краской, если не зака-
лен.

На забракованных рельсах весь торец окрашивают синей краской
и выбивают керном три точки. Инспекторские клейма на таких рельсах
не ставят (рис. 103, в). ‘

Укороченные рельсы для укладки на внутренней нити кривых мар-
кируют белой масляной краской на торце на левой половине подошвы
при длине 24,92 и 12,46 м и с’обеих сторон подошвы при длине 24,84 и
12,42 м.	•

Для объемно закаленных в масле рельсов принята маркировка
условным знаком на шейке рельса (в горячем состоянии) в виде вдав-
ленного на глубину 1 мм кольца g наружным диаметром 20 мм
и внутренним 15 мм на расстоянии 2 м от,каждого торца в средней час-
ти шейки g той стороны, где наносится номер плавки.

На рельсах, изготовленных из стали, легированной хромом в ко-
личестве до 1%, на торце головки инспекторские клейма обведены зе-
леной краской, а на расстоянии около 1 м от #онца на шейке рельса зе-
леной краской написаны буквы ХР (рис. 104, б).

Сроки службы рельсов и технико-экономическое обоснование их
увеличения. При нормальных условиях эксплуатации долговечность
рельсов зависит от прошедшего по ним тоннажа брутто. Изъятие рель-
сов из пути производят в основном по двум причинам. Одна из при-
и елся	town

Рис. 104. Примеры заводской марки-
ровки новых рельсов первого сорта:

а — рель€ изготовлен Кузнецким, метал-
лургическим комбинатом в мае 1973 г.,
тип Р65, плавка А293, из'стандартной уг-
леродистой стали с закалкой концов (но
без закалки по всей ддине), по содержа-
нию углерода «твердый»; б — рельс изго-
товлен заводом «Азовсталь» в марте
1974 г., тип Р75, плавка П356, закаленный
по всей длине, по качеству закалки пер-
вой категории; в — рельс изготовлен Ниж-
нетагильским металлургическим комбина-
том в сентябре 1973 г., тип Р50, плавка
751Я, закаленный по всей длине, по каче-
ству закалки первой категории; г — рельс
изготовлен заводом им. Дзержинского в
январе 1973 г., тип Р50, плавка 153, зака-
ленный по всей длине, по качеству закал-
ки второй категории

Рис. 105. Запас сечения в головке

рельса на износ

чин — износ головки рельса до
предельно допускаемой величины.
При расчете рельса на прочность
площадь его сечения принимают
уменьшенной на величину сод (рис.
105), которая определяется допу-
скаемым износом по высоте го-
ловки.

Если головка рельса имеет еще
и боковой износ d (по ширине го-
ловки), который измеряют на уров-
не на 13 мм ниже поверхности ка-
тания, то его приравнивают к вер-
тикальному износу в половинном
размере-.(исходя из степени влия-
ния на уменьшение момента сопро-
тивления сечения рельса на вертим
кальную нагрузку), т. е. 1 мм бо-
кового износа приравниваются мм
вертикального износа.

Сумму вертикального и полови-
ны бокового износа называют при-
веденным износом. На-
пример, для рельсов типа Р43 и
тяжелее наибольший допускаемый
приведенный износ в главных пу-
тях установлен 9 мм. При повыше-
нии указанного износа рельс отно-
сят к дефектным; такой рельс под-
лежит замене.

Если после прохода 1 млн. т
брутто груза головка рельсов изна-
шивается в среднем на величину
Рср мм 2 (так называемый пара-
метр и з н о С а), то общий срок
службы рельсов, выраженный в
тоннаже брутто Т, после прохода
которого рельсы следует заменить
по износу, составит

Т Юд
₽ср

(13)

Для получения среднего срока
службы рельсов в годах необходи-
мо Т разделить на среднюю годо-
вую грузонапряженность данного
пути Тг:

t - Т — ЮД
Ср гр	гр л •

'1 р	1 г Рср
Допускаемая площадь износа головки рельсов типа Р50 составляет
585 мм2, а типа Р65—620 мм2. По данным ЦНИИ МПС, параметр износа
Рср для рельсов типа Р50 в прямых ориентировочно равен 0,75 мм2,
в кривых радиуса 600 м — 1,69 мм2; для рельсов типа Р65 — соответ-
ственно 0,7 и 1,58 мм2; параметры износа рельсов Р7б близки к пара-
метрам рельсов Р65.

Рельсы одной партии, изготовленные одним заводом, одновремен-
но уложенные в путь, при одних и тех же условиях движения, одинако-
вом плане и профиле при среднем параметре износа |Зср фактически
изнашиваются с весьма различной интенсивностью. Менее стойкие
рельсы становятся дефектными по износу раньше среднего срока служ-
бы рельсов всей партии, более стойкие — позже.

Это объясняется неодинаковым качеством рельсовой стали в пре-
делах допускаемых колебаний по химическому составу, особенностью
технологии производства, условиями остывания рельсов, а также влия-
нием неоднородности шпал, различного состояния и содержания скреп-
лений, балластного слоя, земляного полотна, различия в условиях
работы рельсов даже на одной и той же линии (например, тормозные
и нетормозные участки).

Поэтому в партии одновременно уложенных рельсов по истечении
времени, соответствующего среднему сроку службы этих рельсов поч-
ти половина их* имела бы износ сверх допускаемого. Очевидно,
из-за износа сплошную смену рельсов необходимо производить черев
периоды /р меньшей длительности, чем средний срок службы рельсов,
т. е. /р < /ср, когда одиночный выход рельсов еще невелик. Снятые
рельсы с износом менее допускаемого после ремонта перекладывают на
менее деятельные главные и подъездные пути, где они продолжают слу-
жить до следующей их перекладки — в станционные пути. Когда рель-
сы приходят в непригодное даже для ремонта состояние, их отправляют
на заводы в качестве металлолома.

Однако износостойкость современных рельсов на истирание так вы-
сока, что только на участках с затяжными подъемами, где применяется
тяга поездов несколькими локомотивами с непрерывным подсыпа-
нием песка для увеличения сцепления, а также в крутых кривых
срок службы рельсов определяется их износом.

Основной же причиной, вызывающей необходимость сплошной смены
рельсов, является интенсивность одиночного выхода рельсов из строя
по дефектам.(трещины, выщербины, значительное смятие, большая не-
равномерность износа и другие дефекты), измеряемого обычно в шту-
ках на 1 км пути.

Одиночный выход из строя рельсов тяжелых типов значительно
меньше, чем легких, хотя они работают на самых грузонапряженных
линиях.

В кривых одиночный выход рельсов больше, чем в прямых, и резко
возрастает по мере уменьшения радиуса кривых.

Удельный вес выхода рельсов по дефектам в головке, особенно в
месте контакта с колесами подвижного состава, с повышением осевых
нагрузок увеличивается, и на рельсах тяжелых типов эти дефекты
являются основными.
Одиночный выход новых рельсов по дефектам только в течение не-
которого времени после nxj укладки невелик и возрастает медлен-
но, а затем (рис. 106) он быстро увеличивается. Когда оди-
ночный выход становится интенсивным, требуется сплошная замена
всей партии рельсов; к этому времени обычно накапливается значи-
тельная неравномерность износа рельсов, снижается ударная вязкость
рельсовой стали, увеличивается расход на содержание пути.

На дорогах СССР сроки службы рельсов до первой перекладки, т.е.
межремонтные периоды по капитальному ремонту пути, установлены
в тоннаже брутто; эти сроки определены исходя из допустимой интен-
сивности одиночного выхода рельсов.

Нормированные сроки службы дифференцированы по типам рельсов
и условиям работы пути. Например, для термически неупрочненных
рельсов типа Р50 в прямых сроком службы является пропуск 350 млн. т
брутто; для Р65 —500 млн. т брутто; для рельсов Р65, объемно
закаленных в масле, срок службы составляет 750 млн. т брутто.

На основе изучения службы рельсов в различных условиях на се-
ти железных дорог и специальных научно-экспериментальных работ
ЦНИИ МПС в настоящее время подготовлен новый проект норм пери-
одичности ремонтов пути(межремонтных норм).

Одним из существенных отличий этого проекта от действующих
норм, которые были утверждены в 1964 г., является дифференцирова-
ние межремонтных норм в зависимости не только от типа, рельсов и их
качества, но и от уровня годовой грузонапряженности, в условиях ко-
торой рельсы работают. Это является естественным следствием отме-
ченной выше особенности верхнего строения, пути, заключающейся в
накоплении остаточных деформаций в процессе эксплуатации.

Рис. 106. Интегральные кривые нарастания одиночного изъятия рельсов (по сред-»
несетевым , данным) в зависимости-от пропущенного тоннажа брутто (или от тав
называемой наработки) #

П8
Отечественным и зарубежным опытом установлено, что для рельсов
массой до 75 кг/м срок службы по мере увеличения массы возрастает в
большей степени, чем увеличивается масса. Поэтому применение рель-
сов более тяжелых типов экономически выгодно.

Например, рельсы типа Р65 на 26% тяжелее рельсов типа Р50, а
пропускают до смены на 43% больший тоннаж брутто. Вследствие
этого потребность в новой рельсовой стали для пути, в котором исполь-
зуются тяжелые рельсы, меньше, чем при использовании легких рель-
сов. Если удельный расход металла на новые рельсы на 1 млн. т брут-
то перевозок при рельсах типа Р43 принять за 100%, то при рельсах
типа Р50 он уменьшается до 71%, а при рельсах типа Р65—до 58%.

С увеличением массы 1 м рельсов на 1 кг расходы на остальныеТтуте-
вые материалы уменьшаются примерно на 1,5%, а затраты труда на
текущее содержание путшснижаются на 1,8—2,4%.

Уменьшение эксплуатационных расходов по текущему содержанию
и ремонту пути объясняется тем, что более тяжелые рельсы распреде-
ляют давление колес на большее протяжение пути, т.е. на большее чис-
ло шпал, вследствие чего остаточные деформации в шпалах под рельса-
ми,и в балласте накапливаются менее интенсивно.

Кроме того, тяжелые рельсы уменьшают сопротивление движению
(из-за меньшего прогиба), значит снижается расход электроэнергии
или топлива на тягу поездов и уменьшаются расходы на ремонт под-
вижного состава. Поэтому масса лежащих в пути рельсов системати-
чески повышается, а рельсы легких типов (Р43 и легче) для общей сети
железных дорог не изготовляют. Потребность в рельсах для малодея-
тельных линий, подъездных и станционных путей удовлетворяется за
счет снятых старогодных рельсов с магистральных линий. Средняя мас-<
са рельсов главных путей на дорогах СССР на 1.1. 1977 г. составляла
55,8 кг/м. Удельный вес рельсов типов Р65 и Р75 в общей поставке
рельсов в 1977 г. достиг 85%.

Рельсы зарубежных дорог. В практике зарубежных дорог имеется тенден-
ция к применению все более тяжелых рельсов даже при значительно меньТней
грузонапряженности, чем на сети дорог Союза ССР.

До 1940 г. в Европе 1 пог. м наиболее тяжелых рельсов весил 45—50 кг
(в Германии тип S-49, во Франции—55 кг/м). В последнее время Международ-
ным союзом железных дорог были разработаны два новых профиля рельсов,
масса 1 пог. м которых составляет 54 и 60 кг. Эти рельсы внедряют в настоящее
время в ряде западноевропейских стран: рельсы массой 54 кг/м в Англии, Бель-
гии, ФРГ, Италии, Испании и других странах; рельсы массой 60 кг/м, как
правило, укладывают в тоннелях, а в некоторых странах, например в ФРГ,
Италии, Швеции, и на открытых участках. Во Франции наиболее тяжелые рёль-
сы имеют массу 62 кг/м В ФРГ* применяют и более тяжелые рельсы’—типа
S-64 .

х В США почти половина сети железных дорог имеет рельсы массой 55 —
69,5 кг/м; была прокатана небольшая партия рельсов массой 77 кг/м, но рас-
пространения эти рельсы не получили Протяжение путей, на которых уложе-
ны рельсы легче 55 кг/м, систематически снижается.

Из всего разнообразия профилей зарубежных рельсов можно выделить два
основных вида. Один — это рельс с относительно большой головкой, изготовляе-
мый из сравнительно мягкой низкоуглеродистой стали (0,5—0,6% углерода|,
близкий к профилям наших прежних стандартных рельсов. Такие рельсы рас-
пространены на дорогах Западной Европы, имеющих подвижной состав со срав-
нительно небольшими — 176—196 Н/см (18—20 тс) осевыми нагрузками
Рис. 107. Профили рельсов, рекомендованные Международным союзом железныя
дорог и применяемые в Западной Европе:

а UIC-64; б - ШС-60

Рис. 108. Профили рельсов, применяемых в США;
а — 115RE; б — 132RE; в — 136RE
Однако в последнее время и в Западной Европе заметна тенденция к более
уравновешенному профилю рельсов и соответственно к рельсам из более твердой
стали [предел прочности до 784 • 10е Па (80 кгс/мм2), прежний предел 686 X
X Юб Па (70 кгс/мм2)]. На рис. 107 показан профиль рельса UIC-60 массой
60 кг/м, рекомендованный Международным союзом железных дорог.

Другой вид — это рельс с уравновешенным профилем с сильным сопряже-
нием шейки с головкой и подошвой, изготовляемый из твердой высокоуглеро-
дистои стали; работает под большими осевыми нагрузками (например; на доро-
гах США рельсы типа 115RE массой 57 кг/м, типа 132RE массой 65,5 кг/м и
136RE массой 67,5 кг/м) (рис. 108). На дорогах США применяют рельсы из
твердой высокоуглеродистой стали; содержание углерода в рельсах массой от
50,5 до 60 кг/м составляет 0,67—0,80%, а в 'более тяжелых — 0,69—0,82%.

Очертания поверхности катания головок современных зарубежных рель-
сов приняты (см. рис. 107 и 108) по коробовой кривой. Подобное очертание
верха головки имеют и современные рельсы, изготовляемые.в Англии и Японии.
Следовательно, введение двух радиусов для очертания поверхности катания го-
ловки рельсов вместо .одного можно считать общей тенденцией.

Имеется также общая тенденция к увеличению длины рельсов. Чаще всего
это осуществляется увеличением прежней стандартной длины рельсов вдвое.
В некоторых странах уже завершен переход к такой длине: в ГДР и ФРГ давно
введены рельсы длиной 30 м вместо 15 м. Наиболее длинные рельсы прокатывают
в Швеции — 40 м (ранее были 20 м).

Несколько поднялся за рубежом интерес к термообработке (закалке) рель-
сов по всей длине. Например, в-США дороги Норфолк-Уэстерн и Великая Се-
верная приняли в качестве стандартных для кривых радиуса менее 300—440 м
объемно закаленные в масле рельсы, но в массовом порядке термообработки рель-
сов распространения пока не получила. Объясняется это, видимо, тем, что в ус-
ловиях работы зарубежных дорог при значительно меньшей, чем на дорогах
СССР, грузонапряженности затраты на термообработку рельсов не оправдывают-
ся Ведутся лишь экспериментальные работы и эксплуатационная-нроверка спо-
собов термообработки.

§ 10. Шпалы

Назначение шпал и требования к ним; виды шпал. Основное назна-
чение шпал — воспринимать вертикальные, боковые и продольные уси-
лия от рельсов, упруго передавать их на балластный слой, обеспечивать
неизменность ширины колеи.

Назначением шпал определяются такие требования к ним, как проч-
ность, упругость (по возможности одинаковая у всех шпал).

Значительная доля стоимости шпал в общих затратах на верхнее
строение пути определяет требования к ним в отношении экономичности
их применения.

Кроме того, шпалы должны обладать достаточно большим сопро-
тивлением прохождению электрического тока, так как на участках с
автоблокировкой между рельсовыми нитями, используемыми в качест-
ве рельсовых цепей, имеется определенное напряжение и сигнальный
электрический ток не должен проходить через шпалы от одной рельсо-
вой ниги к другой.

Для обеспечения нормальной работы рельсов и общей устойчивости
пути важно, чтобы шпалы занимали определенные места и не смеща-
лись под воздействием нагрузок ни вдоль, ни поперек пути. Угону
шпал вдоль пути препятствует балласт в шпальных ящиках и трение
постели шпал о балласт." Поперечным перемещениям шпал, кроме отпо-
ра верхних частей ^балластной призмы против торцов шпал, препятст-
вуют также силы трения по балласту, составляющие до 90% общего
сопротивления поперечному сдвигу; при нагруженной шпале эти силы
особенно велики.

Шцала, опираясь на упругий балласт, под нагрузкой от подвиж-
ного состава изгибается (рис. 109). Вследствие того что упругие про-
садки шпалы в разных точках различны, давление шпалы на балласт,
а значит, и реакция балласта на шпалу по ее длине тоже разные:
больше под рельсами, меньше к середине шпалы (а у деревянных шпал
несколько меньше к их концам). Поэтому балласт под шпалой уплот-
няют сильнее в подрельсовых зонах, слабее к концам и середине.

Из рис. 109 видно, насколько важно тщательно уплотнять балласт
в подрельсовых зонах. Загнившую или имеющую большой механичес-
кий износ в подрельсовом сечении деревянную шпалу при неправиль-
ной подбивке можно даже сломать. Неправильное уплотнение (под-
бивка) балласта под железобетонными шпалами может вызвать в них
трещины.

Расстройства балластного слоя обычно начинаются от концов шпал
в виде их отрясения, так как сопротивление, балласта выдавливанию
из-под шпалы здесь наименьшее.

* Шпалы имеют разную длину (в пределах разрешенных государст-
венным стандартом отступлений от нормы), поэтому концы их о одной
стороны пути (на двухпутных участках с откосной стороны) уклады-
вают с одинаковой величиной выступа относительно рельса/т. е., как
принято говорить, выравнивают торцы по шнуру.

Шпалы бывают деревянные, железобетонные и металлические.
Металлические шпалы применяют лишь на некоторых зарубежных
дорогах, главным образом в странах с тропическим климатом, где де-
ревянные шпалы разрушают насекомые (термиты).

На мостах с проезжей частью на балластном слое укладывают такие
же шпалы, как и в пути на земляном полотне, а при проезжей части из
металлических балок вместо шпал применяют мостовые брусья.

Деревянные шпалы — наиболее распространенный вид рельсовых
опор на железных дорогах мира. Это объясняется высокой степенью их
соответствия предъявляемым требованиям, особенно по упругости, не-
сложности изготовления, удобству прикрепления рельса, большому
сопротивлению электрическому току.

Недостатками деревянных шпал' являются сравнительно неболь-
шой срок службы, особенно при высокой грузонапряженности, и свя-

Ось шпалы до нагрузки

\ Изогнутая под нагруз-
Т кой ось шпалы

Рис. 109. Изгиб шпалы
под нагрузкой:

а — деревянной; б — железо-
бетонной; стрелками показа-
ны силы реакции балласта
(отпора), пропорциональные
прогибу
занные с этим значительные затра-
ты деловой древесины.

По форме поперечного сечения
деревянные шпалы изготовляют
двух видов: вида А — обрезные,
т. е. пропиленные со bcqx четырех
сторон, и Б - необрезные (бруско-
вые), у которых пропилены верх-
ние и нижние постели.

Стандартом на шпалы установле-
ны: форма сечения, размеры шпал,
допускаемые отклонения от уста-
новленных размеров, требования к
качеству шпал.	(

До июля 1967 г. деревянные
шпалы изготовляли по ГОСТ
78—58. В соответствии с этим стан-
дартом шпалы по размерам делили
на пять типов: первые три- типа —
для главных путей, а последние •
два — для станционных и промыш-
ленных путейГ Недостатком этого

Рис. ПО. Стандартные типы шпал
(ГОСТ 78-65)

стандарта была большая разнотипность шпал. В главный путь уклады-
вали шпалы разных типов вперемежку, что ухудшало условия стабиль-
ност пути, особенно из-за разницы в толщине шпал. На одном и том же
звене, иногда рядом, оказывались шпалы толщиной 17,5 и 14,5 см. Это
создавало большую неравноупругость рельсовых опор и значительно
увеличивало объемы отделочных работ при капитальном ремонте пути
из-за того, что уложенные на ровную уплотненную поверхность щебе-
ночного балласта звенья пути опирались на нее только отдельными,
наиболее толстыми шпалами, а между остальными шпалами и балласт-
ной постелью оказывались просветы до 30 мм.

Действующий стандарт (ГОСТ 78—65) на деревянные шпалы
(рис. 110) введен в 1967 г. Этим стандартом установлены три типа шпал
по размерам: для главных путей только тип I, для станционных и
подъездных путей МПС — тип II, а для малодеятельных подъездных
путей промышленных предприятий — тип III. Таким образом, в глав-
ные пути железных дорог МПС укладываютшпалы только одного ти-
па — с одинаковыми размерами по толщине и ширине нижней посте-
ли, что обеспечивает их равноупругость. Масса шпалы IA — 71 кг,
ПА — 58 кг. Ширину верхней и нижней постелей шпал измеряют в
самом узком месте на участке длиной 400 мм, отстоящем на расстоянии
425 мм от вершинного торца шпалы. ч

Длина шпал принята 2750 мм (на 50 мм больше, чем было до 1967 г.).
По заказам МПС для особо грузонапряженных участков поставляют
чнпалы длиной 2850 мм, а для участков, где совмещены пути с разной
шириной колеи, —3000 мм. С Г. 1. 1979 г., введен ГОСТ 22830—77
«Шпалы деревянные для метрополитена»; высота этих шпал 165 мм,
ширина нижней постели 250 мм, длина 2650 мм.
Шпалы изготовляют из древесины следующих пород: сосны, ели,
пихты, лиственницы, кедра, бука и березы.

По качеству древесины (наличию и размерам различных сучков,
червоточин, трещин' и т. д.) шпалы относят к первому или второму
copiy.

На одном из торцов каждой шпалы отбойным клеймением или стой-
кой краской наносят марку (наименование предприятия-поставщика,
породу древесины, тип и сорт шпалы).

При высыхании древесины в шпалах образуются трещины, так как
уменьшение размеров по сечению от усушки в направлении касатель-
ной к годовым слоям существенно больше, чем в радиальном направле-
нии.

В связи с этим концы деревянных шпал, имеющих продольные тре-
щины, как правило, до укладки в луть закрепляют против растрес-
кивания деревянными винтами (наиболее эффективный способ). При-
меняют еще иногда, установку П-образных скоб, обвязку полосовой
сталью или проволокой, но эти способы малоэффективны.

Отверстия для костылей и шурупов целесообразно сверлить в про-
цессе заготовки шпал или перед пропиткой шпал на заводах; в слу-
чаях, когда это не сделано, отверстия сверлят и антисептируют перед
укладкой шпал в путь.

,При укладке в'путь на каждой шпале ставят клеймо.гвоздевого типа
с указанием на шляпке года укладки шпалы. Эти клейма забивают на
расстоянии 1 м от концов шпал, выравниваемых по шнуру.

Деревянные шпалы в пути находятся в. условиях переменной
влажности, что способствует развитию гнилостных грибков и быстрому
загниванию шпал. Поэтому укладка в путь шпал без предварительной
пропитки специальными антисептиками, пре-

пятствующими гниению дерева, запрещена.

В поперечном разрезе ствола дерева видны: снаружи кора, под ней
луб, далее годовые кольца древесины. При заготовке шпал на их неопи-
ленных сторонах и обзолах не должны оставаться кора и луб (их обя-
зательно удаляют), которые почти не пропускают антисептик. В дре-
весине ряда пород четко различаются заболонь и центральйая часть —
ядро (рис. 111); некоторые породы ядра не имеют. Древесина ядра ме-
нее проницаема для воды и воздуха, а потому более стойка против гние-
ния. Заболонь пропитывается антисептиками полностью, а в ядровую

древесину антисептик проникает на небольшую глубину.

Чтобы пропитка была более равномерной и глубокой и чтобы не
образовывались большие трещины в шпалах при их высыхании,

Заболонь

Рис. 111. Разрезы шпал (видны ядро-
вая и заболонная части древесины)

ЦНИИ МПС рекомендует предва-
рительно накалывать шпалы. Это
целесообразно выполнять на пред-
приятиях по заготовке шпал, как
заключительную операцию. -

Антисептики, применяемые для
пропитки шпал, являются доста-
точно ядовитыми для грибов- раз-
рушителей дерева, но не вредны
для людей и животных. Они обладают способностью проникать в дре-
весину и сохранять постоянство антисептических свойств, имеют ма-
лую летучесть и растворимость в воде, не оказывают вредного-влия-
ния на физико-механические свойства древесины, на металлические
части заводской пропиточной аппаратуры и верхнее строение пути.

Применяемые для пропитки шпал антисептики разделяются на мас-
лянистые и солевые, используемые в виде водных растворов опреде-
ленной концентрации (водорастворимые).

К маслянистым антисептикам относятся каменноугольное, слан-
цевое, каменноугольное полукоксовое и другие масла, отвечающие
требованиям, предъявляемым к антисептикам соответствующими стан-
дартами или техническими условиями. Маслянистые антисептики
применяют в чистом виде и в смесях между собой и с маслами-разба-
вителями, не имеющими антисептических свойств, но уменьшающими
вязкость антисептических масел. На пропитку одной шпалы требует-
ся примерно 7—8 кг маслянистого антисептика.

Из солевых антисептиков для пропитки шпал раньше применяли
фтористый натрий и хлористый цинк.

Маслянистые антисептики обеспечивают большие сроки службы
древесины, чем водорастворимые. Кроме того, солевые (водораствори-
мые) антисептики обладают способностью проводить электрический ток,
что не дает возможности укладывать пропитанные ими шпалы сплошь
на участках с автоблокировкой. Поэтому применение солевых антисеп-
тиков на отечественных дорогах из года в год сокращалось, а с 1964 г.
прекращено совсем; преимущественное применение маслянистые анти-
септики имеют и на .зарубежных дорогах.

.Х Шпалы пропитывают на шпалопропиточных заводах антисептика-
ми, подогретыми до температуры 90—100° С, что значительно понижает
вязкость антисептика, увеличивает скорость и глубину проникания
его в древесину. ‘ .

Решающее значение для достижения необходимого качества пропит-
ки имеет просушка лёсоматериалов перед пропиткой. ГОСТ 20022.5—75
«Древесина. Автоклавная пропитка маслянистыми антисептиками под
давлением» требует, чтобы влажность шпал и брусьев перед пропиткой
у 90% штабеля не превышала 25%, а у остальных 10% — соответст-
венно 30%.

Способ пропитки под давлением позволяет пропитать заболонь на
всю ее толщину, а ядро на глубину до 1 см.

Существует несколько способов заводской пропитки шпал и брусьев
под давлением. Основным из них при использовании маслянистых ан-
тисептиков является способ ограниченного поглощения.

При пропитке шпал на шпалопропиточном заводе (рис. 112) способом огра-
ниченного поглощения вагонетки с лесоматериалом загружают в пропиточный
цилиндр, в котором после этого доводят при помощи компрессора давление воз-
духа до 1,96 • 10*—з з9 . Ю5 Па (2—4 ' кгс/см2) (в зависимости от породы и
свойств пропитываемой древесины и применяемых антисептиков). При этом вну-
три древесины в ее порах создается также повышенное давление.

После выдержки лесоматериала под указанным давлением в течение уста-
новленного режимом пропитки времени пропиточный цилиндр заполняют анти-
септиком из маневренного цилиндра.
Впуск антисептика производят таким образом, чтобы давление в пропиточ-
ном цилиндре не изменялось от начала впуска до окончательного наполнения
цилиндра антисептиком. Затем маневренный цилиндр отключают, к пропиточ-
ному цилиндру подключают мерник, давление в пропиточном цилиндре доводят
до установленного максимума — 7,84 . 10$ Па (8 кгс/см2), а если возможно,
и больше — до 11,7 • 105 Па (12 кгс/см2) и поддерживают на этом уровне в те-
чение всего времени пропитки шпал.

Количество поглощенного древесиной антисептика учитывают по понижению
уровня его в мернике. Когда это количество достигнет установленной нормы,
антисептик выпускают из пропиточного цилиндра и создают в нем разрежение
воздуха. Эта операция необходима для удаления излишка антисептика из пор
древесины, чему в значительной мере способствует тот воздух, который был сжат
в древесине при предварительном повышении давления воздуха.

После снятия вакуума и удаления из пропиточного цилиндра возвращенно-
го деревом антисептика процесс пропитки заканчивают. Маневренный цилиндр
обслуживает обычно два пропиточных, при этом работа одного пропиточного
цилиндра сдвинута на половину цикла относительно работы другого.

Железобетонные шпалы на отечественных дорогах пытались при-
менять, начиная с J903 гм неоднократно, но большинство испыты
вавшихся шпал из-за неудачной конструкции с. пути было снято.

В 1947 г. конструкторские и экспериментальные работы над желе-
зобетонными шпалами были возобновлены с применением предвари-
тельно напряженного железобетона. Опытные партии таких шпал были
уложены в путь в 1948—1953 гг.; вслед за этим с 1957 г. началось мас-
совое их изготовление.

Служба железобетонных шпал в пути доказала их работоспособ-
ность. К началу 1977 г. в пути лежали железобетонные шпалы на про-

Рис. 112. Схема оборудования шпало-
пропиточного завода:

1 — мерный цилиндр; 2 — смесительный
бэд-З — маневренный цилиндр; 4 — пропи
точный цилиндр; 5 — конденсатор; 6 — ва-
куум-насос; 7 — насос; 8 — аккумулятор
сжатого воздуха; 9 — компрессор; 10 —
мерное стекло

тяжении 41,8 тыс. км. Выход их-
из строя составляет в среднем 4 шт.
на 1 км после пропуска 100 млн. т
брутто.

Фактический срок службы же-
лезобетонных шпал пока ещё очень
мал, лто является следствием в ос-
новном их недостаточной упруго-
сти и недостатков рельсовых скреп-
лений, применяемых с этими шпа-
лами, а также недостатков конст-
рукции и технологии изготовления
шпал в первые годы их внедре-
ния. При увеличении упругости
промежуточных рельсовых скреп-
лений, улучшении конструкции за-
кладного болта и анкернбй шайбы,
а также конструкции самих желе-
зобетонных шпал общий срок их
службы может быть доведен не ме-
нее чем до 50 лет.

При отсутствии достаточно уп-
ругих скреплений рельсов с желе-
зобетонными шйалами на особо
грузонапряженных линиях более
предпочтительными для применения являются деревянные шпалы.
Зарубежный опыт (ФРГ, США) показывает определенное стремление
не применять железобетонные шпалы на линиях с высокой грузона-
пряженностью.

Железобетонные шпалы укладывают в путь только при щебеноч-
ном или асбестовом балласте. Укладка железобетонных шпал на пути
с больным земляным полотном и'пучинистых участках не допускается.

До сентября 1971 г. в путь укладывали струнобетонные цельнобрус-
ковые шпалы (ГОСТ 10629—63) трех типов: С-56-1, С-56-2 и С-56-3;
шпалы этих типов допускали укладку рельсов типов Р50, Р65, Р75.
Масса шпалы каждого типа 250 кг.

Шпалы типа С-56-1 с 1967 г. не выпускают, так как деревянные втул-
ки, в которые устанавливают шурупы, не обеспечивают стабильности
ширины колеи, выходят из строя значительно раньше окончания
срока, службы самих шпал, а замена их весьма трудоемка.

С 1 июля 1972 г. на основе исследований ЦНИИ МПС введен ГОСТ
10629—71 на железобетонные шпалы. По этому стандарту изготовляют
четыре типа брусковых струнобетонных шпал (рис. ИЗ): С-56-2,
С-56-2М, С-56-3, С-56-ЗМ. Эти шпалы рассчитаны на применение
рельсов типов Р50, Р65, Р75 с промежуточными рельсовыми скреп-
лениями типов КБ и ЖБ на прямых и кривых (радиуса не менее
350 м) участках пути.

Железобетонным шпалам типов С-56-2 и С-56-2М соответствуют
промежуточные скрепления типов КБ-50 и КБ-65 (раздельные клеммно-
болтовые с плоской подкладкой); шпалам типов С-56-3 и С-56-ЗМ —
скрепления типов ЖБ-50 и ЖБ-65 (нераздельные клеммно-болтовые
с пружинными клеммами без подкладки).

Конструкция железобетонных шпал всех типов в основном одина-
кова; различны лишь формы подрельсовых площадок, деталей,
соответствующих разным конструкциям промежуточных рельсовых
скреплений, и формы нижней постели средней части шпал.

Шпалы, в обозначения типов которых добавлена буква М, имеют
среднюю часть не с ,плоской нижней постелью, а клиновидной формы.
При такой форме уменьшаются возможные силы реакции балласта в
случае опирания шпалы на него средней частью, но увеличивается на-
пряжение в шпале при появления скручивающих усилий.

В шпалах всех четырех типов (в сравнении со шпалами по
ГОСТ 10629—63) увеличено углубление подрельсовой площадки до
25 мм, ширина нижней постели в подрельсовых частях уширена от
250 мм в средней части до 300 мм к концам шпал, так как по характёру
изгиба шпал под нагрузкой (см. рис. 109, б) видно, что к концам шпал
прогиб их, а следовательно, и давление на балласт увеличиваются.

Железобетонные шпалы изготовляют в металлических формах. При
наиболее распространенной поточно-агрегатной технологии применяют
многоместные формы, рассчитанные на пять шпал по длине в два ряда.
Натяжение продольной арматуры из высокопрочной проволоки про_
изводят до бетонирования при помощи гидравлических домкратов"
установленных по концам формы. Бетонируют при натянутом состоя’
нии арматуры; перед этим для отделения шпалы от щйалы устайав"
Рис. 113. Предварительно напряженные 'железобетонные шпалы (ГОСТ
10629—71):

а — С-56-2; б — С-56-2М; в — С-56-3; г - С-56-ЗМ
ливают разделительные диафрагмы, сквозь которые проходит продоль-
ная арматура. После схватывания бетона удаляют разделительные
диафрагмы и закладные детали, при помощи которых образовывались
необходимые пустоты в шпалах. Затем давление растягивающих ар-
матуру домкратов снимается и арматура сжимает бетон. После этого
разрезают арматуру между шпалами.

Шпалы изготовляют из бетона марки не ниже 500. В качестве ар-
матуры применяют стальную углеродистую холоднотянутую проволо-
ку периодического профиля диаметром 3—5 мм (ГОСТ 8480—63). Опыт
показал, что наиболее эффективна проволочная арматура диаметром
3 мм (меньше расход металла, уменьшается число обрывов проволоки
при натяжении арматурных пакетов).

Закладные шайбы имеют антикоррозионное покрытие.

В зависимости от качества шпалы относят к первому или второму
сорту. Шпалы второго сорта имеют несколько .бдльшие допуски
по размерам, отклонения .от технических требований и показателей
внешнего вида (раковины, скосы, местные неровности) и могут быть
использованы только на малодеятельных станционных и подъездных
путях и на путях промышленного транспорта.

Соответствующие стандарту шпалы маркируют следую-
щим образом, на их верхней поверхности при бетонировании выштам-
повывают товарный знак (или номер) завода-изготовителя и год из-
готовления шпалы (указывают^две последние цифры), а на расстоянии
200 мм от торца шпалы наносят несмываемой краской клеймо и номер
партии. На шпалах второго сорта на обоих концах наносят несмывае-
мой краской поперечную полосу шириной 20—30 мм (рис. 114).

На шпалах, не соответствующих стандарту, наПосят несмываемой
черной краской по две поперечные полосы на обоих концах шпалы и
номер партии; использование таких шпал определяется соглашением
сторон.

Шпалы со стержневой арматурой в сравнении со струнобетон-
ными более дешевы и технология их изготовления проще. Но их недо-
статки — больший расход металла и сосредоточенное расположение на-
пряженной арматуры — заставили отказаться от их применения в
нашей стране»

Массовое применение на дорогах СССР нашли струнобетонные
шпалы.

Струнобетонные типовые шпалы (см. рис. 113) имеют переменную
высоту сечения. Наибольшая высота дана в подрельсовом сечении, где

Рис. 114. Схема маркировки железобетонных шпал:

1 — обозначение шпал второго сорта; 2 — номер партии и клеймо ОТК; 9 — товарный знак
предприятия и год изготовления; 4 — обозначение некондиционных, шпал

б Зак. 673	120
шпала испытывает самый сйльный изгиб под нагрузкой. Увеличение
высоты в этом сечении достигнуто за счет утолщения слоя бетона над
продольной арматурой; верхняя часть шпалы под нагрузкой испыты-
вает сжатие, а на сжатие хорошо работает даже неармированный
бетон.

В средней части шпала тоньше, толщина бетона над арматурой
здесь минимальная. Такая шпала может воспринимать арматурой
растягивающие напряжения, возникающие при изгибе ее серединой
вверх, хотя и принимают специальные меры к тому, чтобы шпала сере-
диной не опиралась на балласт или опиралась лишь слабо (середину
шпалы не подбивают; при укладке под серединами шпал делают про-
дольную канавку в щебне).

Для обеспечения нормальных условий работы рельса, стабильного
положения в балластном слое и длительной службы железобетонных
шпал большое значение имеет достаточно высокая упругость про-
кладки, через которую рельс опирается на шпалу, причем упругость
скрепления рельса со шпалой требуется при восприятии ими не только
вертикальных сил, но и боковых.

Сравнение деревянных и железобетонных шпал. Деревянные шпалы
обладают достаточными прочностью, упругостью, сопротивлением
электрическому току. Однако условия службы шпал чрезвычайно не-
благоприятны для древесины: шпалы находятся в .балласте под
открытым небом при переменной влажности. Поэтому даже при
пропитке шпал срок их службы весьма мал по сравнению со сроками
службы других изделий и сооружений в народном хозяйстве, в кото-
рых применяется дерево (строительство жилых и промышленных объек-
тов, мебельная промышленность и др.). Этим и увеличивающимся дефи-
цитом пригодной для изготовления шпал древесины и объясняется осу-
ществляемое внедрение железобетонных шпал вместо деревянных.

Существенным преимуществом железобетонных шпал является то,
что они не подвергаются гниению и имеют значительно большую проч-
ность на сжатие, чем деревянные. Кроме того, железобетонные шпалы
лучше обеспечивают равноупругость рельсовых опор. При железо-
бетонные шпалах наблюдается большая плавность движения поездов,
создаются лучшие условия для работы бесстыкового пути вследствие
большей поперечной устойчивости, редкого ослабления пути в эксплу-
атации из-за необходимости одиночной смены шпал.

Недостатком железобетонных шпал является их большая жесткость,
которую приходится компенсировать укладкой упругих прокладок
между верхней поверхностью шпалы и металлической подкладкой или
рельсом. Другой недостаток — повышенная электропроводность, что
требует придания скреплениям рельсов со шпалами электроизоляцион-
ных свойств.

Поэтому при технико-экономическом сравнении железобетонных
шпал с деревянными приходится учитывать и стоимость амортизирую-
щих и электроизолирующих элементов, укладываемых в путь при
железобетонных шпалах.

Железобетонные шпалы требуют большой осторожности в обраще-
нии с ними при погрузке, перевозке, выгрузке, подбивке
130	•	'
их балластом вследствие слабого, сопротивления бетона выколам и рас-
тяжению неармированных частей.

Эпюры шпал. Чем выше грузонапряженность и осевые нагрузки,
тем большее количество шпал неоходимо укладывать на 1 км пути.

Порядок расположения шпал по длине рельсового звена называют
эпюрой шпал. Основных эпюр три; они соответствуют укладке 1600,
1840, 2000 шпал на 1 км пути, или 40, 46 и 50 шпал на 25-метровом зве-
не. В настоящее время применяют преимущественно две последние эпю-
ры, но на малодеятельных ветвях в станционных путях местами сох-
ранилась еще укладка 1440 шт/км.

В кривых участках пути радиуса 1200 м и менее, как правило, при-
меняют эпюру шпал на одну ступень выше, чем на примыкающих пря-
мых.

На участках скоростного движения (более 120 км/ч) на прямых
и кривых радиуса более 2000 м укладывают на 1 км 1840 шпал, а на
кривых радиуса 2000 м и менее — 2000 шпал.

Во всех эпюрах расстояния между осями стыковых шпал приняты:
при рельсах типа Р43 и легче — 0,5 м, типа Р50 — 0,44 м и типов Р65
и Р75 — 0,42 м. Расстояние между осями всех остальных шпал на про-
тяжении звена принимают одинаковым.

На бесстыковом пути при количестве шпал на километр, соответ-
ствующем указанным эпюрам, расстояние между осями шпал установ-
лено одинаковым на всем протяжении плети. •

В процессе эксплуатации допускаемое отклонение в расстояниях
между осями шпал от нормального не должно превышать 8 см.

Переход от пути с деревянными шпалами к пути с железобетон-
ными шпалами делают не в стыке, а в средней части рельсового звена.

Срок службы шпал и технико-экономическая эффективность его
повышения. Действующими нормами установлены следующие средние
сроки службы деревянных шпал: при пропитке маслянистыми анти-
септиками — 25 лет для буковых, 20 лет для сосновых и лиственнич-
ных и 18 лет для еловых и пихтовых; при пропитке водорастворимыми
антисептиками — 14 лет. Эти сроки по существу и по сравнению с
опытом зарубежных дорог недостаточны, а фактические сроки
службы шпал на дорогах СССР даже ниже; в среднем по главным и
станционным путям они равны 15,5 года (по данным за 19/7 г.).

Ориентировочно определить фактический срок службы шпал по той
или иной линии, а также в целом по дистанции, отделению, дороге мож-
но, пользуясь паспортными данными об общем количестве А лежащих
в пути шпал, количестве шпал п, замененных новыми за период tn
(год, пятилетка и т. п.), количестве т} негодных шпал в пути на нача-
ло периода и количестве т2 негодных шпал в пути к концу этого
периода.

Очевидно, что число шпал, пришедших в негодность за период /п,
равно d = п + (т., — тх).

Следовательно, средний фактический выход шпал за год

Мф-п + (п,г~-,\	(15)
Отсюда средний фактический срок службы шпал в годах

t —

ор-ф~ Мф

Al а

(16)



Найденный таким образом фактический срок службы шпал можно
сопоставить со .сроком службы по нормам £ср н, вычисленным исходя из
установленных нормами сроков службы шпал и количества фактичес-
ки лежащих на данной линии (дистанции, отделении, дороге) шпал
разных пород древесины:

*ср-н’ “ ма ‘

(17)

где Мв — выход шпал в штуках за год по норме, определяемой по фор-
муле

Л1Н = — а + — б4-—1-в
н 25	20	18

1

14

г;

(18)

a — количество буковых шпал;

б — количество сосновых и лиственничных шпал;

в — количество еловых и пихтовых шпал;

' г — количество шпал, пропитанных водными антисептиками.

Таким ориентировочным расчетом можно пользоваться для опреде-
ления средних по сети сроков службы. Так, например, за 1977 г.
среднесетевой срок службы деревянных шпал по нормам составил 19 лет.

Срок службы шпал по нормам для отдельных дорог, а тем более для
линий следует определять в соответствии с инструкцией по содержа-
нию и ремонту деревянных шпал и брусьев, утвержденной МПС 17 мая
1967 г., с учетом влияния грузонапряженности, типа рельсов, клима-
тическо-географическйх условий (влажности, длительности замерз-
шего состояния пути и т. п.).

,^тот учет заключается в умножении величины Мв на соответствую-
щие коэффициенты:

а)	коэффициент учета грузонапряженности Кг, равный: /

0,792 при грузонапряженности 20 млн. ткм/км брутто в год
1,342 »	»	50»	»	»	» »

1,611 »	»	70»	»»»»

1,877 »	»	90»	»»»»

1,994 »	»	100	»	»	»	»	»

2,221 »	»	120	»	»	»	»	»

б)	коэффициент учета влияния типа рельсов /<р, равный:

1,262 при	рельсах	типа Р43
1,000. »		»	Р50
0,712 »	»	»	Р65~'
0,585 »	л» »	.	Р75

в)	коэффициент учета влияния климатическо-географических
условий Ккл, равный, например:
132
По Прибалтике	1 40

По Московской, Донецкой дорогам	1,22

По Октябрьской, Юго-Восточной дорогам	1,07

По Северной, Горьковской, Куйбышевской доро-
гам	‘	0,97

По Свердловской, Южно-Уральской дорогам	0,75

В среднем по сети	1,00

Основные причины выхода шпал в негодные: поражение их гни-
лостью, повреждение трещинами, а также механический износ дре-
весины от смятия и перетирания волокон под подкладкой и от разру-
шения костылями и шурупами.

Малый срок службы шпал в пути приводит к излишним расходам
древесины и денежных средств.

Например, пропитанная маслянистыми антисептиками шпала типа
IA (с учетом доставки и укладки ее в путь) стоит примерно 6—7 р., при
сроке ее службы 20 лет на один год ее работы приходится 0,32 р., а ес-
ли эта шпала из-за появления трещины будет изъята из пути, напри-
мер, через 10 лет, то на каждый год ее работы придется уже 0,65 р. Та-
кая же непропйтанная шпала стоит 4,9 р., но при сроке ее службы 5 лет
часть стоимости, приходящаяся на один год ее работы, составит 0,98 р.

Если учесть, что в пути лежат сотни миллионов Щпал, то станет оче-
видной высокая технико-эконбмическая эффективность пропитки де-
ревянных шпал и всемерного продления срока их службы.

Для уменьшения гниения шпал улучшают качество их пропитки;
в первую очередь не допускают к пропитке шпалы с влажностью выше
нормы. На шпалопропиточных заводах создают достаточный перехо-
дящий запас шпал и. совершенствуют методы их складирования для
ускорения сушки на открытом воздухе.

Чтобы уменьшить механический износ деревянных шпал, прини-
мают следующие меры: увеличивают ширину подрельсовых металли-
ческих подкладок, внедряют раздельное скрепление с сильным упру-
гим прижатием подкладки к шпале, укладывают прокладки под метал-
лической путевой подкладкой/Эти прокладки изготовляют из кордо-
нита, гомбелита или регенерата резины (материал, получаемый при
специальной переработке изношенных автомобильных покрышек). Та-
кие прокладки уменьшают износ шпал под подкладками в 4-6 раз.

Против растрескивания и разрушения древесины шпал прикрепи-
телями применяют просверливание отверстий для них в шпалах с ан-
тисептированием стенок этих отверстий и укрепление новых шпал и
брусьев по концам деревянными винтами.

Проводимые на дорогах сети работы по ликвидации пучин, хороший
уход за шпалами и своевременный их ремонт, а также высококачест-
венное текущее содержание пути тоже способствуют увеличению срока
службы шпал.

Нормативный срок службы железобетонных шпал на дорогах на-
шей страны еще не установлен, так как сравнительно небольшой пе-
риод их практического использования в пути, недостатки технологии
их изготовления и жесткость Скреплений рельсов со шпалами первона-
чальных конструкций не дают возможности достаточно надежно оце.
Рис. 115. Стальные шпалы:

а — промежуточная; б — сдвоенная стыковая

нить фактические сроки их службы. Предварительное обобщение опыта
применения железобетонных шпал дает основание считать сроком их
службы пропуск не менее 2000 млн. т брутто.

Стоимость железобетонных шпал по различным районам сети ко-
леблется от 5 р. до 9 р. 50 к. (на Крайнем Севере 13 р. 50 к.).
Следовательно, при ожидаемом сроке службы применение железобе-
тонных шпал экономически вполне оправдано.

Характеристика шпал зарубежных дорог. За рубежом наибольшее распро-
странение имеют также деревянные шпалы, уложенные на протяжении более
80% сети железных дорог. Значительное количество деревянных шпал изготбв-
ляют из древесины твердых пород: в США — из бука и эвкалипта — до 60%;
в ФРГ — преимущественно из бука — до 92%; во Франции — из бука и дуба
- 86%.

Наименьшее расстояние между шпалами принято на дорогах США, где
укладывают на 1 км до 2170 шпал; в-Канаде — до 2020 шт/км; в Венгрии и Че-
хословакии — 1820—1840 шт/км. Эпюры с более редким расположением шпал
применяют дороги Индии (1300—1560 шт/км), Италии (1340—1670 шт/км),
Швеции (1540 шт/км).*

Наибольшую высоту имеют деревянные шпалы в США — 17,8 см.

Металлические стальные шпалы (рис. 115) имеют корытообразную форЛу;
торцы шпал отогнуты вниз под углом 90°. Долговечность металлических шпал
в европейских условиях обычно не превышает долговечности деревянных. В не-
которых странах (например, ГДР, ФРГ), широко использовавших прежде ме-
таллические шпалы, позднее по техническим и экономическим соображениям от-
казалась от их применения. В Западной Европе только на дорогах Швейцарии
считают применение металлических шпал оправданным на участках с большим
количеством кривых малых радиусов, учитывая преимущество этих шпал в на-

дежном сохранении ширины колеи.

Применение железобетонных шпал за рубежом из года в год увеличивается.
Наиболее широко применяют железобетонные шпалы в Венгрии, в ФРГ, где

Рис. 116. Цельнобрусковая железобе-
тонная шпала ФРГ

верхнее строение пути с такими шпа-
лами является стандартным.

В ФРГ и в некоторых других стра-
нах предварительное напряжение бето-
на создается не натяжением арматуры
до бетонирования, а введением в остав-
ленные в бетоне продольные отверстия
стальных стержней, которые после до-
статочного затвердевания бетона натя-
гиваются винтовым или другим приспо-
соблением. После натяжения четырех
продольных стержней в отверстия, через
которые они проходят, инъецируют це-
ментный раствор для сцепления стержня
с бетоном (рис. 116). Специалисты ФРГ
признают, что конструкция струнобетонных шпал более совершенна, но приме-
няют стержневые шпалы вследствие их меньшей стоимости и достаточной стой-
кости в условиях работы пути на дорогах ФРГ.

Во Франции применяют шпалы и из железобетонных подрельсовых блоков
с металлической между ними связью обычно таврового или трубчатого сечения
(рис. 117).

В Швеции в подобных шпалах связью служит металлическая трубка диа-
метром 63 мм, заполненная бетоном; через блоки и трубку пропущен стержень,
которым создают предварительное напряжение в блоках. К недостаткам шпал
с металлической связью между блоками относят большой расход металла (в 3
раза больше, чем затрачивается на струнобетонную шпалу С-56)

В Англии, США и ряде других стран применяют цельнобрусковые струно-
бетонные шпалы.

§ 11. Промежуточные рельсовые скрепления

Назначение и виды промежуточных скреплений, предъявляемые
к ним требования. Промежуточные скрепления служат для прочного
соединения рельсов с опорами, т. е. для обеспечения стабильности по-
ложения рельсовых нитей в отношении смещения поперек и вдоль пу-
ти, а также опрокидывания.

Основные требования к промежуточным скреплениям заключаются
в том, что рни должны обеспечивать стабильность ширины колеи и под-
уклонки рельсов, не допускать продольного перемещения рельсовых
нитей по опорам, должны быть прочными и в целом достаточно упру-
гими, чтобы смягчать динамическое воздействие вертикальных и го-
ризонтальных (поперечных и продольных) нагрузок, вибрацию и коле-
бания рельсов. Скрепления должны иметь возможно меньше дета-
лей; это облегчает ведение хозяйства. Содержание скреплений в ис-
правности должно быть возможно менее трудоемким.

Скрепления к железобетонным шпалам должны включать в себя
еще и элементы, изолирующие рельсовые нити, т. ё. исключающие про-
$р$кдение электрического,тока через шпалы от одной нити к другой.

z	.135
*Рис. 118. Нераздельное промежуточное скрепление

По конструкции промежуточные скрепления делят на три основ-
ных вида:

нераздельные, при которых рельс вместе с подкладкой
прикрепляют к шпале.одними и теми же прикрепителями (рисЛ18);

раздельные, при которых рельс прикрепляют к подкладке
одними прикрепителями, а подкладку к шпале — отдельно другими
(рис. 119);

смешанные, в конструкции которых имеются элементы нераз-
дельного и раздельного видов; сюда относятся и типовые костыльные
скрепления отечественных дорог, при которых рельсовые нити при-
крепляют к шпалам вместе с подкладкой и, кроме того, подкладку до-
полнительно пришивают к шпале отдельными прикрепителями
(рис. 120).

Скрепления имеют различную конструкцию применительно к виду
шпал, на которых укладывают рельсы (деревянные или железобетон-
ные).	;

Первоначальный вид скреплений при деревянных шпалах без ме-
таллических подрельсовых подкладок на наших дорогах уже не приме-
няют. За границей такой тип скрепления местами еще применяют, на-
пример на части главных путей дорог Франции, где в связи с этим ис-
пользуют рельсы со сравнительно широкой подошвой, а деревянные

Рис. 119. Раздельное пружинное
скрепление Д2 (с жесткой клеммой)
для деревянных шпал:

а — разрез в стыке; б — разрез в середине звена по оси шпалы; 1 — рельс; 2 — накладка?
3~ клеммный болт; 4 — гайка клеммного болта; 5 — двухвитковая шайба; . 6 — клемма?
7 — шуруп; 8 — подкладка; 9 — прокладка; 10 — гайка путевого болта; // — пружинная
шайба; 12 — путевой болт
Рис. 120. Промежуточное скрепление
смешанного типа:

1 — основные костыли; 2 —* дополнительные
костыли

шпалы — из дуба и других проч-
ных пород.

Промежуточные скрепления для
деревянных шпал. Нераздель-
ные скрепления ко-
стыльного типа, наиболее
распространенные при рельсах ти-
пов 1а и легче, остались еще на
небольшом протяжении на мало-
деятельных ветвях и станционных
путях.

В качестве прикрепителей при
нераздельном скреплении приме-
няют костыли, а в некоторых зару-
бежных конструкциях — шурупы.

В этом скреплении подкладки.клинчатые с уклоном 1:20; сначала
их делали с одной (наружной) ребордой (см. рис. 118), позднее стали
изготовлять двухребордчатыми. Реборды предотвращают большой из-
нос костылей кромками подошвы рельса и улучшают условия совмест-
ной работы костылей на отжатие. При действии сил, сдвигающих рельс
поперек пути, подкладка обеспечивает сопротивление этому сдвигу
всех костылей с обеих сторон рельса после небольшого начального сдви-
га, обусловливаемого наличием зазоров между некоторыми костылями
и стенками отверстий в подкладке. Эти зазоры получаются вследствие
имеющихся производственных допусков в размерах и расположении
отверстий, а также в размерах сечения костылей. Два из трех костылей,
расположенных внутри колеи, увеличивают сопротивление опрокиды-
ванию рельса под нажатием гребней колес.

Преимущества костыльных скреплений — простота конструкции,
сравнительно небольшой расход металла, малая трудоемкость работ
по зашивке, перешивке и расшивке пути.

Весьма существенным недостатком скреплений нераздельного типа,
в котором в качестве прикрепителей служат костыли или шурупы, яв-
ляется недостаточность и непостоянство сиЛы прижатия рельса к под-
кладке; поэтому для увеличения сопротивления продольному переме-
щению — угону рельсов — применяют противоугоны. Недостатком
этих скреплений является также возможность некоторого перемеще-
ния подкладки вдоль и поперек шпалы (вибрации на небольшую вели-
чину). Это вызывается наличием неизбежных производственных допус-
ков по толщине костылей (или шурупов), размерам и расположению
отверстий, а также по расстоянию между ребордами. Вибрация под-
кладок, происходящая вследствие сотрясений от динамического воз-
действия колес на рельсы,, усиливает механический износ шпалы под
подкладкой.

Волокна древесины шпалы под подкладкой перетираются еще и
потому, что нижняя поверхность подкладки при изгибе под нагруз-
кой растягивается, а верхняя постель шпалы сжимается.

В результате смятия и износа древесины подкладка постепенно втап-
ливается в шпалу, снижая ее прочность и сокращая срок службы.
Для уменьшения механического износа шпал под подкладками в
успехом применяют упомянутую выше (см. стр. 133) укладку специаль-
ных прокладок между подкладкой и шпалой.

Древесина шпал, кроме того, разрушается при забивке костылей,
а при перешивках пути с постановкой пластинок-закрепителей в шпа-
лах нередко появляются трещины. Это также сильно снижает срок
службы шпал.

