Глава 6
ГАБАРИТЫ. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И НОРМЫ СОДЕРЖАНИЯ ПУТИ
§ 32. Габариты
В соответствии с ГОСТ 9238—73 для железнодорожного транспорта установлены габарит приближения строений С и габарит подвижного состава Т.
Габаритом приближения строений (рис. 84) железных дорог называется 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 непосредственного взаимодействия с подвижным составом (вагонные замедлители в рабочем состоянии, контактные провода с деталями креплений, хоботы гидравлических колонок при наборе воды).
Габаритом подвижного состава железных дорог называется предельное поперечное перпендикулярное оси пути очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться установленный на прямом горизонтальном пути как в порожнем, так и в груженом состоянии не только новый подвижной состав, имеющий максимально нормируемые допуски и износы, за исключением бокового наклонения на рессорах.
Установленные стандартом габаритные нормы применяются при строительстве новых, реконструкции существующих железнодорожных линий, постройке вторых путей, при постройке и модернизации подвижного состава, а также в процессе эксплуатации железных дорог.
Габаритом приближения строений С установлены следующие габаритные расстояния до основных сооружений и устройств (в скобках указаны минимально допустимые размеры), мм:
Между осями главных путей на перегонах двухпутных линий 4100
» » вторых и третьих путей на перегонах . . 5000
» » главных путей на станции .. 5300
» » приемо-отправочных путей . 5300(4800)
» » второстепенных путей .. . . 4800(4500)
» » путей для перегрузки из вагона в вагон 3600
» » сходящихся путей в местах установки
предельных столбиков . 4100
Расстояния от оси крайнего пути до путевых и сигнальных знаков:
в выемках (кроме скальных) и на выходе из них . 5700
в остальных местах ... 3100
До знаков, не превышающих уровня головки рельса 2180
Расстояния от оси крайнего пути до опор контактной сети:
на перегонах и станциях . 3100
на существующих электрифицированных линиях ... 2750
Расстояния до проводов контактной сети:
от верха головки рельса на перегонах (минимальное) 5750
» » » » » станциях (минимальное) 6250
Размеры габаритов приближения строений отсчитывают: горизонтальные — от вертикальной линии, проходящей внутри колеи на расстоянии 760 (762) мм от рабочей грани головки ближайшего к сооружению или устройству рельса; вертикальные — от уровня головки рельса (в кривых внутреннего рельса).
Рис. 85. Раскладка рельсов до и после замены:
а — внутри колеи; б — на концах шпал; У.Г Р. — уровень головок рабочих рельсов
Рис. 86. Зоны негабаритности грузов:
С — габарит приближения строений; Г. П. — габарит погрузки
Горизонтальные расстояния на кривых участках пути увеличиваются в соответствии с Указаниями по применению габарита приближения строений.
Очертание нижней части габарита приближений строений на станциях несколько отличается от очертания на перегонах вследствие необходимости приблизить к подвижному составу платформы и дать место некоторым другим устройствам.
Путевые материалы в пределах габарита С должны быть сложены у пути и надежно закреплены. Выгруженный в путь балласт должен быть приведен в габаритное положение.
Плети рельсов, подготовленные для укладки в путь, размещают внутри колеи или на концах шпал (рис. 85).
Перевозимые по железной дороге на открытом подвижном составе грузы должны вписываться в габарит погрузки. Грузы, которые выходят за габарит погрузки, называются негабаритными. В зависимости от места выхода за габарит погрузки грузы могут иметь боковую, верхнюю или нижнюю негабаритность (рис. 86).
К грузам боковой негабаритности относятся такие, которые выходят за габарит погрузки на высоте от 1230 до 4000 мм от уровня головки рельса. К грузам верхней негабаритности относятся такие, которые выходят за габарит погрузки на высоте от 4000 до 5300 мм над уровнем головки рельса. К грузам с нижней негабаритностью относятся такие, которые превышают габарит погрузки в пределах высоты до 1230 мм от головки рельса.
В зависимости от величины нарушения габарита грузами определены пять степеней негабаритности: нулевая, первая, вторая, третья и четвертая, каждая из которых имеет свое определенное очертание.
При перевозке негабаритных грузов четвертой степени и сверх негабаритных в состав поезда с негабаритным грузом включают вагон или платформу, оборудованную контрольной рамой.
§ 33. Содержание рельсовой колеи по ширине
Шириной рельсовой колеи называют расстояние между внутренними (рабочими) гранями головок противолежащих рельсов, измеренное на уровне, расположенном на 13 мм ниже поверхности катания колес по головке рельса.
