Верхнее строение пути служит для направления движения подвижного состава, восприятия силовых воздействий от его колес и передачи их на нижнее строение.
Рис. 47. Элементы верхнего строения:
1 — рельсы, 2 —шпалы; 3 — промежуточные рельсовые скрепления; 4 — щебеночный балласт; 5 — песчаная подушка
Рис. 48. Схема передачи давления от колес подвижного состава иа земляное полотно
Верхнее строение пути (рис. 47) представляет собой комплексную конструкцию, включающую балластный слой, шпалы, рельсы и рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, мостовые и переводные брусья. Рельсы, соединенные со шпалами, образуют рельсо-шпальную (путевую) решетку. При этом шпалы заглубляются в балластный слой, укладываемый на основную площадку земляного полотна.
Толщина балластного слоя, а также расстояние между шпалами должны быть такими, чтобы давление на земляное полотно не превышало величины, обеспечивающей его упругую осадку, исчезающую после снятия нагрузки. Работа верхнего строения пути как единой конструкции видна на схеме передачи вертикальных нагрузок от колес подвижного состава на земляное полотно (рис 48). По мере удаления вниз от места непосредственного контакта пути с подвижным составом давление рассредоточивается на все большую площадь и на земляное полотно уже передается почти равномерное давление примерно 0,8-105 Па.
Верхнее строение пути работает в сложных условиях, подвергаясь воздействию проходящих поездов, атмосферных осадков, ветра,
колебаний температуры; при этом оно должно быть достаточно прочным, устойчивым, долговечным и экономичным. В зависимости от грузонапряженности на магистральных железных дорогах установлены три типа верхнего строения пути (табл. 8).
Таблица 8
На железных дорогах СССР непрерывно увеличиваются масса поездов и скорости движения. Следовательно, верхнее строение, срок службы которого измеряется десятилетиями, должно иметь достаточный запас прочности и эксплуатационной стойкости. Этому способствует переход на более мощный тип верхнего строения пути, а также совершенствование его элементов.