для чего щебень на путях
Зачем на железной дороге щебень?
Опубликовано 26.07.2019 · Обновлено 04.02.2021
Вопрос этот напрямую относится к развитию скоростей на железнодорожном транспорте. Пути — а это и рельсы и шпалы и насыпь, прогресс значительно модернизировал. И этот щебень, в том числе, результат этой модернизации.
Для того, чтобы объяснить, в чем же собственно прогресс, коротко расскажу как было раньше.
Шпалы были деревянные, а устанавливались они на заранее подготовленную мелкую каменистую или земляную фракцию. Та в свою очередь была уложена на основание нижнего пути — подготовленную поверхность земли. Рельсы на таких шпалах были со стыками, то есть один рельс длиной 20 метров присоединялся к другом рельсу, и так далее.
Стык между рельсами
Результат такого присоединения все, кто находился рядом с железной дорогой, или ехал в вагоне поезда, могли слышать — ТУК—ТУК-ТУКТУК-…
Это стук колёс, которые проваливались в этот стык. Поезд, а особенно локомотив, весит очень даже прилично, электровоз переменного тока — 148 тонн, как вам? — это почти 25 тонн на ось, или 12,5 тонн на колесо. Конечно такие массы создавали ощутимые вибрации, которые со временем приводили к деформации пути и перемещению рельсов и шпал. Большие скорости были попросту недоступны на таком пути, ведь на скорости количество ударов колёс в единицу времени значительно увеличивается, и насыпь не справится с такими нагрузками.
Теперь мы плавно подошли к щебню. С увеличением скоростей путь видоизменился — теперь шпалы стали бетонные, а рельсы сплошные, длиной по 200 метров между стыками. Такая длина создается за счет сварки и шлифовки 20-ти метровых рельсов между собой.
Для фиксации этого полотна из рельсов и шпал и необходим тот самый щебень. Он с этой задачей справляется на ура. А ещё, в отличие от старинных технологий укладки пути, на щебне ничего не будет расти. Дождевая вода через него прекрасно стекает в специальные канавки, расположенные по бокам насыпи.
Спасибо за внимание!
Применение щебня при строительстве железных дорог
Если двигаться вдоль железнодорожных путей или прогуливаться вблизи них, можно заметить, что основанием их в большинстве случаев служит толстая насыпь из щебня определенной фракции. Этот метод строительства железной дороги применяется повсеместно, поскольку считается одним из самых практичных, способных предотвратить преждевременное разрушение путей.
Зачем нужен щебень на железной дороге
За счет насыпанного щебня осуществляется фиксация шпал и рельсов, находящихся на его поверхности. Применение крупнофракцинного камня обусловлено тем, что все элементы могут осуществлять движение в момент прохода поезда, поэтому должен быть какой-то запас для того, чтобы при этом основание не разрушалось.
Помимо этого, щебень на железной дорогехорошо справляется с задачей отведения воды во время сильных дождей. За счет того, что применяется крупный камень, вода с легкостью просачивается между ним. Это позволяет избежать размывания путей, из-за которого пришлось бы надолго останавливать работу железной дороги, чтобы привести все в первоначальный вид. Дренажные свойства щебня настолько хороши, что транспортом можно пользоваться даже во время паводков, не опасаясь дальнейшего разрушения.
Разновидности и классификация
Разделить щебень на группы можно по нескольким параметрам. Первый — это его состав. В основном используются горные породы таких видов:
Они могут как быть смешанными, так и присутствовать в моно виде.
Вторым важным критерием является средний и минимальный диаметр отдельных зерен. Он используется для описания характеристик щебня, и по нему есть строгий регламент, который должен соблюдаться для достижения максимальной прочности насыпи.
Технические требования
Большинство технических требований, применимых к щебню, используемому при стройке или ремонте железнодорожных путей, описаны в ГОСТе 7392-2002. Во время работ допускается применение материала, у которого диаметр отдельных фрагментов от 25 до 60 мм.
Чтобы оценить партию щебня, его просеивают через специальное калибровочное сито. При завершении этой операции должны получиться следующие результаты:
Существует еще ряд дополнительных параметров, которые должны соблюдаться при подготовке партии щебня для железной дороги. В их перечень входят следующие:
Преимущества и недостатки
Применение щебня на железной дороге связано с рядом преимуществ, а именно:
Не надо забывать о том, что природный щебень, добытый из горных пород, имеет и некоторое количество собственных недостатков. К ним относится:
Срок службы
После изготовления насыпи и монтажа рельс проходит несколько этапов, подготавливающих ее к интенсивной эксплуатации. От того, насколько корректно они будут проведены, и зависит срок, в рамках которого прослужит основание из щебня. Эти этапы включают в себя следующие работы:
В других случаях может потребоваться периодическая ревизия, чтобы устранить провалы, образовавшиеся под некоторыми шпалами из-за истирания части камней.
Применение щебня для создания балластного слоя железнодорожного пути
Щебеночный балласт получают, как правило, из таких твердых горных пород как гранит, диорит, сиенит и др. Он обладает такими характеристиками как долговечность и прочность, имеет высокую сопротивляемость осадкам. Особое строение частиц данной разновидности щебня обуславливает его высокие дренажные свойства. Щебень балластный используется при строительстве и ремонте железнодорожных путей.
Общая информация
Свойства балластного щебня:
Щебень высокого качества обладает малым водопоглащением, что позволяет использовать его в качестве дренажа при сооружении балласта для железнодорожного пути. Насыпная плотность или удельный вес такого щебня составляет 1200 кг/м3. Лещадность — важная характеристика щебня, которая характеризует форму зерна продукта.
