Брус железобетонный для стрелочных переводов (1/9, 1/11, 1/6)

Рассмотрим основную на сегодняшний день опору, монтируемую на участках переключения с одной Ж/Д-ветки на другую. В фокусе внимания – брус железобетонный для стрелочных переводов: ОСТ и ГОСТ, регламентирующие его производство, эпюры и чертежи, расчеты напряжений и схемы работы, действующие нагрузки, особенности применения и эксплуатационные преимущества. Максимум информации, чтобы вы знали, какую его марку выбрать в зависимости от условий последующего использования.

Сразу отметим, что это перспективный конструктивный элемент: согласно статистике, именно ему в 70% случаев отдают предпочтение при модернизации ВСП или полном перестилании поврежденного или изношенного полотна, причем как на приемно-отправочных или малодеятельных, так и на главных линиях.

Содержание

1. Виды подрельсовых ЖБ-оснований для стрелочных переводов
2. Плитные железобетонные основания для стрелочных переводов
3. Стрелочный перевод на железобетонных брусьях: фото, конструкция, общие сведения
4. Зарубежные конструкции переводных железобетонных брусьев
5. Схемы работы брусьев на стрелочном переводе
6. Расчетные нагрузки
7. Расчет размеров для стрелочных переводов
8. Распределение нагрузки подкладками рельсовых скреплений
9. Виды переводных механизмов

Виды подрельсовых ЖБ-оснований для стрелочных переводов

Опора участка переключения должна соответствовать целому ряду требований, чтобы решать следующие задачи:

• сохранять неизменной ширину колеи – как можно дольше и при наименьших затратах на обслуживание;
  
• поддерживать стабильность расположения составляющих ВСП по отношению друг к другу – не давать элементам разъезжаться или отклоняться под действием нагрузок;
  
• воспринимать давление от колес проезжающих составов, распределять его по всей контактной поверхности, передавать на балластную подушку.
  

Для обеспечения всех вышеперечисленных целей традиционно использовались деревянные брусья, но и самые надежные из них обладают одним серьезным минусом. Даже выполненные из прочнейшей хвойной породы, они недостаточно долговечны, и да, их можно пропитывать, защищая таким образом от грибков, короедов, влаги и плесени, но механическому износу они сопротивляются сравнительно слабо.

Поэтому и в России, и в других странах постоянно велись поиски более прочных опор, в результате которых инженеры, строители и проектировщики пришли к тому, что стоит активнее использовать ЖБ-конструкции. Какие именно? Переходим к рассмотрению различных их вариантов.

Плитные железобетонные основания для стрелочных переводов

Стали первыми альтернативными решениями, дебютная партия которых была выпущена в 1961 году – для переключения типа Р50 1/11 (а после и для Р65 1/11), с подкладками К-2 и шурупно-дюбельным креплением.

Похожие новости

Железнодорожные деревянные брусья для стрелочных переводов: назначение, ГОСТ, размеры, вес

Брус деревянный пропитанный (А1, А2, А3, А4, Б1, Б2)

Шпала деревянная пропитанная тип 1, 2: срок службы, сколько весит, размер по ГОСТу

Размеры железнодорожной деревянной шпалы: длина ЖД опоры, описание, ГОСТы, ТУ

Все о железнодорожных шпалах.

Условно разделялись на 3 подгруппы по ширине: на 2,8, 3,6 и 5,1 м. Были армированы: продольно – проволокой сечением 5 мм, поперечно – стальными стержнями диаметром 10 мм. Их монтаж проводился на щебеночную подушку, состоящую из двух слоев: нижнего, уплотненного до толщины в 350 мм, из щебня фракциями до 70 мм, и верхнего – до 40-50 мм.

За 2 года по такой технологии обустроили 45 объектов: на Московской, Белорусской, Приднепровской, Донецкой, Юго-Западной Ж/Д-линиях. После чего было принято решение вести поиск более практичного варианта, которым стали железобетонные шпалы и переводные брусья.

Почему плиты в итоге не прижились? Потому что располагаемые на них металлоконструкции впоследствии оказалось слишком сложно рихтовать или выправлять – экономичных механизмов для этого так и не придумали и из-за низкой степени ремонтопригодности от них отказались.