Чтобы уменьшить разрушающее действие костылей и шурупов, в
шпалах или брусьях предварительно сверлят отверстия: для костылей
глубиной 130 мм и диаметром 12,7 мм, т. е. несколько меньше попе-
речных размеров костыля (16X16 мм), а для шурупов — глуби-
ной 155 мм и диаметром 14 мм в шпалах* из мягких пород (сосна, ель,
пихта) и диаметром 16 мм в шпалах из твердых пород (бук, береза,
лиственница).

Костыль, забиваемый в шпалу без предварительного просверлива-
ния отверстия, перерубает волокна и, погружаясь в шпалу, надламы-
вает их, вследствие чего его сопротивление выдергиванию уменьша-
ется примерно на 30%, а сопротивление отжатию — на 16% по сравне-
нию с'сопротивлением при забивке в предварительно просверленное

отверстие.

Костыли имеют овальную головку (рис. 121). Длина костылей нор-
мальных 165 мм, удлиненных для применения на пучинистых участ-
ках — 205, 230, 255 и 280 мм. Материалом для изготовления косты-
лей служит мягкая сталь (СтЗ). Твердая сталь для костылей непригод-

на, так как такие костыли могут привести к опасному местному изно-
су края подошвы рельсов в местах прижатия костылей. Масса нормаль-
ного костыля 0,378 кг.

Путевой и стрелочный шурупы (рис. 122) имеют головку специаль-
ной формы, позволяющую ввертывать и вывертывать их торцовыми
ключами. В 1971 г. утвержден новый ГОСТ 809—71 на единый шуруп

Рис. 121. Костыль с
овальной головкой

для стрелочных переводов и пути (рис.
122, в и а).

Исследованиями установлено, что для
выдергивания из новой сосновой шпалы
одного типового шурупа необходимо при-
ложить усилие примерно в 1,6 раза большее,
чем для выдергивания костыля.

Сопротивляемость отжатию шурупа и
костыля в новой сосновой шпале в случае
приложения, горизонтальной силы к го-
ловке по направлению вдоль шпалы при-
мерно одинакова. Неблагоприятная в от-
ношении смятия древесины форма шурупа
компенсируется при этом в 1,5 раза боль-
шим поперечным его размером (24 мм).

Опыт и расчеты показывают, что устой-
чивость рельса против опрокидывания при
нераздельном скреплении и количестве
шпал на 1 км 1600—1840 вследствие со-
Рис. 122. Шурупы:

а — путевой; б — стрелочный; в — еди-
ный для пути и стрелочных переводов;
г — деталь нарезки шурупа (сплошная
линия — по ГОСТ 809—71, штриховая
линия4 — по прежнему стандарту)

противления на выдергивание прикрепителей даже только с одной сто-
роны рельсовой нити обеспечивается лучше, чем устойчивость против
отжатия. Случаи опрокидывания рельса с выдергиванием костылей
редки и происходят только при грубейших нарушениях порядка теку-
щего содержания пути и смены негодных шпал. Случаи же отжатия
рельсовых нитей довольно часты, вследствие чего перешивка пути при
костыльных скреплениях на деревянных шпалах —пока еще одна из
распространенных путевых работ, особенно в кривых.

Скрепления нераздельного типа на дорогах СССР в небольшом
количестве еще служат, но вновь давно уже не укладываются. Вместо
них на большом протяжении уложены и продолжают укладываться
костыльные скрепления вмешанного типа
(см. рис. 120).

При этой конструкции- рельс прикрепляют на промежуточных
шпалах в прямых и пологих кривых двумя основными костылями; на
стыковых шпалах в прямых, на всех шпалах в кривых радиуса 1200 м
и менее, а также на всех шпалах в прямых и кривых при скоростях
движения более 120 км/ч рельс прикрепляют тремя основными костыля-
ми, как и при нераздельном скреплении. Кроме тоЛ», подкладку при-
крепляют к шпале еще двумя дополнительными костылями. Дополни-
тельные костыли несколько уменьшают вибрацию подкладок от-
носительно шпал, но полностью не устраняют ее, причем никакого
уменьшения механического износа древесины шпал под подкладкой
практически не происходит. Дополнительные костыли повышают ста-_
бильность ширины колеи — немного в прямых и весьма существенно
в кривых участках пути.

В пути лежит большое количество скреплений смешанного типа;
укладка их еще продолжается, поэтому проведение исследований и
экспериментальных работ по устранению или смягчению их недостат-
ков продолжается.

Для обеспечения плотной забивки дополнительных костылей и об-
легчения их выдергивания с 1961 г. внедряют подкладки с двумя
продольными буртиками по бокам отверстий. На эти буртики и опи-
раются бородки дополнительных костылей. Концы подкладок в новых
конструкциях снизу закруглены радиусом 10 мм в целях предотвраще-
ния перерезывания волокон шпалы.

Подкладки для деревянных шпал к отечественным смешанным
скреплениям изготовляют jno следующим стандартам: ГОСТ 8194—75
на подкладки Д-65 и Д-75 к рельсам типов Р65 и Р75 (рис. 123),
ГОСТ 12135—75 на подкладки Д-50 к рельсам типа Р50 и ГОСТ 7056—
77 на подкладки к рельсам типа Р43. Подрельсовая часть подкладок
имеет уклон 1/20 для придания рельсу соответствующей подуклон-
ки внутрь колеи.

Опорная поверхность подкладок к рельсам типа Р65 й Р75 по
полным размерам в плане составляет 612 см2, а за вычетом закругле-

Рис. 123. Подкладка к рельсам Р65 и Р75 для смешанного - типа скреплений
(ГОСТ 8194—75)
Рис. 124. Несимметричная подкладка к рельсам типов Р65 и Р75 для укладки
в кривых

ний снизу по краям подкладки —592 см2; у подкладки к рельсам типа
Р50 — соответственно 527 и 507 см2; к рельсам типа Р43—464 и 445 см2.

ЕГуглах отверстий подкладок предусмотрены закругления радиусом
до 2,5 мм для уменьшения концентрации напряжений при работе под-
кладок и увеличения срока службы пуансонов, применяющихся при
изготовлении подкладок.

Материал подкладок — мягкая сталь с содержанием углеро-
да 0,12—0,16%. Масса одной подкладки к рельсам типа Р43 составляет
5,26 кг; Р50 - 6,2 kf; Р65 - 7,66 кг.

Для обеспечения нормальной работы рельса вогнутость поверх-

ности прилегания подкладки к рельсу не допускается; выпуклость
допускается не более 0,5 мм.

-Для обеспечения, стабильности подуклонки рельсов на кривых
участках пути радиуса 800 м и менее укладывают несимметричные
(удлиненные в наружную сторону) подкладки (рис. 124); на кривых
радиуса 500 м и менее — под обеими рельсовыми нитями, а на кривых
радиуса от 501 до 800 м — только под наружной нитью.

При смешанном виде скреплений с пятидырными подкладками, ко-
торые лежат в пути на большом протяжении и укладка которых про-
должается, можно применять вместо обычных дополнительных кос-
тылей распорные костыли (рис.' 125, а). Предварительные итоги
испытания таких достылей в СССР и опыт некоторых дорог США пока-

зывают, что стабильность ширины колеи при их использовании увели-

чивается, а механический Износ
шпал снижается. Это является
следствием того, что при забивке
распорных. костылей выбираются
люфты между стержнями всех ко-
стылей и стенками костыльных от-
верстий; поэтому при отжатии под-
кладки подошвой рельса в работу
вступают сразу все костыли.

Эффективность применения та-
ких костылей существенно повы-
шается при одновременном упроч-
нении древесины шпал в зоне ко-
стыльных отверстий.

Производятся испытания при-
менения распорных костылей и в
качестве основных (рис. 125, б).

Рис. 125. Распорные костыли:
а — дополнительный] б — основной
Чтобы увеличить прочность прикрепления подкладок к шпалам
из мягких пород, были выполнены эксперименты с постановкой
распорных костылей вместо шурупов. Предварительные результаты
этих испытаний положительные — такое прикрепление обеспечивает
большую стабильность подкладки.

Получены положительные результаты и при опытах с упрочнением
древесины шпал в зоне шурупных отверстий. Для этого перед
постановкой шурупа в отверстие заливали эпоксидную смолу, в
которую были добавлены химикаты для ее разбавления и последую-
щего твердения. Чтобы отвинчивать шурупы после такого упрочнения
древесины, необходим вращающий момент, примерно в 1,5 раза
больший обычного. Описанный способ пока еще дорог, имеются за-
труднения с получением химикатов; исследования в этом направлении
продолжаются.

Раздельные* промежуточные скрепления
типа Д2 (по прежней классификации К4, см. рис. 119) представляют
собой конструкцию, при которой рельс на каждой шпале прижат к
подкладке двумя жесткими клеммами с пружинными шайбами. Под-
рельсбвая часть подкладок имеет наклон 1/20; общая опорная площадь
подкладки около 600 см2; к шпале ее прикрепляют самостоятельно
четырьмя шурупами.

Клеммы прижимаются одним краем к подошве рельса, другим —
к подкладке натяжением фасонных болтов, которые перед установкой
клемм заводят сбоку в специальный вырез в высокой реборде под-
кладки.

Для обеспечения необходимой силы прижатия рельса к подкладке
и упругости ставят между гайкой болта и клеммой пружинную шайбу.

Клеммы изготовляют двух видов: промежуточные — для всех шпал
с рельсами типов Р65 и Р75 и для промежуточных шпал с рельсами Р50
и стыковые*— только для стыковых шпал с рельсами Р50. У стыковых
клемм к рельсам Р50 часть, опирающаяся на подошву рельса, -вы-
полнена более тонкой из-за малого зазора между нижней головкой
накладки и ребордой подк*ладки.

Между- подошвой рельсй и подкладкой укладывают упругую про-
кладку из полиэтилена.

Рельс, волнообразно изгибаясь под пробегающими колесами, воз-
действует на .упруго прижатые к нему клеммы без передачи резких
расшатывающих и наддергивающих усилий на прикрепители. Опыт
дороГ Западной Европы показывает, что при шпалах из твердых пород
четыре шурупа надежно удерживают подкладку от вибраций.

При такой конструкции скреплений рельс постоянно прижат к под-
кладке, поэтому установка противоугонов не требуется.

Преимущество этого вида скреплений заключается также и в том,
что в небольших пределах (до 14 мм) возможна регулировка положе-
ния рельсов по высоте за очет укладки под них дополнительных (регу-
лировочных) прокладок из полиэтилена или кордонита (без подбивки
шпал на балласт), что снижает затраты на текущее содержание пути.

Накопленный на отечественной сети опыт эксплуатации скреплений
Д2;в пераоначальнрй их конструкции при щпалахиз мягкой древесины
.М2
(сосна, значительный процент ели)
показал лучшую стабильность ши-
рины колеи из проверенных в ус-
ловиях высокой грузонапряжен-
ности конструкций.

Однако скрепления Д2 имеют
и существенные недостатки: зна-
чительный расход металла и много-
детальность.

Исследовательские и экспери-
ментальные работы по совершенст-
вованию этих и созданию других
конструкций пружинных промежу-
точных скреплений продолжаются.
Так, в скреплениях Д2 вместо од-
новитковой введена двухвитковая
пружинная шайба к клеммному*
болту. Намечено начать в ближай-
шее время установку пружинных
шайб в 1,75 витка еще и между го-
ловкой шурупа и металлической
подкладкой. Ведутся эксплуата-
ционные испытания скреплений Д4

4

J

2

Рис. 126. Пружинное раздельное
скрепление Д4:

/ — подкладка; 2 —клемма; 3 — болт; 4 —
гайка; 5 — шайба двухвитковая; 6 — шу-
руп; 7*-прокладка под подошву рельса;

8 — прокладка под подкладку

с листовой пружинной клеммой

(рис. 126). В этой конструкции отпадает необходимость в пружинной

шайбе, так как самой клемме можно придать достаточную упругость.
Предварительные итоги испытаний положительные.

Примером скреплений раздельного типа могут служить и скреп-

ления, применяемые на путяхотечественных
метрополитенов. Рельс прикрепляется с одной стороны лапой

Рис. 127. Промежуточное скрепление раздельного типа на пути метрополитена

ИЗ
Рис. 128. Скрепление типа КБ для железо-
бетонных шпал:

1 — клеммный болт; 2 — клемма; 3 — изолирую-
щая втулка; 4 — закладной болт; 5 — анкерная
шайба; 6 — прокладка; 7 —• резиновая подкладка;
8 — подкладка металлическая; 9 — плоская шай-
ба; /9 —• шайба пружинная двухвитковая

Рис. 129. Скрепление типа КБ с прутковой
клеммой «краб»

(фасонной ребордой) 2 под-
кладки /, а с другой — маят-
никовым штырем 3; Подкладка
прикрепляется отдельно че-
тырьмя шурупами 4 к шпа-
ле (рис. 127).

Большим преимуществом
такого вида скреплений яв-
ляется возможность смены
рельсов без развинчивания
шурупов. Кроме того, такая
конструкция дает полную
свободу волнообразной де-
формации рельса под нагруз-
кой, при этом рельс не рас-
шатывает шпалы. Это важно
для путей метрополитенов,
где шпалы заделаны в бетон,
а работы по укреплению рас-
шатавшихся шпал очень тру-
доемки.

Промежуточные скрепле-
ния для железобетонных
шпал. Большая прочность бе-
тона на сжатие исключает
необходимость в металличе-
ской подрельсовой подклад-
ке, тем более что наклон опор-
ной поверхности под рельс
для его подуклонки можно
осуществить приданием верх-
ней постели железобетонной
шпалы соответствующей фор-
мы. Однако наряду со скреп-
лениями без металлической
подкладки применяются-
скрепления и с подкладкой,
при наличии которой улуч-
шаются условия работы упру-
гой прокладки, укладываемой
на железобетонную шпалу, и
лучше обеспечивается совмест-
ная работа деталей, прикреп-
ляющих рельс к шпале.
Скрепления с подкладкой
предназначены для более гру-
зонапряженных линий.

В широко применяемых
скреплениях КБ подкладку
укладывают в углубление в верхней постели шпал и прикрепляют к
шпале закладными болтами (рис. 128). Для повышения упругости
этих скреплений внедряется укладка пружинной шайбы под тайку
закладного болта в 2,75 витка; кроме того, также проводится испыта-
ние замены жесткой клеммы упругой типа «краб» (рис. 129).

Жесткость конструкции скреплений КБ весьма неблагоприятно ска-
зывается на работе рельсов, шпал и других элементов пути. Из-за
меньшей величины упругого прогиба рельса (чем при деревянных шпа-
лах) воспринимаемая рельсом нагрузка от колеса распределяется и
на меньшее протяжение вдоль пути, поэтому начато внедрение более
упругих прокладок в скреплениях рельсов с железобетонной шпалой.

В частности, принято при капитальном ремонте бесстыкового пути
на железобетонных шпалах и среднем ремонте при уже лежащих в пу-
ти скреплениях КБ ставить на протяжении уравнительных рельсов
бесстыкового пути и на длине 12,5 м с каждого конца бесстыковой
плети под подкладки резиновые прокладки повышенной упругости
толщиной 14 мм.

Под подошвой рельсов укладывают прокладки из полиэтилена, а
между металлической подкладкой и шпалой — из регенерата резины.

Исследования по совершенствованию прокладок для рельсовых
скреплений к железобетонным шпалам продолжаются в направлении
дальнейшего повышения упругости скреплений (с приближением

Рис. 130. Подкладка к скреплениям КБ:

а —для рельсов типа Р50; б«—для рельсов типов Р65 и Р75 (размеры А, В, В и Г <— см.
в табл. 11)
Рис. 131. Болт клеммный к скреплени-
ям типа КБ

к той упругости, которую обеспе-
чивают деревянные шпалы) и обес-
печения достаточной упругости
прокладок при низких температу-
рах, характерных для зимнего пе-
риода в северных и восточных
районах СССР.

Дополнительные прокладки для
регулирования положения рельсов
по высоте (в пределах до 15 мм) в
скреплениях КБ изготовляют из
полиэтилена или кордонита.

В’ целях унификации размеров
железобетонных шпал, предназна-

ченных для укладки рельсов типов Р50, Р65 и Р75, расстояние между
отверстиями для -закладных болтов в шпалах и соответственно в под-
кладках для рельсов всех трех типов принято одинаковым и равным
310 йм, а положение реборд и расстояние между ними разное, соответ-
ствующее ширине подошвы рельсов Р50, Р65 и Р75.

С 1 января 1972 г. введены новые стандарты на подкладки к скреп-
лениям типа КБ (рис. 130), клеммные (рис. 131) и закладные болты
(рис. 132) и гайки к ним (табл. 11).

Предусмотрены три различных исполнения подкладок в зависимос-

сти от технологии их изготовления на разных заводах; первые два ис-
полнения отличаются толщиной подрельсовой площадки, массой и
формой паза в ребордах (см. табл. 11). Третье исполнение отличается
тем, что паз для клеммного болта делается по усовершенствован-
ной технологии, лучше обеспечивающей его форму. Края подкла-
док закруглены во избежание перерезания ими упругих прокла-
док (см. рис. 130).

Рис. 132. Болт закладной к скреплениям типа КБ
Таблица 11

Характеристика подкладок к скреплениям типа КБ*

Тип рельвов	гост на под- кладки	Размеры, мм (gm рио 130)				Мааса подкладки, кг	
		А	Б	в	г	Пополне- ние I	Исполне- ние II
Р65 и Р75	16279—70	151	79,5	109,5 «	109,5	6,5	7,0
Р50	16278—70	133	91,5	121,5	115,5	6,45	. 6,95

В новых стандартах (в сравнении с прежними техническими усло-
виями) уменьшены предельные отклонения от основных размеров бол-
тов и гаек и повышены требования к качеству изделий.

Подкладки изготовляют из мягкой стали с содержанием углерода
от0,16до0,37%.

Наряду с совершенствованием скреплений типа КБ испытывается
и разработанная ЦНИИ МПС конструкция скреплений БП, в которой
рельс на каждом конце шпалы прикреплен совместно с подкладкой
двумя болтами (по существу это нераздельный вариант скрепления);
края подкладок загнуты и закруглены для предотвращения перереза-
ния упругой прокладки и сильного износа ее от боковых усилий.

В пути (в основном на дорогах со сравнительно непродолжитель-
ным зимним периодом) применяют еще и бесподкладочные скреп-
ления типа ЖБ для железобетонных шпал; прокладки между
подошвой рельса и шпалой изготовляют- из регенерата резины. Эти
скрепления обладают упругостью в вертикальном и боковом направ-
лениях, хорошо обеспечивают постоянство силы прижатия рельса
к шпалам. Однако в крутых кривых при этих скреплениях про
исходят значительные уширения колеи. Поэтому такие скрепления ре-
комендованы для применения в южных районах страны на прямых
участках и пологих кривых (радиуса 600 м и более).

Для повышения стабильности ширийы колеи в кривых испыты-
вается улучшенная конструкция скреплений ЖБ — скрепление ЖБР
(рис. 133) с более .глубоким втап-
ливанием их в шпалу и обеспече-
нием возможности регулирования
положения рельса по высоте до
15 мм.

Электроизоляция рельсовых ни-
тей при железобетонных шпалах
обеспечивается резиновыми про-
кладками, укладываемыми под
подкладки, и изолирующими втул-
ками, при помощи которых за-
кладные болты изолируются от
подкладок. Втулки изготовляют из
текстолита или другого диэлектри-

Рис. 133. Нераздельное бесподкладоч-
ное скрепление ЖБР для железобе-
тонных шпал:

1 — клемма; 2 — закладной болт; 3 — гай-
ка; 4 — подклеммный вкладыш; 5 — рези-
। л новая прокладка
Рис. . 134. Пружинное скрепление БС-1:
1 — вкладыш под закладной болт; 2 —
прокладка под подошву рельса; 3 — за-
кладной болт; 4 — гайка; 5 —скоба; 6 —
пружинная шайба; 7 — пружинная клемма;
8 — регулировочная шайба; 9 — подкладка;

J0 — прокладка упругая

Ч;.

t

Рис. 135. Пружинное скрепление БП:
i — пружинная клемма; 2 — изолирующие .
втулки; 3 — подкладка; 4~ упругая про-
кладка; 5 закладной болт

J48

ческого материала. При шурупном
прикреплении электроизоляция
обеспечивается за счет применения
деревянных втулок в шпаЛах и ук-
ладки прокладок под подкладками.

Износ резиновых прокладок и
изолирующих втулок у скрепле-
ний типа ЖБ примерно вдвое боль-
ше, чем при скреплении КБ, так
как условия работы этих деталей
при скреплениях ЖБ тяжелее.

Для железобетонных пбдрель-
совых оснований (плиты, рамы)
испытывается конструкция проме-
жуточных скреплений БС-1 (рис.
134), которые допускают попереч-
ную регулировку положения рель-
совой нити в пределах до 9 мм при
помощи поворота регулировочной
шайбы с внецентренным располо-
жением . отверстия для болта, что
важно при плитных железобетон-
ных основаниях.

Технико-экономическое сравне
ние различных видов скреплений-
Проведенные МИИТом технике-,
экономические исследования пока-
зали, что применение раздельных
скреплений вследствие снижения
ежегодных эксплуатационных рас-
ходов является бдлее выгодным,
хотя и требует больших первона-
чальных затрат по сравнению с
костыльными стандартными скреп-
лениями смешанного типа.

Расходы труда при раздельных
скреплениях Д2 примерно на 20%
меньше, чем при костыльных скреп-
лениях смешанного типа.

Существенным недостатком при-
меняемых типов раздельных скреп-
лений Д2, Д4, КБ является боль-
шое количество болтовых соедине-
ний в их конструкции.

Количество клеммных болтов
составляет 7360 шт. на километр
при 1840 шпалах. В опытных кон-
струкциях БС-1, ЖБР и БП (рис.
135) количество болтов в два
Рис. 136. Скрепление торсионного ти-
. па Д8 конструкции ЦНИИ МПС:

— подкладка; 2 —шуруп; 3 — клемма
(упругая скоба); 4 — упругая прокладка;

5 — двухвитковая шайба

раза меньше, чем в скрепле-
нии КБ.

Болты требуют большого рас-
хода труда на их подтягивание
и смазку. Упругие скобы и тор-
сионные конструкции скрепле-
ний без болтов в этом отноше-
нии значительно эффективнее.
Испытание безболтового скреп-
ления Д8 (рис. 136) в основном
дало положительные результа-
ты. Так как сила прижатия по-
дошвы рельса к опоре в первой
их конструкции оказалась не-
сколько недостаточной для бес-

стыкового пути в условиях гру-

зонапряженных линий, то эксплуатационные испытания этой кон-
струкции продолжаются на путях метрополитена. В МИИТе разра-
ботана другая конструкция безболтовых скреплений, которые прохо-
дят в настоящее время всесторонние испытания.

Недостатком конструкции применяемых раздельных скреплений,
особенно Д2, КБ, является их металлоемкость и многодетальность.

Рис. 137. Пружинные костыли и скобы:
а — прямые пружинные костыли; б — пружинные костыли» испытывавшиеся в ФРГ; в — оди-
нарные упругие скобы типа «макбет»; г-«двойные упругие скобы .
Рис. 138. Пружинные скрепления, применяемые на Железных дорогах Франции:
a— RNS при деревянных шпалах; б — RN при железобетонных шпалах; / — упругая клем-
ма; 2 — шуруп; 3 — амортизационная прокладка; 4 — подкладка; 5 — шуруп с гайкой

112 	112

Рис. 139. Скрепления при железобе-
тонных шпалах на скоростной линии
Токайдо в Японии:

/ — упругая клемма; 2 — поперечная пру-
жина; 3 — шуруп-болт; 4 — шайба; 5 —
подклеммная - подкладка; 6 — прокладка;
7—спиральная проволока диаметром 4 мм;

8 — пластмассовой дюбель (втулка)

Так, на укладку 1 км пути со скреплениями КБ расходуется металла
при рельсах Р50 до 144 т, т. е. практически столько же, сколько при
рельсах Р65 и скреплениях ЖБ (141,6 т/км), а ведь рельс Р65 по срав-
нению с рельсом Р50 является значительно более экономичным.

Характеристика промежуточных скреплений зарубежных дорог. Общей
тенденцией в развитии промежуточных скреплений на зарубежных дорога!
является переход к конструкциям, при которых рельс постоянно упруго прижи-
мается к опорам в вертикальном и поперечном горизонтальном направлениях.

В одних странах процесс перехода к новым упругим скреплениям идет бо-
лее интенсивно, в других — медленнее, продолжается применение промежуточ-
ных скреплений с обычными или пру-
жинными костылями/

В ряде стран применяют пружин-
ные костыли конструкции, показанной
на рис. 137, а. Длительное время с пру-
жинными костылями вели эксперименты
на дорогах ФРГ, но в последнее время
от их применения там отказались и ста-
ли экспериментировать с пружинными
костылями другой конструкции и пру-
жинными скобами (рис. 137, б, в и г). >

К преимуществам пружинных ко-
стылей и скоб относят малодеталь-
ность • скреплений, малый расход ме-
талла.

Недостаток пружинных костылей и
скоб состоит в том, что несмотря на по-
стоянное прижатие рельса к подкладке,
а подкладки к шпале, не обеспечивается
должная стабильность ширины колеи на
грузонапряженных линиях с большими
осевыми нагрузками даже при шпалах
из твердых пород, особенно в кривых.
Поэтому пружинные костыли такой
конструкции и скобы для условий дорог
СССР являются бесперспективными.

На дорогах США наиболее распро-
странено костыльное промежуточное
скрепление смешанного типа (см. рис.
120), в ФРГ—скрепление марки К раз-
дельного типа. Во Франции на пути о
деревянными шпалами применяют уп-
Рис. 140. Скоба и подкладка
торсионного укрепления «дель-
та»:
а — общий вид; б — деталь скобы:
в — реборда подкладки

ругие скрепления типа RNS с клеммами из хромомарганцевой стали (рис.
138, а). При железобетонных шпалах типа RS широко используют упругие
скрепления типа RN (рис. 138, б). Подрельсовые прокладки к скреплениям
RN делают обычно из резины; для обеспечения необходимой упругой дефор-
мации им придают развитую форму (с рифлением, волнообразную, с пусто-
тами или бугорками).

Видоизменением скреплений RN являются скрепления, примененные в
Японии на скоростной линии в Токайдо (рис. 139);их конструкция обеспечивает
хорошую упругость в вертикальном и поперечном направлениях. Благодаря
клиновидным подклеммным подкладкам Обеспечивается "возможность изменения
положения рельсовой нити в определенных пределах для регулировки ширины
колеи.

На дорогах ФРГ, где и на железобетонных шпалах широко применяются
скрепления марки К с жесткими клеммами и пружинными шайбами, наблюдается
тенденция заменить болт и клемму одним элементом — упругой скобой торсион-
ного действия типа «дельта» (рис. 140).

Тенденция перехода к безболтовым скреплениям имеется и на дорогах
других стран. Например, на дорогах Англии применяют как стандартные скреп-
ления типа «пендрол» (рис. 141); в Швеции и Норвегии на путях с деревян-

Рис. 141. Пружинное скрепление типа
«пендрол»:

а — при железобетонных шпалах; 6 — при
деревянных шпалах; / —.пружинная скоба;
2 — заделанный в шпалу анкер; 3 — путе-
вая подЮГадка
Рис; 142. Безболтовые скрепления:
а—типа «хэйбэк»; б — типа «фист»;
пружинная скоба; 2 — упругая скоба; 3 —
стальной стержень (анкер) в трубке; 4 —
.упругая прокладка

ними и железобетонными шпалами укладывают скрепления типа «хэйбек»
(рис. 142, а); при железобетонных шпалах в Швеции —типа «фист» (рис. 142, б)|
анкер в этих шпалах покрыт электроизоляцией.

В конструкциях с шурупным прикреплением рельсов на железобетонных
шпалах отмечается переход от деревянных дюбелей к пластмассовым (Англия,
Япония, ФРГ), а также замена шурупов закладными болтами.

§ 12.	Рельсовые стыки и стыковые скрепления

Назначение стыка, требования к нему. Для соединения отдельных
примыкающих друг к другу торцами рельсов в непрерывные рельсовые
нити концы их перекрывают ' с обеих сторон накладками и втя-
гивают через отверстия болтами; такое соединение рельсов называют
стыком.

Под катящимся колесом рельсовая нить упруго прогибается.
При исправном пути, одинаковых по типу, размерам и состоя-
нию шпалах, равномерном расположении и одинаковой подбивке
их, одинаковом по качеству и толщине пбдпшальном ос-
новании (балласте) и здоровом однородном земляном полотне величина
упругого прогиба практически одинакова на всем протяжении рельса,
если нагрузка на колесо не меняется. При этих условиях траектория
точки касания колеса с рельсом на его протяжении представляет собой
примерно прямую линию. Стыковые скрепления должны обеспечивать
это и в зоне стыка. Практически существующей конструкцией стыковых,
скреплений обеспечить такое положение не удается и траектория точ-
ки контакта колеса с рельсом в стыке имеет перелом (рис. 143).

Конструкция рельсового стыка должна удовлетворять трем ос-
новным требованиям:

1)	воспринимать изгибающий момент и поперечную силу на протя-
жении стыка так же, как они воспринимаются целым рельсом, т. е.
форма и величина прогиба рельсовой нити под одной и той же нагруз-
кой в стыке должны быть такими же, как и на протяжении .целого рель-
152
Ш ®Ш®

Перелом траектории точки,
касания, колеса а рельса

Рис. 143. Траектория точки контакта колеса и рельса при перекатывании через
стык

са; это требование предопределяет необходимость максимальной моно-
литности, плотности скрепления, чтобы элементы стыка были доста-
точно прочными, не смещались и не скользили один относительно дру-
гого при работе стыка;

2)	допускать продольные перемещения концов рельсов в стыке при
изменении длины рельса вследствие колебаний температуры; это тре-
бование вызывает необходимость определенной свободы перемеще-
ний концов рельсов относительно стыковых скреплений;

3)	обеспечивать возможность изготовления деталей стыка одним из
способов массового производства — прокатом, штамповкой, литьем
так, чтобы без дополнительной обработки деталь подходила к любому
стыку одинакового типа. Это требование вызвано тем, что потребность
в стыковых скреплениях выражается миллионами штук; однако при
любом из способов массового производства изделия получаются с оп-
ределенными отступлениями от номинальных размеров — так называе-
мыми производственными допусками/

Первое из перечисленных требований противоречит второму. Пер-
вому требованию полностью удовлетворяет, например, сварной стык,
но он полностью не удовлетворяет второму требованию. Это противо-
речие усугубляется еще третьим требованием: плотность прилегания
рабочих граней накладки к низу головки и верху подошвы концов
рельсов в стыке должна быть обеспечена, однако допускаются государ-
ственным стандартом отклонения м размерах — по высоте шейки рель-
са +0,3 и -—0,5 мм, по высоте головки ±0,5 мм, по ширине подошвы
рельса ±1 мм, по высоте накладки ±0,5 мм и по толщине накладки
±0,75 мм. Вследствие указанной противоречивости требований к рель-
совому стыку до сих пор не создана такая его конструкция, которая
удовлетворяла бы одновременно всем этим требованиям полностью.

В стыках^существующей конструкции при изменении длины рельсов
вследствие колебаний температуры концы их перемещаются, но пре-
одолевают при этом значительные силы трения о накладки, сжи-
мающие рельсовые концы под натяжением болтов.

Рельсы соединяются накладками в целую непрерывную нить, но в
стыке эта нить изгибается под проходящими колесами иначе, чем на
протяжении рельса, вследствие чего при перекатывании колеса через
стык происходит толчок и удар. Усовершенствование рельсового
стыка направлено на создание оптимальной его конструкции с макси-
мальным приближением к удовлетворению первых двух требований
при обязательном соблюдении третьего.

Основные виды стыков и особенности их работы. По расположе-
нию рельсовых опор (шпал, брусьев) в стыке относительно концов рель-.
сов различают следующие виды стыков (рис. 144): на весу, когда стык
расположен в пролете между шпалами и расстояние между ними
достаточно для подбивки каждой из них с обеих сторон; на сдвоен-
ных шпалах, когда обе стыковые шпалы сближены до соприкосно-
вений и стянуты болтами; на сближенных шпалах когда ртыковые
шпалы стягиваются общими болтами, но сближены не до соприкос-
новения, что обеспечивается установкой между ними прокладки в
местах расположения болтов. Подбивка каждой из сближенных сты-
ковых шпал возможна только с одной стороны.

В стыке на весу (рис. 145) под нагрузкой колеса каждая
накладка работает как балка, опертая по концам А и В на подошву
рельса и нагруженная в средней части нажатием граней головок кон-
цов рельсов.

Концы рельсов в стыке работают в основном как кбнсоли, свешиваю-
щиеся в стыковой пролет за стыковые шпалы. Верхние части накладок
под нагрузкой сжаты, а головок рельсов — растянуты; в нижних гра-

Рис. 145, Схема работы стыка на весу
нях накладок происходит обратное явление. Это вызывает взаимное
скольжение, истирание рабочих граней накладок и поверхностей ген
ловки и подошвы рельсов, к которым они прилегают.

Основное преимущество стыка на весу — его большая упругость
и меньшее кантование стыковых шпал, а недостаток — более высокие
напряжения в элементах стыка.

При стыке на сдвоенных шпалах работа накладок
и рельсовых концов несколько облегчается по сравнению с работой их
при стыке на весу, но, так как шпалы являются упругими опора-
ми, рельсовая нить прогибается, хотя и меньше, чем при стыках на ве-
су. Поэтому в стыках на сдвоенных шпалах накладка тоже работает
на изгиб, хотя и в меньшей степени.

Основным преимуществом стыка на сдвоенных шпалах является
примерно на 20% меньший прогиб рельсовой нити, следовательно,
меньшие напряжения в его элементах, в первую очередь в накладках.
Этим преимуществом пользуются при устройстве, например, изоли-
рующих стыков с металлическими накладками уменьшенного
поперечного сечения, имеющими меньшую прочность, чем типовые ме-
таллические накладки при стыках на весу. Основными не-
достатками стыка на сдвоенных шпалах являются его сравнительно
большая жесткость и трудйость подбивки сдвоенных шпал. Дополни-
тельный расход металла на болты, стягивающие стыковые шпалы, со-
ставляет 300 кг на 1 км.

Рельсы типа Р43 и тяжелее имеют высоту пазухи, достаточную для
размещения прочных накладок и при стыке на весу, а так как более
тяжелые рельсы являются и более жесткими, то предпочтительнее стык,
обеспечивающий большую упругость, т. е. стык на весу, который и при-
няу на дорогах СССР.

Стыки на сближенных шпалах еще встречаются на некоторых за-
рубежных дорогах. На отечественных дорогах они не применяются,
так как для них требуются более длинные шпальные болты и еще более
затрудняется подбивка стыковых шпал.

По относительному расположению стыков на одной и другой рель-
совых нитях различают < тыки по н а у г о л ь н и к у , т. е. в* од-
ном створе по обеим нитям, ивраэбежку, когда стык на одной
нити не находится против стыка на другой. Обычно при этом стык од-
ной нити располагается примерно против середины рельса другой ни-
ти. Имеются случаи и независимого расположения стыков по обеим
нитям.

Так как середина оси колесной пары при проходе через неровность
на одной из’ рельсовых нитей поднимается или опускается на полови-
ну величины этой неровности, то при стыках в разбежку величина сты-
кового толчка примерно в два раза меньше, чем при стыках по науголь-
нику; дднако количество толчков возрастает вдвое и толчки получают-
ся не прямые, а перекосные, вызывающие боковую качку подвижного
состава.

При легких рельсах и сравнительно высоких нагрузках предпочти-
тельнее расположение по наугольнику, так как прямые толчки менее
опасны, чем. перекосные.
Рис. 146. Схема угла между прогнув-
шимися концами рельсов в стыке при
перекатывании колеса через него

На сети дорог СССР сохранено
расположение стыков по науголь-
нику и для тяжелых рельсов, так
как при нормальном содержании
пути обеспечивается достаточная
плавность хода поездов при та-
ком расположении стыков и, кро-
ме того, создаются лучшие усло-

вия для изоляции участков авто-
блокировки и для укладки и снятия рельсо-шпальной решетки це-
лыми звеньями механизированным способом при постройке и ремонте

пути.

Величина стыковых зазоров меняется в зависимости
от колебания температуры рельсов. Большие стыковые зазоры увели-
чивают силу воздействия колеса на стык. Поэтому строго соблюдают
правила установки и содержания стыковых зазоров. Однако толчки
и удары в стыках являются следствием не столько величины зазора,’
сколько перелома траектории точки касания колеса с рельсом
(см. рис.. 143).

Колесо в стыке (рис. 146) переходит через угол, образуемый про-
гнувшимися консольными концами рельсов. Подобный угол в верти-
кальной плоскости, хотя и меньшей величины, образуется и при про-
хождении колесом стыка на сдвоенных шпалах.

Основные элементы стыка. Стыковые накладки пред-
назначены для прочного соединения рельсов в непрерывную рельсовую
нить. Форма накладок видоизменялась по мере повышения напряжен-
ности работы пути, накопления результатов наблюдений за работой
стыков и специальных исследований.

Первоначально накладки были плоскими, затем перешли к угол-
ковым накладкам. Стремление еще более усилить накладку в месте
наибольшего изгибающего момента — в средней части по длине —
привело к созданию фартучных накладок, получивших в свое врёмя
широкое распространение на наших и некоторых зарубежных доро-
гах. В нижней части фартучной накладки имеются вырезы над -под-
кладками для размещения костылей и массивный свисающий в сты-
ковой пролет фартук. Существенным недостатком этих накладок яв-
ляются резкие изменения сечения по их длине, что недопустимо в кон-
струкциях, работающих в условиях переменных по величине ударных
нагрузок.

Более совершенными являются применяемые в настоящее время
двухголовые накладки, у которых сечение по длине не из-
меняется, не считая мест расположения болтовых отверстий (рис. 147).
Эти накладки на самых грузонапряженных линиях работают без изло-
мов, несмотря на то что имеют меньшую массу по сравнению с фартуч-
ными.

Вследствие недостаточной величины выступа края подошвы рель-
сов Р43 и Р50 из-под нижней головки накладки пришлось пойти на
прижатие рельсов этих типов в стыках «затылком» костыля, но это
неудобство, учитывая хорошую службу накладок, несущественно.
При пружинных промежуточных скреплениях накладки к рельсам
Р50 имеют в нижней головке выемку для размещения конца пружины
на краю подошвы рельса (рис. 148).

Конструкции накладок, рассчитанные, на плотное прилегание к
рельсу более чем по двум плоскостям, оказываются практически не-
пригодными, так как при постановке на место накладка упирается
в две какие-либо расположенные под углом друг к другу плоскости
(рйс. 149) и подвинуть ее вплотную к третьей плоскости, до которой
накладка не дошла, не представляется возможным. Достичь плотности
прилегания одновременно более чем по двум плоскостям можно только
станочной пригонкой каждой накладки к определенному стыку, что
практически невозможно. Поэтому на дорогах СССР, как и на загра-
ничных дорогах, применяют стыковые накладки, заклинивающиеся
по двум поверхностям: нижней грани головки и верхней грани по-
дошвы рельса, а в изолирующих стыках с металлической объемлющей
накладкой — по верхней и нижней граням подошвы.

Рабочие грани накладок имеют уклон к горизонту, соответствующий
уклону нижней грани головки и верхней грани подошвы рельсов. Это
позволяет подтягиванием стыковых болтов «выбирать» зазоры между
рабочими гранями накладок и прилегающими поверхностями рельсов
и обеспечивать необходимую плотность заклинивания накладки

Рис. 147. Стык рельсов типа Р50 с двухголовыми накладками:

1 — основной костыль; 2 —подкладка; 3 — стыковой болт; 4 и 1 — накладка; 5 — пружин
ная шайба; 6 — гайка
Рис. 149. Схема возможного заклинивания на*
кладок в стыке

Рис. 148. Стыковая двух-
головая накладка при
пружинных скреплениях

в пазухе рельса при наличии производственных допусков в размерах
пазухи рельса и накладки и по мере износа контактирующихся
поверхностей.

Для нормальной работы стыка весьма важно, чтобы стыковые на-
кладки имели достаточную длину. При переходе колеса через стык
с отдающего конца рельса на принимающий конец силы, отрывающие
головку от шейки при короткой накладке, больше, чем при длинной.
Кроме того, при длинной нарладке часть ее верхней грани, по. которой
передается усилие от нижней грани головки рельсов в стыке, длиннее,
чем при короткой,вт. е. площадь передачи усилия больше, а значит,
смятие и истирание меньше.

Короткие накладки не обеспечивают также должного изгиба рель-
совых концов в плане в кривых, особенно малых радиусов. Исследова-
ниями установлено, что накладки короче 600 мм не обеспечивают
нормальной работы стыка; предпочтительнее накладки длиной около
800 мм.	.

Двухголовые накладки изготовляют с 1948 г. Сначала их изготов-
ляли для рельсов типа Р50 (см. рис.г ;147), а затем и для рельсов
других типов.

К рельсам типов Р65*и Р75 применяют двухголовые четырехдырные
и шестидырные накладки по ГОСТ 8193—73 (рис. 150). В последнее
время все больше применяют шестидырные накладки длиной 1000 мм,
которые вытесняют более короткие. Характеристика накладок указа-
на в табл. 12. Накладки подвергаются закалке после печного нагрева
с охлаждением в масле.

Болты к двухголовым накладкам имеют головку симметричной
формы (рис. 151, а). Для исключения проворачивания болта с такой
головкой при завинчивании или отвинчивании гайки ему придан оваль-
ный подголовок (ГОСТ 11530—76).

Отверстия в накладках имеют поочередно круглую и овальную фор •
му. Четное количество болтов позволяет иметь накладки снаружи и
внутри колеи одинаковыми; болты располагают головками поочередно
в одну и другую сторону.
Рис. 150. Накладки к рельсам „типов Р65 и
Р75:

а — четырехдырная; б — шестидыриая

Резьбу болтов выполняют способом накатки без предварительной
подготовки стержня под резьбу. В этом случае диаметр болта по на-
резке получается на 2—3 мм больше диаметра ненарезанной части
стержня.

Болты нормальной прочности изготовляют из углеродистой стали
марки 35 с временным сопротивлением не менее 745* 106 Па (76 кгс/мм2),
болты повышенной прочности — из легированной стали 40Х с вре-
менным сопротивлением не менее 843- 10й Г1а (86 кгс/мм2).

Пружинцые шайбы (рис. 151, б) являются очень важными деталя-
ми стыка. Их назначение — обеспечивать постоянство натяжения сты-
ковых болтов. Сила сжатия шайбы сечением 10 х 10 мм составляет
11768 Н (1200 кгс).

Рис. 151. Путевой болт (исполнение И)
с гайкой и шайбой:

а —•болт с гайкой к рельсам типа Р65 (в скоб-
ках указана длина болта для рельсов типа Р75);
б — пружинная ша^ба для болтав к рельсам ти-
пов Р65 и Р75
Характеристика двухголовых стыковых накладок

Тип рельса	Масса на- кладки, кг	Длина, мм	Расстояния от торцов до оси первого бол« тового отверстия, между осями болтовых отверстий и от оси последнего болтового отверстия до торца накладки, мм
Р65 и Р75	23,78	800.	80—220—200—220—80
Р65~и Р75	29,50	1000	50—130—220—200—220—130—50
Р50	18,77	820	50—140—150—140—150—140—50
Р43, la, Р38	15,61	790	65—160—110— 120—110—160—65

Характеристики изготовляемых промышленностью болтов, гаек и
шайб приведены в табл. 13.

Таблица 13

Основные характеристики болтов, гаек и шайб

Детали стыковых скреплений	Тип рельса			
	Р75	|	Р65	|	Р50	Р43
Болт: диаметр стержня, мм	27	27	24	22
длина стержня, мм	160	160	150	135
диаметр головки, мм	46	46	40	37
масса, кг	0,818	0,818	0,585	0,448
Гайка: высота, мм	30	30	27	25
диаметр резьбы, мм	27	27	24	22
масса, кг	0,222	0,222	0,155	- 0,154
Шайба:  размеры поперечного сече- ния, мм	10ХЮ“	10X10	9X9	8X8
масса 1000 шт., кг	93	93	68	49

Примечание. С 1 июля 1977 г. введен ГОСТ 21797—76 на двухвитковую шайбу сечени-
ем 6X10 мм.

Переходные стыки и рельсы. Для соединения в стыке рельсов раз-
ных типов применяют переходные накладки, форма и размеры кото-
рых обеспечивают совпадение торцов рельсов по поверхности ката-
ния и рабочим боковым граням (рис. 152).

Переходные накладки изготовляют обычно из накладок более тя-
желого из соединяемых типов. Одна, половина такой накладки имеет
размеры и форму, соответствующие одному типу рельсов, другая — .
другому с соответствующим смещением рельса по высоте и гори-
зонтали. При помощи переходных накладок допускается стыковать
рельсы только соседних типов.

Когда имеется возможность достаточно прочной сварки, применяют
переходные рельсы нормальной длины, сваренные из двух отрезков
рельсов разных типов.
Рельсовые цепи, изолирующие и токопроводящие стыки. Рельсовые
нити используют как токопроводящие цепи для сигнального и тягово-
го тока, поэтому на границах рельсовых цепей необходимо устраивать
изолирующие стыки, а в пределах цепи — обеспечивать достаточную
токопроводимость стыков.

Изолирующий стык устраивают таким образом, чтобы
электрический ток не мог пройти от одного из соединяемых рельсов
к другому.

Типовой изолирующий стык имеет металлические объемлющие
накладки; прочность накладок позволяет применять конструкцию
стыка на весу (рис. 153). Изоляцию обеспечивают постановкой про-
кладок и втулок из фибры, текстолита или полиэтилена. С 1964 г. при-
меняют преимущественно полиэтилен, так как срок его службы оди-
наков со сроком службы фибры, а стоимость на 45% меньше.

В зазор между рельсами тоже вставляют изолирующую прокладку
из текстолита или трикопа, имеющую очертание, соответствующее про-
филю рельса.

При скреплениях К4 и КБ установке объемлющих металлических
накладок для изолирующего стыка мешают высокие реборды подкла-
док. При таких скреплениях изолирующий стык должен иметь иную
конструкцию (рис. 153, а).

Опытная эксплуатационная проверка показала, что лучшей кон-
струкцией является клееболтовой изолирующий стык. В этом стыке
металлические стыковые накладки, изолирующие прокладки и болты
с изолирующими втулками склеиваются эпоксидным клеем со стыко-
выми концами рельсов в монолитную конструкцию (рис. 154).

Клееболтовым стыком соединяют два куска рельса такой длины,
чтобы в результате получить изолирующий рельс нормаль-
ной длины. По мере развертывания производственной базы клеебол-
товые изолирующие стыки внедряются все в большем количестве.

Рис. 152. Стык рельсов ризных типов с переходными накладками

6 Зак. 673	*	161
Изолирующие стыки устанавливают в створе с проходными, вы-
ходными и маневровыми светофорами. Допускается сдвижка изоли-
рующих стыков до 10,5 м по направлению движения и до 2 м против
движения; сдвижка у входных светофоров допускается в обе стороны
не болеё 2 м.

“Токопров од ящие стыки устраивают подряд на всем
участке между двумя изолирующими стыками. Электрический ток
проходит через рельсовую нить и с обычными стыками. Однако вслед-
ствие наличия пленки окислов, покрывающей поверхности металли-
ческих элементов стыка, и некоторой неплотности стыковых соеди-
нений, особенно в стыках рельсов легких типов, сопротивление элект-
рическому току в стыках значительно больше, чем на протяжении рель-
са. Для обеспечения же нормальной работы устройств сигнализации,
централизации и автоблокировки нужно, чтобы сопротивление элект-
рическому току в стыке было не более сопротивления целого рельса на
протяжении 3 м.

Поэтому для уменьшения сопротивления прохождению через стык
тока ставят стыковые соединители. Штепсельные соединители
(рис. 155, а) для сигнального тока состоят из двух проволок диаметром
5 мм. Эти соединители проходят в пазухе стыковой накладки; концы
их приварены к слегка коническим штепселям, плотно забиваемым в
просверленные для этого отверстия в шейке рельсов.

Применяют для сигнальнрго тока вместо штепсельных и привари-
ваемые к головке рельса короткие соединители в виде стального троса
диаметром 6 мм, длиной 200 мм.

Рис. 153. Изолирующие стыки с объемлющими металлическими накладками:
а — при железобетонных шпалах и скреплениях КБ; б — при деревянных шпалах с костыль-
ными скреплениями; 1 — рельс типа Р65; 2 — накладка; 3 — прокладка боковая; 4 — планка
из фибры или полиэтилена под болты; 5 — планка стопорная металлическая; 6 — втулка;
7 — шайба пружинная; 8 — гайки; 9 — болт стыковой; 10— изолирующая прокладка ниж-
няя; 11 — подкладка; 12 — болт клеммный; 13 — болт закладной; 14 — шайба пружинная)
15 — шайба плоская; 16 — прокладка; 17 — клемма литая

На электрифицированных участках для прохождения обратного
тягового тока ставят приварные соединители из медного троса общим
сеченйем не менее 70 мм2 при постоянном и 50 мм2 при переменном
токе (рис. 155, б). Эти же соединители служат одновременно 'и Для
пропуска сигнального тока на таких участках.

Стыковые соединители делают несколько изогнутыми; такая их
форма обеспечивает возможность изменения величины стыкового зазора
в допустимых пределах.

В 1972—1975 гг. успешно прошли испытания рельсовые соединители
фартучного типа конструкции ЦНИИ МПС (рис. 156). Манжета этого
соединителя представляет собой обойму, в которой закреплен гибкий
медный трос с фартуком; этот фартук приваривают к боковой грани
головки рельса. Этим сварной шов отдаляется от обоймы, и соеди-
нитель предохраняется от повреждения двухребордными колесами
путевых тележек.

Характеристика стыковых конструкции зарубежных дорог. На зарубежных
дорогах массовое применение имеют стыки как на сдвоенных шпалах^ так и на
весу. В ряде западноевропейских стран применяют стыки на сдвоенных шпалах,
во Франции — и на сдвоенных , и на сближенных шпалах; на дорогах США рас-
пространены стыки на весу.

Стыки обеих рельсовых нитей располагают на дорогах Западной Европы
по наугольнику,, на дорогах США — вразбежку, поэтому в США для смены
рельсов и шпал созданы раздельные машины. При железобетонных шпалах и в
США стыки располагают по наугольнику; это создает лучшие условия для ме-
ханизации укладки рельсо-шпальной решетки звеньями.

На отдельных дорогах США наряду с заклинивающимися накладками для
рельсов тяжелых типов применяют и так’Называемые шарнирные накладки
(рис. 157}. Верхняя грань такой накладки имеет цилиндрическую форму, соот-
ветственно нижняя грань головки рельса и сопряжение ее с шейкой имеют также
криволинейное очертание.

Вертикальная ось шарнирной накладки при установке в стык наклоняется
под углом около 2°. Плотность положения ее в пазухе рельса достигается тем,

что при затягивании оолтов накладка слегка
грань имеет тоже цилиндрическую по-
верхность, но очень пологую (большого
радиуса). Накладка такой конструкции ра-
ботает, упираясь также в две поверхности.

На скоростной линии Токио—Осака
в Японии применена подобная конструк-
ция накладок шарнирного типа.

Шарнирные стыковые накладки дают
возможность еще более усилить сопряже-
ние головки рельса с шейкой; с другой

Рис. 156. Рельсрвый стыковой соеди-
нитель фартучного типа

поворачивается, так как нижняя ее

Рис. 157. Шарнирная стыковая •
накладка'
стороны, во время работы такой накладки в пути происходит износ этого со-
пряжения, чего нет при обычной конструкции накладок.

В ФРГ все шире применяют клееные изолирующие стыки. Известен опыт
склеивания рельсовых стыков на дороге Санта-Фе, в Польской Народной рес-
публике и в других странах.

§ 13.	Закрепление пути от угона

Причины угона и егр влияние на стабильность пути. При прохожде-
нии подвижного состава на путь передаются, кроме вертикальных на-
грузок, поперечных сил от боковых толчков и боковых давлений цолео
в кривых, еще. и силы, действующие вдоль пути. Вызванное этими си-
лами продольное перемещение рельсов относительно шпал или переме-
щение рельсов вместе со шпалами относительно балластного слоя
называют угоном пути.

Из многих факторов, вызывающих угон пути, наиболее существен-
ными являются: сопротивление движению поездов, перемещение рель-'
сов относительно опор вследствие изгиба рельсов под катящейся нагруз--
кой, торможение подвижного состава, встряхивание рельсов от ударов
в стыках.

Локомотив преодолевает сопротивление движению подвижного сос-
тава по рельсам, вызываемое трением осей в буксах, трением при каче-
нии колес по рельсам и скольжением их из-за коничности колес, а также
сопротивление, возникающее вследствие наличия неровностей на по-
верхности качения рельсов и колес и. дополнительное сопротивление
в кривых. При этом возникают продольные силы, действующие от ко-
лес вагонов на рельс в направлении движения.

Сопротивление движению груженых вагонов выше, чем порожних.
Для его преодоления требуется большая сила тяги, поэтому на одно-
путных линиях происходит угон пути в направлении грузового дви-
жения поездов.

Когда электровоз или тепловоз движется с работающими двигате-
лями. то’вследствие сцепления ведущих колес с рельсами непосред-
ственно под локомотивом рельсы испытывают угоняющее усилие в на-
правлении, обратном направлению движения поезда.

Наблюдения за угоном рельсов под грузовыми поездами показы-
вают, что небольшое смещение рельсов под локомотивом в обратную сто-
рону полностью погашается уже под шестым — восьмым вагоном
поезда, а все последующие вагоны смещают рельсы в направлений дви-
жения на величину, в несколько раз большую, чем смещение под ло-
комотивом.

Концы рельсов в стыках, прогибаясь под нагрузкой, образуют
угол (см. рис. 146), поэтому колеса ударяют о поверхность принимаю-
щего конца рельса под небольшим уГ^ом ж.вертикали. Горизонтальные
составляющие этих ударов тоже создают угоняющую'силу в.направ-
лении движения, и тем большую, чем больше нагрузка от колес под-
вижного состава и количество проходящих колес. Однако одно это
не могло бы вызвать заметного угона, так как принимающий конец
рельса прижимается к опорам набежавшим колесом.
Угон от ударов в стыках происходит в основном потому, что рель-
совая нить при этом встряхивается и имеющиеся в принимающем
рельсе температурные напряжения (накапливающиеся вследствие на-
личия сопротивления изменению длины рельса от трения в скрепле-
ниях) получают частичную разрядку, в результате чего рельс изменяет
длину и противоположный незажатый его конец несколько проскаль-
зывает.

Перемещение рельсовой нити в направлении движения вследствие
изгиба под катящейся нагрузкой происходит в основно_м-следующим
образом. Под катящимся колесом «бежит» волна прогиба рельсовой
нити вниз, а перед колесом (или отдельной тележкой) и за ним—волны
выгиба вверх на величину, в несколько раз меньшую, чем макси-
мальный прогиб (см. рис. 99).

В указанном на рис. 158, а положении сечение Ai—В вертикально.
По мере приближения колеса это сечение вследствие изгиба рельсовой
нити будет наклоняться, вращаясь против часовой стрелки. Так как
в рассматриваемом положении рельсовая нить к опорам еще не прижата
или прижата с небольшой силой, то поворот сечения происходит вокруг
точки О на нейтральной оси. Нижние точки подошвы рельса в этом



Рис. 158. Смещение рельса вдоль пути (угон) в результате изгиба его под дви-
жущейся нагрузкой
сечении смещаются относительно опоры на величину 6 по направлению
движения.

При дальнейшем движении колеса то же сечение, но в наклонном
положении (А2—В2) будет прижато к опоре с такой силой, что уже
не сможет скользить относительно опоры (рис. 158, б), и обратный
поворот этого сечения до вертикального его положения (рис. 158, в)
и дальше (рис. 158, з), будет происходить не вокруг точки О на нейт-
ральной оси, а вокруг центра, близкого к точке В* (затем В3и В4) на
подошве рельса (фактически частичное проскальзывание подошвы
по опоре происходит и в этой зоне и в общем итоге — тоже в сторону
движения).

