РАЗДЕЛ 22.
Переезды.
Рекомендации AREA (пересмотрены в 1975 г.).
- Ширина переезда
Ширина переезда должна соответствовать установленной законодательством, но быть не меньше ширины пересекаемой автомобильной дороги.
- План и профиль переезда и подходов
При пересечении двух и более путей головки рельсов всех путей должны быть по возможности в одном уровне. Поверхность проезжей части автомобильной дороги за пределами колеи на удалении 2 фута от крайнего рельса должна быть на уровне головки рельса. Плоскости головки рельса с уклонами автомобильной дороги на подходах сопрягаются вертикальными кривыми, длина которых должна обеспечивать условия движения и видимости, обычно создаваемые на автомобильных дорогах. Желательно, чтобы на удалении 60 футов под прямым углом от ближайшего рельса поверхность автомобильной дороги была не выше 3 дюймов и не ниже 6 дюймов относительно уровня головки ближайшего рельса.
Пересечение железной и автомобильной дорог по возможности нужно устраивать под прямым или близким к нему углом.
- Ширина и разметка подходов
Ширина проезжей части на переезде должна соответствовать ширине пересекаемой автомобильной дороги и иметь то же число и ширину полос движения, что и на пересекаемой автомобильной дороге. Устраивать дополнительные полосы на переезде нельзя.
На всех автомобильных дорогах с твердым покрытием полосы движения на подходах к переезду должны быть хорошо размечены согласно действующим рекомендациям Руководства по управлению движением на улицах и автомобильных дорогах. Ответственность за эту разметку несут местные органы власти.
- Водоотвод.
В местах, где подходы автомобильной дороги к переезду расположены на спусках, нужно перехватить поверхностные и грунтовые воды и отвести их в сторону от пути. Наиболее эффективно для этих целей устроить поперек автомобильной дороги канавы с решетчатым покрытием.
Должны быть сооружены нагорные канавы. Во избежание застоя воды и для хорошего осушения земляного полотна нужно, если это необходимо, устраивать подкюветный дренаж с соответствующими выпусками и обустройством для очистки. Водоотвод целесообразно соединять с ливневой канализацией, в противном случае нужно устроить водовод из металлических, железобетонных или керамических труб для выпуска воды на достаточном удалении от земляного полотна. Если самотечный водоотвод невозможен, экономически целесообразным может оказаться создание поблизости резервуара или переезд можно изолировать, а земляное полотно укрепить асфальтом или аналогичными материалами.
- Балласт
Балласт и балластная подушка должны состоять из достаточно мощного слоя под шпалой и удовлетворять рекомендациям AREA.
- Шпалы
В пределах переезда укладывают пропитании шпалы.
Для большинства населения единственное мест соприкосновения с железной дорогой — переезды Поэтому впечатление о железных дорогах в большой степени зависит от состояния переездов. Администрация железных и автомобильных дорог и промышленность совместно решают вопросы, связанные с улучшением условий движения и снижением текущих затрат по содержанию переездов — создаются и применяются прочные, долговечные и безопасные элементы.
Сооружение переезда может быть дорогостоящим мероприятием, если он расположен на автомобильной дороге с высокой интенсивностью движения или с большими размерами перевозок, или сравнительно недорогим при низкой интенсивности движения. В любом случае реальное рассмотрение этих условий с администрацией автомобильных дорог часто приводит к большой экономии для железной дороги и в то же время к наименьшим потерям пропускной способности на железной и автомобильной дорогах. Во многих случаях можно отклонить автомобильный поток: автодорожная администрация установит необходимые заграждения и сигналы объезда.
Переезд представляет собой столь дорогое сооружение, что срок его службы должен быть максимально длительным. При этом обычно приходится удалять и заменять балласт, шпалы и рельсы независимо от типа переезда. Опыт показал: рельсовые стыки в пределах переезда только увеличивают эксплуатационные затраты. Во избежание этого большинство дорог в настоящее время сваривают рельсы встык, чтобы обеспечить их непрерывность в пределах переезда.
Один из важнейших факторов, влияющих на долговечность переезда,— устойчивость земляного полотна. Этот показатель обеспечивается минимизацией ослабляющего влияния увлажнения земляного полотна и балласта под настилом. Вода может попасть в балласт и земляное полотно с настила и близлежащего земляного полотна.
