โครงสร้างพื้นฐานของแทร็ก: อุปกรณ์และประเภท

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-07 21:02

รางรถไฟใดๆ ก็ตามที่มีความสลับซับซ้อนของโครงสร้างทางวิศวกรรมประเภทต่างๆ ที่สร้างเป็นถนนที่มีรางนำทาง ประกอบด้วยสองส่วนหลัก - ส่วนรองรับด้านล่างและส่วนบน อันหลังเป็นถนนที่วิ่งตามทางจริงๆ

วัตถุประสงค์หลัก

เมื่อรถไฟเคลื่อนตัว โครงสร้างส่วนบนของรางรับน้ำหนักทั้งแนวตั้งและแนวนอนจากล้อและถ่ายโอนไปยังฐานดินหรือฐานเทียม รางเองกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของรถไฟ ประการแรก VSP ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าในอนาคตควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ารถไฟผ่านด้วยความเร็วสูงสุดที่กำหนดได้อย่างปลอดภัย

คุณสมบัติการออกแบบ

โครงสร้างพื้นฐานของรางรถไฟประกอบด้วยสองส่วนหลัก:

• รางนอน;
• บัลลาสต์ปริซึม

ในทางกลับกัน โครงสร้างของโครงตาข่ายนั้นรวมถึงรางจริงด้วย เช่นเดียวกับหมอนอิงที่ทำจากวัสดุต่างๆ ปริซึมเส้นทางบนอาจเป็นชั้นเดียวหรือสองชั้น ส่วนใหญ่มักใช้ตัวเลือกหลังในการก่อสร้างทางรถไฟ ปริซึมบัลลาสต์สองชั้นมักจะประกอบด้วย:

• ชั้นรองทราย
• หินแข็ง.

สำหรับเติมปริซึมชั้นเดียว ใช้วัสดุต่างๆ เช่น ทราย กรวด หินบด เศษใยหิน ตะกรัน หินเปลือกหอย

นอกจากตะแกรงและปริซึมแล้ว ยังมีการแยกแยะองค์ประกอบต่อไปนี้ของโครงสร้างรางบน:

• พันธบัตร;
• กันขโมย;
• สี่แยกหูหนวก;
• ผลิตภัณฑ์.

ออกแบบVSP

ในขณะที่วาดภาพโครงสร้างที่สำคัญเช่นโครงสร้างด้านบนของราง วิศวกรต้องแก้ไขงานต่อไปนี้:

• กำหนดคลาส หมวดหมู่ และกลุ่มเส้นทาง;
• กำหนดการออกแบบของ VSP เอง;
• กำหนดเงื่อนไขสำหรับการติดตั้ง;
• คำนวณอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและลดลงของแส้โดยคำนึงถึงความแข็งแรงและความเสถียรของแส้
• คำนวณระยะเวลาการต่อขนตา;
• กำหนดความสูงของรางและมาตรวัดในโค้ง

โครงสร้างพื้นฐานของรางรถไฟ: ราง

องค์ประกอบของการออกแบบ VSP นี้มีไว้สำหรับทิศทางที่แท้จริงของการเคลื่อนที่ของรถไฟ ในบางกรณี รางอาจทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าได้เช่นกันกระแสไฟ (ในบริเวณที่มีแรงดึงไฟฟ้าหรือการปิดกั้นอัตโนมัติ) องค์ประกอบ VSP นี้สามารถทำเครื่องหมายเป็น P50, P65, P75 และ P43 ปัจจุบันในการก่อสร้างทางรถไฟส่วนใหญ่จะใช้รุ่น P65 อันที่จริงรางนั้นประกอบด้วย:

• หัว;
• คอ;
• ฝ่าเท้า

ความยาวมาตรฐานของรางในสหพันธรัฐรัสเซียคือ 25 ม. ในบางส่วนของเส้นสามารถวางองค์ประกอบไกด์ที่สั้นลงได้ - 24.84 ม. และ 24.92 ม. เพื่อลดจำนวนข้อต่อระหว่าง รางมักจะเชื่อมด้วยแส้ยาว 800 เมตรขึ้นไป

วัสดุโครงสร้างราง: ผลิตราง

องค์ประกอบ VSP นี้มักจะทำขึ้นที่สถานประกอบการของอุตสาหกรรมโลหการจากเหล็กกล้าคาร์บอนแบบเปิด รางได้รับความร้อนอย่างระมัดระวังตลอดความยาวโดยการชุบน้ำมันและอบในเตาหลอม ขั้นตอนนี้ดำเนินการเป็นหลักเพื่อเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสม รางที่ชุบแข็งมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ารางที่ไม่ผ่านการบำบัดหนึ่งเท่าครึ่ง ปัจจุบัน ชิ้นส่วนเหล็กสามารถใช้ประกอบรางรถไฟได้:

