Как кладут рельсы без стыков
Как укладывают бесстыковые рельсы
Преимущества бессстыкового пути
Рельсовые плети для бесстыкового пути делают из термически упрочненных рельсов, которые не имеют болтовых отверстий. Это Р65 или Р75 стандартной длины. Для сварки используются передвижные или стационарные контактно-сварочные машины. Процесс сварки осуществляется электроконтактным способом.
Перед летними и зимними периодами необходимо выполнять регулирование длины плетей. Для этой цели между сварными плетями укладывают от двух до четырех пар уравнительных рельсов, имеющих длину 12,5 м, или рельсы переменной длины. Комплект уравнительных рельсов, уложенных на путь, называется уравнительным пролетом.
Чтобы обеспечить высокую прочность пути, все рельсовые стыки в уравнительных пролетах соединяют шестидырными накладками и стыковыми болтами, которые производят из стали повышенной прочности.
Особенности бесстыкового пути
Бесстыковый путь стали прокладывать уже давно. Сначала длина сварных плетей не превышала 800 м. Плети доставляли на перегон поездами, состоящими из оборудованных роликами платформ.
Проводились многолетние опыты. С 1986 г. была разрешена укладка плетей определенной длины. Она совпадает с длиной блок-участка и перегона. Был установлен ряд требований к изготовлению и эксплуатации плетей.
Бесстыковый путь обладает некоторыми особенностями. Главная заключается в том, что длина рельсовых плетей не может изменяться при понижении или повышении температуры. При колебании температур в плетях возникают сжимающие или продольные растягивающие силы.
Летом, в жаркую погоду, это может стать причиной выброса пути в сторону. Зимой возможно образование зазора в результате излома плети.
Летом, в жаркую погоду, это может стать причиной выброса пути в сторону. Зимой возможно образование зазора в результате излома плети. Чтобы этого избежать, бесстыковой путь укладывают следующим образом. Используется щебеночный балласт и железобетонные шпалы, имеющие раздельное скрепление.
Бесстыковый путь применяется на участках скоростного движения. На этих участках особое внимание уделяется предотвращению волнообразного износа поверхности рельсов.
Бесстыковой путь: что это, устройство без стыков и бесшовных рельсов, преимущества и недостатки
Сегодня мы хотим рассмотреть одну из прогрессивных конструкций колеи, находящую самое широкое применение. Начнем с определения, что же такое бесстыковой железнодорожный рельсовый путь: это ЖД-линия, имеющая настолько длинные сварные плети, что даже силы, появляющиеся при температурных колебаниях, не могут преодолеть сопротивление сдвигу.
При его монтаже в десятки или даже тысячи раз (на протяженном маршруте, с учетом станций и переводных стрелок) уменьшается количество переходов. Ведь именно места стыка являются самыми уязвимыми и напряженными на железной дороге – затраты труда на обслуживание достигают 40% от общих. В них в первую очередь проявляются вредные динамические и ударные воздействия от подвижных частей проезжающего транспорта. Поэтому чем меньше таких проблемных точек, тем лучше.
Особенности работы, устройства и содержания бесстыкового пути
С 60-х годов ХХ века этот способ для обустройства железнодорожных систем обретает популярность в развитых странах, с 30-х – внедряется на просторах СССР и, гораздо позднее в СНГ – с подачи инженеров Мищенко и Боченкова. К 80-м протяженность сплошных плетей верхнего строения жд в масштабах постсоветских государств составляла 26% сети, сейчас доля возросла.
Причина такой актуальности и востребованности объясняется просто: минимизировать число соединений рельсов и снизить нагрузки на критических участках пытались долго. С этой целью производители увеличивали длину выпускаемых двутавровых направляющих, но это негативно сказывалось на показателях конечной продукции. А впервые представленный вниманию специалистов бесстыковый путь (или бесшовный – встречается и такое название) стал принципиально другим решением за счет характерной конструкции.
Его создатели предложили использовать стандартные прокатные изделия (по 25 м). Спаивать их между собой сразу на рельсосварочных предприятиях в нити значительной протяженности, которые окончательно сваривать на местах установки.
Сегодня это делается при помощи ПРСМ – специальной рельсосварочной мобильной путевой машины. В таком варианте даже при резком изменении климатического режима и воздействии высоких нагрузок сдвигаются только концевые участки (температурно-подвижные), а это лишь 50 м, тогда как километры средней части не испытывают критических напряжений и деформаций.
Фото рельсосварочного поезда
Современная конструкция в общем случае выглядит так:
Дальше цикл повторяется – именно по такой схеме продолжены Приволжская, Калининградская, Северо-Кавказская, Юго-Восточная и многие другие железные дороги. Причем приняты во внимание погодные особенности регионов. Это важно, с оглядкой на то, что по способу эксплуатации каждая бесшовная колея считается температурно-напряженной, но одна может быть без периодической разрядки, а вторая – с ней.