Состояние каждого переезда должно быть подвергнуто анализу для выявления недостатков водоотвода и разработки мероприятий, если они необходимы. Все водоотводные сооружения земляного полотна в пределах переезда должны быть прерваны и направлены в сторону от него. Поскольку проблема водоотвода особенно актуальна на многопутных участках, нужно устраивать резервуары для перехвата воды у концов настила в междупутьях.
При использовании глухарей или костылей необходимо обеспечить заполнение отверстий пластическим материалом, чтобы предупредить попадание в них воды.
В прошлом земляное полотно укрепляли инъекциями цемента или извести. Укладывали также под балластом уплотненный катками слой асфальтобетона толщиной 2 дюйма. Теперь на основную площадку земляного полотна под балласт укладывают прочные, вязкие, не растворимые в воде и не подверженные загниванию синтетические ткани. Эти ткани морозостойки, не пропускают мельчайшие частицы грунта, загрязняющие балласт, улучшают отводы воды от основной площадки в месте укладки, способствуют более равномерному распределению сосредоточенных нагрузок от подвижного состава на земляное полотно.
На переездах становится проблемой эксплуатация изолирующих стыков. Стыковые шпалы должны содержаться в хорошем состоянии, быть хорошо подбиты. При образовании сбитых концов рельсов их нужно наплавить.
Большое значение имеет конструкция желобов и содержание их между рельсами и контррельсами. Обычно используемые типы желобов зависят от типа переезда, интенсивности автомобильного движения и климатических условий. В качестве контррельсов используют выпрямленные и скошенные по концам старые рельсы, которые укладывают параллельно ходовым рельсам и прижимают к ним болтами через разделяющие вкладыши. Можно также положить набок рельсы и упереть их головкой в шейку ходового рельса. В этом случае для создания распора применяют различные доски и сборные деревянные рамы. В последнее время начали применять резиновые прокладки, уменьшающие проникновение воды в земляное полотно. В монолитных настилах устраивают металлические желоба различных типов с разнообразными соединениями и связями.
Желоба сооружают также из уплотняющих элементов, отформованных из смеси текстильных волокон, минерального порошка и асфальта и армированных древесиной. Желоба любой конструкции должны быть как можно глубже и обеспечивать хорошее уплотнение во избежание просачивания воды в балласт и земляное полотно.
Для обеспечения безопасного пропуска железнодорожного подвижного состава нужно особенно внимательно следить за чистотой желобов. Их должны осматривать инспектора AREA. В холодном климате очень важно поддерживать желоба чистыми не только от мусора, но и от снега и льда. Морозы и оттепели могут вызвать образование льда в желобе, что может привести к сходу поезда с рельсов. Нужно принимать меры предосторожности, если снегоочиститель оставил борозды на настиле.
За время срока службы настила на переезде обычно неоднократно выполняют подъемку пути. На интенсивно загруженных автомобильных дорогах настил не всегда поднимают, в результате чего уровень его относительно соседних участков пути понижается, что приводит к ухудшению водоотвода. Во время реконструкции важно поднять настил до необходимого уровня. На многопутных участках для устранения большой разности уровней главного и других путей могут потребоваться специальные инженерные расчеты.
Переездные настилы устраивают двух типов: монолитные и сборные. К числу монолитных настилов относятся асфальтобетонные, бетонные, резиновые или эластомерные, отлитые на месте. Сборные настилы сооружают из досок, брусьев, резиновых секций, из железобетонных конструкций, стальных секций и рельсов. В целом ни один тип настила не удовлетворяет всем требованиям железных и автомобильных дорог. После принятия в 1973 г. Закона об автомобильных дорогах федеральные и местные органы власти в основном предпочитают резиновые настилы. В связи с этим появилось большое число разнообразных по конструкции резиновых настилов. Одна из причин, препятствующих распространению резиновых настилов,— высокая стоимость материалов. При определении годовых затрат — основного критерия при выборе типа настила — наиболее важную роль играет интенсивность движения по автомобильной дороге.
Монолитные настилы.
Асфальтобетонные настилы.
