Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Новый железнодорожный путь на бетонном полотне

Дорожки на железной дороге или железной дороги , также известный как постоянный способ , это структура , состоящая из рельсов , крепеж , шпалы (шпалы, британский английский) и балласта (или плиты дорожки ), а также лежащий в основе земляного . Это позволяет поездам двигаться, обеспечивая надежную поверхность, по которой катятся их колеса . Для ясности его часто называют железнодорожным путем (британский английский и терминология МСЖД ) или железнодорожным путем.(преимущественно в США). Пути, на которых курсируют электропоезда или электрические трамваи , оборудованы системой электрификации, например воздушной линией электропередачи или дополнительной электрифицированной железной дорогой .

Термин « постоянная дорога» также относится к трассе в дополнение к прибрежным сооружениям, таким как заборы .

Структура [ править ]

Разрез железнодорожного пути и фундамента, показывающий слои балласта и пласта. Слои слегка наклонены, чтобы облегчить дренаж.
Иногда используется слой резинового коврика (не показан) для улучшения дренажа, а также для гашения звука и вибрации.

Традиционная путевая структура [ править ]

Несмотря на современные технические разработки, преобладающая форма железнодорожных путей во всем мире состоит из стальных рельсов с плоским дном, опирающихся на деревянные или предварительно напряженные бетонные шпалы, которые сами уложены на щебеночный балласт .

На большинстве железных дорог с интенсивным движением используются непрерывно сварные рельсы, поддерживаемые шпалами, прикрепленными к опорным плитам, которые распределяют нагрузку. Пластиковая или резиновая прокладка обычно помещается между рельсом и анкерной пластиной, где используются бетонные шпалы. Рельс обычно крепится к шпале с помощью упругих креплений, хотя в Северной Америке широко используются обрезные шипы . На протяжении большей части 20-го века на железнодорожных путях использовались шпалы из древесины хвойных пород и сочлененные рельсы, и значительная часть этого типа пути остается на второстепенных и третичных маршрутах. Рельсы, как правило, имели плоскую нижнюю секцию, прикрепленную к шпалам с помощью собачьих шипов через плоскую стяжную пластину в Северной Америке и Австралии, и, как правило, секции с выступом, которые переносились в чугунных стульях в британской и ирландской практике. ВЖелезные дороги Лондона, Мидленда и Шотландии первыми перешли на рельсы с плоским дном, и предполагаемое преимущество рельсов с упорным наконечником - то, что рельс можно перевернуть и повторно использовать, когда верхняя поверхность изношена, - оказалось неосуществимым на практике, поскольку нижняя сторона обычно была испорчена раздражением от стульев.

Сначала использовались сочлененные рельсы, потому что современные технологии не предлагали альтернативы. Однако внутренняя слабость в сопротивлении вертикальной нагрузке приводит к тому, что балласт становится вдавленным, и для предотвращения неприемлемых геометрических дефектов на стыках возникает большая нагрузка по техническому обслуживанию. Шарниры также необходимо было смазать, а износ сопрягаемых поверхностей накладок (шарнирной планки) необходимо было устранить с помощью прокладок. По этой причине сочлененные пути не подходят для интенсивно эксплуатируемых железных дорог с финансовой точки зрения.

Деревянные шпалы состоят из многих доступных пород древесины и часто обрабатываются креозотом , хромированным арсенатом меди или другими консервантами для древесины. Предварительно напряженные бетонные шпалы часто используются там, где мало древесины и где тоннаж или скорость высоки. В некоторых приложениях используется сталь.

Балластом трек принято щебень, и цель этого заключается в поддержке шпал и позволить некоторую корректировку их положения, позволяя при этом свободный дренаж.

  • изображения структуры дорожек
  • традиционный железнодорожный путь (показан балласт, часть шпалы и механизмы крепления)

  • Трек Сингапура LRT

  • Безбалластная высокоскоростная трасса в Китае

Безбалластный путь [ править ]

Недостатком традиционных путевых конструкций является высокая потребность в техническом обслуживании, особенно в наплавке (трамбовке) и футеровке для восстановления желаемой геометрии пути и плавности движения транспортного средства. Слабость земляного полотна и недостатки дренажа также приводят к большим расходам на техническое обслуживание. Преодолеть это можно, используя безбалластный путь. В своей простейшей форме это представляет собой сплошную бетонную плиту (например, строение шоссе) с рельсами, опирающимися непосредственно на ее верхнюю поверхность (с помощью упругой подушки).

Существует ряд запатентованных систем, и их разновидности включают сплошную железобетонную плиту или, альтернативно, использование сборных предварительно напряженных бетонных блоков, уложенных на базовый слой. Было предложено много изменений дизайна.

