РАЗДЕЛ 18.
Глухие пересечения и перекрестные стрелочные переводы.
Глухие пересечения предназначены специально для мест, где пути пересекаются в одном уровне. В обычном стрелочном переводе один рельс пересекает другой, поэтому нужна только одна крестовина, а в глухом пересечении, когда один путь пересекает другой, нужны четыре крестовины, так как один рельс пересекает два других.
Если угол, под которым пересекаются пути, отличается от 90°, то крестовины по концам более длинной диагонали называются концевыми, а по концам более короткой диагонали — центральными.
Для ограждения каждого из четырех пересечений нужно уложить дополнительные внутренние контррельсы — неотъемлемую часть конструкции глухого пересечения. В простейшей конструкции глухого пересечения при углах пересечения менее 25° нужно ограждать только центральные крестовины, как крестовины обыкновенных стрелочных переводов, с отдельными контррельсами для концевых крестовин.
Обычно концевые крестовины или одиночные, или с двумя сердечниками, в зависимости от типа глухого пересечения (однопутное или двухпутное). Однако для каждой центральной крестовины следует предусматривать свой контррельс для ограждения другой крестовины. Поэтому они всегда с двумя сердечниками, образованными в каждом случае пересечением основного рельса с контррельсом.
При малых углах пересечения и, как правило, в перекрестных стрелочных переводах центральные крестовины заменяют крестовинами с подвижными сердечниками.
Четыре крестовины пересечения с центральным углом не более 14°15' настолько далеко располагаются одна от другой, что центральные и концевые рельсы крестовины обычно принимают стандартной длины и соединяют рельсами стандартной длины.
Если угол пересечения не более 8°10', вместо центральных крестовин с длинным неогражденным горлом по соображениям безопасности укладывают крестовины с подвижными сердечниками.
Глухое пересечение с подвижными сердечниками крестовин состоит из двух пар подвижных остряковых рельсов, свободные острия которых расположены одно против другого на расстоянии нескольких дюймов. Каждая такая пара может передвигаться по направлению к двум непрерывным рельсам, изогнутым в точке посередине между свободными концами подвижных сердечников, или по направлению от них. Такая конструкция обеспечивает непрерывность колеи при переходе с одного пути на другой. Остряки и изогнутые рельсы должны обладать достаточной прочностью для обеспечения безопасности движения и увеличения срока службы и быть надлежащим образом закреплены.
Глухие пересечения под углом более 14°15' обычно устраивают с четырьмя крестовинами, которые укладывают с примыкающими одна к другой концами. Если угол приближается к 90°, глухое пересечение иногда устраивают из одной или двух частей. В том случае, если один путь имеет большее значение, чем другой, его рельсы проходят насквозь, а рельсы другого пути примыкают к ним.
За исключением глухих пересечений под особо острым углом, где целесообразны стандартные контррельсы, концевые крестовины имеют два сердечника, а внутренние усовики или контррельсы соединяются, образуя двухрельсовое пересечение.
Третий рельс — вспомогательный — обычно укладывают снаружи путевых рельсов для усиления и создания опорной поверхности для свешивающегося края колесного бандажа с седлообраз- [ ным износом. Вспомогательные рельсы могут быть непрерывными в пределах всего глухого пересечения или при меньших углах иметь длину, достаточную для защиты непосредственно мест пересечения.
Конструкция глухих пересечений.
Обычно используемые глухие пересечения можно разделить на четыре типа: 1) сборнорельсовые — все элементы их состоят из обработанных термически или с регулируемым охлаждением рельсов и соединены сквозными болтами; 2) со вставками из марганцовистой стали: отливки вставлены между прокатанными рельсами, образуя сердечники и усовики крестовин; 3) цельнолитые из марганцовистой стали для углов пересечения от 90 до 25°. Каждая крестовина состоит из одной отливки из марганцовистой стали, которая включает в себя ходовой рельс, контррельсы и вспомогательные рельсы; пересечения под углом менее 25° и до 8°15' состоят из цельных крестовин из марганцовистой стали с прокатанными соединительными рельсами; 4) с подвижными сердечниками.