Поэтому с начала 70-х годов для организации участков переключения пути стали производить более перспективные ЖБ-конструкции. Постепенная переориентация на них десятилетиями является важной частью технической политики РЖД. По состоянию на данный момент уже успешно эксплуатируется более 60 их тысяч, и ежегодно это количество увеличивается – за счет замены отслуживших свое и/или морально устаревших соединений.

Стрелочный перевод на железобетонных брусьях: фото, конструкция, общие сведения

• Рекомендуется выполнять их предварительно напряженными и размещать на тех же колеях, на которых уже эксплуатируются ЖБ-шпалы – для обеспечения однородности линии, повышения ее срока службы и безопасности, минимизации расходов на ее содержание.
  
• В первую очередь целесообразно монтировать их на тех отрезках пути, которые, предположительно, будут длительное время эксплуатироваться без модернизации.
  
• Элементы обустраиваемых участков переключения должны обладать унифицированными геометрическими параметрами – для беспроблемной взаимозаменяемости.
  
• Крепеж можно осуществлять при помощи шурупов или болтов – тех же, которые используются и в случае со шпалами.
  
• Между поверхностью ЖД-брусьев и подкладкой нужно разместить еще и специальные прослойки из резины или полимерного материала, призванные снизить жесткость, замедлить износ, изолировать нить от электричества.
  
• Наиболее рациональный вариант конфигурации – сварной, без стыков с накладками.
  

Укладка стрелочного перевода на железобетонных брусьях может выполняться с ответвлением как вправо, так и влево. Для этого все элементы комплекта важно расположить перпендикулярно биссектрисе основного угла, то есть веерообразно. Также важно унифицировать все используемые ЖБ-изделия: принять расстояния от конца до рабочей кромки равными и достаточными для обустройства зоны анкеровки и размещения подкладок – 500 мм окажется вполне достаточно. Подобная стандартизация упростит монтаж и уменьшит расход материала.


Длина рассматриваемых элементов в точке размещения переводного механизма должна быть увеличена – на величину, позволяющую его закрепить с помощью закладных деталей. За концом перевода – если необходимость в этом подразумевается расстоянием между осями и типом соединения – допустимо укладывать укороченные брусья, но с поперечным сечением, идентичным стандартным. Ширина также должна совпадать и обеспечивать достаточную опорную площадь для эффективного сопротивления растрескиванию, удобной подбивки, расположения подкладок. Высоту необходимо выполнять одинаковой и идущей вровень с ЖБ-шпалами.


Закладными деталями могут быть металлические шайбы (болтовое скрепление) или пластмассовые дюбели (шурупное). Возможны углубления – как по верхней поверхности изделий, так и в подрельсовых площадках, – предназначенные для размещения прослоек.


Внимание, комплект переводных брусьев для стрелочного перевода раскладки 1/9 (и любой другой тоже, например 1/6 или 1/11) должен содержать одинаково усиленные единицы, то есть ЖБ-изделия с идентичным видом, сечением, предварительным напряжением и расположением арматуры. Последняя, кстати, обязана быть выполнена с центром тяжести, не допускающим выгиб под действием предварительного напряжения. Важно, чтобы размещение стержней было согласовано с позициями закладных деталей, смещающихся при развороте подкладок по продольной оси.

Схема укладки для брусьев 1/9

Схема укладки для брусьев для 1/11

Схема укладки для брусьев для 1/6

  Учет технологических особенностей производства, транспортировки, монтажа и последующего содержания просто необходим.

Зарубежные конструкции переводных железобетонных брусьев

• Во Франции и США достаточно широко применяются стрелки, криволинейный остряк которых касательного типа. Они удобны тем, что делают участок перехода менее протяженным и позволяют составу более плавно уходить влево или вправо.
  
• На железных дорогах ГДР, ФРГ, а теперь и Германии (до сих пор) распространены жесткие сборно-рельсовые крестовины. Раньше они монтировались повсеместно, сегодня же предпочитают отдавать предпочтение другим конфигурациям – с меньшим числом деталей, а значит и с лучшей взаимосвязью элементов.
  
• На американских колеях более популярны цельнолитые крестовины, потому что они устойчивее и прочнее, проще по конструкции, а значит надежнее и долговечнее.
  

