Superestructura de la via: dispositiu i tipus

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-07 20:57

Qualsevol via de ferrocarril és un complex complex de diversos tipus d'estructures d'enginyeria que formen una carretera amb una via guia. Consta de dues parts principals: el suport inferior i el superior. Aquesta última és en realitat la carretera per on transcorre el material mòbil.

Propòsit principal

Quan el tren es mou, la superestructura de la via rep càrregues tant verticals com horitzontals de les seves rodes i les trasllada a una base de terra o artificial. La pròpia via determina la direcció del moviment del tren. El VSP està dissenyat, en primer lloc, tenint en compte el fet que en el futur hauria de garantir el pas segur dels trens amb velocitats màximes especificades.

Funcions de disseny

La superestructura de la via del tren consta de dues parts principals:

• barra de llit;
• prisma de llast.

L'estructura de la gelosia, al seu torn, inclou els propis rails, així com travesses fetes amb diferents materials. Prisma del camí superiorpot ser d'una o doble capa. Molt sovint, aquesta darrera opció s'utilitza en la construcció d'una línia de ferrocarril. Un prisma de llast de dues capes normalment consta de:

• capa de suport de sorra;
• runs fets amb roques dures.

Per omplir un prisma d'una sola capa, es poden utilitzar materials com ara sorra i grava, pedra triturada, residus de producció d'amiant, escòries, roca de closca.

A més de la reixa i el prisma, es distingeixen els següents elements de l'estructura de la pista superior:

• obligacions;
• antirobatori;
• interseccions sordes;
• turnots.

Disseny VSP

Mentre s'elaboren els dibuixos d'una estructura tan important com la superestructura de la via, els enginyers han de resoldre les tasques següents:

• definir classe, categoria i grup de camins;
• determinar el disseny del propi VSP;
• determinar les condicions per a la seva instal·lació;
• calculeu l'augment i la disminució de la temperatura dels fuets, tenint en compte la seva força i estabilitat;
• calculeu els intervals de fixació de pestanyes;
• determineu l'alçada dels rails i l'ample a la corba.

Superestructura de la via del tren: rails

Aquest element del disseny VSP està pensat per a la direcció real del moviment del tren. En alguns casos, els rails també poden servir com a conductor elèctric.corrent (en zones amb tracció elèctrica o autobloqueig). Aquest element VSP es pot marcar com a P50, P65, P75 i P43. Actualment, en la construcció de ferrocarrils s'utilitza principalment la variant P65. De fet, el rail en si consta de:

• caps;
• colls;
• soles.

La longitud estàndard dels rails a la Federació de Rússia és de 25 m. En alguns trams de les línies, també es poden col·locar elements de guia escurçats, de 24,84 m i 24,92 m. Per reduir el nombre de juntes entre els rails, sovint es solden amb fuets amb una longitud de 800 m o més.

Materials de l'estructura de la via: fabricació de carrils

Aquest element VSP es fa generalment a les empreses de la indústria metal·lúrgica a partir d'acer al carboni de foc obert. Els rails són acuradament tractats tèrmicament al llarg de tota la seva longitud mitjançant l'extinció en oli i el tremp en un forn. Aquest procediment es realitza principalment per augmentar la resistència al desgast de l'aliatge. Els rails endurits duren una vegada i mitja més que els no tractats. Actualment, els elements d'acer es poden utilitzar en el muntatge de vies del ferrocarril:

• temperatura baixa (P65);
• Acer de bor vanadi i niobi endurit del primer grup.

L'últim tipus de rail s'acostuma a fer servir per col·locar vies en zones amb condicions climàtiques severes: a l'Extrem Orient, Sibèria, etc.

VSP travesses

L'objectiu principal dels suports per sota del rail al llit de la via és la percepció de la càrrega dels rails i la seva transferència al prisma de llast. Les travesses també asseguren l'estabilitat del gabarit en planta i perfil. En els nostres dies, les travesses es poden fer amb formigó armat o amb fusta. El metall no s'utilitza per a aquest propòsit a causa de la seva susceptibilitat a la corrosió. El 80% de les travesses col·locades al país són de fusta. En la producció d'aquest element VSP es poden utilitzar espècies com ara avet, bedoll, làrix, pi, etc.

Les travesses de formigó armat només es col·loquen en estructures artificials, en túnels i ponts. Aquests suports poden ser petits marcs o lloses.

La longitud de les travesses depèn de les característiques de la secció de via on es col·loquen. Per tant, els pals de fusta tenen una longitud estàndard de 2,75 cm La desviació permesa de la norma és de 2 cm.

