Sovrastruttura del binario: dispositivo e tipologie

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-07 20:59

Qualsiasi binario è un complesso complesso di vari tipi di strutture ingegneristiche che formano una strada con un binario di guida. Si compone di due parti principali: il supporto inferiore e quello superiore. Quest'ultima è in re altà la strada lungo la quale scorre il materiale rotabile.

Scopo principale

Quando il treno si muove, la sovrastruttura del binario riceve carichi sia verticali che orizzontali dalle sue ruote e li trasferisce su una base di terra o artificiale. Il binario stesso determina la direzione di movimento del treno. Il VSP è progettato, innanzitutto, tenendo conto del fatto che in futuro dovrebbe garantire il passaggio sicuro dei treni con velocità massime specificate.

Caratteristiche del design

La sovrastruttura del binario è composta da due parti principali:

• binario letto;
• prisma di zavorra.

La struttura del reticolo, a sua volta, include le stesse rotaie, oltre a traverse realizzate con materiali diversi. Prisma del sentiero superiorepossono essere a uno o due strati. Molto spesso, quest'ultima opzione viene utilizzata nella costruzione di una linea ferroviaria. Un prisma di zavorra a due strati di solito è composto da:

• strato di supporto in sabbia;
• Macerie fatte di rocce dure.

Per il riempimento di un prisma a strato singolo, è possibile utilizzare materiali come sabbia e ghiaia, pietrisco, scarti di produzione di amianto, scorie, conchiglie.

Oltre al reticolo e al prisma, si distinguono i seguenti elementi della struttura del binario superiore:

• obbligazioni;
• antifurto;
• intersezioni non udenti;
• affluenza alle urne.

Design VSP

Mentre redigono i disegni di una struttura così importante come la sovrastruttura del binario, gli ingegneri devono risolvere i seguenti compiti:

• definisci classe, categoria e gruppo di percorsi;
• determinare il design del VSP stesso;
• determinare le condizioni per la sua installazione;
• calcolare l'aumento e la diminuzione della temperatura delle fruste, tenendo conto della loro forza e stabilità;
• calcola gli intervalli di fissaggio delle ciglia;
• determina l' altezza delle rotaie e la sagoma nella curva.

Sovrastruttura della linea ferroviaria: rotaie

Questo elemento del design VSP è inteso per la direzione effettiva del movimento del treno. In alcuni casi, le rotaie possono anche fungere da conduttore elettrico.corrente (in zone con trazione elettrica o autobloccante). Questo elemento VSP può essere contrassegnato come P50, P65, P75 e P43. Attualmente, nella costruzione di ferrovie, viene utilizzata principalmente la variante P65. In re altà il binario stesso è composto da:

• capi;
• colli;
• sole.

La lunghezza standard delle rotaie nella Federazione Russa è di 25 m In alcune sezioni delle linee possono essere posati anche elementi guida accorciati - di 24,84 m e 24,92 m Al fine di ridurre il numero di giunti tra i rotaie, sono spesso saldate in fruste con una lunghezza di 800 m o più.

Materiali della struttura del binario: fabbricazione di binari

Questo elemento VSP viene solitamente prodotto presso le imprese dell'industria metallurgica da acciaio al carbonio a focolare aperto. Le rotaie sono accuratamente trattate termicamente per tutta la loro lunghezza mediante tempra in olio e rinvenimento in forno. Questa procedura viene eseguita principalmente per aumentare la resistenza all'usura della lega. Le rotaie temprate durano una volta e mezza più a lungo di quelle non trattate. Attualmente, gli elementi in acciaio possono essere utilizzati nell'assemblaggio di binari ferroviari:

• bassa temperatura (P65);
• Acciaio al boro-vanadio-niobio temprato del primo gruppo.

L'ultimo tipo di rotaia viene solitamente utilizzato per la posa di binari in aree con condizioni climatiche avverse - nell'Estremo Oriente, in Siberia, ecc.

VSP dormienti

Lo scopo principale dei supporti sotto rotaia nel pianale è la percezione del carico dalle rotaie e il loro trasferimento al prisma di zavorra. Le traverse garantiscono anche la stabilità della sagoma in pianta e profilo. Ai nostri tempi, le traversine possono essere realizzate sia in cemento armato che in legno. Il metallo non viene utilizzato per questo scopo a causa della sua suscettibilità alla corrosione. L'80% delle traversine posate nel paese sono in legno. Nella produzione di questo elemento VSP possono essere utilizzate specie come abete, betulla, larice, pino, ecc.

Le traversine in cemento armato vengono solitamente posate solo su strutture artificiali, in gallerie e ponti. Tali supporti possono essere piccoli telai o lastre.

La lunghezza delle traversine dipende dalle caratteristiche del tratto di binario su cui vengono posate. Pertanto, i pali di legno hanno una lunghezza standard di 2,75 cm La deviazione consentita dalla norma è di 2 cm.

