Железнодорожный путь

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ (а. railway track; н. Eisenbahnweg; ф. voie ferree, chemin de fer; и. ferrocarril, via ferrea) — комплекс сооружений и устройств, образующих дорогу с направляющей рельсовой колеёй для движения железнодорожного подвижного состава. Используется для перевозки различных грузов как в пределах территории горных предприятий, так и вне её.

Особую роль железнодорожные пути играют в качестве транспортной коммуникации на карьерах, где предназначаются для перевозки полезных ископаемых и вскрышных пород от экскаваторных забоев до пунктов разгрузки, а также хозяйственных и вспомогательных грузов. По условиям эксплуатации, расположению и конструкции железнодорожные пути делятся на стационарные (постоянные) и передвижные (временные). Стационарные пути укладывают на длительный срок (иногда на весь срок службы карьера). К ним относятся траншейные, поверхностные, станционные и вспомогательные железнодорожные пути. Временные пути периодически перемещают на новую трассу в связи с подвиганием или развитием фронта горных работ. Соответственно этому передвижные железнодорожные пути подразделяются на забойные (на добычных и вскрышных уступах), отвальные, скользящих съездов и соединительные внутрикарьерные. С учётом различия конструкции скорость движения по стационарным путям ограничивается 40-50 км/ч, по передвижным- 20-25 км/ч.

Линия, определяющая положение оси железнодорожных путей в пространстве, называется трассой, проекция её на горизонтальную плоскость — планом пути, а проекция развёрнутой трассы на вертикальную плоскость — продольным профилем. При необходимости преодолевать значительную разность отметок в пределах карьера трасса железнодорожных путей искусственно развивается, размещаясь на одном или обоих его бортах. Отдельные отрезки трассы в этом случае соединяются тупиками или петлями. Наименьший радиус кривой в плане назначается в соответствии с типом подвижного состава. На стационарных железнодорожных путях минимальное значение этого параметра 200 м, на передвижных — 80-100 м. Продольный профиль железнодорожных путей проектируется в виде плавной линии, состоящей из горизонтальных участков (площадок), наклонных участков (уклонов) и вертикальных кривых, соединяющих площадки с уклонами. Величина уклона железнодорожных путей измеряется в тысячных долях. Наибольший затяжной уклон, по которому устанавливается весовая норма поезда, называется руководящим уклоном. Согласно правилам технической эксплуатации величина его не превышает 45‰.

Основные элементы железнодорожных путей — нижнее и верхнее строения. К нижнему относятся земляное полотно или искусственные сооружения (путепроводы, мосты, трубы, тоннели), к верхнему — рельсы, скрепления, шпалы и балласт. Земляное полотно сооружается в виде выемок, насыпей, нулевых мест, полунасыпей, полувыемок. Характерной выемкой в карьерах является выездная траншея. Насыпи возводятся при отвалообразовании, полунасыпи и полувыемки — при нарезке уступов, проходке траншей или отсыпке отвалов на косогорах. Применяемый тип рельса определяется нагрузкой на ось подвижного состава, характеристикой пути, скоростью движения. Стандартная длина рельсов нормальной колеи 12,5 и 25 м. Для соединения их со шпалами используют промежуточные рельсовые скрепления (костыльные, шурупные, болтовые), для соединения рельсов между собой — стыковые скрепления в виде накладок, соединяемых болтами. От нагрузок на оси подвижного состава, грузонапряжённости линий, скорости движения, типа рельсов зависит число шпал на 1 км пути. При нагрузках на ось 250 кН и свыше для прямолинейных участков оно равно 1840, для криволинейных участков — 2000. Материалом для шпал служат дерево, железобетон и металл. Для колеи 1520 мм длина деревянных шпал 2,75 м, для колеи 750 мм — 1,5 м. Для снижения расхода деревянных шпал в карьерах выполняют мероприятия по увеличению срока их службы: пропитка, оковка торцов бандажами из полосового железа и др. Балласт, укладываемый на земляное полотно, обеспечивает распределение давления и смягчение ударов от подвижного состава. Материалом его служит щебень размером 20-70 мм, галька, гравий, крупнозернистый песок, хвосты обогащения, вскрышные породы. Толщина балластного слоя 0,25-0,4 м на стационарных путях и 0,15-0,25 м — на передвижных, расход балласта соответственно 1500-2000 м³/км и 600-1000 м³/км.

Выбор конструкции верхнего строения железнодорожных путей основывается на расчёте пути на прочность и на технико-экономической оценке различных возможных вариантов конструкции. Работы по содержанию и ремонту стационарных железнодорожных путей разделяются на текущее содержание, подъёмочный, средний и капитальный ремонты. Для передвижных железнодорожных путей выполняют две группы работ: текущее содержание и перемещение рельсошпальной решётки на новую трассу.

Контроль за состоянием железнодорожных путей заключается в регулярной проверке ширины колеи, положения рельсов по уровню, наличия дефектов в рельсах, плотности скреплений.

В связи с увеличивающимися нагрузками на ось подвижного состава применяют более тяжёлые рельсы, увеличивают число шпал и толщину балластного слоя. Для передвижных железнодорожных путей ведутся поиски конструкции безбалластного пути.