Закрепление плети бесстыкового пути
Закрепление плети бесстыкового пути. При изменении температуры рельс меняет длину, поэтому болтовые отверстия в рельсах делают больше, чем диаметр болтов.
При нормальных размерах болтов и отверстий, а также расстояний между ними возможно изменение величины зазора между торцами рельсов от 0 до 21 мм.
Фактическое удлинение или укорочение рельсов несколько меньше теоретического, так как силы трения от зажатия концов рельсов в стыковых накладках и трения в промежуточных скреплениях стремятся удержать рельс на месте.
Когда рельс вследствие этого удлиняется от повышения температуры, он испытывает сжатие, а когда укорачивается от понижения температуры, — растяжение.
Если фактические сдвижки концов рельсов, которые вызваны сменой температуры, полностью компенсируются за счет стыкового зазора, этот рельс считается рельсом нормальной длины.
При самой высокой температуре зазоры у таких рельсов могут становиться равными нулю, а при самой низкой — 21 мм.
Если длина рельса такова, что для компенсации её температурного изменения недостаточно нормального размера стыкового зазора и полное раскрытие или смыкание зазора наступает раньше, чем его температура достигнет минимума или максимума, то такой рельс считают длинномерным для данных условий.
Чем больше в длину рельс, тем большую силу трения в промежуточных скреплениях приходится преодолевать средней его части при удлинении 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:
где Рск — сила трения в промежуточных скреплениях, приходящаяся на единицу длины рельса.
По мере увеличения длины рельсовой плети наступает момент, когда средняя часть плети уже не может преодолеть сопротивления в скреплениях и, следовательно, не может изменять длину; при колебаниях температуры смещаются только концевые части плети.
Плеть, у которой температурные деформации (удлинение или укорочение) распространяются только на концевые участки, а средняя ее часть не может изменять длину при изменении температуры, называют бесстыковой рельсовой плетью.
Основное отличие бесстыкового пути от звеньевого — это наличие в рельсовых плетях значительных продольных усилии, которые вызваны изменениями температуры.
При повышении температуры рельсовых плетей по соотношению с температурой их закрепления в них начинают возникать продольные силы сжатия, а при понижении температуры – силы растяжения.
Эти силы численно равны силам, которые понадобилось бы приложить свободной в закрепление плети бесстыкового пути, чтобы сжать или растянуть ее настолько, насколько она должна была бы, но не может удлиниться или укоротиться вследствие изменения температуры.
Расчет показывает, что эти силы вызывают напряжения сжатия или растяжения в рельсовой плети 2,5 МПа на каждый градус повышения или понижения температуры рельсовой плети по сравнению с температурой её при укладке (закреплении).
Полученная разность определяет допустимые температурные напряжения. Поделив эту разность на 2,5 МПа, получим то наибольшее количество градусов, на которое температура рельсовой плети может отличаться от её температуры на закрепление плети бесстыкового пути:
В ясную погоду от нагрева солнцем температура рельса может превышать температуру воздуха до 20 °С.
Кроме расчета на прочность при сжатии плетей, происходящем летом, проверяют ещё и степень устойчивости пути против температурного выброса.
В зависимости от плана участка, типа рельсов, конструкции скреплений, шпал, балласта в каждом конкретном случае наибольшее количество градусов tс, на которое можно допустить повышение температуры рельсовой плети по сравнению с её температурой при укладке, определится или из условий устойчивости в зависимости от того, какая из этих величин окажется меньше.
При укладке бесстыкового пути должно быть соблюдено условие:
где [Т] — допускаемая годовая амплитуда колебаний температуры рельса бесстыкового пути;
Та — годовая амплитуда колебаний температуры рельса по местным условиям (от Тmin до Тmax).
где [∆tз] – интервал изменения температуры рельсов, в пределах которого допускается производить работы по закреплению рельсовой плети в пути;
Такой температурно-напряжённый бесстыковой путь наиболее эффективен, так как не требует сезонных разрядок температурных напряжений.