La sezione trasversale delle traversine in legno può essere:

• taglia;
• semitaglio;
• non tagliato.

Le traversine in cemento armato sono realizzate con sezione variabile nella lunghezza. Per la loro produzione viene utilizzato calcestruzzo pesante di grado M500 o F200. In questo caso, i raccordi vengono utilizzati con filo da 3 mm. Le traversine vengono posate sulla pista per un importo di 2000 pezzi / km in aree difficili. In linea retta, sono distribuiti a 1440-1600 pezzi per chilometro.

Classificazionedormienti

I supporti dei binari in cemento armato, a seconda del grado di resistenza alla fessurazione e dell'accuratezza dei parametri geometrici, sono suddivisi in prodotti di prima e seconda qualità. Il dispositivo della struttura del binario prevede in diversi casi l'utilizzo di traverse in legno delle seguenti classi:

• First (I) - per le tracce principali.
• Secondo (II) - per strade fisse e di accesso.
• Terzo (III) - per binari industriali non soggetti a carichi frequenti.

Le traverse in legno durano 12-15 anni senza necessità di sostituzione, traverse in cemento armato - fino a 50 anni. Gli svantaggi di questi ultimi, tuttavia, sono considerati il loro peso elevato e l' alto grado di conducibilità elettrica.

Strato di zavorra VSP

Lo scopo di questo elemento VSP è trasferire il carico dalle rotaie e dalle traverse direttamente agli strati di tale base come sottofondo (superiore). La struttura del percorso superiore sui ponti è leggermente diversa. Il prisma di zavorra in questo caso non è dotato. Su terreni di terra, è spesso costituito da pietrisco di rocce dure. Le zavorre di sabbia e ghiaia, poiché non drenano bene l'acqua, sono attrezzate solo su linee non importanti. Nelle aree fortemente intasate, nella maggior parte dei casi, viene versato e speronato un substrato di amianto. Durante la pioggia si forma una crosta non troppo spessa. Quest'ultimo funge da buon ostacolo alla penetrazione di vari tipi di erbacce nella zavorra.

affluenza VSP

Gli elementi strutturali della sovrastruttura di questo tipo di binario possono servire a garantire il movimento dei treni da un binarioa un altro o per ruotare il carrello di 180 gradi. Sono utilizzati anche quando si attraversano percorsi nello stesso livello. Gli elementi principali di un cambio ferroviario sono:

• freccia reale con un meccanismo di trasferimento;
• incrocio;
• percorsi di collegamento;
• barre di trasferimento.

Tipi principali di VSP

Attualmente, sulle strade principali della Federazione Russa vengono utilizzati i seguenti tipi di sovrastrutture:

• pesante;
• medio;
• luce.

La classe VSP è determinata in base alla densità di traffico lorda. Ciò è spiegato principalmente dal fatto che, a differenza della maggior parte delle altre strutture ingegneristiche, tutti i suoi componenti funzionano accumulando deformazioni residue.

La pesante sovrastruttura del binario implica l'uso di binari di classe P75 nella maggior parte dei casi. Come base viene utilizzato un prisma di pietrisco o rifiuti di amianto. Tali strutture sono destinate ad autostrade con una densità di traffico di 80 milioni di tkm/km all'anno.

Il tipo medio prevede la posa di binari P65. È destinato a linee con una densità di traffico di 25-80 milioni di tkm/km all'anno. Inoltre, tali binari vengono posati per i treni passeggeri ad alta velocità e nelle sezioni con traffico particolarmente intenso.

Il tipo leggero di VSP, a sua volta, è diviso in due varietà principali:

• per linee con intensità da 5 a 25 milioni di tkm/km inanno;
• meno di 5 milioni di tkm/km all'anno.

Nel primo caso, per la posa si utilizzano binari P50. Anche in tali aree possono essere utilizzate vecchie guide in acciaio P75 o P65. Per la posa di binari con una tensione di 5 milioni di tkm / km all'anno, vengono solitamente utilizzate rotaie R50 usate. Il prisma di tipo leggero VSP è solitamente dotato di una miscela di sabbia e ghiaia.

Binari senza soluzione di continuità

In aree con terreno affidabile, si consiglia di equipaggiare questo particolare tipo di VSP. In Russia, la lunghezza delle ciglia dei binari senza soluzione di continuità è in media di 500-600 m I loro indubbi vantaggi includono:

• facilitare una procedura come la riparazione della sovrastruttura del binario;
• aumento della durata di servizio del VSP;
• aumento della fluidità del traffico ferroviario.

Il percorso senza soluzione di continuità è, infatti, un design più avanzato rispetto a quello convenzionale. Tuttavia, progettarlo è una procedura un po' più complicata. Infatti, in questo caso, si verificano ulteriori sollecitazioni termiche nelle rotaie.