При дальнейшем перемещении колеса то же сечение рельсовой нити
все более освобождается от силы прижатия ее к опоре и, наконец, полу-
чает возможность вращаться опять-вокруг точки О на нейтральной оси
против часовой стрелки до вертикального шоложения (рис. 158, д).
При этом точки подошвы рельса в рассматриваемом сечении опять пере;
местятся на величину примерно 6 в сторону движения.

В конечном итоге после прохода колеса или тележки весь рельс
оказывается смещенным в сторону движения относительно опор на ве-
личину, примерно равную 26. Эти перемещения от прохода одного
колеса или тележки невелики, но, накапливаясь по мере*прохождения
поездов, они могут составить большой общий сдвиг пути.

Величины прогибов, а отсюда и углов поворота сечения будут тем
больше, чем больше осевые нагрузки, поэтому на однопутных линиях
и от данной причины угон получается в сторону грузового движения.
Очевидно также, что угон будет тем значительнее, чем большее коли-
чество колес пройдет, т. е. чем вьнйе грузонапряженность линии.

Значительные дополнительные угоняющие силы создает еще тормо-
жение поездов, так как при гашении живой силы поезда трением при-
жатых к колесам колодок на путь передаются большие угоняющие
продольные силы, действующие в направлении движения поезда.

Угон пути, если против него не принято мер, сильно расстраивает
путь; нарушаются размеры стыковых зазоров: в одних местах они
оказываются- слишком растянутыми, в других — уменьшенными или
даже слитыми. Несколько слитых зазоров подряд могут повлечь за со-
бой при дальнейшем повышении температуры потерю устойчивости
рельсо-шпальной решетки (так называемый температурный выброс
пути).

При угоне рельсы вмесЛ со шпалами сдвигаются с уплотненных
постелей на менее плотный балласт, нарушается расстояние между
шпалами, возникают дополнительные силовые воздействия на промежу-
точные и стыковые скрепления. Поэтому принимают меры к тому, чтобы
н£ допускать угона пути.

Закрепление пути от угона, конструкции противоугонов. Умень-
шить интенсивность угона пути можно хорошим его текущим содержа-
нием, так как путь ровный, без толчков, с плотно подбитыми шпалами,
без извилин в плане оказывает меньшее сопротивление движению.
На таком пути уменьшаются силы ударов при перекатывании колес
подвижного состава через стыки и величины прогибов рельса. Угон
будет тем меньше, чем исправнее содержатся скрепления рельсов
с опорами и в стыках, затрудняющие скольжение рельсов по под-
кладкам. '	,

Однако для предотвращения угона пути полностью необходимо,
чтобы сама конструкция верхнего строения пути оказывала Достаточ-

ное сопротивление . продольному смещению рельсов относительно
шпал и шпал относительно балласта.

Пружинные промежуточные скрепления, которые достаточно сил.ьг
но прижимают рельсы к опорам и не дают возможности подошве рель-
сой скользить относительно опоры (см. рис. 158), предотвращают угон

рельсов относительно шпал.

Замена песчаного и гравийного балласта щебеночным значительно
увеличивает сопротивление рельсо-шпальной решетки угону по бал-
ласту. Так, сопротивление одной незагруженной шпалы сдвигу по балг
ласту вдоль пути составляет при щебеночном балласте 7845—9806 Н
(800—1000 кгс), при песчаном — около 5884 Н (600 кгс).

Если конструкция промежуточных скреплений не обладает проти-
воугонными свойствами, например типовые костыльные скрепления

смешанного типа, то для предотвращения угона рельсов относительно
шпал применяют противоугоны.

На отечественных дорогах в основном применяют пружинные про-
тивоугоны. На однопутных линиях, как правило, устанавливают только
пружинные. На двухпутных линиях наряду с пружинными применяют

также самозаклинивйющиеся и клиновые противоугоны.

Пружинный противоугон состоит всего из одной де-
тали (рис. 159). Изготовляют противоугоны на специальных автоматах
из горячекатаной углеродистой стали сечением 25 X 25 мм с закалкой в

а — выпускавшиеся до 1976 г.; б — выпу-
скаемые с 1976 г.

масле (табл, 14) по ГОСТ 19893—74
(введен с 1976 г.).

По техническим условиям на
приемку пружинных противоуго-
нов требуется, чтобы сопротивле-
ние скольжению вдоль рельса одно-
го противоугона после пятикрат-
ной постановки и снятия его было
не менее 7845Н (800 кгс).

Пружинные противоугоны уста-
навливают в. путь впритык к шпа-
лам, при этом каждая пара про-
тивоугонов включает в противо-
угонную систему одну шпалу.. На
подошву рельсов пружинный про-
тивоугон устанавливают так, что-
бы его зуб располагался снаружи
колеи, а захват — внутри. Нижним
своим выгибом противоугон  упи-
рается в шпалу.

В ЦНИИ МПС разработана и
испытывается конструкция пру-
Рис. 160. Экспериментальная конст-
рукция пружинного противоугона к
рельсам Р65

жинного противоугона (рис. 160),
который упирается не в шпалу, а
в подкладку.

Самозаклиниваютций-.
ея противоугон (рис. 161)
состоит из узкой скобы 1 (без фар-
тука) и клина 2, имеющего на кон-
це якорьЗ(упор) для передачи уси-
лий на шпалу. Масса противоугона
для рельсов типов Р75 и Р65 со-
ставляет2,25 кг с кованым и 2,30 кг

слитым клином; для рельсов типа Р50 соответственно 2,15 и 2,20 кг
и типа Р43 — 1,38 и 1,43 кг. Эти противоугоны изготовляют отдельно
для левой и правой рельсовых нитей и ставят в путь клиньями внутрь
колеи.

Таблица 14

Масса и размеры пружинных противоугонов, выпускаемых с 1976 г.

Тип рельса, для которого предназначе- ны противо- угоны	Размеры противоугонов						Масса одного противо- угона, КР
	В	в,		В2	4	Яг	
		Номинал	Допуск				
Р75	122	112	±5	74	66	44	1,41
Р65	113	113	±5	70	60	за .	1,36
Р50	92	82	±5	59	' 53 .	30	.1,22
Р43	76	70	+5  —2	50  1	’ 47	24	: М3

Изготовление самозаклинивающихся противоугонов в -настоящее
время сокращается, их все более заменяют пружинными лротивоуго-
нами.

Типовые схемы закрепления пути от угона. Количество пружин-
ных и самозаклинивающихся противоугонов, устанавливаемых н а
главных путях при рельсах длиной 25 м и костыльном скрепле-
нии, должно быть не менее указанного в табл. 15. Эти противоугоны
ставят как можно теснее в средней части звена. При таком располо-
жении противоугонов температурные изменения длины рельса на про-
тяжении от одного крайнего противоугона до другого будут наимень-

Рис. 161. Противоугон самозаклинивающийся к рельсам типа Р65
Число пар пружинных и самозаклинивающихся противоугонов,
устанавливаемых на звене длиной 25 м

Характеристика пиний-и участков	На участках обращения шести* * и восьмиосных полувагонов			На участках, где не обраща- ются шести* и восьмиосные полувагоны		
	Двухпутные линии, а также однопутные с явно Выра- женным грузопотоком в од- ном направлении	Однопутные Линии с при- мерно равными грузопото- ками в обоих направлениях	Тормозные участки негру* зового направления одно* путных линий	Двухпутные линии, а также однопутные с явно выражен- ным грузопотоком в одном направлении	Однопутные линии с при- мерно равными грузопото- ками .в обоих направлениях	Тормозные участки негру- зового направления одно- путных линий
При грузонапряженности 25 млн. ткм/км в год брут- то и менее:						
а) нетормозные:				18*1	14/14*2	
на щебне	26	18/18	—.			40^0
на других балластах б) тормозные:	30	20/20*з	—	20*4  \	16/16	—
на щебне	36	34/0	18/ia	28*6	28/0	14/14
на других балластах	42	36/0	22/22	34*fi	34/0	16/16
При грузонапряженности						
бблее 25. млн. ткм/км в год						
брутто:  а) нетормозные:						
на щебне	32	22/22	——	26	18/18	—
на других балластах	36	22/22	—	28	20/20	—
б) тормозные:.						
на щебне	42	40/0	22/22	36	34/0 ‘	18/18
на других балластах	44*7	42/0	22/22	42	40/0	20/20

Примечания. 1. В дробных обозначениях в числителе указано число противоугонов в
одном направлении, в знаменателе — в противоположном. 1

2.	Если на двухпутных линиях и на однопутных линиях с явно выраженным грузопотоком
в одном -направлении, а также на тормозных участках однопутных линий с примерно рав-
ным грузопотоком появится угон и в обратном направлении, то противоугоны дополнитель-
но устанавливают с этой стороны.

** Соответствует рис. 162, д\ *2 рис. 162, ж; ♦’ рис. 162, е; •* рис. 162, а; *• рис. 162, в;

*в рис. 162, б; *7 рис. 162, а.	а

шими, следовательно, меньше нарушается компактность и плотность
противоугонных устройств.	’

Порядок размещения пружинных и самозаклинивающихся проти-
воугонов указан на рис. 162. На двухпутных линиях все противо-
угоны прижимают к шпалам с одной стороны, на однопутных — в раз-
ных направлениях от середины звена.

На однопутных линиях с явно выраженным грузовым направлением
в зависимости от разницы в грузонапряженности того или другого
направления количество пружинных противоугонов увеличивают
170	**
a)

ph пары

44



l|l| l|l|l|l| l| l|l|l| l| l| l|l| l| l|l

 /	5

0}	15

5)

S)

8)

S)

0

4444444444

|l|l| l|l| l| iHHH

5 Ю " 15

/	5

!0	!5

444

/	5	10	!5

I 5

10	15

20 nap

44-Й4444Н4-1-Ч

1

5	10	15

Ж)

10 nap

4H44

||||Н№

20	25

Л лары

444444

|||||| 1Н| I

20	25

2B nap

444444

444444

20	25

20 nap

44444+

20	25

18 nap

44444+

44444+

JZ7 Л 4/Z

44444444444

И ц нЖНг

30	35	00-

444

l| l| 1| 1|Н+-

30	35	00

44

50	35	00

4Ц4Н

44444

45

«5



ВБ

20	25	30	35	00	' 05 '

20 nap

4-Ж4-ЖЖ+ЖЖ++

l|l|l |l l |l l ЖЖ+ЖЖ

20

25.

30	35	00

/4 nap

ЖЖЖЖ4-+

44444-4-4- +

Нж+н-ж

ю 15	20	25	30	35	00

00

45

Рис. 162. Примеры схем установки пружинных и самозаклиниваю-
щихся противоугонов на звене длиной 25 м
для работы в грузовом направлении за счет соответствующего умень-
шения числа противоугонов, работающих в обратном направлении.
Противоугоны встречного направления ставят с упором в разные
шпалы. Постановка противоугонов к одной шпале с обеих сторон
вызвала бы кантование ее при изгибе рельсов под проходящей нагруз-
кой (см. рис. 99).

Станционные пути закрепляют от угона в
зависимости от односторонности или двусторонности движения и дру-
гих местных условий в соответствии со следующими положениями:
4а) пути одностороннего движения поездов, горочные, подгорочные
и сортировочные на щебеночном балласте при длине рельсов 25 м—
18 парами пружинных или самозаклинивающихся противоугонов, а
на песчаном балласте — 20 парами пружинных или самозаклиниваю-
щихся противоугонов;

б)	пути двустороннего приема поездов закрепляют в обоих направ-
лениях 28 парами пружинных или самозаклинивающихся противоуго-
нов (14/14);

в)	остальные пути — в зависимости от местных условий.

При рельсах длиной 12,5 м на главных и станционных путях число
пар пружинных или самозаклинивающихся противоугонов уменьшают
против приведенных норм вдвое, а при рельсах длиной 37,5 и 50 м соот-
ветственно увеличивают в 1,5 и 2 раза. Количество противоугонных
устройств допускается увеличивать сверх норм, если это требуется по
местным условиям для стабилизации пути.

§ 14. Балластный слой

Назначение и работа балластного слоя, требования к нему. Бал-
ластный слой, являющийся основанием для рельсовых опор, имеет сле-
дующее назначение:

равномерно распределять воспринимаемые от рельсовых опор на-
грузки на возможно большую поверхность основной площадки земля-
ного полотна;

оказывать достаточное сопротивление боковым и продольным
смещениям шпал под воздействием поездной нагрузки;

отводить поверхностные воды от рельсо-шпальной решетки и не до-
пускать капиллярного подъема влаги из грунтов земляного полотна
к рельсовым опорам;

амортизировать в определенной мере удары подвижного состава
из-за неровностей пути и неровностей на поверхности катания колес;

создавать возможность выправки положения рельсо-шпальной ре-
шетки в плане и профиле.

В соответствии с этим к балластным материалам предъявляются сле-
дующие требования: они должны быть достаточно прочными и устой-
чивыми, хорошо пропускать воду и при намокании не терять устойчи-
вости, це ухудшать своих качеств при многократном замораживании
и оттаивании, возможно меньше раздробляться от воздействия ме-
ханизмов и инструментов, не пылить при проходе поездов, не разду-
ваться ветром, не размываться дождями.
Для балластного слоя используют сыпучие, хорошо дренирующее
упругие материалы. Лучшими балластными материалами является
щебень из твердых каменных пород и щебень из валунов и гальки.
По обеспечению стабильности пути равноценным щебеночному явля-
ется асбестовый балласт. Существенно уступают ему карьерный гравий
и ракушка. Значительно менее, устойчив путь на песчаном балласте.

Зона распределения давления от шпалы в балЛастном слое посте-
пенно уширяется вниз,'поэтому в кажущемся на первый взгляд одно-
родном балластном слое фактически имеется более уплотненная часть
в виде обратного свода (на рис. 163 заштрихована).

Степень уплотнения балласта в балластной призме закономерно
изменяется в соответствии с изменением напряжений сжатия балласта
под изгибающейся ot нагрузки шпалой. Плотность балласта под шпа-
лой вдоль нее неодинакова, а именно: под рельсами балласт наиболее
плотен, а к концам и середине шпалы плотность его снижается. В се-
чении поперек шпалы давление по нижней постели ее распределяется
на балласт тоже неравномерно: оно больше всего по продольной оси
шпалы и уменьшается к краям постели. С увеличением расстояния
от постели шпаЛ в глубину балласта степень неравномерности напряже-
ний уменьшается. Полное выравнивание напряжений вдоль пути про-
исходит в балласте на большой глубине.

Эксперименты и теоретические исследования показывают, что, на-
пример, при количестве шпал 1600 шт/км, т. е. при расстоянии между
осями шпал 60 см, полное выравнивание напряжений происходит на
глубине-75 см под шпалами. Степень неравномерности становится не-
большой, а абсолютные напряжения в балластном слое — менее допус-
каемых на глубине примерно 40—45 см под шпалами.

Шпала никакого специального фундамента под собой не имеет и
все воспринимаемые ею от несущей конструкции усилия передает на
балласт, в который она заглублена (примерно на 15 см). В естественном
состоянии балласт, даже щебеночный, устойчиво нести передаваемую
на него нагрузку не может. Необходимо его уплотнять после отсыпки
и время от времени в процессе эксплуатации возобновлять это уплот-

. Рис. 163. Уплотненная часть балластного слоя под воздействием поездов:
ABBFB — до подъемки пути; A,CDF'ib — после подъемки и осадки пути
пение. Наиболее высокая и равномерная степень уплотнения достига-
ется при применении для этой цели специальных машин.

Из схемы, показанной на рис. 163, видна недопустимость сдвига
шпал угоном с их уплотненных постелей и важность выполнения
действующего правила об уплотнении балласта не только под шпалами,
но и в шпальных ящиках и на откосах балластной призмы после вся-
кой работы, связанной с разрыхлением балласта.

На этом же рисунке показано, что после высокой подъемки с уров-
ня ВВ до уровня C1D1 и подбивки пути шпалоподбойками или подби-
вочными машинами типа ШПМ или ВПР-1200 уплотненная часть бал-
ластного слоя имеет форму «стенки» вдоль нижней постели шпалы с по-
перечным очертанием АС^^. В силу закономерности распределения
давления в балласте вниз с уширением зоны сжатого балласта такая
форма его особо уплотненной части существовать длительно не может
и примет очертания примерно по линии AyCDF^ при этом шпала
осядет от уровня C1D1 до уровня CD.

Если балласт в шпальных ящиках и на откосах утрамбован плотно,
то эта осадка будет меньше и произойдет постепенно, плавно и равно-
мерно. Если же шпальные ящики и откосы-засыпать балластом рыхло,
то под одними шпалами особо уплотненная «стенка» будет раздавлена
первыми же поездами, под другими — частично, иногда под одним
концом шпалы осадка будет больше, чем под другим. В результате толь-
ко что отремонтированный путь приобретет грубые неровности и потре-
бует больших повторных выправок с подбивкой шпал. Отсюда же следу-
ет, что предпочтительнее применять такие машины, которые уплотняют
всю балластную призму (шагающий уплотнитель, машина ВПО-ЗООО).

Материалы балластного слоя и требования к ним. На каждый из ви-
дов балласта утвержден государственный стандарт. *

Щебень изготовляют дроблением изверженных и осадочных
твердых пород камня. До 1 января 1971 г. в путь укладывали щебень
по ГОСТ 7392—55 одной из следующих фракции: 25—70, 40—70,
25—40 и 15—40 мм. Фактически применяли в основном фракцию
25—70 мм.Мелкий щебень,получавшийся в процессе производства фрак-
ции 25—70 мм, использовали, как правило, для строительных работ.

Опыт применения щебня по этому стандарту и специальные иссле-
дования ЦНИИ МПС выявили существенные его недостатки. Форма
зерен щебня часто значительно отличается от куба, имеет вытянутую
формул многие щебенки проходят через отверстия сита длинной сторо-
ной перпендикулярно его сетке. В результате почти половина про-
сеянных зерен имела наибольший размер от 70 до 123—14 3 мм. Такой
балласт затруднял точную выправку пути по уровню, вызывал кро-
мочную подбивку шпал и, как следствие, большую неравномерность
упругих и остаточных осадок. Кроме того, при крупных щебенках сни-
жалось сопротивление поперечному сдвигу шпал.

При мелких фракциях щебня существенно снижалась вертикальная
устойчивость рельсо-шпальной решетки.

Лучшим оказался щебень фракции 25—50 мм.

На основании указанных исследований с 1 января 1971 г. на путе-
вой щебень введен .ГОСТ 7392—70. По этому стандарту предусмотрено
174
изготовление щебня двух основных фракций: с размерами зерен от
25 до 60 мм и от 25 до 50 мм. Допустимое-количество зерен с размерами
от 60 до 70 мм для первой фракции ограничено 5% и с размерами от
50 до 60 мм для второй фракции —10% по массе: частиц размерами
менее 25 мм допускается в каждой из этих фракций не более 5%, в
том числе частиц менее 1 мм — не,более 1%.

Новым стандартом предусмотрен выпуск щебня и фракции 5—25 мм
из мелкого дробленого материала изверженных и прочных осадочных
пород, получаемого в результате отсева от основных путевых фрак-
ций щебня. Этот мелкий щебень разрешается применять для балласти-
ровки станционных путей (за исключением приемо-отправочных), для
строительных работ и других целей.

Щебень из валунов и гальки по ГОСТ 7393—71
введен с 1 июля 1972 г. взамен применявшегося ранее сортированного
гравия; в этом щебне значительно увеличено содержание дробленых
частиц — не менее 70% по массе. (Дроблеными считают зерна, поверх-
ность которых околота более чем наполовину.)

Щебень из валунов и гальки выпускают двух основных фракций:
с размерами зерен от 25 до 60 мм и от 25 до 50 мм.

Зерен крупнее верхнего предела крупности, но не более 70 мм
в первой фракции допускается не более 5% общей массы щебня и раз-
мером более 60 мм во второй фракции — не более 10%. Зерен менее
25 мм в каждой из фракций допускается не более 5%, в том числе час-
тиц размером менее 0,1 мм — не боле- 1,5%.

Щебень из. валунов и гальки применяют наравне со щебнем из дроб-
леных скальных пород.

ГОСТ-7393 — 71 предусматривает также выпуск мелкого щебня
фракции от 5 до 25 мм только из изверженных и прочных осадочных
пород; в этом щебне должно быть дробленых зерен не менее 35 %*.
Этот щебень используют для балластировки станционных путей и
строительных целей.

Асбестовый балласт представляет собой отходы асбес-
тового производства, которые состоят из дробленых серпентинитов
мелких фракций с содержанием небольших количеств некоторых ми-
нералов несвободных несортовых волокон хризотил-асбеста.

Отходы асбестового производства пригодны для использования
в качестве асбестового балласта, если при просеивании их полные ос-
татки на контрольных ситах с различными отверстиями имеют сле-
дующие значения, % по массе (ТУ 32/ЦП-254—72):

Размер отверстий сит 25 мм	0
»	>	>12»	’ от 0 до 20
»	»	» 6 »	» 5 > 40
»	»	>1,6»	> 20 > 70
»	»	» 0,5 »	» 50 » 90
»	»	» 0,1 »	не менее 90

При этом в асбестовом балласте должно быть свободных волокон
асбеста, остающихся на сите с отверстиями 0,25 мм, не менее 0,8%
общей массы балласта, в том числе зерен размером менее 1,6 мм не ме-
нее 1,4% массы.
Асбестовый балласт способен сильно уплотняться (коэффициент
уплотнения призмы под шпалой 1,25—1,35)/

: Отличительной особенностью асбестового балласта является то, что
в процессе эксплуатации на его поверхности образуется корка, почти
нё. пропускающая воду.

Асбестовый балласт имеет достаточно высокую несущую способ-
ность, поэтому его применяют для балластировки главных и станцион-
ных путей действующей сети железных дорог и вновь строящихся ли-
ний наравне со щебеночным балластом.

На некоторых зарубежных дорогах применяют щебепь, полученный
дроблением металлургических шлаков. Крупность час-
тиц примерно та же, что и у щебня из каменных пород.

Карьерным г р .а в и е-м называют природную гравийно-
песчаную смесь, образовавшуюся в результате естественного разруше-
ния изверженных, осадочных или метаморфических пород. По ГОСТ
7394—70 в карьерном гравии должно быть частиц размером от 3 до
60 мм в количестве не менее 40% и не более 80% массы смеси и зерен
песка размером менее 3 мм до 0,1 мм в количестве не менее 20% и не бо-
лее 43% массы смеси. Допускаются отдельные зерна размером 60—
100 мм в количестве не более 5% массы смеси, а также зерна песка раз-
мером менее 0,1 мм в количестве до 4—6%, в том числе глинистых
частиц не более 0,5—1,0% (если содержание песка не менее соответ-
ственно 20—43%).

Положительным качеством гравийного балласта является его мень-
шая засоряемость, чем щебеночного. Поэтому в ряде случаев на стан-
ционных путях и на протяжении 100—200 км от мест погрузки угля и
руды (на выходах) применение карьерного гравия является целесообраз-
ным, если грузонапряженность на этих выходах не более
25 млн. ткм/км брутто.

Ракушка как балласт имеет местное значение; применение
ее оправдано на линиях с небольшой грузонапряженностью. Пригод-
ным в балластный слой по ГОСТ 7395—70 является ракушечник,
в котором частиц размером 0,5 мм и более крупных содержится не менее
50% общей массы.

В ракушке допускается содержание мелких частиц (обломки ра-
кушек, песок и др.) размером менее 0,1 мм в кЬличестве не более 6%
общей массы, в том числе глинистых частиц не более 1,5%.

Песчаным и гравийно-песчаным балластом^
служат природный, образовавшийся в результате естественного разру-
шения горных пород крупнозернистый песок и гравийно-песчаная
смесь. Этот материал согласно ОСТ 32-2—72 пригоден для «использо-
вания в качестве балласта как исключение, и лирь на малодеятель-'
ных линиях, если его состав соответствует следующим требованиям:

а)	содержание зерен размерами от 3 до 100 мм должно быть 0—80%
общей, массы, в том числе зерен размерами от 60 до 100 мм — от 0
до 10%;

б)	содержание зерен размером менее 3 мм допускается до 100%,
в том числе менее 0,5 мм — не более 49% (из, них зерен размерами ме-
нее 0,1 мм до 10%, в том числе глинистых частиц до 2%). у
• Содержание Частиц размером менее 0,1 мм может быть допущено
до 12%, если коэффициент фильтрации балласта не менее 3 м/сутки.

С 1.1 1979 г. введён новый ГОСТ 7394 — 77«Гравийный и гра-
вийно-песчаный балласты для железнодорожного пути», вместо
ГОСТ 7394—70 на карьерный гравий и ОСТ 32-2—72 на песчаный и
гравийно-песчаный балласт. * Этим стандартом предусматриваются
две разновидности балласта: гравийный и гравийно-песчаный.

Требования по этому стандарту мало отличаются от предыдущих.
Несколько ужесточено требование по гравийной разновидности в от-
ношении содержания мелких частиц, а именно требуется, чтобы зерен
мельче 0,63 мм было не более 27%; размер мелких зерен вместо ме-
нее 0,1 мм принят менее 0,14 мм.

При балластном слое из щебня между ним и земляным полотном
устраивают песчаную подушку. Обычно для подушки
используют годную часть прежнего песчаного или гравийного балласт-
ного слоя. Такая подушка толщиной не менее 20 см необходима для
увеличения общей толщины балластного слоя, а также для предот-
вращения взаимного проникания щебня в грунт земляного полотна, а
грунта земляного полотна —ъ щебеночный слой.

При земляном полотне из скальных грунтов, а также при земляном
полотне из частиц крупных или среднезернистых песков песчаную
подушку не устраивают.

Балластную призму из асбестового балласта, карьерного гравия,
ракушки делают однослойной.

Типовые поперечные профили балластной призмы. Ширину балласт^
ной призмы определяют из условия сохранения устойчивого положе-
ния ее и шпал в ней под поездными нагрузками и оставления достаточ-
ной ширины обочин земляного полотна. Толщину балластного слоя
под шпалой определяют с учетом достижения необходимого умень-
шения и выравнивания напряжений от давления подвижного состава,
передаваемого на него через шпалы (см. рис. 163).

Первоначально толщина слоя щебня под шпалой составляла 25 см
при деревянных и 30 см при железобетонных шпалах, а ширина плеча
балластной призмы (расстояние от торца шпалы до бровки призмы) —
15 см.

Действующие поперечные профили балластного слоя (табл. 16)
введены с 1964 г. В июне 1967 г. Министерством путей сообщения ут-
вержден альбом типовых поперечных профилей балластной призмы
с таблицами объемов расходуемого балласта.	' к

Поперечные профили балластной призмы дифференцированы в за-
висимости от грузонапряженности, рода балластных материалов,
плана линии (прямая или кривая), количества путей на общем земля-
ном полотне, скорости движения.

На рис. 164—167 приведено для примера несколько типовых по-
перечных профилей балластной призмы.

Типовыми профилями руководствуются при реконструкции, ка-
питальном и среднем ремонте, если путь ставят на щебень.

Верх щебеночного балластного слоя при деревянных шпалах на-
ходится на 3 см ниже верхней постели шпал на электрифицированных
Таблица 16

Размеры балластной призмы (в плотном сложении), см

Показатели	Типы верхнего строения пути		
	г	V  Особо тяже- лый (на щеб-, не или асбе- стовом балласте на подушке)	Тяжелый (на щебне или асбестовом балласте на подушке)	Нормальный (на щебне или асбе- стовом балласте на подушке, на асбестовом бал- ласте без по- душки, карьер- ном гравии или ракушке)
Толщина двухслойной х балластной призмы под подошвой шпалы при де- рё1Я1нных (числитель) и железобетон- ных (знаменатель) шпалах:  а) щебеночный слой или слой асбе- стового балласта	35/40	30/35	25/30 -
подушка из песчаного балласта	20/20	•20/20	20/20
б) щебеночный слой или слой асбе- стового балласта	30/35	25/30	-20/25 ''
йодушка из карьерного гравия, асбе- стового балласта, ракушки	25/25	25/25	25/25
Толщина балластной призмы пЪд по- - дошвой шпалы при однослойном бал- ласте и деревянных шпалах: а) асбестовый балласт	55	50	45
б) карьерный гравий или ракушка	—	—	45
Ширина плеча балластной призмы			
(расстояние от торца шпал до бровки откоса призмы) при всех видах бал- ласта	45	35	25
Крутизна откосов при балласте всех видов	1 : 1,5	’ 1 : 1,5	1 : 1,5
Объем щебня на 1 км при 1840 дере- вянных шпалах: однопутного участка	20Й0	1740	1430
двухпутного »	3940	3400	2880

Примечания. 1. Толщину балластного слоя в кривых измеряют под внутренней рель-
совой нитью.

2. При укладке шпал I типа по ГОСТ 78—65 (длиной 2,75 м) плечи балластной призмы
уменьшаются на 2,5 см с каждой стороны.

3. При нормальном типе верхнего Строения пути в кривых радиуса менее 600 м с наружной
стороны плечо увеличивают на 10 см.

4. На участках скоростного движения поездов (121—160 км/ч) применяется щебеночный бал-
ласт. Толщина слоя щебня при песчаной подушке 30/35 см, а при подушке из карьерного
гравия — 25/30 см; ширина плеча балластной призмы не менее 35 см; крутизна откосов
I : 1*75.

пли оборудованных автоблокировкой участках, а на остальных участ-
ках — в одном уровне с верхом шпал.

При железобетонных шпалах поверхность балластного слоя дела-
ется в одном уровне с верхом средней части шпал.

На эксплуатируемой сети при ширине земляного полотна, не со-
ответствующей размерам балластной призмы, указанным в табл. 16,
178’
326

Рис. 164. Типовой профиль балластного слоя из щебня на подушке из песчаного
балласта при деревянных шпалах типа I (ГОСТ 78—65) и нормальном типе верх-
него строения пути на прямой

1115

Рис. 165. Типовой профиль балластного слоя из щебня на подушке из песчаного
балласта при железобетонных шпалах при тяжелом типе верхнего строения -пути
на прямой

762

1193

Рис. 166. Типовой профиль балластного слоя из щебня на подушке из пёсчаного
балласта при железобетонных шпалах й тяжелом типе верхнего строения пути в
кривой при возвышении наружного рельса 135 мм

Рис. 167. Типовой профиль балластного слоя из щебня на подушке из песчаного
балласта при особо тяжелом типе верхнего строения пути при деревянных шпа-
лах типа I (ГОСТ 78—65) на прямой
и при отсутствии нормальных обочин производят необходимое ушире-
ние земляного полотна. При больших объемах работ по уширению
земляного полотна допускается уменьшение толщины щебеночного
балластного слоя, но не менее чем до 25 см при тяжелом и до 30 см при
особо тяжелом типе верхнего строения пути без уменьшения общей
толщины балластного слоя против установленного и пр’и сохранении
плеча не менее 25 см и обочины не менее 50 см. В случаях когда верх-
ний слой балластной призмы устраивают из асбестового балласта
вместо щебня, размеры его принимают такими же, как и при щебне
(см. рис. 164 — 167).

Поверхность балластной призмы из асбестового балласта плани-
руют с уклоном 7—8% от оси пути (на двухпутных линиях от оси меж-
дупутья) в сторону обочины во избежание застоя на ней воды.

На кривых двухпутных участках при возвышении наружных
рельсов внешнего и внутреннего путей до 100 мм допускается уст-
раивать балластную призму из асбестового балласта без уступа в меж-
дупутье, если позволяет габарит приближения строений.

Поперечные профили однослойной призмы из асбестового балласта,
карьерного гравия, ракушки, песчаного или песчано-гравийного бал-
ласта показаны на рис. 168.

Однослойную призму из асбестового балласта укладывают в тех
случаях, когда стоимость асбестового балласта на месте меньше пес-
чаного; в других случаях асбестовый бйлласт укладывают на песча-
ной подушке.

На двухпутных участках ширину балластной призмы в кривых уве-
личивают сверх 410 см на величину уширения междупутья в соответ-
ствии с габаритными нормами.

На главных путях станций, разъездов и обгонных
пунктов, на приемо-отправочных путях, предназначенных для бе-

S прямых

Рис. 168. Типовые профили однослойной балластной призмы из асбестового бал-
ласта, ракушки, песка и песчано-гравийного балласта:

А — уширение междупутья в кривых; В — ширина балластной призмы по верху в прямых!
е ~ плечо балластной призму; а — тол щи ria балласта под шпалой, измеряемая по оси внут-,
реп него рельса кривой; h — возвышение наружного рельса в кривых

180	'
зостапобочного пропуска поездов, а также на подъездных путях с гру-
зонапряженностью более 6 млн. ткм/км брутто в год (на участках, где
не производится маневровая работа) размеры балластной призмы и
фракции щебня должны быть такими же, как и на перегоне.

На других приемо-отправочных и прочих станционных путях, как
правило, применяют однослойную балластную призму — асбестовую,
гравийную, ракушечную, песчаную. Однако в связи с возросшей гру-
зонапряженностью и повышением осевых нагрузок и эти станционные
пути за последние годы стали эксплуатироваться более интенсивно;
возникла необходимость их усиления, и в первую очередь за счет
перевода на щебеночный балласт. Применять на станционных путях
щебень фракций 25—70, 25—60, 25—50 мм не всегда допустимо, так как
это в ряде случаев создает неудобства для работы обслуживающего
персонала станции. Поэтому Министерство путей сообщения поста-
новило, чтобы с 1971 г. такие пути в плановом порядке ставились на ще-
бень фракции 5—25 мм по ГОСТ 7392—70 или ГОСТ 7393—71. Раз-
меры балластного слоя и обочин земляного полотна на прочих стан-
ционных и подъездных путях должны быть следующими:

Толщина подушки из песка	20 см

Толщина слоя щебня под деревянной
шпалой ’	•	25 »

Плечо балластной призмы крайнего
или отдельно стоящего пути	25 »

Крутизна откоса (5алластной призмы 1 : 1,5
Разность отметок верха балластного
слоя смежных путей	не свыше -15 см

Ширина обочины около крайнего или
отдельно расположенного пути	50 см

v При подушке из карьерного гравия толщина слоя щебня может быть
уменьшена на 5 см, но общая толщина балластного сдоя должна быть
сохранена.	\

•При железобетонных шпалах толщина слоя щебня увеличивается
на 5 см. Все междупутья на станционных путях заполняют тем же
щебнем, которым балластируют путь. Однако при расстоянии между
осями смежных станционных путей более 6,5 м (а на подходах к стан-
циям и более 5 м) допускается устраивать балластный слой смежных
путей раздельным.

Защита щебеночного балласта от загрязнения. Балластный слой
с течением времени загрязняется. Часть загрязняющих материалов
попадает в балласт с проходящих поездов, особенно при перевозке
угля, руды и тому подобных материалов, а Также накапливается
в балласте вследствие измельчения его при подбивках. Интенсив-
ность такого загрязнения зависит от грузонапряженности линии.
Загрязняется балласт и от приносимой ветром дыли и органических
частиц, что зависит в основном от времени. Особенно быстро засоря-
ется щебеночный балласт.

В щебеночной балластной призме наиболее сильно загрязняется
щебень в верхней части шпальных ящиков, у боковых граней шпал
и у торцов, а также под подошвой, начиная от краев их к середине.
При карьерном гравии и ракушке более интенсивно загрязняемся
балласт непосредственно под шпалами.

В песчаном балласте засорители не могли бы проникнуть глубоко
через песок, как через фильтр; однако в процессе работы песчаного
балластного слоя частицы вокруг шпалы перемещаются, увлекая
с собой и загрязнители.

По мере накопления загрязненности ухудшаются дренирующие
свойства балласта. Установлено, что коэффициент фильтрации при
увеличении загрязненности балласта вначале хотя и снижается, но
остается еще в допускаемых пределах. Для щебня наибольший допу-
каемый процент загрязнения (содержание частиц мельче 25 мм) по мас-
се равен 30—35% (из них<>мельче 0,1 мм 5%); для карьерного гравия и
песка (частиц 0,1 мм и мельче) — 15%. Поделив наибольший допусти-
мый процент загрязненности при эксплуатации (за вычетом процента
мелких частиц в балласте при первоначальной его укладке) на ин-
тенсивность накопления загрязненности в балластном слое в год, полу-
чим срок службы щебня до очистки, а песка и гравия — до замены.

Защита балластного слоя от загрязнения заключается в профи-
лактических мероприятиях, проводимых в местах погрузки сыпучих
грузов, и в устройстве укрытий балластной призмы.

К профилактическим мероприятиям относятся: обметание рамы,
триангелей и тормозных устройств вагонов после, погрузки угля,
руды и других сыпучих материалов; исключение погрузки балласта
в вагоны и платформы, имеющие щели; сметание засорителей с асбесто-
вого, песчаного, гравийного и ракушечного балласта; уничтожение
травы опрыскиванием специальными химическими растворами или
своевременная ручная прополка ее там, где нет возможности применять
опрыскивание.

На участках интенсивного загрязнения балластного слоя отсы-
пают балластную призму из щебня с покрывающим слоем из асбес-
тового балласта (Урал, Сибирь). Покрывающий слой укладывают
толщиной не менее 20 см вместо щебня по всей поверхности приз-
мы (рис. 169).

Покрывающий слой из асбестового балласта при деревянных и
железобетонных шпалах допускается укладывать и под нижней пос-
телью шпалы на глубину 10 см по всей ширине балластной призмы;
таким образом, получается трехслойная балластная призма.

360

Рис. 169. Типовой поперечный профиль щебеночной балластной призмы с покры-
вающим слоем из асбестового балласта
Засорители с поверхности балластной призмы с покрывающим
слоем периодически убирают, а покрывающий слой пополняют до ус-
тановленных размеров.

На некоторых дорогах США для защиты от загрязнения щебеноч-
ную призму обрызгивают сверху горячими битумными мастиками.

Технико-экономические характеристики балластного слоя из раз
личных материалов. Щебень является лучшим видом балласта. До-
пускаемое давление на щебеночный балласт на 45% выше, чем на круп-
нозернистый песчаный балласт. Сопротивление горизонтальному пе-
ремещению шпал при щебеночном балласте тоже значительно выше,
чем при песчаном. Поэтому накопление остаточных деформаций в ще-
беночном балласте идет значительно медленнее, следовательно, и рас-
ходы на содержание и ремонт пути меньше. Так, при постановке пути
на щебень вместо песка нормы расхода рабочей силы на текущее со-
держание пути снижаются на 15—20%.

Щебеночный балласт требует пополнения в процессе эксплуатации
и ремонта пути в среднем примерно на 40% меньше, чем песчаный;
G замерзанием он в меньшей степени ухудшает свои упругие качества,
чем песчаный.

Эксплуатационным преимуществом щебеночного балласта является
и то, что он не пылит.

Все это делает выгодным применение щебня при грузонапряжен-
ности, начиная примерно с 10 млн. ткм/км брутто.

Некоторым, недостатком щебеночного балласта является его засоряе-
мость, особенно на линиях, где перевозятся в больших количествах
сыпучие грузы.

К настоящему времени на основных грузонапряженных магистра-
лях уже уложен щебеночный балласт, продолжается укладка его на
остальном протяжении сети.

На дорогах Западной Европы, США и других стран в качестве
балласта преимущественно применяют также щебеночные материалы
и гравий.

§ 15. Верхнее строение пути на мостах и в тоннелях

Рельсовый путь на мостах укладывают без балласта на деревян-
ных поперечинах (рис. 170, а и б), на щебеночном балласте и шпалах
(рис. 170, в) и без балласта на железобетонных плитах (рис. 170, г).

На отдельных мостах с большими металлическими пролетными
строениями укладывают путь и на металлических поперечинах.

По нормам и техническим условиям проектирования железных
дорог требуется, чтобы путь на всех малых мостах (длиной до 25 м),
на путепроводах и мостах, расположенных в пределах станций, на кри-
вых, на уклонах свыше 4°/оО, а также на всех каменных, бетонных и же-
лезобетонных сооружениях укладывался на щебеночном балласте.
Ширину балластного корыта поверху для однопутных мостов (см.
рис. 170г в) принимают не менее 3,6 м.

На двухпутных пролетных строениях ширину балластного корыта
увеличивают на величину, равную расстоянию между осями смежных
188
путей. В прямолинейных секциях балластного корыта на мостах
в кривых ширину балластного корыта увеличивают на величину, рав-
ную стреле кривой при хорде, равной длине секции.

На деревянных мостах (рис. 171, а) укладывают поперечины,
опиленные на два канта. При устройстве пути на балласте укладывают
попрогонам из брусьев сплошной дощатый настил (рис. 171, б). На ме-
таллических мостах (рис. 172) укладывают пропитанные чистооб-
резные брусья сечением преимущественно 20X24; при расстоянии
между осями продольных балок более 2 м (до 2,5 м) сечение мостовых
брусьев увеличивают до 22x26, 22x28 и 24 X 30 см.

Нормальная длина мостовых брусьев 3,2 м; брусья, на концах
которых устраивают тротуар, имеют длину 4,2 м.

Мостовые брусья располагают на расстоянии не более 15 см и
не менее 10 см в свету один от другого. Расстояния более 15 см не до-
пускаются, поэтому, даже в случае схода с рельсов колеса могут ка-
титься без резких ударов о брусья, которые могли бы вызвать'излом
брусьев и крушение на мосту.

На металлических мостах поперечины прикрепляют к продоль-
ным балкам или верхним поясам малых мостов лапчатыми болтами
(см. рис. 172), на головке которых имеются риски для контроля пра-
вильности положения лапки болта.

Во избежание сдвига брусьев поперек пути снизу в них делают
вырубку на ширину пояса балки, а против сдвига брусьев вдоль
пути по концам пролетного строения и примерно через каждые 5—10 м
на его протяжении брусья приболчивают к металлическим противоугон-
ным уголкам, .прикрепленным к продольным балкам. Чтобы не допу®-

Рис. 170. Конструкция пути на постоянных мостах:

а—без балласта на мостовых брусьях; б — то же при тротуарах на металлических крон*
штейнах-консолях; в— на балласте И шпалах в железобетбнном корыте; г — без балласТЪ
на железобетонных плитах
Рис. 171. Мостовое полотно на деревянных мостах:

балласта на поперечинах; б —с балластом н шпалами; / — болт; 2 — сжим; <? —под-
балка

Ф	м 7/7/7

Противоугонный. Лпп}
(охранный) Орис^нЬ
20*15см\ Немж

20*15сМ'

Дот 20*3см

0

220

(240)

голодна рельса^ ^нсебмм

11	11 u “1

болт момТГ/Нцг'!
Лопчатый болт №2мм

Лрибка не менее ОД см
а не Ооме Зсм

и и м '

ЖОМ

е)

Лротадоигрнный зоо
(охранный) брус, (ооо)
20*15см

^Лапчатый болт
й*22мм и

не менее 15о

220
(240)

Контруголок 150*100*14 ВруЯкаЗсм^

УР^^Доско. 20*3 см

и В UU U И И	-<----

болтй*?9мм I

Лапчатый болт й=22м

ВриОка. не менее ОЛсм
и не более Зсм

г)

490

40

60^0^90 ^80 ДО

Накладно.

<460*100*14
1*490

и и

Рис. 172. Мостовое полотно на металлических мостах с деревянными брусьями:
в — тип А (мостовой и противоугонный брусья прикреплены отдельными болтами); б —
тип Б (мостовой и противоугонный брусья прикреплены одним болтом); в — мостовое по-
лотно с контруголками вместо контррельсов; г — деталь стыка противоугонных (охранных)
брусьев; д — деталь стыка противоугонных (охранных) уголков; е -»стык-накладка проти-
воугонного уголка
тит£ сдвига вдоль пути остальных брусьев, их соединяют противоугон-
ными брусьями, которые укладывают вдоль пути на расстоянии 300—
400 мм от путевых рельсов и скрепляют с каждым брусом болтами и
врубкой.

Противоугонные брусья имеют и другое назначение — направлять
сошеДшиё d рельсов колеса, если не сработает контррельс, поэтому их
называют также охранными.

Цутс> на балласте имеет ряд преимуществ перед путем на, брусьях:
путь на мббту И ПбДХбДйх К Яёму йбЛубается однородным, -что очень
удобно в эксплуатационном отношении, и более экономичным, так как
шп^ды дешевле, чем брусья; путь на балласте безопасен в пожарном
отношении; мосты с укладкой пути на балласте можно располагать
при любом уклоне продольного профиля и любом радиусе кривой.

На путепроводах при пути на балласте расположенный внизу
путь защищен от засорения.

Толщину щебеночного балласта на мостах и путепроводах прини-
мают, как правило, не менее 25 см при деревянных и 30 см при железо-
бетонных шпалах, считая от нижней их постели до верха защитного
слоя над изоляцией. Для.удобства смены шп^л борт балластного ко-
рыта располагают не менее чем на 20 см ниже уровня подошвы рельса.

На подходах к мостам независимо от рода балласта, принятого
на данной линии, путь укладывают на щебеночном балласте на длине
с каждой стороны: не менее 30 м на подходах к малым мостам; не менее
100 м на подходах к средним мостам (длиной 25—100 м) и не менее
200 м на подходах к большим мостам (длиной более 100 м). Этим дости-
гается лучшая устойчивость пути и уменьшается засорение пылью
конструкций моста при проходе поездов.

На линиях с грузонапряженностью более 10 млн. ткм/км брутто
в год, на мостах и в тоннелях длиной более 300 м, на всех мостах с раз-
водными пролетами и на участках со скоростями движения более
100 км/ч, а также на подходах к ним на протяжении не менее 200 м
в каждую сторону укладывают рельсы не легче типа Р65, а на линиях
с грузонапряженностью до 10 млн. ткм/км брутто в год—рельсы
типа Р50.

На всех мостах и путепроводах при длине их более 25 м или при
расположении на кривых радиуса менее J000 м на всем протяжении
моста или путепровода внутри колеи укладывают, контррельсы и
контруголки, препятствующие отклонению колес в сторону в случае
схода на мосту. Контруголки сечением не менее 160 X100 X 14 или
150X 100X16 мм укладывают в основном на больших мостах, а также
на мостах с ездой поверху при большом расстоянии между фермами.
Кроме того, контррельсы укладывают на путях, проходящих под
путепроводами, если расстояние от оси пути до стоек путепровода
менее 3 м.

Контррельсы или контруголки пришивают на расстоянии 220—
240 мм от внутренних граней головок путевых рельсов и концы их
за Мостом сводят вместе в виде челнока, заканчивающегося башмаком
(рис. 173). Челноки служат для улавливания колес и направления их
в желоб между рельсом и контррельсом в случае схода перед мостом.
185
Рис. 173. Соединение контррельсов перед мостом (тротуары и перила не показаны)

Мостовое полотно на металлических поперечинах устраивают
по специальным проектам.

На мостах, расположенных на кривых, возвышение наружного
рельса при езде на поперечинах достигается установкой пролетных
строений с поперечным наклоном или в крайнем случае укладкой дере-
вянных прокладок толщиной до 4 см и длиной до 1 м, прикрепляемых
к брусьям снизу.

При изменениях температуры длина металлических пролетных
строений также изменяется. При большой длине пролетных строений
укорочение их мож^т вызвать разрыв стыков, расположенных над
подвижными концами их. Во избежание этого в рельсовых нитях
над подвижными опорами мостов при температурном пролете более
100 м укладывают уравнительные приборы (рис. 174).

Температурным пролетом называют расстояние
между смежными неподвижными опорами многопролетных мостов или

Рис. 174. Уравнительный прибор с подвижными усовиками
между неподвижной опорой и шкафной частью устоя с подвижной
опорой. Это расстояние определяет величину продольных перемещений
концов пролетных строений от колебания температуры и воздействия,
поездной нагрузки.	•

В уравнительном приборе по каждой рельсовой нити имеются
остряк и рамный рельс, которые могут взаимно перемещаться по длине
на необходимом протяжении, не давая разрыва рельсовой нити и
не вызывая чрезмерного изменения ширины колеи. Рамный рельс и ост-
ряк смонтированы на листах-лафетах в направляющих боковых огра-
ничителях.

В контррельсах и контруголках оставляет соответственный зазор
в стыке над подвижными опорами; перекрывающие такой стык накла-
дки имеют болты лишь с одного конца.

На мостах и в тоннелях рекомендуется укладывать бесстыковой путь.

Сварка стыков электроконтактным способом обязательна в следую-
щих случаях:

а)	на мостах с уравнительными приборами в пределах температур-
ного пролета;

б)	на всех мостах длиной менее 30 м;

в)	в местах, расположенных ближе 2 м от концов главных ферм или
прогонов, от шкафных стенок, а в арочных мостах — от деформацион-
ных швов и замка свода.

Впредь до сварки временно разрешается заглушать стыки пос-
тановкой вкладышей в отверстия для болтов, кроме мостов со слабыми
пролетными строениями и опорами, на которых устройство несварных
рельсовых стыков в местах, указанных в п. «в», не допускается.

> . Передача угона с подходов на мост не допускается. В соответствии
а этим угон пути стремятся полностью ликвидировать на подходах
к мосту с каждой стороны установкой противоугонных приспособле-
ний. Противоугоны на мостах ставят, как исключение, только в слу-
чая^, когда при полном закреплении пути на подходах наблюдается
угон пути в пределах самого моста.

В тоннелях, как правило, укладывают путь на железобетонные
шпалы; эпюру шпал принимают на одну ступень выше, чем в пути
на данном перегоне. В тоннелях длиной более 300 м укладывают бес-
стыковой путь. Балласт применяют щебеночный толщиной слоя не ме-
нее ?5 см. В тоннелях сооружают также путь и по специальным про-
ектам на жестком основании с упругими скреплениями. В остальном
верхнее строение пути в тоннелях укладывают такое же, как и на
примыкающих участках пути/

§ 16. Длинномерные рельсы и бесстыковой путь

Значительная часть затрат труда (до 40%) и материалов на содер-
жание и ремонт пути связана с наличием рельсовых стыков. Сроки
службы шпал, балласта в стыках ниже, чем на протяжении рельса.
Наличие стыков увеличивает сопротивление движению поезда, поэ-
тому сокращение количества их в пути дает большой технико-эконо-
мический эффект.
При изменении температуры рельс изменяет длину, поэтому раз*
меры болтовых отверстий в рельсах делают большими, чем диаметр
болтов. - При нормальных размерах болтов, отверстий и расстояний
между ними возможно изменение величины зазора между торцами
рельсов от 0 до 21 мм.

Фактическая величина удлинения или укорочения рельсов не-
сколько меньше теоретической, так как силы трения от зажатия кон-
цов рельсов в стыковых накладках и трения в промежуточных скреп-
лениях стремятся удержать рельс на месте. Вследствие этого, когда
рельс удлиняется от повышения температуры, он испытывает сжатие,
а когда укорачивается от понижения температуры, испытывает рас-
тяжение. .

Если фактические перемещения концов рельсов, вызванные изме-
нением температуры, полностью компенсируются за счет стыкового
зазора, то такой рельс считают рельсом нормальной'длины; при самой
высокой температуре зазоры у таких рельсов могут стать равными ну-
лю, при самой низкой — 21 мм..

Если длина рельса такова, что для компенсации ее температурного
изменения нормального размера стыкового зазора недостаточно и пол-
ное раскрытие или смыкание зазора наступает раньше, чем темпера-
тура рельса достигнет соответственно минимума или максимума, то
такой рельс называют длинномерным для данных
условий.

Чем длиннее рельс, тем большую силу трения в промежуточных
скреплениях приходится преодолевать средней его части при удлине-
нии или укорочении, когда изменяется его температура.

При этом температурная сила, сжимающая или 'растягивающая
середину рельса, равна сумме силы трения в стыке Рст и сил трения
в промежуточных скреплениях на протяжении половины длины ~

рельса, равных PCH-g-» где ^ск — сила трения в промежуточных скреп-
лениях, приходящаяся на единицу длины рельса.

По мере увеличения длины рельсовой плети наступает момент, ког-
да средняя часть плети уже не может преодолеть сопротивления
в скреплениях и, следовательно, не может изменять длину; при коле-
баниях температуры смещаются только концевые части плети.

Плеть, у которой температурные деформации (удлинение или уко-
рочение) распространяются только на концевые участки, а средняя ее
часть не может изменять длину при изменении температуры, называют
бесстыковой рельсовой плетью (рис. 175).

Рие. J75. Эпюра температурных сил в бесстыковой плети:

Л —часть, не изменяющей своей длины при изменении температуры;.	— сила треная

в стыке; Рек — сила трения в промежуточных скреплениях 1
Основным отличием бесстыкового пути от звеньевого является на-
личие в рельсовых плетях значительных продольных усилий, вызы-
ваемых изменениями температуры. При повышении температуры рель-
совых плетей по сравнению с температурой их закрепления в них
возникают продольные силы сжатия, при понижении температуры —
силы растяжения.

Эти силы численно равны силам, которые понадобилось бы прило-
жить к свободной от закрепления плети, чтобы сжать или растянуть
ее настолько, насколько она должна была бы, но не может удлиниться
и укоротиться вследствие изменения температуры. Расчет показывает,
что эти силы вызывают напряжения сжатия или растяжения в рельсо-
вой плети 24,5 • 10”5 Па (25 кгс/см2) на каждый градус повышения
или понижения температуры рельсовой плети по сравнению с темпе-
ратурой ее при укладке (закреплении).

Поэтому при проектировании бесстыкового пути из допускаемых
в рельсах напряжений 3432 • 10б Па-(3500 кгс/см2) вычитают наиболь-
шее напряжение, которое может возникнуть под поездной нагрузкой
ок, умноженное на коэффициент запаса 1,3. Полученная разница опре-
деляет допустимую величину температурных напряжений. Поделив
эту разницу на 24,5 • 105 Па (25 кгс/см2), получим то наибольшее коли-
чество градусов (при нагревании Д/с и при охлаждении Д/р), на кото-
рое температура рельсовой плети может отличаться от ее температуры
при закреплении. '	А

_ А, 3432-105—1,3(ГК т-т

Так, Д/р = -----24 5-1б6'~ ’ ПРИ этом учитывают, что в ясную погоду

от нагрева солнцем температура рельса может превышать температуру
воздуха до 20° С.,

Кроме расчета на прочность, при сжатии плетей, происходящем ле-
том, проверяют еще и степень устойчивости пути против температурно-
го выброса.

В зависимости от плана участка, типа рёльсов, конструкции скреп-
лений, шпал, балласта в каждом конкретном случае наибольшее коли-
чество градусов Д/с, на которое можно допустить повышение темпе-
ратуры рельсовой плети по сравнению с ее температурой при укладке,
определится или из условия прочности,^ или из условия устойчивости
в зависимости от того, какая из этих величин окажется меньше.

.При укладке бесстыкового пути должно быть соблюдено условие
(рис. 176, а)

*	[Т] < Гл,

где [Т] — допускаемая годовая амплитуда колебаний температуры
рельса бесстыкового пути;

ТА — годовая амплитуда колебаний температуры рельса по мест-
ным УСЛОВИЯМ (ОТ TmlQ ДО Тщах).

При этом

IT] = Д/р + Д/с - [Д/31,	(19)

где [Д/31 — интервал изменения температуры рельсов, в пределах
которого допускается производить работы по закреплению
рельсовой плети в пути (не менее 10° С).
Рис. 176. Температурные
диаграммы бесстыкового
пути:

а — температурно-напряжен-
ного типа; б — с периодиче-
ской разрядкой напряжений;
т — зона колебаний темпе-
ратуры при осенней разряд-
ке температурных напряже-
ний; « — зона колебаний
температуры при весенней
разрядке температурных на-
пряжений

а)

Г)

AtC

Tfnin

Ats.

—

£tp-

Температура,
r^bCa-

Т/ГНИ

Темпера^
тура

_ реяьыь

1/пах



Такой температурно-напряженный беееты к о-
в о й путь наиболее эффективен, так как не требует сезонных
разрядок температурных напряжений.

. Если годовая амплитуда колебаний температуры рельса Та так
велика, а допустимые пределы изменения темперетуры плети Д/р и Д/е
так малы, что интервал изменения температуры в процессе укладки
Д/3 не получается или получается менее 10° С, то применяют темпе-
ратурно-напряженный бесстыковой путь с пе-
риодической разрядкой напряжений.

При таком4 пути годовую амплитуду колебаний температуры рель-
совой плети делят на части (рис. 176, б)., Весной и осенью ежегодно
плеть освобождают от закрепления и имеющиеся в ней температурные
напряжения ликвидируют.