Если годовая амплитуда колебаний температуры рельса Та так велика, что Та > [Т], то применить можно лишь температурно-напряжённый бесстыковой путь с периодической (сезонной) разрядкой напряжений. При таком пути годовую амплитуду колебаний температуры рельсовой плети делят на части.
Весной и осенью ежегодно освобождают от закрепление плети бесстыкового пути и имеющиеся в ней температурные напряжения ликвидируют. Это, конечно, усложняет текущее содержание пути.
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 восприятия суммарных напряжений от поездной нагрузки и изменений температуры.
Перед укладкой бесстыкового пути пучины и просадки должны быть ликвидированы, другие неустойчивые места земляного полотна оздоровлены, а толщина балластного слоя приведена в соответствие с типом верхнего строения.
Шпалы укладывают железобетонные не менее 1840 шт./км в прямых и пологих кривых и 2000 шт./км в кривых радиусам 1200 м и менее.
Скрепления применяют раздельные; при железобетонных шпалах — постоянным прижатием рельсов к подкладкам, обеспечивающим погонное сопротивление сдвигу рельсовой нити вдоль пути 25…30 Н/м.
Для компенсации изменений длины концевых частей рельсовых плетей при изменениях температуры между концами плетей укладываются 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 рельсах Р75 укладывают три пары уравнительных рельсов, а если понижение температуры по отношению к температуре закрепления более 70 °С — четыре пары.
При необходимости устройства изолирующего стыка укладывают по четыре пары уравнительных рельсов, и изолирующий стык располагают между второй и третьей парами.
При применении изолирующего рельса с клееболтовым стыком в середине укладываются три пары уравнительных рельсов, из них средний длиной 12,5 м изолирующий.
Уравнительные рельсы создают возможность, если это необходимо, произвести разрядку температурных напряжений, для ремонта пути или по техническим указаниям 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 укороченных, и наоборот.
Кроме того, в покилометровом запасе лежит ещё рельс длиной от 8 до 11 м на случай работ по восстановлению рельсовой плети при обнаружении в ней недопустимого дефекта.
Разрядка температурных напряжений в рельсовых плетях
4.6.1 Разрядка температурных напряжений в плетях бесстыкового пути должна рассматриваться как исключительная работа и выполняться в процессе его эксплуатации в следующих случаях:
при перезакреплении плетей на постоянный режим эксплуатации после их закрепления во время укладки при температуре выше или ниже оптимальной более чем на 5°С;
перед сваркой коротких плетей в длинные, если разность температуры закрепления соседних плетей превышает 5°С, а всех плетей, свариваемых в длинную, 10°С;
после восстановления сваркой целостности плетей, если оно выполнялось при температуре ниже или выше оптимальной температуры закрепления более чем на 5°С и не были выполнены работы по регулировке температурных напряжений;
при «потере» температуры закрепления в результате их угона и др.;
при неотложной необходимости ремонтно-путевых работ при температуре рельсов, превышающей температуру закрепления, в том числе при исправлении образовавшегося в пути резкого угла в плане и т.д.
Парные пластины устанавливаются на подрельсовые прокладки- амортизаторы. Нижняя пластина должна иметь буртики (для предотвращения ее проскальзывания), а часть верхних пластин (20-25%) должны быть длиннее нижней на 50 мм. Парные пластины с удлиненной верхней пластиной укладываются на участке от подвижного конца до точки, где перемещения плети достигают 150 мм.
При использовании парных полиэтиленовых пластин работы по разрядке напряжений на участках со скреплениями КБ при наличии инвентарных накладок с удлиненными болтовыми отверстиями и рельсовых вкладышей могут производиться без перерыва движения поездов, но с ограничением их скорости до 25 км/ч.
При вывешивании плетей на ролики независимо от конструкции скреплений и при установке парных пластин при всех скреплениях, кроме КБ, работы по разрядке температурных напряжений должны выполняться в «окно».
