Гусеничный балласт
Путевой балласт — это материал, образующий путевое полотно , на которое железнодорожные шпалы укладываются (Великобритания: шпалы). Он упакован между, ниже и вокруг завязок. [1] Он используется для выдерживания сжимающих нагрузок железнодорожных шпал, рельсов и подвижного состава ; для облегчения дренажа ; и не допускайте растительности , которая может поставить под угрозу целостность объединенной путевой структуры. [1] Балласт также физически удерживает путь на месте, когда поезда перекатываются по нему. Не на всех типах железнодорожных путей используется балласт. [2]
В качестве путевого балласта использовались разнообразные материалы, в том числе щебень , мытый гравий , береговой (непромытый) гравий, торпедный гравий (смесь крупного песка и мелкого гравия), шлак , чаты , угольные огарки , песок , [3] и обожженная глина . [4] Термин « балласт » происходит от морского термина, обозначающего камни, используемые для стабилизации корабля. [1]
Строительство
[ редактировать ]Соответствующая толщина слоя путевого балласта зависит от размера и расстояния между шпалами , интенсивности движения на линии и ряда других факторов. [1] Гусеничный балласт никогда не следует укладывать толщиной менее 150 мм (6 дюймов). [5] и высокоскоростным железнодорожным линиям может потребоваться балласт толщиной до 0,5 метра (20 дюймов). [6] Недостаточная глубина балласта вызывает перегрузку подстилающего грунта , а в неблагоприятных условиях перегрузка грунта приводит к проседанию пути, как правило, неравномерному. [7] Балласт толщиной менее 300 мм (12 дюймов) может привести к вибрации, которая повредит близлежащие конструкции. Однако увеличение глубины более 300 мм (12 дюймов) не дает дополнительных преимуществ в снижении вибрации. [8]
В свою очередь, балласт пути обычно опирается на слой подбалласта, мелкого щебня, который обеспечивает надежную опору для верхнего балласта и уменьшает попадание воды из подстилающего грунта. [1] Иногда между подбалластом и балластом помещают эластичный мат, значительно снижающий вибрацию. [8]
Важно, чтобы балласт не только закрывал шпалы, но и образовывал прочное «плечо». [5] для ограничения бокового смещения гусеницы. [9] Ширина этого плеча должна составлять не менее 150 мм (6 дюймов), а может достигать 450 мм (18 дюймов). [10] На большинстве железных дорог используется диаметр от 300 до 400 мм (от 12 до 16 дюймов).
Камни должны быть неправильной формы, с острыми краями, чтобы обеспечить их правильное сцепление друг с другом, и стяжками, чтобы полностью защитить их от перемещения. Ограничения скорости часто на какое-то время снижаются на участках пути, где уложен свежий балласт, чтобы дать ему возможность правильно осесть. [11]
Балласт можно очищать только так часто, прежде чем он будет поврежден и его невозможно будет использовать повторно. Полностью загрязненный балласт невозможно исправить путем очистки уступа. [12] Один из методов «замены» балласта состоит в том, чтобы просто сбросить свежий балласт на путь, поставить на него весь путь, а затем утрамбовать его. [13] Альтернативно, балласт под гусеницей можно удалить с помощью подрезателя, который не требует снятия или подъема гусеницы. [12]
Метод разгрузки и домкрата нельзя использовать в туннелях, под мостами или там, где есть платформы. Если путь проложен по болоту, балласт, скорее всего, будет постоянно тонуть, и его необходимо «доливать», чтобы сохранить линию и уровень. После 150 лет дозаправки в Хексеме, Австралия, под путями осталось 10 м (33 фута) затонувшего балласта. [14] Чат Мосс в Великобритании аналогичен. [ нужна ссылка ]
Важна регулярная проверка балластного плеча. [5] Обочина со временем приобретает некоторую устойчивость, уплотняясь под воздействием движения транспорта, но задачи по техническому обслуживанию, такие как замена шпал, трамбовка и очистка балласта, могут нарушить эту стабильность. После выполнения этих задач необходимо либо поездам двигаться с пониженной скоростью по отремонтированным участкам, либо снова задействовать технику для уплотнения обочины. [15] [16]
Если путевое полотно становится неровным, необходимо уложить балласт под затонувшие шпалы, чтобы снова выровнять путь, что обычно делается с помощью балластировочной машины . Более поздний и, возможно, лучший вариант. [6] Метод заключается в подъеме рельсов и шпал и забрасывании в зазор камней, меньших, чем частицы балласта пути, и одинакового размера. Преимущество этого подхода состоит в том, что он не нарушает хорошо уплотненный балласт на гусеничном полотне, что, скорее всего, произойдет при трамбовке. [17] Этот метод называется пневматическим впрыском балласта (PBI) или, менее формально, «выдуванием камней». [18] Однако он не так эффективен, как свежий балласт, поскольку более мелкие камни имеют тенденцию перемещаться вниз между более крупными кусками балласта и разрушать его связи. [19]
Количества
[ редактировать ]Количество используемого балласта, как правило, варьируется в зависимости от колеи: более широкая колея имеет тенденцию иметь более широкие формации, хотя в одном отчете говорится, что для данной нагрузки и скорости сужение колеи лишь незначительно уменьшает количество необходимых земляных работ и балласта. Глубина балласта также имеет тенденцию меняться в зависимости от плотности железнодорожного движения, поскольку более быстрое и тяжелое движение требует большей устойчивости. Количество балласта также имеет тенденцию к увеличению с годами, поскольку все больше и больше балласта скапливается на существующее дорожное полотно. Некоторые цифры из отчета 1897 года, в которых перечислены требования к легкорельсовому транспорту (обычно уже стандартной колеи):
- Линия первого класса - 60 фунтов / ярд (29,8 кг / м), железнодорожная - 1700 куб. ярдов / миль (810 м) 3 / км ).