В обычных условиях первая предпочтительнее, так как используется при фактическом терморежиме местности. При жаре, холоде, резких перепадах лучше вторая, с сезонным (осенним и весенним) снятием напряжений. Также она подходит при тяжелых нагрузках со стороны подвижных составов, слишком малой мощности конфигурации полотна или его недостаточной устойчивости.
С таким назначением конструкция бесстыкового пути просто обязана обладать следующими особенностями:
Похожие новости
Как укладывают бесстыковые рельсы: технология монтажа
Итак, стандартные 25-метровые двутавровые жд профили свариваются в плети. На размерах последних остановимся поподробнее: они условно делятся на те, что свыше 800 м, и короткие. Впрочем, могут быть и 150, и 1500 м.
Хотя маркер в 800 м выбран не случайно: более протяженные металлоконструкции оказываются слишком громоздкими и, как следствие, неудобными в транспортировке. Да и высокие нагрузки уже способны преодолеть их сопротивление изгибу и вызвать нежелательные смещения, искривления, деформации. Когда на 1,5-2 километра всего одно соединение, концентрация напряжений в этой точке столь сильна, что поломка является лишь делом времени.
Рельсоукладчик
С другой стороны, чем меньше длина бесстыкового рельса, тем выше расходы на обслуживание транспортной системы. Эмпирически установлено, что экономически нецелесообразно монтировать сварные прокатные изделия короче 400 м, так как обслуживать такую колею выйдет дороже, чем звеньевую. Поэтому рекомендуется спаивать металлоконструкции в пределах 500 м (а лучше по 800 м).
При этом стоит обеспечить защиту от «угона» – промежуточными скреплениями типа КБ, АРС или ЖБР (в отдельных случаях допустимы противоугоны), надежно прижимающими к опорному основанию. Места соединений важно правильно содержать – своевременно смазывать и подтягивать болты, – иначе под воздействием продольных сил неизбежны кантования и перекосы шпал, смятие резьбы элементов крепежа и изоляции.
Укладка рельсовых плетей бесстыкового пути проходит со следующими особенностями:
все размеры и габариты (за исключением последних) указываются для температуры +20 градусов Цельсия.
Рельсосварочный поезд после сварки
Благодаря такому внушительному сочетанию плюсов настолько прогрессивная колея может эксплуатироваться на 20-25% дольше, чем звеньевая. Да, без «ложки дегтя» тоже не обходится, но если взвесить достоинства и недостатки бесстыкового пути, достоинства явно перевесят.
Основной минус заключается в сложности восстановления поврежденных (изношенных, дефектных) сварных металлоконструкций. Поэтому прокатные изделия нужно внимательно использовать в условиях неустойчивого земельного полотна, сезонного вспучивания и просадок грунта, интенсивного засорения щебеночной «подушки». Хотя и эта проблема решается, стоит только предусмотреть достаточно толстый (от 45 см), широкий (плечи от 25 см) и пологий (крутость откосов призмы не более 1:1,5) балластный слой. Также отрицательную роль может сыграть необходимость проведения работ по разрядке, но и ее можно избежать.
Особенности бесстыкового пути
К его конструкции предъявляют следующие требования:
При любой длине бесстыкового пути его плети могут быть компенсированы одним из двух видов уравнителей – или рельсами, или приборами. Первые мы уже рассмотрели выше, а вторые представляют собой некий аналог стрелок (с остряками, но без крестовин). С ними концы крайних двутавров способны свободно двигаться на расстояние до 50 см. Но их использование усложняет содержание колеи, да и в точках монтажа возникают дополнительные динамические нагрузки. Поэтому применение целесообразно только в тех случаях, когда проблематично организовать регулярное снятие обычных звеньев для разрядки сезонных температурных напряжений.
Как делают рельсы без стыков: технология получения плетей
Ко всему вышеописанному добавим следующие подробности:
После этого проводят проверку качества сварного контакта и плотности прилегания соответствующих элементов, а также подключают к звеньевой колее (если это необходимо).
Сравнение технологий укладки бесшовных трамвайных рельсов
Современные модели транспорта тоже ездят по бесстыковому пути, который в данном случае можно организовать 4 разными способами (их больше, но мы приводим самые популярные):
У каждой технологии есть свои плюсы и минусы – выбирайте в зависимости от особенностей своего объекта. Но помните, что в любом случае нужно правильно нанести маркировку рельсовых плетей бесстыкового пути, указав номер РСП, самой металлоконструкции по ведомости, длину, проектное обозначение и сторонность, дату укладки и температуру.