В остальном же решения сходны: на всех современных линиях востребованы стрелки с подвижным сердечником, так как они обеспечивают непрерывность нитей даже на высоких скоростях движения транспорта (200 км/ч), а по своему ресурсу в 4-5 раз превосходят аналоги. Правда, для их беспроблемной эксплуатации нужен дополнительный переводной механизм.


Теперь о том, что касается использования ЖБ-балок в смежных сферах. Достаточно специфическую конструкцию собой представляет железобетонный колесоотбойный брус. Это ограждение, применяемое на автомобильных дорогах и предназначенное для разделения потока транспорта, для защиты от схода с проезжей части, для визуального ориентира. Для максимальной заметности выкрашивается черно-белой «зеброй». В простейших случаях водитель видит, что приблизился к преграде на опасно близкое расстояние, и выполняет маневры для отдаления от нее. При авариях она не дает машине вылететь на встречную полосу и спровоцировать столкновение с другим ТС. В списке объектов для эксплуатации также находятся многоэтажные гаражи – безопасность движения в самом здании тоже необходимо обеспечивать.

Обвязка брусом железобетонных свай – совсем другая история. Во-первых, потому, что актуальна она для строительства, во-вторых, из-за того, что в большинстве случаев применяются деревянные профили, выполненные из хвойных пород. В-третьих, потому, что ЖБ-конструкции чаще представляют собой ростверк, то есть обычно арматура закрепляется в форме каркаса, заливается, застывает и превращается в надежную основу для здания. Хотя монтировать уже готовые изделия тоже допустимо, а если они уже были в употреблении и непригодны для дальнейшей эксплуатации на Ж/Д-линиях, то и вполне рационально и даже экономично, учитывая, сколько они прослужат.

Схемы работы брусьев на стрелочном переводе

В полной мере зависят от типа участка перехода, и сегодня актуальны следующие его варианты:

• Одиночный симметричный – с одинаковыми отклонениями нитей от их основного вектора на определенный угол, и чем он больше, тем короче стык (при неизменном радиусе кривой). Востребован на грузовых дворах, в сортировочных парках, на вагонных и локомотивных хозяйствах, приемно-отправочных маршрутах.
  
• Несимметричный (разносторонний) двойной – с последовательным расположением остряков, устраняющий недостатки предыдущих конструкций этой же категории (тройников), в частности, ослабление по одному из концов. Количество брусьев на стрелочном переводе 1/9 в данном случае стандартное и составляет 82 штуки.
  
• Перекрестный – с парой острых крестовин и двумя тупыми. Заменяет собой 2 обычных, направленных друг на друга, причем по длине занимает меньше места – экономия свободного пространства оборачивается сокращением горловины, а значит и улучшением условий для проезда транспорта. Востребован на крупных пассажирских станциях, а также в пунктах сортировки, ведь там они будут особенно полезны благодаря эффекту резкого уменьшения числа обратных кривых. Но так как конфигурация его сравнительно сложна, его лучше не монтировать на линиях с безостановочным пропуском поездов.
  
• Глухое пересечение на железобетонных брусьях делают тогда, когда переход с одной ветки на другую не нужен. Актуальны для всех часто используемых рельсов – для профилей Р43, Р50, Р65. Типовые варианты – с углом стыка, ровно вдвое превышающем угол крестовины – 2/6, 2/9, 2/11.
  

Если две стрелки монтируются навстречу, в месте их соединения должна быть прямая вставка, если последовательно, но по разные стороны от главной колеи, прокладку необходимо разместить между торцами первой и второй.


Более специфические конструкции тоже находят свое применение. Например, для предотвращения повреждений нитей, примыкающих к стыку, используется брус железобетонный для уравнительного стыка. 

Он компенсирует продольные деформации, возникающие вследствие негативного действия температур, и защищает элементы ВСП от взаимного смещения. Крепится при помощи шурупно-дюбельного соединения или посредством болтов. Он также актуален как для одно-, так и для двухрельсовых нитей, обладает закаленными остряками, рассчитан на колею шириной 1520 мм, выдерживает до 245 кН статической нагрузки при скорости движения поездов до 250 км/ч. Для размещения на грунтовой подушке дополняется подкладками и прокладками, изолирующими втулками и скобами для них, болтами и шпалами.