Механическое упрочнение.
Пересечения из марганцовистой стали часто перед укладкой в путь подвергают механическому упрочнению молотами, под прессом или методом взрыва. Затраты по упрочнению возмещаются, так как отдаляется момент наплавки после укладки пересечения в путь.
Противоударные пересечения.
Недавно разработан способ защиты глухих пересечений от смещения под воздействием движущихся вагонов, который состоит в укладке контррельсов длиной 39 футов за четыре рельсовых звена перед пересечением. Эти контррельсы выпрямляют траекторию вагонов, прежде чем они попадают на пересечение, исключая удары от непрямолинейно движущихся колес в отгибы контррельсов.
Основания под глухими пересечениями.
Основания под глухими пересечениями заслуживают особого внимания, иначе пересечения даже хорошей конструкции будут служить сравнительно недолго. Установлено, что соответствующий водоотвод от основной площадки земляного полотна и правильное расположение переводных брусьев — важные факторы, влияющие на срок службы и затраты на текущее содержание пересечений.
В некоторых случаях обеспечение надлежащего основания под пересечением требует создания свайных оснований, деревянных ростверков, укладки бетонных плит, цементации земляного полотна или отсыпки его из водонепроницаемых материалов с одновременным эффективным водоотводом.
AREA в дополнение к укладке переводных брусьев на глухих пересечениях под различными углами рекомендует свайные и плитные бетонные основания. Обычно основания сооружают двухслойные из пропитанной дубовой древесины. Слои хорошо пригнаны, в них просверлены отверстия. Основание собирается на месте, пригодно для работы в тяжелых эксплуатационных условиях, особенно на участках с высокими скоростями движения.
Конструкция основания и эпюра переводных брусьев требуют обеспечения надежного дренажа для отвода всей воды из земляного полотна. Для этой цели обычно применяют дренажные трубы, укладываемые по сторонам и ниже основания, с соответствующим чистым хорошо дренирующим слоем балласта, предпочтительно щебеночного. Можно использовать шлак или промытый гравий. Чтобы обеспечить требуемую несущую способность балластного слоя, необходимо организовать правильное текущее содержание.
Перекрестные стрелочные переводы.
В стесненных условиях, где углы пересечения относительно малы, соединительные пути располагаются внутри пересечений и составляют часть их, образуя перекрестные стрелочные переводы. Одиночный перекрестный стрелочный перевод создает только один соединительный путь, двойной — два пути.
Одиночный перекрестный стрелочный перевод состоит из глухого пересечения и одного соединительного пути, располагаемого в пределах глухого пересечения. Оно состоит из правосторонней стрелки, ответвляющейся от одного пути, и левосторонней — от другого, которые соединены соединительными рельсами без дополнительных крестовин.
Двойной перекрестный стрелочный перевод состоит из глухого пересечения и двух соединительных путей, расположенных в пределах глухого пересечения, каждый из которых состоит из правосторонней стрелки, ответвляющейся от одного пути, и левосторонней — от другого, объединяемых соединительными рельсами без дополнительных крестовин.
Для укладки на прямых парковых путях и на станциях или в местах с ограниченными скоростями движения поездов угол пересечения двух путей обычно не превышает 8° 15'.
Продольные расстояния в перекрестных стрелках измеряют вдоль диагонали, соединяющей теоретические центры концевых крестовин, обычно называемой осью перекрестного перевода. Когда перекрестный стрелочный перевод уложен в кри вой, ось перевода тоже криволинейная и того же очертания, что и кривая главного пути.