Наибольшее распространение получили асфальтобетонные настилы: 54% общего числа переездов в стране. Это объясняется низкими начальными затратами, простотой укладки, относительно низким уровнем эксплуатационных затрат. Кроме того, эти настилы защищают балласт и земляное полотно от увлажнения. Асфальтобетонные настилы непригодны для участков с высокой интенсивностью движения, где требуются периодические подъемки, сопровождающиеся значительными затратами на снятие и установку настила. Они наиболее целесообразны, по-видимому, на малодеятельных линиях, где наибольшую долю в затратах составляет первоначальная стоимость. При таких настилах требуются периодические осмотры с целью выявления просадок и дыр, которые могут привести к преждевременному разрушению покрытия. При таком типе настила лучше укладывать новые шпалы, потому что интенсивное движение поездов может привести к разрушению и измельчению материала покрытия.
Как и в случае автомобильных дорог с черным покрытием, необходима хорошая основа. Для этого применяют горный асфальт, асфальтовые эмульсии и побочные материалы нефтепереработки. После укладки асфальтовые материалы уплотняют самоходными катками или переносным оборудованием с бензиновым двигателем или электромотором. основной слой, состоящий из двухкомпонентной смеси синтетической смолы с крупнозернистым эластомером-наполнителем и вручную уплотняют его до толщины на 2 дюйма ниже уровня головки рельса. На основной слой наносят смесь синтетической смолы с мелкозернистым эластомером. Простота укладки и водонепроницаемость такого настила очевидны.
Сборные настилы.
Настилы из досок.
Такие настилы применяют с первых дней эксплуатации железных дорог. В настоящее время их устраивают на малодеятельных автомобильных дорогах, поскольку они быстро разрушаются под воздействием тяжеловесных транспортных средств. Настилы из досок легко сооружать и ремонтировать, при низкой интенсивности автомобильного движения текущие эксплуатационные затраты на них невелики. Для укладки таких настилов на заданном уровне, обусловленном высотой рельса, используют деревянные поперечины. Древесина должна быть пропитанная, твердых или мягких пород. Иногда для удлинения срока службы древесины рабочую поверхность настила покрывают смесью мелкого гравия (или высевками) с асфальтом.
Бетонные настилы.
Бетонные настилы пока не находят широкого применения в США, хотя и получили некоторое распространение за прошедшие годы. Причина — высокие затраты. В некоторых условиях, при интенсивном автомобильном движении через малодеятельную железную дорогу переезды с таким покрытием оказываются эффективными. Бетонные настилы предотвращают проникновение воды в балласт и земляное полотно. Но земляное полотно в пределах настила и на подходах должно быть высокого качества. Кроме того, особое внимание должно уделяться материалам верхнего строения пути и дорожной одежды на подходах. Для ускорения открытия движения по переезду бетонные настилы сооружают из быстротвердеющих бетонов. При правильном выполнении работ трудности в эксплуатации будут минимальными.
Резиновые настилы.
Разработаны и входят в практику в последнее время новые монолитные, отливаемые на месте блоки настилов из резины и синтетических смол. Такой настил упругий и водонепроницаемый. После первоначальной грунтовки поверхности наносят
Брусчатые деревянные настилы.
Брусчатые деревянные настилы пришли на смену дощатым на многих железных дорогах с переездами через автомобильные дороги тяжеловесными грузовыми автомобилями. Обычно такие настилы устраивают из отдельных прочных дубовых брусьев или другой пропитанной древесины, обрабатываемых на месте или сболченных из новых переводных брусьев длиной 9 футов. Поэтому на путевую решетку передается значительное усилие. Настилы такого типа легко собираются и просты в эксплуатации. На некоторых железных дорогах используют резиновые шпальные прокладки или рельсовые подкладки, а с кромки настила снимают фаску во избежание повреждения тормозным оборудованием подвижного состава.
Настилы из деревянных панелей.
Сборные настилы из пропитанной древесины твердых пород сооружают в течение многих лет, они получили широкое распространение в районах с высокой интенсивностью перевозок. Панели изготовляют в стационарных условиях. Настилы из таких панелей легко устанавливает и разбирает сравнительно небольшая бригада. Размеры панели 8χ8 футов на полную глубину. Панели соединяются на болтах. Концевые панели имеют кромку со снятой фаской.
Предусмотрены деревянные или резиновые желоба между ходовыми рельсами и контррельсами. При необходимости для забивки глухарей или костылей просверливают отверстия, укладывают резиновые шпальные подкладки, резиновые полосы на шпалы или резиновые шпальные прокладки.