Однако безбалластный путь имеет высокую начальную стоимость, и в случае существующих железных дорог модернизация до такой степени требует закрытия маршрута на длительный период. Стоимость его полного срока службы может быть ниже из-за сокращения затрат на техническое обслуживание. Безбалластные пути обычно рассматриваются для новых маршрутов с очень высокой скоростью или очень высокой нагрузкой, на коротких участках, требующих дополнительной прочности (например, железнодорожные станции), или для локальной замены там, где возникают исключительные трудности с обслуживанием, например, в туннелях. Большинство линий скоростного транспорта и метро на резиновых шинах используют безбалластные пути. [1]

Непрерывный путь с продольной опорой [ править ]

Схема поперечного сечения рельсов лестничного типа 1830-х годов, использовавшихся на железной дороге Лидс и Селби
Лестничный путь на станции Синагава , Токио, Япония

Ранние железные дороги (около 1840-х гг.) Экспериментировали с непрерывными несущими рельсовыми путями, в которых рельсы поддерживались по всей длине, с примерами, включая срубную дорогу Брунеля на Великой Западной железной дороге , а также использование на железных дорогах Ньюкасла и Норт-Шилдс , [2] на Ланкаширско-Йоркширской железной дороге по проекту Джона Хокшоу и в других местах. [3] Конструкции с неразрезными подшипниками также продвигались другими инженерами. [4] Система была испытана на железной дороге Балтимора и Огайо в 1840-х годах, но оказалось, что ее обслуживание дороже, чем рельсы с поперечными шпалами.. [5]

Этот тип путей до сих пор существует на некоторых мостах Network Rail, где деревянные сваи называются путевыми балками или продольными балками. Обычно скорость по таким конструкциям невысока. [6]

Более поздние приложения непрерывно поддерживаемой дорожки включают в себя Balfour Beatty «с„встроенный сляба трек“, который использует закругленный прямоугольный профиль рельса (BB14072) , встроенный в slipformed (или предварительно литой) бетонного основания (2000 - е годы развитие). [7] [8] «Встроенная рельсовая конструкция», используемая в Нидерландах с 1976 года, первоначально использовала обычный рельс UIC 54, залитый в бетон, а позже был разработан (конец 1990-х годов) для использования рельсового профиля SA42 в форме «гриба»; Также была разработана версия для легкорельсового транспорта с использованием рельса, поддерживаемого в стальном желобе, заполненном асфальтобетоном (2002 г.). [9]

Современную лестничную дорожку можно считать развитием насыпной дороги. В трапеции используются шпалы, выровненные в том же направлении, что и рельсы, с ограничивающими поперечинами ступеньками ширины колеи. Существуют как балластные, так и безбалластные типы.

Железная дорога [ править ]

Поперечные сечения рельса с плоским дном , который может опираться непосредственно на шпалы, и рельса с упором, который сидит в кресле (не показано)

В современном пути обычно используется горячекатаный стальной прокат с профилем асимметричного двутавра округлой формы . [10] В отличие от некоторых других применений чугуна и стали , железнодорожные рельсы подвержены очень высоким нагрузкам и должны быть изготовлены из высококачественной легированной стали. Потребовалось много десятилетий, чтобы улучшить качество материалов, включая переход от чугуна к стали. Чем прочнее рельсы и остальная часть пути, тем тяжелее и быстрее поезда могут перевозить поезда.

Другие профили рельсов включают: рельс с упором ; желобчатый рельс ; « рельс с плоским дном » (рельс Vignoles или фланцевый Т-рельс); мостовой рельс (перевернутая U-образная форма используется в насыпной дороге ); и рельс Барлоу (перевернутая буква V).

На железных дорогах Северной Америки до середины и конца 20-го века использовались рельсы длиной 39 футов (12 м), поэтому их можно было перевозить в полувагонах ( полувагонах ), часто длиной 40 футов (12 м); по мере увеличения размеров гондол росла и длина рельсов.

Согласно « Железнодорожному вестнику», на запланированной, но отмененной 150-километровой железнодорожной линии для железного рудника Баффинланд на Баффиновом острове для изготовления рельсов использовались бы более старые сплавы углеродистой стали , а не более современные сплавы с более высокими эксплуатационными характеристиками, потому что современные легкосплавные рельсы может стать хрупким при очень низких температурах. [11]

Деревянные перила [ править ]

Самые ранние рельсы были деревянными, которые быстро изнашивались. Твердая древесина, такая как ярра и карри, была лучше мягкой древесины, такой как ель . Продольные шпалы, такие как грунтовая дорога Брунеля, увенчаны железными или стальными рельсами, которые легче, чем они могли бы быть в противном случае, из-за поддержки шпал.