La secció transversal de les travesses de fusta pot ser:

• cut;
• semitallat;
• undged.

Les travesses de formigó armat es fan amb una secció variable al llarg de la longitud. Per a la seva producció, s'utilitza formigó pesat de grau M500 o F200. En aquest cas, els accessoris s'utilitzen amb filferro de 3 mm. Les travesses es col·loquen a la pista per una quantitat de 2000 peces / km en zones difícils. En línies rectes, es distribueixen a 1440-1600 peces per quilòmetre.

Classificaciótravesses

Els suports de via de formigó armat, depenent del grau de resistència a les esquerdes i de la precisió dels paràmetres geomètrics, es divideixen en productes de primer i segon grau. El dispositiu de l'estructura de via en diferents casos implica l'ús de travesses de fusta de les classes següents:

• Primer (I) - per a les cançons principals.
• Segon (II) - per a carreteres estacionàries i d'accés.
• Tercer (III) - per a vies industrials que no estan subjectes a càrregues freqüents.

Les travesses de fusta duren entre 12 i 15 anys sense necessitat de substituir les travesses de formigó armat, fins a 50 anys. Els desavantatges d'aquests últims, però, es consideren el seu gran pes i l' alt grau de conductivitat elèctrica.

Capa de llast VSP

L'objectiu d'aquest element VSP és transferir la càrrega dels rails i les travesses directament a les capes d'una base com a subterrani (superior). L'estructura del camí superior als ponts és lleugerament diferent. El prisma de llast en aquest cas no està equipat. A les parcel·les de terra, sovint es fa amb pedra triturada de roques dures. Els llasts de sorra i grava, ja que no drenen bé l'aigua, només estan equipats en línies sense importància. A les zones molt obstruïdes, en la majoria dels casos, s'aboca i s'aboca un substrat d'amiant. Durant la pluja, s'hi forma una crosta no massa gruixuda. Aquest últim serveix com un bon obstacle per a la penetració de diversos tipus de males herbes al llast.

Participació a VSP

Els elements estructurals de la superestructura d'aquest tipus de via poden servir per garantir la circulació dels trens des d'una viaa un altre o per girar el carro 180 graus. També s'utilitzen en creuar camins al mateix nivell. Els elements principals d'un canvi de ferrocarril són:

• fletxa real amb un mecanisme de transferència;
• creu;
• camins de connexió;
• barres de transferència.

Tipus principals de VSP

Actualment, a les carreteres principals de la Federació Russa s'utilitzen els següents tipus de superestructures:

• pesat;
• mitjana;
• llum.

La classe VSP es determina en funció de la seva densitat bruta de trànsit. Això s'explica principalment pel fet que, a diferència de la majoria d' altres estructures d'enginyeria, tots els seus components funcionen amb deformacions residuals acumulades.

La pesada superestructura de la via implica l'ús de rails de classe P75 en la majoria dels casos. Com a base, s'utilitza un prisma de pedra triturada o residus d'amiant. Aquestes estructures estan destinades a carreteres amb una densitat de trànsit de 80 milions de tkm/km anuals.

El tipus mitjà implica la col·locació de baranes P65. Està pensat per a línies amb una densitat de trànsit de 25-80 milions de tkm/km anuals. A més, s'estan instal·lant vies d'aquest tipus per a trens de passatgers d' alta velocitat i en trams amb trànsit especialment intens.

El tipus lleuger de VSP, al seu torn, es divideix en dues varietats principals:

• per a línies amb intensitat de 5 a 25 milions de tkm/kmany;
• menys de 5 milions de tkm/km per any.

En el primer cas, s'utilitzen rails P50 per a la col·locació. També en aquestes zones es poden utilitzar guies d'acer antigues P75 o P65. Per a la col·locació de vies amb una tensió de 5 milions de tkm/km anuals, s'utilitzen habitualment carrils R50. El prisma de tipus lleuger VSP normalment està equipat amb una barreja de grava i sorra.

Vies de tren sense fissures

A les zones amb sòl fiable, es recomana equipar aquest tipus particular de VSP. A Rússia, la longitud de les pestanyes de les vies sense fissures és de mitjana entre 500 i 600 m. Els seus indubtables avantatges inclouen:

• facilitar un procediment com ara la reparació de la superestructura de la via;
• augment de la vida útil del VSP;
• augment de la suavitat del trànsit de trens.

El camí sense fissures és, de fet, un disseny més avançat que el convencional. Tanmateix, dissenyar-lo és un procediment una mica més complicat. De fet, en aquest cas, sorgeixen tensions tèrmiques addicionals als rails.