Posted in
Верхнее строение пути предназначено для восприятия нагрузок от колес подвижного состава и передачи их на нижнее строение пути (см. сл. 4.1), а также для направления движения колес по рельсовой колее. Оно включает рельсы, рельсовые скрепления, подрельсовые опоры и балластную призму (см. сл. 4.2-4.8). К верхнему строению относят также элементы соединений и пересечений путей (стрелочные переводы и др.). Верхнее строение пути обеспечивает безопасное движение поездов с установленными максимальными скоростями; его элементы должны быть прочными и устойчивыми в работе и обладать возможно большими сроками службы, быть простыми и экономичными в изготовлении, устройстве, ремонте и эксплуатации. Определения основных элементов верхнего строения пути приведены ниже.
Рельсы - стальные балки специального сечения, укладываемые на шпалы или другие опоры для образования, как правило, двухниточного пути, по которому перемещаются ж.-д. подвижной состав (в т. ч. городской - трамвай и метрополитен), специализированный состав в шахтах и карьерах, крановое оборудование. Иногда используется один рельс (например, в монорельсовых дорогах, для перемещения кран-балки). Рельсы соединяют между собой в стыках специальными скреплениями или сваркой (бесстыковой путь). Рельсы являются основным элементом верхнего строения пути, предназначены непосредственно воспринимать и передавать нагрузки от колес подвижного состава на подрельсовые опоры, направлять колеса подвижного состава, а также служат электрическими проводниками на участках с автоблокировкой и электротягой. Они должны быть достаточно прочными (сталь), иметь большие моменты инерции и сопротивления, чтобы возникающие в них напряжения изгиба и кручения не превышали допустимые значения, долговечными (должны иметь высокую твердость, износостойкость и вязкость), обладать высокой контактно-усталостной выносливостью.
За историю существования железных дорог рельсы прошли долгую эволюцию от чугунных до железных и, наконец, стальных. Форма рельсов также претерпевала изменения: известны уголковые, грибовидные, двухголовые, широкоподошвенные рельсы (сл. 4.9). На мировой сети ж. д. повсеместно применяются только широкоподошвенные рельсы (сл. 4.10-4.13).
В настоящее время на главных путях железных дорог СНГ эксплуатируются в основном рельсы типов Р65 (порядка 80% протяженности путей), Р75 (около 2%), Р50 (ок. 10%), Р43 и легче (ок. 3%). В большинстве стран ЕС укладываются рельсы стандарта UIC. При строительстве новых и модернизации существующих железных дорог укладываются в основном рельсы Р65 или UIC60 . Тип рельса определяется линейной плотностью (массой рельса длиной 1 м), значение которой округленно проставляется после букв Р, S, UIC).
На скоростных и высокоскоростных железнодорожных магистралях мира применяют рельсы с линейной плотностью 60-61 кг/м, в России - 65 кг/м; на узкоколейных ж. д. - с линейной плотностью 25-45 кг/м, на отдельных магистральных линиях - до 50 кг/м. Более мощные рельсы обычно укладывают на железобетонные шпалы, широко используются деревянные шпалы, в некоторых странах - металлические.