Ширина колеи тесно связана с расстоянием между колесами, толщиной их гребней, а также условиями прохождения отдельных единиц подвижного состава (вагоны, локомотивы). Ширина колеи S должна быть такой, чтобы колесная пара, имеющая ширину насадки Т и неизношенные гребни толщиной hn, свободно проходила между головками рельсов при минимальном зазоре δ, необходимом для предотвращения заклинивания колесной пары (рис. 87).
В подвижном составе, обращающемся по широкой колее, колесные пары имеют насадку 1440 мм с допусками ±3 мм; кроме того, расстояние между колесами понизу вследствие изгиба вагонных, электровозных и тепловозных осей под нагрузкой увеличиваются на 2 мм у вагонных и на 1 мм у локомотивов; полная толщина гребней колес равна 33 мм. Следовательно, ширина рельсовой колеи должна быть не менее 1440 + 3 + 2+2х33=1511 мм.
На прямых участках пути ширина рельсовой колеи равна 1520 мм. Ей на сети железных дорог СССР предшествовала колея шириной 1524 мм.
Рис. 87. Связь между размерами колесной пары и шириной рельсовой колеи:
1 — гребень; 2 — обод колеса: 3 — шейка осн; 4 — ось колесной пары; 5 — рельс; Т — насадка; а — ширина обода колеса; b — расстояние от вершины гребня до расчетного уровня; hn — толщина гребня на расчетном уровне; б — зазор между гребнем и головкой рельса при прижатом к рельсу втором гребне; S — ширина колеи
Переход на новую колею вызван стремлением уменьшить зазор между рельсами и колесами подвижного состава в целях уменьшения виляния колесной пары, а следовательно, и уменьшения боковых сил воздействия колес на рельсы, особенно при высоких скоростях, и связанного с этим износа рельсов, ходовых частей подвижного состава, создания более устойчивого пути в плане и спокойного хода подвижного состава.
Переход на колею шириной 1520 мм осуществляют при капитальном ремонте пути.
Допуски в сторону уширения или сужения колеи установлены соответственно +6 и —4 мм при скорости поездов свыше 50 км/ч, при ширине колеи 1520 мм и скорости движения менее 50 км/ч допуски приняты 4-10 и —4 мм.
В целях обеспечения плавности хода поездов на прямых участках путь должен содержаться возможно ближе к прямой, но так как расстояние между рельсовыми нитями меняется в пределах допусков по ширине колеи, то по направлению стремятся выправлять одну рельсовую нить, называемую рихтовочной, а другую (перешивочную) содержат по шаблону от рихтовочной в соответствии с нормой и допусками.
Для обеспечения плавности хода поездов ограничивают не только размеры отклонений по ширине колеи, но и пологость изменения ширины колеи по длине пути, т. е. отводы уширения или сужения колеи. Отводы отклонений в ширине колеи не должны превышать 1 мм на 1 пог. м пути при скоростях движения до 120 км/ч и 1 мм на 1,5 пог. м при скоростях 121—160 км/ч.
Устройство рельсовой колеи в кривых отличается от колеи в прямых. Вследствие виляния жесткой базы, т. е. расстояния между центрами колесных пар, наглухо закрепленных в раме вагона или тележки, начиная с радиуса 350 м и менее, увеличивают ширину колеи.
На кривых участках пути ширина колеи должна быть:
при радиусах 350 м и более 1520 мм
» » 349 300 м ... 1530 »
» » 299 м и менее 1535 »
На участках пути, где норма ширины колеи 1524 мм, в кривых разрешается содержать путь по следующим нормам:
при радиусах 350 м и более . 1524 мм
» » 349—300 м 1530 »
» » 299 м и менее 1540 »
Круговые кривые, т. е. кривые с постоянной кривизной на всем протяжении, сопрягают с примыкающими прямыми участками переходными кривыми, на протяжении которых устраивают плавный отвод уширения колеи и возвышения наружного рельса кривой. Кривизной кривой называют величину, обратную радиусу, т. е.
Кривизна на переходной кривой
она плавно нарастает (рис. 88) — переменный радиус кривизны рx плавно изменяется от бесконечно большего в начале переходной кривой (НПК) до радиуса круговой кривой R в конце переходной кривой
Рис. 88. Круговые и переходные кривые
а — круговая кривая в плане пути; б — круговая кривая при наличии переходных кривых; в — схема отводов возвышения наружного рельса при отсутствии переходных кривых; г — схема отводов возвышения наружного рельса при наличии переходных кривых; а° — угол поворота кривой; В — вершина угла, Б — биссектриса; НК — начало круговой кривой; СК — середина круговой кривой; КК — конец круговой кривой; НПК — начало переходной кривой; КПК — конец переходной кривой; 1 — прямые: 2 — круговая кривая; 3 — переходные кривые; h — величина возвышения наружной нити кривой; i — уклон от вода возвышения
Переход от ширины колеи прямого участка к ширине колеи на кривой устраивают в пределах переходной кривой, а при ее отсутствии — на прямой с отводом по 1 мм на 1 пог. м пути. Отвод уширения начинают на переходной кривой на расстоянии 6 м в сторону начала переходной кривой от точки, где ее кривизна равна 1/349, и с уклоном 1 мм на 1 пог. м продолжают до ширины колеи данной кривой. Точку с такой кривизной определяют расчетом, на пути ее закрепляют меткой, нанесенной на шейку рельса масляной краской.