Переводные брусья укладывают под прямым углом к оси перевода и в большинстве случаев их середины совпадают с осью перевода. Поскольку взаимное положение всех элементов перекрестного стрелочного перевода точно определено эпюрой укладки, важно точно измерить все размеры вдоль оси перевода. Нужно по возможности избегать укладки перекрестных стрелочных переводов в кри вых в силу тех же трудностей, которые упомяну ты в разделе о стрелочных переводах, крестовинах и контррельсах.
Конструкция перекрестных стрелок включает в себя дополнительные усиливающие рельсы для изогнутых рельсов.
Подвижные сердечники центральных крестовин.
В двойном перекрестном стрелочном перевод каждая центральная крестовина состоит из изогнутого рельса и двух подвижных сердечников вместо одной неподвижной крестовины. Каждое пере сечение имеет два рельса, изогнутых под углом дополняющим угол концевых крестовин перекрестного стрелочного перевода до 180°, и две противолежащие пары подвижных сердечников.
Концевые стрелочные остряки.
Рамные рельсы двойных перекрестных стрелочных переводов изготовляются с укрытием остряка рабочей грани этих рельсов на глубину 1/4 дюйма у конца остряка и переходом к полному сечению в конце зоны примыкания остряка.
Концевые остряки работают в корне аналогично обычным перекрестным стрелочным переводам с изгибом и скосом стыковых накладок и при необходимости дополняются ступенчатыми болтами. Эти стыки, аналогично корню с подвижным сердечником, предохраняются от угона противоугонными полосами.
Изогнутые рельсы.
В обычных условиях эксплуатации используют изогнутые рельсы из углеродистой стали, дополненные аналогичными усиливающими или вспомогательными рельсами. Длина вспомогательных рельсов при стрелочных переводах марок 1/8 и 1/10 9 футов 6 дюймов, они простроганы для плотного прилегания к изогнутым рельсам и скреплены с ними болтами через литые чугунные вкладыши. Концы вспомогательных рельсов скошены так, что усиливающие рельсы одновременно выполняют роль вспомогательных для защиты от изношенных гребней колес.
В более тяжелых эксплуатационных условиях изогнутые и усиливающие рельсы могут быть: из марганцовистых рельсов, в которых отливки из марганцовистой стали образуют поверхность катания вдоль всего пересечения, а изогнутые рельсы располагаются вокруг этих отливок; цельно литые из марганцовистой стали, состыкованные с углеродистыми рельсами внахлестку (в этом случае наружная или изготовленная из марганцовистой стали часть скошена с каждой стороны книзу для образования вспомогательного элемента).
Тяги и подкладки.
Хотя передняя и задняя стрелочные тяги концевой и центральной стрелок часто делаются плоскими отдельно для каждой пары остряков, использование одиночных или сквозных тяг упрощает перемещение и регулировку остряков, а также их изоляцию.
Компенсированные тяги обеспечивают прямую передачу переводного усилия, даже когда остряки уложены не совсем правильно в плане.
На всю ширину перекрестного стрелочного перевода на переводных брусьях под остриями стрелочных остряков и перед ними, а также на четырех брусьях в центре стрелочного перевода укладывают связные полосы. Иногда эти полосы дополнительно укладывают на двух брусьях сзади передних остряков и на стыковых брусьях в корне остряков. Рекомендуется вместе с этими связными полосами применять регулируемые упорки.
Практические рекомендации AREA по глухим пересечениям.