В соответствии с большими продольными силами, возникающими
в бесстыковой рельсовой плети при изменениях температуры, к такой
конструкции пути предъявляются повышенные требования. Рельсы
применяют с необходимым запасом прочности для воспринятиясуммар-
ных напряжений от поездной нагрузки и изменений температуры.
Перед укладкой бесстыкового пути пучины, просадки ликвидируют,
другие неустойчивые места'земляного полотна оздоровляют; толщину
балластного слоя приводят в соответствие с типом верхнего строения;
шпалы укладывают железобетонные или деревянные типа I в коли-
честве не менее 1840 шт/км в прямых и пологих кривых и 2000 шт/км
в кривых радиуса 1200 м и менее при скоростях движения поездов
до 120 км/ч и радиуса до 2000 м при скоростях выше 120 км/ч. Скреп-
ления применяют раздельные: при железобетонных шпалах — КБ<
ЖБ, при деревянных—Д2, Д4 или другие с постоянным прижатием
рельсов к подкладкам, обеспечивающим погонное сопротивление
сдвигу рельсовой нити вдоль пути (25—30 кгс/см) 24,5-103—
29,4 • 103 Н/м.

Длина рельсовых плетей зависит от расположения изолирующих
стыков и других местных условий и, как правило, равна 800 м (но не ме-
нее 250 м). Такая длина определена из условий транспортировки бес-
стыковых рельсовых плетей, которые сваривают на рельсосварочных
предприятиях и перевозят на составах из платформ, оборудованных
роликами. Длина плетей соответствует наиболее распространенной
длине станционных'путей.
Каждую пару сварных плетей нумеруют по порядку их укладки.
Номер плети наносят масляной краской на внутренней стороне шейки
рельса (со стороны оси пути) на каждом конце плети. Правую и левую
плети (по счету километров) обозначают буквами П и Л. Рядом с номе-
ром плети масляной краской указывают ее длину при температуре
+20° С в метрах с точностью до второго знака после запятой.

При измерении длины плети при другой ее температуре следует
вносить поправку А/ на влияние разницы фактической температуры пле-
ти сравнительно с температурой 20° С. Эту поправку (в см) определя-
ют по формуле

А/ = 0,001181(20—0,	(20)

где L — длина плети, измеренная при данной температуре, м;
t — температура плети в момент измерения ее длины, °C.

В плане бесстыковой путь укладывают на прямых и кривых участ-
ках радиуса не менее 500 м; ведутся исследования возможности уклад-
ки бесстыкового пути й на кривых меньшего радиуса. Рельсовые плети
для бесстыкового пути сваривают из рельсов типов Р50, Р65 и Р75
без болтовых отверстий. В концевых частях плетей имеются болтовые
отверстия. Если рельсы не являются термически упрочненными по
всей длине, то при сварке в бесстыковую плеть берут рельсы с неза-
каленными концами, за исключением концов плети.

В целях компенсации изменений длины концевых частей рельсовых
плетей при колебаниях температуры между концами плетей уклады-
вают уравнительные рельсы.

Такие рельсы укладывают в количестве трех пар длиной по 12,5 м,
если соединяемые полуплети имеют в сумме длину 600 м и более, или
двух пар, если длина двух полуплетей менее 600 м. При необходимости
устройства изолирующего стыка укладывают по четыре пары уравни-
тельных рельсов и изолирующий стык располагают между второй и
третьей парами уравнительных рельсов. При применении изолирую-
щего рельса с клееболтовым стыком в середине укладываются три
пары уравнительных рельсов, Из них средний длиной 12,5 м изоли-
рующий.

Уравнительные рельсы дают возможность при необходимости про-
извести разрядку температурных напряжений, когда это требуется
для ремонта пути или по правилам содержания бесстыковой плети.

В путь с сезонными разрядками напряжений на зиму укладывают
уравнительные рельсы длиной по 12,5 м, а на лето — укороченные
(отдельные рельсы или все в зависимости от температуры) длиной
12,46; 12,42; 12,38 м. Когда в пути лежит комплект уравнительных
рельсов по 12,5 м, то в запасе на стеллажах хранят комплект укоро-
ченных, и наоборот.

Кроме того, в покилометровом запасе лежит еще рельс длиной от 8
до И м на случай работ по восстановлению рельсовой плети при об-
наружении в ней недопустимого дефекта.

Стыковые болты устанавливают высокопрочные .из стали с преде-
лом прочности не менее 784 • 10? Па (80 кгс/мм2). Гайки болтов затяги-
вают до отказа механическим ключом при крутящем моменте не менее
192
392,27 Н • м (4000 кгс • см) или ручным гаечным ключом с удлиненной
до 1 м рукояткой.

В местах примыкания рельсовых плетей, лежащих на железобе-
тонных шпалах, к плетям, лежащим на деревянных шпалах, а также
к стрелочным переводам и мостам на деревянных брусьях в концевой
части плети, лежащей на железобетонных шпалах, вместо этих шпал
'на протяжении 6—6,5 м укладывают деревянные шпалы.

Шпалы по длине плети раскладывают равномерно: при 1840 шт/км
расстояние между осями шпал получается 54,3 см, при 2000 шт/км —
50 см.

На искусственных сооружениях с мостовым полотном на балласте
бесстыковой путь укладывают, как в обычных условиях.

На металлических мостах с мостовыми брусьями при суммарной
длине пролетных строений до 33 м рельсовые плети укладывают, как
обычно, но к мостовым брусьям рельс прикрепляют скреплениями,
которые не защемляют его и обеспечивают зазор 1,5—2 мм, а следова-
тельно, да^от возможность свободного продольного температурного
перемещения пролетного строения. Концы рельсовых плетей распола-
гают за пределами моста на расстоянии не менее 100 м от шкафной
стенки опоры.

На металлических мостах с пролетами длиной, свыше 33 м и до-
лотном на мостовых брусьях рельсовые плети укладывают с уравни-
тельными приборами в подвижных концах каждого температурного
пролета или вместо плетей укладывают рельсы нормальной длины.

Технико-экономическая эффективность бес-
стыкового пути определяется тем, что при небольших
дополнительных затратах на его устройство существенно уменьша-
ются расходы по текущему содержанию пути, затраты на ремонт пути
и материалы, снижаются расходы, связанные с сопротивлением дви-
жению поездов, в части, зависящей от наличия,стыков.

По исследованиям МИИТа, сроки окупаемости дополнительных за-
трат на бесстыковой путь составляют 1,5—1,8 года.

Наряду с этим применение бесстыкового пути улучшает условия
безопасности и плавности движения поездов.

§ 17.	Перспективы развития верхнего строения пути

Основными условиями, определяющими дальнейшее развитие и
усиление верхнего строения пути, являются: рост сил воздействия под-
вижного состава на путь1 (повышение грузонапряженности, осевых и
погонных нагрузок, веса и скоростей движения поездов) и необходи-
мость приведения пути в соответствие с эксплуатационными возмож-
ностями новых видов тяги, необходимость дальнейшего повышения
производительности труда и снижения стоимости единицы перевозоч-
ной работы.

Все это требует обеспечения стабильности земляного‘полотна, уси-
ления и совершенствования конструкции верхнего строения для обеспе-
чения бесперебойности и безопасности движения в осложнившихся
7 Зак 673	-	193
условиях работы пути при наименьших затратах труда, материалов и
денежных средств.

Дальнейшее повышение скоростей движения пассажирских по-
ездов требует проведения ряда специальных мер по совершенствованию
устройства пути, в том числе увеличения радиуса крутых кривых,
что весьма эффективно в отношении улучшения условий эксплуатации
пути, подвижного состава, движения поездов.

Повышение осевых и погонных нагрузок на путь, рост грузонапря-
женности, т. е. частоты приложения нагрузок, значительно увеличи-
вают напряженность работы основной площадки земляного полотна.
Поэтому наряду с мерами укрепления земляного полотна в местах, под-
верженных оползням, обвалам, размывам, все большее значение приоб-
ретает повышение несущей способности грунтов основной площадки
и ликвидация неравномерного пучения пути.

Из года в год повышается масса укладываемых в путь новых рель-
сов; возрастает протяжение бесстыкового пути и пути на железобе-
тонных шпалах; начато опытное внедрение бесстыкового пути и при
костыльном скреплении, для чего утверждены временные технические
условия; завершается постановка пути .на щебеночный и асбестовый
балласты. При этом ведутся экспериментальные и научно-исследова-
тельские работы по повышению прочности и устойчивости конструк-
ции уравнительных пролетов бесстыкового пути, которые в настоя-
щее время существенно снижают общую его эффективность из-за боль-
шого объема работ по их содержанию и ремонту.

Наряду с этим ведутся исследования и в отношении возможности,
удлинения бесстыковых плетей до протяжения целых блок-участков
изучается степень продольной устойчивости таких плетей: отрабаты-
вается организация работ по их сварке, содержанию и ремонту, а так-
же в целом по видам ремонта путй на таких участках.. Протяжение
плетей, имеющих длину, равную длине блок-участка, составляет пока
около 300 км.

Принимаются меры по дальнейшему повышению стойкости элемен-
тов верхнего строения пути в целях увеличения срока их службы.
Для этого все шире применяют термическую обработку (закалку)
рельсов по всей длине, шлифовку рельсов в пути рельсошлифовальны-
ми поездами, комплексный ремонт старогодных материалов и их пов-
торное использование. Намечено дальнейшее широкое применение
сварки и наплавки в путевом хозяйстве и ряд других мер.

Проводимыми и разрабатываемыми мерами по повышению качества
рельсов и улучшению условий работы их в пути стремятся обеспечить
возможность пропуска по ним тоннажа до первой перекладки не менее
1,5 млрд, ткм/км брутто на прямых и не менее 800 млн. ткм/км на кри-
вых участках пути, т. е. поднять стойкость рельсов примерно в 9,5 ра-
за против существующей. Этого требует высокая и продолжающая
возрастать грузонапряженность.

Одной из важнейших неотложных задач считается совершенство-
вание конструкции промежуточных рельсовых скреплений. Приме-
няемая конструкция скреплений костыльного типа для деревянных
щпал ограничивает возможности повышения срока службы этих шпал
194
Рис. 177. Путь на плитном железобетонном блочном основании

и не обеспечивает должной стабильности рельсовой колеи. Конструк-
ция скреплений типа КБ для железобетонных шпал слишком многоде-
тальна и недостаточно упруга; кроме того, скрепления типов КБ иЖБ
являются болтовыми конструкциями со всеми вытекающими отсюда
отрицательными прследствиями в отношении необходимости выполне-
ния трудоемких работ по их. периодической смазке и подтягиванию.

В настоящее время ведутся работы по проверке в эксплуатируемом
пути и доводке конструкции новых пружинных промежуточных скреп-
лений (в том числе наиболее перспективных — безболтовых) для мас-
сового применения взамен типовых скреплений.

Типизацией верхнего строения пути (см. табл. 9) для линий с грузо-
напряженностью более 75^ млн. ткм/км брутто в год предусмотрен
только один тип верхнего строения с рельсами Р75. В то же время наи-
большая грузонапряженность достигает.уже в настоящее время 160—
180 млн. ткм/км брутто, а в будущем возрастет и более. Очевидно, что
в таком большом диапазоне грузонапряженности не может быть доста-
точно эффективным один и тот же тип верхнего строения пути. Дальней-
шее усиление элементов обычной конструкции особо тяжелого типа

верхнего строения пути не дает не-
обходимого эффекта.

Несомненно, для особо высо-
кой грузонапряженности требует-
ся новая, более стойкая в эксплуа-
тации конструкция верхнего строе-
ния пути.

Уже несколько лет проходит
испытания путь с подрельсовым
основанием в виде железобетон-
ных блоков различных конструк-
ций. В ближайшие годы намечено
завершить проверку в пути улуч-
шенной конструкции верхнего
строения пути на железобетонных
блоках и, что особенно важно,
упругих конструкций промежуточ-
ных скреплений к ним.

7*

Рис. 178. Путь на малогабаритных pjp
мах типа МГР-2 с шириной лежнейои
части 60 см

195
Наряду с этим производятся поисковые научно-исследовательские
работы по созданию новой конструкции пути эстакадного типа.

Положительные результаты получены при испытании конструкции
пути с подрельсовым основанием в виде сплошнь/х плит и с укрытием
от загрязнения щебня в междупутье и на откосах балластной призмы
горячим асфальтом (рис. 177).

Предварительные расчеты специалистов показывают, что дополни-
тельные затраты на устройство пути- на сборном железобетонном
основании по сравнению с укладкой наиболее мощных элементов
прежней конструкции на особо грузонапряженных линиях оку-
паются примерно в течение 7 лет за счет экономии в расходах на
содержание и ремонт пути, а также за счет уменьшения стесненно-
сти движения поездов при производстве путевых работ и снижения
сопротивления движению поездов.

Задача создания пригодной для широкого внедрения новой кон-
струкции верхнего строения пути для линий и участков с грузонапря-
женностью выше 100 млн. ткм/км брутто в год, в зонах интенсивного
пригородного движения, а также на участках с меньшей грузонапря-
женностью, но с интенсивной засоряёмбстью балласта считается
крайне неотложной.

Проверяется на опытных участках конструкция железобетонного
основания в виде малогабаритных рам (рис. 178). Испытываются
два варианта: МГР-1 с расходом бетона 0,32 м8 и МГР-2 — 0,24 м8
па 1 м пути. Эти рамы требуют на 35—80% больше расхода бетона, чем
для железобетонных шпал, но это окупается большей устойчивостью
пути. Так, при рамах МГР-1 неравномерные деформации рельсового
пути в стыках накапливаются в 6—8 раз медленнее. Изучается вопрос
о технико-экономической эффективности цх применения, в частности
в уравнительных пролетах бесстыкового пути.

В ЦНИИ МПС с 1971 г. ведутся исследования, по повышению
устойчивости балластной призмы за счет ее омоноличивания различны-
ми- вяжущими материалами.

На опытных участках испытывается конструкция балластной
призмы, у которой обрабатывается вяжущим материалом слой щебня
толщиной 20 см под подошвами шпал. Поверх этого слоя укладывается
выравнивающий слой мелкого щебня (или асбестового балласта) тол-
щиной 5—8 см, при помощи которого производится выправка пути.
На участках, подверженных загрязнению, по поверхности балласт-
ной призмы укладывается слой мелкого щебня, обработанного вя-
жущим.	' •

В качестве' вяжущих материалов испытываются: резино-битумная
мастика, битум, латекс. Предварительные результаты экспериментов
положительные, особенно при применении латекса и горячего битума.
Остаточные деформации в балластной призме, обработанной вяжу-
щими веществами, накапливаются в 3—9 раз медленнее.

При положительных результатах доводки такого омоноличивания
балластного слоя оно может быть применено, в частности, для повыше-
ния стабильности пути в зоне уравнительных рельсов бесстыкового
пути.
Глава 1П

ВЗАИМОСВЯЗЬ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПУТИ
И ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

§ 18.	Габариты

Габариты и габаритные расстояния. Вдоль пути в непосредственной
близости от него расположены разнообразные сооружения и устрой-
ства, необходимые для работы железной дороги: платформы, здайия,
сигналы, путевые и сигнальные знаки, устройства связи, переводные
механизмы стрелок, опоры электроосветительной сети, опоры контакт-
ной сети и др. Над путем в необходимых местах расположены провода,
пешеходные мосты, путепроводы. На многих мостах путь проходит
внутри пролетного строения. На пути устроены.настилы переездов,
вдоль путей размещают грузы, предназначенные для погрузки или
сложенные после выгрузкй.

Для безопасности движения поездов требуется, чтобы локомотивы,
вагоны, грузы на открытом- подвижном составе не могли задеть за ка-
кое-либо сооружение или устройство. Поэтому все сооружения у пути
или над путем размещают не ближе строго определенных расстояний,
которые устанавливаются предельным контуром, называемым габари-
том приближения строений. Контур, за предел которого не должны
выходить части подвижного состава, называют габаритом подвижного
состава. *

Специальные габаритные нормы, или кратко габариты, определяют
взаимозависимость размеров подвижного состава, пути и сооружений.
Вместо действовавшего с января 1960 г. Государственного стандарта
9238—59 введен с 1 июля 1973 г. новый ГОСТ 9238—73 «Габариты
приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи
1520 (1524) мм (для линий со скоростями движения поездов не свыше
160 км/ч)». Этот государственный стандарт распространяется на же-
лезные дороги колеи 1520 мм (для новых линий) и колеи 1524 мм (для
существующих линий впредь до окончания перевода их на колею
1520 мм).

Габаритом приближения строений (рис. 179)
железных дорог называют предельное поперечное перпендикулярное
оси пути очертание, внутрь которого, помимо подвижного состава, не
должны заходить никакие части сооружений и устройств, а также
лежащие около пути материалы, запасные части и оборудование, за
исключением частей устройств, предназначенных для непосредствен-
ного взаимодействия с подвижным составом: вагонных замедлителей
в рабочем состоянии, контактных проводов с деталями крепления, хо-
ботов гидравлических колонок при наборе воды и др., при условии,
что положение этих устройств во внутригабаритном пространстве увя-
зано. с положение^ определенных частей подвижного состава, с кото-
рыми они могут соприкасаться, и что они he могут соприкасаться
с другими элементами подвитого состава.

Габаритом.подвижного состава железных дорог
называется предельное поперечное перпендикулярное оси пути очер-
тание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться установлен-
ный на прямом горизонтальном пути как в порожнем, так и в нагру-
женном состоянии не только новый подвижной состав, но и подвижной
состав, имеющий максимальные допуски и взносы, за исключением
бокового наклона на рессорах.

Между габаритом приближения строений и габаритом подвижного
состава имеется свободное пространство определенной величины. Это

при колее 1520 мм а1=Ь70 мм, а->=7(Л) мм; при колее 1524 мм О1=«672 мм, а2=762 мм; б—о —
линия приближения всех вновь строящихся сооружений и устройств, кроме расположенных
на путях, электрификация которых исключается даже при электрификации данной линии?
1—11—111 — для перегонов, а также путей на станциях (в пределах искусственных соору-
жений), -на которых не предусматривается стоянка подвижного состава; 1а—Па—Ша—/Va—
линия приближения сооружений и устройств для остальных путей станций (в числителе—*
для контактной подвески с несущим тросом, в знаменателе— для контактиой подвески
без несущего троса); х—х—х — линия приближения сооружений и устройств на путях,
электрификация которых исключена даже при электрификации данной линии; — • — • —
линия приближения зданий, сооружений и устройств (кроме мостов, тоннелей, галерей и
платформ), расположенных с внешней стороны крайних путей перегонов и станций, а так-
же у отдельно лежащих путей на станциях; — . •------лияия, выше которой на перегонах

и в пределах полезной длины путей на станциях не должно подниматься ни одно устрой-
ство, кроме искусственных сооружений, /настилов переездов, индукторов локомотивной сиг-
нализации, а также стрелочных переводов и расположенных в их пределах устройств
СЦБ; —••• —	----линия приближения фундаментов зданий, фундаментов опор, про-

кладки тросов, кабелей, трубопроводов и других не относящихся к пути сооружений и уст-
ройств на перегонах и станциях, за исключением искусственных сооружений и устройств
СЦБ в местах расположения сигнальных и трансляционных точек; ..............—	очертания

габарита для тоннелей и перил на мостах, эстакадах и других искусственных сооружениях
/ Рис. 180. Габарит приближения строений Сп (ГОСТ 9238—73):

/ — размеры для • неэлектрифицируемых путей; в скобках указаны размеры, допускаемые
внутри зданий; 2 — линия приближения существующих, а также переустраиваемых отдель-
но стоящих колонн, стоек, проемов ворот и выступающих частей зданий при их- длине вдоЗть
пути не более 1000 мм (допускается в исключительных случаях); 3.— линия приближения
строений подкрановых балок, ригелей проемов ворот и подобных сооружений и устройств
на путях, предназначаемых для эксплуатации только специального состава промышленно-
го транспорта высотой не более 4700 мм; 4 и 5 — то же, что и соответствующие обозначе-
ния на рис. 179; 6 — линия приближения сливно-наливных, погрузочно-выгрузочных уст-
ройств, выдвижных и откидных лотков, транспортеров и других устройств, связанных
с грузовыми операциями, в нерабочем положении; 7 — для тоннелей и перил на ’ мостах,'
эстакадах и других искусственных сооружениях; 8 — уровень верха головки рельса

пространство необходимо для того, чтобы подвижной состав при попе-
речном смещении или наклоне его не мог задеть за какие-либо части
сооружений и устройств. Смещение и наклон подвижного состава могут
быть вызваны отклонениями в содержании пути, а также боковыми
колебаниями подвижного состава на рессорах.

Основные размеры габарита приближения строений С для путей,
сооружений и устройств общей сети железных дорог и подъездных
путей от станции примыкания до территорий промышленных пред-
приятий показаны на рис. 179.

ГОСТ 9238—73 включает также габарит Сп —для путей, соединений
и устройств на территориях и между территориями заводов, фабрик,
мастерских, депо, речных и морских портов, грузовых дворов, скла-
дов и других промышленных'предприятий, в том числе предприятий
МПС. Габарит Сп (рис. 180) отличается от габарита G по высоте
(5500 мм) и тем, что наряду с теми же основными размерами по ширине
(2450 и 3100 мм) непосредственно на территорий предприятий и на стан-
циях между предприятиями допускается для отдельных устройств
несколько меньшая ширина. Сделано это в целях снижения стоимости
строительства указанных путей с учетом специфических условий их
работы.

Для облегчения возможности применения на путевых работах тя-
желых путевых машин с выносом в сторону крыла (струги, струги-
снегоочистители и др.) наименьшее расстояние от оси пути до вновь
строящихся зданий установлено равным 3,1 м. Это требование рас-
пространяется также на заборы, опоры путепроводов, контактной
сети, воздушных линий связи и СЦБ. Кроме того, требуется, чтобы фун-
даменты зданий и опор, тросы, кабели и другие не относящиеся
к пути сооружения на перегонах размещались не ближе 1 м от уровня
головок рельсов по вертикали и 2,9 м от оси пути по горизонтали.

Нижнее очертание габарита приближения строений С проходит на
высоте 50 мм над уровнем головок рельсов внутри колеи и на уровне
верха головок рельсов снаружи колеи. Для перекрестных стрелочных
переводов (рис. 1В1) установлены специальные очертания габарита С.
Подобные специальные очертания габарита приближения строений ус-
тановлены и для вагонных замедлителей и толкателей, причем эти
габаритные контуры различны для рабочего и нерабочего положений
указанных устройств.

При открытом подвижном составе (платформы, полувагоны) за пре-
делы габарита подвижного состава не должен выходить не только
сам подвижной состав, но и находящийся на нем груз; для этого уста-
новлен габарит погрузки (рис. 182).

Для сооружений, устройств и подвижного состава, построенных
до 1 июля 1973 г., допускаются отступления от действующих габарит-
ных норм. Эти отступления, а также порядок применения габаритов
приближения строений установлены в утвержденных МПС Указаниях
по применению габаритов приближения строений ГОСТ 9238—73.

Размеры габаритов приближения строений должны соблюдаться

Рис. 181. Нижняя часть габарита С для двойных перекрестных стрелочных пере-
водов; наименьшая ширина желоба 42 мм допускается только у одного* рельса
стрелочного перевода, а ширина желоба у другого рельса определяется таким
образом, чтобы расстояние между наружными рабочими гранями контррельсов не
превышало 1435 мм
Поэтому строительные размеры
сооружений и устройств по высоте
должны назначаться с учетом воз-
можного изменения уровня верха
головки рельсов: понижения вслед-
ствие, износа рельсов, повышения
вследствие укладки более высоких
рельсов, а также перехода на ще-
беночный балласт.

Расстояния между осями путей
и от пути до устройств и сооруже-
ний. Для того чтобы подвижной
состав мог беспрепятственно дви-
гаться по путям, расположённым
один возле другого, расстояния
между их осями должны быть не
меньше установленных норм.

На перегонах двухпутных ли-
ний на прямых участках расстояние
между осями путей должно быть не
менее 4100 мм. При движении поез-

Рис. 182. Предельное очертание по-
грузки грузов на открытом подвиж-
ном составе

да люди в таком междупутье нахо-

диться не должны, так как они могут быть задеты подвижным составом*

На трехпутных и четырехпутных линиях расстояние между осями
второго, и третьего путей на прямых участках должно быть не менее
5000 мм. В таком междупутье рабочие могут безопасно встать в один
ряд при движении поездов по путям, однако правилами техники безо-
пасности требуется, чтобы при приближении поезда рабочие сходили
с пути на обочину. В уширенном междупутье во время производства
работ устанавливают сигналы и при пропуске поездов укладывают
путевой инструмент.

На станциях расстояния между осями путей должны быть несколь-
ко больше, чем на перегонах, чтобы обеспечить возможность безопас*
ного нахождения работников в каждом междупутье. В пределах
станций нормальное расстояние между осями главных путей, а также

между главным и смежным с ним путями, между приемо-отправочными
и между сортировочными путями на прямых участках составляет
5300 мм. Между осями второстепенных станционных путей это рас-
стояние нормально должно быть равно 4800 мм, так как скорости дви-

жения -вагонов по этим путям меньше, чем по главным, приемо-от-

правочным и сортировочным.

На эксплуатируемых дорогах допускается уменьшение расстоя-
ний: между осями основных станционных путей—до 4800 мм, меж-
ду осями второстепенных станционных путей — до 4500 мм и между
осями путей, предназначенных для непосредственной перегрузки из
вагона в вагон, — до 3600 мм.

В местах пересечения дорог проводами связи высота их подвески —
расстояние от уровня головки рельсов до нижней точки проводов <—
не должна быть менее 7,5 м.
Очертание нижней части габарита приближения строений на стан-
циях несколько отличается от очертания на перегонах вследствие
необходимости приблизить к подвижному составу платформы и дать
место некоторым другим устройствам. Уровень пола высоких платформ
делают на высоте 1100 мм над уровнем головок рельсов. Низкие пас-
сажирские платформы имеют высоту 150—200 мм. Горизонтальные рас-
стояния до высоких платформ 1925 мм, до низких 1745 мм.

Путевые материалы и разные грузы должны быть сложены у пути
без нарушения требований габарита приближения строений и закреп-
лены таким образом, чтобы была исключена возможность нарушения
габарита от смещения их вследствие сотрясений при проходе подвиж-
ного состава, ветра или других причин. Исключение может быть допу-
щено только для балласта, выгруженного на междупутье и обочины.
При этом высота выгруженного балласта должна быть не более 200'мм
(считая от уровня верха головок рельсов); откос со стороны пути дол-
жен быть не круче одинарного, а расстояние на уровне верха головок
рельсов от оси пути до откоса балласта не менее 1425 мм.

Увеличение габаритных расстояний в кривых. Горизонтальные
расстояния от оси пути до различных устройств и сооружений, указан-
ные в габаритных нормах, а также приведенные выше расстояния
между осями путей относятся к прямым участкам пути. В кривых эти
расстояния приходится увеличивать, так как концы вагонов (и локомо-
тивов) выступают наружу пути значительно больше, чем в прямых, а
середина вагона, наоборот, смещается внутрь кривой (рис. 183, а).
Величина указанных смещений, очевидно/будет тем больше, чем мень-
ше радиус кривой и чем больше расстояние I между шкворнями тележек
(направляющая база) и длина т выступающих за шкворни концов ва-
гонов.

В кривых вследствие возвышения наружной нити подвижной состав
наклоняется к центру кривой; при этом горизонтальное смещение
различных точек Кузова (рис. 183, б) получается разным в зависимости
от величины возвышения и высоты рассматриваемой точки над уровнем
головки рельса. Это обстоятельство требует дополнительного увели-
чения габаритных расстояний до .устройств и сооружений в крицых
как на однопутных, так и на двухпутных линиях.

Кроме того, на двухпутных участках необходимо учитывать еще,
одинаковы или нет возвышения упорных нитей кривых наружного и
внутреннего путей. Если возвышение упорной нити кривой наружного
пути больше возвышения упорной нити внутреннего пути, то требуется
добавочное увеличение горизонтальных габаритных расстояний (см.
рис. 183, б).

Рис. 183. Положение ку-
зовов подвижного соста-
ва в кривой на, двухпут-
v ном участке:

о-в плане; б — в профиле
при большей величине воз-
вышения упорного рельса
на внешней кривой, чем на
внутренней
Необходимое увеличение габаритных расстояний в кривых установ-
лено Указаниями по применению габаритов приближения строений
ГОСТ 9238—73 для вагона длиной 24 м с направляющей базой (расстоя-
нием между шкворнями тележек) длиной 17 м. В случае пропуска
особых видов подвижного состава или грузов выполняют специальные
расчеты для установления поперечного смещения такой единицы
подвижного состава или груза ’относительно пути в разных сечениях
по его длине и в зависимости от этого определяют условия его пропуска.

Размеры габарита приближения строений в кривых отсчитывают:
горизонтальные — от вертикальной линии, проходящей внутри колеи,
на расстоянии 760 мм (при колее 1524 мм на расстоянии 762 мм) от ра-
бочего канта головки ближайшего рельса; вертикальные — от уровня
верха головки-внутреннего рельса.	'

Понятие о негабаритных перевозках. Наряду с габаритными гру-
зами железнодорожный транспорт принимает к перевозке и отдельные
негабаритные грузы. Негабаритными называют такие грузы, которые,
будучи погруженными на подвижной состав, выходят за пределы уста-
новленного очертания погрузки (см. рис. 182). Такими грузами могут
быть большие котлы, машины, трансформаторы, отдельные суда, очень
длинные предметы и т. п.

Однако размеры нарушений габарита не должны превышать опре-
деленных величин, при которых еще возможна перевозка груза за счет
сокращения зазора между габаритами приближения строений и под-
вижного состава.

В зависимости от величины нарушения габарита указанными гру-
зами определены пять степеней негабаритности: нулевая, первая,
вторая, третья и четвертая, каждая из которых имеет свое предельное
очертание. Грузы, которые выходят (с учетом упаковки и крепления)
за пределы очертания третьей степени негабаритности на высоте более
3600 мм от уровня головки рельсов, четвертой степени негабаритности
и габарита погрузки на высоте более 5300 мм, относят к сверхнегаба-
ритным.

Инструкцией по перевозке негабаритных и погруженных на транс-
портеры грузов для каждой степени негабаритности установлены
специальные условия, в соответствии с которыми грузы принимаются
к перевозке по дорогам СССР. Такими условиями являются: усиленный
контроль за следованием каждого негабаритного груза, ограничение
скорости следования, ограничение или запрещение движения по со-
седним путям на двухпутных участках, проследование по определенным
заранее подготовленным маршрутам на станциях.

При перевозке негабаритных грузов четвертой степени и сверхнега-
баритных (а в некоторых случаях и третьей степени) в состав поезда
с негабаритным грузом (впереди его по ходу) включают вагон или
платформу, оборудованную контрольной рамой, расположенной по-
перек оси пути над шкворнем одной из тележек; размеры рамы соот-
ветствуют наибольшим размерам груза с учетом его смещения в кривых.

Раму сопровождает опытный работник службы пути, Знающий вей
места на пути следования негабаритного груза, где имеются или могут
быть нарушения габарита С. В таких местах скорость следования
203
состава с негабаритным грузом снижают настолько, чтобы при зацеп-
лении за раму какого-либо препятствия можно было сразу оста-
новить состав.

Значение габаритных норм и проверка габаритности пути. Значе-
ние габаритных норм определяется в первую очередь тем, что они обе-
спечивают безопасность движения и личную безопасность пассажиров
и работников железнодорожного транспорта. Кроме того, габаритные
нормы влияют на размеры многих основных элементов пути, например
на ширину земляного полотна двухпутных и многопутных линий, высо-
ту путепроводов и др.

Указаниями по применению габаритов приближения строений
ГОСТ 9238—73 для еуществующих сооружений и устройств дорог об-
щей сети и подъездных путей от станции примыкания до территорий
промышленных предприятий установлены к л а о в ы габарит-
ной проходимости.

Под классом габаритной проходимости понимают:

а)	поперечное перпендикулярное оси пути очертание, ограничи-
вающее пространство, минимально необходимое для пропуска подвиж-
ного состава определенного габарита или негабаритного груза соответ-
ствующей степени негабаритности;

б)	расстояние между осями смежных путей, минимально необходи-
мое для скрещения подвижного состава соответствующих габаритов;

в)	расстояние от оси пути до внутреннего края опор контактной
сети, мачт светофоров и семафоров и отдельно стоящих столбов, харак-
теризующее условия прохода снегоочистителей и машин, предназ-
наченных для ремонта и текущего содержания пути.

Всего установлено для существующих сооружений и устройств
общей сети дорог и подъездных путей от станций примыкания до тер-
риторий промышленных предприятий:

а)	шееть основных классов (с тремя подклассами — Va, V6 и Via),
характеризующих габаритность сооружений и устройств в пределах
высоты от 1100 до 5450 мм над уровнем головки рельсов;

б)	три дополнительных класса по расстояниям между осями глав-
ных путей;

в)	два дополнительных класса по расстояниям от оси пути до опор
(путепроводов, пешеходных мостов, контактной сети, воздушных тру-
бопроводов, воздушных линий связи, СЦБ, электроконтактной и др.),
характеризующих уеловия прохода машин для постройки, текущего
содержания и ремонта пути;

г)	два, класса по размерам поверху, характеризующих подготов-
ленность существующих сооружений и устройств для электрификации;

д)	пять классов по размерам понизу, характеризующих подготов-
ленность сущеетвующих сооружений и устройств понизу к пропуску
подвижного состава и грузов;

е)	три класса по расстояниям между осями путей на станциях, ха-
рактеризующих, степень безопасности пассажиров и обслуживающего
персонала железных дорог.

В соответствии с этими указаниями ведется классификация габа-
ритности дорог СССР, т. е. установление фактического класса габарит-
204
ности по направлениям, линиям и участкам, а также осуществляется
планирование работ по устранению негабаритностей и повышению
класса габаритной проходимости.

Сплошная проверка габарита приближения строений по главным и
приемо-отправочным путям производится не реже одного раза в 5 лет,
кроме тоннелей, габаритность которых проверяется ежегодно.

Проверку осуществляют пропуском установленной на двухосной
платформе специальной габаритной рамы, у которой имеются отги-
бающиеся части, по своему наружному очертанию соответствующие
габаритным нормам.

Габаритность вновь возведенных и реконструированных устройств
пути и сооружений проверяют при приемке их в эксплуатацию.

§ 19.	Условия прохождения подвижного состава по рельсовому
пути

Положение колесных пар в раме вагона или тележки. Колесная па-
ра состоит из стальной оси и наглухо насаженных на ось стальных ко-
лес (рис. 184). Для вагонов применяют цельнокатаные колеса; локомо-
тивные колеса — бандажные.

Расстояние между бандажами или ободьями цельнокатаных колес,
называемое насадкой, у новых колесных пар, предназначенных для
вагонов, обращающихся со скоростями ^120 км/ч, равно 1440 мм
с допусками +1; —2 мм, а при скоростях >120 км/ч с допусками +2;
— 1 мм, у локомотивных колесных пар при конструкционной скорости
^120 км/ч насадка равна 14401з мм, при скорости >120 км/ч —
1440 ± 1 мм. В эксплуатации при скоростях до 120 км/ч (после обточ-
ки) насадка колес вагонов и локомотивов допускается в пределах
1440 я- 3 мм. У локомотивов и вагонов в поездах, обращающихся
со скоростью свыше .120 км/ч, насадка колес разрешается с допусками
+3 и — 1 мм, чтобы уменьшить амплитуду виляния колесных пар и,
следовательно, силу боковых толчков.

Колесные пары с подшипниками на шейках осей закрепляют в ра-
ме тележки или вагона таким образом, чтобы они не могли поворачи-
ваться в плане под углом друг к другу и оставались поэтому всегда па-
раллельными.

Тележки соединены с рамой вагона или локомотива шкворнем и мо-
гут в определенных пределах поворачиваться относительно этой рамы.

Расстояние между крайними	z

осями, закрепленными в одной
раме и остающимися всегда парал-
лельными друг другу,* называет-
ся жесткой базой. Если
имеется несколько тележек в од-
ной единице подвижного состава
с различными жесткими базами,
то наибольшая из них является
одновременно жесткой базой дан-
ной единицы.



S=!520$

Рис. 184. Колесная пара на пути
a)

Жесткая
база

Полная
база

Полная
база

4)

Жесткая
база

П320

S)

Жесткая
база

Полная
база

0200

Э <3^0

0200

12800

г) ь

.	, 180L

Жесткая база —
Полная база

д)

Жесткая база

Полная база

^2гвоо

3810

Рис. 185. Полная и жесткая колесные базы:

а -ь» электровоз ВЛ8; б — одна секция тепловоза ТЭЗ; в—паровоз серии ФД; а —четырех-
осный грузовой полувагон; д — двухосный вагон

Расстояние между крайними осями единицы подвижного состава не-
зависимо от того, закреплены они в основной раме или в рамах тележек,
называют полной' колесной базой данной единицы.

Так, полная колесная база электровоза ВЛ8 составляет 24,2 м,
жесткая база — 3,2 м (рис. 185, а), тепловоза ТЭЗ — соответственно
12,8 и 4,2 м (рис. 185, б), паровоза серии ФД — 12,37 и 6,50 м
(рис. 185, в), четырехосного полувагона — 10,45 и 1,8 м (рис. 185, а),
двухосного вагона — 3,81 и 3,81 м (рис. 185, д). Жесткая база у цель-
нометаллического пассажирского вагона 2,7 м, у.двухосного пригород-
ного пассажирского вагона 8,2 м.

Взаимосвязь конструкции ходовых частей подвижного состава и
рельсовой колеи. Размеры рельсовой колеи, колесных пар, а также
допускаемые отклонения от этих размеров устанавливают с таким рас-
четом, чтобы обеспечить наличие необходимой для нормального движе-
ния колесной пары по рельсовой колее суммы зазоров 6Х и 62 (рис. 186)
между гребнями колес и рельсами. Вследствие виляния колесная пара
в прямой может занять любое промежуточное положение, при этом ве-
личины зазоров 6Х и 62 будут соответственно меняться, но сумма их
61 + 62 = 6 в данном сечении пути и для данной колесной пары при
неизменном положении рельсовых нитей — величина постоянная,
поэтому ее и вводят в расчеты. При полном прижатии-гребня одного
из колес к рельсу зазор 6 оказывается на противоположной стороне.

Рис. 186. Основные раз-
меры колесной пары, ко-
лес и рельсовой колеи:

Т — насадка колес; h — тол-
щина гребня на расчетном
уровне; йп — толщина греб-
ня на уровне поверхности
катания; 61 и 62 — зазоры
между гребнями и рельсами;
S — ширина колеи; q — ши-
рина колесной пары
Поверхность катания
колес имеет не цилиндриче-
скую, а к о ни ческую фор-
му с уклоном основной рабочей
части 1/20 (рис. 187); на рассто-
янии 100 мм от внутренней грани
колеса коничность поверхности ка-
тания 1/20 переходит в коничность
1/7, наружный край поверхности
катания колеса имеет фаску
6x6 мм.

В 1978 г. Главным управле-
нием локомотивного хозяйства
МПС вместо разных профилей по-
верхности катания вагонных (см.
рис. 187, а) и локомотивных (см.
рис. 187, б) колес утвержден для
опытного, применения единый про-
филь для обоих видов колес.

' Рис. 187. Профиль колее:
а — вагонного; б — локомотивного

Если при движении на прямом
участке колесная пара займет та-
кое положение, что одно колесо

своим гребнем приблизится к рабо-

чей грани одной рельсовой нити и большая часть зазора 6 переместит-
ся к другой нити, то вследствие коничности поверхности катания оно
будет катиться по кругу, фактический диаметр которого больше,
чем диаметр* d2 круга катания противоположного колеса (рис. 188).
Вследствие этого прижатое к рельсу колесо станет оперэжать другое,

а это заставит колесную пару в целом вернуться в среднее положение,
при котором у обоих рельсов зазоры примерно одинаковы/

Если после этого колесная пара приблизится к противоположному
рельсу, как это происходит при виляющем его движении в колее, то
получится обратное положение с фактическими диаметрами качения
колес и колесная пара опять будет стремиться вернуться к среднему
положению. При этом чем больше колесная пара отклоняется от сред-
него положения, тем больше возрастает разница^ диаметрах факти-

ческих кругов катания и, следовательно, тем сильнее стремление
колесной пары вернуться в среднее положение. Поэтому при кони-
ческой поверхности катания колес
плавно. При цилиндрических коле-
сах такого явления не было бы.

Особенно важна коничность по-

верхности катания колес для плав-
ного прохода их через стрелочные
переводы. Если бы колеса были
цилиндрическими на всей ширине
поверхности катания, то даже при
небольшом износе их (прокате)
создавался бы желоб (рис. 189, 6),

колесные пары двигаются более

Рис. 188. Колесная пара в рельсовой
колее прямого пути (левое колесо йри-
жато к рельсовой нити)
Рис. 189. Проход колеса по
крестовине:
а места в крестовине, где ци-
линдрическое колесо с прокатом
будет подскакивать на глубину
содДла»; б — изношенное, цилин-
дфртгёСкое колесо; в — изношен-
ное колесо с конической поверх-
ностью катания

вследствие которого при проходе колеса
через сердечник и усовик получались бы
резкие толчки и удары на участках de
(рис. 189, а) и резко, с ударом колесо са-
дилось бы потом на крестовину, создавая
большие дополнительные воздействия на
верхнее строение пути. Аналогичные рез-
кие удары и подскакивания колеса полу-
чались бы при его переходе с рамного'рель-
са на прижатый остряк и обратно.

Наружный край поверхности катания
колес тоже несколько изнашивается вслед-
ствие особенностей прохода колес в кру-
тых кривых и стрелочных переводах; по-
этому при установленной коничности ко-
лес и действующих допусках по износу
(прокату) поверхности катания, как пра-
вило, желобчатая форма износа поверх-
ности катания колес не получается (рис.
189, в).

В соответствии с коничностью поверх-
ности катания колес и расположением их

гребней с внутренней стороны колеи усилия, передающиеся от них,
стремятся опрокинуть рельсы наружу колеи; поэтому рельсы
устанавливают не вертикально, а с наклоном внутрь колеи для
более центральной передачи давления от колеса на рельс, т. е.
с подуклонкой относительно поверхности опор.

Величина подуклонки на дорогах нашей сети 1/20; в прямых и
кривых при возвышении наружного рельса до 85 мм допускаются от-
кдонения ±1/30, т. е. подуклонка не должна быть более 1/12 и менее
1/б0. Допускаемая подуклонка внутренней нити кривых при возвы-
шении более 85 мм — не меньше 1/30 и не более 1/12.

Подуклонка рельсов осуществляется при деревянных шпалах
за счет путевых подкладок, которые имеют соответствующий наклон
поверхности (клинчатую форму), а при железобетонных шпалах —
за счет наклона поверхности шпал в зоне опирания подкладок или по-
дошвы рельса.

При расчете необходимой ширины колеи, допускаемых отклонений
от нее, размеров желобов в стрелочных переводах, на переездах и в ря-
де других расчетов взаимозависимости размеров колеи и колесных пар
возникает вопрос, к какому уровню относить эти расчеты, так как
в сопряжении поверхности катания с боковой гранью головки рельсов
имеется закругление, а гребни колес тоже очерчены плавными кривы-
ми. Принято указанного рода расчеты относить к уровню, находящему-
ся на 10 мм ниже Поверхности катания (см. рис. 186), так как именно
на этом уровне неизношенный гребень локомотивного колеса упира-
ется в боковую грань головки рельса.

У вагонного колеса эта точка лежит немного выше, но разница
несущественна,
208
Это же или близкое к нему положение расчетного уровня принято
и на большинстве заграничных дорог.

По мере износа фактическое положение точки контакта меняется
незначительно, так как величина радиусов закругления головки
рельса и сопряжения гребня с поверхностью катания колеса при из-
носе мало меняется.

Толщину гребней определяют на этом же расчетном уровне, т. е.
.на 10 мм ниже уровня среднего круга катания неизношенного колеса.
От вершины гребня (как это принято в шаблонах для проверки греб-
ней) уровень, на котором измеряют толщину гребня, отстоит на 18 мм
у вагонного и на 20 мм у локомотивного колеса, так как общая высота
гребней составляет 28 мм у вагонного и 30 мм у локомотивного колеса.

На рис. 190, а видно, что при измерении ширины колеи в свету
между головками рельсов^ фактически получается запас в сторону
уширения пути на 2 мм (2Х 1). В прямых обычно этот зап&с не учиты-
вают, тем более что при изношенных колесах гребень опускается и
точка контакта колеса и рельса находится ниже конца закругления
головки рельса,

Однако при проверке ширины колеи в кривых, особенно с большим
боковым износом рельсов на наружной нити, эта разница может ока-
заться очень большой (рис. 190, б). Поэтому измерения следует делать
не в свету между головками рельсов, а на расчетном уровне. Ролики
путеизмерителя опущены ниже выкружки головки рельса во избежа-
ние выскакивания их из колеи, но при расшифровке показаний путе-
измерителя вводится поправка для приведения их к уровню на 13 мм
ниже поверхности катания.

Для одинаковости показаний путевых шаблонов и учета влияния
подуклонки подвижные и неподвижные упоры шаблонов свешиваются
тоже на 13 мм. В соответствии с этим в Инструкции по текущему содер-
жанию железнодорожного пути указано, что ширину колеи измеряют
на уровне 13 мм ниже поверхности катания колес по головке рельса.
Получающаяся разница с расчетным уровнем практически несуществен-
на, тем более что по мере износа поверхности катания колес гребни, а
с ними и уровень, на котором измеряется их толщина, опускаются.

При определении относительного положения колес и рельсов важно
учитывать особенности очертания гребней локомотивных и вагонных
колес (рис. 191). У стальных вагонных и тендерных колес закругле-
ние гребня с .внутренней стороны колеса начинается от уровня ката-

1мм

^Расчетный уровень
Истинная ширина
колеи

4-Ширина колеи в
свету

уРасчвтный

_____ г 1 А: .

уровеньГ
Фактическая тирана

колеи

Ширина колеи при
измерении ее шаблоном
с длинными измеритель-
ными планками

Уровень поверхности катаная

Рис. 190. Разница в промерах ширины колеи на расчетном уровне и в свету:
а — на прямых; б — в кривых с изношенной упорной рельсовой нитью
ния и на расчетном уровне очертание гребня отходит от вертикали, от-
носительно которой измеряют величину насадки, на .1 мм. Эта часть
гребня почти не изнашивается, поэтому указанный 1 мм необходимо
принимать во внимание при расчетах всегда. У локомотивных колес
закругление гребня начинается с расчетного уровня. Толщина гребней
h у вагонных и локомотивных колес на расчетном уровне равна 38 мм.

Обозначим q — расстояние между рабочими гранями гребней колес,
обычно называемое шириной колесной пары; е — рас-
стояние между вертикалями, от которых измеряют толщину гребней
h и насадку Т. Практическое значение отмеченных особенностей заклю-
чается в том, что для определения, например, величины q у вагонных
колес недостаточно к ширине насадки Т прибавить только две толщины
гребней, равные Л. Необходимо еще прибавлять указанные величины е
(см. рис. 186), т. е.	'

q = т + 21г + 2е.	(21)

Следовательно, при нормальных размерах колес расстояние между
рабочими гранями гребней составляет у вагонных стальных колес
1440 + 2 * 33 + 2 *= 1508 мм, у локомотивных колес 1440 + 2 • 33 =?
= 1506 мм.

Из рис. 186 видно, что ширина колеи на прямой

So = q + 6i +	= q + 6.

Наибольшая ширина колесной пары с учетом нормальных ее раз-
меров и допускаемых отклонений (см. рис. 186) у вагонов t?max =
= 1443 + 2 • 33 + 2 = 1511 мм, у локомотивов t?max = 1443 + 2 X
X 33 = 1509 мм.

Нормальная ширина колеи в прямых участках
пути на отечественных дорогах до введения ПТЭ 1970 г. составляла
1524 мм, что соответствует 5 футам (старая мера длины). Допускаемые
отклонения были установлены +6 и —4 мм. Следовательно, ширина
колеи в прямых могла колебаться в пределах от 1520 до 1530 мм.

При колее 1524 мм и существующих размерах колесных пар полу-
чается слишком большая величина зазоров между рабочими гранями
рельсов и гребней колес, что вызывает большую амплитуду поперечных
колебаний подвижного состава при вилянии в колее. При этих коле-
баниях получаются большие поперечные силы воздействия колес на
рельсовые нити, особенно при ско-
ростях выше 60 км/ч.

В результате научно-исследова-
тельских работ и экспериментов, а
также учета опыта зарубежных до-
рог было принято решение перейти
на уменьшенную ширину колеи —
1520 мм. Исследования показали,
что поперечные силы воздействия

шесо й ЛтмоШ-Z к&

НОС ШЫ0

Поверхность катаний

,^7777777/7777777.^.-.-	4.

Расчетный

~ уровень

на путь при этом значительно сни-

Рис. 191. Особенности очертания греб* жаются и тем более, чем выше
ней локомотивных и вагонных колес скорость.

210
Переход на новую норму ширины колеи 1520 мм согласно § 24 ПТЭ
осуществляется постепенно в плановом порядке при капитальном ре-
монте пути и при среднем ремонте со сборкой звеньев на звеносбороч-
ных базах, а также при новом железнодорожном строительстве. В свя-
зи с этим прежняя норма ширины колеи 1524 мм и допускаемые для
нее отклонения действуют еще на части протяжения сети дорог.

При норме ширины колеи 1520 мм допускаемые отклонения приняты
на прямых не более +6 и —4 мм, а на участках, где установлены ско-
рости 50 км/ч и менее, — не более +10 и —4 мм.

Величина нормального зазора между гребнями колес и рельсами при
ширине колеи 1520 мм 6 = 1520 — 1508'== 12 мм (у вагонов) и
6 = 1520 — 1506 = 14 мм (у локомотивов). Минимальный зазор
при крайних допусках в размерах колеи и колее равен

$min $min ^max*	(22)

Для вагонной колесной пары со стальными колесами 6min = 1516 —
— 1511 ='5 мм, для локомотивной колесной пары 6ш1а = 7 мм.

НаибольЩая возможная величина зазора равна

$max ^naax 9min*	(23)

Считать, что = 1437 + 2 • 25 + 2 = 1489 мм, исходя из до-
пускаемой минимальной толщину гребня 25 мм было бы неправильно,
так как на одной колесной паре совпадения изношенных до допускае-
мого предела 25 мм гребней одновременно на обоих колесах факти-
чески не бывает. Один из гребней/Всегда изнашивается более интен-
сивно, чем другой, и, следовательно, раньше достигает установленного
предела 25 мм. Это является следствием того, что колесные пары не иде-
ально перпендикулярны оси кузова, а середина их не идеально совпа-
дает с осью кузова (при сборке вагона получаются небольшие неточ-
ности в допускаемых пределах). Обмеры многих колесных пар, выпол-
ненные ЦНИИ МПС, и обработка полученных результатов методами
математической статистики показали, что = 1492 мм.

Следовательно, при ширине колеи 1520 мм максимальная вели-
чина зазора 6 на прямой, как разница между максимально допускаемой
шириной колеи 1526 мм и <?min = 1492 мм, составляет 34 мм, т. е. на
4 мм, или 10%, меньше, чем при колее 1524 мм.

На многих зарубежных дорогах нормальная величина зазора между
гребнями и рельсами принята меньшей (7—11 мм), чем на дорогах
СССР (12 мм; при колее 1524 мм было 16 мм).

На линиях, где допускаются скорости более 120 км/ч, величина
возможного наибольшего зазора между гребнями и рельсами снижается
еще на 3 мм за счет того,, что наименьшая толщина изношенного гребня
колес обращающихся на таких линиях локомотивов, тендеров и пас-
сажирских вагонов установлена 28 мм вместо 25 мм. Фактически
уменьшение наибольшего возможного зазора по этой причине будет
больше 3 мм, так как и у противоположного колеса той же колесной
пары гребень будет тоже изношен несколько меньше. Кроме того, на
скоростных линиях зазор 6П1ах будет уменьшен еще на 2 мм за счет
того, что допуск по насадке колесной пары в сторону уменьшения сос-

,	211
Рис. 192. Упругое изменение величины насадки понизу при изгибе оси под на-
грузкой:

а — вагонной, тепловозной, электровозной и тендерной; б — паровозной; Тп — насадка не-
нагруженной оси; Тгр —насадка нагруженной оси

тавляет только — 1 мм вместо 3 мм. Следовательно, при ширине колеи
1520 мм наибольший возможный зазор между гребнями и рельсами на
скоростных линиях составит примерно 26 мм.'

При расчетах взаимозависимости размеров колеи и колесных пар
приходится учитывать еще и упругое изменение величины насадки
колесных пар, установленной при их формировании, вследствие изги-
ба осей под нагрузкой.

В соответствии с расположением букс снаружи или внутри колес-
ной пары изгиб вагонной, электровозной и тепловозной осей вызывает
на расчетном уровне уменьшение ширины насадки, а паровозной — ее
увеличение (рис. 192). Величина этого изменения ширины насадки раз-
ная- в зависимости от конструкции, размеров колесных пар и величины
нагрузки. В случаях когда необходимо учесть влйяние изгиба нагру-
женных осей, обычно в расчеты вводят 2 мм для вагонов и 1 мм для
локомотивов.

§ 20.	Устройство рельсовой колеи на прямых участках пути

На прямых участках путь по направлению в плане должен быть
возможно ближе к прямой. Так как ширина колеи колеблется в преде-

Рис. 1-93. Положение рельсовых нитей
в плане на прямой

лах допусков +6 и —4 мм, то по направлению выравнивают одну
рельсовую нить, называемую рихтовочной, а другую рельсовую нить
устанавливают по шаблону в пределах указанных допусков (рис. 193).

Для оценки допустимости уста-
новленных отклонений по ширине
колеи определим, какая ширина ко-
леи является опасной при ее уши-
рении и сужении.

Определим ширину колеи, при
которой возможен провал колеса.
Положение, изображенное на рис.
194 (сплошная линия), т. е. когда

начало б-миллиметровой фаски на
колесе совпадает с началом за круг-
Рис. 194. Возможное положение колесной пары в пути при ширине колеи 1574 мм
(сплошная линия)' и 1550 мм (штриховая линия)

ления головки у боковой грани рельса, очевидно, является началом
провала колеса. Такое положение вагонного колеса может стать воз-
можным при ширине колеи

S = 25 + 1 + 1437 + 130 — 6 — 13 = 1574 мм,

где 25 — минимально допустимая толщина изношенного гребня, мм;

1 — расстояние от нерабочей грани гребня на расчетном уровне
до вертикали, от которой отсчитывается насадка, мм;

1437 — минимальная величина насадки, мм (получается как раз-
ность между нормой и допуском на сужение 3 мм);

130 — полная ширина вагонного колеса, мм;

6 — ширина фаски на наружной грани колеса, мм;

13 — горизонтальное расстояние от начала закругления головки
рельсов до ее рабочей грани, мм.

Однако практически опасность схода может наступить раньше —
при меньшей ширине колеи, когда колесо покатится по рельсу той сво-
ей частью, которая имеет коничность 1/7, а не 1/20 и, следовательно,
возникает дополнительное распирание колеи. Сразу колесо не про-
валится, но через несколько оборотов оно может отжать рельсовую
нить и соскользнуть с нее внутрь колеи, особенно если это совпадает
с большим боковым толчком, при плохих шпалах, в кривой, расстроен-
ной в плане, или при изношенных скреплениях рельсов с опорами.

Поэтому еледует считать недопуетймой такую ширину колеи, при
которой точка перехода коничности поверхности катания колеса
в 1/7 совпадает G началом закругления головки рельса, т. е. ширину
колеи, равную 1574 — 24 == 1550 мм (штриховая линия на рис. 194).
Если учесть еще влияние изгиба осей на уменьшение величины насад-
ки, а также упругое расширение колеи, то очевидно, что существую-
щее запрещение допускать колею шириной • более 1546 мм являет-
ся вполне обоснованным.