В кривых радиусами 800 м и менее на участках со скреплениями типа ЖБР устанавливаются специальные боковые и опорные ролики, приведенные на рисунках 4.10 и 4.11, а со скреплениями АРС-4 — опорные ролики, приведенные на рисунке 4.12 и размещаемые в соответствии с требованиями п.4.7.4 настоящей Инструкции и другие аналоги, разрешенные для применения. При отсутствии боковых и опорных роликов для полного снятия и выравнивания температурных напряжений, остающихся в рельсах после вывешивания их на парные пластины или ролики, необходимо дополнительно встряхивать плети ударным механизмом с клиновым упором или полимерными (деревянными) молотками.
Рисунок 4.10 Опорный ролик для скреплений ЖБР-65, ЖБР-65ПШ, ЖБР-65Ш и ЖБР-65ПШМ (по проекту ПТКБ ОП-15)
Рисунок 4.11 Боковой ролик для скреплений ЖБР-65, ЖБР-65ПШ, ЖБР-65Ш и ЖБР-65ПШМ (по проекту ПТКБОП-17)
Рисунок 4.12 Опорный ролик для скрепления АРС-4 (по проекту ПТКБ ОП-65)
Качество разрядки напряжений контролируется по продольным перемещениям концов рельсовых плетей и контрольных рисок, нанесенных мелом на плети через 50 м. Качественная разрядка плетей, кроме рельсовых плетей, «потерявших» температуру закрепления, обеспечивается при смещении контрольных рисок на рельсе относительно рисок на шпале или боковых граней подкладок на расчетную величину. Расчетные удлинения наносятся на плети в виде рисок со смещением относительно контрольных на величины, определяемые из условия:
/j- расстояние от торца неподвижного конца плети до i-ой риски на плети;
Например, при At = 25°С расчетные риски в сечениях 1, 2, 3 и т.д. должны быть отнесены относительно контрольных рисок в сторону неподвижного конца плети на величины:
При ожидаемом удлинении плети необходимо снять или сдвинуть примыкающие к концам плети уравнительные рельсы, а при ожидаемом укорочении рельсовых плетей на стык, примыкающий к плети, устанавливаются инвентарные накладки. Освобождают плети от закрепления на шпалах, начиная от концов к середине.
4.6.5 При выполнении работ без закрытия перегона и ожидаемом удлинении плетей разрядка начинается с замены уравнительных рельсов, примыкающих к концам плетей, на рельсы заранее рассчитанной длины. Концы уравнительных рельсов соединяют с плетями типовыми инвентарными накладками с удлиненными болтовыми отверстиями. Для пропуска поезда в зазор стыка плети с уравнительным рельсом вставляют подобранный по износу вкладыш (не более одного), инвентарные накладки стягивают на конце одного рельса двумя типовыми болтами, а на конце другого рельса двумя болтами, один из которых проходит через вкладыш в месте его расположения. Размеры типовых вкладышей, типовых инвентарных накладок приведены в Правилах и технологии выполнения основных работ при текущем содержании пути.
Плети, начиная от подвижных концов, освобождают от закрепления так, чтобы обеспечить возможность укладки под рельсы парных пластин и, в тоже время, не допустить выхода подошвы рельса из реборд подкладок скрепления КБ.
При ожидаемом укорочении плетей разрядка температурных напряжений начинается с освобождения плетей от закрепления со стороны заменяемых уравнительных рельсов. Замена уравнительных рельсов производится после полного укорочения плетей.
Работами по разрядке температурных напряжений должны руководить начальник дистанции пути, начальник путевой машинной станции или их заместители.
Контроль за угоном плетей и изменениями температурного режима их работы
С момента закрепления плетей должен быть организован постоянный контроль за усилиями прижатия рельсов к основанию и за продольными подвижками плетей. На наличие угона плетей указывают следы клемм на подошве рельсов, смещение подкладок по шпалам. На наличие угона всей рельсошпальной решетки, а соответственно и плетей, указывает взбугриванис или неплотное прилегание балласта к боковым граням шпал, перекоси раскантовка шпал.