Ранние североамериканские железные дороги использовали железо поверх деревянных рельсов в качестве меры экономии, но отказались от этого метода строительства после того, как железо расшаталось, начало скручиваться и упало в пол вагонов. Железные перила, проходящие через пол вагонов, ранние железнодорожники стали называть «змеиными головами». [12] [13]

Классификация рельсов (вес) [ править ]

Рельс сортируется по весу по стандартной длине. Более тяжелый рельс может выдерживать большие нагрузки на ось и более высокие скорости поезда без повреждений, чем более легкий рельс, но с большей стоимостью. В Северной Америке и Соединенном Королевстве рельс сортируется по его линейной плотности в фунтах на ярд (обычно обозначается как фунт или фунт ), поэтому 130-фунтовый рельс будет весить 130 фунтов / ярд (64 кг / м). Обычный диапазон составляет от 115 до 141 фунт / ярд (от 57 до 70 кг / м). В Европе рельсы оцениваются в килограммах на метр, и обычно их диапазон составляет от 40 до 60 кг / м (от 81 до 121 фунт / ярд). Самый тяжелый рельс, производившийся серийно, составлял 155 фунтов на ярд (77 кг / м) и катался для Пенсильванской железной дороги.. Соединенное Королевство находится в процессе перехода от имперских к метрическим рейтингам железнодорожного транспорта. [14]

Длина рельсов [ править ]

Рельсы, используемые на рельсовом транспорте , производятся отрезками фиксированной длины. Рельсы изготавливаются по возможности большей длины , так как стыки между рельсами являются источником слабости. На протяжении всей истории производства рельсов длина увеличивалась по мере совершенствования производственных процессов.

Хронология [ править ]

Ниже приведены длины отдельных секций, произведенных на сталеплавильных заводах без термитной сварки . Более короткие рельсы можно сваривать контактной стыковой сваркой , но рельсы следующей длины не свариваются.

  • (1762) 3 фута (0,91 м) различных трамвайных путей Рейнольдса [15]
  • (1767) 6 футов (1,83 м) различных трамвайных путей Джессопа и Аутрама [16]
  • (1825) 15 футов (4,57 м) Stockton and Darlington Railway 5,6 фунтов / ярд (2,78 кг / м)
  • (1830) 15 футов (4,57 м) Ливерпуль и Манчестер Железная дорога
    • рельсы для рыбного живота плотностью 35 фунтов / ярд (17,4 кг / м), уложенные в основном на каменные блоки.
  • (1831 г.) длиной 15 футов (4,6 м) и весом 36 фунтов на ярд (17,9 кг / м) в Филадельфии впервые в США использовали Т-образный рельс с фланцами.
  • (1880) 39 футов (11,89 м) Соединенные Штаты для 40-футовых (12,19 м) длинных гондольных вагонов
  • (1950) 60 футов (18,29 м) British Rail
  • (1900) 71 фут (21,6 м) - рельсовые весы для металлургических заводов ( безменные весы ) [17]
  • (1940-е) 78 футов (23,77 м) - двойной 39 футов США [18]
  • (1953) 45 футов (13,72 м) Австралия [19]

Сварка рельсов на более длинные рельсы была впервые введена примерно в 1893 году, что сделало поездку на поезде тише и безопаснее. С введением термитной сварки после 1899 года процесс стал менее трудоемким и повсеместным. [20]

  • (1895) Ганс Гольдшмидт разработал экзотермическую сварку.
  • (1899) Essen Трамваи становится первой железной дороги для использования термитной сварки; также подходят для рельсовых цепей .
  • (1904) Джордж Пеллиссер сварил железную дорогу на Холиок-стрит , первым применив этот процесс в Америке.
  • (1935) Чарльз Кэдвелл разрабатывает экзотермическую сварку цветных металлов.
  • (1950) 240 футов (73,2 м) сварной - (4 x 60 футов или 18,3 метра) [21]

Современные технологии производства позволяют изготавливать более длинные несварные сегменты.

  • (2011) 120 метров (393,7 футов) Voestalpine , [22]
  • (2011) 121 метр (397,0 футов) Джиндал [23]
  • (2013) 108 метров (354,3 фута) Tata Steel Europe [24]

Множественные [ править ]

Более новые более длинные рельсы, как правило, изготавливаются как простые копии более старых более коротких рельсов, поэтому старые рельсы можно заменить без резки. Потребуется некоторая подрезка, так как рельсы должны быть немного длиннее снаружи крутых поворотов по сравнению с рельсами внутри.

Boltholes [ править ]

Рельсы могут поставляться с предварительно просверленными отверстиями под болты для накладок или без них, где они будут привариваться. Обычно на каждом конце есть два или три отверстия для болтов.

Соединение рельсов [ править ]

Рельсы производятся фиксированной длины и должны соединяться встык, чтобы образовалась непрерывная поверхность, по которой могут двигаться поезда. Традиционный метод соединения рельсов заключается в их соединении болтами с помощью металлических накладок (соединительных стержней в США), в результате чего получается сочлененный гусеничный ход . Для более современного использования, особенно там, где требуются более высокие скорости, отрезки рельса могут быть сварены вместе, чтобы образовать непрерывный сварной рельс (CWR).

Сочлененный трек [ править ]

Соединение рельсов на 6-болтовом соединении основной магистрали на участке рельса 155 фунтов / ярд (76,9 кг / м). Обратите внимание на переменную ориентацию головок болтов, чтобы предотвратить полное разъединение соединения в случае удара колесом во время схода с рельсов.

Сочлененный рельсовый путь изготавливается из рельсов, обычно длиной около 20 м (66 футов) (в Великобритании) и 39 или 78 футов (12 или 24 м) в длину (в Северной Америке), скрепленных болтами с помощью перфорированных стальных пластин, известных как накладные пластины. (Великобритания) или шарнирные стержни (Северная Америка).

