Трамвайные рельсы: типы, маркировка и устройство пути

Трамвайная линия начинается с рельса. Именно на него приходится основная нагрузка от проходящих вагонов, масса которых нередко превышает 15 тонн. Чтобы выдерживать такой вес и интенсивное движение, к путевым элементам предъявляется целый ряд требований, порой противоположных: материал должен быть достаточно твердым, чтобы сопротивляться истиранию, но при этом сохранять пластичность, необходимую для укладки на закруглениях малого радиуса.

Почему трамвайный рельс не похож на железнодорожный?

Визуально главное отличие трамвайного рельса от магистрального — наличие желоба. В этой полости движется реборда колеса. При прохождении поворота гребень упирается в боковую стенку (губку), что не дает колесу сойти с пути и позволяет трамваю вписываться в кривые значительно меньшего радиуса, чем это доступно железнодорожному подвижному составу.

Классификация и маркировка

Продукция для трамвайных линий делится по высоте профиля:

• высокие (ТВ): сегодня это наиболее распространенный вариант.

• низкие (ТН): встречаются преимущественно на давно построенных участках.

Цифровой индекс в маркировке указывает на массу погонного метра. Например, обозначение ТВ-65 расшифровывается как высокий рельс весом 65 килограммов на метр.

Использование железнодорожных рельсов в трамвайном хозяйстве

На практике для строительства путей нередко задействуют продукцию, изначально предназначенную для магистральных железных дорог. Чаще всего это происходит на прямых отрезках. В ход идут как новые, так и уже бывшие в эксплуатации (старогодные) рельсы. Их маркировка начинается с буквы Р (например, Р-50 или Р-65), а цифры также обозначают вес одного метра. Согласно нормативной документации, сфера применения таких рельсов ограничена:

• обособленное или самостоятельное полотно;

• тоннели линий скоростного трамвая.

Однако на практике их можно увидеть и на совмещенном полотне, в пределах городских улиц.

Особенности геометрии и элементы усиления

У стандартного рельса (железнодорожного типа) выделяют несколько частей: головка (поверхность качения), шейка, подошва и губка. При укладке таких рельсов на кривых участках обязательным становится монтаж контррельса. За 3 метра до начала поворота железнодорожный рельс должен либо смениться трамвайным (желобчатым), либо дополняться контррельсом. Технология требует, чтобы на входе ширина желоба составляла не менее 60 мм, а уже через 0,8 метра сужалась до 35–40 мм.

Современные технологии укладки: бесшеечные рельсы

Для снижения шума, вибрации и повышения долговечности пути применяется особая конструкция верхнего строения. Она представляет собой железобетонное основание (плиту), в которое монтируются рельсы, лишенные классической шейки и подошвы. Фиксация осуществляется с помощью резиновых уплотнителей, а верхняя плоскость плиты служит дорожным покрытием. Такое инженерное решение оказалось эффективнее традиционных методов укладки на шпалы: оно проще в ремонте и гасит колебания при движении составов. Впервые эту технологию применили в Чехословакии. На постсоветском пространстве она внедрена, в частности, в Москве и во Львове.

Соединение и замена

Стандартная длина трамвайного рельса составляет 12,5 метра, тогда как железнодорожного — ровно вдвое больше (25 м). Основной способ соединения звеньев в непрерывную нить — сварка. Однако из-за температурного расширения металла на некоторых участках предусмотрены болтовые стыки с накладками. Чтобы обеспечить надежную проводимость электрического тока (для работы системы СЦБ и защиты от блуждающих токов), между рельсами приваривают или припаивают специальные проводники-перемычки. Для сохранения неизменной ширины колеи параллельные нити связывают металлическими стержнями.

Когда наступает время замены

Рельсы подлежат демонтажу при достижении предельных показателей износа:

• для трамвайных рельсов на прямых: износ головки по высоте — 18 мм, по ширине — 20 мм, по ширине губки — 15 мм.

• на кривых участках нормативы жестче: износ головки не должен превышать 15 мм, а губки — 13 мм.

•  для железнодорожных рельсов, используемых в трамвайных путях, допускается несколько большая степень износа.

Подводя итог, можно сказать, что выбор типа рельса для трамвайной линии — это всегда компромисс между условиями эксплуатации и экономической целесообразностью. Желобчатые профили незаменимы в стесненных городских условиях на совмещенном полотне, тогда как железнодорожные рельсы выигрывают на выделенных линиях и перегонах благодаря своей доступности и привычной технологии укладки. Главное при проектировании и ремонте — строго соблюдать нормативы по износу и параметрам укладки, особенно на кривых участках, где нагрузка на металл максимальна.