§ 34. Содержание рельсовой колеи по уровню
Обе рельсовые нити на прямых участках должны находиться в одном уровне. Разрешается устраивать возвышение одной рельсовой нити (перешивочной) над другой на величину 4 мм на всем протяжении прямого участка. При этом колеса подвижного состава при движении хотя и виляют, но придерживаются в основном пониженной — рихтовочной — нити, которую и стараются держать как можно более прямой. Если в этом случае на участке пути находятся мосты любой длины с проезжей частью на балласте или длиной не более 25 м с проезжей частью на брусьях с ездой поверху, то возвышение одной рельсовой нити над другими сохраняется также и в пределах этих сооружений. На всех других местах, в тоннелях и на стрелочных переводах превышение одной рельсовой нити над другой не допускается.
Если рельсовая нить с возвышением 4 мм примыкает к внутренней нити кривой, то отвод возвышения устраивают на прямой, а конец отвода должен отстоять от начала переходной кривой не ближе чем на 25 м.
На однопутных участках выбор рельсовой нити, которая возвышается над другой на 4 мм, зависит от местных условий. На двухпутных участках, как правило, повышают на 4 мм бровочную нить.
Содержание одной рельсовой нити выше другой на 4 мм разрешается приказом начальника дистанции пути. При этом указывают границы участков с возвышением (километр и пикет) и нить, которую повышают.
В кривых участках пути центробежная сила увеличивает давление колес на наружный рельс, что вызывает его повышенный износ. Для уменьшения этого давления и износа рельсов наружной нити давление колес на обе рельсовые нити выравнивают возвышением наружного рельса кривой.
Возвышение наружной рельсовой нити устраивают на всех кривых радиуса 4000 м и менее. Оно не должно быть менее 10 мм и более 150 мм. В необходимых случаях возвышение наружного рельса в кривых более 150 мм делают с разрешения МПС.
Возвышение наружной рельсовой нити на мостах с ездой на балласте устраивают за счет подъема одной стороны путевой решетки на балласте; на мостах с ездой на деревянных поперечинах (брусьях) — за счет установки пролетного строения с поперечным наклоном или, в крайнем случае, за счет укладки под брусья деревянных подкладок толщиной не менее 4 см и длиной не менее 1 м. На мостах с ездой на металлических поперечинах и при непосредственной укладке рельсов на железобетонную плиту возвышение наружного рельса устраивают по специальному проекту.
Отклонения по уровню рельсовых нитей от установленных норм на прямых и кривых допускается не более 4 мм при плавных отводах, не превышающих 0,001 при скоростях до 120 км/ч, а при более высоких скоростях до 160 км/ч — отвод в 1 мм на 1,5 м длины пути.
Отводы возвышений наружного рельса устраивают на протяжении всей переходной кривой или при ее отсутствии на прямой, с уклоном не более 0,001; в стесненных условиях с разрешения начальника службы пути уклон отвода может быть увеличен до 0,003.
На станциях при расположении в кривых главных и приемоотправочных путей, а также стрелочных переводов с ответвлением пути внутрь кривой возвышение наружного рельса устраивают в зависимости от скорости движения поездов с учетом Указаний по применению габаритов приближения строений, но, как правило, они не должны превышать 75 мм. При ответвлении бокового пути наружу кривой возвышение наружного рельса кривой главного пути допускается только с разрешения начальника дороги. При этом скорость движения поездов на боковой путь устанавливают расчетом.
На станционных путях приема и отправления поездов, где скорости их движения не более 25 км/ч, возвышение наружного рельса в кривых не делают; при необходимости оно может устраиваться с разрешения начальника отдела пути отделения дороги.
На стрелочных переводах, расположенных на прямых участках пути, переводную кривую содержат без возвышений наружного рельса.
Закрестовинные кривые на путях следования пассажирских и грузовых поездов со скоростью более 25 км/ч устраивают с возвышением наружного рельса. При возможности устройства отвода возвышения не более 3 мм на 1 пог. м делают полное расчетное возвышение, начиная его не ближе 2 м от заднего стыка крестовины. Если такой отвод нельзя сделать, то величину возвышения устанавливает начальник службы пути.