Накладки обычно имеют длину 600 мм (2 фута), используются парами по обе стороны от концов рельсов и скрепляются вместе болтами (обычно четыре, но иногда шесть болтов на соединение). Болты имеют переменную ориентацию, поэтому в случае схода с рельсов и удара фланца колеса о шарнир только некоторые из болтов будут срезаны, что снижает вероятность перекоса рельсов друг с другом и усугубляет сход с рельсов. Этот метод не применяется повсеместно; Согласно европейской практике все головки болтов располагаются с одной стороны рельса.

Между концами рельсов намеренно оставляют небольшие зазоры, которые служат компенсационными швами , чтобы рельсы могли расширяться в жаркую погоду. Европейская практика заключалась в том, чтобы стыки рельсов на обоих рельсах прилегали друг к другу, в то время как в Северной Америке они располагались в шахматном порядке. Из-за этих небольших зазоров, когда поезда проходят по сочлененным путям, они издают щелкающий звук. Если не поддерживать в хорошем состоянии, сочлененный путь не будет иметь ходовых качеств сварного рельса и менее желателен для высокоскоростных поездов . Тем не менее, сочлененный путь все еще используется во многих странах на линиях с более низкой скоростью и подъездных путях , и широко используется в более бедных странах из-за более низкой стоимости строительства и более простого оборудования, необходимого для его установки и обслуживания.

Основной проблемой сочлененного пути является растрескивание вокруг отверстий под болты, что может привести к поломке головки рельса (беговой поверхности). Это стало причиной крушения железной дороги Hither Green, из-за которой British Railways начала преобразовывать большую часть своих путей в непрерывные сварные рельсы.

Изолированные стыки [ править ]

Если рельсовые цепи используются для целей сигнализации , требуются изолированные блочные соединения. Они усугубляют слабые места обычных суставов. Специально выполненные клеевые швы, где все щели заполнены эпоксидной смолой , снова повышают прочность.

В качестве альтернативы изолированному стыку можно использовать рельсовые цепи звуковой частоты с использованием настроенной петли, образованной примерно на 20 м (66 футов) от рельса, как часть схемы блокировки. Некоторые изолированные стыки неизбежны в пределах стрелочных переводов.

Другой альтернативой является счетчик осей , который может уменьшить количество рельсовых цепей и, следовательно, количество требуемых изолированных стыков рельсов.

Непрерывный сварной рельс [ править ]

Сварной стык рельсов
Разрыв на Вавилонском филиале железной дороги Лонг-Айленда ремонтируется с помощью пылающей веревки, чтобы расширить рельс до точки, где его можно будет соединить

Большинство современных железных дорог используют непрерывные сварные рельсы (CWR), иногда называемые ленточными рельсами . В этой форме рельсов рельсы свариваются друг с другом стыковой сваркой оплавлением для образования одного непрерывного рельса, длина которого может составлять несколько километров. Из-за небольшого количества сочленений гусеница этой формы очень прочна, обеспечивает плавность хода и требует меньшего обслуживания; поезда могут двигаться на нем с большей скоростью и с меньшим трением. Сварные рельсы прокладывать дороже, чем сочлененные рельсы, но затраты на их обслуживание намного ниже. Первый сварной путь был использован в Германии в 1924 году [25] и стал обычным на магистральных линиях с 1950-х годов.

Предпочтительный процесс стыковой сварки оплавлением включает в себя автоматизированную гусеничную машину, пропускающую сильный электрический ток через соприкасающиеся концы двух несоединенных рельсов. Концы становятся белыми из-за электрического сопротивления и затем сжимаются, образуя прочный сварной шов. Термитная сварка используется для ремонта или соединения существующих сегментов CWR. Это ручной процесс, требующий наличия реакционного тигля и формы для содержания расплавленного железа.

Североамериканская практика сварить 1 / 4 мили (400 м) длинные отрезки рельса на железнодорожном объекте и загрузить его на специальном поезде , чтобы нести его к месту работы. Этот поезд предназначен для перевозки многих сегментов рельса, которые размещены так, чтобы они могли соскользнуть со своих стоек в заднюю часть поезда и быть прикреплены к шпалам в непрерывном режиме. [26]

Если рельсы не закреплены, они удлиняются в жаркую погоду и сжимаются в холодную погоду. Чтобы обеспечить это ограничение, рельс не может двигаться относительно шпалы с помощью зажимов или анкеров. Необходимо уделять внимание эффективному уплотнению балласта, в том числе под шпалами, между ними и на концах шпал, чтобы шпалы не могли двигаться. Анкеры чаще используются для деревянных шпал, тогда как большинство бетонных или стальных шпал крепятся к рельсу с помощью специальных зажимов, которые препятствуют продольному перемещению рельса. Теоретических ограничений на длину сварного рельса нет. Однако, если продольная и поперечная фиксация недостаточна, гусеница может искривиться в жаркую погоду и вызвать сход с рельсов. Деформация из-за теплового расширения известна в Северной Америке как солнечный изгиб., и в других местах как коробление. В экстремально жаркую погоду требуются специальные инспекции для контроля участков пути, которые считаются проблемными. В Северной Америке экстремальные температурные условия вызывают медленные команды, позволяющие экипажам отреагировать на коробление или «солнечные перегибы», если они возникнут. [27]