Разница между наибольшей допускаемой в эксплуатации шириной
колеи на прямой и предельно допускаемой (при норме 1520 мм) состав-
ляет 1546 — 1526 — 20 мм. Однако увеличивать пределы допустимых
отклонений от нормы ширины колеи на прямых в сторону уширения
213
нецелесообразно, так как это увеличило бы зазор между рельсами и
гребнями колес, а значит, и силу боковых толчков.

Увеличение поля допусков не принесет пользы еще и потому, что
большого бокового износа рельсов в прямых не бывает; следовательно,
значительное уширение колеи может получиться только за счет расст-
ройства скреплений рельса с опорами (сдвиг костылей или шурупов,
сдвиг подкладки по шпале), но при этом степень закрепления рельса
на опоре настолько снижается, что требуется перешивка пути незави-
симо от величины уширения колеи.

Опасный предел ширины колеи по сужению ее определяется тем, что
наибольшее возможное расстояние между рабочими гранями гребней
(вагонных колес) <?тах = 1443 + 2 • 33 + 2 • 1 = 1511 .мм. Следова-
тельно, заклинивание колесной пары в колее на -прямых становится
возможным при ширине колеи 1511 мм.

Допустимыми пределами колебаний в размерах ширины колеи
(поле допусков) 6 + 4 = 10 мм (а на линиях со скоростями 50 км/ч и
менее 10 + 4 = 14 мм) покрывается влияние неточности пришивки,
обжатия скреплений, небольших неровностей рельсов в плане, про-
изводственных допусков в размерах рельсов и скреплений, износа
у рельсов и скреплений, некоторого расплющивания головок рельсов
в стыках, небольшого остаточного отжатия промежуточных скрепле-
ний в процессе эксплуатации. Очевидно, уменьшать поле допусков
нет оснований.

В целях обеспечения плавности хода поездов ограничивают
не только "абсолютные значения допускаемых отклонений по ширине
жолеи, но и степень пологости изменения ширины колеи в пределах этих
допусков. На участках, где скорости не превышают 120 км/ч, требу-
ется, чтобы плавность изменения ширины колеи была не более 1 мм
на протяжении 1 м по длине пути, а при скоростях 121—160 км/ч —
не более 1 мм на 1,5 м.

Нормальное положение рельсовых нитей
по уровню считается такое, когда обе рельсовые нити на прямой по вы-
соте находятся на одном уровне; допускаются отклонения не более
4 мм.

Разрешается держать прямые участки на всем протяжении с повы-
шением перешивочной нити против рихтовочной на 4 мм; в этом случае
допуск ±4 мм отсчитывают от смещенного на 4 мм положения рельсо-
вых нитей. На двухпутных линиях выше ставят бровочную нить, чтобы
рихтовочной нитью стала более устойчивая междупутная нить. На од-
нопутных линиях за рихтовочную нить выбирают любую с учетом
местных условий (состояния земляного полотна). Многие дистанции
на однопутных лийиях через 3—5 лет (обычно при среднем ремонте)
меняют рихтовочную нить, чтобы при перешивке пути не ослаблять
одни и те же концы шпал. Перечень участков, где разрешается держать
в прямых одну нить на 4 мм выше другой, утверждает начальник дис-
танции пути.

На мостах с ездой на балласте допускается такое же возвышение
одной рельсовой нити над другой. На мостах с ездой поверху с мосто-
выми брусьями возвышение допускается, если длина моста не превыша-
214
ет 25 м; возвышение устраивают при сплошной смене мостовых брусьев
за счет уменьшения на 4 мм величины врубки брусьев со стороны повы-
шенной рельсовой нити или укладки металлических прокладок толщи-
ной 4 мм под рельсовые подкладки. На всех остальных мостах, в тонне-
лях и на подходах к ним на протяжении 25 м, а также на стрелочных
переводах повышение одной нити над другой на 4 мм при расположении
их на прямых не делается.

В местах содержания рельсовых нитей на прямой с разницей
по уровню 4 мм горизонтальная составляющая веса подвижного сос-
тава при допускаемых колебаниях в положении рельсовых нитей
направлена в одну сторону — в сторону пониженной нити. Поэтому,
хотя подвижной состав и виляет при движении в колее, он в основном
направляется рихтовочной, д. е/более плавной, нйтью. Это способ-
ствует более плавному ходу поезда.

Вообще' возможны два принципиально различных вида отступле-
ний от нормального положения рельсовых нитей по уровню: возвы-
шение'одной рельсовой нити над другой и перекос нитей. В первом
случае одна рельсовая нить расположена выше другой и в проекции
на вертикальную, плоскость обе нити параллельны (рис. 195, а); оси
колесных пар в вертикальной плоскости на таком отрезке пути остают-
ся тоже параллельными друг другу. Такое отступление сверх уста-
новленных допусков влечет за собой несколько большую нагрузку
пониженной рельсовой нити, а при длительном его оставлении^— не-
сколько больший ее износ.	"

• Перекосом, называют такое отклонение рельсовых нитей
от нормального положения, при котором они непараллельны в проек-
ции на вертикальную плоскость (рис. 195, б); основными характерис-
тиками перекоса являются величина его угла а и протяжение. В нор-
мах оценки пути по показаниям путеизмерительных вагонов перекосом
названо последовательное отклонение по уровню обеих рельсовых ни-
тей в разные стороны при расстоянии 25 м и менее между точками наи-
больших отклонений по уровню (рис. 195, в), как наиболее неблаго-
приятное в отношении взаимодействия пути и подвижного состава.
Величина 25 м определяется самой большой длиной единицы подвиж-
ного состава.

Перекос, превышающий установленные допуски, является опасным
видом отступления в положении рельсовых нитей по уровню, так как
при следовании по нему подвижного состава может произойти разгруз-

Рис. 195. Отступления в положении рельсовых нитей по уровню:

а — расположение рельсовых нитей в вертикальной плоскости при отступлении по возвы-
шению; б — перекос рельсовых нитей; в —условное изображение перекоса на ленте путе-
измерителя
Рис. 196. Схема возможной разгрузки
колеса на перекосе

ка отдельных колес, а разгрузка
колеса от вертикальной силы при
сильном боковом прижатии его
гребня к рельсу может вызвать
вкатывание колеса гребнем на
рельс и сход.

На рис. 196 показан пример
положения тележки при переходе
через перекос, когда центры обоих
колес задней и левого колеса перед-

ней колесной пары находятся в одной горизонтальной плоскости, а
правое колесо передней пары опустилось. При опускании этого колеса
давление на него от рессоры несколько уменьшается, т. е. происходит
частичная разгрузка колеса. Если такая разгрузка совпадает с силь-
ным боковым прижатием гребня к головке рельса, то колесо, вращаясь,

может подняться на рельс, а затем сойти с него. Такое положение осо-

бенно опасно в кривых, где передние колеса идут с сильным боковым
прижатием к упорной нити. Перекосы тем опаснее, чем выше .скорость

дгижения.

Нормами содержания пути требуется, чтобы уклон отвода повыше-
ния или понижения одной рельсовой нити относительно другой даже
в пределах допуска ±4 мм не превышал 1 мм на 1 м длины пути, т. ё.
одной тысячной, на участках со скоростями- до 120 км/ч и 1 мм на
1,5 м длины пути при скоростях 121—160 км/ч.

Из изложенного видно (см. рис. 195, б и в), что для выявления пе-
рекосов пути при проверке ручным шаблоном недостаточно делать
промеры по уровню только в отдельных далеко отстоящих друг от
друга точках, например в стыке и в середине рельсового звена. Необ-
ходимо делать промеры по уровню по крайней мере в двух точках, на-
ходящихся на расстоянии 1—2 м одна от другой в каждом проверяе-
мом месте.

Путь в прямых по направлению должен содержаться без извилин,
выявляемых при помощи оптического прибора или бинокля. На ли-
ниях со скоростями движения более 120 км/ч требуется, чтобы стрелы
плавных отклонений в направлении рихтовочной нити от прямой, из-
меренные через каждые 10 м от хорды длиной 20 м, не превышали:
на звеньевом пути 8 мм при скоростях движения Г01—120 км/ч, 6 мм
при скоростях 121—140 км/ч, 4 мм при 141—160 км/ч; на бесстыковом
пути — 5 мм при скоростях 101—140 км/ч и 4 мм — при 141—160 км/ч.
При этом сумма смежных разнонаправленных стрел не должна быть
на звеньевом пути более 6 мм при скоростях 101—120 км/ч, 5 мм при
121—140 км/ч, 4 мм при 141—160 км/ч; на бесстыковом — 5 мм при
скоростях 101—140 км/ч и 4 мм при 141—160 км/ч.

§ 21. Устройство рельсовой колеи в кривых

Устройство рельсовой колеи в кривых отличается от колеи в пря-
мых: чтобы уравновесить появляющуюся в кривой центробежную силу,
приходится устраивать возвышение наружной нити кривой относи-
216
телыю внутренней, а вследствие
виляния жесткой базы- — начиная
с определенного радиуса, увеличи-
вать норму ширины колеи.

Нормы и допуски положения
рельсовых нитей по уровню. При
радиусах 4000 м и менее наруж-
ную рельсовую нить кривых содер-
жат по уровню выше внутренней,
чтобы подвижной состав, проходя
по кривой, несколько наклонялся
к ее центру. Основная цель такой
меры заключается в том, чтобы
вертикальные нагрузки на каждую
рельсовую нить в кривой были
примерно одинаковыми; кроме то-
го, при этом снижается боковое
давление на рельсы наружной нити.

Действующая от подвижного
состава вертикальная сила на пря-
мом участке пути распределяется
поровну на каждую рельсовую
нить. Виляние подвижного состава
вызывает небольшие отклонения

в этом распределении, но практически оно Одинаково в обе стороны,
поэтому в среднем рельсовые нити нагружены в равной мере.

При следовании подвижного состава по кривой радиуса R возникает
центробежная сила Z, направленная по радиусу в сторону от центра
кривой:

(24)
А

G
где т — масса единицы подвижного состава: т =— ;

g

G — вес единицы подвижного состава;

g — ускорение свободного падения;

v — скорость движения.

Следовательно,

/ =	(25)

gR

Если в кривой установить обе рельсовые нити в одном уровне,
то равнодействующая центробежной силы и силы веса будет откло-
няться к наружному рельсу, перегружая его и соответственно раз-
гружая внутренний рельс.

При возвышении наружного рельса в кривой вследствие накло-
на подвижного состава возникает составляющая силы веса //, на-
правленная внутрь кривой.

Из рис. 197 видно, что — = -^-.

G
Следовательно,

Я = с^-,	(26)

где h — величина возвышения, мм;

— расстояние между осями рельсов (приблизительно равное
расстоянию между средними кругами катания колес); в рас-
четах рельсовой колеи принимают обычно Si = 1,6 м;

а — высота центра тйжести единицы подвижного состава над уров*
ЙОМ головки рельсов.

Заменив силу веса G в формуле (26) произведением массы на уско-
рение, получим

Я = /п£^.	(27)

Величина возвышения наружной нити кривой должна быть такой,
чтобы центробежная сила I и сила Н были равны, т. е. чтобы эти силы
взаимно уравновесились. Тогда равнодействующая N будет направле-
на перпендикулярно наклонной плоскости, проходящей по головкам
обоих рельсов, т. е. обе рельсовые нити будут нагружены одинаково.

била Я, как это видно из рис. 197, направлена параллельно этой
наклонной плоскости, т. е. не прямо против центробежной силы /,
действующей в плоскости вращения единицы подвижного состава вок-
руг центра кривой, а под углом а к ней. Однако угол а весьма мал (при
наибольшем возвышении, равном 150 мм, cos а = 0,996), поэтому
мойкно принять, что сила Н действует прямо против силы /, т. е.
cos а & 1,

При равенстве сил I и Н из формул (25) и (26) следует, что
би2 _ G h_
gR Sr *

Решая эту зависимость относительно h, получим такую величину
возвышения наружного рельса в кривой, при которой силы I и Н
будут равны друг другу:

Подставляя значение Sj == 1,6 м и g = 9,81 м/с2 и выражая ско-
рость v в км/ч, а радиус 7? в м, возвышение получим в мм:

= 1,^1 000(10002)2 о2 ^12 5	(28)

gR 9,81.1000 (3600)2 ’ 7?.1000	’ R ’	<

Если бы все поезда, проходящие по каждой данной кривой, имели
одинаковую скорость (как, например, на линиях метрополитенов),
то задача определения возвышения решалась бы этой формулой пол-
ностью. Но фактически по одной и той же кривой идут грузовые и пас-
сажирские поезда разного веса с разными скоростями, а величина
возвышения может быть только одна. Поэтому сделанным в кривой
возвышением не удается полностью компенсировать центробежную
силу при проходе каждого поезда. Приходится устанавливать такую
вёличийу возвьпйенйя, при которой при проходе части поездов I > Н и,
следовательно, несколько перегружается наружный рельс, а при про-
«18
ходе других поездов I < Н и перегружается внутренний рельс, но
в среднем обе рельсовые нити должны быть нагружены одинаково.
Для этого необходимо, чтобы за определенный период (согласно Инет»
рукции по текущему содержанию пути за год, так как график движения
хотя и суточный, но в течение года обычно меняется) SA была равна
2/.Используя указанные выше величины из формул(25) и (26), получим

Si g R

Вынося постоянные величины за знаки сумм, приходим к следующей
зависимости:

— 20 = — Ы№.
Si	gR

Следовательно, чтобы обеспечить условие 27	2/7, необходима

величина возвышения, которая получится, если определить ее из этой
зависимости:

Sx ZGv*
gR ' ZG '

Выражение представляет собой частное от деления суммы
произведений веса каждого грузового или пассажирского поезда и
скорости его движения в квадрате на сумму весов всех поездов. Это
частное представляет собой среднюю скорость, взвешенную по тоннажу,
в квадрате, т. е.

С учетом последнего выражения

т. е.

у2

h = 12,5-^.	(28а)

По этой формуле и определяют необходимую величину возвыше-
ния наружного рельса в каждой данной кривой; размерность величин
берут, как и в формуле (28).

Веса поездов указаны в графике движения поездов, скорости про-
хода поездов учитывают фактические, развиваемые на каждой конк-
ретной кривой (определяют при тяговых расчетах).

В конечную формулу для определения возвышения наружного рель-
са в кривой, как видим, высота центра тяжести единицы подвижного
состава не входит, что является результатом принятого условия о ра-
венстве / == /7, а при проходе поездов с разными скоростями — о ра-
венстве 2/ = 2/7, т. е. по существу из условия равенства средних
значений сил I и Н.

♦Фактически часть поездов идет со скоростями меньше уср, а другие
с большими скоростями. Это влечет перегрузку внутренней и разгрузку
наружной нити кривой и наоборот.
Приравнивая нулю сумму моментов сил относительно точки кон-
такта колеса в внутренним рельсом (см. рис. 197), получаем

Соответственно из условия, что сумма моментов всех сил относи-
тельно точки контакта колеса с наружным рельсом равна нулю, полу-
чаем

£	<J£

Следовательно, при / = Н получается Pt — Рг = у, а если I
не равно Н, то величина перегрузки наружного и соответственно раз-
грузки внутреннего рельсов в кривой под влиянием силы I — Н прямо
пропорциональна высоте центра тяжести подвижной единицы над уров-
нем головки рельсов а.

Отсюда следует, что весьма действенным средством для уменьше-
ния перегрузки и разгрузки рельсов силой /—Н (а в прямых—умень-
шения силы боковых толчков при вилянии) является уменьшение ве-
личины а, особенно у скоростных единиц подвижного состава, а также
УЙёньшение разницы сил I—Н, а это значит и разницы между наи-
ОЙльшими фактическими скоростями разных поездов и средневзве-
шенной скоростью, в расчете на которую поставлено возвышение
Наружного рельса в данной кривой.

Величина возвышения, которая потребовалась бы для полного урав-
новешивания центробежной силы поезда, проходящего по данной кри-
вой о наибольшей скоростью отах, по формуле (28) составила бы

V 2

/1 = 12,5-^-.

-	к

Величина возвышения наружного рельса кривой, вычисленная по
^реднеквадратической взвешенной по тоннажу скорости, очевидно,
будет недостаточна для скорых пассажирских поездов. Требуется,
4Тобы эта недостача не превышала определенной допустимой по ее
Воздействию на пассажиров величины.

Опытом установлено, что если на человека действует равномерно распреде-
ленная по всей его массе горизонтальная сила, примерно равная 6—8% его веса,
fO человек чувствует ее, но еще не испытывает неприятных ощущений. Если же
Горизонтальная сила достигнет примерно 9% веса, то стоящему человеку надо
?же принять Специальные меры, чтобы устоять (опереться рукой, расставить
оги); появляются Мышечные Напряжения у сидящего и даже лежащего человека.

Известно,.что вила равна массе /и, умноженной на ускорение а, т. е. F = ш.

Если подсчитать, некое ускорение вызывают указанные выше силы, когда
дои приложены к человеку весом 735 Н (75 кгс), то получим, что боковой силе,
равной 7% веса, т. е. 51 Н (5,2 кгс), соответствует ускорение, определяемое из
735
зависимости 51 « а; отсюда а = 0,7 м/с2,

При боковрй силе, равной 9% веса, т. е. 65,7 Н (6,7 кгс), получим а =0',9 м/с2.
На дорогах СССР, учитывая большие расстояния пробега поездов и,
следовательно, длительное время нахождения пассажира в поезде,
принято допускаемое непогашенное возвышением ускорение адоп =»
== .0,7 м/с2; в исключительных случаях только для отдельных кривых
может быть допущено ускорение 0,9 м/с2.

Если центробежная сила / не полностью компенсирована силой Н9
то на человека действует сила / — Н [см. формулы (24) и (26)1:

R Si .

С учетом того, что G равно произведению массы на ускорение свобод-
ного падения, получим

/7 = 2^
R

h

=т

Так как сила равна произведению массы на соответствующее уско-
рение, то очевидно, что выражение в скобках и есть ускорение, которое
сила 1 — Н сообщает массе тела человека. Это ускорение равно раз.

О2

нице между центробежным ускорением ~ и направленным к центру
к

о	Л	•

кривой ускорением £ $ и называется непогашенным уско-
рением. Когда величина возвышения при заданных .радиусе и ско-
рости такова, что

^max	h

то центробежное ускорение полностью погашается пентростремитель?
ным и непогашенное ускорение равно нулю. В противном случае пас-
сажир ощущает непогашенное ускорение, величина которого не долж-
на превышать допускаемого адоп, т. е.

Решая это неравенство, получаем

Отсюда определяем величину возвышения, при которой воздействие
непогашенной возвышением части центробежной силы на пассажира
будет находиться в допускаемых пределах:

$1 ^max Si
g а»°п*

Подставляя значения Sx = 1,6 м, g = 9,81 м/с2, выражая /гн в мм,
ускорение адоп в м/с2, R в м и v в км/ч, получим

и2	’	и2

/zH^12,5^--163aflon, т. е. /^=12,5-^-115.	(29)

.	К	А
Первый член в правой части неравенства-показывает, какая величи-
на возвышения h понадобилась бы для полного погашения центробеж-
ного ускорения при скорости, равной отак. Второй член в правой части
неравенства (163 адоп) показывает, на сколько можно уменьшить воз-
вышение, чтобы непогашенная часть Центробежного ускорения не
превышала допускаемой величины адоп. При принятом в настоящее
время значении адоп = 0,7 м/с8 второй член получается равным
115 мм.

Наибольшее возвышение h установлено 150 мм. Наибольшая допус-
каемая скорость в кривой при адоп,= 0,7 м/с8 может быть определена
из следующего условия [см. формулу (29)1:

150=12,5-^------115, т. е. ошах = 4,6/Я,

R

где R в м, а утах в км/ч.

Если при проверке по формуле (29) возвышение наружного рельса в
кривой получается больше, чем по формуле (28а), то в' зависимости от
местных условий снижают скорость утах или (на отдельных кривых)
повышают адоп до 0,9 м/с2 либо увеличивают радиус.

Приведенные формулы не учитывают ряда обстоятельств, в значи-
тельно меньшей степени влияющих на величину необходимого возвы-
шения наружного рельса. К таким неучтенным обстоятельствам отно-
сятся: возможный эксцентриситет вертикальной оси единицы подвиж-
ного состава относительно оси пути, большее сжатие рессор с одной
стороны по сравнению с другой, влияние ветра, а также силы тяги и
других продольных сил, которые в кривых действуют на единицу под-
вижного состава под некоторым углом к ее оси.

На участках скоростного движения влияние отклонения центра
тяжести экипажа от оси колеи и неравномерного сжатия рессор учиты-
вают тем, что получающуюся по формуле (28а) величину возвышения
h умножают на коэффициент к, больший единицы (к = 1,2):

Л-12,5-^«.	(30)

Для учета остальных из перечисленных факторов, влияющих на оп-
тимальную величину возвышения, и других местных особенностей на-
чальнику дороги дано право изменять величину возвышения, получен-
ную по указанной формуле, до ± 15%.

Отклонения от установленных норм положения рельсовых нитей
в кривых по уровню допускаются, как и на прямых, не более 4 мм, при-
чем величина отклонения может меняться до 1 мм на протяжении 1 м
пути при скоростях движения до 120 км/ч и на протяжении 1,5 м при
боЛее высокйх скоростях.

Наибольшее допускаемое возвышение наружного рельса в кривой
в необходимых случаях е разрешения МПС на главных путях может
бы!ь и более 150 мм.

На двухпутных и многопутных линиях скорости движения на со-
седних путях, а следовательно, и величины возвышения могут быть раз-
222
ними; при этом необходимо обеспечить выполнение еще и габарит-
ных требований-(см. § 18).

При расположении кривой на главный и приемо-отправочных пу-
тях станции возвышения устраивают в зависимости от установленных
на этих путях скоростей с учетом Указаний по применению габаритов
приближения строений ГОСТ 9238 — 73.	'

На приемо-отправочных путях, на которых скорость движения по-
ездов це превышает 25*км/ч, возвышение наружного рельса в кривых,
как правило, не делают. При необходимости его устраивают g разреше-
ния начальника отдела пути отделения дороги.

О, возвышении наружного рельса над внутренним на закресто-
винных кривых сказано в § 32.

Переходные кривые. Наличие возвышения наружного рельса в кри-
вой делает невозможным сопряжение ее впритык с примыкающими
прямыми. Плавное сопряжение можно было бы сделать, поднимая со-
ответствующую рельсовую нить постепенно еще на прямой (но там воз-
вышение не нужно и вредно), или максимально допустимым уклоном,
поднимая наружный рельс от начала кривой по направлению к сере-
дине ее до величины Л. Это тоже было бы вредно, так как возникающая
в начале круговой кривой центробежная сила имела бы сразу полную
величину, а возвышения наружного рельса еще не было бы. Кроме то-
го, в начале такой кривой нарушалась бы плавность хода подвижного
состава вследствие редкого изменения радиуса от бесконечности
(на прямой) до радиуса кривой.

Поэтому круговые кривые^сопрягают с примыкающими прямыми
переходными кривыми, на протяжении которых устраивают плавный
линейный отвод возвышения наружного рельса кривой от нуля дой и
плавное увеличение кривизны.

Согласно Инструкции по текущему содержанию пути переходную
кривую при радиусе круговой кривой /? больше 3000 м можно не устра-
ивать.

От начала НПК, примыкающего к прямой, до конца Л777С, примы-
кающего к круговой кривой (рис. 198), переходная кривая имеет пере-
менную кривизну, плавно возрастающую по мере приближения к кру-
говой кривой (кривизной Кх кривой называют величину, обратную ра-
диусу, т. е. . Переменный радиус кривизны рх плавно уменьшается
от бесконечно большого в точке НПК до R — радиуса кривой в точке
ЛПЛ.

Отвод возвышения на всем протяжении переходной кривой делают
однообразным уклоном i. Длина переходной кривой / связана с возвы-
шением h и уклоном отвода возвышения зависимостью

h
t= —.

I

Так как уклон отвода возвышения I одинаков на всем протяжении
кривой, то величина возвышения рельсов’наружной нити в любой точ-
ке на расстоянии 1Х от начала переходной кривой будет hx — у /1, т. е.
Рис. 198. Переходная кривая:
НПК — начало переходной кривой; КПК —
конец переходной кривой

с увеличением 1Х будет пропорцио-
нально увеличиваться и возвыше-
ние йх. При таком устройстве от-
вода возвышения наклон единицы
подвижного состава при проходе от
начала переходной кривой до ее
конца будет возрастать, а значит,
и направленная к центру кривой
составляющая силы веса [см. фор-
мулу (26)].будет тоже расти от нуля
до Н = G 4- (см. рис. 198) пропор-
цибнально 1Х.

Поэтому, чтобы нарастающая со-
ставляющая силы веса уравновеши-
вала нарастающую центробежную
силу при следовании подвижного
состава по переходной кривой, не-

обходима такая переходная кривая,
в которой центробежная сила увеличивалась бы пропорционально рас-

стоянию 1Х, начиная с нуля в начале переходной кривой и до / =
mot

= в конце переходной кривой. В этом случае в каждой точке пере-
ходной кривой силы 1Х и Нх будут находитьсЖв таком же соотношении,
как I и Н.

Центробежная сила в любой точке переходной кривой /„ = — ,
Рх
где рк —радиус кривизны в данной точке; т — величина постоянная;
о тоже можно считать величиной постоянной при прохождении кривой.
Следовательно, переходная кривая должна иметь такую форму, чтобы

ее кривизна — изменялась пропорционально изменению длины 1Х,
Рх * л

т. е.

1Х=С— = СКХ,
Рх

где С — коэффициент пропорциональности, называемый парамет-
ром переходной кривой. Таким свойством Обладает кри-
вая, которая называется радиоидальной спиралью.
Если радиус кривизны радиоидальной спирали в конце переходной
кривой равен /?, то в середине между началом переходной кривой и ее
концом он будет 2/?, на расстоянии 1/4 длины переходной кривой от ее
начала — 4/?, на расстоянии 1/8 длины — 8/?, в начале переходной
кривой радиус кривизны равен бесконечности. В каждом отдельном
случае для переходной кривой используют часть радиоидальной спи-
рали от ее начала до точки, в которой переменный радиус кривизны
Рх = £•

При разных величинах параметров переходной кривой при одном
и том же радиусе круговой кривой получится разная ее длина от нача-
224
ла до точки, где рж — R-, чем больше параметр С, тем переходная кривая
будет длиннее, кривизна ее. нарастать будет медленнее.

Геометрический смысл параметра С можно уяснить исходя из того,
что зависимость 1Х = С — сохраняется и в конце переходной кривой,
Рх

где I = С уг; отсюда С — IR.

Если задан параметр С, то при определенном радиусе получается'
соответствующая длина переходной кривой /, при этом крутизна отвода
возвышения может оказаться дробной.

В координатах х, у (см. рис. 198) уравнение радиоидальной спирали
выражается в виде ряда

= х3 (1 । %х* ।	293х8	.	

35С3	237 000G4

(32)

Для практического использования удобнее, кода координаты ра-
диоидальной спирали выражены через длину I и параметр С:

х = Ц 1-------+ -----------,.Д

х \	40С2	3456С9	)	(33)

г* / 1	/1 С	\ I

и 2С \ 3	168С2	2И20С4	J

Вследствие того что I мало по сравнению с С, значения членов ряда
(33) очень быстро убывают; практически достаточно ограничиваться
первыми двумя членами из приведенных в скобках.

Если ограничиваться только одним первым членом, то получим из
формулы (32), что

(34)

□G

Это уравнение другой кривой, но очень близкой К радиоидальной
спирали. Такую кривую называют кубической парабо-
лой. Пользоваться ею проще; чем радиоидальной спиралью. Куби-
ческая парабола отличается от радиоидальной епирали тем, что ее
кривизна меняется от Кх = 0 до Кх‘= пропорционально не про-
тяжению кривой 1Х (см. рис. 198), как это требуется, а пропорциональ-
но абсциссе х, т. е. проекции этого протяжения радиоидальной спирали
на ось х. Разница невелика и практически в случаях, не требующих
большой точности^ допустима.

Ордината такой переходной кривой в точке примыкания ее к круго-
вой кривой

Следовательно, переходная кривая от ее начала к концу имеет по-
степенно нарастающую кривизну. Соответственно меняется радиус
кривизны рх от бесконечно большого до величина ординаты ух от
О до у и угол поворота фж от 0 до ф.

8 Зак. 673	225
Рис. 199. Схема криволинейного отво-
да возвышения наружного рельса на
протяжении переходной кривой

Еще плавнее было бы движение
через переходную кривую, если бы
относительный перекос осей жест-
кой базы единицы подвижного со-
става и вращение единицы подвиж-
ного состава вокруг ее продольной
оси из-за нарастающего возвыше-
ния возникали в начале переходной
кривой и исчезали в конце не сразу,
а постепенно. Для этого надо было

бы делать отвод возвышения не линейно, а плавными кривыми (рис. 199).
При существующих скоростях движения, величинах вс^вышения
наружного рельса и крутизне отвода возвышения в таком усложнении
устройства отвода возвышения практически нет надобности, так как
разница в положении рельсовых нитей при криволинейном отводе по
сравнению с прямолинейным очень мала^ Кроме того, центр тяжести
единицы подвижного состава входит в переходную кривую и выходит
из нее более плавно, чем отдельная ось или тележка, так как он нахо-
дится между осями, вошедшими в кривую и остающимися на прямой.
Дополнительно к’этому жесткость рельса и работа рессор также не-
сколько смягчают влияние углов в начале и в конце линейного отвода.
Устройство отводов возвышения по различным кривым вместо пря-
молинейных может быть оправдано только в исключительных случа-
ях — при очень высоких скоростях, необходимости устройства спе-
циальных виражей и больших возвышений наружной нити кривой. По-
этому в обычных условиях на отечественных и зарубежных дорогах
применяют переходные кривые с прямолинейным отводом.

Уклон отвода возвышения должен обеспечивать безопасную Ско-
рость подъема колеса, идущего по возвышению, чтобы не получилось
при въезде слишком большого дополнительного давления на путь, а в
конце переходной кривой—слишком большой разгрузки колеса. Из
опытных данных установлено, что скорость /доп подъема колеса долж-
на быть меньше 43 мм/с 1/6 км/ч. На дорогах СССР принято, как
правило, /доп = 28 мм/с ж 0,1 км/ч, на дорогах США —32 мм/а,
Англии — 38 мм/с.

Длину переходной кривой I при возвышении h и при поступатель-
ной скорости движения колесо пройдет за время /, т. е.

ч/=—.
утах

За это время подъем составит h'. Следовательно, скорость подъема
будет

1	f =	— ^тат

' t ~ I ’

отсюда

h f .
—— ф
I Цъах
Так как i = 7, то получаем, чтр i	При допускаемой скоро-

i	ymax

сти подъема колеса /дои = км/ч

Ю^тах

В соответствии с изложенным длины переходных кривых на участ-
ках обращения поездов со скоростями до 120 км/ч принимают не менее
1000 Л, что соответствует уклону не более 0,001, а при скоростях 121 —
160 км/ч — не менее 1500 h, что соответствует уклону 0,0007.

При устройстве переходной кривой центр круговой кривой О (рис.
200) приходится смещать по биссектрисе угла AQA настолько, чтобы в
точках D получилась сдвижка круговой кривой относительно образую-
щих этот угол прямых на величну р, необходимую для размещения
переходных кривых с плавным йх сопряжением с примыкающими пря-
мыми и круговой кривой. *

При разбивке переходной кривой (см. рис. 200) сначала! разбивают
обе прямые (линии тангенсов), образующие угол AQA.

Величины так называемых тангенсов FQ даются в таблицах для раз-
бивки кривых в зависимости от радиуса и угла поворота 0.	• . ’

Чтобы получить положение точки А, необходимо определить вели-
чину /и. Для этого учтем, что FG — BE = R sin ф и AG = х.

Отсюда

т = х —- R sin ф.

Для определения величины р учтем, ч!о BG = EF = у и что

DE = R — ЕО = R — R cos ф = R (1 — cos ф), поэтому

р = EF — DE = у — R (1 — cos ф).

Рис. 200. Разбивка переходной кривой

8е

227
Величины х и у определяют по приведенным выше формулам для
конца переходной кривой.

Практически удобнее пользоваться зависимостями т и р от радиуса
R кривой и длины переходной кривой I.

Разложив sin ф и cos ф в рядыЛ получим следующие выражения
для р и /Л:

2 V 120/?2	17 280/?*	”)’

р = — (1---------— ч--------------... \	(37)

24/?. V 112/?2	21 120/?4	/

В случае применения кубической параболы получаем соответствен-
но:

т = ;	(36а)

р^--.	(37а)

Н 24/?

Угол поворота ф на протяжении всей переходной кривой в радиа-
нах равен отношению длины дуги DB к радиусу. Приравнивая длину
дуги DB примерно половине длины переходной кривор, получаем, что

I
Ф =-----.

V 2R '

Умножая числитель и знаменатель на Z, получим

,	/2	/2

Ф =-----—------ .

2RI 2С

Аналогично угол поворота на любой части переходной кривой протя-
жением 1Х от ее начала

- <38>

Длину AQ = Т называют суммированным тангенсом. Таким обра-
зом определяют необходимые для разбивки переходной кривой величи-
ны Т, т, р9 х, г/ и ф.

При сопряжении двух смежных кривых одного направления на
участках со скоростями движения 120 км/ч и менее при новом
строительстве делают между началами переходных кривых (рис»
201, а) прямую вставку длиной не менее 100 м, в стесненных услови-
ях — 50 м, а при скоростях 121 — 160 км/ч — соответственно не ме-
нее 150 и 75 м. При сопряжении обратных кривых и скоростях движе-
ния до 120 км/ч прямую вставку делают не менее 75 м, в стесненных ус-
ловиях — 30 м, а при скоростях 121 — 160 км/ч — соответственно не
менее 150 и 50 м (ряс. 201, б).

На эксплуатируемой сети длина прямой вставки допускается не
менее 25 м. '

При невозможности обеспечить это применяют следующие приемы
(дополняя их снижением допускаемой скорости).
a)

Полное h.

Полное h‘

о Отвод
ооздыщвния

к

-s О грвод
возвышения

Не ме-
нее 50н
Длина пряной.
не менее 2 от-

'Годов возвыше-

ния плюс 50 м

Рис. 201. Сопряжение смежных кривых:

а — при достаточной длине прямой вставки между ними; б — обратных кривых, когда дли-
на прямой вставки достаточна; в и г — кривых* направленных в одну сторону, при недо-
статочной прямой вставке между ними соответственно разных и одинаковых радиусов

Когда обе кривые направлены в одну сторону, имеют разные радиу-
сы и при устройстве отводов возвышения между их концами не получа-
ется прямой вставки требуемой длины, то между концами таких кру-
говых кривых вставляют сопрягающую переходную кривую, на протя-
жении которой плавно меняется радиус кривизны от R{ до Т?2 (рис.
201, в) и возвышение от до/г2. Если радиусы таких кривых одинако-
вы, то между ними делают прямую вставку, на всем протяжении кото-
рой сохраняют величину возвышения наружного рельса в круговых
кривых (рис. 201, а). *

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

Подуклонка рельсов в кривых. В прямых участках пути вследствие
поперечной качки при вилянии подвижного состава под отдельными
колесными парами то несколько перегружается одна рельсовая нить
и разгружается другая, то наоборот. Однако в среднем равнодействую-
щая сил, действующих на путь, направлена перпендикулярно плоско-
сти, проходящей по верху голрвок обоих рельсов. В связи с этим пбд-
уклонка рельсов 1/20 делается одинаковой на обеих нитях.

В кривых, в которых возвышение наружного рельса соответствует
скорости движения по этим кривым (см. рис. 197), центробежная сила
I И составляющая веса единицы подвижного состава Н взаимно урав-
н свешиваются и на путь действует равнодействующая сила Л/, направ-
ленная перпендикулярно той же плоскости, но здесь она расположена
не горизонтально, а наклонно.

Если возвышение рассчитано на среднеквадратическую, взвешен-
ную по тоннажу скорость иср и фактическая скорость одной части поез-
дов больше уср, а другой части поездов меньше иср, то равнодействую-
щая сил I и G, как правило, колеблется относительно своего Среднего
положения в пределах, определяемых допускаемой величиной непога-
шенного ускорения. Поэтому в кривых сохраняют подуклонку рельсов
1/20 относительно поверхности шпал, как и в прямых, хотя шпалы ук-
ладывают с наклоном внутрь кривой соответственно возвышению на-
ружного рельса.	. •

ГТ	L. 1 О 1 600 ОП

При возвышении h =	= 80 мм внутренний рельс

будет уже вертикальным; при большем возвышении он получит наклон
в другую сторону относительно вертикали (разуклонка). При скорости,
близкой нулю, или остановке в кривой появится составляющая силы
веса, стремящаяся опрокинуть внутреннюю нить рельсов наружу ко-
леи.

Обобщением опыта дорог и специальными исследованиями установ-
лено, что при современных типах рельсов и промежуточных скрепле-
ний не только на железобетонных, но и на деревянных шпалах и даже
при типовом костыльном* скреплении при той небольшой разуклонке
рельсов внутренней нити, которая получается' вследствие возвышения
от 85 до 150 мм, никакой угрозы опрокидывания рельсов нет.

Следовательно, нет необходимости и в дополнительной подуклон-
ке внутренней нити рельсов.

Поэтому при возвышении наружного рельса свыше 85 мм уменьшен
только допуск в сторону разуклонки (1/60 вместо 1/30); следовательно,
при возвышении наружного рельса свыше 85 мм допускается подуклон-
ка не меньше 1/30 и не больше 1/12,

§ 22. Ширина рельсовой колеи в кривые

Основные гюнятия о вписывании подвижного состава в.кривые. Сде-
лаем разрез рЖьсов и гребней колес подвижной единицы горизонталь-
ной плоскостью на расчетном уровне, т. е. на 10 мм ниже поверхности
катания, в прямом участке пути (рис. 202, а). Полученный разрез в
плане изображен на рис. ^02, б. Обычно схему такого разреза условно
изображают так, как доказано на рис. 202, в. Из этого рисунка видно,
что колесные пары в прямой могут перемещаться в коЛее поперек пу-
ти на всю величину зазора 6 между гребнями и рельсами.

Если бы в кривой каждая пара могла становиться по направлению
радиуса (рис. 203), то суммарный зазор между гребнями колес и рель-
сами мог бы иметь такую же величину, как и в прямых, и затруднений
при вписывании подвижного состава в кривые не возникало бы. Одна-
ко колесные пары закреплены в раме тележки или вагона таким обра-
зом, что в пределах жесткой базы остаются всегда параллельными одна
другой в плане. Поэтому максимально только одна ось в пределах жест-
230
а — положение колеса на рельсе; б — разрез головок рельсов и гребней колес горизон-
тальной плоскостью на расчетном уровне в прямой; в — условная схема этого разреза

Рис. 202 Схема положения колесных лар в колее при расчете
вижного состава в кривые: •

Райочие
канты
рельсов

вписывания под-

кой базы может в кривой оказаться расположенной по радиусу, а ос-
тальные располагаются под углом р к направлению радиуса (рис. 204).

Когда колесо колесной пары, идущей под углом к радиусу кривой,
прижимается к рельсу, оно упирается в его головку не серединой све-
шивающейся части гребня, а в точке Д, расположенной на расстоянии
b (забег} от середины (рис. 205).

Из рис. 206 видно, что движение тележки или вагона в кривой по
существу непрерывно складывается из двух одновременных движений:
вращения подвижной единицы вокруг центра кривой О и вращения ее
вокруг точки С на оси тележки или вагона. Эту точку называют цент-
ром (или полюсом) поворота. Центр поворота С находится в основании
радиуса-перпендикуляра, опущенного из центра кривой на продоль-
ную ось тележки (или экипажа, не имеющего тележки). На рис. 206

Рис. 203. Условная схема разреза горизон-
тальной плоскостью на расчетном уровне з
кривой в случае, если бы каждая колесная
пара могла устанавливаться по радиусу

Рис. 204. Расположение же-
сткой базы в кривой
Рис. 205. Колесо колесной пары, нахо-
дящейся под углом к радиусу кривой, в
момент прижатия его к. рельсу

штриховыми линиями показано
положение тележки или вагона,
проследовавшего часть кривой,
если бы было только одно пер-
вое движение — вращение во-
круг центра кривой.

Вписыванием под-
вижного состава в кри-
вые называют установившееся
при движении в кривой поло-
жение колесных пар экипажа
относительно рабочих граней
рельсовых нитей в результате
взаимодействия между рельсо-
вым путем и ходовыми частями
подвижного состава.

В зависимости от ширины колеи, радиуса кривой и длины жесткой
базы вписывание может быть заклиненным, свободным или принуди-
тельным.	"

Заклиненным называют такое вписывание,
при котором колеса каждой пары двухосной подвижной единицы упи-
раются гребнями в наружную и во внутреннюю рельсовые нити без
зазоров, т. е. колесные пары подвижной единицы не имеют никакой
поперечной свободы в колее. В трехосной и многоосной жесткой базе
при заклиненном вписывании в таком положении могут оказаться либо
колеса крайних осей, либо в наружную рельсовую нить окажутся
упертыми гребни,колес крайних осей, а во внутреннюю — колесо од-
ной (или двух) средней оси также без зазоров (рис. 207). При заклинен-
ном вписывании в силу симметрии очевидно, что полюс вращения С
находится посередине между крайними осями жесткой базы. Закли-

ненное вписывание в эксплуатации не допускается, так как получается
очень большое сопротивление движению.

Если ширину колеи несколько увеличить против ширины при за-
клиненном вписывании S3 (штриховая линия на рис. 208, а), то перед-
.______________	няя колесная пара, которая мо-

Рис. 206. Схема непрерывного сложения
двух движений экипажа в кривой: посту-
пательного (поворот вокруг центра О
кривой) и вращательного (поворот во-
круг полюса С поворота)

жет идти только упираясь в на-
ружный рельс, сместится в сто-
рону этого рельса, продольная
ось экицажа (или тележки) не-
сколько повернется против часо-
вой стрелки и центр поворота С
сдвинется в сторону задней оси,
т. е. будет находиться где-то
между серединой жесткой базы
и задней осью. Если уширение
колеи так мало, что задняя ко-
лесная пара при движении не
может занять радиального поло-
жения и потому будет набегать
и давить на внутреннюю нЪть, стре-
мясь как бы «срезать стружку» с
боковой грани рельса на этой ни-
ти, то такое вписывание называют
принудительным (рис. 208, б). Еди-
ница подвижного состава поворачи-
вается при этом не только под воз-
действием поперечного направляю-
щего усилия У от наружной нити
кривой на первую кблесную цару,
но и под действием .горизонтальной
поперечной реакции внутренней
нити Уг на заднюю колесную пару.

При дальнейшем увеличении
ширины колеи центр поворота^? бу-
дет перемещаться все ближе к зад-
ней оси и угол набегания ее на
внутреннюю нить будет уменьшать-
ся. Наконец, центр поворота пе-
рейдет на заднюю ось, т. е. эта ось
расположится по радиусу и уже не
будет набегать на внутреннюю нить.
Такое вписывание назы-
вают свободным (рис 208, в).

При свободном вписывании меж-
ду рельсами и колесами действует
только одна направляющая сила У
на первую колесную пару и силы
трения между колесами и рельсами,
возникающие от поворота колесной
пары вокруг центра.С.

Из рис. 208, в и 209 видно, что
для свободного вписывания под-
вижной единицы с двумя осями в
пределах жесткой базы в кривую
необходима ширина колеи в мм,
равная

S0 = 9max +7н +	(39)

где /н — стрела изгиба кривой по
наружной нити при хорде 2 X.

Добавлять 4 мм необходимо для
того, чтобы и при наибольшем до-
пуске в сторону сужения от нормы
ширины ' колеи вписывание было
свободным.

Показанное на рис. 208, в и 209
положение двухосной тележки или
вагона в колее, при котором зад-

Рис. 207. Заклиненное положение ко-
лесных пар в колее в пределах жест-
кой базы:

а — в прямой; б и 6- в кривой

Рис. 208. Положение полюса поворота
в зависимости от ширины колеи:
а—при заклиненном вписывании (сплош-
ные линии): б—при принудительном впи-
сывании: в — при свободном вписывании
Рис. 209. Схема свободного вписыва-
ния в кривую двухосной единицы под-
вижного состава

ня я колесная пара касается греб-
нем колеса внутренней нити кри-
вой, получается при малой скоро-
сти. По мере повышения скорости
движения при том же радиусе и не-
изменном возвышении наружной
рельсовой нити задняя колесная
пара под воздействием возрастаю-
щей центробежной силы начнет от-
ходить от. внутренней рельсовой
нити. Между гребнем колеса этой
колесной пары и внутренней нитью
образуется постепенно увеличи-

вающийся зазор.

При таком положении, когда между гребнями колес задней колес-
ной пары и обеими рельсовыми нитями имеются зазоры, свободное впи-

сывание (отсутствие нажима гребнем заднего колеса на внутреннюю
нить) может наступить и при меньшей ширине колеи, чем получаемая
по формуле (39). Однако поскольку подвижной состав может проследо-
вать по кривой с любой, в том числе и очень'малой, скоростью, по-
стольку расчетным случаем для определения ширины колеи, обеспечи-

вающей свободное вписывание, является именно случай, которому со-
ответствует схема вписывания, показанная на рис. 209.

Из формулы (22) следует, что минимальная ширина колеи в прямой
при крайних допусках в размерах колеи и колее будет j

(So)mln ?max "В $mln«

Прибавляя к левой* и правой частям равенства по 4 мм (допуск по
сужению колеи), получаем

(So) mln “В 4 = ^niax “В 4 “В 6 min,
т. е.

So = ^гпах ”В 4 “В	•

ИЛИ

So — $mtn = 7max + 4,	(40)

где So — норма ширины колеи в прямой, мм.

Подставляя в формулу (39) для So вместо выражения (Qmax + 4)
равное ему выражение (So — 6mln), получим более удобную для поль-
зования формулу

Sc = S0-6mln + fH.	(41)

Величины стрел изгиба кривой при заданном радиусе зависят от
длины хорд, а эти длины, как следует из рис. 204 и 208, определяются
видом вписывания, длиной жесткой базы и величиной забегов.

Величина забега b (см. рис. 205) Зависит от многих факторов: рас-
стояния данной оси от полюса поворота, радиуса кривой, радиуса ко-
леса, угла касательной к очертанию гребня относительно горизонтали
в точке прижатия его к рельсу, коничности поверхности катания коле-
са, угла набегания колеса на рельс.
234
Забег b определяют по следующей приближенной формуле (в м):

/г

tgT,	(42)

Z\

где I — расстояние между геометрической осью данной колесной пары
и центром (полюсом) вращения, м;

г — радиус колеса по кругу катания (см. рис. 205), м;.

R — радиус кривой, м;

т — угол наклона рабочей части гребня к горизонту (у локомо-
тивов т = 70°, у вагонов т = 60°).

- Следует учесть, что величина забега b так мала*в сравнении с раз-
мерами жесткой базы вагонов и локомотивов, что в ряде случаев при
практических расчетах вписывания подвижного состава и определе-
нии необходимой ширины колеи в кривых этой величиной вообще мож-
но пренебречь (разница в результате расчета необходимой ширины ко-
леи составляет доли миллиметра).

Стрелы fH и /вн подсчитывают по зависимости, вытекающей из из-
вестного положения геометрии о том, что длина перпендикуляра, опу-
щенного из точки окружности на ее диаметр, является средней-пропор-
циональной между отрезками диаметра, т. е.

f

X3

2R ’

Если вся хорда 2 К ~ а, то

Следовательно,

*	f _ V _ а2

2R ~ 8R *

(43)

При расчетах ширины колеи разницей в величине радиусов наруж-
ной и внутренней нитей кривой можно пренебречь, так как эта разни-
ца весьма мала и на результаты расчетов практически не влияет.

Из формулы (41) видно, что в пологих кривых для свободного впи-
сывания может оказаться ширина колеи Sc < So. Это получится, ког-
да /н < 6mln. В таких случаях нормой ширины колеи считают So, т. е.
величину оптимальной ширины колеи определяют по формуле (41),
но принимают ее не менее нормы 1520 мм.

Расчет ширины колеи, -необходимой для свободного вписывания
трехосйых и многоосных тележек и вагонов, несколько сложнее. Вслед-
ствие влияния сил трения колес промежуточных колесных пар о
рельсы полюс поворота, смещается от задней оси по направлению к се-
редине жесткой базы, но основной признак свободного вписывания —
отсутствие нажима гребнем колеса задней колесной пары на внутрен-
нюю, нить кривой —« сохраняется.

Нормы ширины колеи в кривых устанавливают таким образом,
чтобы обращающийся по сети дорог подвижной состав, как правило,
вписывался свободно. Однако для длиннобазных экипажей обеспечить
это в крутых кривых не удается, так как необходимая ширина колеи
получается более 1540 мм.

Возникает вопрос: какую минимально допустимую в эксплуатации
ширину колеи для отдельных экипажей можно установить при прину-
дительном вписывании?

Поскольку в прямом участке пути минимальный зазор между греб-
нями колес и рельсами составляет бт1п, то логично установить, чтобы
и в кривых минимально допустимая ширина колеи превышала ширину
колеи при заклиненном вписывании на ту же величину бгп1п, т. е. на
5 мм при вписывании вагонов и 7 мм при вписывании локомотивов (при
колее 1524 мм соответственно 9 и И мм).

Следовательно, в кривой

Smio =	+ би1п.	(44)

Из рис. 207, Д видно, что при одной и той же жесткой базе и одина-
Ковом диаметре колес ширина колеи для заклиненного вписывания в
кривой требуется больше, чем в прямой, на величину разностей стрел
fн и fвн*

$8 = ^7тах “Ь /н ~~ /вн	(45)

Прибавляя к ширине колеи S3 минимально допустимый зазор бт1п,
получим минимально допустимую ширину колеи. Дополнительно надо
прибавить еще 4 мм, так как норма 5щ1п в эксплуатации будет приме-
няться с допускаемыми отклонениями, в том числе в сторону сужения
до 4 мм.	*	'

Следовательно, минимально допустимая норма ширины колеи в кри-
вой Smln будет

^mln	"Ь /н /вн Н” $mln '"Ь 4.

Учитывая равенство (40), получаем окончательно

*$niln 0 $mln “Ь /н ж /вн $пйп»

Т. е.	_

= So + /н ~ /вн-	(46)

При трех осях в жесткой базе, одинаковом расстоянии между осями
и отсутствии разбегов осей в буксах /в ==» 0( ширина колеи при закли-
ненном положении будет

S«	/н’

т; е. тоже больше, чем в прямом участке (см. рис 207, в), на величину-
/н. Следовательно,

Smiri = So + /н.	(46а)

Получается, что минимально допустимая ширина колеи в кривой
тем больше по сравнению с прямой, чем больше разность стрел или со-
ответственно стрела /н (при /вн = 0), а значит, чем меньше радиус
кривой, длиннее жесткая база и больше диаметр колеса.

По мере уменьшения радиуса кривой для вписывания каждой под-
вижной единицы возможна такая его величина, начиная с которой по-,
требуется уже уширение колеи по сравнению с нормой на прямой.
236
Рис. 210. Конструктивные особенности
экипажа, облегчающие вписывание его
в кривые

Расчеты показывают, что мини-
мально'допустимая ширина колеи
для массовых видов -подвижного со-
става (вагоны и локомотивы на
двухосных и трехосных тележках)
при вписывании в кривые радиуса
350 м и более не превышает нор-
мальной ширины колеи, установ-
ленной для прямых. Кажущееся
противоречие этого положения с
формулой (46) объясняется тем, что
разница в величине стрел (/н /вн)
при радиусах, равных 350 м и бо-
лее, получается при этом менее
1 мм.. Такой, разницей можно пре-
небречь,'тем более что в приведен-
ных формулах для определения ши-
рины колеи не учитывается ее- уши-
рение под нагрузкой, возникаю-
щее из-за упругого отжатия рель-
совых нитей в кривой.

Уширение колеи осуществляет-
ся сдвижкой внутренней рельсовой
нити на соответствующую вели-
чину.

Ко нстру ктив н ые особенности
подвижного состава, облегчающие
его вписывание в кривые. Для об-
легчения вписывания подвижного
состава в кривые и уменьшения

величины требующейся ширины колеи в кривых принимают ряд спе-
циальных мер; к ним относятся следующие:

часть осей многоосных локомотивов включают в отдельные тележ-
ки, чем уменьшают длину жесткой базы;

среднюю колесную пару длиннобазных единиц подвижного состава,
например паровозов, формируют колесами без гребней (иногда делают
гребень меньшей толщины);

отдельные колесные пары изготовляют с поперечными разбегами в
буксах.

Уменьшение жесткой базы снижает величину стрел, а следователь-
но, и потребную ширину колеи (рас. 210, а). Например, паровоз серии
ФДП имеет восемь осей, но первая бегунковая ось и две задние под-
держивающие оси выделены в отдельные тележки; в результате жесткая
база этого локомотива составляет 5,85 м_ Если бы все восемь осей были
в одной раме, то жесткая база возросла бы до 12,6 м. Из формулы (43)
видно, что уменьшение длины жесткой базы уменьшает величину стре-
лы /н, а отсюда и минимально допустимую ширину колеи.Smln.

Наличие безгребневой оси тоже уменьшает необходимую ширину
колеи. ш
Положим, что имеем жесткую базу из пяти осей; оси не имеют по-
перечных разбегов; колеса средней оси имеют гребни. В этом случае
минимально допустимая ширина колеи (рис. 210, б) по формуле (46а)

•Smln =	/н*

Если третья ось будет безгребневой, то потребная ширина колеи
уменьшится на величину стрелы fBU (рис. 210, в):

* '	'вп 8R ’ Х

Расчет необходимой ширины колеи при наличии безгребневой оси
ведут так, как будто этой оси нет. При очень крутых кривых прихо-
дится лишь проверять, не сойдут ли колеса этой оси совсем с рельсов.
Тогда надо уложить контррельсы вдоль каждой рельсовой нити со
стороны центра кривой для поддержания безгребневых осей.

Влияние поперечных разбегов осей на необходимую ширину колеи
в кривых видно из рис. 210, а.

Сравнивая рис. 207, в, где изображены три оси в -жесткой базе без
поперечных разбегов, с рис. 210, а, где показаны тоже три оси, но с по-
перечными разбегами, в сумме составляющими ST), видим, что во
втором случае минимально допустимая ширина колеи меньше, чем в
первом, на величину суммы разбегов Stj.

Следовательно, минимально допустимая ширина колеи для трехос-
ной тележки с поперечными разбегами осей в отличие от определяемой
по формуле (46а) составит

Smin = So + fu -	(466)

Применяется и совмещение указанных мер облегчения вписывания
в одной и той же единице подвижного состава в кривых.

Необходимо учесть, что при движении подвижного состава в кри-
вых происходит существенное упругое отжатие рельсовых нитей в на-
правлении поперек пути. Эти отжатия достигают 3—6 мм и зависят от
радиуса кривой, типа подвижного состава, типа рельсов, конструкции
промежуточных рельсовых скреплений, скорости движения. Наруж-
ная рельсовая нить отжимается в основном наружу кривой, а внут-
ренняя — внутрь или наружу в зависимости от вида вписывания и по-
ложения полюса поворота. Эти отжатия рельсовых нитей приводят к
упругому увеличению ширины колеи под подвижным составом в кри-
вых на 1 —3 мм, что улучшает условия вписывания.

Нормы и допуски по ширине колеи в кривых. С 1957 г. при норме
ширины колеи на прямой 1524 мм действовали (и на части сети еще
продолжают действовать) так называемые унифицированные нормы,
по которым уширение в кривых начинается с радиуса'349 м и ширина
колеи составляет в кривых радиуса 349 — 300 м — 1530 мм, а радиу-.
са 299 м и менее — 1540 мм.

Расчеты показали, что для находящихся в массовом применении ви-
дов подвижного состава на сети дорог СССР при ширине колеи 1520 мм
в кривых радиуса до 350 м включительно величины fH — fBH или /н —
— не превышают 1 мм. Поэтому (с.учетом упругого увеличения ши-
238	.
рины. колеи в кривых) для Кривых радиуса до 350 м включительно
принята норма ширины-колеи, как и на прямых участках пути, 1520 мм.

