Загальні відомості про ЗАЛІЗНИЧНОМУ ШЛЯХУ
Траса, план і поздовжній профіль колії
Траса залізничної лінії характеризує положення в просторі поздовжньої осі колії на рівні бровок земляного полотна. Проекція траси на горизонтальну площину називається планом, а розгортка траси на вертикальну площину - поздовжнім профілем лінії.
Смуга землі уздовж траси, відведена для розміщення залізничної колії та інших пристроїв залізниці, а також залізничних селищ і лісонасаджень, носить назву смуги відводу.
Процес прокладки траси в ході проектування називається трасуванням лінії. Ідеальною була б траса, що представляє собою пряму в плані і пологий спуск у вантажному напрямку - в профілі. Однак це не завжди можливо через необхідність підходу до населених пунктів, обходу природних перешкод (гори, озера, болота і т.п.), наявності нерівностей земної поверхні і прагнення здешевити будівництво лінії. Тому план залізничної лінії проектують у вигляді сполучення прямолінійних ділянок і кривих, а поздовжній профіль - у вигляді горизонтальних ділянок, які називаються майданчиками, і похилих, іменованих ухилами.
Профіль залізничної лінії
Від крутизни ухилу залежить маса поїзда, тому при проектуванні залізниць прагнуть забезпечити якомога меншу її значення.
Одним з основних параметрів залізничної лінії є її керівний ухил, що представляє собою найбільший затяжний підйом, за величиною якого встановлюють норму маси поїзда при одиночній тязі і мінімальної розрахункової швидкості руху. У складних топографічних умовах, коли на протязі не менше перегону ухил місцевості значно перевищує керівний, застосовують так званий ухил кратної тяги, який потяг за розрахункову масу проходить з декількома локомотивами.
Значення шляху в роботі залізниць, його основні елементи
Залізнична колія - це комплекс інженерних споруд, призначений для пропуску по ньому поїздів зі встановленою швидкістю. Від стану колії залежать безперервність і безпеку руху поїздів, а також ефективність використання технічних засобів залізниць.
До колійному господарству залізничного транспорту належать власне шлях з усіма його спорудами і пристроями, а також комплекс виробничих підрозділів і господарських підприємств, призначених для забезпечення безперебійної роботи залізничної колії і проведення його планово-попереджувального ремонту. Структурними підрозділами колійного господарства є дистанції колії, дистанції лісозахисних насаджень і шляхові машинні станції.
Шляхове господарство - одна з найбільш важливих галузей залізничного транспорту, від якої значною мірою залежить виконання перевізного процесу. Питома вага колійного господарства в системі залізничного транспорту досить значний: на його частку припадає понад 50% всіх основних засобів залізниць і понад 20% загальної чисельності працівників.
Залізнична колія складається з нижнього і верхнього будівель. Нижня будова колії включає в себе земляне полотно (насипу, виїмки, напівнасипу, напіввиїмки, напівнасипу-напіввиїмки) і штучні споруди (мости, тунелі, труби, підпірні стіни та ін.). До верхньої будови шляху відносяться баластовий шар, шпали, мостові і перекладні бруси, рейки, рейкові скріплення, протиугони, стрілочні переводи, глухі пересічення.
Залізнична колія функціонує при різних погодних умовах, сприймаючи великі навантаження від поїздів, що проходять. При цьому згідно з ПТЕ всі елементи залізничної колії (земляне полотно, верхня будова та штучні споруди) за міцністю, стійкістю і технічним станом мають забезпечувати безпечний і плавний рух пасажирських і вантажних поїздів зі швидкостями, встановленими на даній ділянці.
Для виконання зазначених вимог постійно проводяться роботи щодо посилення несучої здатності і надійності всіх елементів шляху: широко застосовуються термічно зміцнені рейки важких типів, нові конструкції рейкових скріплень, безстикової шлях, залізобетонні шпали, нові конструкції стрілочних переводів та ін.
Земляне полотно і його поперечні профілі. водовідвідні пристрої
На двох-і багатоколійних лініях ширина основного майданчика збільшується на відстань між осями крайніх шляхів (на двох-путніх лініях - на 4,1 м, а на трехпутних - на 9,1 м).
Смуга землі, на яку спирається насип, є її основою. Лінія перетину основного майданчика з укосом називається бровкою земляного полотна, а укосу з підставою - підошвою укосу. Висотою насипу вважається відстань від рівня брівок до її заснування по осі.
Відведення поверхневих вод від насипів, що споруджуються з привізного грунту, здійснюється за допомогою поздовжніх водовідвідних канав шириною (по дну) і глибиною не менше 0,6 м, які при поперечному ухилі місцевості до 0,04 споруджуються з обох сторін, а при більшому ухилі - тільки з нагірної сторони.
Якщо насип зводиться з місцевого грунту, що знаходиться поруч з нею, то для відводу води від полотна використовуються утворюються при цьому сплановані поглиблення, звані резервами. Дну резервів і водовідвідних канав надають поздовжній ухил не менше 0,002.