Надеемся, что помогли вам разобраться, а если возникли какие-то дополнительные вопросы по теме, не стесняйтесь задать их консультантам компании «ПромПутьСнабжение». Про скрепление рельсов на стыковых участках вы можете узнать из этой статьи.
Живу рядом с железной дорогой, раньше всегда слышал тудум-тудум от колес поезда, а потом они стали проезжать мимо нас без характерного стука. Стало интересно почему так, пошел гулять с собакой и не нашел ни одного стыка, рельса как монолитная, прошел больше 1,5 км так и не нашел даже сварочного шва. Может кому интересно как это делается.
Стыки на «бесстыковых» рельсах все равно есть, просто не так часто.
Товарищ работает в конторе, их поделками качество пути проверяют. В частности их поделка засветилась на видяхе древней, где УАЗик по рельсам ехал на переезде, а потом на дорогу съехал.
Не поведет. Есть план спец мероприятий, которые препятствуют этому.
Разрядка плети,например.
А на видео, насколько я понял, англичане. У нас их Pandrol не приживается, насколько я знаю.\
Точнее делают все, что б прижился, но нет.
Это все зашибись, но куда деваться излишкам при нагреве, и как им сжиматься зимой?
Пы.Сы. Всегда думал что бесшумные рельсы должны выглядеть как то так
в Челябинске такие уже лет 10-15 лежат кое-где.
на километровом участке стыков не нашел.
не видно его.
будучи пацанами специально искали место сварки. не нашли.
А как же изостыки на стрелочных переходах, а также стыки на светофорах?
Их в любом случае недостаточно. Чем длиннее рельсовая плеть, тем бОльшие напряжения в ней образуются.
Warmer
Ну я ж говорю, вживую не видел. Может, эта (обрати внимание на буквы на борту). Как я слышал, рельсовые плети подвозят на платформах. А потом привезенные и уложенные плети стыкуют непосредственно на насыпи.
Per4eG111
Ага, прочитал. До 30 км. Но не встречал (хотя я мало по путям ходил). Вероятно, это в климатических зонах с низким сезонным перепадом температур. В условиях резкоконтинентального климата такие длинные рельсы маловероятны.
Бесстыковые рельсы (идея 1978 года)
Всегда обожал поезда. Наверное единственное место. где можно было отдохнуть, подумать и посмотреть на меняющиеся за окном пейзажи… Многие из пейзажей за окном меня улыбают до сих пор. Например домик с бассейном 4м х 4м, где плавает катамаран 2,5м х 2,5м,- по моему смешно.. два гребка вперед, два гребка назад; или загорающие «девушки»: внучка, мамка, бабка в пантолонах и две хрюшки, при этом все на одной подстилке…
Стук колес 80-ых, — это память на всю жизнь. В известном анекдоте причина стука выводится через площадь круга =Пи на Р квадрат… вот, типа, этот квадрат по рельсам и стучит!
Но как сделать бесстыковые рельсы? Впервые замысел устройства железнодорожного пути без стыков высказал в России инженер И. Ф. Стецевич ещё в 1896 году. Но у этого метода есть одна проблема, и имя ей коэффициент линейного теплового расширения. Напряжения от этого коэффициента в рельсах возникают такие, что рельсы гнутся как пластилиновые..
Как сделать бесстыковые рельсы, мне идея пришла на втором курсе института…
У нас в РФ бесстыковые рельсы изготавливают путем тупой сварки рельсов (25м, 50м, 100м) в так называемые плети, короткие до 800- 950м и длинные от 1000м до 30км и более. Понятно, что при таком подходе должны возникать и возникают огромные усилия при изменениях температуры.
Сейчас на железных дорогах Российской Федерации эксплуатируется температурно-напряжённая конструкция бесстыкового пути, препятствующая удлинению и укорочению плети рельсового полотна. И ненапряженная она бывает только в одном случае, когда температура рельса равна, так называемой, температуре закрепления. В остальное время от тепла рельс пытается удлиниться, а от холода сжаться, но ему этого не дает сделать конструкция установки на шпалы. Летом несостоявшееся удлинение плети может проявиться в виде выброса. Зимой несостоявшееся укорочение плети может проявиться в виде разрыва сварного стыка.
И что бы это все не накрылось медным тазом ставят, через определенные промежутки по 3-4-е пары так называемых уравнительных пролетов. Рельсы в уравнительных пролетах должны сбрасывать температурные напряжения хотя бы частично. В городе и вне города уравнительные рельсы выглядят по-разному.
