Superestrutura da pista: dispositivo e tipos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2024-01-07 21:01

Qualquer via férrea é um complexo complexo de vários tipos de estruturas de engenharia que formam uma estrada com uma via férrea. Consiste em duas partes principais - o suporte inferior e o superior. Este último é, na verdade, a estrada por onde passa o material circulante.

Propósito principal

Quando o trem se move, a superestrutura da via recebe cargas verticais e horizontais de suas rodas e as transfere para uma base de terra ou artificial. A própria pista determina a direção do movimento do trem. O VSP foi concebido, em primeiro lugar, tendo em conta que no futuro deverá garantir a passagem segura de comboios com velocidades máximas especificadas.

Recursos de design

A superestrutura da linha férrea consiste em duas partes principais:

• trilho dormente;
• prisma de lastro.

A estrutura da treliça, por sua vez, inclui os próprios trilhos, além de travessas de diferentes materiais. Prisma do Caminho Superiorpode ser de camada simples ou dupla. Na maioria das vezes, a última opção é usada na construção de uma linha férrea. Um prisma de lastro de duas camadas geralmente consiste em:

• camada de apoio de areia;
• escombros feitos de rochas duras.

Para o preenchimento de um prisma de camada única, podem ser usados materiais como areia e cascalho, brita, resíduos de produção de amianto, escória, rocha de concha.

Além da grade e do prisma, os seguintes elementos da estrutura do trilho superior são distinguidos:

• bonds;
• antifurto;
• interseções surdas;
• participação.

Projeto VSP

Ao elaborar os desenhos de uma estrutura tão importante como a superestrutura da pista, os engenheiros devem resolver as seguintes tarefas:

• definir classe, categoria e grupo de caminho;
• determinar o design do próprio VSP;
• determinar as condições para sua instalação;
• calcular o aumento e diminuição da temperatura dos chicotes, levando em consideração sua resistência e estabilidade;
• calcular intervalos de fixação dos cílios;
• determine a altura dos trilhos e a bitola na curva.

Superestrutura da via férrea: trilhos

Este elemento do projeto VSP destina-se à direção real do movimento do trem. Em alguns casos, os trilhos também podem servir como condutores elétricos.corrente (em áreas com tração elétrica ou autobloqueio). Este elemento VSP pode ser marcado como P50, P65, P75 e P43. Atualmente, na construção de ferrovias, a variante P65 é usada principalmente. Na verdade, o próprio trilho consiste em:

• cabeças;
• pescoço;
• solas.

O comprimento padrão dos trilhos na Federação Russa é de 25 m. Em algumas seções das linhas, os elementos de guia encurtados também podem ser colocados - em 24,84 me 24,92 m. Para reduzir o número de juntas entre os trilhos, geralmente são soldados em chicotes com comprimento de 800 m ou mais.

Materiais da estrutura da via: fabricação de trilhos

Este elemento VSP é normalmente fabricado nas empresas da indústria metalúrgica a partir de aço carbono de fornalha aberta. Os trilhos são cuidadosamente tratados termicamente ao longo de todo o seu comprimento por têmpera em óleo e revenido em um forno. Este procedimento é realizado principalmente para aumentar a resistência ao desgaste da liga. Os trilhos endurecidos duram uma vez e meia mais do que os não tratados. Atualmente, elementos de aço podem ser utilizados na montagem de trilhos ferroviários:

• baixa temperatura (P65);
• Primeiro grupo de aço boro-vanádio-nióbio endurecido.

O último tipo de trilho é geralmente usado para colocar trilhos em áreas com condições climáticas severas - no Extremo Oriente, Sibéria, etc.

VSP dormentes

O principal objetivo dos suportes sob os trilhos no leito da via é a percepção da carga dos trilhos e sua transferência para o prisma de lastro. Os dormentes também garantem a estabilidade do medidor em plano e perfil. Em nosso tempo, as travessas podem ser feitas de concreto armado ou de madeira. O metal não é usado para esta finalidade devido à sua suscetibilidade à corrosão. 80% dos dormentes colocados no país são de madeira. Na produção deste elemento VSP, podem ser utilizadas espécies como abeto, bétula, larício, pinheiro, etc.

As travessas de concreto armado geralmente são colocadas apenas em estruturas artificiais - em túneis e pontes. Esses suportes podem ser pequenas molduras ou lajes.

O comprimento das travessas depende das características do troço da via em que são colocadas. Assim, os postes de madeira têm um comprimento padrão de 2,75 cm. O desvio permitido da norma é de 2 cm.