Контроль за угоном плетей осуществляется по смещению контрольных сечений рельсовой плети относительно «маячных» шпал не реже одного раза в месяц. Эти сечения отмечают поперечными полосами шириной 10 мм, наносимыми при помощи трафаретов несмываемой светлой краской: на подошву и шейку рельсов внутри колеи в створе с боковой гранью риски на подкладке подкладочных скреплений КБ65, ЖБР-65ПШМ, ЖБР-65ПШ (рисунок 4.2); в створе с риской на верхней площадке шпалы для бесподкладочных скреплений ЖБР-65, ЖБР-65Ш, W-30, СМ-1 (рисунок 4.3); в створе с полоской на головке анкера скреплений АРС-4,Пандрол-350и КПП-5 (рисунок 4.4).
На участках с загрязнением рельсовых плетей внутри колеи разрешается наносить риски с наружной стороны колеи.
Рисунок 4.2 Отметка контрольного сечения на плети и «маячной» шпале для контроля угона пути для подкладочных скреплений
Рисунок 4.3 Отметка контрольного сечения на плети и «маячной» шпале для контроля угона пути для бесподкладочных скреплений
Рисунок 4.4 Отметка контрольного сечения на плети и «маячной» шпале для контроля угона пути для анкерных скреплений
В качестве «маячной» шпалы выбирается шпала, расположенная на против пикетного столбика или километрового столба.
С учетом наличия в бесстыковом пути «дышащих» участков (подвижных концов) плетей при расположении первой (последней) «маячной» шпалы (по ходу километров) на расстоянии менее 60 м от конца плети подвижки ее относительно этой шпалы, при определении изменений длины участка плети между первой и второй «маячными» шпалами, не учитываются.
Верх концов «маячных» шпал с наружных сторон рельсовой колеи за пределами скреплений окрашивается яркой краской. «Маячная» шпала всегда должна быть хорошо подбита. При скреплениях КБ65 закладные болты на ней должны быть затянуты и установлены клеммы с укороченными ножками. При скреплениях АРС-4 типовой подклеммник должен быть заменен на подклеммник для «маячных» шпал, рисунок 4.5, а монорегулятор установлен на 3-ю позицию. При отсутствии клемм с укороченными ножками (КБ65), подклеммников для «маячных» шпал (АРС-4), клеммы на «маячных» шпалах со скреплениями КБ65, а также клеммы и монорегуляторы скреплений АРС-4 на «маячных» шпалах не устанавливаются.
Рисунок 4.5 Подклеммник АРС-4 маячный
При скреплениях ЖБР-65, ЖБР-65Ш, ЖБР-65ПШМ, ЖБР-65ПШ и СМ-1 клеммы на «маячных» шпалах переворачиваются усами вверх и жестко закрепляются, а при скреплениях W-30, Пандрол-350 и КПП-5 клеммы устанавливаются в монтажное положение и закрепляются.
Независимо от конструкции скреплений типовые подрельсовые прокладки-амортизаторы на «маячных» шпалах заменяются полиэтиленовыми или другими с низким коэффициентом трения.
Нанесение новых рисок на плети с закрашиванием или удалением старых разрешается только после снятия или перераспределения напряжений (температурных и поездных от угона плетей) с внесением записи о выполнении работ и повторном нанесении рисок в Журнал учета службы и температурного режима рельсовой плети. При выявлении закрашенных рисок на рельсовой плети и нанесения новых без проведения указанных работ плеть подлежит учету как потерявшая температуру закрепления, о чем в Журнал учета службы и температурного режима рельсовой плети вносится соответствующая запись.