Зачем, скажете вы, так рисковать грузом и пассажирами и вообще делать бесстыковые рельсы? Оказывается, по мимо повышения износостойкости организация бесстыкового пути позволяет существенно экономить металл — до 1,8 т на километр пути, снижают расходы на обслуживание перегонов и экономят электричество на снижении сопротивления движению.
Так вот, бесстыковость моего железнодорожного полотна основана на применении специальных уравнительных рельсов, через определенные интервалы, обеспечивающие температурно — независимую, ненапряжённую конструкцию «бесстыкового» пути, обеспечивающую температурное удлинение и укорочение плети рельсового полотна во всем диапазоне температур, включая аварийно-экстремальные.
Наиболее близкая к моей идеи,- разработка Т-образного вкладыша в середину рельса (патент 2048624)
Однако, существенным отличием моей конструкции является то, что у меня в разработке применяется особая конструкция самого рельса, исключающая необходимость самой T-образной вставки и применения сверхуязвимых пружин. Изготовление и ремонт таких рельсов, конечно, значительно дороже, чем обычных, но не требующая интенсивного обслуживания, эксплуатация, отсутствие риска выброса и разрыва, должна окупить изготовление. При этом жесткость конструкции «безстыкового» стыка достигается по классике за счет боковых накладок по обоим краям рельса.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Это раньше оставляли тепловые зазоры и путь назывался звеньевым. Сейчас же все больше используется именно бесстыковой путь. Хотя и на бесстыковом пути могут встречаться стыковые зазоры — это в случае эксплуатации уравнительных пролетов, которые обеспечивают возможность снятия излишних напряжений.
Утверждается, что бесстыковой путь — наиболее прогрессивная конструкция железнодорожного пути, при нем значительно сокращаются расходы на содержание пути, снижаются сопротивления движению поезда.
А реализуется это все путем термитной сварки в том числе.
Алюмотермитная сварка — это процесс сварки металлических деталей жидким металлом заданного химического состава, получаемого в результате алюминотермической реакции. Сущность реакции заключается в способности алюминия восстанавливать окислы металлов с большим выделением тепла, в результате чего изменяется потенциальное состояние энергии и рекристаллизация компонентов, участвующих в процессе
Большое количество тепла, которое выделяется при термитной реакции, длительное время сохраняет металл в жидком состоянии и дает возможность использовать его для технологических целей.
Для зажигания термитных смесей употребляют легковоспламеняемые составы, которые при горении развивают температуру, превышающую 1500°. Для этого используется переходной состав, загорающийся при 150—200°, который вызывает загорание второго состава с температурным барьером в 400—600°. Этот состав при своем горении перекрывает температурный барьер начала термитной реакции.
Если концы рельсов покрыты маслом, мазутом и т. п., их следует обжечь пламенем горелки бензоподогревателя или паяльной лампы.
Предварительный подогрев стыка перед термитной сваркой является важной технологической операцией, от которой в значительной степени зависит качество сварного соединения. Подогрев может производиться любым горючим газом, причем температура подогрева должна быть не менее 850—900°. Предварительный подогрев перед сваркой необходим для того, чтобы создать наиболее благоприятные условия для заливки перегретой жидкой стали, уменьшить температурный перепад между жидкой сталью и сварной зоной, сократить расход термита, повысить качество сварки и устранить газовую пористость в сечении облива, которая может возникнуть от присутствия влаги в сварочной зоне.
А вот процесс сварки в России:
В России современный бесстыковой путь в основном представляет собой чередование участков пути, где уложены сваренные рельсовые плети длиной от 350 метров до длины блок-участка с короткими участками звеньевого пути — (уравнительными пролётами). Рельсы могут свариваться в плети длиной в перегон и достигать 30 и более километров, иногда такие плети свариваются со стрелками и станционными путями в единое целое.
Данный вид пути не рассчитан на воздействие значительных (по сравнению со звеньевым путём) температурных напряжений, возникающих в рельсах при колебаниях температуры воздуха. Рельсовые плети изготовляются из стандартных (25 м) рельсов сваркой на предприятиях (РСП — рельсосварочный поезд) или непосредственно на месте укладки. Хотя прокладка бесстыкового пути более дорогостояща, чем звеньевого, он отличается высокими эксплуатационными качествами, обеспечивающими высокоскоростное движение поездов, комфортабельность проезда пассажиров и снижение расходов на содержание подвижного состава и пути.
Продолжим тему железной дороги: посмотрите, что это было за Колесо на колесе: хитроумный Холман или например Рельсовый самолет Джорджа Бенни и удивительная Гироскопическая железная дорога. А вот наверное вы и не знаете про Трамвай наоборот: Вуппертальская подвесная дорога и что это за Морская железная дорога