БЕССТЫКОВОЙ ПУТЬ
Упругие компоненты верхнего строения пути Рациональные решения в области верхнего строения пути, способствующие повышению эффективности железнодорожной сети, являются важным вкладом в реализацию экономических и экологических целей, намеченных в Германии на период до 2020 г. Повышение эффективности же‑ лезнодорожного пути и долговеч‑ ности верхнего строения в системе колесо — рельс все чаще связывают с разными конструкциями безбал‑ ластного пути. Однако путь на бал‑ ласте остается самым распростра‑ ненным и составляет 98 % протя‑ женности всей сети железных до‑ рог Германии (DB). Щебеночное верхнее строение хорошо зареко‑ мендовало себя в эксплуатации в течение многих десятилетий при соответствующем уходе и постоян‑ ном совершенствовании. На желез‑ нодорожных путях, подвергающих‑ ся высоким нагрузкам, в настоящее время укладывают рельсы с профи‑ лем 60Е2 и классом качества R260. В кривых применяют рельсы с за‑ каленной головкой (350 НТ). В 1950‑х годах с внедрением бесстыкового пути стали использо‑ вать бетонные шпалы вместо дере‑ вянных и стальных. Самыми рас‑ пространенными в настоящее вре‑ мя являются бетонные шпалы типа В70, В90 и В07. Большинство стре‑ лочных переводов также укладыва‑ ют на бетонные шпалы.
Постоянно совершенствуются рельсовые скрепления. Подрель‑ совые подкладки играют решаю‑ щую роль при передаче нагрузки от рельса через шпалу на балласт и земляное полотно. Высококачественный щебень из камня твердых пород остается ос‑ новным компонентом, определяю‑ щим длительный срок службы верх‑ него строения пути. Прогнозы развития транспорта базируются на требованиях, предъ‑ являемых к верхнему строению пу‑ ти. При расчетах его параметров ис‑ ходят из данных о воздействии по‑ движного состава на путь, скорости движения, нагрузках и условиях прокладки трассы. Высокое качество изготовления компонентов и текущего содержа‑ ния является важным условием на‑ дежной работы верхнего строения пути и высокой эксплуатационной готовности. Экологичный путь, т. е. не загрязняющий окружающую среду и производящий как можно меньше шума, способствует форми‑ рованию доброжелательного отно‑ шения со стороны населения. Таблица 1
Технические характеристики упругих прокладок
Тип прокладки Zw 687a (жесткая)
Жесткость, кН/мм Статическая
Динамическая
600
—
Толщина, мм 6
Zw 700 (эластичная)
60
90
7
Zw 900 (эластичная)
60
90
9
Zw 1000 (высокоэластичная)
40
60
10
Несмотря на увеличивающие‑ ся поездные нагрузки, необходимо удерживать на низком уровне рас‑ ходы на текущее содержание пути в течение жизненного цикла. С увеличением скорости повыша‑ ются динамические нагрузки, осо‑ бенно на рельсы и щебеночный бал‑ ласт. В результате этого щебень, кото‑ рый вначале был однородным, может под воздействием жесткого контакта с бетонной шпалой и основанием пу‑ ти изнашиваться в течение короткого времени. Изношенный щебень в свою очередь приводит к образованию пу‑ стот под шпалами. Возникающие при этом отклонения в геометрии пути приводят к увеличению расходов на текущее содержание и ремонт. В конструкции балластного пу‑ ти часто применяют упругие эле‑ менты, которые чаще всего уста‑ навливаются между рельсом и шпа‑ лой (прокладки), реже, но в послед‑ нее время все чаще — между шпалой и щебнем (изолированная подошва шпалы), а также в обоснованных случаях — между щебнем и искус‑ ственным основанием пути (подбал‑ ластные маты). Упругие элементы противодействуют динамическим нагрузкам и таким образом способ‑ ствуют улучшению положения пути, повышению плавности хода, сниже‑ нию объемов работ по текущему со‑ держанию, снижению уровней излу‑ чаемых вибраций и шума.
Упругие подрельсовые прокладки Упругие прокладки проще все‑ го монтируются в верхнее строение пути и в настоящее время являют‑ ся стандартным элементом высо‑ коскоростного пути (v ≥ 160 км/ч) в кривых радиусом более 800 м. В 1990‑х годах DB начали уста‑ навливать на своих высокоскорост‑ ных линиях упругие прокладки Zw 900 и Zw 700 (табл. 1), получая сле‑ дующие преимущества: • распределение нагрузки от ко‑ леса на рельс на бо́льшей длине
70 ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2015, № 2