После укладки новых сегментов рельса или замены дефектных рельсов (вварки) рельсы могут быть искусственно нагружены, если температура рельса во время укладки ниже желаемой. Процесс нагружения включает либо нагревание рельсов, вызывающее их расширение [28], либо растяжение рельсов с помощью гидравлического оборудования. Затем они прикрепляются (пристегиваются) к шпалам в развернутом виде. Этот процесс гарантирует, что рельс не будет расширяться в дальнейшем в жаркую погоду. В холодную погоду рельсы пытаются сжаться, но из-за того, что они прочно закреплены, они не могут этого сделать. Фактически, напряженные рельсы немного похожи на кусок растянутой резинки.надежно закреплен. В очень холодную погоду рельсы нагреваются, чтобы не допустить «разрыва». [29]

CWR укладывается (включая крепление) при температуре примерно посередине между крайними значениями, наблюдаемыми в этом месте. (Это известно как «нейтральная температура рельсов».) Эта процедура установки предназначена для предотвращения прогиба рельсов в летнюю жару или разрыва рельсов в холодную зимнюю погоду. В Северной Америке, поскольку сломанные рельсы (известные как отрыв ) обычно обнаруживаются при прерывании тока в системе сигнализации, они рассматриваются как меньшая потенциальная опасность, чем необнаруженные тепловые перегибы.

Компенсатор на главной линии Корнуолла , Англия

В непрерывном сварном рельсе при необходимости используются стыки, обычно для зазоров сигнальной цепи. Вместо стыка, который проходит прямо через рельс, два конца рельса иногда срезают под углом, чтобы обеспечить более плавный переход. В крайних случаях, например, в конце длинных мостов, переключатель сапуна (называемый в Северной Америке и Великобритании компенсатором ) обеспечивает плавный ход колес, позволяя концу одного рельса расширяться относительно следующего рельса. .

Спящие [ править ]

Шпала (шпала) - это объект прямоугольной формы, на котором опираются и фиксируются рельсы. Шпалы выполняют две основные функции: передавать нагрузки с рельсов на балласт пути и землю под ними и удерживать рельсы на правильной ширине друг от друга (для поддержания ширины колеи ). Обычно их укладывают поперек рельсов.

Крепление рельсов к шпалам [ править ]

Существуют различные способы крепления поручня к спальному месту. Исторически шипы уступили место чугунным стульям, прикрепленным к спальному месту, в последнее время пружины (такие как зажимы Pandrol ) используются для фиксации поручня к спальному креслу.

Переносной трек [ править ]

Путь строительства Панамского канала

Иногда рельсовые пути проектируются так, чтобы их можно было переносить и перемещать с одного места на другое по мере необходимости. Во время строительства Панамского канала рельсы были перемещены вокруг земляных работ. Ширина колеи составляла 5 футов ( 1524 мм ), а подвижный состав - в натуральную величину. Переносные гусеницы часто используются в карьерах. В 1880 году в Нью-Йорке секции тяжелой переносной гусеницы (наряду со многими другими импровизированными технологиями) помогли в эпическом перемещении древнего обелиска в Центральном парке на его окончательное место из дока, где он был выгружен с грузового корабля SS Dessoug .

У тростниковых железных дорог часто были постоянные пути для основных линий, а переносные пути обслуживали сами тростниковые поля. Эти рельсы были узкоколейными (например, 2 фута ( 610 мм )), а переносные рельсы были прямыми, кривыми и стрелочными, как на модельной железной дороге. [30]

Дековиль был источником многих переносных рельсовых путей, которые также использовались в военных целях.Постоянный путь так называемый , потому что временный путь дорожка часто используется в строительстве этого постоянного пути.

Макет [ править ]

Геометрия путей является трехмерной по своей природе, но стандарты, которые выражают ограничения скорости и другие правила в таких областях, как ширина колеи, выравнивание, высота, кривизна и поверхность пути, обычно выражаются в двух отдельных схемах для горизонтальной и вертикальной .

Горизонтальная схема - это расположение дорожек на горизонтальной плоскости . Это включает в себя компоновку трех основных типов дорожек: касательную (прямую), криволинейную дорожку и кривую перехода дорожки (также называемую переходной спиралью или спиралью ), которая соединяет касательную и криволинейную дорожку.

Вертикальная компоновка - это компоновка дорожек на вертикальной плоскости, включая такие понятия, как поперечный уровень, наклон и градиент . [31] [32]

Разъезд представляет собой железнодорожные пути, кроме сайдинга , который является вспомогательным по отношению к основной трассе. Это слово также используется как глагол (без объекта) для обозначения движения поездов и железнодорожных вагонов с главного пути на запасной путь, а в просторечии - для обозначения отвлечения внимания помимо основного предмета. [33] Боковые пути используются железными дорогами для упорядочивания и организации движения железнодорожного транспорта.