- Перечень конструкций:
а) конструкции, рекомендуемые для применения: 1) сборно-рельсовые глухие пересечения с углами от 90° до 9°38"38' включительно; 2) пересечения со вставками из марганцовистой стали при углах от 45° до 9°31'38" включительно; 3) цельнолитые пересечения из марганцовистой стали при углах от 90° до 25° включительно; 4) пересечения с крестовинами из марганцовистой стали и внутренними прокатанными рельсами для углов от 25° до 9°38'38" включительно однорельсовой конструкции. (В этом диапазоне углов цельнолитая конструкция из марганцовистой стали для двухрельсовых пересечений применима с трудом; если нужно обеспечить по местным условиям непрерывную рельсовую колею, рекомендуются вкладыши из марганцовистой стали);
б) разработанные конструкции охватывают обычные условия, а для особых условий нуждаются в переработке. Без коренной переработки конструкций можно применять специальные мероприятия: термическую обработку части или всех ходовых рельсов, сборно-рельсовых пересечений для углов от 90° до 35o включительно; применять уголковые упорки специальной конструкции; устанавливать дополнительные контррельсы, кроме предусмотренных, или контррельсы специального типа;
в) помимо рекомендуемых, возможны и другие конструкции глухих пересечений, нисколько не худшие, чем рекомендуемые, не менее безопасные и не менее экономичные.
График ограничений использования глухих пересечений с неподвижными центральными крестовинами: 1 - область А - горизонтальные контррельсы; 2 - область В - дополнительные горизонтальные контррельсы, 3 - область С необходимое повышение контррельса.
- Контррельсы:
а) острия сердечников концевых крестовин с углами менее 50° должны иметь контррельсы. Аналогичное требование сохраняется и при больших углах, если участок пути находится в кривой радиусом более 6°. На электрифицированных участках контррельсы укладывают для защиты сердечников при любых углах пересечения;
б) если пересечение уложено в кривой радиусом более 6°, контррельс у внутреннего рельса должен быть уложен на всем протяжении пересечения;
в) специальные контррельсы поставляют вместе с пересечениями. Если позволяет место, рекомендуется изготовлять контррельсы из обычных рельсов, но их поставляют вместе с пересечениями только по специальному заказу.
- Пересечения с подвижными сердечниками.
Центральные крестовины глухих пересечений имеют внутренние контррельсы, размещенные напротив сердечника. Если ширина колеи обоих путей примерно одинаковая, то по мере уменьшения угла пересечения эффективность укладки контррельсов снижается, а при увеличении кривизны одного или обоих пересекающихся путей условия все больше ухудшаются. Поэтому при определенных условиях (углы пересечения менее 14°15') рекомендуются пересечения с подвижными сердечниками.
- Ширина колеи и желобов.
Для пересечений на электрифицированных железных дорогах или оснащенных другим специальным оборудованием ширина колеи и желобов должна устанавливаться по требованиям заказчика в отношении конструкции пути или поставляемого оборудования.
Для экономии текущих затрат пересечения в кривых с шириной колеи более 4 футов 9 дюймов укладывать не рекомендуется, так как при этом нужно уширять желоба.
- Примыкающие к пересечению рельсы.
При укладке пересечений рекомендуется на примыканиях к ним укладывать новые рельсы того же типа. Переходные стыки, если необходимо, нужно укладывать на расстоянии от пересечения, равном полной длине рельсового звена.
- Подкладки.
Подушки и подкладки рекомендуется укладывать на всех брусьях в пределах глухого пересечения и не менее одного бруса за каждым внешним стыком и на всех шпалах, ближайших к пересечению, которые сдвинуты под углом более 10° от их перпендикулярного к оси положения.
- Параметры пересечений:
а) пересечения изготовляются по следующим данным заказчика: 1) угол пересечения всех путей; 2) ширина колеи каждого пути; 3) сторонность и радиус кривой, если она предусматривается 4) математические соотношения между пересечениями, если их в рассматриваемом месте несколько. При параллельных путях должно быть указан междупутье, а если участок многопутный и пути непараллельные, то расстояния (длина хорды если участок на кривой) между пересечениями п осям путей и центральные углы;
б) целесообразно (но не обязательно) иметь следующие данные: 1) вес и сечение рельсов, из которых должны быть изготовлены или к которым должны примыкать пересечения, а также расположение всех стыковых отверстий; 2) краткое описание желательной конструкции со ссылкой на стандарты AREA или другие; тип и расположение подкладок, даже если эту информацию содержит схема, указываемая заказчиком;
