Верхня будова колії, My test site
Верхня будова залізничної колії
Верхня будова шляху служить для руху рухомого складу, сприйняття навантаження від його коліс і передачі її на нижню будову .
Верхня будова шляху (рис.) являє собою комплексну конструкцію, що включає рейки 1, шпали 2, рейкові скріплення 3, щебеневий баласт 4, піщану подушку 5, а також протиугони, стрілочні переклади, мостові та перекладні бруси та ін. Рейки, з'єднані зі шпалами, утворюють рейково-шпальну (колійну) решітку. При цьому шпали заглиблюються в баластний шар, що укладається на основний майданчик земляного полотна.
Верхня будова колії працює в складних умовах, піддаючись впливам поїздів, що проходять, атмосферних опадів, вітру, змін температури. При цьому воно має бути досить міцним, стійким, довговічним та економічним.
Рейки призначені для спрямування руху коліс рухомого складу, сприйняття навантаження від нього та передачі її на шпали. Крім того, рейки використовуються як провідники сигнальних струмів автоблокування, а також як елементи тягових мереж на електрифікованих ділянках залізниць. Для надійної роботи вони мають бути міцними, довговічними, зносостійкими, досить твердими, але не крихкими, щоб витримувати ударно-динамічні навантаження. Матеріалом для рейок є високоміцна вуглецева сталь. Залежно від маси та поперечного профілю рейки поділяються на типи Р50, Р65, Р75. Літера "Р" означає "рейку", а число - округлену масу в кілограмах одного метра рейки. Висота та ширина головки 1 та підошви 3, а також товщина шийки 2 (рис.) кожного типу рейок стандартизовані.
Шпали є основним видом підрейкових основ і служать для сприйняття тиску від рейок тапередачі його на баластовий шар. За умовами експлуатації шпали повинні бути міцними та пружними, а також дешевими. Матеріалом шпал служить дерево та залізобетон. У деяких тропічних країнах як шпали використовують металеві бруси. Близько 90% усіх шпал на залізницях світу складають дерев'яні, просочені олійним антисептиком для захисту від загнивання. Перевагою дерев'яних шпал є легкість, пружність, зручність кріплення до них рейок, а їх недоліком — порівняно невеликий термін служби (15—18 років) через зношування, розтріскування та гнієння, а також значну витрату дефіцитної ділової деревини. Починаючи з 1956 р. на залізницях країни отримали широке застосування залізобетонні шпали із попередньо напруженою арматурою, що оберігає шпали від появи тріщин під час експлуатації. Перевагою таких шпал є довговічність (40-50 років), забезпечення високої стійкості колії, плавність руху поїздів, економія деревини.
Рейкові скріплення служать для прикріплення рейок до шпал і скріплення їх у рейкові батоги. Вони діляться на проміжні, що забезпечують надійний і досить пружний зв'язок рейок зі шпалами або з іншою підрейковою основою, і стикові - для поздовжнього з'єднання рейкових ланок між собою в місці їхнього стику.
Проміжні скріплення можуть бути трьох основних видів: нероздільні, змішані та роздільні. При неподільному скріпленні (рис. а) рейка 1 і підкладки 3, на які вони спираються, кріпляться до шпал 4 одними і тими ж милицями 2. При змішаному скріпленні (рис. 6) підкладки, крім того, кріпляться до шпал додатковими милицями 5. При роздільному скріпленні рейка 11 кріпиться до металевих підкладок 8 жорсткими або пружними клемами 2 і притискними клемними болтами 7, апідкладки до шпал - закладними болтами 4 або шурупами за допомогою плоских 9 і пружинних двовиткових 10 шайб. У гнізді шпали заставний болт утримується анкерною шайбою 5 і ізолюється від підкладки ізолюючою втулкою 3. Прокладки 6 і гумова підкладка 7 зменшують жорсткість і служать електроізоляцією рейок від шпал 12 при електричній тязі та автоблокування.
Стикові скріплення з'єднують рейки в безперервну нитку. Місця з'єднань рейок називаються рейковими стиками. За розташуванням щодо стикових шпал розрізняють стики на вазі, на шпалі і на здвоєних шпалах. Стандартним на залізницях України прийнятий стик на вазі (рис. а). Основними елементами стикових скріплень є накладки 1, болти 3 з гайками 4 пружинні шайби 2 (рис. б). Стандартні двоголові чотири- і шестидирні накладки мають достатню міцність і просту конструкцію і не схильні до зламів. Оскільки зі зміною температури довжина рейок змінюється, між торцями в стиках залишають зазор, найбільша величина якого щоб уникнути сильних ударів по рейках колісних пар рухомого складу має перевищувати 21 мм.
Під дією сил, які створюються при русі поїздів рейками і особливо при гальмуванні на затяжних спусках, може відбуватися поздовжнє переміщення рейок шпалами або разом зі шпалами баласту, яке називається викраденням колії. На двоколійних ділянках викрадення відбувається за напрямом руху, а на одноколійних лініях може бути двостороннім. Найкращий спосіб запобігання угону шляху — укладання його на щебеневому баласті та застосування окремих проміжних скріплень, які забезпечують достатній опір поздовжньому переміщенню рейок і не вимагають додаткового закріплення.
При нероздільному та змішаному скріпленнях длязапобігання угону шляху застосовують протикрадіжки. Найбільш простими є пружинні протиугони, що являють собою пружинну скобу ("трійку"), защемлену на підошві рейки і упирається в шпалу. Застосовують також самозаклинювальні протиугіни, що складаються з скоби і клина з упором, що притискається до шпали і при переміщенні заклинюється рейки. Пружинні протикрадіжки легші за клинові, складаються з однієї деталі, добре працюють як на одноколійних, так і на двоколійних лініях, догляд за ними легше і вимагає менших трудовитрат.