Из чего состоит верхнее строение железнодорожного пути

Верхнее строение пути - это всё, что лежит на земляном полотне: рельсы, скрепления, шпалы, балласт и стрелочные переводы. Оно принимает нагрузку от колёс, направляет подвижной состав и передаёт давление на основание. Материалы ВСП подбирают комплектом, потому что каждый элемент рассчитан на соседние: подкладка - на подошву рельса, шпала - на скрепление, балласт - на шпалу. Разберём элементы верхнего строения пути по порядку, от рельса до балластной призмы, и покажем, что нужно заказать для нового пути или ремонта.

Верхнее и нижнее строение пути

Железнодорожный путь делят на две части. Нижнее строение - это земляное полотно, водоотводы и искусственные сооружения: мосты, трубы, тоннели. Верхнее строение лежит сверху и состоит из рельсошпальной решётки и балластного слоя. Граница между ними проходит по основной площадке земляного полотна.

Нижнее строение строят один раз на десятилетия, а верхнее изнашивается и периодически ремонтируется. Рельсы, шпалы и скрепления меняют при капитальном ремонте, балласт очищают или добавляют. Поэтому поставщики материалов ВСП работают и на строительстве новых путей, и на ремонте существующих. Для подъездного пути предприятия обе задачи встречаются одинаково часто.

Элементы верхнего строения пути

В таблице собраны основные элементы ВСП, их назначение и разделы каталога, где они представлены. Для простого подъездного пути достаточно первых пяти строк. Стрелочные переводы, противоугоны и изолирующие стыки добавляются по схеме конкретного пути. На мостах и в тоннелях к ним прибавляются мостовой брус, контруголки и охранные устройства.

Рельсы

Рельс - главный элемент пути, по нему катятся колёса. На магистральных, станционных и подъездных путях широкой колеи укладывают рельсы Р65 и Р50, на промышленных путях встречаются Р43, на узкоколейных - Р24 и Р18. Тип рельса определяет все остальные материалы: подкладки, накладки, клеммы и стрелочные переводы. Поэтому выбор рельса - первый шаг при заказе ВСП.

Скрепления

Промежуточные скрепления прикрепляют рельс к шпале. На железобетонных шпалах применяют раздельное скрепление КБ, нераздельное ЖБР и анкерное АРС. На деревянных шпалах рельс крепят костылями через подкладки Д-65 или Д-50 либо раздельным скреплением КД. Стыковые скрепления - это накладки и болты, которые соединяют концы рельсов на звеньевом пути.

Шпалы и переводной брус

Шпалы держат рельсы на заданном расстоянии и передают нагрузку на балласт. Железобетонные шпалы длиной 2700 мм весят около 270 кг и служат десятилетиями, деревянные легче и проще в укладке. Число шпал на километр задаёт эпюра: на подъездных путях обычно 1840 шпал, на нагруженных - 2000. Под стрелочными переводами вместо шпал укладывают переводной брус разной длины.

Балластный слой

Балласт - это слой щебня, гравия или песка, на котором лежит рельсошпальная решётка. Он распределяет давление от шпал на земляное полотно, отводит воду и не даёт шпалам смещаться. Для основных путей применяют щебень из плотных горных пород по ГОСТ 7392-2014. Толщину слоя задаёт проект в зависимости от нагрузки и грунта, обычно от 25 до 40 см под шпалой.

Стрелочные переводы и другие устройства

Стрелочный перевод позволяет перевести вагоны с одного пути на другой. Он состоит из стрелки, крестовины, соединительных путей и переводного бруса. Противоугоны ставят на звеньевом пути, чтобы рельсы не смещались под действием торможения. Изолирующие стыки нужны там, где путь оборудован рельсовыми цепями автоблокировки или сигнализации.

Как элементы пути работают вместе

Нагрузка от колеса проходит через все элементы ВСП по очереди. Рельс распределяет её на несколько шпал, скрепления передают усилие на шпалы, шпалы - на балласт, а балласт - на земляное полотно. Если один элемент ослаблен, нагрузка на соседние растёт, и путь быстрее теряет геометрию. Поэтому слабое скрепление или загрязнённый балласт сокращают срок службы даже новых рельсов.

Элементы ВСП должны соответствовать друг другу по мощности. Тяжёлый рельс Р65 на редких деревянных шпалах и тонком балласте не даст ожидаемого эффекта. Наоборот, мощные шпалы и щебень под лёгким рельсом не спасут его от быстрого износа. При проектировании и ремонте все элементы подбирают под одну расчётную нагрузку.

Какие материалы ВСП заказать для подъездного пути

Для типового подъездного пути на железобетонных шпалах нужен короткий перечень материалов. Рельсы и шпалы составляют основную массу заказа, скрепления и накладки - основное число позиций. Балласт заказывают отдельно у карьеров или поставщиков нерудных материалов. Стрелочные переводы и тупиковые упоры подбирают по схеме пути.

1. Рельсы выбранного типа и длины, новые или старогодные.
2. Шпалы по эпюре и брус для стрелочных переводов.
3. Промежуточные скрепления на каждую шпалу - два узла.
4. Стыковые накладки и болты с гайками и шайбами для звеньевого пути.
5. Противоугоны, если путь звеньевой и есть уклоны или торможение.
6. Стрелочные переводы, тупиковые упоры и путевые знаки по схеме.

Число каждого элемента на километр пути удобно посчитать в нашем калькуляторе на сайте. Подробный пример расчёта для эпюр 1840 и 2000 приведён в статье о материалах на 1 км пути. Все элементы ВСП собраны в каталоге prorelsa.ru по разделам. По запросу мы подготовим полную спецификацию и счёт на комплект.

Частые вопросы