Смуга землі від підошви укосу до водовідвідної канави або резерву називається берм. З боку майбутнього другого шляху на одноколійних ширина берми становить не менше 7,1 м, а з протилежного боку - не менше 3 м. Для забезпечення відводу води від насипу берма має ухил 0,02. 0,04.
Типовий поперечний профіль виїмки наведено на рис.9. Основний майданчик виїмки має такі ж розміри, як у насипу. З кожного боку основного майданчика земляного полотна в виїмках створюють поздовжні канави для відводу води, звані кюветами. Вони характеризуються такими мінімальними значеннями параметрів: глибина 0,6 м, ширина (по дну) 0,4 м і про-дольний ухил дна 0,002.
Віддалений при спорудженні виїмки грунт, що не використовується для створення насипу в іншому місці, укладають за укосом виїмки з нагірній боку в правильні призми, звані Кавальєрі. Для перехоплення і відводу хто до виїмці поверхневих вод за Кавальєрі споруджують нагірні канави, а на смузі між кавальєром і бровкою укосу виїмки відсипав банкет з поперечним ухилом в бік від укосу для відводу води в забанкетную канаву.
У нестійких грунтах, а також в умовах обмеженого простору замість водовідвідних канав і кюветів влаштовують лотки, які можуть бути залізобетонними, бетонними, кам'яними або дерев'яними, а за формою - трапецеїдальними, прямокутними, напівкруглими і трикутними.
Штучні споруди, їх види і призначення
Штучні споруди забезпечують можливість перетину залізницею водних перешкод, інших залізничних ліній, автодоріг, глибоких ущелин, гірських хребтів, забудованих міських територій, а також безпечний перехід людей через колії і стійкість земляного полотна в складних геологічних та гідрологічних умов.
До штучним спорудам відносять мости, труби, тунелі, підпірні стіни, регуляційні споруди, галереї, селі-спуски і ін. При перетині залізницею річок, каналів, струмків і ярів створюють мости або труби.
Міст складається з прогонових будов, які є підставою для шляху, і опор, що підтримують прогонові будови і передавальних тиск на грунт.
Берегові опори мосту називають засадами, а проміжні - биками. Міст розділяється опорами на прольоти. Пролітна будова включає в себе головні ферми, що з'єднують їх конструкції, проїжджу частину й мостове полотно. У фермах розрізняють верхній і нижній пояси, до одного з яких прикріплюють поперечні балки, а до них - поздовжні балки, що утворюють проїжджу частину.
Якщо проїжджа частина розташовується на рівні верхнього пояса, міст називають з їздою поверху, якщо на рівні нижнього - з їздою по низу; крім того, може бути конструкція моста з їздою посередині. Різновидами мостів є шляхопроводи, віадуки та естакади.
Шляхопроводи будують в місцях перетину залізничних і автомобільних доріг або двох залізничних ліній. Вони забезпечують незалежний і безпечний пропуск транспорту завдяки перетинанню доріг на різних рівнях.
Віадуки споруджують замість звичайної високому насипу при перетині залізницею глибоких долин, ярів і ущелин.
Естакади створюють замість великих насипів в містах, де вони менше стискують вулиці і забезпечують проїзд та прохід під ними, а також зводять на підходах до великих мостів через річки з широкими заплавами при розливі води.
Труби застосовують при перетині залізницею невеликих водотоків або суходолов. По виду матеріалу розрізняють кам'яні, металеві, бетонні та залізобетонні труби.
При перетині гірських хребтів замість глибоких виїмок споруджують тунелі. Їх створюють і для безпечного переходу людей через залізничні колії на станціях та зупиночних пунктах приміських поїздів.
Тунель є штучна споруда для прокладки шляху під землею. Транспортні тунелі по їх розташуванню розділяють на гірські, підводні та міські. Простір, що утворився після видалення породи при спорудженні тунелю, називається тунельної виробленням, а конструкція, що служить для її закріплення, - обробленням. У слабких грунтах щоб уникнути обвалу в тунелях несучу оброблення зазвичай виконують із залізобетону або бетону, а в важких гідрогеологічних условіяхіз металу.
Для забезпечення стійкості укосів земляного полотна на крутих косогорах, берегах річок і морів служать підпірні стіни, а при підходах до великих мостів для захисту їх опор від підмиву при паводках і пошкодження льодом - регуляційні споруди, що складаються з водонаправляючі грушовидних і шпоровідних дамб і траверс, укоси яких з боку річки зміцнюють кам'яним науковістю або бетонними плитами.
В горах, в місцях можливих обвалів, споруджують спеціальні галереї, а в місцях можливого сходження грязекаменних (селевих) потоків - селеспуски.
Найбільш поширеними видами штучних споруд є мости і труби (понад 92%). Протяжність штучних споруд становить в середньому менше 1,5% загальної довжини шляху, проте їх частка у вартості залізниці дорівнює майже 10%, тому їх проектують з розрахунку на тривалий термін служби. Необхідно, щоб вони були простими і дешевими в експлуатації і в той же час забезпечували безпечне та безперебійне рух поїздів з максимальною швидкістю, встановлений-ний для даної ділянки.