A seção transversal das travessas de madeira pode ser:

• corte;
• semi-aresta;
• sem arestas.

As travessas de concreto armado são feitas com seção variável ao longo do comprimento. Para sua produção, é utilizado concreto pesado de grau M500 ou F200. Neste caso, as conexões são usadas a partir de fio de 3 mm. Dormentes são colocados na pista no valor de 2000 peças / km em áreas difíceis. Em linhas retas, eles são distribuídos em 1440-1600 peças por quilômetro.

Classificaçãodormentes

Os suportes de trilho de concreto armado, dependendo do grau de resistência à fissura e da precisão dos parâmetros geométricos, são divididos em produtos de primeira e segunda classe. O dispositivo da estrutura da pista em diferentes casos envolve o uso de travessas de madeira das seguintes classes:

• Primeiro (I) - para as faixas principais.
• Segundo (II) - para vias estacionárias e de acesso.
• Terceiro (III) - para pistas industriais que não estão sujeitas a cargas frequentes.

As travessas de madeira duram de 12 a 15 anos sem necessidade de substituição, travessas de concreto armado - até 50 anos. As desvantagens deste último, no entanto, são consideradas seu peso pesado e alto grau de condutividade elétrica.

Camada de lastro VSP

O objetivo deste elemento VSP é transferir a carga dos trilhos e dormentes diretamente para as camadas de uma base como um subleito (superior). A estrutura do caminho superior nas pontes é ligeiramente diferente. O prisma de lastro neste caso não está equipado. Em terrenos de terra, na maioria das vezes é feito de pedra britada de rochas duras. Os lastros de areia e cascalho, uma vez que não drenam bem a água, são equipados apenas em linhas sem importância. Em áreas muito entupidas, na maioria dos casos, um substrato de amianto é derramado e compactado. Durante a chuva, forma-se uma crosta não muito espessa. Este último serve como um bom obstáculo para a penetração de vários tipos de ervas daninhas no lastro.

VSP participações

Os elementos estruturais da superestrutura deste tipo de via podem servir para garantir a circulação dos trens de uma viapara outro ou para girar o carro 180 graus. Eles também são usados ao cruzar caminhos no mesmo nível. Os principais elementos de um interruptor ferroviário são:

• seta real com mecanismo de transferência;
• cruz;
• caminhos de conexão;
• transferência de barras.

Principais tipos de VSP

Atualmente, os seguintes tipos de superestruturas são usados nas principais estradas da Federação Russa:

• pesado;
• médio;
• luz.

A classe VSP é determinada dependendo de sua densidade bruta de tráfego. Isso se explica principalmente pelo fato de que, ao contrário da maioria das outras estruturas de engenharia, todos os seus componentes trabalham com acúmulo de deformações residuais.

A superestrutura pesada da via implica o uso de trilhos da classe P75 na maioria dos casos. Como base, é usado um prisma de brita ou resíduos de amianto. Tais estruturas são destinadas a rodovias com densidade de tráfego de 80 milhões de tkm/km por ano.

O tipo médio envolve a colocação de trilhos P65. Destina-se a linhas com uma densidade de tráfego de 25-80 milhões de tkm/km por ano. Além disso, esses trilhos estão sendo colocados para trens de passageiros de alta velocidade e em trechos com tráfego especialmente pesado.

O tipo light de VSP, por sua vez, é dividido em duas variedades principais:

• para linhas com intensidade de 5 a 25 milhões de tkm/km emano;
• menos de 5 milhões de tkm/km por ano.

No primeiro caso, são utilizados trilhos P50 para o assentamento. Também nestas áreas podem ser utilizadas as antigas guias de aço P75 ou P65. Para a colocação de trilhos com tensão de 5 milhões de tkm/km por ano, geralmente são usados trilhos R50 usados. O prisma tipo luz VSP é normalmente equipado com uma mistura de areia e cascalho.

Trilhos sem costura

Em áreas com solo confiável, recomenda-se equipar este tipo específico de VSP. Na Rússia, o comprimento dos cílios das pistas sem costura é em média de 500 a 600 m. Suas vantagens indubitáveis incluem:

• facilitando um procedimento como o reparo da superestrutura da pista;
• aumento da vida útil do VSP;
• aumentando a suavidade do tráfego de trem.

O caminho sem costura é, na verdade, um design mais avançado que o convencional. No entanto, projetá-lo é um procedimento um pouco mais complicado. De fato, neste caso, tensões térmicas adicionais surgem nos trilhos.