Датчик [ править ]

Измерение ширины колеи

На заре развития железной дороги в разных системах были значительные различия в ширине колеи. Сегодня 54,8% мировых железных дорог используют колею 1435 мм ( 4 фута 8 дюймов).  12  дюйма), известный какстандартныйилимеждународный калибр. [34] [35] Калибры шире стандартной, называютсяширокой калибровкой; более узкая,узкая колея. Некоторые участки пути имеютдвойную колею, с тремя (а иногда и четырьмя) параллельными рельсами вместо обычных двух, чтобы поезда двух разных колеи могли использовать одну и ту же колею. [36]

Датчик может безопасно изменяться в пределах диапазона. Например, стандарты федеральной безопасности США позволяют стандартной колеи варьируется в пределах от 4 футов 8 в (1420 мм) до 4 футов 9 1 / 2   в (1460 мм) для работы до 60 миль в час (97 км / ч).

Техническое обслуживание [ править ]

Примерно в 1917 году американская секционная банда ( танцоры-ганди ) отвечала за обслуживание определенного участка железной дороги. Один мужчина держит подкладочную планку (ганди), в то время как другие используют рельсовые щипцы для установки рельса.

Чтобы путь оставался в хорошем состоянии, его необходимо регулярно обслуживать, особенно когда речь идет о высокоскоростных поездах. Неадекватное техническое обслуживание может привести к наложению «медленного порядка» (североамериканская терминология или временное ограничение скорости в Соединенном Королевстве) во избежание несчастных случаев (см. « Медленная зона» ). Когда-то обслуживание путей было тяжелым ручным трудом , требующим бригад рабочих или путевых машин (США: ганди-танцоры ; Великобритания: гусеницы ; Австралия: гусеницы), которые использовали подкладочные стержни для исправления неровностей в горизонтальном выравнивании (линии) пути, и трамбовка и домкраты для исправления вертикальных неровностей (поверхности). В настоящее время техническое обслуживание осуществляется с помощью различных специализированных машин.

Масленки для фланцев смазывают фланцы колес для уменьшения износа рельсов на крутых поворотах, Мидделбург, Мпумаланга , Южная Африка

Поверхность головки каждого из двух рельсов может поддерживаться шлифовальным станком .

Общие работы по техническому обслуживанию включают замену шпал, смазку и регулировку переключателей , затяжку незакрепленных компонентов гусеницы, а также покрытие и покрытие гусеницы, чтобы прямые участки оставались прямыми, а повороты оставались в пределах технического обслуживания. Процесс замены шпал и рельсов можно автоматизировать с помощью поезда обновления пути .

Опрыскивание балласта гербицидом для предотвращения прорастания сорняков и перераспределение балласта обычно выполняется с помощью специальной системы уничтожения сорняков.

Со временем балласт раздавливается или перемещается под весом проезжающих по нему поездов, что периодически требует выравнивания («утрамбовки») и, в конечном итоге, очистки или замены. Если этого не сделать, гусеницы могут стать неровными, что приведет к раскачиванию, неровной езде и возможному сходу с рельсов. Альтернативой трамбовке является поднятие рельсов и шпал и повторная установка под ними балласта. Для этого используются специальные поезда « камнедробилки ».

При контроле рельсов используются методы неразрушающего контроля для обнаружения внутренних дефектов в рельсах. Для этого используются специально оборудованные грузовики HiRail, автомобили для проверки или, в некоторых случаях, портативные устройства для проверки.

Рельсы необходимо заменить до того, как профиль головки рельсов изнашивается до такой степени, что это может вызвать сход с рельсов. Изношенные магистральный рельсы обычно имеют достаточный оставшийся срок службы , которые будут использоваться на линии ответвления , сайдинг или заглушки впоследствии и «каскадные» для этих приложений.

Условия окружающей среды вдоль железнодорожного пути создают уникальную железнодорожную экосистему . Это особенно верно в Соединенном Королевстве, где паровозы используются только в специальных службах, а растительность не была обрезана так тщательно. Это создает опасность пожара в продолжительную сухую погоду.

В Великобритании , то налог используются ремонтной дорожка экипажей идти к месту работы, а также безопасное место , чтобы стоять , когда поезд проходит. Это помогает при выполнении мелких работ, когда необходимо поддерживать движение поездов, поскольку не требуется высокопрочный рельс или транспортное средство, блокирующее линию, чтобы транспортировать бригаду к месту.

  • Обслуживание путевого оборудования в Италии

  • Обновление трека поезд в Пенсильвании

Кровать и фундамент [ править ]

Трасса Intercity-Express , Германия
На этой японской высокоскоростной линии были добавлены маты для стабилизации балласта.

