В ходе развития железнодорожного транспорта особое внимание было уделено совершенствованию ключевого элемента конструкции трассы — стрелочному переводу, который обеспечивает переход поездов с одного полотна на другое.
На территории российских железных дорог насчитывается около 170 тысяч стрелочных переводов различных типов и моделей. Это означает, что на каждые 700 метров пути приходится одна стрелка. Однако в этом числе много устаревших решений, которые негативно отражаются на скорости движения на станциях и отдельных участках.
Одиночные устройства классифицируются по геометрическим формам и делятся на обычные стрелочные переводы. Это важные элементы системы соединений и пересечений рельсов. Конструкции широко используются на железных дорогах по всему миру.
Типы одиночных стрелочных переводов
Существует несколько типов стрелочных переводов:
- Обыкновенные – один путь идет прямо, в то время как другой отклоняется в сторону.
- Симметричные – боковые пути равномерно расходятся относительно основного прямого направления.
- Несимметричные (криволинейные) – боковые пути изгибаются по дуге относительно прямого пути.
Также выделяются другие виды:
- Одиночные обыкновенные – стандартный вариант для одиночных и различных соединений рельсов.
- Двойные – специально разработанные конструкции, которые соединяют три пути в ограниченном пространстве.
- Перекрестные – заменяют два стандартных перевода, позволяя пересекаться двум путям благодаря четырем парам остряков и двум тупым крестовинам марки 1/11.
Основные компоненты одиночного стрелочного перевода
Современный одиночный стрелочный перевод состоит из нескольких важных элементов: стрелки с механическим устройством, крестовины с контррельсами, соединительных путей и брусьев или альтернативного подрельсового основания.
Стрелка включает два рамных рельса, остряки, корневые устройства, механизм с внешними замыкателями остряков, а также поддерживающие и опорные элементы, противоугонные устройства, крепеж и различные дополнительные детали.
Крестовина содержит сердечник, два усовика, стыковые устройства, контррельсы, опоры и элементы крепления. Маркировка крестовины представлена в формате 1/N, где N — номер марки, определяемый тангенсом угла. На главных и приемоотправочных путях российских железных дорог используются переводы с маркировкой не ниже 1/11, для перекрестных и одиночных — не ниже 1/9. Для пассажирских поездов допускается марка 1/9, а для грузовых — не ниже 1/9. Симметричные элементы могут иметь маркировку не хуже 1/6.
Центральная точка (Ц) — это место пересечения осей основных и боковых путей. Математическое острие крестовины (С) — это точка, в которой пересекаются продолжения рабочих кантов сердечника, тогда как практическое острие имеет ширину от 9 до 12 мм. Область, где минимальное расстояние между рабочими кантами, называется горлом крестовины (Г). Пространство от горла до практического острия, в котором колеса не соприкасаются с рельсовыми нитями, называется вредным пространством и устраняется с помощью контррельсов.
Крестовины могут быть как прямолинейными, так и криволинейными. Прямолинейные крестовины популярны благодаря своей простоте, но требуют окончания переводной кривой до крестовины, что ограничивает скорость на боковом пути.
Криволинейные крестовины увеличивают радиус кривой, что увеличивает скорость движения. Например, при увеличении радиуса с 200 до 275 м в переводе марки 1/9 скорость может возрасти с 25 до 40 км/ч. Тем не менее, их конструкция более сложная, и для них необходимы отдельные крестовины для правого и левого кантов.
Процесс замены одиночного стрелочного перевода
Замена может проводиться как вручную, так и с использованием механизированных методов. При ручной замене деревянные брусья заменяют металлическими, в зависимости от их состояния осуществляется частичная или полная замена. Механизированный метод с блоками гарантирует полное обновление элемента и считается более эффективным.
Обычно замена с путеукладочными кранами УК-25 выполняется во время капитального ремонта путей. Процесс начинается с демонтажа старого деревянного перевода с помощью путеразборочного крана, после чего брусья грузятся на платформу. Затем подготавливается и уплотняется поверхность щебёночной призмы, на которую укладывается слой мелкого щебня и ровно разравнивается.
При переходе на железобетонные плиты выполняются несколько этапов: очистка балласта, разбивка старого перевода на блоки, уплотнение щебня и укладка нового стрелочного перевода с помощью рельса.
После замены инвентарные рельсы и хомуты грузятся на платформу для дальнейшей транспортировки. Замена стрелочных переводов — это трудоемкий процесс, от качества которого зависит надежность эксплуатации. Замена может быть поэлементной (обычно с путеукладчиками УК-25) или блоковой (полноповоротные краны). Ручной метод остается наиболее распространенным.
Работы делятся на подготовительные, основные и заключительные. Подготовительные и заключительные выполняются без задержек в движении поездов, а основные — в отведенные «окна» времени длительностью от 2 до 9 часов.
Подготовительные работы включают проверки размеров, регулировки и организацию выгрузки новых блоков. Перед основными работами снимаются антивандальные устройства и соединители. Основные работы охватывают демонтаж старых блоков, укладку новых, сварку стыков и установку изолирующих стыков.
После проверки состояния пути стрелочный перевод открывается для первых поездов с ограничением скорости: 25 км/ч по прямому направлению и 15 км/ч по боковому. Заключительные работы включают подтягивание болтов и повторную выправку после обкатки.