Железобетонные настилы.
На переездах через автомобильные дороги с большой интенсивностью движения наиболее часто укладывают сборные железобетонные плиты. Они бывают различных размеров и конструкций в зависимости от места изготовления. Масса плит составляет от 40 до 100 фунтов. Для их установки нужно подъемно-транспортное оборудование большой грузоподъемности. Целесообразно плиты прикреплять к шпалам, даже если масса плит достаточна для удержания их на месте. Каналы для арматуры обычно устраивают близ верхней поверхности для предупреждения выкрашивания соприкасающихся поверхностей, а кромки концевых плит скашивают во избежание повреждения тормозным оборудованием.
Из Европы в США заимствована сборная железобетонная плита нового типа. Средняя и боковые плиты заведены под перевернутый рельс, зафиксированный на месте системой крепления, связанной с подошвой рельса. Плиты закреплены на месте быстротвердеющим цементным раствором. Никаких костылей или глухарей вбивать в шпалу не нужно. Для предотвращения протечек поверхностных вод в балласт и земляное полотно желоба между ходовыми рельсами и контррельсами уплотняются смесью резины с пластмассой.
Другая новая конструкция состоит из сборных плит, заведенных под стальную оцинкованную раму. Центральная плита опирается не на шпалы, а на подошву рельсов. Между подошвой рельса и плитой укладывается специальная резиновая прокладка для амортизации динамических воздействий и гидроизоляции. Боковые плиты опираются на рельсы и сборные железобетонные брусья, уложенные на балласт. На боковых секциях снята фаска с кромки во избежание повреждения тормозным оборудованием.
Резиновые настилы.
За последние годы на железных дорогах устроено много переездов с резиновыми настилами различных типов. Все они легкие, просто собираются и разбираются.
Разработана конструкция, которая включает в себя металлический свод в эластомерном материале, так что резиновая панель опирается непосредственно на шпалы. Эта конструкция уменьшает потребность в эластомере, одновременно отпадает необходимость в укладке поперечин. Для изоляции все металлические части погружаются в эластомер. Размещать головки костылей на одном уровне с настилом не разрешается. Отверстия после забивки костылей заделывают пробками. Упругая кромка центральной секции, располагаемая против шейки рельса, образует водонепроницаемый желоб для пропуска реборды колеса.
Другой тип такого покрытия армируется прямоугольными металлическими трубками, полностью погруженными в резину. Применяются различные типы поперечин в зависимости от конструкции настила. Для гидроизоляции земляного полотна в некоторых конструкциях панелей боковые грани соединяются по типу шпунта. Предложены различные методы уплотнения зазора между рельсом и секцией настила и для гидроизоляции отверстий, через которые забиты костыли.
Созданы настилы из эластомерных панелей, уложенных на деревянные брусья и закрепленных металлическими прутьями, проходящими в каналах внутри панелей. Панели соединены по типу шпунта. По концам настила панели прикреплены к путевой решетке. Выпуклые металлические пластины прикрепляются к рельсам и заделываются в панель, что исключает необходимость в костылях. Желоба устроены в панелях и служат для отвода воды.
Металлические настилы.
Металлические настилы состоят из простых сборных элементов, которые укладывает сравнительно небольшая бригада. Секции настила опираются непосредственно на шпалы (поперечины не нужны). Простота разборки облегчает текущее содержание пути. В настиле для глухарей или костылей сделаны отверстия с выштамповками под головку костыля. Предусмотрены также резиновые подкладки под глухари. Между ходовыми рельсами и контррельсами поставлены резиновые уплотнители желобов.
Рельсовые настилы.
Стремясь снизить затраты на устройство настилов на переездах, некоторые железные дороги уже давно начали применять для этой цели негодные к укладке в путь рельсы, располагая их внутри колеи параллельно ходовым рельсам. Иногда такие рельсы аналогично укладывают и вне колеи, заменяя деревянный настил. Все зазоры между такими рельсами заполняют гравием, щебнем или битумными материалами. Настилы такого типа просто разбираются, но требуют относительно высоких финансовых затрат и не могут быть разобраны небольшой бригадой. В настоящее время такие настилы не устраивают.