Железнодорожные пути обычно укладываются на основание из каменного балласта или полотна пути , которое, в свою очередь, поддерживается подготовленными земляными работами, известными как формирование пути. Пласт состоит из земляного полотна и слоя песка или каменной пыли (часто зажатого в непроницаемом пластике), известного как покров, который ограничивает восходящую миграцию влажной глины или ила. Также могут быть слои водонепроницаемой ткани для предотвращения проникновения воды в земляное полотно. Путь и балласт образуют постоянный путь . Фундамент может относиться к балласту и пласту, то есть ко всем искусственным сооружениям ниже путей.

Некоторые железные дороги используют асфальтовое покрытие под балластом, чтобы грязь и влага не попали в балласт и не испортили его. Свежий асфальт также служит для стабилизации балласта, поэтому он не так легко перемещается. [37]

Дополнительные меры требуются там, где путь прокладывается над вечной мерзлотой , например, на железной дороге Цинцзан в Тибете . Например, поперечные трубы через земляное полотно позволяют холодному воздуху проникать в пласт и предотвращают его плавление.

Слои земляного полотна слегка наклонены в одну сторону для облегчения отвода воды. Можно вставить резиновые листы, чтобы облегчить дренаж, а также защитить железные мосты от ржавчины.

Историческое развитие [ править ]

Технология рельсовых путей развивалась в течение длительного периода, начиная с примитивных деревянных рельсов в шахтах 17 века.


См. Также [ править ]

  • Степень кривизны
  • Разница между железнодорожными и трамвайными рельсами
  • Экзотермическая сварка
  • Глоссарий железнодорожной терминологии
    (включая американские / британские и другие
    региональные / национальные различия)
  • Минимальный радиус поворота железной дороги
  • Монорельс
  • Постоянный путь (история)
  • Железнодорожная эстакада
  • Железнодорожный профиль
  • Роликовый путь , часть пути метро на резиновых шинах [38]
  • Метро на резиновых шинах
  • Уличный бег
  • Земляное полотно
  • Пластина для галстука
  • Строительство пути TGV
  • Трамвай (промышленный)
  • Трамвайный путь

Ссылки [ править ]