С введением нормы ширины колеи 1520 мм установлено, что на кри-
вых радиуса от 349 до 300 м норма ширины колеи составляет 1530 мм,
а на кривых радиуса 299 м и менее — J535 мм.

Допускаемые отклонения по ширине колеи в кривых такие же, как
и в прямых: +6 и — 4 мм при скоростях более 50 км/ч; + 10 и
— 4 мм при скоростям 50 км/ч и менее. При этом требуется, чтобы кру-
тизна отводов составляла не более 1 мм на 1 м длины пути на участках
со скоростями до 120 км/ч и на 1,5 м при 121 — 160 км/ч.

Эти нормы являются также унифицированными потому, что одина-
ковая ширина колеи установлена почти для, всего проФяжения пути,
так как общая длина кривых радиуса менее 350 м очень невелика.
Такая унификация дает значительные преимущества при изготовлении
железобетонных шпал, позволяет предварительно сверлить отверстия
в деревянных шпалах до их пропитки на заводах. Именно в целях сохра-
нения унифицированности нормы ширины.колеи сужение ее и ограни-
чено величиной 1520 мм. На специально построенных или реконструи-
рованных для скоростного движения линиях целесообразно и дальней-
шее уменьшение ширины колеи до 1516 мм, так как на этих линиях ос-
танутся кривые только таких радиусов, при которых обращающийся
подвижной состав впишется свободно при колёе 1516 мм, следователь-
но, ширина колеи будет одинаковой на всем протяжении таких линий.

На кривых участках радиуса от 650 до 300 м как при колее 1524 мм,
так и 1520 мм при наличии уширения против указанных норм только
из-за износа рельсов, т. е. при отсутствии какого-либо ослабления или
смещения скреплений, положительный допуск в содержании ‘колеи по
ширине (6 мм) увеличивается на величину фактического износа боко-
вой рабочей грани головки рельсов наружной нити. При этом для
каждой такой кривой приказом начальника дистанции пути устанав-
ливается соответствующая фактическому износу норма ширины колеи.
Однако ширина колеи на таких кривых, включая и допуск, не должна
быть больше следующих величин:

При радиусе	кривых 650—450	м	1535	мм

»	»	» 449—350	»	1540	»

»	»	» 349—300	»	1545	»

Отвод уширения колеи в кривых. Отводы уширения пути в кривых
делают на протяжении переходных кривых.

Максимальное уширение колеи в круговой кривой составляет
1535 — 1520 = 15 мм. Поэтому отвод уширения с допускаемым укло-
ном можно осуществить на длине 15 м, а на скоростных линиях — на
длине 23 м. Длины переходных кривых обычно значительно больше
э^ой величины. Если использовать для отвода уширения только кон-
цевую часть переходной кривой, то при кривых малых радиусов в пре-
делах переходной кривой может оказаться участок, где ширина колеи
будет недостаточной.

Так, например (рис. 211), при круговой кривой радиуса 200 м (кри-
визна 1/200) и уклоне отвода уширения I = 0,001 отвод уширения в
239'
Рис. 211. Графики кривизны круговой и переходной кривой
конечной части переходной кривой будет закончен в точке С, где ради-
ус кривизны переходной кривой меньше 350 м (кривизна больше
1/350), а при таком радиусе требуется уширение. Поэтому на переход-
ной кривой необходимо установить место, начиная с которого в сторо-
ну прямой не требуется уширения колеи. Для определения такой точ-
ки следует на графике кривизны (см; рис. 211) провести линию, соот-
ветствующую кривизне 1/350. Пересечение этой линии с линией нарас-
тания кривизны в пределах переходной кривой даст возможность опре-
делить точку Alt начиная с которой (радиусы кривизны 349 — 300 м)
требуется ширина колеи 1530 мм.

Аналогично находим точку В19 соответствующую кривизне 1/300,
начиная с которой (радиусы кривизны 299 м и менее) требуется ши-
рина колеи 1535 мм.

Наибольшее расстояние между точками А± и В± (при пологости от-
вода возвышения на протяжении переходной кривой 1 мм уширения
на 1 м длины пути) равно Юм; на таком коротком протяжении устраи-
вать два отвода уширения в точках Аг и Bi нецелесообразно. Принято
начинать отвод уширения колеи сдвижкой внутренней нити к центру
кривой в точке А, расположенной в сторону прямой от точки на
расстоянии, необходимом для отвода уширения 10 мм (до 1530'мм)
с пологостью, соответствующей установленной скорости движения по
кривой (1 мм уширения на 1 м длины пути, так как при радиусах
менее 350 м допускаемые скорости менее 120 км/ч), и при кривых
радиуса 299 м и менее продолжать этот же отвод до зоны, где ширина
колеи 1535 мм.

Положение точки А определяется таким же способом и на графике
проектных стрел в паспорте кривой, так как величина стрел пропор-
циональна кривизне. Точку А следует обозначить на шейке рельсов
масляной краской.

При примыкании повышенной на 4 мм нити прямого участка к на-
ружной нити^кривой отвод возвышения делают с учетом возвышения
рельсовой нити на прямом участке. При примыкании повышенной на
4 мм нити прямого участка к внутренней нити кривой отвод этого воз-
вышения следует заканчивать не ближе чем за 25 м до начала возвыше-
ния в кривой.
§ 23.	Укороченные рельсы в кривых

Внутренняя рельсовая нить в кривой короче наружной, так как
ее радиус меньше радиуса наружной нити на расстояние Sx между
осями нитей. При укладке на внутренней кривой рельсов такой же дли-
ны, как и на наружной, стыки внутренней нити будут забегать вперед
относительно стыков наружной нити и не получится расположения их
по наугольнику, как это принято на дорогах СССР.

Длина полной окружности (т. е. при угле поворота 360°, или 2л
рад), очерченной радиусом /?вн, короче окружности, очерченной ра-
диусом 7?н, на величину 2л (/?н — /?вн) = 2л5х (рис. 212). Если
круговая кривая составляет часть окружности и ей соответствует цент-
ральный угол ср, то, измеряя угол в радианах, получим, что в этом слу-
чае внутренняя кривая короче наружной на величину 8 = cpSi. Если
угол поворота выражен в градусах, например а0, то величина укороче-

ния на протяжении круговой кривой 8 =

Следовательно, общая величина укорочения внутренней нити кри-
вой по сравнению с наружной зависит от расстояния между осями рель-
сов Sx и угла поворота и не зависит от радиуса. Это видно и из рив. 213,
где при одном и том же угле поворота одна кривая имеет большийфа-
диус, чем-другая. Величина общего укорочения внутренней нити в той
и другой кривой одна и та же и равна 8; количество укороченных рель-
сов в той и другой кривой одинаковое. Однако длины кривых при этом
разные — кривая большего радиуса длиннее. Поэтому в кривой мень-

шего радиуса укороченные рельсы придется укладывать чаще, чем в
кривой большего радиуса, т. е. порядок укладки укороченных рельсов
зависит от радиуса кривой.

Чтобы каждый стык на внутрен-
ней нити в пределах кривой распо-
ложить по наугольнику против со-
ответствующего стыка наружной

Рис. 213. Укорочение внутренней нити
по сравнению с наружной при одном
и том же угле поворота и разных ра-
диусах кривых

Рис. 212. Укорочение внутренней нити
по сравнению с наружной при полной
окружности
нити, нужно применять в различных кривых разную величину укоро-
чения каждого рельса. Большое количество разных длин рельсов было
бы хозяйственно нецелесообразным. Поэтому применяют только 2 —3
разных размера укорочения, хотя это приводит к некоторому несов-
падению стыков по наугольнику в пределах кривой на величину не бо-
лее половины принятой величины укорочения.

Большие укорочения применяют для рельсов, укладываемых на
крутых кривых..

Общее количество укороченных рельсов N, требующихся для ук-
лайкимв каждой данной кривой, равно

N = — ,

>
где 8 — общее укорочение;.

— стандартное укорочение одного рельса.

Полученную величину N округляют до ближайшего целого. Это
количество укороченных рельсов распределяют на переходные кривые
и на круговую кривую соответственно углам поворота на их протяже-
нии.

Укороченные рельсы укладывают по внутренней нити, чередуя их
с рельсами нормальной длины так, чтобы забег стыков не превышал
половины укорочения, т. е. 20; 40; 80 мм. Для практического руко-
водства имеются таблицы, в которых указано в зависимости от радиуса
и длины укороченных рельсов, через сколько рельсов нормальной дли-
ны следует укладывать один укороченный или несколько их подряд.
Небольшой забег стыков в конце кривой ликвидируют за счет измене-
ния зазоров в нескольких ближайших стыках на примыкающей пря-
мой.

Расчет укладки укороченных рельсов основан на известной геомет-
рической зависимости: длина дуги окружности s равна произведению
величины соответствующего ей центрального угла (в рад) ср (угла по-
ворота) на радиус, т. е.

» s = ср/?,	(47)

отсюда

Ф==у.	(47а)

При расчете укладки укороченных рельсов сначала определяют
длину круговой кривой LKK, как произведение радиуса на угол пово-
рота ср = (Р — 2 Фо) (в рад) в пределах круговой части кривой:.

i.KK = /? (Р - 2 фо),	’ (48)

где Р — угол поворота на всей кривой;

Фо — угол поворота на протяжении одной переходной кривой»

<Рб = ^Г-	(49)

z/\
При величинах углов, выраженных в градусах, длину круговой
кривой определяют по формуле

Ькв = -^(р-2ф0).	(48а)

obU

Общая длина кривой (круговой и двух переходных) равна

L = LKK + 21.	•	(50)

Исходя из' формул (47) и (47а) получаем, что укорочение внутрен-
ней нити на протяжении всей круговой части кривой

₽кк = (^н-^вн)ф = ^-	(51)

1\

Укорочение на протяжении части круговой кривой 1Х

(52)
1\

Здесь Sj — расстояние между осями рельсов, равное (7?н — /?вн).
Это расстояние можно определить по формуле

S1 = 5пр +	+ е>

где Snp — ширина колеи на прямой;

Ьг — ширина головки рельса;

е — уширение колеи в кривой.

Подобная закономерность справедлива и для переходной кривой,
т. е. укорочение на протяжении всей переходной кривой

8пк = $ср тт' — Sep тт] = SCp ут- •	(53)

ZU	Z/\t	6/'

где SCp — среднее расстояние между осями рельсов:

$ср = 5прЧ-дг+ I

С — параметр переходной кривой.

Укорочение на протяжении части переходной кривой 1Х соответст-
венно формуле (38) составляет

/2	/2

(епк)а: = Sep — $ср •	(54)

Полное укорочение внутренней нити на протяжении всей кривой
в = екк 2 епК.	(55)

Если точка начала или конца переходной кривой находится не в
стыке, а в каком-либо месте на протяжении рельса (а это чаще всего и
бывает), то в этой точке соответствующий рельс делят на две части:
одну присоединяют к переходной кривой, а другую — к круг.овой кри-
вой или примыкающей прямой (см, отрезки alt а2, blt b2, clt c2, dlt d2 на
рис. 214).
При составлении таблицы укладки укороченных рельсов начинают
расчет с одного конца кривой, прибавляя длину одного' рельса за дру-
гим по наружной нити кривой и рассчитывая величину укорочения
внутренней нити нарастающим итогом. Величину зазора округлен-
но считают равной 10 мм, ее прибавляют ж длине рельса (например,
25,01 м).

Расстояние, от последнего стыка на примыкающей прямой (см.
рис. 214) до начала первой переходной кривой аг = 7 м; на протяжении
ах укорочения нет. Для определения укорочения в конце первого рель-
са в формулу (54) необходимо подставить 1Х = 25,01 — аг = 18,01 м,
в конце второго рельса — 1# = 18,01 + 25,01 м, в конце третьего —
1Х = 18,01 + 50,02 м и т.д.

.Нарастающая величина укорочения в пределах круговой кривой
представляет собой сумму укорочения на протяжении всей первой пере-
ходной кривой и укорочения на протяжении части круговой кривой от
ее начала до конца очередного рельса [см. формулу (52)].. Например,

S I

укорочение в конце шестого рельса se = епК + где/^= 18,05+

+ 25,01 м. В конце круговой кривой укорочение составит(suK + 8^и).

Учитывая, что в формулы для расчета величины укорочения на про-
тяжении переходной кривой входят расстояния /х, отсчитываемые от
НПК по направлению к КПК, величину укорочения внутренней нити
в зоне второй переходной кривой рассчитываем следующим образом.
Из полной величины всего укорочения на двух переходных и круговой
кривых (2 8ПК + 8КК| вычитаем укорочение на протяжении от начала
второй переходной кривой до рассматриваемого стыка (в обратном на-
правлении),. т. е. расчет ведем по зависимости

I*

(®пн)г == 2впк + 8КК	“2с“ ,

где 1Х — расстояние от начала второй переходной кривой по направ-
лению к ее концу до рассматриваемого стыка;

(8пК)г — укорочение внутренней нити от начала пёрвой переходной
кривой до рассматриваемого стыка.

По итогам указанных выше расчетов составляют таблицу порядка
укладки укороченных рельсов. Пример такого расчета, соответствую-
щий рис. 214, показан в табл. 17; радиус кривой равен 600 м, длина
переходных кривых по 100 м. В графе 1 записывают номер рельса по
порядку (части, на которые рельсы делятся точками НПК и КПК,

КПК	. НПК

Рис. 214. Расположение рельсов нормальной длины по наружной нити кривой
244	-	•
Расчет порядка укладки укороченных рельсов

№ рельЛ по по- рядку	Место располо- жения рельса  *• (прямой участок, круговая иля переходная кривая)	Длина рельса с зазором, м	Укороче- ние на- растаю- щим ито- гом, мм	Фактиче- ское уко- рочение каждого рельса, мм	Сумма фактиче- ского укороче- ния, мм	Величина несовпа- дения сты- ков, мм
1	2	3	4	5	6	7
1	Прямая	а, = 7	0	0	0	0
1	Переходная	о2= 18,01	4-	0	0	—4
• 2		25,01	25	0	0	—25
3		25,01	62	80	•80	+ 18
4	»	25,01	116	0	80	—36
5		bi = 6,96	134	80	160	+ 26
5	Круговая	д2= 18,05	182	0	160	—22
6	»	25,01	249	80	240	—9
7	»	25,01 '	316	80	320	+ 4
8	»	25,01	383	80	*400	+ 17
9	>	25,01	450	80	480	+ 30
10	Круговая	€1 = 12,21	482	0	480	-2
10	Переходная	с2= 12,80	513 '	0	480	-33
11		25,01	565	80	560	-5
12	»	25,01	598	0	560	—38
13	»	25,01	614	80	640	+26
14	»	d, = 12,17	616 •	0	640	+ 24
14	Прямая	d2= 12,84	616	0	640	+ 24

имеют те же номера, что и рельс в целом). В графе 2 указывают место
укладки рельса (прямая, переходная или круговая кривая), в гра-
фе 3 — длину рельса, в графе 4 — укорочение нарастающим итогом.
Когда величина в графе 4 станет равной половине принятого укоро-
чения рельса (а в последующих строках 1,5 укорочения, 2,5 укоро-
чения и т. д.) или превысит ее, тогда против этого рельса на внут-
ренней нити укладывают укороченный рельс. Его укорочение запи-
сывают в графе 5. В графе 6 указывают сумму фактического укоро-
чения нарастающим итогом, д в графе 7 — разницу величин, записан-
ных в графах 6 и 4 с соответствующим знаком.

§ 24.	Усиление конструкции верхнего строения пути в кривых.

Кривые на двухпутных участках. Кривые малых радиусов

Усиление пути в кривых. Помимо таких же сил от воздействия под-
вижного состава на путь, какие возникают в прямых, в кривых добав-
ляются еще горизонтальные усилия, появляющиеся при повороте под-
вижного состава и вписывании его в кривую. Кроме того, происходит
перегрузка внутренней или наружной нити кривой вследствие разницы
между фактической скоростью, с которой идет тот или иной поезд, и
среднеквадратической взвешенной по тоннажу скоростью, на которую
245
рассчитано возвышение наружной нити. Поэтому верхнее строение
пути в кривых усиливают по сравнению с прямыми.

По действующим техническим указаниям работы по усилению пути
в кривых, где это усиление еще не сделано, выполняют в процессе ре-
монта пути на всех кривых радиуса 1200 м и менее. Для этого увеличи-
вают количество шпал на километр, применяя эпюру их на одну сту-
пень выше в сравнении с прямыми участками данной линии; плечо бал-
ластной призмы при нормальном типе верхнего строения увеличивают
на 10 см с наружной стороны кривой; ставят несимметричные подкладки
с большим плечом в наружную сторону. Кривые ставят в правильное
положение в плане точным способом.

Для продления срока службы рельсов в кривых там, где они изна-
шиваются наиболее интенсивно, из поступающих партий рельсов для
кривых отбирают наиболее,твердые. Заводы маркируют такие рельсы
желтой масляной краской с одного' конца по верхним поверхностям
подошвы на длину не менее 200 мм. При интенсивном боковом износе
рельсов устанавливают приборы (лубрикаторы) для смазки боковой
грани головки рельсов.

Особенности устройства кривых на двухпутных линиях. В круговых
кривых на двухпутных линиях увеличивают расстояние между осями
путей по габаритным нормам. Это увеличение осуществляют разными
способами. Один из способов заключается в том, что междупут-
ное расстояние увеличивают с 4,1 м до 4,1 + Ло
на прямых перед каждой переходной кривой введением до-
полнительных S-образных кривых (рис. 215, а). Этот способ
применяют редко, так как он имеет крупный недостаток: на отодвигае-
мом пути появляется по две кривых с каждой стороны основной кривой,
хотя и большого радиуса.

Другой способ (с пбсоб разных^ сдвижек) состоит в
том, ч1о принимают разные параметры С для переходных кривых на-
ружного и внутреннего путей. Переходную кривую наружного пути
устраивают обычным порядком, а параметр С переходной кривой внут-

Рис. 215. Увеличение рас-
стояний между осями пу-
тей в кривых:

а — устройством S-образных
кривых на примыкающих
прямых; б — устройством пе-
реходных кривых разных
параметров
реннего пути подбирают таким образом, чтобы сдвижка внутренней
круговой кривой (рис. 215, б) рвн фяла равна

Рвн Рн о,

где рп — сдвижка круговой кривой наружного пути [см. формулу
(37а)];

А0 — увеличение расстояния методу осями путей.

Из формулы (37а) получаем необходимую длину переходной кривой
по внутреннему пути:	,

^вн'“ 1/Л24/?ви рвн

Подставляя вместо рвн равную ему величину рн + Аа, приходим к за-
висимости

^вн = 1/ 24(рн + Л0)7?вн = 4,9/(рн+ До) Явн. •	(56)

Параметр

’	ч .	£*вп = ^вн ^вн*	(57)

Если пренебречь разницей в величинах 7?п и 7?вн и вместо них под-
ставить величину радиуса кривой /?, то из формулы (56) получим

/ВН = К24^ДО + ^

При этом способе переходная кривая на внутреннем пути получает-
ся более длинной.

На двухпутных и многопутных участках, если кривая расположена
на уклоне, скорости движения по направлениям движения будут раз-
личными, поэтому возвышение наружного рельса определяют для каж-
дого пути отдельно. По требованиям габарита приближения строения
возвышение наружного рельса на пути, расположенном ближе к цент-
ру кривой, должно быть не менее половины" возвышения наружного
рельса соседнего пути.

Устройство пути в кривых малых радиусов. Если радиус кривой на-
столько мал, что максимально допустимая ширина колеи 1540 мм ока-
зывается меньше минимально необходимой при принудительном впи-
сывании (хотя и больше, чем при заклиненном вписывании^ то в таких
кривых резко повышается сопротивление движению и увеличивается
интенсивность износа рельсов.	*

Для облегчения работы наружной нити в таких кривых укладывают
контррельсы внутри колеи вдоль внутренней нити. В этом случае на-
правляющая колесная пара колесом, идущим по внутренней нити, упи-
рается в контррельс, не распирая наружную нить (рис. 216). В очень
крутых кривых приходится иногда укладывать контррельсы у обеих

Рис. 216. Положение ко-
лесных пар в кривой при
наличии контррельса
нитей со стороны центра кривой для поддержания безгребневых колес.
Контррельсы увеличивают сопротивление движению, поэтому практи-
чески укладку их применяют лишь в кривых радиуса примерно 160 м
и менее. Желоб между контррельсом и внутренней нитью кривых дол-
жен иметь ширину 60—85 мм.

Все новые локомотивы рассчитывают на вписывание в кривые ра-
диуса не менее 150 м при ширине колеи 1540 мм.

§ 25.	Нормы содержания пути по направлению

В плане путь должен содержаться: на прямых участках — без из-
вилин; на участках круговых кривых — плавно без резких колебаний
в величинах стрел изгиба. На протяжении переходных кривых величи-
на стрел должна плавно нарастать от начала переходной кривой до ее
конца. Отклонения в положении пути в плане допускаются не более
указанных в табл. 18.	-

Таблица 18

Допуски в содержании пути по направлению в плане

Наименование допусков	• Значения допусков при скорости движения поездов, км/ч		
	до Г20	121—140	141-160
Разность в смежных стрелах изгиба, мм: на прямом участке	8 •	6	4
на круговых кривых радиуса,‘м: более 650	8	6	4
от 650 до 401	10		
400 и менее	,	12	—	—
Отклонения от равномерного роста смежных стрел изгиба в . переходных кривых, мм	6	5	4

Примечание. Стрелы изгиба измеряют от середины хорды длиной 20 м.

Стрелу изгиба F круговой кривой по радиусу R и хорде а опреде-
ляют по следующей формуле:

1	v 1000аа

Е =-----.

87? ’

где величины радиуса и хорды в м, а стрела F получается в мм. Эта
формула приближенная и применима вследствие малой величины стрел
F сравнительно с радиусом, так как при ее выводе принято R — F&R.

Стрелы изгиба f (в мм) в пределах переходных кривых, за исключе-
нием начала и конца их, определяют по формуле

f-F±,

где F — стрела изгиба круговой кривой, мм;

х — расстояние от начала переходной кривой до точки, в кото-
рой определяют стрелу Дм;

7 — длина переходной кривой, м.
Глава IV

ПЕРЕЕЗДЫ, ПУТЕВЫЕ И СИГНАЛЬНЫЕ ЗНАКИ,
ПУТЕВЫЕ ЗАГРАЖДЕНИЯ

§ 26.	Переезды и другие пересечения

Пересечения а другими железными дорогами, трамвайными путями»
троллейбусными линиями, магистральными улицами общегородского
значения и скоростными городскими автомобильными дорогами, а так-
же с автомобильными дорогами I—ШиШ-п категорий устраивают в
разных уровнях.

Пересечение железных дорог с автомобильными'дорогами
IV, V и IV-n категорий устраивают в разных уровнях в случаях:

если автомобильная дорога пересекает • три главных пути и более
или пересечение располагается на участках железных дорог со ско-
ростями движения более 120 км/ч;

если железная дорога проложена в выемке, а также в случаях, ког-
да на переезде не могут быть обеспечены нормы видимости согласно
требованиям соответствующей главы СНиП по проектированию ^ав-
томобильных дороГ;

если на автомобильных дорогах предусматривается троллейбусное
или трамвайное движение.

В местах пересечения в одном уровне железной дороги с автомобиль-
ными дорогами устраивают переезды.

Одним из главных условий при выборе места расположения пере-
езда является обеспечение видимости подходов к переезду с обеих пере-
секающихся дорог.

Ширину проезжей части переездов принимают равной ширине про-
езжей части автомобильной дороги, но не менее 6 м по нормали к оси
переезда. Ширину переходов для прогона скота через путь делают не
менее 4 м.

При устройстве новых и капитальном ремонте существующих пере-
ездов I, II й III категорий с интенсивным пешеходным движением уст-
раивают пешеходные дорожки с покрытием, аналогичным настилу на
переезде, и желобами для прохода грёбней колес.

Переезды располагают, как правило, на прямых участках желез-
нодорожного пути с пересечением его автомобильной дорогой под пря-
мым углом; в трудных случаях угол пересечейия может быть умень-
шен до 60°.

В продольном профиле автомобильная дорога с каждой стороны
переезда располагается на горизонтальной площадке на следующем
протяжении: не менее 10 м от крайнего рельса при устройстве переезда
на насыпи; не менее 15 м на существующих переездах и не менее 20 м
на вновь устраиваемых переездах — в выемке. Подходы к этим пло-
щадкам на протяжении не менее 20 м у существующих и 50 м у вновь
строящихся переездов делают не круче 0,05.

Защитные лесонасаждения на протяжении 400 м от переезда в обе
стороны отводят постепенно на расстояние 50 м от пути к автомобиль-
ной дороге и продолжают на необходимом протяжении вдоль нее, что-
бы не нарушать удовлетворительной-видимости переезда и обеспечить
защиту пути от метельного снега.

На переезде в железнодорожной кривой автомобильная дорога в
пределах рельсового пути в продольном профиле устраивается на укло-
не, соответствующем превышению одной рельсовой нити над другой,
или на вертикальной кривой большого радиуса.

В зависимости от интенсивности и характера движения железно-
дорожного и автомобильного транспорта переезды делят на четыре ка-
тегории, для каждой из которых установлена типовая конструкция
настила, подъездов, ограждений и других устройств.

К переездам I категории относят пересечения железной дороги в
одном уровне: с автомобильными дорогами I и II категорий; с улицами
и дорогами, имеющими трамвайное или троллейбусное движение; с ули-
цами или другими дорогами, имеющими регулярное автобусное движе-
ние; при движении по переезду‘восьми и более поездо-автобусов в час
(произведение количества поездов, проходящих по,переезду в течение
часа «пик», на количество автобусов, проезжающих через переезд за
то же время), а также со всеми дорогами, пересекающими четыре и бо-
лее главных железнодорожных пути.

Ко II категории относят переезды на пересечениях: с автомобиль-
ными дорогами категорий III и Ш-п; с улицами и дорогами, имеющими
регулярное автобусное движение при интенсивности работы переезда
менее восьми поездо-автобусов в час; с городскими улицами, йе имею-
щими троллейбусного или автобусного движения; с остальными авто-
мобильными дорогами, когда наибольшая суточная работа переезда
превышает 50 тыс. поездо-экипажей в сутки, а также во всех случаях
пересечения трех главных железнодорожных путей.

К переездам III категории относят пересечения: с автомобильными
дорогами, не подходящими под характеристику упомянутых в опреде-
лении переездов I и II категорий, если наибольшая суточная работа
переезда более 10 тыс. поездо-экипажей в сутки при удовлетворитель-
ной видимости и более 1 тыс. поездо-экипажей в сутки при неудовлет-
ворительной видимости.

Видимость считают удовлетворительной, если с экипажа, находя-
щегося на расстоянии 50 м от переезда и менее, приближающийся с лю-
бой из сторон поезд виден на расстоянии не менее 400 м, а переезд ви-
ден машинисту на расстоянии не менее 1000 м.

К переездам IV категории относят остальные пересечения с малоде-
ятельными дорогами в одном уровне.

Открытие переездов I категории вновь не допускается, а все сущест-
вующие переезды I категории в плановом порядке намечено заменять
пересечениями в разных уровнях; не допускается также открытие трам-
вайного и троллейбусного движения на действующих переездах. От-
крытие вновь переездов II категории может в исключительных случаях
250
допускаться с разрешения МПС. Открытие переездов III и IV катего-
рий так же, как и открытие на действующих переездах автобусного
движения, производится с разрешения начальника дороги в каждом
отдельном случае.

В зависимости от интенсивности и скорости движения поездов, ин-
тенсивности движения по автомобильной дороге, оборудования устрой-
ствами автоматики, а также условий видимости переезды делят на ох-
раняемые и неохраняемые. Порядок охраны переездов (как правило,
круглосуточный) устанавливается начальником отделения дороги в
соответствии с нормами, утвержденными МПС

Настил переездов делают из железобетонных плит; устроенные ра-
нее деревянные настилы в плановом порядке заменяются на плитные.

Типовые проекты настилов из железобетонных плит разработаны
для переездов в местах пересечений железных дорог автомобильными
дорогами I и II категорий при ширине проезкей части 7 м (рис. 217)
и III и IV категорий при ширине проезжей части 4,5 м.

Плиты укладывают на расположенные между шпалами деревянные
пропитанные лежни и прикрепляют к ним шурупами. Для свободного
доступа к рельсовым скреплениям без снятия плит устанавливают
съемные деревянные брусья.

Желоб вдоль путевого рельса для свободного прохода гребней под-
вижного состава делают на прямых и в кривых радиуса 600 м и более
шириной 75—95 мм, в кривых радиуса менее 600 мм—до ПО мм; глу-
бину желоба принимают не менее 45 мм:

Охраняемые переезды обслуживают дежурные по переездам; эти
переезды оборудованы автоматическими или неавтоматическими шлаг-
баумами. Шлагбаумы с сигнальными фонарями на них, полностью пере-
крывающие проезжую часть дороги, устанавливают на расстоянии 8,5 м
от ближайшего рельса; шлагбаумы, перекрывающие от 1/2 до 2/3 ши-
рины проезжей части дороги, а также светофоры автоматической свето-
форной сигнализации устанавливают не ближе 6 м от крайнего рельса.
Высота шлагбаумов в закрытом положении 1 —1,25 м.

Управление неавтоматическими шлагбаумами (рисс 218) механизи-
ровано Открывает и закрывает их дежурный по переезду с одного мес-
та около здания переездного поста.

Нормальное положение автоматических шлагбаумов на переездах
открытое, а неавтоматических — закрытое для автогужевой дороги.
На отдельных переездах с большим автогужевым движением началь-
ником дороги нормальное положение шлагбаумов может быть установ-
лено открытым,

Охраняемые переезды, как правило, имеют телефонную связь. Все
охраняемые переезды, а по возможности и неохраняемые освещают в
темное время, а также днем при туманах и метелях

Для дежурных по переездам устраивается здание переездного поста,
в котором хранятся сигналы.и необходимый инвентарь; там же нахо-
дится книга приема и сдачи дежурств и осмотра устройств на пе-
реезде.	g

Переезды I и II категорий на перегонах оборудуют автоматической
(светофорной или оповестительной) сигнализацией (рио< 219), при кото-
Рис. 217 Переездный настил из железобетонных .плит:

1 — балласт; 2 — песчаная подготовка для плит; 3 — железобетонные плиты* 4 — асфальто*
вое покрытие, 5 — подкладка под плиту; 6 — шпалы; 7 —> лежень

рой в момент вступления поезда на участок приближения на светофорах
загораются мигающие красные огни в сторону автомобильной дороги
и звонят звонки, или автоматическими шлагбаумами (рис. 220) с такой
же автоматической светофорной сигнализацией в сторону автогужевой
дороги. При этом для сигнализации в.сторону поезда используют све-
тофоры автоблокировки, если они расположены на расстоянии не‘бо-
лее *500 м от переезда. Если вблизи нет светофоров автоблокировки, то
устанавливают специальные заградительные светофоры (рис. 221).

На участках с автоблокировкой все охраняемые переезды -обору-
дуют устройствами для включения на ближайших светофорах запре-
щающих показаний при возникновении препятствий.
Рис. 218. Механизированный неавтоматический
шлагбаум

Рис. 219. Автоматическая
сигнализация на переезде

Автоматическая сигнализация и автоматические шлагбаумы при-
водятся в действие автоматически при приближении поезда к переезду
на определенное расстояние.

На участках, не имеющих надежного энергоснабжения, переезды
1 и М категорий на перегонах оборудуют автоматической переездной
оповестительной сигнализацией с механизированными шлагбаумами.
Извещение о приближении поезда дается дежурному по переезду звон-
ком и контрольной электрической лампой, установленной на щитке в
переездном посту. Извещение дублируется звонком наружной уста-
новки.

Переезды 111 и IV категорий оборудуют устройствами сигнализа-
ции реже, в зависимости от интенсивности и скоростей движения поез-
дов и автомобильного транспорта.

На электрифицированных линиях по обе стороны от переезда на
автомобильной дороге устанавливают габаритные ворота с высотой

Рис. 220. Автоматический шлагбаум
проезда не более 4,5 м. Эти ворота ставят на расстоянии не менее 5 м от
шлагбаумов с полевой стороны и не ближе 14 м от крайнего рельса. Они
указывают предельную высоту груженых автомобилей, кранов, сель-
скохозяйственных машин и т. п., при которой возможен безопасный
проезд под контактным проводом высокого напряжения.

На участках, оборудованных автоблокировкой, и в других случаях,
когда рельсы служат для пропуска электрического тока, во избежание
замыкания обеих рельсовых нитей на переезде гусеницами трактора
или металлическими полозьями саней между путевыми рельсами на-
стил повышают на 30 — 40 мм над уровнем головок рельсов.

За пределами настила на подходах к переезду устраивают одежду
(асфальт на бетоне, мостовая и т. п.), одинаковую с одеждой данной ав-
томобильной дороги. Подходы грунтовых дорог не менее чем на 10 м
в каждую сторону замащивают камнем, чтобы исключить возможность
застревания экипажа при проходе через переезд.

Подъезды к переезду по автомобильной дороге ограждают с двух
сторон столбиками, а между шлагбаумами и рельсовым путем — пери-
лами. Такие ограждения устанавливают на протяжении не менее 16 м
от крайнего рельса, а при расположении подъездов на насыпи высотой
более 1 м — на всем протяжении такой насыпи в пределах полосы от-
вода.

Пересечения железных дорог с линиями
электропередачи, связи, нефт eTi ровода, газо-
провода, водоп.рово дТ и другими наземными" и подземны-
ми устройствами осуществляют с разрешения начальника дороги по
специальным проектам. При этом предусматривают необходимые пре-
дохранительные устройства для обеспечения бесперебойности и безо-
пасности движения поездов на случай аварии: прорыва водопровода
(колодцы с задвижками по обеим сторонам полотна), обрыва проводов
(выключение тока) и т. д. Рабочие трубопроводы под железнодорож-
ным путем заключают в защитные трубы диаметром на 150—300 мм
более диаметра трубопровода. Защитные трубы применяют водонепро-
ницаемые. Их рассчитывают на восприятие веса грунта, верхнего стро-
ния и подвижной нагрузки. Угод*пересечения пути трубами принима-
ют возможно ближе к прямому, но не менее 609.

В местах интенсивного пешеходного движения через железнодо-
рожные пути с частым движением поездов или с большой маневровой
работой устраивают пешеходные тоннели или мосты.

§ 27.	Путевые и сигнальные знаки

В определенных местах пути устанавливают знаки, необходимые
для различных обозначений и указаний. Все знаки делят на путевые
и сигнальные.

Путевые знаки применяют для обозначения того или иного
места на пути, что необходимо при планировании, производстве и уче-
те выполняемых работ, при ведении поезда машинистом и в ряде дру*
Хгих случаев. Эти знаки не требуют каких-либо действии от машиниста.
254
К путевым знакам относятся километровые (рис. 222, а и б), укло-
ноуказательные (рис. 222, е), пикетные. Километровые знаки для обо-
значения километров, отсчитываемых: от Москвы, устанавливают на
магистральных направлениях, определяемых МПС. Пикетные знаки
устанавливают через 100 м, а на малодеятельных направлениях — по
указанию начальника дороги не через 100, а через 200 м.

Кроме перечисленных, имеются особые путевые знаки, указываю-
щие границы железнодорожной полосы отвода, наивысший горизонт
вод и максимальную высоту волны, начало и конец круговой кривой
(реперы), ось пассажирского здания, места скрытых сооружений зем-
ляного полотна, устанавливаемые у выходов этих сооружений. *

Сигнальные знаки требуют определенных действий от ма-
шиниста. От сигналов они отличаются тем, что имеют только одно по-
ложение. Сигнальные знаки бывают переносными и постоянными.

К переносным относятся знаки: «Начало опасного места» и «Конец
опасного места», знак «С» о подаче свистка.

К постоянным сигнальным знакам относятся знаки: «Внимание —
токораздел», сигнальные указатели «Опустить токоприемник», «Под-
нять токоприёмник», предельный столбик, оповестительные щиты перед
входными сигналами на станцию, «Граница станции», «Проводник»,
«Граница подъездного пути», указатель установленной скорости. Кро
ме того, применяются постоянные сигнальные знаки: «Начало опасного
места» и «Конец опасного места» (рис. 223, а и б), «С» — о подаче свист-
ка (рис. 223, в), «Начало толкания» и «Конец толкания», «Закрой си
фон», «Закрой лоддувало», «Остановка локомотива», «Отключить ток»,
«Включить ток на мотор-вагонном поезде», «Включить ток на электро
возе», «Конец контактной подвески», «Остановка первого вагона».

' На указателе установленной скорости при помощи отражателей
обозначают допускаемую скорость: вверху таблички знака — для пас-

Рис. 222. Путевые знаки:
а — километровый для отсчета -километ-
ров от Москвы; б — километровый для от-
счета километров от начала железной до-
рога или ее Линии; в — уклоноукаратель-
ный

Уро&ень
голодал
реши

Рис. 223. Сигнальные знаки:

а — «Начало опасного места»; б — «Кояец
опасного места>; в — «С» о подаче свистка
сажирских поездов, внизу,— для грузовых. Эти знаки устанавливают
в местах большого изменения допускаемой скорости.

У переездов на расстоянии не менее 20 м от крайних рельсов на
обочине автомобильной дороги с правой стороны по ходу движения ус-
танавливают предупредительные сигнальные знаки «Берегись поезда»,
причем у неохраняемых переездов (без шлагбаумов) и у охраняемых
переездов (со шлагбаумами) эти знаки име^рт неодинаковую форму.
Согласно ГОСТ 8442—65 «Знаки путевые и сигнальные железных до-
рог» на предупредительных сигнальных знаках у неохраняемых пере-
ездов (без шлагбаумов) вместо надписи «Берегись поезда» введены чере-
дующиеся белые и красные полосы поперек планок с отражателями бе-
лого цвета. На расстоянии 50 м от крайних рельсов у переездов, обору-
дованных автоматическими шлагбаумами, устанавливают знак «Вни-
мание! Автоматический шлагбаум».

Кроме того, применяют временные сигнальные знаки, дающие ука-
зания: «Подготовиться к опусканию токоприемника», «Опустить токо-
приемник», «Поднять токоприемник».

На участках, где работают снегоочистители, на весь период возмож-
ных снегопадов и метелей устанавливают следующие временные сиг-
нальные знаки, дающие указания бригаде снегоочистителя о наличии
препятствий для его работы (настил переезда, мост и т. д:): «Подгото-
виться к поднятию ножа и закрытию крыльев», «Поднять нож, закрыть
крылья», «Опустить нож, открыть крылья» (рис. 224).

Столбы для сигнальных и путевых знаков изготовляют, как прави-
ло, из железобетона сечением 100X100 мм; в лесных районах столбы
могут применяться из дерева диаметром 150—170 мм. Можно изготовь
лять столбы и из других материалов (кроме металла), обладающих не-
обходимой прочностью и стой-
костью. Среднюю часть столбов
знаков окрашивают в серый
цвет, нижнюю часть их от уров-
ня земли на ъысоту 250 мм, а
также верхнюю заостренную
часть окрашивают в черный цвет.

Реперы начала и конца кри-
вых, а также знаки: пикетные,
границы полосы отвода, скры-
тых сооружений земляного по-
лотна — изготовляют из бетона
или тесаного камня.

Путевые знаки устанавли-
вают с правой стороны пути по
счету километров, а сигналь-
ные — с правой стороны по на-
правлению движения на рассто-
янии не менее 3,1 м от оси край-
него пути; В выемках, кроме
скальных^и на выходах из них
на протяжении 100 м- путевые

Рис. 224. Схемы установки временных
сигнальных знаков:

а — для нескоростных снегоочистителей; б —
для скоростных снегоочистителей
знаки располагают на расстоянии не менее 5700 мм от оси крайнего
пути. В кривых указанные расстояния увеличивают в соответствии с
таблицей габаритных уширений. Детальные указания о конструкции,
размерах и порядке установки путевых и сигнальных знаков даны
в приложениях к приказу МПС № 27/ЦЗ от 30 июня 1978 г. «О кон-
струкции типовых постоянных дисков уменьшения скорости, перенос-
ных сигналов, сигнальных хи путевых знаков».

§ 28.	Путевые заграждения и прочие путевые устройства

В случаях когда необходимо преградить путь движению подвижно-

го состава далее определенного места, устраивают постоянные или съем-
ные приборы путевого заграждения: путевые упоры (рис. 225) и пово-
ротные брусья. Перед упорами отсыпают призмы из щебня.

На тупиковых путях приема пассажирских поездов у крупных вок-
залов устраивают скользящие упоры, обеспечивающие гашение живой
силы наехавшего на упор поезда без опасности для пассажиров и без

повреждения вагонов.

Поворотные брусья устанавливают на путях, ведущих в мастерские,
на заводы, на подъездные пути предприятий; эти брусья служат для

преграждения или разрешения заезда локомотива или подвижного со-
става на ограждаемый путь.

Для предотвращения движения вагонов от случайного толчка или
ветра применяют переносные подкладки, изготовляемые чаще всего
из дерева; их. укладывают наискось относительно оси пути вырезами
на головку путевых рельсов.

Когда обеспечена возможность беспрепятственного движения по
пути, но при необходимости требуется временно не допустить проезда
подвижного состава далее определенного места этого пути, применяют
в качестве устройств путевого заграждения сбрасывающие башмаки
(рис. 226) или стрелки. Эти башмаки или стрелки соединены с перевод-
ным механизмом, при помощи которого их ставят в заграждающее по-
ложение.

На каждом километре на специальных станках в закрепленном по-

ложении хранят в установленном количестве рельсы покилометрового

запаса, по типу, длине и'износу соответствующие рельсам, лежащим в
пути. Этот покилометровый запас создают для быстрой замены рельсов
в случае необходимости.

Станки для хранения рельсов
(рис. 227) ставят на таком рассто-
янии, чтобы протяжение перемеще-
ния рельсов со станка к пути было
минимальным и вместе с тем станок
не мешал работе снегоочистителей
и других путевых машин.

Высота станка определяется ко-

Рис. 225. Путевой упор

личеством подлежащих хранению
рельсов, а также условием, чтобы
Рис. 226. Схема установки сбрасывающего башмака и переводного механизм»
к нему: *

1— сбрасывающий башмак; 2 —ось вращения при установке сбрасывающего башмака на
рельс и при удалении его с рельса; i — очертание габарита приближения строений}

4 — переводной механизм

/

Рнс. 227. Станок для хранения поки-
лометрового запаса рельсов
самый нижний рельс запаса был не ниже уровня верхней постели пу-
тевых шпал.

Для облегчения подачи рельса к пути на уровне верхней постели
шпал к станку прикрепляют не менее двух поворотных направляющих
из старогодных брусьев или другого материала.

На железных дорогах, где предусматривается движение пасса-
жирских поездов со скоростями более 120 км/ч, главные пути на
перегонах и территории станций ограждаются типовыми оградами,
за исключением путей на заболоченных и других труднодоступ-
ных участках.
Глава V

СОЕДИНЕНИЯ И ПЕРЕСЕЧЕНИЯ ПУТЕЙ

§ 29.	Основные виды соединений, пересечений
и стрелочных переводов

Соединения и пересечения путей. Соединения путей служат для
перевода подвижного состава с одного пути на другой, а также для по-
ворота поезда или отдельных единиц подвижного состава на 180°;
пересечения — для пропуска подвижного состава по любому из пере-
секающихся в одном уровне путей без возможности перехода на дру-
гой путь.

Основными видами соединений (рис. 228) являются: съезд, соеди-
няющий два соседних пути, стрелочная улица, соединяющая ряд парал-
лельных путей, петля или треугольник, соединяющие пути так, чтр по
ним можно поворачивать подвижной состав.

В депо старых конструкций^соединения путей осуществлены при
помощи поворотного круга. Для соединения путей в мастерских и на
заводах применяют еще и специальные тележки, перемещающие локо-
мотив или вагон поперек путей.

Основными видами пересечений являются: глухое пересечение под
прямым (рис. 229, а) или острым (рис. 229, б) углом и сплетение путей
(рис. 230). *

Кроме того, имеются комбинированные устройства, в которых сов-
мещается глухое пересечение и соединение пересекающихся путей с
одной или с двух сторон (рис. 231).

Указанные соединения и пересечения осуществляются при помощи
стрелочных переводов и глухих пересечений.

Стрелочные переводы и глухие пересечения. Стрелочные переводы
и глухие пересечения различаются по количеству и расположению в
плане соединяемых или пересекающихся путей, по типам рельсов, по
маркам крестовин, по конструкции.

Рис. 228. Соединения путей (в осях путей):
а — соединение двух путей в один; б — съезд; в — стрелочная улица; г — петля; д — тре-
угольник
Рис. 229. Схемы глухих пересечений

Рис. 230. Сплетение путей

По количеству и расположению в плане соединяемых или пересе-
кающихся путей стрелочные переводы бывают:

а)	одиночные, соединяющие два пути в один или соответственно
разветвляющие один путь на два;

б)	перекрестные, при помощи которых осуществляется комбина-
ция пересечения (под острым ^углом) и соединения путей..

По геометрическим формам в плане бывают различных видов оди-
ночные стрелочные переводы.

Обыкновенный перевод имеет одно из направлений — прямое (рис.
232, а). Такие переводы бывают правые или левые в зависимости от
того, в какую стороку ответвляется боковой путь, если смотреть по на-
правлению разветвления. Стрелочные переводы этого вида имеют на-
ибольшее распространение по сети отечественных и зарубежных дорог.

Симметричный перевод (рис. 232, б) имеет оба пути криволинейные,
отклоняющиеся в разные стороны под одинаковыми углами относи-
тельно направления разветвляющегося пути.

Несимметричный разносторонний перевод (рис. 233, а) имеет оба
пути криволинейные, отклоняющиеся в разные стороны под разными
углами относительно направления разветвляющегося пути.

Несимметричный односторонний перевод относится к числу одиноч-
ных (рис. 233, б), имеет оба пути криволинейные, отклоняющиеся в од-
ну сторону.

Движение через стрелочный перевод от остряков к крестовине,
т. е. от разветвляющегося пути к разветвлению, называют противошер-
стным, противоположное — пошерстным.

Глухие пересечения рельсовых путей бывают прямоугольными
(рис. 234, а) и косоугольными (рис. 234, б). На дорогах СССР глухие
пересечения применяют только на станционных и промышленных подъ-
ездных путях; на дорогах США и некоторых других стран глухие пере-
сечения применяют и на перегонах.

Перекрестный стрелочный перевод представляет собой комбинацию
косоугольного глухого пересечения и стрелок. Двойной перекрестный
стрелочный перевод (рис. 235) позволяет движение по четырем направ-

Рис. 231. Схемы пересече-
ний с соединением путей
/в осях путей):
а — односторонним; б — дву-
сторонним
Рис•233. Одиночные несимметричные стрелочные переводы:
а — разносторонний; б «— односторонний
0)

до®

Контррельс

Контррельс

щщош
колен

^Контурно-звмкнур
тый внутренний
кмтррельс

Узкая
алея

КрестоРкна

Тупая крестовина

Рис. 234. Глухие пересечения:
а — прямоугольное; б — косоугольное

лениям, заменяя два обыкновенных стрелочных перевода, уложенных
навстречу друг другу.

К применению перекрестных стрелочных переводов и глухих пере-
сечений прибегают в стесненных условиях, при ограниченной длине
станционной площадки, а также для укорочения маневровых передви-
жений и устройства прямых ходов при пересечении нескольких путей
на крупных станциях. На линиях, где предусматривается безостановоч-
ный пропуск поездов со скоростью более 70 км/ч, укладка вновь пере-
крестных стрелочных переводов и глухих пересечений на главных пу-
тях, как правило, не допускается.

§ 30. Обыкновенный стрелочный перевод

Типы и основные элементы перевода. Как правило, стрелочные
переводы укладывают того же типа, что и рельсы на данном пути, а в
ряде случаев для повышения скорости движения по переводу — бо-
лее тяжелого типа. В сл учаях когда одновременно с заменой стрелочно-
го перевода более тяжелым не удается заменить рельсы станционного
пути рельсами того же типа, приходится за пределами стрелочного
перевода укладывать по одному звену рельсов (в каждом направлении)
того же типа, что и перевод, а далее устраивать переходные стыки с
рельсов одного типа на рельсы другого типа.

В настоящее вре^я новые стрелочные переводы изготовляют типов
Р50 и Р65 марок 1/9, 1/11, 1/18 и 1/22; Р75 — марки 1/11. С 1963 г.
9В*	263
Стрелка

Комплект
крестовинной
части

Рамный рельс

Остряки

Переводные брусья

Переводной
'механизм

Рамный релье

Рис. 236. Обыкновенный стрелочный перевод

Соединительные
пути

Контррельа

Усовик

Усовик

Сердечник





изготовляют стрелочные переводы типа Р65'специальной конструкции
с цельнолитыми крестовинами и подуклонкой; такие переводы пред-
назначены для укладки на скоростных линиях. Новые стрелочные пере-
воды к рельсам более легких типов не изготовляют.

Основные элементы обыкновенного одиночного стрелочного пере-
вода (рис. 236): стрелка, комплект крестовинной части, соединитель-
ные пути между ними и комплект переводных брусьев или железобе-
тонных плит.

Стрелка состоит из двух рамных рельсов, двух остряков, стрелоч-
ных тяг, скреплений и переводного механизма.

Рамные рельсы являются продолжением путевых рельсов
разветвляемого пути; изготовляют их из обычных путевых рельсов то-
го же типа.

Один рамный рельс — прямой, а другой (к которому примыкает
прямой остряк) — слегка изогнут. Рамные рельсы имеют длину 12,5 м,
а на переводах пологих марок — 25 м.

Рамные рельсы отличаются, от путевых рельсов наличием дополни-
тельных отверстий для прикрепления упорных болтов или упорных
накладок, а также для прикрепления
рамного рельса к башмакам-упоркам,
при помощи которых он закрепляется на
брусьях. В рамном рельсе делают еще
отверстия для монтирования запорного и
переводного механизмов. Для укрытия
конца остряка делают подстрожку го-
ловки рамных реЛьсов (рис. 237). Это
позволяет значительно усилить сечение
остряка в наиболее остроганной его ча-
сти у начала остряка.

Остряки изготовляют из прокат-
ного профиля специального острякового
рельса пониженной по сравнению с рам-

Рис. 237. Примыкание остряка
к рамному рельсу
ным рельсом высоты типов ОР75, ОР65
(рис. 238), ОР50 и ОР43. Остряк обраба-
тывают горизонтальной и вертикальной
строжкой. Строжку производят с одного
его конца таким образом, чтобы коле-
са, упирающиеся гребнями в рабочий
кант рамного рельса, плавно, не зацеп-
ляла прижатый остряк, перекатывались
в рамного рельса на остряк и обратно.

Горизонтальной (боковой) строжкой
обрабатывают подошву и головку остря-
ка (рис. 239), Кроме того, делают и вер-
тикальную строжку головки остряка на
протяжении от его начала до сечения,
в котором ширина головки остроганного
остряка достигает 50 мм. На этом протя-
жении остряк еще слаб и необходимо из-

Рис. 238. Профиль специального
рельса типа ОР65 для изготов-
ления остряков к переводу ти-
па Р65

бегать нажатия’на него колесами сверху

(до сечения В — В)\ в этой начальной части остряк воспринимает
только боковую нагрузку от направляемого им гребня колеса.

Передний конец остряка называют острием, задний — корневой

частью.

Раньше на дорогах СССР применяли конструкции некоторых типов
стрелок с остряками, изготовленными из рельсов специального про-
филя, но той же высоты, что и рамный рельс. Стык таких остряков с
примыкающими рельсами соединительных путей можно перекрыть на-
кладками. Но такие остряки имеют существенные'недостатки, а имен-
но: чтобы осуществить их примыкание к рамному рельсу, приходится
выполнять подстрожку подошвы рамного рельса, сильно ослабляя его.
Кроме того, даже небольшое попадание засорителей или снега между
подошвами рамного рельса и началом остряка мешает переводу стрел-
ки; остряки низкого профиля этого недостатка не имеют (см. рис. 237).
Поэтому в СССР, применяют остряки низкого профиля.

Недостаток остряков низкого профиля — невозможность перекрыть
накладками стык корневой части остряка с примыкающим к нему

рельсом соединительного пути, так как пазуха остряка низкого про-
филя слишком мала для размещения накладок со скрепляющимй их
болтами. Для возможности применения накладочного соединения в
корневой части концу остряка в горячем состоянии под прессом
придают форму и размеры рельса-нормального профиля. Такой ост-
ряк сохраняет достоинства остряка низкого профиля и в то же время
позволяет применить в корневой части скрепление вкладышно-накла-
дочного типа (рис. 240).

В ряде конструкций переводов, особенно пологих марок, применя-
ются еще и гибкие остряки, корневая часть которых и стык с примыкаю-
щим рельсом укреплены на брусьях неподвижно, а перевод осуществ-
ляется за Счет изгиба остряка.

Для плавности въезда на стрелку при следовании на боковой путь
большое значение имеет величина угла удара ру, под которым гребень
Рис. 239. Строжка остряка к стрелке типа Р65
Рис. 240. Корневое устройство вкладышно-накладочного типа: -

/—рельс соединительного пути; 2 — лапка-удержка; 3 —стальной вкладыш; 4 — четырех-
дырная двухголовая стыковая накладка; 5 — распорная втулка; 6 — остряк; 7 — рамный
рельс; 8 — мостик; 9 — упорка

колеса наезжает на остряк (рис. 241): чем острее этот угол, тем меньше
сила бокового толчка.

По очертанию в плане бывают прямолинейные и криволинейные ост-
ряки (рис. 242). Угол рн между направлением рабочего канта рамного
рельса и касательной к рабочему канту криволинейного остряка в его
начале называют начальным стрелочным углом;, угол (3 между направле-

Рис. 241. Угол удара при наезде греб*	Рис. 242. Остряки:

“ня на направляющий остряк _ а — прямолинейный; б — криволинейный каса-
тельного типа; rf — криволинейный секущего

типа
нием рабочего канта рамного рельса и касательной к остряку в его
конце называют стрелочным углом.

При прямых остряках 0Н = 0. Стрелки с прямыми*остряками име-
ют то преимущество, что одна и та же стрелка может быть уложена и в
правый, и в левый перевод. Однако стрелки с прямыми остряками при-
меняют очень редко, так как отклонение подвижного состава по ним
менее плавное, а допустимые скорости въезда по стрелке на боковой
путь меньше.

Очевидно, что при одной и той же величине угла 0 и длине остряка
/0 угол наезда гребня колеса на остряк при криволинейном его очерта-
нии меньше и въезд происходит более плавно. Поэтому в типовых
стрелках остряки, отклоняющие подвижной состав на боковой путь,
криволинейные.

Криволинейные остряки бывают двух типов: касательного и секу-
щего. Рабочий кант остряка касательного типа в своей начальной точ-
ке является касательным к рабочему канту прямого рамного рельса.
Остряки такого типа на дорогах СССР совсем не применяют-
ся, так как очень тонкое начало остряка легко выкрашивает-
ся. На некоторых дорогах зарубежных стран (ФРГ, Франция) остряки
касательного типа находят применение.

При криволинейном остряке секущего типа направление его начала
пересекает рабочий кант прямого рамного рельса; остряк в своем нача-
ле получается достаточно прочным. Поэтому такие остряки имеют пре-
имущественное применение.

Начальный стрелочный угол 0Н у секущих остряков принят в преде-
лах от 20' до 42'. Угол 0 в конце остряка имеет значения от 1°30' до2°.‘

Радиус кривизны остряка выбирают одним из следующих способов:'
а) радиус /?0 криволинейного остряка принимают на всем протя-
жении юстряка равным радиусу /?с переводной (стрелочной) кривой,
т. е. 7?о = Яс;

. б) радиус криволинейного остряка увеличивают по сравнению с
радиусом стрелочной кривой на некоторую величину, т. е. принимают
Ro

в) принимают криволинейный остряк двойной кривизны: вначале
радиуса /?0, а далее, за пределами точки возможного первого удара
гребня колеса о направляющую грань остряка (обычно за пределами
боковой строжки остряка) меньшей величины, радиуса 7?с; угол 0В >
> Ру (рис. 243).