Короткие плети (800 м и менее) оборудуются тремя створами, в том числе на концах (не ближе 60 м от концов) и в средней части плети. Длинные плети оборудуются створами на их концевых участках и далее через каждые 400 м. На спусках и подъемах с уклонами более 10%о, перед кривыми и в кривых радиусами 650 м и менее, на участках рекуперативного торможения, проверки тормозной системы поезда, створы устанавливаются через 200 м. Контроль за продольным перемещением плети относительно поперечных створов производится начальником участка или дорожным мастером при весенних генеральных осмотрах пути и при выполнении путевых работ с применением путевых машин.
4.2.3 При обнаружении смещений контрольных сечений относительно «маячных» шпал до 5 мм включительно необходимо проверить на участке состояние скреплений, заменить дефектные элементы, смазать резьбу болтовых скреплений, подтянуть гайки болтов, шурупы, а при скреплениях АРС-4 установить монорегулятор на четвертую позицию. В случаях, если смещения плетей наблюдаются на большей половине плети, подтягивание болтов, шурупов производится по всей ее длине.
При обнаружении смещений контрольных сечений более 5 мм контролер состояния железнодорожного пути (далее — ПК), бригадир или дорожный мастер незамедлительно информирует руководителя дистанции пути по должности не ниже заместителя начальника и диспетчера дистанции пути о месте выявленных смещений и их величине. После получения данных, техническим отделом дистанции пути незамедлительно рассчитывается изменение температуры на каждом 100-метровом участке плети в зависимости от размеров и направления смещений рисок на соседних «маячных» шпалах. При регулярных осмотрах производится наблюдение за участками плетей со смещением контрольных сечений от 5 до 10 мм. Если укорочения плети на контрольных участках не превышают 10 мм, необходимо по результатам полученных укорочений определить фактическую температуру закрепления, внести ее в Журнал учета службы и температурного режима рельсовых плетей, указать границы подвижек плети и пользоваться фактической температурой закрепления плети до восстановления ее в оптимальном режиме работы (и-г±5°С).
Если после обнаружения укорочения плети на 10 мм и более, но не свыше 20 мм (смещение рисок «внутрь» контрольного участка) ожидается повышение температуры рельсов относительно температуры закрепления плетей более чем на 15°С, то на период действия указанных температур до выполнения регулировки напряжений скорость движения поездов ограничивается до 60 км/ч.
При установлении укорочений плети на контрольных участках более 10 мм, но не свыше 20 мм, необходимо:
определить по методике, приведенной выше, изменения длин плетей на участках между «маячными» шпалами;
рассчитать фактическую температуру закрепления контрольных участков (между соседними «маячными» шпалами);
определить по таблице П.6.1 Приложения 6 допускаемое по устойчивости пути повышение температуры закрепления плетей [Aty] для рассматриваемых контрольных участков;
рассчитать по методике, приведенной в П.6.3 Приложения 6, расчетный интервал температуры закрепления плети, т.е. max t3 и min t, и сопоставить его с полученной на угоняемых участках фактической температурой закрепления плети Оз.ф).
Расчет фактической температуры закрепления плетей для схемы подвижек их относительно контрольных сечений относительно «маячных» шпал (рисунок 4.6) приведен ниже.
Рисунок 4.6 Схема определения подвижек рельсовых плетей относительно контрольных сечений на «маячных» шпалах
Оптимальная температура закрепления + 30 ± 5°С; температура закрепления плети + 32°С;
на 7-й «маячной» шпале сдвижка + 2 мм (+ при смещении в направлении роста километров), на 8-й + 6 мм, на 9-й (-7) мм, на 10-й (- 1) мм.
Отклонение температуры закрепления определяется по формуле:
Для 100-метрового участка Д/=±0,85Д/.
Для участка 8-9, длина которого укоротилась, отклонение температуры составит
т.е. фактическая температура закрепления (t3 ф) участка 8-9 составит
Так как Т.ф. выходит за нижний предел оптимальной температуры, то необходимо принять меры по введению ее в оптимальную температуру закрепления. В этом случае возможно произвести регулировку температурных напряжений, т.к. подвижки по соседним «маячным» шпалам (№7, №10)не превышают 5 мм.