Расчетные нагрузки

Чтобы определить их, вычерчивается эпюра железобетонных брусьев – в масштабе 1 к 50 и/или 1 к 100, то есть схема, на которой указаны размеры, длины. При этом наносится раскладка: в первую очередь у стыков, под передним и задним выступом рельса, под крестовиной, у остряков.


При этом принимается что:

• ось одного ЖБ-изделия совпадает с тем участком сердечника, на котором ширина его составляет 30 мм;
  
• распределение расстояний между направляющими происходит равномерно;
  
• размещение осуществляется перпендикулярно главному вектору колеи;
  
• шаг изменения длины опорных элементов ВСП равен 250 мм;
  
• концевые части перехода выравниваются дополнительно.
  

Далее находятся расстояния для трех типичных участков – по следующим формулам:

AB = l5 – m2 + q – c;

EF = l6 + 760 x (1/N) + δ – c – q;

СД = m2 – c.

Исходя из полученных величин, графически определяется, в каком количестве должны быть пролетами набраны ЖБ-брусья весом комплекта от 36,9 до 44,2 т (в зависимости от числа штук в партии). При этом важно учитывать, что наружные выступы должны быть более 463 мм.

Расчет размеров для стрелочных переводов

Выполняется для наиболее представительных (стандартизированных) изделий, но с обязательным рассмотрением путевой решетки в целом и принимая во внимание взаимодействие соседних элементов между собой.

Считается, что вычисления производятся для балок на упругом основании, поэтому в формулы вводятся следующие постоянные величины:


С = 10 Н/см3 – коэффициент постели;

Е = 15 кН/см2 – модуль упругости.


В зонах без подбивки данные показатели могут быть несколько меньше. Уменьшение сечения или влияние пустот непременно учитывается. Горизонтальные и вертикальные силы находят местными методами, на основе осевого давления, скоростей перемещения транспорта. Проверки на трещиностойкость и прочность выполняют согласно государственным правилам расчета.

Распределение нагрузки подкладками рельсовых скреплений

В рамках полной поставки от одного завода стрелочный железобетонный брус Р65 1/9 (и другие варианты профилей и раскладки) комплектуется еще и металлическими пластинами, обеспечивающими раздельное соединение. Они располагаются между опорой и рельсом и предназначены для приема давления и равномерной передачи его по всей поверхности основания.


В процессе эксплуатации подвергаются значительным динамическим воздействиям, поэтому выполняются в строгом соответствии с целым рядом межгосударственных стандартов. Метал для их производства должен быть достаточно прочным, обладающим антикоррозионными свойствами, поддающимся термообработке. Лучшим выбором при таких требованиях сегодня считается сталь Ст4, Ст5. Правильно закрепленные, прокладки КБ, СК и других серий уменьшают излишние напряжения и вибрации, тем самым помогая продлить срок службы ВСП.

Виды переводных механизмов

Недостаточно просто закрепить на грунтовой подушке брусья железобетонные предварительно напряженные для стрелочных переводов ЖБ Р-65 610 пр проекта 2750, 2768 (или любой иной раскладки). Нужно еще и обеспечить своевременное переключение остряков с одной ветки на другую. Для этого предназначены специальные устройства, которые по способу управления могут быть двух принципиально разных видов.

Ручные стрелочные переводы

Рычаги с противовесом-балансиром; чтобы поменять их позицию с верхней на нижнюю или наоборот, представителю обслуживающего персонала нужно приложить физическое усилие.

Электрические стрелочные переводы

Оснащены приводом, работают в автоматическом режиме. Более удобны: оператор подает команду, нажимая кнопку, шибер замыкает контакты, и остряки переключаются.

Заключение

Для получения более детальных данных и приобретения опорных элементов ВСП обращайтесь в «ПроПутьСнабжение». Если нужно, мы еще подробнее расскажем, что из себя представляет, например, брус переводной железобетонный Р65 1/9 для стрелочных переводов: вес, размеры, производство, ГОСТ – обо всем этом мы предоставим самую подробную информацию в процессе оформления заказа. ЖБ-изделия этой и других раскладок, актуальных для вашего железнодорожного объекта, вы сможете купить у нас по приятным ценам.

Также читайте про деревянные шпалы для стрелочных переводов.