- Линия второго класса - 41,5 фунта / ярд (20,6 кг / м), железнодорожная - 1135 куб. ярдов / миль (539 м) 3 /км).
- Линия третьего класса - 30 фунтов / ярд (14,9 кг / м), железнодорожная - 600 куб. ярдов / миль (290 м) 3 /км). [20]
См. также
[ редактировать ]
Сноски
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и Соломон (2001) , с. 18.
- ^ Трубчатая модульная дорожка
- ^ Келлог, HW (1946). «Выбор и обслуживание балласта» (PDF) . Американская ассоциация железнодорожного машиностроения и обслуживания путей . Проверено 27 марта 2021 г.
- ^ Бейер, Юго-Запад; Уильямс, Айова (1904). Геология глин . стр. 534–537. Архивировано из оригинала 13 августа 2010 года.
- ^ Jump up to: а б с Боннетт (2005) , с. 60.
- ^ Jump up to: а б Белл 2004, с. 396.
- ^ Хэй (1982) , с. 399.
- ^ Jump up to: а б Бахманн 1997, с. 121.
- ^ Хэй (1982) , с. 407.
- ^ 150 мм (6 дюймов) — это 300 мм (12 дюймов), рекомендованное для использования в условиях интенсивного движения, а также с непрерывносварными рельсами или бетонными шпалами. Плечо шириной 450 мм (18 дюймов) значительно повышает боковую устойчивость и снижает потребность в техническом обслуживании, хотя при превышении этого размера сопротивление короблению практически не достигается. См. Hay 1982 , стр. 407–408; Куц 2004 , раздел 24.4.2.
- ^ Бибель, Джордж (2012). Крушение поезда: судебно-медицинская экспертиза железнодорожных катастроф . Балтимор, Мэриленд: Издательство Университета Джонса Хопкинса . стр. 287–88. ISBN 9781421405902 .
- ^ Jump up to: а б Соломон 2001, с. 43.
- ^ Соломон (2001) , с. 41.
- ^ Насир, Энамул. «Пример железнодорожных материалов» . Проверено 4 августа 2016 г.
- ^ Хэй 1982, с. 408.
- ^ Куц (2004) , раздел 24.4.2.
- ^ Андерсон и Ки (1999) .
- ^ Эллис (2006) , с. 265, Пневматический впрыск балласта
- ^ IFSC № 37, гл. 9.
- ^ «ЛЕГКИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ДОРОГИ» . Брисбенский курьер . Национальная библиотека Австралии. 29 сентября 1897 г. с. 5 . Проверено 21 мая 2011 г.
Ссылки
[ редактировать ]- Андерсон, ВФ; Ки, Эй Джей (1999). «Двухслойные балластные слои в качестве оснований железнодорожных путей». Двенадцатая Европейская конференция по механике грунтов и геотехнической инженерии (материалы) . АА Балкема. ISBN 90-5809-047-7 .
- Бахманн, Хьюго; и др. (1997). Проблемы вибрации в конструкциях: Практические рекомендации . Биркхойзер. ISBN 3-7643-5148-9 .
- Белл, ФГ (2004). Инженерная геология и строительство . Спон Пресс. ISBN 0-415-25939-8 .
- Боннетт, Клиффорд Ф. (2005). Практическая железнодорожная инженерия (2-е изд.). Лондон, Великобритания: Издательство Имперского колледжа . ISBN 978-1-86094-515-1 . OCLC 443641662 .
- Эллис, Иэн (2006). Британская энциклопедия железнодорожной техники Эллиса . Лулу.com. ISBN 1-84728-643-7 . [ нужен лучший источник ]
- Хэй, Уильям Уолтер (1982). Железнодорожное машиностроение . Джон Уайли и сыновья. ISBN 0-471-36400-2 .
- Индраратна, Буддхима (2011). Передовые железнодорожные геотехнологии – путь с балластом . Лейден, Нидерланды: CRC Press/Balkema. ISBN 978-0-203-81577-9 .
- Институт инженеров-строителей (1988). Городские железные дороги и инженер-строитель . Томас Телфорд. ISBN 0-7277-1337-Х .
- Бюллетень Международной федерации строительного бетона № 37.
- Куц, Майер (2004). Справочник по транспортной инженерии . МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-139122-3 .
- Селиг, Эрнест Теодор; Уотерс, Джон М. (1994). Отслеживайте геотехнологии и управление недрами . Томас Телфорд. ISBN 0-7277-2013-9 .
- Соломон, Брайан (2001). Оборудование для технического обслуживания железных дорог: люди и машины, обеспечивающие работу железных дорог . Издательская компания МБИ. ISBN 0-7603-0975-2 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Новый Южный Уэльс: Балласт 1850–1987 гг. Лонгворт, Джим История австралийских железных дорог , декабрь 2004 г., стр. 443–462.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