• อุณหภูมิต่ำ (P65);
• เหล็กโบรอนวานาเดียม-ไนโอเบียมชุบแข็งกลุ่มแรก

รางสุดท้ายมักจะใช้สำหรับวางรางในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศเลวร้าย - ในตะวันออกไกล ไซบีเรีย ฯลฯ

นอนVSP

จุดประสงค์หลักของการรองรับใต้รางในรางรถไฟคือการรับรู้ถึงน้ำหนักของรางและการถ่ายโอนไปยังปริซึมบัลลาสต์ หมอนรองนอนยังช่วยให้มั่นใจในความเสถียรของมาตรวัดในแผนผังและโปรไฟล์ ในสมัยของเรา หมอนหนุนสามารถทำจากคอนกรีตเสริมเหล็กหรือจากไม้ก็ได้ ไม่ใช้โลหะเพื่อจุดประสงค์นี้เนื่องจากมีความอ่อนไหวต่อการกัดกร่อน 80% ของที่นอนในประเทศทำจากไม้ ในการผลิตองค์ประกอบ VSP นี้ สามารถใช้สายพันธุ์ต่างๆ เช่น เฟอร์ ไม้เรียว ต้นสนชนิดหนึ่ง สน ฯลฯ

นอนคอนกรีตเสริมเหล็กมักจะวางบนโครงสร้างเทียมเท่านั้น - ในอุโมงค์และบนสะพาน รองรับดังกล่าวอาจเป็นเฟรมหรือแผ่นคอนกรีตขนาดเล็ก

ความยาวของหมอนอิงขึ้นอยู่กับลักษณะของส่วนของแทร็กที่วาง ดังนั้นเสาไม้จึงมีความยาวมาตรฐาน 2.75 ซม. ส่วนเบี่ยงเบนที่อนุญาตจากบรรทัดฐานคือ 2 ซม.

ส่วนข้างของหมอนไม้สามารถ:

• ตัด
• กึ่งขอบ;
• unedged.

หมอนคอนกรีตเสริมเหล็กทำมาจากตัวแปรตามความยาว สำหรับการผลิตจะใช้คอนกรีตหนักเกรด M500 หรือ F200 ในกรณีนี้ ข้อต่อใช้ลวดขนาด 3 มม. หมอนนอนอยู่บนลู่วิ่งจำนวน 2,000 ชิ้น / กม. ในพื้นที่ที่ยากลำบาก บนเส้นตรงมีการกระจายที่ 1440-1600 ชิ้นต่อกิโลเมตร

การจำแนกประเภทคนนอน

แท่นรองรับคอนกรีตเสริมเหล็กขึ้นอยู่กับระดับการต้านทานการแตกร้าวและความแม่นยำของพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต แบ่งออกเป็นผลิตภัณฑ์ของชั้นหนึ่งและชั้นสอง อุปกรณ์ของโครงสร้างรางในกรณีต่าง ๆ เกี่ยวข้องกับการใช้หมอนไม้ของคลาสต่อไปนี้:

• แรก (I) - สำหรับเพลงหลัก
• วินาที (II) - สำหรับถนนที่จอดนิ่งและทางเข้า
• Third (III) - สำหรับรางอุตสาหกรรมที่ไม่ต้องโหลดบ่อย

หมอนไม้มีอายุการใช้งาน 12-15 ปี โดยไม่ต้องเปลี่ยนหมอนคอนกรีตเสริมเหล็ก นานถึง 50 ปี อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของรุ่นหลังนี้ถือว่ามีน้ำหนักมากและมีค่าการนำไฟฟ้าในระดับสูง

ชั้นบัลลาสต์VSP

วัตถุประสงค์ขององค์ประกอบ VSP นี้คือการถ่ายโอนโหลดจากรางและหมอนรองโดยตรงไปยังชั้นของฐานเช่น subgrade (บน) โครงสร้างของทางเดินบนสะพานจะแตกต่างกันเล็กน้อย ในกรณีนี้ไม่ได้ติดตั้งบัลลาสต์ปริซึม บนแปลงดินมักทำจากหินแข็งที่บดแล้ว บัลลาสต์ทรายและกรวดเนื่องจากไม่สามารถระบายน้ำได้ดีจึงติดตั้งเฉพาะในสายที่ไม่สำคัญเท่านั้น ในพื้นที่ที่มีการอุดตันอย่างหนัก ในกรณีส่วนใหญ่ สารตั้งต้นของแร่ใยหินจะถูกเทและกระแทก ในช่วงฝนตกจะมีเปลือกที่ไม่หนาเกินไป หลังทำหน้าที่เป็นอุปสรรคที่ดีในการแทรกซึมของวัชพืชชนิดต่าง ๆ ลงในบัลลาสต์