  1. ^ Отображение части трека
  2. Morris, Ellwood (1841), «На чугунных рельсах для железных дорог» , American Railroad Journal и Mechanic's Magazine , 13 (7 новых серий): 270–277, 298–304
  3. ^ Хокшоу, Дж. (1849). "Описание постоянного пути через Ланкашир и Йоркшир, Манчестер и Саутпорт, а также железные дороги Шеффилда, Барнсли и Уэйкфилда" . Протокол заседания . 8 (1849): 261–262. DOI : 10.1680 / imotp.1849.24189 .
  4. Перейти ↑ Reynolds, J. (1838). «О принципе и строительстве железных дорог непрерывного действия (включая лист)» . Сделки ICE . 2 : 73–86. DOI : 10.1680 / itrcs.1838.24387 .
  5. ^ «Одиннадцатый годовой отчет (1848)» , Годовой отчет (ы) Филадельфийской, Уилмингтонской и Балтиморской железнодорожной компании , 4 , стр. 17–20, 1842 г.
  6. ^ "Waybeams в KEB, Ньюкасл , медиацентр Network Rail ", последнее обращение 21 января 2020 г.
  7. ^ 2.3.3 Проектирование и производство компонентов рельсового пути для перекрытий (PDF) , Innotrack, 12 июня 2008 г.
  8. «Испытание дорожек из плит» , www.railwaygazette.com , 1 октября 2002 г.
  9. ^ Esveld, Coenraad (2003), "Последние достижения в области перекрытия дорожки" (PDF) , Европейский железнодорожный Обзор (2): 84-5
  10. ^ Металлургической История Railmaking Слее, David E. австралийской истории железных дорог , февраль, 2004 pp43-56
  11. Кэролайн Фицпатрик (24 июля 2008 г.). «Тяжелые перевозки на крайнем севере» . Железнодорожный вестник . Архивировано 1 мая 2009 года . Проверено 10 августа 2008 года . Рельсы из стали премиум-класса не будут использоваться, поскольку этот материал имеет повышенную вероятность разрушения при очень низких температурах. Предпочтительна обычная углеродистая сталь, при этом очень важна чистота стали. Для этого проекта наиболее подходящим вариантом будет низколегированный рельс со стандартной прочностью и твердостью по Бринеллю в диапазоне 300.
  12. ^ " " Змеиные головы "задержали раннее движение" . Syracuse Herald-Journal . Сиракузы, штат Нью-Йорк. 20 марта 1939 г. с. 77 - через Newspapers.com.
  13. ^ "Змееголовы на довоенных железных дорогах" . Фредерик Джексон Тернер Овердрайв . 6 февраля 2012 г.
  14. ^ «Метрика в других странах - Метрическая ассоциация США» . usma.org . Дата обращения 1 октября 2019 .
  15. ^ Рейнольдс
  16. Джессоп и Аутрам
  17. ^ "Большие весы" . Австралийский городской и деревенский журнал (Новый Южный Уэльс: 1870–1907) . Новый Южный Уэльс. 4 августа 1900 г. с. 19 . Проверено 8 октября 2011 г. - через Национальную библиотеку Австралии.
  18. ^ МакГонигал, Роберт (1 мая 2014 г.). «Рельс» . Азбука железной дороги . Поезда . Проверено 10 сентября 2014 года .
  19. ^ "Обзоры нового железнодорожного сообщения" . Рекламодатель . Аделаида, SA. 17 июня 1953 г. с. 5 . Проверено 3 октября 2012 г. - через Национальную библиотеку Австралии.
  20. ^ "Thermit®" . Evonik Industries . Evonik Industries AG.
  21. ^ "Открытие линии S.-E. Wide Gauge" . Рекламодатель . Аделаида, SA. 2 февраля 1950 г. с. 1 . Проверено 8 декабря 2011 г. - через Национальную библиотеку Австралии.
  22. ^ "Сверхдлинные рельсы" . voestalpine . voestalpine AG . Проверено 10 сентября 2014 года .
  23. ^ "Рельсы" . Jindal Steel & Power Ltd . Проверено 10 сентября 2014 года .
  24. ^ "Tata Steel открывает во Франции завод по термообработке 108-метрового железнодорожного рельса" . Международная организация памяти формы и сверхупругих технологий (SMST). ASM International. 30 октября 2014 . Проверено 10 сентября 2014 года .
  25. CP Lonsdale (сентябрь 1999 г.). «Сварка термитных рельсов: история, технологические разработки, современные методы и перспективы на 21 век» (PDF) . Материалы ежегодных конференций AREMA 1999 . Американская Железнодорожная техника и обслуживание проезда Ассоциация . п. 2 . Проверено 6 июля 2008 года .
  26. ^ "Сварные рельсовые поезда, Фотоархив CRHS Conrail" . conrailphotos.thecrhs.org .
  27. ^ Брузек, Радим; Трозино, Майкл; Крейзель, Леопольд; Аль-Назер, Лейт (2015). «Приближение температуры рельсов и оптимальные методы порядка замедления нагрева» . 2015 Объединенная конференция Rail . стр. V001T04A002. DOI : 10.1115 / JRC2015-5720 . ISBN 978-0-7918-5645-1.
  28. ^ «Непрерывный сварной рельс» . Дед Сез: Дедушкин инженерный отдел железнодорожного транспорта . Архивировано из оригинального 18 февраля 2006 года . Проверено 12 июня 2006 года .
  29. Холдер, Сара (30 января 2018 г.). «В случае полярного вихря загорятся железнодорожные пути в Чикаго» . CityLab . Атлантические СМИ . Проверено 30 января 2019 .
  30. ^ Узкоколейная Down Under журнал, январь 2010, стр. 20.
  31. ^ PART 1025 Геометрия трека (Выпуск 2 - 07/10/08 ред.). Департамент планирования транспорта и инфраструктуры - правительство Южной Австралии. 2008 г.
  32. ^ Руководство по стандартам дорожек - Раздел 8: Геометрия дорожек (PDF) . Railtrack PLC. Декабрь 1998 . Проверено 13 ноября 2012 года .
  33. ^ Dictionary.com
  34. ^ "Двухколейные (1435-1520 мм) железнодорожные пути на границе Венгрии и Украины - Изобретая Европу" . www.inventingeurope.eu . Дата обращения 1 октября 2019 .
  35. ^ ChartsBin. "Ширина железнодорожных путей по странам" . ChartsBin . Дата обращения 1 октября 2019 .
  36. ^ "сообщение в списке рассылки '1520мм' на рельсах Р75" .
  37. ^ «Гусеницы из горячего асфальта для железных дорог: материалы гусеничного полотна, оценки производительности и значимые последствия» (PDF) . web.engr.uky.edu .
  38. ^ взлетно-посадочная полоса (рулонная полоса)

Библиография [ править ]

  • Пайк, Дж. (2001), Track , Sutton Publishing, ISBN 0-7509-2692-9 
  • Фирузиаан М. и Эсторфф О. (2002), Моделирование динамического поведения грунта-основания-грунта во временной области , Springer Verlag.
  • Робинсон, AM (2009). Усталость в железнодорожной инфраструктуре . Вудхед Паблишинг Лимитед. ISBN 978-1-85573-740-2.
  • Льюис, Р. (2009). Справочник по интерфейсу колеса и рельса . Вудхед Паблишинг Лимитед. ISBN 978-1-84569-412-8.

Внешние ссылки [ править ]

  • Таблица секций тройника (плоское дно) североамериканского
  • Справочник ThyssenKrupp, рельсы Vignoles
  • Справочник ThyssenKrupp, рельсы Light Vignoles
  • Детали трека на фотографиях
  • «Рисунок прокладки путей в Англии в разрезе со скоростью 200 ярдов в час» Popular Mechanics , декабрь 1930 г.
  • Винчестер, Кларенс, изд. (1936), «Постоянный путь» , Железнодорожные чудеса света , стр. 331–338. иллюстрированное описание строительства и обслуживания железной дороги
  • Железнодорожная техника