В данном примере регулировка напряжений должна быть выполнена на участке 8-9 плюс по 50 метров с обеих сторон.
Если укорочения плети на контрольных участках не превышают 10 мм, необходимо по результатам полученных укорочений определить фактическую температуру закрепления, внести ее в Журнал учета службы и температурного режима рельсовых плетей, указать границы подвижек плети и пользоваться фактической температурой закрепления плети до восстановления ее в оптимальном режиме работы (tom±5°C).
Если Еф ниже нижней границы (mint3) расчетного интервала, то плети закрепляются и в декадный срок производятся работы по вводу плетей в оптимальный интервал температуры закрепления (tom±5°C). До ввода плетей в tom±5°C плети закрепляются, а скорость движения поездов ограничивается до 40 км/ч.
Какие бывают размеры пустотных плит перекрытия?
При возведении строений производственного и жилищного строительства в качестве несущих и разделяющих этажи элементов используют плиты перекрытия из железобетона.
Основным параметром их выбора является ширина и длина конструкции.
В статье рассмотрим какие стандартные размеры плит перекрытий бывают, от чего зависят параметры, почему важно правильно определить и сколько составляет средняя цена на рынке.
Понятие
Пустотелое перекрытие представляет собой железобетонную плиту со стандартной толщиной 22 см, диаметр пустот – 15,9 см. Пустоты – это продольные цилиндрические, круглые (трубчатые) полости, которые проходят поперек изделия внутри.
Главная функция пустот – снизить вес конструкции, благодаря чему удается:
Из других преимуществ использования круглопустотных перекрытия следует отметить:
Основная цель ЕМС – удешевление и упрощение процесса строительства.
Стандартные параметры многопустотных панелей
Маркировка пустотной панели перекрытия регламентируется:
Стандартные размеры жб конструкций с полостями представлены в таблице ниже.
Размеры конструкций также зависят от типов здания, перекрытия, типа пустот.
По типу здания
При возведении сооружений в жилищной сфере, чаще всего применяются облегченные плиты перекрытий. Распространенная длина – 3 и 6 метров (по ширине комнаты). Ширина конструкции может достигать 1,5 метров.
В промышленном строительстве длина перекрытий может достигать 9 метров.
По типу перекрытия
Ширина маркируется:
По виду пустот
Пустотные плиты перекрытий бывают опалубочными (ПК) и безопалубочными (ПБ). Ширина изделий имеет диапазон от 1 до 1,8 м. Стандартная толщина – 16, 22, 30 см. Длина элемента варьируется от 1,7 до 9 м.
Почему важно правильно подобрать?
Выбор правильных габаритов конструкции – важный шаг перед покупкой перекрытия. От правильности выбора зависит безопасность постройки. Если купить плиты с несущей нагрузкой меньше необходимой, конструкция просто не выдержит нагрузки и разрушится.
Средняя цена
Цена на пустотные блоки перекрытий различная, зависит от:
Средняя стоимость на пустотные перекрытия представлена в таблицах.
Цены на ПК и ПБ, высотой 22 см:
| Параметры | Средняя стоимость, руб. |
| 1780х990х220 | 3100 |
| 2080х990х220 | 3580 |
| 2580х990х220 | 4150 |
| 3180х1490х220 | 7050 |
| 3780х1190х220 | 7200 |
| 5380х990х220 | 7800 |
| 7180х1490х220 | 17350 |
Облегченные плиты перекрытия, в зависимости от габаритов, также имеют разную стоимость:
| Параметры | Средняя стоимость, руб. |
| 1580х990х160 | 2173 |
| 1780х1190х160 | 2584 |
| 1780х1490х160 | 3294 |
| 2080х1490х160 | 3812 |
| 2980х990х160 | 3257 |
Заключение
Пустотные плиты перекрытия – конструкции, которые облегчают строительство, снижают нагрузку на всю постройку. Благодаря этим качествам детали активно используются. Важное условие – правильно выбрать параметры перекрытий, чтобы строение прослужило долгие годы.