В зависимости от конструкции корня остряка за центр его поворота
при переводе принимают: при накладочном корневом устройстве —
корень остряка, при гибких остряках — конец гибкой части. В послед-
нем случае имеется еще продолжение остряка на протяжении /<2 за
центром его поворота до корня (рис. 244).

На этом продолжении получается дополнительный, хотя и неболь-
шой, угол поворота, в связи с чем различают стрелочный угол 0,
соответствующий сечению остряка в центре его поворота, и полный
стрелочный угол 0Ю соответствующий корню остряка; соответственно
длина остряка /0 = /р + к2. При корневом устройстве накладочного
типа 0 = 0П и я2 = 0, а при гибких остряках я2 = 1-?2 м.
Один из двух остряков стрелки всегда прижат плотно к соответст-
вующему рамному рельсу, второй остряк в это время отведен от дру-
гого рамного рельса настолько, чтобы гребни колее проходящего под-
вижного состава не задевали его.

Отведенный остряк удерживается в определенном положении стре-
лочными тягами (рабочими и соединительными), соединяющими один
остряк с другим; чем длиннее остряки, тем больше тяг ставят между
ними. Тяги соединяются с остряком серьгами (рйс. 245). Рабочие тяги
передают острякам переводные усилия, а соединительные — обеспе-
чивают устойчивое положение остряков. Переводные тяги соединя-
ются с переводным устройством.

Стрелочный остряк в рабочем положении надежно запирается с
плотным прижатием его к рамному рельсу. Для этого на стрелках руч-
ного обслуживания имеется стрелочная закладка, которую при необ-
ходимости можно запереть на висячий замок. Кроме того, для запира-
ния стрелок ручного обслуживания применяют специальные конт-.
рольные замки, из которых наибольшее распространение получили зам-
ки системы Мелентьева.

На стрелках, ведущих на приемо-отправочные пути, и на других
стрелках с интенсивной работой введены вместо закладок специаль-
ные соединительные тяги с шарнирно-коленчатыми замыкателями
(рис. 246). Эта конструкция надежно прижимает остряк к рамному
рельсу одновременно с переводом стрелки; стрелочные'замки при этом

устанавливают на станине.

При централизации стрелок первую соединительную тягу заменя-
ют специальной тягой, соединенной с механизмом централизованного

привода. Запирание остряка в прижатом к соответствующему рамному

рельсу положении при этом обеспечивается самим механизмом привода^

Рабочая грань
рапного рельса

Рис. 243. Криволинейный
остряк двух радиусов

Скрепления соединяют
части стрелки друг с другом и
с брусьями. Насть скреплений,
как например, в стыках рамных
рельсов, одинакова с соответст-

Рамный рельс

Л ер сводная
кривая

Остряк^

Рис. 244. Схема криволинейного
остряка секущего типа

центр
поворота
остряка

корень
остряка
Рис. 245. Крепление стрелочных тяг к остряку:

/ — рамный рельс; 2 — серьга контрольной тяги; 3 — контрольная тяга; 4 — шарнирное сое-
динение тяг; 5 — рабочая тяга; 6 — серьга рабочей тяги; 7 — остряк; 8 — болт для креп-
ления серьги к остряку; 9 — ось для соединения тяги с серьгой

Рис; 246. Схема установки шарнирно-коленчатого замыкателя на стрелке ручного
управления с контрольным устройством на станине переводного механизма;

1 — переводной механизм; 2 — шарнирно-коленчатый замыкатель
вующими типовыми рельсовыми скреплениями; другие скрепления
предназначены только для стрелок.

Рамные рельсы прикрепляют к брусьям с помощью стрелочного
башмака, который состоит из подкладки, стрелочной подушки с пазу-
хой для подошвы рамного рельса и упорки с деталями ее крепления
(рис. 247). Продольному и поперечному перемещению рамных рельсов
препятствуют болты, проходящие через шейку рельсов, и упорки, при-
крепленные к подушкам.

Для прикрепления частей стрелки к опорам применяют шурупы,
костыли, болты с гайками. Для большей стабильности положения
стрелки на брусьях применяют еще металлические листы -лафеты,
связные полосы.

Остряки опираются на выступающие части подушек (см. рис,- 247)
и скользят по ним при переводе. Чтобы остряк не выгибался при нажа-
тии на него гребнем колеса, на рамном рельсе укрепляют упорные на-
кладки, упирающиеся своим выступом в шейку остряка (рис. 248).
Длина выступа а зависит от места расположения накладки.

Крепление остряков в корне к опорам и примыкающим к ним рель-
сам соединительных путей — важная деталь стрелки, обеспечиваю-
щая остряку в корне необходимую подвижность в горизонтальной плос-
кости при его переводе. Современные конструкции стрелочных пере-
водов имеют корневое крепление двух типов: вкладышно-накладочное,
применяемое в стрелках с остряками длиной не более 8300 мм (см. рис.
240), и накладочное, применяемое в переводах с более длинными гиб-
кими остряками.

Рис. 247. Узел крепления рамного рельса и остряка в стрелке Р65 для высоких
скоростей движения (с подуклонкой рамного рельса):

/ — клин; 2—болт; 3 — болт, прикрепляющий унорку к рамвому рельсу; -4 —унорка;

5 — рамный рельс; 6 — остряк; 7 —подушка; о — стрелочная закладка; • 9 — подкладка
В корневом креплении вкладышно-накладочного типа прочный
четырехдырньш вкладыш обеспечивает надежную связь корня остряка
с рамным рельсом. Чтобы стыковая накладка не препятствовала пово-
роту остряка в корне, передняя половина ее несколько отогнута
внутрь колеи, а чтобы при подтягивании накладочных болтов отогну-
тый конец накладки не заклинил плотно остряк, между этим концом
накладки и вкладышем вставлена в рассверленное в шейке остряка
отверстие распорная втулка. Через втулку проходит первый корне-
вой болт. Отжатое втулкой положение накладки дает возможность ост-
ряку беспрепятственно поворачиваться в корне при переводе стрелки.

Конструкция гибких остряков с накладочным стыком в корне от-
личается тем, что в конце той части остряка, которая перемещается
при его переводе, подошва остряка острогана с обеих сторон заподлицо
с его головкой на протяжении 800 — 900 мм с плавными отводами к
полной ширине подошвы на длине 200 — 250 мм в каждую сторону.
Такую строжку подошвы остряка делали за 1—2 м до его корня (рис.
249). Некоторое ослабление остряка строжкой его подошвы компенси-
ровали подведением под ослабленное место мостика-лафета.

При переводе такого остряка происходит изгиб его в месте строжки,
а стык корня остряка с примыкающим рельсом остается закрепленным
неподвижно.

В последнее время начали применять конструкцию гибких остря-
ков без строжки подошвы в месте их изгиба, так как это лишь незна-
чительно увеличивает переводное усилие, а в то же время остряк полу-
чается более прочным, упрощается конструкция.

Завод-изготовитель производит маркировку (клеймение) стрелок.
На стрелках, соответствующих техническим требованиям и чертежам,,
отдел технического контроля завода ставит клейма. Клеймо о приемке
выбивают на шейке остряка со стороны колеи на расстоянии 1 м от
корня. Кроме того, на каждом остряке и рамном рельсе несмываемой
а®

2300

Рис. 249. Корневая часть гибкого остряка:

1 — рамный рельс; 2 — мостик лафет; <3-• корневой сшж, 4 острнж
белой краской наносят марку завода, очередной номер стрелки, шифр
термообработки, последние две цифры года изготовления и указание —
правая стрелка или левая.

Перевод стрелки из одного положения в другое производится при
помощи переводных механизмов, включенных в централи-
зацию стрелок, или ручного действия. Широкое применение получи-
ла электрическая централизация стрелок, при которой для перевода
стрелок применяют электроприводы.

Первые конструкции электроприводов имели существенный недо-
статок: в процессе перевода остряков расстояние между ними меня-
лось, вследствие чего на централизованном переводе нельзя было по-
ставить соединительные тяги между остряками. В электроприводе сов-
ременного типа (рис. 250) этого недостатка нет. В процессе перевода
расстояние между остряками остается постоянным, что позволяет ста-
вить столько соединительных тяг, сколько требуется для обеспечения
устойчивости остряков, что особенно важно при длинных остряках по-
логих переводов.

Стрелочные переводы, предназначенные для укладки на путях вы-
сокоскоростного движения, оборудуются электроприводами типа СП-3,
которые надежно обеспечивают нормальный перевод стрелок с гибки-
ми остряками, а также перевод подвижного сердечника крестовины.

Переводной механизм ручного действия (рис. 251) представляет
собой рычажное устройство, для облегчения перевода стрелки которым
имеется противовес — балансир. Этот переводной механизм устанав-
ливают так, чтобы вертикальное положение* переводного рычага его
соответствовало среднему положению обоих остряков между .рамными
рельсами.

Переводной механизм, как правило, устанавливают с правой сторо-
ны по ходу поезда в противошерстном направлении, при этом кронш-
тейн станины, в который вставлена фонарная стойка, должен быть об-
ращен в сторону крестовины. При такой установке переводного меха-
низма при случайном ударе по переводному рычагу чем-либо с идущего
против шерсти поезда или маневровой группы вагонов станина мешает
рычагу повернуться и перевести стрелку.

Стрелки снабжают стрелочными указателями, за исключением
электроцентрализованных стрелок и стрелок подгорочных горловин.

Комплот крестовинной части состоит из крестовины (сердечник и
два усовикЗ), двух контррельсов, лежащих против крестовины, стыко-
вых конструкций, опорных и распорных деталей и других скреплений.

Рис. 250. Электропривод СП-2р:

1 — остряк; 2 — переводная тяга; 3 — переводной' механизм
Конструкция крестовины обеспечивает свободный проход колес с
гребнями через место пересечения внутренних рельсовых нитей соеди-
няемых путей.

Точку пересечения продолжения рабочих кантов сердечника крес-
товины называют ее математическим центром МЦ; часть крестовины
с вершиной в математическом центре называют Сердечником
(рис. 252). Изогнутые рельсы, примыкающие к рельсам соединитель-
ных .путей, носят название усовиков. В натуре сердечник начи-
нается не в математическом центре, а в том месте, где его ширина рав-
на 10— 12 мм, так как тонкая острая часть сердечника была бы
недостаточно прочной.

Самое узкое место между усовиками — горло крестовины. Расстоя-
ние от горла крестовины до практического острия сердечника называ-
ют вредным пространством (см. рис. 252). На этом протяжении идущие
через крестовину колеса не имеют направляющего канта, который пре-
пятствовал бы сдвигу колёсной пары поперек в сторону другого пути
данного перевода. Такой сдвиг может привести к удару гребнем коле-
са в острие сердечника или даже попаданию гребня в несоответствую-.
щий желоб при противошерстном движении. Для безопасного прохода
колесной пары на протяжении вредного пространства против кресто-
вины у обеих рельсовых нитей устанавливают контррельсы,
в желобе которых проходит гребень колеса. Контррельс удерживает
колесную пару в правильном положении и направляет гребень другого
Рис. 252. Крестовина одиночного перевода

колеса в соответствующий желоб крестовины. Контррельс располагают
так, чтобы его прямая часть с небольшим запасом перекрыла расстоя-

ние от горла крестовины до сечения крестовины, где сердечник имеет
ширину 40 мм; в этом сечении колесо уже целиком опирается на сер-
дечник. Концы контррельса полого отогнуты, чтобы обеспечивалось
плавное, без толчков направление колес подвижного состава.

Контррельсы изготовляли раньше и частично изготовляют в насто-
ящее время из рельсов того же типа, что и путевые рельсы. В современ-

ных конструкциях переводов применяют контррельс специального

Рис. 253. Профиль высо-
кого контррельса для
стрелочных переводов ти-
па Р65

профиля — более высокий, чем нормальные
рельсы (рис. 253). Такой контррельс при той
же длине лучше обеспечивает требуемое по-
ложение колес при проходе через кресто-
вину.

Одной из основных характеристик стре-
лочного перевода является угол крестовины,
под которым пересекаются рабочие грани ее
сердечника. Тангенс угла крестовины назьь
вают маркой крестовины (рис. 254) или мар-
кой перевода.

На сети дорог СССР на главных и приемо-
отправочных пассажирских путях применяют
переводы марок не круче 1/11,.а для пере-
крестных переводов, где пассажирские поез-
да не отклоняются на боковой путь, не кру-
че 1/9. В местах, где требуется обеспечить
проследование подвижного состава на боко-
вой путь с большими скоростями, применяют
пологие стрелочные переводы марок 1/18
и 1/22.
Для повышения скоростей могут быть использованы и симметрич-
ные переводы. Например, симметричный перевод марки 1/11 имеет
радиус переводной кривой 600 м. Если перевод марки 1/18 сделать i нм-
метричным, то переводная кривая будет иметь радиус 1800 м. Примене-
ние симметричных переводов ограничено потому, что во многих слрпч-
ях, особенно на путях безостановочного движения через станцию, важ-
но иметь одно направление прямым, а при симметричных переводах
оба пути получаются криволинейными.

На приемо-отправочных путях грузового движения применяют
переводы марок не круче 1/9 (симметричные — не круче 1/6); на про-
чих путях — не круче 1/8 (симметричные — не круче 1/4,5).

Крестовины марки 1/11 имеют угол а = 5Q11'40", марки 1/9 — а =
= 6°20'25", марки 1/6 — а = 9°27'45".

Для практического установления марки крестовины в натуре необ-
ходимо разделить длину крестовины /, измеренную от математического
центра до хвоста (см. рис. 254), на ширину крестовины АД в хвосте;
частное от деления и'будет знаменателем марки крестовины. Строго
говоря, для определения tg а следовало бы делить размер АБ, т. е.
длину перпендикуляра к рабочему канту крестовины, на расстояние
ОБ от математического центра до точки Б. Однако при малых углах
крестовин эта разница так мала, что не имеет практического значения.

Рабочие канты крестовины по обоим направлениям прямолиней-
ные. Это дает возможность одну и ту же крестовину укладывать в пра-
вый, в левый или в симметричный стрелочный перевод.

На некоторых зарубежных дорогах применяют и криволинейные
крестовины, позволяющие принять больший радиус переводной кри-
вой при той же длине перевода, но в этом случае получается осложне-
ние — необходимо изготовлять левые и правые крестовины.

Наибольшее распространение получили крестовины, у которых ли-
той сердечник изготовлен в одной общей отливке с наиболее изнашива-
емой частью усовиков (рис. 255)/ На путях, где обращаются пассажир-
ские поезда с высокими скоростями, применяют также и цельнолитые
крестовины (рис. 256).

Очертанию сердечника и усовиков придана форма, наиболее благо-
приятная для перекатывания- колес с сердечника на усовик и обратно
(рис. 257). Так как поверхность катания колеса имеет коничность 1/20
(и далее к наружному краю 1/7), то верх усовиков в месте перехода ко-
лес с них на сердечник и обратно располагают выше сердечника. ,

Так как износ (прокат) поверхности катания колес имеет разную
величину, а усовики и сердечник тоже изнашиваются, то оптимальное
возвышение усовика относительно сердечника будет такое, при котором
основная масса колес со средним и близким к нему износом (прокатом)

Рис. 254. Схема к опреде-
ление марки крестовины
А Б

Рис. 255. Крестовина с литым сердечником в общей отливке с изнашиваемой ча-
стью усовиков к переводу Р50

перекатывается с у совика на сердечник без нажима на слабое узкое
острие сердечника и узкую кромку усовика. В соответствии с этим при-
нято возвышение усовика над уровнем поверхности катаний на 5,7 мм,
а понижение начала сердечника — на 4 мм (рис. 257, а).

По длине в крестовине можно выделить две части: переднюю — от
стыка с рельсами соединительных путей до математического центра и
хвостовую — от математичес-кого центра до конца крестовины; длину
крестовины измеряют по направлению одного из путей, а не по биссект-
рисе угла крестовины.

Чем длиннее крестовина, тем она устойчивее, но тяжелее. Мини-
мальная длина передней части крестовины (см. рис. 252) зависит от
угла крестовины, т. е. от марки перевода, и определяется двумя усло-
виями: возможностью разместить накладки в стыке усовиков с рельса-
ми соединительных путей до горла крестовины и возможностью бес-
препятственного снятия и постановки обратно стыковых болтов. Ми-
нимальная длина хвостовой части крестовины зависит тоже в основ-

Рис. 256. Цельнолитая крестовина из высокомарганцовистой ста^т
ном от марки перевода и определяется следующими условиями: исклю-
чением необходимости строжки подошв примыкающих к крестовине
рельсов и обеспечением возмджности свободной замены стыковых скре-
плений.	;

Практически при проектировании раскладки брусьев под кресто-
виной часто приходится указанные минимальные размеры крестовины
несколько увеличиварь.

На малодеятелъных станционных путях кое-где еще сохранились
крестовины с литым сердечником и рельсовыми усовиками. Вновь та-
кие крестовины не изготовляют, так как срок их службы крайне мал.

Заводскую маркировку (клеймение) крестовин, соответствующих
техническим требованиям, производит отдел технического контроля за-
вода; клеймо о приемке ставят на верхней поверхности рельсового усо-
вика на расстоянии 50 мм от заднего его торца и на контррельсе. В этом
же месте выбивают марку завода-изготовителя, порядковый номер
крестовины, две последние цифры года изготовления. На шейке каж-
дого усовика со стороны колеи несмываемой белой краской наносят
порядковый номер крестовины, марку завода и последние две цифры
года изготовления.

Соединительные' пути, прямой и криволинейный, соединяют стрелку
с крестовиной. Криволинейный соединительный путь называют пере-
водной кривой.	‘

Переводная кривая в типовых стрелочных переводам начинается
сразу за корнем остряка и примыкает к прямой вставке перед кресто-
виной (см. рис. 236).

Чем меньше угол крестовины, тем положе' переводная кривая.
Так, в переводе марки 1/11 типа Р65 радиус переводной кривой 300 м;
марки 1/9 типа Р65 — 200 м; в симметричном переводе марки 1/11 типа
Р65 — 500 м.

Рельсы соединительных путей, не имеющие подуклонки, уклады-
вают на плоские двухребордчатые подкладки. У самого корня остряка
на нескольких брусьях рельсы соединительных путей опираются, на
общие башмаки.

Рис. 257. Повышение усовика и понижение сердечника относительно общего
уровня поверхности катания:
а продольный разрез; б — поперечный разрез; е — план
Рис. 258. Изоляция стре-
лочной тяги в  серьге
стрелки типа Р65
/ — изолирующая прокладка,
2 — втулка; 3 — шайба

На соединительных путях применяют как костыльные скрепления
(пять костылей на каждую подкладку), так и шурупно-клеммные типа
К. Последние, в частности, применяют в стрелочных переводах типа
Р65 марки 1/18, типа Р65 марки 1/11 с подуклонкой, в переводах на
железобетонных плитах и в опытных новых конструкциях переводов.

Электроизоляция деталей стрелочных переводов. На стрелочных
переводах, металлические ^части которых входят в рельсовые цепи
устройств СЦБ, возникает необходимость электроизоляции одной рель-
совой нити (одной стороны перевода) от другой. Электроизоляцию осу-
ществляют постановкой изолирующих прокладок и втулок в местах
прикрепления стрелочной тяги к остряку (рис., 258), разрезкой связных
полос (связные полосы применяют для связи рамных рельсов друг в
другом) на две части и соединением их при помощи приварных угол-
ков с изолирующей прокладкой между ними, скрепляемых болтами с
изолирующими втулками (рис. 259). В необходимых местах устраи-
вают изолирующие стыки.

Изготовление стрелочных переводов. Стрелочные переводы изго-
товляют на заводах МПС. Для рамных рельсов стрелки применяют
стандартные рельсы соответствующего типа. Остряки изготовляют из
рельсов специального профиля (см. рис. 238), прокатываемых из мар-
теновской стали. Для повышения сроков службы рамные рельсы и ост-
ряки подвергают поверхностной закалке с индукционного нагрева ох-
лаждением струей сжатого воздуха.

Глубина закалки, получаемой на рамных рельсах и в пределах
широкой части головок остряков, составляет 10 — 13 мм; к острию
глубина закалки увеличивается до 20—25 мм.

Рис. 259. Изоляция связной полосы стрелочного перевода:

Г с—прокладка; б — шайба-втулка; в —соединение двух частей полосы; / — уголок; 2 — изо-
лирующая (полиэтиленовая) прокладка; 3 — шайба-втулка из полиэтилена; 4 — металличе-
ская шайба; 5 ~ болт с гайкой и контргайкой;* 6 — связная полоса
Имеющие нестандартную длину пригоночные рельсы соединитель-
ных путей изготовляют из стандартных рельсов; они включаются за
воДом в комплект перевода.

Сердечники крестовин и цельнолитые крестовины изготовляют лить
ем из высокомарганцовистой стали (содержание марганца 11 — 13%).
Для повышения стойкости крестовин в эксплуатации их также подвер-
гают поверхностной термообработке.

Ведутся научно-исследовательские и экспериментальные работы по
упрочнению крестовин и другими способами, в том числе с примене-
нием взрывной волны.

К каждой отгружаемой стрелке прилагается технический паспорт,
в котором указаны завод-изготовитель, заводской номер, тип и марка
изделия, дата изготовления, год прокатки рельсов, использованных
при изготовлении стрелки. В паспорт включены также чертежи и тех-
нические условия на изготовление и приемку стрелки, схема ее уклад-
ки, эпюра укладки стрелочного перевода, перечень, номера и количе-
ство основных деталей е указанием порядковых номеров на схеме стрел-
ки. Паспорт в непромокаемом пакете закрепляют между рельсом й за
корневым вкладышем.

Аналогичный паспорт с приложением к нему схемы укладки и мар^
кировки деталей крестовины в непромокаемом пакете закрепляют в
хвостовом стыке крестовины между вкладышем и накладкой.

Переводные брусья. Металлические части стрелочного перевода
укладывают на переводных брусьях, связывающих конструкцию стре-
лочного перевода в’единое целое.

Деревянные переводные брусья изготовляют из сосны, ели, пихты,
лиственницы, кедра, бука, березы и пропитывают антисептиками, как
и деревянные шпалы.

По форме поперечного сечения брусья подразделяют на обрезные А,
у которых пропилены все четыре стороны, и необразные Б, у которых
пропилены только верхние и нижние постели.

До 1971 г. брусья изготовляли по ГОСТ 8816—58 длиной от 2,75 до
5,25 м, а для перекрестных переводов — до 5,5 м. По размерам по-
перечного сечения изготовляли переводные брусья пяти типов: О, I, II,
III, IV. Существенным недостатком этого стандарта было большое ко-
личество типоразмеров, в том числе размеров по толщине (четыре раз-
ных размера— от 145 до 175 мм).

Кроме того, специальными исследованиями установлена недостаточ-
ность минимально^допускаемого вылета концов брусьев за ось рельсо-
вых нитей (470 — 500 мм).

По новому стандарту (ГОСТ 8816—70) брусья изготовляют из сос-
ны, ели, пихты, лиственницы, кедра и березы длиной от 3 до 5,5 м
(брусья длиной 5,5 м предназначены для укладки не только на пере-
крестных, но и на одиночных переводах); вместо пяти типов предусмот-
рены три (исключены легкие типы, не соответствующие современным
нагрузкам и скоростям движения), причем для использования на доро-
гах МПС предназначены только два типа брусьев — I и II. Брусья III
типа предназначены для укладки в подъездные пути промышленных
предприятий.
Размеры брусьев приведены на
рис. 260 и в табл. 19. Минималь-
ный вылет концов брусьев установ-
лен равным 575 мм. Флюгарочные
брусья (на концах которых уста-
навливается переводной механизм)
имеют длину 4,5 м. Ширину по-

Рис. 260. Сечение переводных брусьев ' бРУсьев измеряют в наибо-
по ГОСТ 8816—70	лее узком месте на протяжении от

350 до 750 мм от вершинного торца

Под стрелку и крестовину укладывают брусья, ширина верхней
постели которых равна 220 мм, а брусья с постелью шириной 200 мм
укладывают на соединительных путях. Набор брусьев для одного пере-
вода называют комплектом.

Таблица 19

Размеры переводных брусьев (ГОСТ 8816—70)

Вид размера	Размер; мм, брусьев типа		
	I	1 II 1	1 III
Толщина h бруса	180	160	150
Ширина b верхней постели обрезных и необрезных брусьев:  уширенная У	220	220	*	
широкая Ш	200	—	200
нормальная Н	—	175	175
Ширина Ь\ нижней постели обрезных и необрезных брусьев	260 .	250	230
Ширина 62 необрезных брусьев- по не- пропиленным сторонам	300	280	260
Высота hi боковой пропиленной сторо- ны обрезных брусьев	150	130	130

Для удобства заготовки и отправки переводных брусьев для стре-
лочных переводов разных типов и.марок установлено семь разных ком-
плектов брусьев: Аь А2, А3, А4, Бь Б2, В (табл. 20). В одном комплек-
те могут быть брусья только одной породы дерева, за исключением ело-
вых и пихтовых брусьев, которые можно включать вместе в один
комплект.

При заказе переводных брусьев указывают комплект, соответствую-
щий эпюре укладки данного типа перевода, или ближайший больший.
Несколько лишних брусьев используют при одиночной замене.

Металлические переводные брусья, конструкция которых анало-
гична металлическим шпалам, на отечественных дорогах не применя-
ют; на зарубежных дорогах их применяют весьма ограниченно. Желе-
зобетонные брусья (из предварительно напряженного железобетона)
проходят испытание в опытных партиях на эксплуатируемом пути.

Закрепление стрелочных переводов от угона. Стрелочные переводы
марок 1/11 и 1/9, расположенные на пути приема поездов, горочном,
282
Таблица 20

Комплекты переводных брусьев (ГОСТ 8816—70)

Тип комплекта	Тип рельса	Марка крестови- ны стрелой-, нрго перевода	Разновид- ности брусьев по ширине b верхней постели	Количество в комплекте брусьев длиной, м											Количество в комплекте брусьев	
				3.0	3,25	3,6	3,76	4.0	4.25	4,5	4,75	5,0	5,25	5,5	различных раз- новидностей по ширине	<и  о о
Ai	Р65	1/22	У	16	14	5		—	—	—			—					35	170
			Ш	—	25	16	16	14	12	10	10	11	10	11	135	I /и
Аа	Р65 или	1/18	У	22	2	5			—	—	—	—	—					29	147
	P5Q		Ш	9	14	12	12	11	9	8	9	9	8	7	108	
Аз	Р65	1/П	У	16							—	• 4	6	—	—_,					26	ЯП
			ш	—	10	8	7	. 5	2	1	6	5 •	6	4	54	ои
а4	Р65	1/9	У	15					—.	—	4	5									24	со
			ш	2	10	•8	4	6	1	1	4	4	4	—	44	ОО
Б1	Р50	1/И	У	16	1	—				6	7	2							32	7R
			' н	—	7	7	8	4	—	—	3	- 5	6	3	43	/О
Б.	Р43	1/9	У	17			__				3	7	3							30	со
			. н	—	7	7	5	3	1	—	1	5	4	—	33	Ой
В	Перекрестный		У	—	—	19	18	8’	8	10	4	—	—	4	71	91
	перевод		н	—	—	—	—	—	—	—	4	8	8	—	20	

^Примечание. Комплекты Аь А2, А3 и А< составляют из брусьев I типа, комплекты Б1 — из брусьев I или II типа, комплекты Б2 и В — из
брусьев II типа.
ю
00

Направление угона

Рис. 261. Схема установки противо-
угонов на стрелочном переводе:
а и б — пружинных на переводах марок
1/9 и 1/11 соответственно при односторон-
нем и двустороннем движении; в — пру-
жинных при двустороннем движении на
стрелочном переводе марки 1/18
подгорочном или сортировочном, при одностороннем движении за-
крепляют постановкой 44 пар пружинных или самозаклинивающихся
противоугонов (рис. 261, а), при двустороннем движении поездов
обычные стрелочные переводы (т. ё. не пологие) закрепляют поста-
новкой 44 пар (рис. 261, б), пружинных или самозаклинивающихся про-
тивоугонов, работающих в обе стороны, а стрелочные переводы ма-
рок 1/18 и 1/22 — постановкой соответственно 66 (рис. 261, в) и
100 пар гГружинных противоугонов, из которых одна часть работает в
одном направлении, другая часть — в противоположном направлений.

§ 31. Расчет размеров обыкновенного стрелочного перевода

Основные размеры стрелочного перевода. Длину перевода (рис.
262), измеренную п© направлению прямого пути от стыка рамного рель-
са до хвоста крестовины, называют полной, или практической, длиной
перевода. Она равна

Ln = mr + LT +	'	(58)

где тг вылет рамного рельса за остряки (до стыка);

LT — теоретическая длина перевода — расстояние от начала
остряков до математического центра крестовины;

q— длина хвостовой части крестовины.

Расстояние, на которое отводится начало остряка от рамного рель-
са при переводе стрелки, называют шагом остряка; нормируется в се-
чении по оси первой стрелочной (рабочей) тяги.

К корню одного остряка примыкает.упорный рельс переводной кри-
вой, к корню другого — рельс прямого направления. Переводная кри-
вая заканчивается на некотором расстоянии перед началом крестовины,
так что между переводной кривой и математическим центром кресто-
вины получается прямая вставка d.

Точку Ц рересечения осей сходящихся или расходящихся путей
называют центром перевода. Если за крестовиной боковой путь имеет
кривую, то центр перевода определяют по. направлению оси этого пути
в пределах прямого его участка у крестовины.

Если обозначить расстояние от начала остряков до центра перевода
а0 и от центра перевода до математического центра крестовины Ьо, то

4“ Ьо Ly

Соответственно пол-
ная длина перевода
равна

Ln = а + &,	(59)

где а — расстояние от
центра перевода до сты-
ка рамного рельса:

а = а0 +

Рис. 262. Схема обыкновенного стрелочного пере-
вода
b—расстояние от цент-
ра перевода до конца
кррестовины: b==bQ+q.

Определение ширины
желобов остряка и стре-
лочных углов. Углы
и р (см. рис. 244) при
одних и тех же длинах
остряка и радиусе его
Ro будут тем меньше,

Рис. 263. Криволинейный остряк в отведенном по-чем меньше расстояние
ложении	ип от рабочего канта

рамного рельса до рабо-
чего канта остряка в центре его поворота. Однако возможности
уменьшения расстояния ип ограничены тем, что при отведенном
остряке между ним и рамным рельсом в промежутке /т1п сво-
бодно должны проходить гребни колес (рис. 263). Следовательно, не-
обходимо, чтобы при наиболее неблагоприятном случае, когда колес-
ная пара идет при плотном прижатии колеса II к прямому остряку,
колесо / проходило бы желоб свободно, в крайнем случае лишь касаясь
гребнем выпуклой части отведенного остряка. Наиболее неблагоприят-
ным случаем является такое положение, когда колесная пара имеет
минимальную насадку Tmln и максимально изношенный гребень у ко-
леса II, а колея — наибольшую ширину Smax. При этих условиях
(см. рис. 263) искомая минимально допустимая ширина желоба

' Тmfn ^min 2 е,

где

max 4“	4“

^*mln Гн ®от ®н»

Sfnax наибольшая расчетная ширина колеи в рассмотренном сече-
нии, мм;

Tmin — минимальная расчетная насадка колесной пары;

ftmln — минимальная толщина гребня, для стальных колес рагвная
25 мм;

е—отклонение нерабочей грани гребня на расчетном уровне от
вертикали, от которой измеряется насадка (см. рис. 186 и
187); е = 1 мм, следовательно, общее отклонение для двух
колес 2 е = 2 мм;

SH — нормальная ширина колеи, установленная действующими
нормами для рассматриваемого сечения, в данном случае
= 1520 мм;

ед — допуск на уширение колеи, равный в корне остряка 2 мм;

еу — величина возможного упругого расширения колеи под дви-
жущейся нагрузкой (принимают 2 мм);

Тн — нормальная насадка, равная 1440 мм;

еот — допуск (отклонение от нормы) на уменьшение насадки, рав-
ный 3 мм; .
ен — величина возможного уменьшения насадки понизу вследст-
вие выгиба вверх вагонной оси под нагрузкой (принимают
2 мм).

После подстановки принятых значений получим]

Smax = 1520 + 2 + 2 = 1524 мм;

.TmIn = 1440 — 3 — 2 = 1435 мм; '

/т1п = 1524 — 1435 — 25—2 = 62 мм.

Полученное значение /т1п обычно увеличивают на 2 мм для учета
влияния возможных люфтов в переводном механизме, т. е. будет
*пнп = 64 мм.

Минимальное расстояние между рабочими гранями рамного рельса
и остряка при отведенном остряке z/min равно ж *

^mln = ^пцо "Ь Ь9

где b — ширина головки остряка, обычно равная ширине головки
рельса типа, соответствующего типу перевода.

Если конец горизонтальной строжки остряка (точка В на рис. 263)
окажется дальше от начала остряка, чем точка наименьшего зазора
между отведенным остряком и рамным рельсом (точка С), *Го приведен-
ный метод расчета дает очень небольшой запас в величине /min-

Для уменьшения'типоразмеров переводных централизованных уст-
ройств введена унифицированная величина шага остряка Ш = 152 мм
(считая по оси первой тяги) для всех типов стрелок в допускаемыми в
эксплуатации отклонениями в сторону увеличения до + 8 мм и в сто-
рону уменьшения до — 2 мм. Величина шага у самого острия Ш{
соответственно больше в зависимости от расстояния кг от острия остря-
ка до оси первой тяги; в типовых конструкциях — 400 мм.

При расчетах необходимо учитывать, что остряк в том месте, где
измеряют его шаг, уже имеет определенную ширину головки dv

Для определения стрелочного угла найдем центральный угол ост-
ряка ср в градусах как отношение длины дуги к радиусу (рис. 264):

180/р
ср =---

л/?0

Для определения величины ии (рис. 264, б) сначала найдем угол
ср' как отношение длины дуги /р — к радиусу /?0 остряка,, т. е. <р'==
= рад»или ф/ =- 18°S~,C1) град-

ЛО	JlAO

Из рив. 264, б видно, что угол у — <р' — -^Д^ЛГ,; линия косинуса
угла A&Ni равна итщ + R» — (Ш + d,)- Следовательно,
соответствует дуге, косинус которой равен

ъ

= atccos	jt
Проекция ломаной FB(\ на вертикальную ось равна ОгМ — umfn+
4-7?0. Спроектировав на ту же ось ломаную А1А2О1, получим ту же
прямую 0aN, т. е. проекции этих ломаных на одну ось равны друг дру-
гу.

Из рис. 264 видно, что проекция на вертикальную ось ломаной
равна Ш + d± + Ro cos (<р' — у), а проекция ломаной FBOy
равна иа 4- Ro cos у. Следовательно, Ш + dj + Rocos (<р' — у)
= ип Ra cos у.

Отсюда

ип = Ш +	+ R0cos (<p' — у) — Ro cos у.	(61)

По этой формуле и определяют величину мп; при этом принимают
dx в пределах от 4 до 6 мм.

Из равнобедренного треугольника ALB (рис. 264, а) видно, что
внешний угол ф равен сумме двух одинаковых внутренних углов этого
треугольника. Из треугольника AFB

BF

АВ

Un

2R0 sin ~

отсюда

ип	\____ф

„	<р	I	2

27?О sin	-j-	I

(62)

Стрелочный угол Р — 0Н + ф; длина остряка АВ ~	= ф/?0

(здесь ф в радианах).
Ширина желоба между остряком и рамным рельсом у центра пово-
рота остряка tu = иа — Ь', вследствие малости угла 0 можно считать
cos Р « 1, поэтому здесь принято =» Ь.

Определение радиуса переводной кривой, длины прямой вставки,
теоретической и полной длины перевода. Рамные рельсы делают длин-
нее остряков (см. рис. 262) для того, чтобы стыковые скрепления не ме-
шали креплению и перемещению остряков и чтобы между стыковыми
шпалами и первым флюгарочным брусом шпалы расположились при-
мерно на таких же расстояниях друг от друга, как на пути, а га кже для
удобства содержания стрелочного перевода.

В типовых конструкциях стрелочных переводов, изготовляемых в
настоящее время, общая длина рамного рельса равна 12,5 м, а вылет
/пх доведен до 4,33 м. Это вызывает необходимость небольшого отгиба
рамного рельса, ведущего на боковой путь, что осуществляется при ук-
ладке перевода.

Проекция контура ABDC (рис. 265) на горизонталь, т. е. теорети-
ческая длина перевода Ат в случае, когда радиус переводной кривой
Rc меньше радиуса кривизны остряка 7?0, равна сумме отрезков ВХВ,
DtD и CjC. Отрезок ВгВ = В3В—В3Вг = В3В — Лх4.

Из треугольника ОВаВ получим, что ВаВ = /?0 sin 0; из треуголь-
ника OAtA видно, что АуА — 7?osin 0Н. Следовательно, ВХВ = /?ох
X(sjn 0 — sin 0Н).

Отрезок Dx£> = D 3D — D3Dlt a D3£>x. = В3В.

Из треугольника OXD3D получается, что DbD = Rc sin a, а из'
треугольника O^B отрезок В3В = Rc sin 0.’ Следовательно, DJ) =
— Ro sin а — Ro sin 0 — Rc (sin а — sin 0). Проекция прямой встав-
ки d на горизонталь равна СХС = d cos а. Отсюда

LT = Rq (sin 0 — sin 0H) + Rc (sin a — sin 0) + d cos a. (63).

Проекция контура ABDC на
вертикаль, равная So, как вид-
но из рис. 265, состоит из трех
.отрезков 4ХВ3, В2О3 и ОСХ:

4ХВ3 = Аг0 — В3О =

= Ro cos 0Н — Ro cos 0 .=

= Ro (cos 0H — cos 0); B2O3 =

= B20x — Ds0t = Rc cos 0 —

— Rc cos a = Rc (cos 0 —

— cos a); £>CX = d sin a.

Отсюда

So = R„ (cos 0H—cos 0) +
4-/?c (cos 0 — cos a) + dsin a.

(64)

L п
_Lr
&

m

Рис. 265. Схема расчета
зависимости, теоретиче-
ской длины перевода от
радиуса, стрелочных уг-
лов, длины прямой встав-
ки и угла крестозины
Если радиусы кривизн^ остряка и переводной кривой равны, то,
подставляя в уравнения (63) и (64) значения R = Rc = RQr получаем:

LT= R (sin a — sin Ph) + d cos a;	(63а)

Sa = R (cos PH — cOs a) + d sin a.	(64а)

Указанные уравнения связывают между собой шесть величин:
углы рн, Р, а, теоретическую длину LT , радиус R и прямую вставку d.
Следовательно, в зависимости от характера задачи можно четырьмя
величинами задаваться и при помощи этих уравнений определять две
другие.

Например, по заданным величинам углов рн, Ри а, также по теоре-
тической длине LT можно .определить радиус R и длину прямой встав-
ки или по заданным углам рн, р, а и радиусу R определить теоретичес-
кую длину и длину прямой вставки и т. п.

Прямая вставка d между концом переводной кривой и математи-
ческим центром крестовины нужна для того, чтобы колесные пары еще
до входа в горло крестовины приняли прямолинейное направление дви-
жения, а также для того, чтобы избежать изгиба усовика.

Наименьшая’ длина прямой вставки

’Чп1в = Р+-7’

где р — длина передней части крестовины от. математического центра
до стыка;

/н — длина стыковой накладки.

Определение осевых расстояний от центра церевода до острия остря-
ков и до математического центра крестовины. На планах станций пути
и стрелочные переводы изображают их осями; точка соединения осей
путей соответствует положению центра перевода. В масштабных чер-
тежах проектов станций или их отдельных частей обозначают на осях
путей также положения стыков рамных рельсов и стыков в хвостовой
части крестовины, т. е. расстояния а и Ь, показанные на. рис. 262 и
266. Эти расстояния на планах станций обычно не указывают и берут
из типовых чертежей соответствующих стрелочных переводов.
290
Из прямоугольных треугольников (заштрихованных на рис. 266j
устанавливаем, что

Ьо =.--2—; 2 tg — л; tg сс -- —

«	2 s N

2tg —

где N — знаменатель марки крестовины.

Поэтому

b0^S0N.

Так, например, при марке крестовины 1/9 имеем Ьо — 13,758 м.
при марке 1/11	= 16,799 м.

Из рис. 266 видно, что

=	(65

а = т, +	(66)

b = bQ 4- q.	.	’(67)

Отсюда полная длина стрелочного перевода

La = а + Ь.

Положение предельного столбика. Для обозначения места, до'
которого возможно приближение к стрелочному переводу подвижного
состава, находящегося на данном пути, чтобы при этом он не мешал
свободному проходу через стрелочный перевод подвижного состава на
другой путь, служит предельный столбик.

Предельный столбик ставят посередине междупутья там, где рас
стояние между осями расходящихся путей достигает 4100 мм. Это оп-
ределяется необходимостью обеспечить безопасность движения и та-
кие же условия для пропуска негабаритных грузов, как на перегоне.
Из рис. 266 видно, что

4100 ОЛКП
g =-------- 2050 мм;

s 2

f — g — 2050 _ 4100

а так как
« 1
Т ~~й ’
то

’/=-1^ = 4100^	'	(68

~N

Положение контррельса относительно крестовины и расчет яело
бов крестовины и контррельса. Контррельс состоит из средней, парад
дельной путевому рельсу части и отводов с постепенно ушяряющим-
в»1
Рис. 267. Основные размеры, соблю-
дение которых обеспечивает безопас-
ный проход колесных пар через кре-
стовину

ся желобом (раструбные части)
между ним и путевым рельсом
(см. рис. 252).

Назначением контррельса яв-
ляется предотвращение удара греб-
ней колес в сердечник крестовины
или попадания их в несоответст-
вующий желоб крестовины из-за
поперечного смещения на протя-
жении вредного пространства при
п роти вошер стном дви жен и и.

В соответствии с этим контррельс располагают против вредного про-
странства в крестовине так, что концы параллельной путевому рель-
су прямой части контррельса заходят с одной стороны за горло кресто-
вины, а с другой — за сечение сердечника шириной 40 мм на длину
100—300 мм (см. рис. 252). Безопасный проход колесных пар через
крестовину обеспечивается двумя основными условиями (рис. 267).
Расстоя-ние между рабочей гранью контррельса и сердечником кре-
стовины должно быть не менее 1474 мм, чтобы исключить возможность
задевания гребнем колеса за сердечник крестовины, а расстояние между
рабочей гранью контррельса и. рабочей гранью усовика должно быть
не более 1435 мм, чтобы колесные пары*не могли заклиниться между

контррельсом и усовиком.

Из рис. 267 видно, что если ширину колеи и ширину желоба контр-
рельса увеличить или уменьшить на одну и ту же величину, т. е. ото-
двинуть путевой рельс в сторону уширения или сужения колеи даже
в пределах допусков +6 и —4 мм, оставив положение крестовины
и контррельса без изменения, то указанные выше размеры (1474 и
1435 мм) не изменятся, так как эти размеры отсчитаны относительно
рабочей грани контррельса, а не путевого рельса.

При проверке стрелочных переводов указанные размеры 1474
и 1435 мм часто контролируют не непосредственно, а измерением ши-
рины колеи и ширины желобов.

Из изложенного видно, что недостаточно проверять только шйри-
ну колеи на крестовине, необходимо проверять также и ширину жело-
бов.

С учетом допусков на износ контррельса и на монтажные неточности
установлена нормальная ширина желоба /кр = 44 мм с допускаемым
отклонением ± 2 мм.

6 раструбных частях контррельса делают прямолинейные отводы
в зависимости от назначения перевода с увеличением ширины желоба
от 44 до 64 мм, чтобы удары гребней в контррельс происходили в пре-
делах достаточной пологости [см. формулу (60) расчета ширины желоба
между рамным рельсом и отведенным остряком]. Далее на протяжении
200 мм при устройстве отгиба или 150 мм при строжке желоб уширяют
и у концов контррельса доводят его ширину до 86 мм.

Нормальная ширина желоба крестовины ty на протяжении от се-
чения 20 мм и до сечения 50 мм при ширине колеи 1520 мм установле-
на 46 мм (при ширине колеи 1524 мм было 45 мм); допускаемые отклог
нения установлены ± 2 мм. Однако использовать допуски по ширине
желобов контррельса и крестовины, как и по ширине колеи в кре-
стовине, можно только при соблюдении указанного выше условия
(см. рис. 267): расстояние от рабочей грани контррельса до рабочей
грани усовика должно быть не более 1435 мм и до рабочей грани сер-
дечника не менее 1474 мм.

Ширину желоба в горле крестовины определяют так же, как
и ширину желоба между рамным рельсом и отведенным остряком
/щщ (см. формулу (60)]. т. е.

“ ^max Тmln . ^mln 2е.

Здесь Smax = 1520 + 2 + 2 = 1524 мм, так как допуски по ши-
рине колеи в крестовине составляют ± 2 мм, а упругое расширение
колеи принимают 8у = 2 мм.

Величина Tmln, как указано выше, равна 1435 мм и/1т1п = 25 мм.

Следовательно, минимальный размер желоба в горле крестовины
получается 62 мм. С учетом допускаемых в процессе эксплуатации
отклонений от нормы по ширине этого желоба ± 2 мм получается
/г = 64 мм.

В приведенном расчете имеется некоторый запас, так как одно-
временное совпадение наиболее неблагоприятных значений многих
переменных величин (отступление от нормы по ширине колеи, упругое
расширение колеи, износ гребня, отступление по насадке колес, упру-
гое изменение насадки вследствие изгиба оси) весьма маловероятно. .

При определении условий прохода колесных пар через крестови-
ну необходимо учитывать, что в прижатом к контррельсу положении
гребня колеса внутренняя вертикальная грань колеса, от которой
отсчитывают величину насадки, не совпадает с вертикальной рабочей
гранью контррельса (рис. 268), если контррельс сделан из обычных
рельсов того же типа; в этом случае образуются забеги //. Величина
этих забегов при неизношенных путевых рельсах и бандажах для
локомотивного колеса составляет Ну = 0,2 мм, для стального вагон-
ного колеса Н2 = 1,6 мм. По мере износа рельсов и поверхности ка-

тания колес величины
забегов уменьшаются.
В случаях прижатия
гребня к литому усови-
ку тоже получаются ана-
логичные забеги: для
локомотивного бандажа
Н3 = 0,2 мм, для сталь-
ного вагонного колеса
Я4 = 1,6 мм.

Проверим, например,
не заклинится ли вагонная
колесная пара при крайнем
допустимом расстоянии от
рабочей грани усовика до
рабочей грани контррельса
1435 мм. Наиболее узкая

Локомотивный,
бандаж
wzv&c
Путево^
рельс.

Стальное
вагонное
налесо



4&2

Макс. И

45*2

Сердечник
креста-
вины

Н&,6
г£ПГ"

44±2

жонтруУсобу
оельс

Макс. 1435

Н<р1,6

Сердечник
креста-
; айны

Рис. 268. Положение гребней колес при касании и*
с усовиками и контррельсами
nUHpUUJlcnuc	$

гребня & сечении А-Д "
St при положении„а

Фактическое начало
острия сердечники

б"

Уродень
поверхности
катания

„а

Рис. 269. Вкатывание гребня колеса в желоб кре-
стовины:

и — соответствует моменту, когда свешивающаяся ниже
поверхности катания часть гребня подошла к фактиче-
скому началу острия сердечника; б — соответствует мо-
менту, когда свешивающаяся ниже поверхности катания
часть гребня находится против начала острия сердечни-
ку (у входа в желоб); точка О — мгновенный центр вра-
щения при положении а

Положение,,а."	д-д насадка равна 1437 мм; при

уменьшении насадки пони-
зу вследствие изгиба нагру-
женной оси на 2 мм полу-
чается 1435 мм. При этом,
как видно из рис. 268, до
заклинивания остается еще
запас, равный 1,6 + 1,6 =
= 3,2 мм (величина обоих
забегов). По мере износа по-
верхности катания колес
этот запас будет уменьшать-
ся, но, как видим, заклини-
вания все же не получит-
ся, если даже совеем не
учитывать этих забегов.

Проверим, не сможет
ли задеть за сердечник, на-
пример, вагонная колесная
пара, если расстояние от
рабочей грани контррельса
до рабочей грани сердечни-
ка будет 1474 мм.

Максимальное рассто-
яние от рабочей грани
контррельса (см. рис. 268)
до точки гребня, которая
может задеть за сердечник,
может быть равно забегу

гребня у контррельса Н2 = 1,6 мм плюс максимальная насадка колес, плюс 1 мм
вследствие закругления другого гребня (см. рис. 186), плюс полная толщина
гребня, т. е. 1,6 + 1440 + 3 + 1 + 33 = 1478,6 мм. При высоком контррельсе
специального профиля забег Н2 равен нулю и, следовательно, вместо 1478,6 мм
получим 1477 мм.

Следовательно, при минимально допустимом расстоянии от рабочей грани
контррельса до рабочей грани сердечника 1474 мм получается «засечка», равная
1477 _ 1474 = 3 мм.

Однако это вполне допустимо, так как нижние части гребня колеса, катяще-
гося против шерсти через крестовину, входят в желоб крестовины, двигаясь не
«юзом», а опускаясь в желоб сверху вследствие вращения колеса вокруг мгновен-
ного центра вращения О (рис. 269). Когда середина свешивающейся ниже по-
верхности катания части гребня станет против начала острия сердечника (по-
ложение б на рис. 269), половина этой свешивающейся части гребня будет уже
в желобе крестовины. Поэтому при некотором нарушении указанного расстояния
сверх 1474 мм может произойти собственно не удар в острие сердечника, а по-
перечное смещение колесной пары в сторону контррельса, вызванное Jскольже-
нием опускающегося в желоб гребня по наклонной боковой грани начала серде-
чника, на величину превышения этого размера, т. е. смещение, аналогичное
поперечному смещению ее при наезде гребней колёс на направляющие грани
контррельсов и усовиков,

^Определение ординат переводной кривой. Положение переводной
кривой определяют и проверяют по ординатам, т. е. по расстояниям
от рабочего канта рельсов внешней нити прямого пути до рабочего
канта наружной нити переводной кривой.

Ординаты вычисляют для точек начала переводной кривой в кор-
не остряка, затем через каждые 2 м и для конца переводной кривой
(в начале прямой вставки перед крестовиной).
Любая ордината yt (рис. 270) на расстоянии xt от корня остряка*
равна

yt — и + R [cos Р — cos (Р + фг)1,	(69)*

а угол р + фг определяется следующим образом:

xt = R sin (Р +	— R sin р.

Деля каждый член этой зависимости на R и решая полученное урав-
нение относительно sin (Р + фО» получаем

sin (Р 4-ф{) = sin Р-И-—.

А

Подсчитав по этой
зависимости sin (0 + фг),
определяют угол р+ф^
и его косинус, значение
которого и подставляют
в уравнение (69) для
расчета ординаты уь

В корне остряка х0—
= 0, а с удалением от
корня x-i = 2 м; х2 = 4 м
и т. д. Расчет ординат
ведут в следующем поря-
дке: сначала подсчиты-

Xl *2 Хз
вают величины А

К i\ к
ит. д., затем, прибав-
ляя к каждой из них
значение sin р, полу-
чают соответствующие
величины sin р +

Это и есть значение
sin (Р + фг).

По таблицам значе-
ний тригонометрических
функций находят значе-
ние соответствующего
cos (Р + и далее по
формуле (69) ординаты
yt для каждого рассто-
яния X/.

В Инструкции по те-
кущему содержанию пу-
ти и в справочниках
приведены таблицы зна-
чений ординат перевод-
ной кривой для пере-
вода каждого типа. До-

Рис. 270. Схема расчета ординат переводной кри-
вой
пускаемые отклонения в фактической величине ординат по срав-
нению с нормой установлены ± 2 мм.

В случаях когда необходимо выяснить непосредственно в натуре
радиус остряка или переводной кривой, для измерения стрелы кри-
визны применяют шнур. Исходя из принятой при этом величины хорды
а и измеренной стрелы f, подсчитывают радиус, пользуясь формулой,
полученной из формулы (43):

Расчет длин рельсов в стрелочном переводе. После определения
длины остряков, положения стыка рамного рельса — величины
(см. рис. 262) и положения крестовины и стыков по обеим ее концам
находят длины рельсов, необходимых для укладки соединительных
путей и обеспечения возможности укладки рельсов нормальной длины
за пределами крестовины.

Длина переводной кривой от корня остряка до начала прямой
вставки перед крестовиной:

по упорной нити

по внутренней нити

/пв = ^вн-^^-,
пв вн 180

V	.	/

где а — угол крестовины, град;

р — угол в корне остряка, град;

Ян и ^вн — радиусы кривизны упорной и внутренней нитей, от-
личающиеся друг от друга на ширину колеи:

=	^?ВН =	$кр>

SKp — ширина колеи в кривой, мм.

Обычно принимают (рис. 271) рельсы 4, Z3, 1Ь и 17 длиной 12,5 м.
Длины других рельсов, входящих в стрелочный перевод, определяют
из уравнений, вытекающих из рис. 271, для случая, когда переводная
кривая начинается от корня остряка:

п	2

/a=£n+sBtg

о

3	°

^6 “ ^пр ^5 У| $с»
0

/8 = т1 + /пр—Зкб sin	,л +d~bg—/рр—Z7—

s

-pc + SJsi-

о
В этих формулах:

SK = S0—ширина колеи в крестовине, мм;

SB tg-^—увеличение длины рельсов /2 и /8, необходимое для
совмещения их стыков при расположении брусьев пер-
пендикулярно биссектрисе угла крестовины, мм (при
расположении брусьев перпендикулярно прямому пути
это увеличение для /2 равно 0, а для /8 оно равно SK tg а);

SKj —ширина колеи в корне остряков по боковому пути, мм;

SK0sinp—уменьшение длины внутренней нити бокового пути по
сравнению с наружной нитью на участке от начала
рамных рельсов до корня остряков, мм;

26с— сумма зазоров в стыках на протяжении нити рассма-
триваемого участка; зазор в корне остряков принимают
5 мм, в стыках крестовины — 0 мм,- в стыках внутрен-
них нитей переводной кривой — 6 мм, в остальных ме-
стах 60 = 8 мм; количество зазоров указывают над
знаком суммы;

/пр — длина прямого остряка, равная 7?0 (sin Р — sin 0Н), мм.

Полученные расчетом длины рельсов уточняют в зависимости от
места расположения изолирующих стыков на стрелочных переводах.
Рельсы короче 6 м не допускается укладывать на стрелочных пере-
водах. В случае если полученная расчетом длина рельса короче 6 м,
ее увеличивают за счет уменьшения длины примыкающего к нему
рельса стандартной длины.

Раскладка переводных брусьев Положение части переводных
брусьев в стрелочном переводе определяется местом расположения
стыков рамных рельсов, стыков в корне остряков, стыков на протяже-
нии соединительных путей, начала и конца крестовины. Под сердеч-
ником один из брусьев укладывают обычно так, чтобы его ось совпала
с сечением сердечника шириной 30 мм. Расстояние между осями осталь-
ных брусьев должно быть возможно более однообразным: под стрелкой
и крестовиной — близким к величине, составляющей 0,85—0,95 рас-
стояния между шпалами на примыкающих путях; на соединительных
путях — близким к величине, составляющей 0,95—1,0 того же рас-
стояния. .	'	.

При резко выраженном преимущественном движении поездов по-
прямому .пути под всем стрелочным переводом брусья раскладывают
перпендикулярно оси прямого пути. При преимущественном движении
по боковому пути (ответвлению) и равной загрузке эксплуатационной
работой обоих путей брусья укладывают следующим образом:

а)	от начала остряка и до центра перевода — перпендикулярно оси
прямого пути;

б)	под - крестовиной — перпендикулярно биссектрисе угла кресто-
вины; постепенно поворачивают брусья (8—10 шт.) от центра пере-
вода по направлению к крестовине.

Укладку брусьев за хвостом крестовины продолжают до того ме-
ста, где шпалы по обоим путям могут быть уложены без захода их под
рельс соседнего пути.
Брусья имеют длину от 3 до 5,5 м; их укладывают с наращиванием
длины через 25 см.

Концы переводных брусьев со стороны прямого пути выравнивают
по шнуру параллельно прямому пути.