Основные требования к балластному щебню
Основной задачей балластного слоя является восприятие давления производимого шпалами.
Преимущества и недостатки
Область применения
Щебень низкого качества, который изготавливается, из слабых осадочных пород неэкономен и неэффективен по той причине, что он слишком быстро изнашивается и теряет свои необходимые свойства. В таком материале присутствует много частиц мелкой фракции.
Для укладки дорожных путей первого класса используется балластный щебень только высокого качества, с большой прочностью.
Основной задачей балластного слоя является восприятие давления воспроизводимого шпалами. Помимо того, что данный слой принимает на себя все давление, он равномерно распределяет его по всей поверхности. Щебеночный балласт повышает устойчивость шпал. Во избежание переувлажнения основной площадки нельзя допускать, чтоб влага длительное время прибывала на поверхности балластного слоя.
Щебень балластный используют для создания балластного слоя железнодорожного пути
В настоящее время требования к балластному щебню для строительства дорог первого – третьего класса ужесточились.
При выборе балластного щебня стоит обратить внимание на такие характеристики как поглощение влаги, зерновой состав, насыпную плотность или удельный вес. Во время закупки строительного материала – щебня для балластного слоя железнодорожного пути, данную статью можно смело использовать как информационную методичку. Делайте правильный выбор, который поможет сэкономить финансы.
Срок службы
В первое время эксплуатации балласта происходит стабилизация слоя, интенсивное накопление остаточных деформаций пути.
Зачем вдоль железнодорожных путей выкладывают щебень?
Если вы хотя бы раз путешествовали по железной дороге или просто проходили мимо железнодорожных путей, то замечали, что рельсы возвышаются над насыпью из щебня, в простонародье — щебенки. Давайте разберемся, что представляет собой эта самая щебенка и почему при строительстве основания для путей используют именно ее.
Что такое щебень
Щебень — это сыпучий материал с зернами размером более 5 мм, который получают путем дробления горных пород — например, гранита или известняка, гравия и даже строительного мусора. В зависимости от размера зерен щебень используется в качестве покрытия для пешеходных дорожек и детских площадок, при производстве бетона и бетонных конструкций, строительстве зданий, мостов и магистралей, а также железных дорог — в частности, при строительстве основания для железнодорожных путей. К слову, железнодорожники используют один из самых крупных видов щебня — размер каждой фракции составляет от 25 до 60 мм. И чаще всего вдоль путей выкладывают гранитный щебень, который отличается повышенной прочностью и морозостойкостью.
Зачем нужен щебень на железной дороге
Все просто: щебень, или щебеночный балласт нужен для того, чтобы зафиксировать рельсы и шпалы на одном месте. И задача эта не из легких, ведь железнодорожные пути могут двигаться — например, из-за перепадов температуры, осадков, движения составов и вибрации, которую создают поезда. Также щебень защищает пути от затопления — во время сильных дождей или в период паводка.
Балласт укладывают под шпалы — для этого строители используют шпалоподбивочную машину. Затем балласт при помощи электробалластера распределяют по уровню рельсо-шпальной решетки и уплотняют при помощи балластоуплотнительных и выправочно-подбивочно-рихтовочных машин. Наконец, балластораспределительная машина перераспределяет щебень, засыпает пустоты и удаляет лишние зерна с рельсов и шпал. Надо отметить, что щебенка требует регулярной очистки — с этой задачей прекрасно справляется щебнеочистительная машина, которая восстанавливает упругость балласта во время ремонта путей.
Почему же при строительстве железных дорог используют именно щебень? Все дело в форме и структуре самих камешков — каждый из них имеет неровные края и шероховатую поверхность. Это позволяет фракциям крепко «держаться» друг за друга и не позволять железнодорожному полотну «расползаться» и терять форму под воздействием внешних факторов.
Ранее стало известно, когда состоится запуск движения поездов по Крымскому мосту.
Для чего вдоль железнодорожных путей насыпают камни
Если вы когда-нибудь забирали с собой камни с железнодорожных путей или раскидывали их вокруг, то лучше больше так не делайте. От этих невзрачных камешков зависит целостность железной дороги
Что это за камни и для чего они нужны
Начнем с того, что камни, которые вы видите рядом с железнодорожными путями, называются балластом. Они формируют рельсовое полотно, на которое укладываются железнодорожные шпалы. Балласт насыпают в пространство между шпалами и другими рельсовыми опорами, заходя за контур рельсов.
Балласт служит целому ряду целей. Он обеспечивает вертикальную и горизонтальную устойчивость пути под воздействием поездных нагрузок и изменяющихся температур, а соответственно, гарантирует, что рельсы останутся на месте при перегоне сверхтяжелых поездов.
Он также играет важную роль в сдерживании растительности, которая может ослаблять почву под железнодорожными путями. Еще одной важной функцией балласта является то, что он защищает рельсы от затопления. Это не означает, что балласт полностью изолирует пути от воды, но он облегчает дренаж, чтобы жидкость не размывала землю.
В целом, от конструкции и качества балластного слоя зависят общее состояние железнодорожных путей, уровень максимальных скоростей движения поездов, сроки службы рельсов, скреплений и шпал, а также затраты на текущее содержание пути и вся система его ремонтов.
Какие камни можно использовать в качестве балласта
На первый взгляд может показаться, что сотрудники железных дорог просто собрали в округе камни и засыпали ими пути. Но это не так. В качестве балласта можно использовать только конкретные камни. Например, если вы положите гладкую круглую гальку в балласт, то во время движения поезда камни будут скользить и скатываться, а значит не смогут поддерживать рельсы и шпалы. В связи с этим для балласта нужно выбирать материалы, которые будут соответствовать определенным требованиям. Они должны быть: