Рельсовые пути в зависимости от требований, предъявляемых к ним в процессе проектирования, строительства и эксплуатации, подразделяют:

■ дороги общей сети страны;

■ железные дороги промышленных предприятий; они не включены в общероссийскую сеть и предназначены для перевозки рабочих и грузов промышленных предприятий;

■ железные дороги строительных площадок, которые в свою очередь классифицируют на подъездные пути, соединяющие строительные площадки с общей сетью железных дорог, пристанями, сырьевыми базами, и внутриплощадочные пути, обслуживающие перевозки в пределах строительной площадки.

Железные дороги строительной площадки устраивают широкой колеи, если железнодорожный транспорт предусмотрен в проекте строящегося предприятия*, или при большом объеме доставляемых им грузов на строительную площадку (более 1 млн. т в год). Узкоколейные дороги используют при перевозках грузов из карьеров на строительную площадку, если по каким-то причинам нельзя задействовать более эффективные виды транспорта - автомобили, троллейвозы, транспортеры большой протяженности.

Дороги широкой колеи возводят шириной 1520 мм, узкой колеи -750 мм, ширина дорог за рубежом в большинстве случаев 1435 мм. Ширина дорог - расстояние между внутренними гранями головок рельсов.

Железные дороги по сроку службы, а значит, капитальности и качества их устройства, подразделяют на постоянные и временные. Постоянные пути устраивают для эксплуатации строящегося промышленного предприятия и используют их на период строительства для перевозки грузов и пассажиров. Временные пути прокладывают в местах производства работ и переносят по мере продвижения строительных работ с участка на участок; они предназначены для перемещения железнодорожных кранов или подвозки строительных материалов к месту производства работ.

Железнодорожный путь состоит из следующих основных частей: верхнего и нижнего строений, инженерных сооружений - мостов, труб, туннелей.

Верхнее строение пути (рис. 4.4) - рельсы, которые соединяют на накладках и подкладках к шпалам и балласт. Рельсы выпускают следующих марок Р-75; Р-65; Р-50; Р-43, цифра обозначает массу 1 п. м пути. Чем тяжелее рельсы, тем капитальнее путь. Длина рельсов 12,5 и 25 м, в настоящее время в связи с изменением марок стали появилась возможность рельсы сваривать плетями до 800 м и устраивать так называемый «бархатный путь». Чем меньше стыков рельсов, тем меньше износ их и колесных пар.

 

Рис. 4.4. Поперечный разрез верхнего строения железнодорожного пути (в скобках приведены значения для дорог узкой колеи):

1 -  рельсы; 2 - шпалы; 3 - балластный слой, 4 - земляное полотно

Шпалы служат для крепления стальных рельсов и передачи давления от рельса на балласт. Они могут быть деревянными, пропитанными для долговечности креозотом, металлическими и железобетонными. На 1 км пути укладывают от 1440 до 2000 шт. шпал; чем их больше, тем лучше и капитальнее железнодорожный путь. Размеры стандартных деревянных шпал - высота 12,6 см, ширина 21,5 см, длина 2,7 м, шпалы из других материалов имеют меньшее сечение.

Балласт - песчаная или гравелистая призма высотой 15...30 см, в которую втапливают шпалы. Балластный слой укладывают из хорошо дренирующего материала (песок, шлак, гравий, щебень), обеспечивающего пропуск атмосферных вод с последующим направленным их стоком в кюветы. Чем лучше и прочнее балласт, тем большие скорости можно допускать, тем меньше износ шеек у бандажей колес, так как на них оседает меньше пыли и грязи. Тип рельсов, шпал и толщину балластного слоя принимают в зависимости от капитальности дорог и нагрузки, приходящейся на ось подвижного состава. К верхнему строению пути также относят поворотные круги с креплениями и стрелочные переводы.

К нижнему строению относят земляное полотно, которое является одним из главнейших элементов железнодорожного пути, от состояния которого зависит исправность верхнего строения. Основные требования к земляному полотну - прочность и устойчивость во времени. Ширину полотна определяют необходимостью размещения на нем балластного слоя и устройства обочин шириной 0,25...0,4 м. Для стока атмосферных вод верхняя площадка земляного полотна однопутных Дорог имеет сливную призму высотой 0,15 м. Земляное полотно устраивают в виде насыпей и выемок по типовым поперечным профилям.

Железнодорожное полотно с прилегающими участками местности включает в себя следующие элементы:

  • полосу отчуждения - участок земли, отводимый для строительства железной дороги; она, как правило, проходит по границам лесопосадок или снегозащиты и служит для возможного расширения дороги в будущем;
  • сливную призму, предназначенную для организации стока воды с полотна дороги; ширина ее зависит от количества принятых путей;
  • откосы, зависящие от категории грунта, заложение их может быть от 1: 1,25 до 1: 1,5;
  • кюветы, устраиваемые с двух сторон полотна, служат для отвода воды; их глубина 30 см, продольный уклон от 0,005 до 0,01;
  • нагорную канаву, предназначенную для недопущения воды к месту строительства дороги и в период ее эксплуатации;
  • резервы - выемки, устраиваемые с обеих сторон дороги, грунт которых используют для устройства железнодорожной насыпи;
  • кавальеры - места, куда перемещают излишний грунт при устройстве железнодорожного пути в выемке. Они расположены справа и слева от пути и объем их равен объему выемок;
  • банкет - насыпь, служащая для ограждения сооружения от воды; их устраивают с одной или двух сторон от железнодорожного полотна;
  • банкетные канавы, предназначенные для ограждения банкетов от размывания.

Важной характеристикой железнодорожного пути является его продольный уклон, который обычно определяют в тысячных долях процента, например 15°/^ или 0,0015. Уклон участка пути измеряют отношением разности отметок конечных точек участка с однообразным уклоном к длине горизонтальной проекции этого участка, т. е. тангенсом угла наклона.

Продольный уклон, тип рельсов, количество шпал на 1 км пути, возможные закругления и другие факторы оказывают важное влияние на основные эксплуатационные показатели участков железной дороги -пропускную и провозную способность. Пропускная способность — наибольшее количество поездов, которое можно пропустить по участку пути за единицу времени (час, смену, сутки). Провозная способность - наибольшее количество грузов, которое можно перевезти подвижным составом на определенном участке пути за единицу времени (т/сут). Зависимость провозной и пропускной возможностей участка пути, например, между двумя станциями, выражают графиками движения, которые являются документами, характеризующими фактическую работу транспорта во времени.