§ 32.	Нормы и допуски содержания стрелочных переводов

Нормы содержания ширины колеи и ширины желобов. Правиль-'
ность положения элементов стрелочного перевода по ширине колеи
и уровню проверяют: в стыке рамных рельсов, у начала остряков, в кор-
не остряков по каждому из направлений, в середине переводной кри-
вой, в конце ее и в крестовине -- у стыка усовиков в том месте, где
ширина сердечника 40 мм, и в хвосте, крестовины по каждому из на-
правлений.

В соответствии с осуществлением перехода на колею шириной
1520 мм вместо 1524 мм изготовление новых стрелочных переводов
производится по проектам, разработанным на колею 1520 мм.

Ширину колеи по прямому пути в обыкновенном стрелочном пере-
воде можно было бы установить нормальной, т. е. 1520 мм на всем про-
тяжении. Однако участок от стыка рамного рельса до начала остряков
является общим для следования поездов и по прямому, и по боковому
пути.

При проходе единицы подвижного состава по стрелочному перево-
ду на боковой путь (рис. 272) положение тележки, когда ее середина
находится у начала остряков, подобно ее положению в кривой. Раз-
ница состоит в том, что в кривой рабочий кант упорной нити очерчен
по кругу, а в данном случае упорная нить имеет угол, и направляющий
кант состоит из двух прямых при прямых остряках или из прямой и кру-
говой кривой при криволинейных остряках.

Нормы ширины колеи в пределах стрелочного перевода рассчиты-
вают и при этом принимают во внимание результаты обобщения опыта
аналогично расчету норм ширины колеи в кривых. Для типовых стре-
лочных переводов эти нормы приведены в табл. 2 Г, а места промеров
показаны на рис. §73.

Отвод уширения на переводной кривой устраивают (согласно эпюре
укладки рельсов) отодвижкой внутренней нити кривой.

Допускаемые отступления от установленных норм ширины колеи
в стрелочных переводах более жесткие, чем в пути на прямом участке:

у острия и в корне остряка ± 2 мм,
в середине переводной кривой и в
стыке рамного рельса +3 и —2 мм,
в крестовине и конце кривой
± 2 мм.

Допускаемые отклонения в раз-
мерах ширины желобов у контр-
рельса (± 2 мм) и в крестовине

п п	у	(± 2 мм Смогут быть использованы

Рис. 272. Положение трехосной тележ-	7 J

г	ид ПРДГПП Q «тлпчт ГТГЛТТ

кй вагона или локомотива в начале не всегда, а ТОЛЬКО при условии

ос.тпяков

соблюдения расстояний: не более
Таблица 21

Нормы ширины колеи на обыкновенных стрелочных
переводах с криволинейным (секущим) остряком, мм

Тип перевода и марка	В стыках рамных рельсов $ст	У острия остряка $остр	В корне остряка		В середи- не кри- вой Sn к	В конце кривой й в кресто- вине So
			на боко- вой путь Sr. б	на прямой  путь SK.n		
Р75 марки 1/11	1520	1521	1520	1521*	1520	1520
Р65	>1/22	1520	1521	1520	1520	1520	1520
Р65	>1/18	1520	1521	1520	1520	1520	1520
Р65	>1/11	1520	1524	1520	1521*	1524	1520
Р65	>	1/9	1520	1524	1520	1521*	1520	1520
Р50	>	1/18	4520	1521	1520	1520	1520	1520
Р50	>	1/11	1520	1528	1520	1521**	1520	1520
Р50	»	1/9	1520	1528	1520	,1521**	1524	1520

♦ Такая ширина колеи принята для унификации деталей скреплений по обеим нитям; на
расстоянии 14 100 мм от острия остряка и далее ширина колеи по прямому пути 1520 мм.

** Такая ширина колеи принята для унификации деталей скреплений по обеим нитям; на
расстоянии 13 750 мм от острия остряка и далее ширина колеи по прямому пути 1520 мм.

Рис. 273. Схема стрелочного перевода с обозначением мест промера ширины колеи
и желобов
1435 мм между рабочими^гранями контррельса и усовика и не менее
1474 мм между рабочими гранями контррельса и сердечника. При
несоблюдении этого условия допуски уменьшаются до величин, обес-
печивающих указанные размеры.

Нормы содержания стрелочных переводов по уровню. Стрелочные
переводы укладывают и содержат так, чтобы поверхности катания всех
рельсов, остряков и крестовин были в одном уровне. Только в зоне
перекатывания колеса с усовика на сердечник усовики имеют повы-
шение, а острие сердечника — понижение относительно общего уровня.

Допускаемые отклонения по уровню на стрелочном переводе уста-
новлены в размере ± 4 мм с отводом этих отклонений на стрелочных
переводах, лежащих на главных путях, не круче 1 мм на 1 м, а на пе-
реводах, по которым разрешено движение в прямом направлении со
скоростями более 120 км/ч, — 1 мм на 1,5 м; на переводах станционных
и подъездных путей (в зависимости от их значимости) — от 1 до 3 мм
на 1 м.

Переводную кривую устраивают, как правило, без возвышения
наружного рельса. Если стрелочный перевод уложен на кривой с от-
ветвлением бокового пути внутрь кривой, то наружный рельс глав-
ного пути может иметь возвышение относительно внутреннего, соот-
ветствующее радиусу кривой главного пути и скорости движения по
переводу на данной кривой, но не более 75 мм.

При ответвлении бокового пути наружу кривой возвышение наруж-
ного рельса главного пути может быть допущено лишь, как исключение,
с разрешения начальника дороги и при условии ограничения скорости
на боковой путь по расчету.

Нормы содержания стрелочных переводов в плане. Стрелочные
переводы укладывают и содержат в процессе эксплуатации в соответ-
ствии с установленной для каждого перевода эпюрой.

В обыкновенных стрелочных переводах рельсовая нить, на которой
находится рамный рельс прямого направления, является рихтовочной
нитью. Отступления в величине ординат переводной кривой, измеряе-
мые от рабочего канта этой нити, допускают не более ± 2 мм.

Подуклонка на стрелочных переводах. Стрелочные переводы в
большинстве случаев не имеют подуклонки рамных рельсов, поверх-
ностей катания в крестовинах, рельсов соединительных путей

Исключением являются стрелочные переводы типа Ро5 марки 1/11,
изготовляемые для укладки на линиях скоростного движения; в этих
переводах рамные рельсы, поверхности катания в крестовинах и рель-
сы соединительных путей имеют подуклонку 1/20, как и путевые
рельсы.

Перед стрелочным переводом и за ним подуклонку разгоняют (т. ё.
переходят от пути с подуклонкой к пути без подуклонки) на протяже-
нии 12,5 м; при деревянных шпалах для этого постепенно увеличивают
их затеску под подкладками. Стрелочные переводы н^железобетонных
брусьях и железобетонных плитах укладывают без подуклонки с раз-
гонкой подуклонки на плитах же, а также на железобетонных брусьях
(укладываемых для этого дополнительно), имеющих постепенно ме-
няющуюся величину подуклонки опорных площадок.
При примыкании пути на железобетонных шпалах к стрелочному
переводу, не имеющему подуклонки, с каждой стороны перевода укла-
дывают по звену на деревянных шпалах, затеской которых под под-
кладками осуществляют разгонку подуклонки. ,

Допускаемый износ металлических частей стрелочных переводов.
Нормы допускаемого износа металлических частей стрелочных пере-
водов дифференцированы в зависимости от их типа, значения пути,
на котором они уложены, и скоростей движения поездов (табл. 22
и 23).

Таблица 22

Допускаемый износ металлических частей стрелочных переводов,
мм, при скоростях движения 100 км/ч и менее

с  Вид износа	Тип перевода и путь, на котором он уложен					
	Р50 и тяжелее			|	Р43 и легче		
	Глав- ный	Прие- мо-от- пра- вочный	Прочий	Глав- ный	Прие- ме-от- пра- вочный	Прочий
Вертикальный износ рамных рельсов	> 8	10	12	6	8	10
Боковой износ рамных рельсов и ост- ряков в сечении, ширина которого 20 мм	8	8	11	8	8	11
Выкрашивание остряков на протяже- нии, мм, от острия	200	300	400	400	300	400.
Вертикальный износ:  усовиков. между горлом и сечением сердечника 30 мм	6	8	10	6	8	Ю
сердечника в сечении, ширина кото- рого 40 мм	6	§	Ю	6	8	10
Поверхностное выкрашивание сердеч- ника на протяжении от острия не бо- лее, мм	100	200	300	0	100	200

Таблица 23

Допускаемый износ металлических частей стрелочных переводов
типа Р65, мм, при скоростях движения более 100 км/ч

Элементы перевода	, Скорость движения, км/ч	
	101-120	121—160
Рамные рельсы и остряки	6/6	5/5
Усовики и сердечники	5/1	4/-
Контррельсы	-/2	-/2

примечание В числителе указан допускаемый вертикальный износ, в знаменателе —
горизонтальный (боковой).

Траектория центра тяжести колеса при проходе его по крестовине,
как уже отмечалось, неровная: понижается при сходе с усовика и по-
вышается при накатывании на сердечник. Уклоны и глубина неровно-
стёй этой траектории, а следовательно, и величины дополнительных
301
динамических сил взаимодействия колеса с крестовиной зависят, в
частности, от характера и величины износа проверхностей катания
усовика, сердечника и колеса. В связи с этим с повышением скоростей
движения для уменьшения этих сил введены более строгие нормы из-
носа.

Боковой износ рамных рельсов и остряков измеряют на уровне
13 мм от поверхности катания рельсов в сечении, где ширина неиз-
ношенного остряка равна 20 мм.

Износ головки остряков вне пределов вертикальной строжки
(в сечении 50 мм и более) разрешается в пределах допускаемых норм
износа для рамных рельсов.

Износ сердечника крестовины измеряют посередине поверхности
катания в месте, где ширина сердечника равна 40 мм. Так как измере-
ния делают от линейки, положенной на края нерабочих граней усо-
виков, а на цельнолитых крестовинах края усовиков выше поверхности
катания неизношенного сердечника на 1 мм, то для учета этого повы-
шения из измеренной величины вычитают 1 мм.

В крестовинах с сердечниками типа общей отливки с изнашивае-
мыми' частями усовиков износ измеряют на расстоянии 1/4 ширины
литой части усовика, считая от его рабочей грани. Измерение произ-
водят от линейки, положенной на края усовиков. Так какусовикив
цельнолитых крестовинах и литая часть крестовины с сердечниками
типа общей отливки с изнашиваемыми частями усовиков сделаны с
подуклонкой 1/20, то из измеренной величины вычитают превышение
край усовика, равное 2 мм.

По наблюдениям лаборатории стрелочных переводов ЦНИИ МПС,
рамные рельсы наиболее интенсивно изнашиваются в сечении, распо-
ложенном там, где ширина остряка составляет 50 мм, остряк — в се-
чении, где его ширина равна 20 мм, сердечники крестовин — в сечении
шириной 20 мм, а усовики — против сечения сердечника шириной
10—20 мм.

Сроки службы стрелочных переводов определяются износом ос-
новных их элементов: рамных рельсов, остряков, сердечников, усо-
виков.

Срок службы элементов переводов в годах получим, если поделим
проходящий по ним тоннаж брутто до достижения, установленного для
них предела износа на годовую грузонапряженность.

По незакаленным рамным рельсам до износа 6 мм проходит при-
мерно 170—290 млн. т брутто груза, по острякам—170—230 млн. т,
сердечникам — 95—100 млн. т, усовикам — 60—70 млн. т.

Наплавка крестовин в изношенных местах существенно повышает
сроки их службы.

Допускаемые скорости движения по стрелочным переводам рас-
считывают исходя из требований обеспечения их прочности, непревы-
шения допустимых величин ударно-динамического воздействия греб-
ней колес на элементы стрелочного перевода (остряк, контррельс,
усовики) и непогашенного центробежного ускорения при следовании
по «переводной кривой и окончательно устанавливают с учетом резуль-
татов- натурных испытаний переводов под нагрузками.
При наезде гребней колео на направляющие грани контррельсов
и усовиков вся единица подвижного состава не поворачивается, как
при наезде на остряк и следовании по переводной кривой; поперечное
смещение колесных пар при этом не превышает 25 мм, а в среднем, по
данным ЦНИИ МПС, при наезде на усовики составляет 7 мм, а на
контррельсы 3—4 мм. Поперечное смещение получают только колес-
ные пары и в меньшей степени тележки. До масс кузова вагонов и ло-
комотивов указанные смещения, как правило, не доходят, чему спо-
собствует смягчающее влияние поперечной упругости рессор. Следо-
вательно, ударное воздействие при наезде гребней на направляющие
грани контррельсов и усовиков получается значительно меньше, чем
при наезде на остряки, так как в ударе участвуют значительно меньшие
массы подвижного состава.

Поэтому допускаемая скорость по стрелочным переводам марок
1/9 и 1/11 на боковой путь установлена по условиям йаезда гребней на
остряк и следования по переводной кривой и составляет обычно 40 км/ч;
по переводам типов Р65 и Р75 марки 1/11 —до 50 км/ч..

Так как возвышение упорной нити рельсов переходной кривой на
стрелочных переводах не делают, то исходя из формулы (29) получаем:

0 = 12,5%------115; ^ax = -UL^0.

/?С	12,5

Следовательно, допускаемая скорость движения по переводной кри-
вой будет

^ = 3.^.	(71)

В результате усиления конструкции стрелочных переводов ско-
рость по прямому направлению при марке крестовины 1/11 поднята
до 120.4км/ч, по переводам типа Р50 и до 140 км/ч по переводам типа Р65
(испытаниями установлена возможность ее повышения до 160 км/ч).

§ 33.	Новые конструкции обыкновенных стрелочных переводов
и меры повышения их качества

Новые стрелочные переводы изготовляют, как правило, на ширину
колеи 1520 мм.

Новыми конструкциями обыкновенных стрелочных переводов яв-
ляются переводы для движения поездов с повышенными скоростями.

Для скоросте’й движения До 160 км/ч по прямому направлению со-
здан и применяется перевод типа Р65 марки 1/11. Особенностью этого
перевода является уменьшение ширины желобов в горле с 68 до 64 мм
и в контррельсе с 44 до 42 мм одновременно с уменьшением ширины
колеи в переводё с 1524 до 1520 мм (рис. 274). Кроме того, достигнуто
уположение направляющей грани усовика (при противошерстном дви-
жении) за счет того, что желоба крестовины шириной 46 мм начинают-
ся не от ее математического центра Л4 Д, а от сечения, в котором ширина
сердечника составляет 20 мм. В результате угол удара гребней в усо-
вик при противошерстном движении уменьшен с 1?45'32" до 0°57'40".
Рис. 274. Очертание направляющей грани усовиков (ABCD) в крестовине типа
Р65 марки 1/11 и ширина желобов крестовины

Этот перевод имеет гибкие остряки: криволинейный длиной 12,5 м
и прямой длиной 12,448 м. Остряки соединены друг с другом четырьмя
стрелочными тягами, из них первая, рабочая, тяга — жесткая, ос-
тальные три — регулируемые. Удлинять или укорачивать регули-
руемые тяги можно вращением находящейся посередине стяжной вин-
товой муфты с контргайками, соединяющей обе части тяги.

От обычных типовых переводов этот перевод отличается еще и тем,
что имеет подуклонку рельсов, раздельный тип скреплений, цельно-
литую крестовину.	*

Разработаны улучшенные конструкции переводов типов Р65 и Р50
и для нескоростных участков с цельнолитой крестовиной; длина остря-
ков таких переводов 11 м. Разработана конструкция стрелочного
перевода типа'Р75 марки 1/11.' Испытание опытного образца этого
перевода на скоростном участке ^ало положительные результаты, идет
подготовка к серийному пройзводству этих переводов.

Для обеспечения более высоких скоростей движения по боковому
направлению применяют стрелочные переводы марок 1/18 и 1/22.

Рис. 275. Стрелочный перевод типа Р50 марки 1/18
Стрелочный перевод марки 1/18 типа Р50 (рис. 275) имеет радиус'
кривизны остряка в его начальной части 1698 м, а за сечением остряка
40 мм и далее по всей переводной кривой—960 м, что обеспечивает воз-
можность движения на боковой путь со скоростью 80 км/ч. Полная
длина перевода 57,519 м, теоретическая 49,258 м; длина остряков 15,5 м.
Стрелочные остряки в этом переводе соединены* между собой шестью
тягами (см. рис. 275 и 276); первая и третья из них являются рабочими,
так как связаны с переводными тягами. Длинные остряки с одной пере-
водной тягой только у их начала при переводе стрелки изгибались бы
вследствие трения о подушки и, следовательно, не получалось бы плот-
ное прилегание прижатого к рамному рельсу остряка.

Стрелочный перевод типа Р65 марки 1/18 имеет цельнолитую крес-
товину. В 1976 г. изготовлена опытная партия крестовин типа Р65
марки 1/18 с подвижным сердечником.

Стрелочный перевод марки 1/22 типа Р65 имеет радиус кривизны
начальной части остряка 3308 м, а далее за сечением 72,6 мм и в пере-
водной кривой —L 1440 м, что позволяет допустить скорости за боко-
вой путь 120 км/ч. Перевод запроектирован только для централизован-
ного управления. Так Как при этом остряки имеют большую длину и,
следовательно, требуют большого переводного усилия, применяют не
один, а два электропривода: первый подведен к острякам по первой
стрелочной тяге, второй — по шестой на расстоянии 10,485 м от пер-
вого. Полная длина перевода 71,124 м, теоретическая 60,446 м; длина
остряков 18,5 м.

Конструкция этого перевода во многом аналогична конструкции
перевода типа Р50 марки 1/18.

Во Франции выпущен перевод марки 1/62 для устройства съездов
на скоростных линйях. Этот перевод, имеющий длину 250 м, допускает
движение на боковой
путь со скоростью 200—
220 км/ч.

Одной из- конструк-
тивных особенностей
стрелочных переводов
пологих марок и ско-
ростного перевода типа
Р65 марки 1/11 являет-
ся все более широкое
применение гибких ост-
ряков (см. рис. 249). Пе-
ревод остряков из одно-
го положения в другое
происходит за счет их
изгиба.

. Для облегчения пе-
ревода остряков, у стре-
лочных переводов поло-
гих марок под остряка-
ми устанавливают роли*

Рис. 276. Схема переводного устройства стрелоч-
ных переводов типов Р65 и Р50 марки 1/18:

1 — аппаратная тяга; 2 — первая стрелочная рабочая тя-
га; 3 — третья стрелочная (вторая рабочая) тяга; 4 —
прямой рамный рельс; 5 — регулировочные муфты; 6 —
криволинейный рамный рельс; 7 — вторая переводная
тяга; 8 — второй коленчатый рычаг; 9 соединительная
трубчатая тяга; 10 — первый коленчатый рычаг; // — на’
правляющая скоба; 12 — коромысло; 13 — первая пере-
ходная тяга; 14 — станина коленчатого рычага; а, б, в.
Рис. 277. Тупая крестовина типа Р50 марки 1/5)

перекрестного стрелочного перевода с подвижным
сердечником

ковые опоры, на кото-
рые опираются остряки
в отведенном положе-
нии; только в конце пе-
ревода прижатый остряк
полностью опирается на
подушки. Первоначаль-
ная конструкция роли-
ковой опоры была слиш-
ком сложной; затем была
разработана и внедряет-
ся на переводе марки
1/18 типа Р65 роликовая
опора и более простой
I! адежной констру кции;

начато применение ро-
ликовых опор и в перево-
де типа Р6^ марки 1/11.

Применение конструкции тупых крестовин с подвижными сердеч-
никами (рис. 277) позволяет повысить безопасность движения, уве-
личить сроки службы тупых крестовин в перекрестных стрелочных пе-
реводах и избежать ударов и толчков при проходе по ним подвижного
состава.

Перекрестные переводы с такими бесконтррельсовыми тупыми крес-

товинами укладывают на путях надвига составов на горку и на тех пу-
тях, где производят маневры толчками, так как в этих местах при обыч-
ной конструкции тупых крестовин и несоблюдении плавности маневро-
вого движения возможен сход легковесных двухосных вагонов.

Подвижные сердечники (остряки) длиной около 3 м изготовляют из
типовых остряковых рельсов низкого профиля с выпрессовкой в кор-
не. Эти остряки попарно соединяют тягами и переводят из одного поло-
жения в другое при помощи специального рычажного устройства. Шаг
подвижного сердечника (остряка) 84 мм.

В СССР и за рубежом ведется работа по созданию и внедрению
крестовин такой конструкции, которые давали бы непрерывную опору
для колеса и в обыкновенных стрелочных переводах. Такая перспектив-
ная конструкция получает все более широкое распространение, так
как значительно повышает срок службы крестовин, исключает толчки
и удары, происходящие на крестовинах обычной конструкции. Эта
мера особенно эффективна на путях скоростного движения.

Так, на скоростной линии Токайдо в Японии применены кресто-
вины с подвижным сердечником, который переводится из прижатого

положения к одному усовику в прижатое положение к другому.

В ФРГ начат выпуск стрелочных переводов UIC-60 марок 1/12 и
1/14 с радиусами переводных кривых 500 и 700 м, имеющих крестови-
ны с подвижным сердечником.

Проведены испытания и на дорогах СССР разработанной ЛИИЖТом
подобной конструкции крестовины (рис. 278), рассчитанной для ско-
ростей движения по прямому пути до 200 км/ч. Разработаны чертежи
306
перевода типа Р65 марки 1/11 в крестовиной, имеющей подвижной сер-
дечник, для серийного производства и с 1977 г. начато их изготовле-
ние. В 1976 г. изготовлена опытная партия крестовин в подвижным
сердечником типа Р65 марки 1/18.

Находятся в опытной эксплуатации стрелочные переводы на же-
лезобетонных плитах (рис. 279), заменяющих переводные деревянные
брусья. Такое основание защищает балластный слой на стрелочных
переводах от засорения и повышает их стабильность на грузонапря-
женных линиях по сравнению с переводами на брусьях.

Прикрепление металлических частей к плитам осуществляется при
помощи конструкций, аналогичных конструкциям, прикрепляющим
рельсы к железобетонным шпалам.

Проведены экспериментальные работы с железобетонными брусьями
взамен деревянных. В 1972 г.,в пробную эксплуатацию было уложено
несколько переводов в такими брусьями. Затем была запроектирована
улучшенная их конструкция для переводов колеи 1520 мм типа Р50

Рис. 278. Схема опытной конструкции крестовины с подвижным сердечником по
проекту ЛИИЖТа:

1 — путевые рельсы; 2 — усовая часть; 3 — скользящее сочленение длинного и короткого
рельсов; 4 —длинный рельс сердечника; 5 — короткий рельс сердечника; 6 — боковые упо-
ры; 7 — переводное устройство	'
Рис. 279. Стрелочный перевод типа Р50 марки 1/11 на железобетонных плитах (блоках):
1 — железобетонный блок; 2 — закладной болт; 3 « подкладка подуш ки; 4 — амортизирующая прокладка

152100
марки 1/11 е применением резиновых прокладок повышенной упругос-
ти (толщиной 14 мм). Опытный образец такого перевода был уложен
в путь и испытан в 1977 г. Результаты испытания показали, что в целом
новая конструкция перевода удовлетворяет условиям прочности под
динамической нагрузкой; скорость движения допускается по прямому
пути 120 км/ч, по боковому 40 км/ч.

Улучшаются конструкции прежних типов стрелочных переводов.
В частности, для большей стабильности ширины колеи в крестовинах
типа Р65 марки 1/11 устанавливают распорки (первую — против гор-
ла крестовины, вторую — против математического центра). На стре-
лочном переводе типа Р65 с гибкими остряками при цельнолитой крес-
товине все контррельсовые вкладыши делают двухболтовыми; для улуч-
шения условий подбивки брусьев крестовину укладывают на отдельные
подкладки; передний и задний стыки монтируют на мостиках, что дает
повышение сроков службы крестовин в 1,5 раза.

Технология изготовления стрелочных переводов совершенствует-
ся в направлении повышения стойкости их элементов в работе.

Наряду с внедрением закалки рамных рельсов и остряков и экспе-
риментированием с упрочнением крестовин ведутся исследования и по
применению легирования стали, из которой отливаются крестовины.
Обнадеживающие результаты показали опыты с легированием стали
молибденом; повышение износостойкости получено в 1,4 раза.

§ 34.	Эпюра и разбивка стрелочного перевода

Эпюра стрелочного перевода. Чертеж стрелочного перевода в пла-
не с указанием положения размеров основных его частей, положения
центра перевода и расстояния от него до начала остряков и математи-
ческого центра крестовины, полной длины перевода, "величины перед-
него выступа рамного рельса, радиуса переводной кривой, длин рель-
сов, расположения брусьев и других деталей называют эпюрой
стрелочного перевода. Все размеры на эпюре приводят
в миллиметрах. Эпюра укладки стрелочного перевода типа Р65 марки
1/11 показана на рис. 280.

Обычно вместе с эпюрой дают и схему разбивки перевода, на кото-
рой приводят размеры, необходимые для разбивки стрелочного пере-
вода, в том числе ординаты переводной кривой, длину прямой вставки
перед крестовиной, ширину колеи в переднем стыке рамных рельсов,
в начале остряков, в корне остряков по прямому и боковому путям,
в середине’ переводной кривой и в крестовинном узле.

Наиболее употребительные типовые конструкции стрелочных пере-
водов характеризуются данными, приведенными в табл. 24.

Разбивка стрелочного перевода при его укладке в прямых. На ра-
бочих чертежах при переустройстве станций или постройке их вновь
показывают оси путей и стрелочных переводов, при этом указывают
расстояния: а — от стыка рамного' рельса до центра перевода и b —
от центра перевода до заднего стыка крестовины (рис. 281). Поэтому
для разбивки стрелочного перевода необходимо иметь выкопировку
309
6*6,25 5*6,50 6*6,15 5*5,00 6*5,25	6*550 Шпалы

ТГ1П7	i

Рис. 280. Эпюра стрелочного перевода типа Р65 марки 1/11 колей 1520 мм:

а — эпюра укладки; б — схема разбивки; 1 — центр перевода: 2 — стык рамного рельса; 3 — математический центр крестовины; 4 — стык хво-
стовой части крестовины с примыкающими рельсами
Таблица 24

Основные характеристики типовых обыкновенных стрелочных переводов
(для колеи 1520 мм)

Тип пере- вода	Марка крес- товины  V	Угол		Радиус кривизны остряка, мм		Длина остряка, мм	
		начальный остряка	крестовины	от острия до сече- ния ^шириной  40 мм .	от сечения шириной  '4 0 мм  до корня	криволи- нейного	прямого
Р65	1/22	0*21'41',49	2*35'50"	3 308 000	1 440 000	18 500	18 500
P65 и							
Р50	1/18	0°25'	3’10'12*,5	1 698 000	960 000	15 500	15 500
Р75	1/11	0°27'19",60	5°11'40*	300 000	300 000	; 8 300/	8298
P65*	, 1/Н	0°39'11",83	5°11'40*	400 000**	300 990	i 12 500	12 448
Р65	1/11	0*39'11",83	5° 11 '40*	400 000**	300 000	11 000	11 000
Р65	1/11	0°39'11",83	5° Ц'40"	400000***	300 000	8 300	8300
Р65	1/9	0°39"11",83	6’20'25*	400000***	300 000	8 300	8 300
Р50	1/11	0°41'24",65	5*11'40*	297 259	‘ 297 259	11 000	11 000
Р50	1/П	0°41'24",66	5°11'40*	297 259	297 259	6 515	6 513
Р43	1/П	0°41'24",66	5’11'40*	,297 259	297 259	6 515	6 513
Р43	1/9	0°41'24",66	6’20'25*	297 259	297 259	6 515	6 513

♦ С подуклонкой

•* До сечения шириной 75 мм.

♦♦♦ До сечения шириной 72,6 мм.

из плана станции (или другого места укладки перевода) в .осях и чертеж
эпюры укладываемого перевода (см. рис. 280).

Основной точкой для разбивки етрелочно-
го перевода является центр перевода: положе-
ние его относительно оси станции указывают на плане станции, а на
эпюре стрелочного перевода дано положение основных элементов пере-
вода относительно этого центра.

Разбивку обыкновенного стрелочного перевода при его уклад-
ке начинают с того, что отмеряют стальной рулет-
кой или лентой указанное в проекте расстояние от оси
станции до центра перевода по оси основного пути
и забивают колышек (центр перевода). В случае разбивки перевода
на существующем раздельном пункте расстояние до центра уклады-
ваемого перевода может быть отложено от центра ближайшего лежа-
щего в пути другого перевода.

Затем от колышка по оси пути откладывают расстояние а0 до нача-
ла остряков и Ьо До математического центра крестовины (см. рис. 266).
После этого откладывают и отмечают расстояния: от начала остряков

Рис. 281. Изображение
стрелочных переводов на
рабочих чертежах стан-
ционных путей

ЭН
до оси стыка рамных рельсов; от математического центра крестови-
ны до ее заднего стыка; от математического центра крестовины до
ее переднего стыка.

Направление оси бокового пути перевода определяют так: от центра
перевода откладывают расстояние ЦО (см. рис. 266), кратное знамена-
телю марки крестовины. Затем из точки D по' наугольнику прове-
шивают линию перпендикулярно оси прямого пути. На этой линии
отмеряют расстояние DF, во столько раз меньшее длины ЦО, сколько
единиц содержится в знаменателе марки крестовины. Линия ЦР ука-
зывает направление оси бокового пути.

Если стрелочный перевод требуется уложить на существующих
путях, то в случаях, когда укладка перевода тесно не связана с каки-
ми-либо съездами или другими соединительными путями, разбивку
ведут от ближайшего стыка, принимая его как передний стык рамного
рельса. В тех же случаях, когда положение ответвляемого пути за
крестовиной укладываемого перевода определено существующим пу-
тевым устройством, за исходную точку для разбивки перевода берут
математический центр крестовины и от него отмеряют соответствую-
щие эпюре расстояния, определяющие положение других основных
точек перевода.

Все основные точки перевода закрепляют на месте кольями, в ко-
торые забивают сверху гвозди для точного обозначения положения
каждой точки.по оси основного пути. На затесанной части кола делают
надпись с обозначением названия точки.

Положение наружной нити переводной кривой разбивают по орди-
натам; внутреннюю нить пришивают затем по шаблону.

Особенности эпюр обыкновенных стрелочных переводов в кривых.
Стрелочные переводы укладывают, как правило, на прямых участках
пути. При необходимости уложить стрелочный перевод в кривой
наиболее целесообразно переустроить данную кривую так, чтобы полу-
чились две кривые меньших радиусов и между шими прямая вставка
длиной, достаточной для размещения стрелочного перевода и
двойной длины локомотива. Локомотив или вагон, въезжающий на
перевод с любой стороны, в этом случае будет находиться на прямой.
Если при эт;ом получаются такие радиусы и сдвижки пути (или другие
местные условия), что осуществить переустройство кривых не предста-
вится возможным, а перевод уложить необходимо, то устраивают две
прямые вставки: одну для стрелки и другую для крестовины с примы-
канием к ним кривых, радиусы которых /?2 и 7?3 меньше, чем /?0
(рис. 282).

Радиус переводной кривой стрелочного перевода, стрелка и кресто-
вина которого уложены на прямых вставках, а боковой путь ответв-
ляется внутрь, получается, очевидно, меньше, чем при укладке
перевода той же марки целиком на прямом участке пути. Судить о
величине этого радиуса Rx можно по следующей приближенной фор-
муле:

«к

р __ А Кт

* Ro+Rn
Рис. 282. Переустройство кривой для
укладки на ней обыкновенного стре-
лочного перевода

Рис. 283. Схема постановки закресто-
винных кривых по ординатам:

Ан. Ас, Ан — абсциссы; Бн, Б с, Бк — ор-
динаты соответственно начала, середины
и конца кривой

где Ro — радиус кривой главного пути, на которой требуется уложить
перевод;

/?т — радиус переводной кривой по типовой конструкции при ук-
ладке на прямом участке пути.

Если стрелочный перевод ответвляется наружу кривой, то формула
для определения радиуса переводной кривой ответвления принимает
вид

Р 	# г

Х Яо-Ят’

(73)

Закрестовинные кривые и их разбивка. Радиусы закрестовинных
кривых назначают возможно большими, но при этом соблюдают усло-
вие, чтобы протяжение прямой между переводной и закрестовинной
кривыми было не менее 15 м.

Радиусы закрестовинных кривых принимают не менее 300 м на при-
емо-отправочных’и сортировочных путях и не менее 200 м на остальных
станционных путях; если позволяет ширина междупутья, то эти ра-
диусы доводят до 400—600 м.

Положения начала, середины и конца закрестовинной кривой ус-,
танавливают по расчетным ординатам Бн, Бс, Бк; измеряемым от рель-
са прямого пути (рис. 283) на расстоянии Лн, Ас и Лк от математичес-
кого центра крестовины, в зависимости от марки крестовины, радиуса
кривой и ширины междупутья. Ордината в конце закрестовинной кри-
вой равна ширине междупутья.

Закрестовинные кривые, имеющие радиус, одинаковый с радиусом
переводных кривых, содержат по ширине колеи, как и переводные кри-
вые этих стрелочных переводов; при ином радиусе закрестовинной кри-
вой ширину колеи устанавливают в зависимости от величины этого
радиуса.

На путях, по которым скорости движения подвижного состава
превышают 25 км/ч, на закрестовинных кривых устраивают воз-
вышение наружного рельса: расчетное, если имеется возможность сде-
лать отвод с уклоном не более 3°/00, и не менее половины рас-
четного, если такой отвод сделать нельзя.
Рис. 284. Схеьа разбивки
закрестовинной кривой

Разбивку закрестовинных кривых (рис. 284)
производят исходя из следующих зависимостей:

Е

Ь+и + Т

= sin а,

где и — длина прямой вставки за крестовиной;
Е — ширина междупутья.

Тангенс кривой

T-'Stgf.

Следовательно,

E = sina (b + u + Rtg -~

(74)

При заданных междупутье Е, типе перевода (следовательно, из-
вестных а и Ь) и радиусе R по этой зависимости определяют длину пря-
мой вставки и.', при заданных величинах Е, и и типе перевода опреде-
ляют радиус R.

На практике для разбивки закрестовинных кривых пользуются
таблицами ординат начала, середины и конца закрестовинной кривой
от рабочего канта путевого рельса прямого пути до рабочего канта
упорной нитр (см. рис. 283). Для некоторых кривых ординаты приве-
дены в табл. 25.

,	Таблица 25

Координаты для разбивки закрестовинных кривых (перевод марки 1/11)

Ширина . между- путья, мм	Радиус кривой, м	Расстояние, мм, от математи-			Ординаты, мм	
		ческого	центра крестовины до			
		начала кривой	середины кривой Ао	Конца кривой	начала кривой Бв	середины кривой Бс
4500	300	19 115	32 681	46 275	3268	4192
4500	200	23 632	32 676	41 739	3679	4295
4900	300	23 515	37 081	50 675	3668	4592
4900	200	28 032	37 076	46 139	4079	4695
5500	300	30 115	43 681	57 275	4268	5192
5500	200	34 632	43 676	52 739	4679	5295
§ 35.	Пересечения путей, перекрестные переводы, съезды,
стрелочные уйицы

4 Глухие пересечения путей устраивают чаще всего под прямым уг-
лом или (для увязки с существующими конструкциями переводов)
под углами, в два раза большими, чем в обыкновенных стрелочных
переводах (в последуем случае тангенс равен 2/9 или 2/11), или под
теми же углами, что и в крестовинах марки 1/9 или 1/11. Бывают глу-
хие пересечения и с промежуточными значениями углов (от прямого
до соответствующего марке 2/9); при этом во избежание большого раз-
нообразия типоразмеров, влекущего удорожание изготовления пере-
водов и осложнения в снабжении запасными частями, принимают один
из следующих углов: 15°, 30°, 45°, 60Q, 75Q.

Глухое пересечение под прямым углом имеет четыре одинаковые
крестовины, а пересечение под острым углом—две тупые и две рстрые
крестовины. Точка пересечения осей путей является центром пересе-
чения.

Рабочие канты рельсовых нитей пересекающихся путей образуют
ромб с вершинами в математических центрах крестовин. Если острый
угол крестовины, являющийся углом пересечения путей, обозначим а,
ширину колеи So, то, очевидно (рис. 285), длина большой диагонали
ромба

АВ = -А_ ,	(75)

а

S/П —

а из треугольника DEDt длина малой диагонали ромба

DE = -А_ .	(76)

а

COS —
2

Теоретическая длина глухого пересечения, т. е. расстояние от ма-
тематического центра одной острой крестовины до математического

Рис 285. Основные геометрические элементы глухого пересечения под углом а

315
Сл>
сп'

Рис. 286. Двойной перекрестный стрелочный перевод типа Р65 марки 1/9:
а — эпюра укладки; б — схема разбивки
центра другой, считая по направлению пути (а не по диагонали),

будет

L =

а

t8T

(77)

Перекрестный стрелочный перевод (рис. 286) совмещает в себе глу-
хое пересечение и соединение путей. Занимая немного места, он обес-
печивает пропуск подвижного состава по четырем маршрутам.

Двойной перекрестный стрелочный перевод, заменяя два обычных

стрелочных перевода, уложенных навстречу друг другу, имеет восемь
остряков и четыре крестовины, из которых две тупые. Тупые кресто-
вины снабжаются высокими контррельсами для того, чтобы на большем

протяжении направлять колеса подвижного состава при проходе ими
вредного пространства (рис. 287).

В обыкновенном стрелочном переводе все протяжение вредного
пространства, где прерывается рабочий кант одной нити, перекрывает
контррельс, который направляет колесную пару по правильному пути,
удерживая однс из ее колес, а в перекрестном стрелочном переводе
вредное пространство полностью контррельсом не перекрывается.

Обозначим: , к — отход гребня одного (левого) колеса от конца
направляющей части канта тупой крестовины, когда другое (правое)
колесо (см. рис 287) уже подошло гребнем к точке перегиба высокого
контррельса (это происходит вследствие наличия угла между осью
пути и осью симметрии перевода); Ь± и Ь2 — забеги гребней соответ-
ственно до контррельса и сердечника.

Если бы протяжение вредного пространства было равно или мень-
ше к + 61 + 62, то все было бы благополучно. Но фактически протя-
жение I превышает указанную величину. Так, при диаметре колеса
вагонной пары 1050 мм и высоте контррельса 45 мм получается непе-

рекрываемая часть вредного про-
странства, равная I — (к •+ 6Х +
+62 ) = 67 мм. Дальнейшее увели-
чение высоты контррельса умень-
шило, бы разницу, но оно недопу-
стимо по условиям габарита.

Несмотря на указанное обсто-
ятельство, нормальный проход под-
вижного состава через, перекрест-
ный перевод обеспечивается вслед-
ствие инерции и короткого протя-
жения вредного пространства. Од-
нако в некоторых случаях при ма-
неврах толчками или при подаче
состава на горку, если совпадают
резкие боковые толчки с моментом
нахождения колесной пары на
вредном пространстве, не исклю-
чена возможность задевания коле-

Рис. 287. Положение колесной пары
при проходе через вредное простран-
ство тупой крестовины*
сом сердечника. В гвязи о этим и внедряются тупые крестовины с не-
прерывной поверхностью катания (см. рис. 277).

Перекрестный стрелочный перевод имеет так называемый несим-
метричный способ перевода остряков, при ко-
тором остряки каждой половины перевода перемещаются одновремен-
но: или все вправо, или все влево. До введения централизации при-
меняли симметричный способ перевода остряков, т. е/ при переводе
остряки симметрично или попарно приближались к продольной оси
стрелочного перевода или попарно удалялись от нее.

Преимуществом несимметричного способа перевода остряков яв-
ляется то, что каждый раз можно задать только один маршрут через
перевод; при этом по любому из трех других маршрутов одна пара
остряков окажется в положении «в разрез», что и требуется для работы
устройств централизации и сигнализации.

Центром перекрестного стрелочного перевода является точка Ц
пересечения осей путей (см. рис. 285). Длины диагоналей ромба, ко-
торый образуют рабочие канты пересекающихся путей в перекрестном
переводе, и теоретическая длина перевода определяются так же, как
и в глухом пересечении [см. формулы (77)—(79)].

Для разбивки перекрестного стрелочного перевода определяют
сначала положение центра перевода, затем математические центры
крестовин, т. е. откладывают от центра Ц расстояния ЦА, ЦВ, ЦО
и ЦЕ (см. рис. 285).

Теоретической длиной Лт перекрестного стрелочного
перевода называется расстояние от математического центра одной
острой крестовины до математического центра другой острой крес-
товины, измеряемое не по диагонали, а по направлению пути (см.
рис. 285), т. е. это то же, что и теоретическая длина глухого пересечения.

Расстояние от центра перевода до математического центра острой
крестовины, измеряемое по оси пути, равно

<78>
2te т

Величина Ь, т. е. половина полной длины перевода, равна (Ьо 4- q);
q — длина хвостовой части острой крестовины от математического
центра до хвоста (см. рис. 285).

Для того чтобы получить возможно больший радиус переводной
кривой, очевидно, необходимо начала остряков максимально прибли-
зить к острым крестовинам А и В. Это даст наибольшую длину пере-
водной кривой, а так как угол, в который вписывается эта кривая,
будет неизменным, то получим и наибольший ее радиус.

Возможность приближения начала остряков к острым крестовинам
А и В ограничивается необходимостью обеспечить свободный перевод
остряков.

Внутри ромба с каждого его конца располагают два остряка: один
в отведенном, другой в прижатом положении (рис. 288 и 289). Вели-
чина КР равна минимально допустимому расстоянию между рамными
318	' '	’
Рис. 288. Схема упорных нитей переводных кривых перекрестного стрелочного
перевода

рельсами в сечении у концов остряков. В случае с несимметричным
ходом это расстояние (в мм) будет

КР = 2е + Ш + з,

где е — горизонтальное расстояние от острия пера до края его
подошвы (в зависимости от профиля остряка обычно берут
60—65 мм);

з — зазор от прижатого до отведенного остряка (берут обычно
10—15 мм), необходимый для того, чтобы остряки не могли
прижиматься друг к другу, мм;

Ш — шаг остряка.

Для определения радиуса переводной кривой рассмотрим перевод
с прямыми остряками (см. рис. 288). Угол крестовины обозначим а;
угол между направлениями рельсовой нити и большой диагонали бу-
дет Угол прямого остряка обозначим 0. Кривая начинается сразу
за корнем остряка. Центр кривой найдем в точке пересечения верти-
кали, проходящей по направлению малой диагонали, с радиусом,
проведенным в корне перпендикулярно ему. Угол при центре кривой,
образованный^этим радиусом и вертикалью, равен (у — 0).

Для определения радиуса R кривой стрелочного перевода, отсчи-
тывая его до рабочего канта наружной нити кривой, проектируем
на горизонталь контур AKMN (см. рис. 28Я)Г где А — математический
центр острой крестовины; К — острие остряка; М — корень остряка;
у — точка на кривой по оси симмет-
рии. Проекция этого контура на го-
ризонталь равна

АВ  So

Рис. 289. Положение остряков пе-
рекрестного стрелочного перевода
между рамными рельсами

Чтобы найти проекцию А К на
ризонталь, учтем, что расстояние

ГО-
от
точки К до большой диагонали будет

те = -у- = W.

Отсюда проекция АК на горизонталь равна

ЛЬ' Кр	ЛЬ' W

AKi =---------, или AKi =---------.

„. а	, а

2 tg —	-	tg —

Проекция прямого остряка К.М длиной /0 на горизонталь будет равна

z° cos(t~₽)-

Для определения проекции кривой MN на горизонталь из точки М
опускаем перпендикуляр на вертикальный радиус. Тогда

MMr = R sin

Таким образом, получаем следующую зависимость для определения
радиуса стрелочной кривой:

Ширина колеи в двойных перекрестных стрелочных переводах
марки 1/9 типов Р65 и Р50 по норме составляет: в стыках рамных рель-
сов—1520 мм, у острия^ остряка —1535 мм, в корне остряка на прямой
путь — 1520 мм, на боковой— 1535 мм, в середине кривой—1535 мм,
в конце кривой, в начале усовиков и в крестовине — 1520 мм.

Сплетение путей устраивают для производства работ на одном из
путей двухпутных линий или для пропуска поездов по однопутным
мостам на двухпутных участках (см. рис. 230). Для этого применяют
крестовины типовых одиночных стрелочных переводов. Положение
предельного столбика определяют из того же условия, что и при оп-
ределении его для обыкновенных стрелочных переводов.

Расстояния между осями путей на протяжении сплетения прини-
мают равными 0,3—0,4 м, чтобы не,вводить слишком длинных попере-
чин (шпал) и чтобы расположить промежуточные скрепления под каж-
дой нитью отдельно.

Нормальные, сокращенные и перекрестные съезды. Соединение
двух рядом расположенных путей двумя стрелочными переводами,
обращенными друг к другу хвостами крестовин, с соединительным
между ними путем называют съездом.

Если соединяемые пути являются прямыми и параллельными, то
съезд устраивают прямым и такое соединение называют нормаль-
320
н ы м съездом (рис. 290, а); осуществляют его под углом, равным
углу крестовин.

Обозначим расстояния: от стыка рамного рельса до центра перево-
да а, от центра перевода до хвоста крестовины b и между осями путей е.
Тогда теоретическая длина съезда будет

а так. как

то №т = eN.

Практическая длина всего съезда Жп = 'Wf + 2 а.

Для устройства съезда важно определить величину прямой вставки
на съезде между стрелочными переводами. Обозначим длину этой
вставки и. Согласно принятым ранее обозначениям b —, расстояние от
центра стрелочного перевода до начала прямой вставки.

Длина АВ между центрами переводов (см. рис. 290) равна .
Отсюда длина прямой вставки

и = —------2Ь.	(81)

sin а

При большом расстоянии между осями двух путей прямой съезд
занимает много места. Поэтому в таких случаях применяют сокра-
щенные съезды (рис. 290, б). В сокращенном съезде за стре-
лочными переводами разбивают кривые, посредством которых уве-
личивают угол перехода. Между кривыми оставляют прямую вставку.
Средняя часть такого съезда наклонена к осям соединяемых путей не
под углом крестовины а, а под углом q> > а.

Проектируя контур съезда на горизональ, получим:

WT = 2 b cos а + 2 R (sin q> — sin а) + и cos <р;

№п = №т + 2л.

В обычных условиях радиус R указанных кривых принимают не
менее 200 м и, во всяком случае, не менее радиуса стрелочной кривой,
а прямую вставку не менее 15 м.

Рис. 290. Схема съездов:
а — нормального; б — сокращенного
В перекрестных съез да х два съезда взаимно пересе-
каются; в месте пересечения укладывают глухое пересечение (рис. 291).
Применяют такие съезды в стесненных местах станций.

Стрелочные улицы могут быть расположены по отношению к ос-
новному пути под углом, равным углу крестовины или большим, в ча-
стности под двойным углом крестовины; могут быть и веерные стрелоч-
ные улицы.

Рассмотрим стрелочную улицу с углом наклона, равным углу кре-
стовины (рис. 292, а).

Расстояние между центрами переводов по стрелочной улице равно
Ь + и + а. Если умножить этот отрезок на sin а, то получим е, т. е.
ширину междупутья. Следовательно, '

е == (Ь + и + a) sin а.

Учитывая, что а + b при укладке обыкновенных переводов пред-
ставляет собой практическую длину перевода Lu, можно записать:

е = (и + £п) sin а; и sin а = е — Ln sin а.

Отсюда длина прямой встали между стрелочными переводами по стре-
лочной улице

*	’ и=—-------La~. (82)

sin а

При таком устройстве стрелочной улицы длины последующих стан-
ционных путей, вливающихся в стрелочную улицу, существенно умень-
шаются.

При неизменном положении первой стрелки стрелочной улицы
удлинить соединяемые ею пути можно укладкой переводов более кру-
той марки или наклоном стрелочной улицы под углом, превышающим
угол крестовины (рис. 292, б).

Степень наклона стрелочной* улицы лимитируется необходимостью
вписать кривую за крестовиной в первом междупутье й величиной
322
прямых вставок на стрелочнойаулице при неизменной ширине других
межДупутий. Первое междупутье целесообразно иметь пошире, как
обычно и бывает.

Так как при увеличении угла наклона стрелочной улицы с^у
соответственно увеличивается sin огеу, то при одних и тех же расстоя-
ниях е между осями путей и типе перевода прямая вставка и будет
уменьшаться. Когда прямая вставка получается менее 4,5 м, лучше
ее совсем не делать, так как путь с коротким отрезком рельса быстро
расстраивается. В таких случаях увеличивают ширину междупутья
или уменьшают угол наклона стрелочной улицы; как исключение,
можно уложить каждый стрелочный перевод впритык к крестовине
предыдущего перевода. Определим условие, при котором длина
прямой вставки равна нулю. Из формулы (82) имеем

sin ас,у

Если значение и окажется отрицательным, то это указывает, что
места для укладки стрелочного перевода недостаточно. Крайний путь
станционного парка сопрягают со стрелочной улицей кривой, мини-
мальный радиус которой должен быть не меньше радиуса перевод-
ных кривых стрелочных переводов, уложенных на улице.

Рис. 292. Стрелочные улицы:
а — под углом крестовины; б — под углом, большим угла крестовины
Поворотные устройства. Для поворачивания локомотивов (в ос-
новном паровозов) и отдельных вагонов используют построенные ра-
нее поворотные круги. Въехавшую на поворотный круг единицу по-
движного состава поворачивают вместе с фермой круга; после поворота
она может отправиться по дому же или любому другому пути.

При депо веерного типа, которые давно уже не строят, но местами со-
хранились, поворотные круги используют для направления паровозов
(или вагонов) в соответствующие стойла. К кругу подходят один или
чаще два пути. У круга рельсовые нити путей пересекаются; в местах
пересечения укладывают крестовины. Продолжение осей этих путей
проходит через центр круга.

Для поворота локомотивов и вагонов применяют также треуголь-
ники ( см. рис. 228, б) с укладкой типовых стрелочных переводов.

В случае необходимости поворота составов, а также локомотивов
и вагонов устраивают поворотные петли (см. рис. 228, г).

При проектировании различных соединений путей, как и при
проектировании стрелочных переводов, применяют обычно один и тот
же метод расчета, а именно: находят проекции элементов соединения
или перевода на две взаимно перпендикулярные оси — продольную
(параллельную оси одного из путей) и поперечную. Получающиеся
при' этом две зависимости дают возможность по заданным величинам
определять другие, связанные с ними величины.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Амелин С. В. Соединения и пересечения рельсовых путей. М., «Транс-
порт», 1968. 262 Сь

Безручко В. С., Капорцев Н. В., Каменский В. Б.
Справочник дорожного мастера. М., «Транспорт», 1975. 561 с.

Инструкция по текущему содержанию пути. ЦП/2913. М., «Транспорт»,
1971. 224 с. (Главное управление пути МПС).,

Крутенков П С., Хохорин А. И. Водоотводные сооружения
на железнодорожных станциях. М., «Транспорт», 1966. 244 с. '

Моченов Г. М., Титов В. П. Дефекты, повреждения и разрушения
земляного полотна. М., «Транспорт», 1972. 49 с.

Савин К. Д Искусственные сооружения. М., «Транспорт», 1977. 256 с.

Симон А. А., П у т р я Н. Н., Елсаков Н. Н. Современные
стрелочные переводы. М , «Транспорт», 1972. 188 с.

Скалов К. Ю., Цуканов П. П. Устройство пути и станций. М.,
«Транспорт», 1970, 362 с.

Строительные нормы и правила (СНиП П-39-76). Нормы проектирования
(Часть II). Железные дороги колеи 1520 мм (Глава 39). М., Стройиздат, 1977.
69 с.

Строчков А. А., Симон А. А., Ш в а р е в Б. Л. .Стрелочные
переводы. М , «Транспорт», 1967. 268 с.

Технические указания по оздоровлению основной площадки земляного по-
лотна на пучинистых участках. М., «Транспорт», 1968. 88 с. (Главное управление
пути МПС).

Фришман М. А., Хохл о в И. Н., Титов В. П. Земляное по-
лотно железных дорог. М., «Транспорт», 1972. 228 с.

Шахунянц Г. М. Железнодорожный путь. М., «Транспорт», 1969.
936 с.

Экономика путевого хозйства. Под ред. Г. К. Наумова, В. И. Ангелейко.
М., «Транспорт», 1974. 251 с. Авт.: Наумов Г. К., Ангелейко В. И., Анти-
пов И. А., Коржикова Н. Я., Шульга В. Я.
ОГЛАВЛЕНИЕ

От автора.......................................... . .	3

Введение................................................................................ 5

Глава 1

Земляное полотно

§	1.	Общие сведения ..................................................... 7

§	2.	Поперечные профили земляного полотна	......	17

§	3.	Полоса отвода.................................... . 28

§	4.	Водоотводные устройства и	сооружёния............ 29

§	5.	Укрепительные и защитные	устройства и	сооружения	48

§ 6.	Особенности устройства земляного полотна в слож-
ных случаях........................................... 71

§ 7.	Деформации, повреждения и разрушения земляного
полотна; меры их предотвращения и ликвидации . .	81

Г л а*в а II

Верхнее строение пути

§ 8.	Назначение и типы	верхнего строения	пути ....	101

§ 9.	Рельсы.......................................................................... 106

§ 10.	Шпалы................................... 121

§ 11.	Промежуточные рельсовые скрепления.............................................. 135

§ 12.	Рельсовые стыки и	стыковые скрепления.......................................... 152

§ 13.	Закрепление пути от угона . .	................ .	165

§ 14.	Балластный слой...............................	.	172

§ 15.	Верхнее строение пути	на	мостах	и в тоннелях	.	.	,	183

§ 16.	Длинномерные рельсы	и	бесстыковой путь	.	.	.	188

§ 17.	Перспективы развития	верхнего	строения пути	.	.	193

Глава III

Взаимосвязь и взаимодействие пути
и подвижного состава

§18.	Габариты........................................................................ 197

§ 19.	Условия прохождения подвижного состава по рель-
совому пути............................ 205

§ 20.	Устройство рельсовой колеи на прямых участках
пути................................................ 212’

§ 21.	Устройство рельсовой	колеи в	кривых.............. 216

§ 2,2	.	Ширина рельсовой колеи в кривых ............................................ 230-

§ 23.	Укороченные рельсы в	кривых...................... 241

§ 24.	Усиление конструкции верхнего строения пути в кри-
вых. Кривые на двухпутных участках. Кривые малых
радиусов ...................................... .....	245

§ 25.	Нормы содержания пути по направлению............................................ 248
Глава IV
Переезды, путевые и сигнальные знаки,
путевые заграждения

§ 26.	Переезды и другие пересечения..................... 249

§ 27.	Путевые и сигнальные знаки........................ 254

§ 28.	Путевые заграждения и прочие путевые устройства 257

Глава V

Соединения и пересечения путей

§ 29.	Основные виды соединений, пересечений и стрелочных
переводов..........................................  260

§ 30.	Обыкновенный стрелочный перевод.............. 263

§31.	Расчет размеров обыкновенного стрелочного	перевода	285

§ 32.	Нормы и допуски содержания стрелочных	переводов	298

§ 33.	Новые конструкции обыкновенных стрелочных пере-

водов и меры повышения их качества................ 303

§ 34.	Эпюра и разбивка стрелочного перевода............. 309

§ 35.	Пересечения путей, перекрестные переводы, съезды,
стрелочные улицы .	................. 315

Список литературы....................................... 324
Михаил Андреевич Чернышев
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ. ИЗД. 3-е.
Рецензент В, Б. Кантор
Редактор Л. И. Закаталова
Обложка художника' А. А. Медведева
Технический редактор Л А. Кульбачинская
Корректор Р А. Казачкина
ИЬ № 834

Сдано «в набор 30.08.78 Подписано к печати 15.01.79	Т-02026

Формат бумаги GOXOOVte тип № 2, гарн литературная,
Печ, высокая. Печ. л. 20,5 Уч.-изд. л, 23,62 Тираж 26 000

Зак. тип. 673. Цена 95 коп. Изд. № 1-1-2/3 № 9144

Изд-во «Транспорт», 107174, Москва, Басманный туп., 6а

• Московская типография № 4
Союзполиграфпрома Государственного комитета СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли
г. Москва, 129041, Б. Переяславская ул,, д. №9 46