Выбор конструкции ВСП. Определение потребности в материалах. Определение их стоимости

Таблица 4

Ширина головки 
понизу 
 
Профиль рельса 
/ — головка рельса, 2 — шейка, 3 — подошва

     
 
  Выбор того или иного типа рельсов зависит от грузонапряженности линии, нагрузок и скоростей движения поездов. На линиях скоростного движения пассажирских поездов укладывают рельсы Р65. Рельсы выпускают стандартной длины 25 м. Кроме того, для укладки в кривых изготавливают укороченные рельсы длиной 24,92 и 24,84 м. В качестве уравнительных рельсов при бесстыковом пути, а также при укладке стрелочных переводов используют рельсы прежней стандартной длины (12,5 м) и укороченные (12,46; 12,42 и 12,38 м). 
 Сроки службы рельсов измеряются количеством проследовавшего по ним тоннажа и в среднем до их перекладки составляют для термически упрочненных рельсов Р65 500 млн. т брутто, а для Р50— 350 млн. т. Срок службы рельсов Р75 примерно на 30 % выше, чем для Р65. 
 Повышение сроков службы рельсов достигается комплексом взаимосвязанных мероприятий: увеличением массы рельсов, повышением качества рельсовой стали, ее термоупрочнением и легированием, совершенствованием поперечных профилей, улучшением условий работы рельсов за счет бесстыкового пути, шлифовки поверхности катания и смазки боковой рабочей грани головки в кривых и др. Для замены выявленных дефектных рельсов на каждом километре пути имеется так называемый километровый запас рельсов, хранящихся на специальных станках.

     Рельсовые скрепления.

  Рельсовый путь представляет собой две непрерывные рельсовые нити, расположенные на определенном расстоянии друг от друга. Это обеспечивается за счет крепления рельсов к шпалам и отдельных рельсовых звеньев между собой. Рельсы к шпалам крепят с помощью промежуточных скреплений, которые должны обеспечивать надежную и достаточно упругую связь рельсов со шпалами, сохранять постоянство ширины колеи и необходимую подуклонку рельсов, не допускать продольного смещения и опрокидывания рельсов. При железобетонных шпалах они должны, кроме того, обеспечивать электрическую изоляцию рельсов и шпал.    Промежуточные скрепления бывают трех основных видов: нераздельные, смешанные и раздельные. 
 При нераздельном скреплении рельс и подкладки, на которые он опирается, крепятся к шпалам одними и теми же костылями или шурупами, а при смешанном скреплении подкладки, кроме того, крепятся к шпалам дополнительными костылями. Смешанное костыльное скрепление с клинчатыми подкладками с уклоном 1:20 широко распространено на дорогах нашей страны. Его преимуществами являются простота конструкции, небольшая масса, сравнительная легкость зашивки, перешивки и разборки пути. Однако такое скрепление не гарантирует постоянства ширины колеи и способствует механическому износу шпал.

  
нераздельное 
 
 
смешанное 
 
Промежуточные костыльные скрепления для деревянных шпал:  
1 — рельс, 2 — костыль, 3 — подкладка, 4 — шпала  
 

 
  
 
Раздельное скрепление типа КБ для железобетонных шпал 
1 — клеммный прижимной болт, 2 — клемма, 3 — изолирующая втулка, 4 — закладной болт, 5 — анкерная шайба, 6 — прокладка, 7 — резиновая подкладка, 8 — подкладка металлическая, 9 — плоская шайба; 10 — шайба пружинная двухвитковая

 
 
  При раздельном скреплении рельс крепится к подкладкам жесткими или упругими клеммами и клеммными болтами, а подкладки к шпалам — болтами или шурупами. Достоинствами раздельных скреплений являются возможность смены рельсов без снятия подкладок, большое сопротивление продольным усилиям, обеспечение постоянства ширины колеи. Поэтому постепенно переходят к нему, хотя оно несколько дороже и сложнее по конструкции Кроме того, раздельное скрепление не требует дополнительного закрепления пути от угона и дает снижение эксплуатационных расходов по сравнению с другими видами скреплений. 
 Соединение рельсовых звеньев между собой осуществляется с помощью стыковых скреплений, основными элементами которых являются накладки, болты с гайками и пружинные шайбы. Стыковые накладки предназначены для соединения рельсов и восприятия в стыке изгибающих и поперечных сил. Двухголовые накладки изготовляют из высокопрочной стали и подвергают закалке. Болты, как и накладки, должны обладать высокой прочностью. Под их гайки для обеспечения постоянного натяжения подкладывают пружинные шайбы. В последнее время переходят на применение шестидырных накладок. 
 По расположению относительно шпал различают стыки на весу, на шпалах и на сдвоенных шпалах. В качестве стандартных приняты стыки на весу, обеспечивающие большую упругость и удобство подбивки балласта под стыковые шпалы. 
 Так как с изменением температуры длина рельсов меняется, между торцами рельсов в стыках оставляют зазор, наибольшая величина которого во избежание сильных ударов колес подвижного состава не должна превышать 21 мм. Каждой температуре рельсов соответствует определенный стыковой зазор:

l_з=γl_р(t_max-t)

где: γ - коэффициент линейного  расширения стали; l_р - длина рельса, м; t_max - наибольшая температура в данной местности; t - температура укладки рельса 
 

     
  Для возможности некоторого перемещения концов рельсов в стыках болтовые отверстия в рельсах делали овальными (больший диаметр вдоль рельса) или круглыми, но большего диаметра, чем болты. Вновь выпускаемые рельсы имеют круглые отверстия, что повышает прочность рельсов и упрощает технологию их изготовления. На линиях с автоблокировкой на границах блок-участков устраивают изолирующие стыки, чтобы электрический ток не мог пройти от одного из соединяемых рельсов к другому. Существует два типа изолирующих стыков: с металлическими объемлющими накладками и клееболтовые. В стыках первого типа изоляцию обеспечивают постановкой прокладок и втулок из фибры, текстолита или полиэтилена. В стыковом зазоре также ставится прокладка из текстолита или трикопа, имеющая очертания рельса. В последнее время все шире применяются клееболтовые стыки, в которых металлические стыковые накладки, изолирующие прокладки из стеклоткани и болты с изолирующими втулками склеиваются эпоксидным клеем с концами рельсов в монолитную конструкцию. 
 Согласно данным задания:

• грузонапряженность - 27,7 млн.т.км /км в год;
• путь относится к 2-му классу, входит в группу В и категорию 3 т.е. 2В3;
• количество путей на перегоне: 2;

    Конструкции, типы и элементы пути:

• рельсы Р65 (160 шт, на 1 км пути);
• шпалы железобетонные (2700х300х230);
• балласт щебеночный (0,35 м);
• песок (0,20м);
• эпюра шпал (2000щт/км- усилленая эпюра шпал присутствует в кривых участках, на прямых – 1840 шт/км);
• годовой объем работы ПМС 86 км;
• процент кривых 24 % - 20,64 км кривых;
• закладные болты (8 комплектов);
• клеменые болты (8 шт);
• подкладки  (4шт);
• прокладки (4 шт);
• накладки ;
• стыковые болты.

2. Определение стоимости материалов ВСП и балласта.

ПМС – 86 км из них 20,64 км. кривых участков и 65,36 км. прямых.

Стоимость металлических частей за тонну (кг.):

Клеменный болт – 345гр. – 50000руб. ( или 50руб. за кг.)

Подкладка – 7кг. – 29000руб. (или 29 руб. за кг.)

Прокладка – 19руб. за штуку

Закладной болт – 635гр. – 52500руб. (или 52,5руб. за кг.)

Железобетонная  шпала 1350руб. за штуку

Балласт – 500руб. за кубомемр

Песок  - 150руб. за тонну, плотность песка – 1,6

   Таблица 5

В «таблице 6» представлена стоимость материалов всп и балласта на участке длиной 86 км.

Таблица 6