ПУТЬ НА ПРУЖИНАХ

Один из важнейших элементов верхнего строения железнодорожного пути — это его балласт. Балластный слой помещается в качестве упругой подушки между шпалами и земляным полотном. Не будь этого слоя, неизбежно возникали бы жесткие удары колес подвижного состава о рельсы. Это приводило бы к быстрому износу рельс, колес и всего экипажа. Мало того, в земляном полотне появились бы скоро различные углубления под шпалами, которые носят названия «корыт». Они являются серьезным бичом железнодорожного пути. Но «корыта» образуются иногда даже при наличии балластного слоя.

Легко понять, что грунт под шпалой и грунт между шпалами находится в резко различном состоянии. Первый сильно нагружен, второй вовсе не нагружен. Поэтому происходит постепенное выползание частиц грунта из-под шпал в промежутки между ними. Попутно часть грунта уплотняется под шпалой. Все это ведет к образованию «корыт». После осенних дождей вода скопляется в них. замерзает и калечит путь.

Балластный слой, из какого бы он ни был материала — щебня или песка, требует большого ухода. Этот уход состоит, главным образом. в подбивке шпал. Мы уже говорили, что из-под шпал постепенно выползает грунт. Таким образом шпала теряет плотное основание и дает довольно большие просадки под колесами экипажа. Приходится время от времени подбивать грунт под шпалы. Это и называется подбивкой шпал. Подбивка производится вручную или же пневматическими инструментами. В последние годы работают даже целые машинные передвижные агрегаты по подбивке шпал. Ежегодно на эту работу тратится огромное количество средств.

А между тем у нас непрестанно возрастает нагрузка на железнодорожное полотно, так как мы строим более мощные паровозы, увеличиваем грузоподъемность подвижного состава, повышаем его пробег. Особенно в последнее время в связи с ростом технических скоростей на основе стахановско-кривоносовских методов работы на транспорте надежность и прочность железнодорожного полотна приобретают особо важное значение. Это выдвинуло вопрос: нельзя ли заменить балласт каким-нибудь другим основанием для шпал и рельс?

Поиски возможностей заменить балластный слой начались, вообще говоря, давно. Работы в этом направлении велись в различных странах. Но наиболее интересное решение было предложено и Австрии д-ром Виртом. Он предложил путь на стальных спиральных пружинах. Под рельсами через каждые 70 сантиметров подложены на железобетонных основаниях металлические коробки. В этих коробках находятся сильные спиральные пружины.

Они способны выдерживать удары оси с нагрузкой в 25 тонн, прогибаясь при этом всего на 3,5 миллиметра. Пружины накрыты железными балками коробчатого сечения (швеллер), на которых и покоится рельс.

Схематический разрез железнодорожного пути на пружинах

Такие пути на пружинах были уложены в Австрии в 1029 г. по мосту через Дунай и в Германии в 1933 г. — на мосту по дороге Дортмунд-Эмский канал.

В нашем Союзе впервые вопросами безбалластных путей занялся в прошлом году Московский институт инженеров транспорта им. Сталина. Специальная бригада под руководством проф. Митюшина разрабатывает эту новую проблему будущего.

Вопрос был поставлен сразу значительно шире. Бригада изучает не только путь на пружинах, но и проблему пружинного упругого основания вообще. Сюда уже относятся и конструкции на пружинах не только спиральных, но и листовых, и, что самое интересное, — путь на резиновых прокладках.

Заметим, что особенно важное значение имеет введение пути на упругом основании для железнодорожных мостов. Жесткое скрепление рельс с мостом ведет за собой увеличение динамического воздействия на мост и вместе с тем размеров моста, повышая требования к его прочности. И. наоборот, чем эластичнее скреплены рельсы с мостом, тем меньше может быть его собственная жесткость.

Из этих соображений опыты по исследованию безбалластных путей были произведены на мосту. Для этого был выбран небольшой железнодорожный мост вблизи Москвы, у станции Подлипки.

Опытный железнодорожный мост у станции Подлипки. На фотографии видны железобетонные кубики, между которыми вставляются металлические коробки со спиральными пружинами. На этом же мосту велись опыты с резиновыми прокладками

Во время этих опытов были полечены весьма интересные результаты.

Путь па резиновых прокладках очень прост по конструкции, значительно проще, чем путь на спиральных пружинах д-ра Вирта. Рельсы уложены на обычные мостовые брусья (деревянные). Между брусьями и бетоном моста проложены резиновые прокладки. Каждая прокладка имеет площадь в 275 кв. сантиметров и толщину в 1 сантиметр.

Резиновые прокладки выдерживают нагрузку в тысячу килограмм на каждый квадратный сантиметр поверхности, в то время как требуется по расчету выдержать всего 40 килограмм. Замороженная до минус 60° резина не теряет упругих свойств. С помощью точных специальных приборов изучалось распределение нагрузок на мост при проходе по нему паровоза серии СУ со скоростью 35 километров в час. При этом выяснилось. что резиновые прокладки дают возможность снизить запасы прочности моста почти наполовину.

Эти данные проливают достаточно яркий свет на перспективу безбалластных путей, особенно в мостостроении. Надо полагать, что в ближайшие годы эта проблема будет окончательно решена и сыграет огромную роль в техническом прогрессе железнодорожных путей Советского союза.

М. ФРИШМАН