Железнодорожный транспорт — сложное многоотраслевое хозяйство, содержащее железные дороги, производственные предприятия и другие подразделения, образующие инфраструктуру его обслуживания.
Рис.1. Общий вид железнодорожного пути
Перевозочный процесс осуществляется посредством многообразных технических средств, важнейшими из которых являются:
1.Железнодорожный путь и путевое хозяйство станций.
2.Подвижной состав.
3.Устройства для посадки и высадки пассажиров, погрузки, выгрузки и хранения грузов.
4.Устройства автоматики и вычислительной техники для управления движением поездов.
5.Устройства связи для обеспечения оперативности производственных процессов, безопасных условий труда и движения поездов.
6.Сооружения для технического осмотра, ремонта и экипировки подвижного состава (электровозов, тепловозов, вагонов, дрезин и т.д.).
7.Устройства электроснабжения.
8.Устройства водоснабжения.
9.Инфраструктура материально-технического снабжения.
Железнодорожный путь-
комплекс инженерных сооружений, предназначенных для пропуска по нему поездов с установленной скоростью (рис.1). Железнодорожный путь составляют нижнее и верхнее строения.
Нижнее строение пути состоит: из земляного полотна и искусственных сооружений. Земляное полотно представляет собой специально обработанную земляную поверхность.
Рис. 2. Пример верхнего строения
пути (насыпь)
Рис.3. Мостовой переход
Искусственные сооружения это мосты (рис. 4), трубы (рис. 5), путепроводы (рис. 6), галереи (рис. 7), тоннели (рис. 8), виадуки и др.
Назначение мостов и тоннелей общеизвестно. Трубы предназначены для пропуска вод на пути железнодорожной трассы.
Галереи – для защиты железных дорог от обвалов в горных местностях. Виадуки позволяют преодолевать глубокие овраги и ущелья.
Для пересечения железных дорог с автомобильными сооружают путепроводы. Верхнее строение пути состоит из балластного слоя, шпал, рельсов, стрелочных переводов (рис. 9) и других сооружений. Рельсы соединяются со шпалами и образуют рельсовую решетку. Балластный слой выполняет роль основания для рельсовой решетки, воспринимая давление от нагрузок подвижного состава.
Рис. 4. Мост с ездой понизу
Балластный слой должен удовлетворять следующим основным требованиям:
1.Обладать хорошими дренажными свойствами, то есть пропускать воду, не удерживая ее в своей толще и предотвращать от переувлажнения основную площадку железнодорожного полотна.
2. Быть прочным.
3. Иметь невысокую стоимость.
Балластный слой может выполняться из различных материалов. Для сооружения балласта используются:
- Щебенка.
- Гравий.
- Гравийно-песчаная смесь.
- Асбест.
- Ракушечник.
- Песок.
Два последних материала используются для сооружения балласта только на малодеятельных участках. Щебеночный балласт применяется на всех главных и скоростных магистралях. Шпалы служат для крепления рельсов, выступая в качестве их основания.
Рис. 6. Путепровод
Шпалы могут быть деревянными или железобетонными. За рубежом применяются также и металлические шпалы. В нашей стране в основном используют деревянные шпалы. Рельсы, соединенные со шпалами, образуют рельсовую решетку.
Частота расположения шпал по длине рельсового пути называется эпюрой шпал. В нашей стране получили распространение четыре эпюры –1440, 1600, 1840 и 2000 шпал на километр. Чем выше категория дороги, то есть чем более она скоростная или грузонапряженная, тем большее число шпал приходится на 1 км пути. Рельсы предназначены для направления движения колес подвижного состава.
Рис. 7. Противообвальная галерея
Рис. 8. Тоннель
Кроме того, рельсы выполняют функцию передачи электроэнергии к электроподвижному составу (ЭПС), выступая одним из элементов электрической цепи. Две нити рельсов железнодорожного пути также используются для передачи электрических сигналов автоблокировки – системы разграничения поездов в пространстве при помощи светофоров. В нашей стране применяются рельсы следующих типов: Р-50, Р-65 и Р-75. При этом буква Р обозначает – рельс, а цифра вес метрового отрезка. Длина рельсов на главных магистралях составляет 25 м. Путь, сооруженный из отдельных рельсов, называется звеньевым путь.
Рис. 9. Стрелочный перевод
Рельсы крепятся к шпалам при помощи специальных рельсовых скреплений. Бесстыковой путь образуют рельсы, сваренные в плети длиной 800 м.