ผลการแข่งขันVSP

องค์ประกอบโครงสร้างของส่วนสูงของรางประเภทนี้สามารถให้บริการเพื่อให้แน่ใจว่าการเคลื่อนไหวของรถไฟจากรางเดียวไปที่อื่นหรือเพื่อหมุนแคร่ 180 องศา นอกจากนี้ยังใช้เมื่อข้ามเส้นทางในระดับเดียวกัน องค์ประกอบหลักของสวิตช์รางรถไฟคือ:

• ลูกศรจริงพร้อมกลไกการโอน
• ข้าม;
• ทางเชื่อม;
• บาร์โอน

VSP ประเภทหลัก

ปัจจุบันมีการใช้โครงสร้างเสริมประเภทต่อไปนี้บนถนนสายหลักของสหพันธรัฐรัสเซีย:

• หนัก;
• กลาง;
• เบา

คลาส VSP นั้นพิจารณาจากความหนาแน่นของทราฟฟิกรวม สิ่งนี้อธิบายโดยหลักจากข้อเท็จจริงที่ว่า ส่วนประกอบทั้งหมดทำงานโดยสะสมการเสียรูปที่สะสมไม่เหมือนกับโครงสร้างทางวิศวกรรมอื่นๆ ส่วนใหญ่

โครงสร้างส่วนบนหนักของรางแสดงถึงการใช้รางคลาส P75 ในกรณีส่วนใหญ่ โดยพื้นฐานแล้วจะใช้ปริซึมของเศษหินหรือแร่ใยหิน โครงสร้างดังกล่าวมีไว้สำหรับทางหลวงที่มีความหนาแน่นของการจราจร 80 ล้านตัน/กม. ต่อปี

ประเภทกลาง คือ การวางราง P65 ใช้สำหรับเส้นทางที่มีความหนาแน่นของการจราจร 25-80 ล้านตัน/กม. ต่อปี นอกจากนี้ รางรถไฟดังกล่าวกำลังถูกวางสำหรับรถไฟโดยสารความเร็วสูงและในส่วนที่มีการจราจรหนาแน่นเป็นพิเศษ

ในทางกลับกัน VSP ประเภทไลท์จะแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก:

• สำหรับเส้นที่มีความเข้มข้นตั้งแต่ 5 ถึง 25 ล้าน tkm/km ในปี;
• น้อยกว่า 5 ล้าน tkm/km ต่อปี

กรณีแรกจะใช้รางP50สำหรับวาง นอกจากนี้ ในพื้นที่ดังกล่าว สามารถใช้ไกด์เหล็กแบบเก่า P75 หรือ P65 ได้ สำหรับการวางรางที่มีความตึงเครียด 5 ล้าน tkm / km ต่อปีมักใช้ราง R50 ที่ใช้แล้ว ปริซึมประเภทไฟ VSP มักจะติดตั้งด้วยส่วนผสมของกรวดและทราย

รางรถไฟไร้รอยต่อ

ในพื้นที่ที่มีดินที่เชื่อถือได้ ขอแนะนำให้ติดตั้ง VSP ประเภทนี้โดยเฉพาะ ในรัสเซีย ความยาวของขนตาแบบไร้ตะเข็บโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 500-600 ม. ข้อดีที่ไม่ต้องสงสัย ได้แก่:

• อำนวยความสะดวกในกระบวนการเช่นการซ่อมแซมโครงสร้างพื้นฐานของแทร็ก
• เพิ่มอายุการใช้งานของ VSP;
• เพิ่มความราบรื่นของการจราจรรถไฟ

อันที่จริงเส้นทางที่ไร้รอยต่อคือการออกแบบที่ล้ำหน้ากว่าแบบทั่วไป อย่างไรก็ตาม การออกแบบเป็นขั้นตอนที่ค่อนข้างซับซ้อนกว่า ในกรณีนี้ ความเค้นจากความร้อนเพิ่มเติมเกิดขึ้นในราง