Пн-Пт 8:00-17:00

sell@rosrels.ru
Заказать звонок

Основные особенности температурных стыков и их роль в обеспечении надежности железнодорожной и крановой инфраструктуры

image

В местах соединения двух соседних направляющих полотен железнодорожных или крановых путей возникают не только физические напряжения, но и необходимость установки температурных стыков рельсов (ТС), которые играют ключевую роль в обеспечении надежности и долговечности железнодорожной и крановой инфраструктуры. Сегодня мы сосредоточимся на анализе основных особенностей температурных стыков, их структуре, функциях и влиянии на безопасность движения транспортных средств.

Безусловно, понимание температурных стыков рельсов и их правильное устройство важно для стабильности и безаварийного функционирования железнодорожной сети. ТС представляют собой специальные элементы, предназначенные для компенсации тепловых деформаций рельсовых путей, вызванных колебаниями температуры окружающей среды. Они смягчают напряжения, которые возникают в результате расширения или сжатия рельсов.

Структура температурных стыков обычно состоит из нескольких ключевых элементов, таких как компенсаторы, эластичные элементы, болты, прокладки и крепежные детали. Каждый из этих компонентов играет свою роль в обеспечении эффективной работы ТС и предотвращении возможных повреждений или сбоев в работе железнодорожной инфраструктуры.

Что такое «Температурные стыки»?

В общем случае это место соединения двух элементов, которые крепятся не непосредственно друг к другу, а с определенным зазором. Этот зазор имеет строго определенное значение в пределах 20-35 мм в соответствии с ГОСТами.

Зачем нужен этот зазор? Если он будет слишком большим, это может привести к нарушению колеи и затруднит движение транспорта. С другой стороны, если зазор будет слишком мал, это может вызвать появление напряжений, что в свою очередь может привести к деформации и смещению конструкции. Температурный стык выполняет функцию обеспечения правильных размеров указанного зазора и сохранения его в пределах допустимых значений. Его можно рассматривать также как сборочный узел, состоящий из нескольких элементов.

Для чего нужно ТС?

Температурные железнодорожные стыки:

  • предотвращают непосредственное соприкосновение соседних элементов железнодорожного пути и минимизируют появление лишних контактных напряжений, которые могут возникнуть из-за трения между элементами. Это позволяет предотвратить износ и преждевременное повреждение инфраструктуры, обеспечивая безопасность движения поездов.
  • компенсируют усадочные смещения, которые могут возникнуть в результате изменений температуры окружающей среды или эксплуатационных нагрузок. Это позволяет избежать деформаций и разрушения структуры рельсов, обеспечивая стабильность и надежность железнодорожного пути.
  • помогают минимизировать негативное влияние внешних факторов на инфраструктуру и обеспечивают ее устойчивость к экстремальным условиям.
  • позволяют достичь оптимального функционирования стыковой зоны. Этот метод также демонстрирует высокую эффективность как с точки зрения экономической целесообразности, так и с позиции обеспечения безопасности эксплуатации железнодорожного пути.

Особенности железнодорожных температурных стыков

Накладка температурного стыка защищена от перегревания и изготавливается из диэлектрических материалов с высокой механической прочностью. Посадочные места под болты чередуются по принципу «овальное – круглое», обеспечивая разное по форме отверстия с разных сторон металлоконструкции.

Функциональные особенности

  • Предотвращение проскальзывания и минимальных смещений пластины. 
  • Увеличение срока службы и упрощение эксплуатации сборочного узла. 
  • Обеспечение надежного крепления за счет использования продолговатых болтов, не проворачивающихся даже под нагрузкой.

Преимущества конструкции

  • Предотвращение деформации геометрии колеи и наезда соседних элементов в результате сужения/расширения металла.
  • Соответствие требованиям стандартов и устойчивость к сейсмической активности, климатическим условиям. 
  • Механическая прочность пластинчатой накладки. 

Технологичность и экономичность

  • Низкая масса комплекта, простота сборки и надежность крепления. 
  • Стойкость к трещинам и изломам в условиях изменяющегося климата. 
  • Удобство установки благодаря схеме с разными формами отверстий.

Применение температурных стыков

Применение температурных стыков является неотъемлемой частью инженерных конструкций в условиях экстремальных температурных воздействий, значительных нагрузок на грунт и сейсмической активности. В регионах, где температура может превышать +40°C или опускаться ниже -40°C, а также при резких изменениях температуры, применение температурных стыков играет важную роль в обеспечении долговечности и надежности инженерных сооружений.

Особое внимание уделяется местам с неустойчивыми грунтами, где угроза угона повышена. Температурные стыки помогают уменьшить негативное воздействие температурных колебаний на грунтовые основания сооружений и обеспечить их устойчивость

На сейсмически неустойчивых почвах, где землетрясения могут достигать 9 баллов, температурные стыки играют важную роль в предотвращении разрушений и обеспечении безопасности сооружений.

В контексте колейного транспорта, температурные стыки могут использоваться на активно эксплуатируемых магистралях, подъездных линиях со скоростью передвижения транспорта свыше 120 км/ч, а также на транспортных сетях предприятий и путях перемещения крановой спецтехники. Защита магистралей и других транспортных маршрутов от негативного воздействия температуры и нагрузок становится важным аспектом обеспечения их бесперебойной работы.

Пример конструкции 

Сложный и важный элемент инфраструктуры соединяет различные составляющие: 

  • направляющая металлоконструкция;
  • боковая накладка;
  • упорная планка;
  • посадочный болт;
  • пружинная шайба. 

Эти элементы являются ключевыми для обеспечения прочности и устойчивости соединения.

Традиционным методом крепления сборочного узла такого типа является сборка. Сборка рассматривается как наиболее рациональное решение, учитывая вес температурных стыков. Монтировать шов необходимо только после завершения процесса рихтовки нитей. Для поддержания работоспособности конструкции в эксплуатации рекомендуется проводить периодическую проверку.