Основным назначением балластного слоя является обеспечение устойчивости шпал под воздействием вертикальных и горизонтальных сил, равномерное распределение нагрузки, воспринимаемой от шпал, на основную площадку земляного полотна, обеспечение упругости подрельсового основания и возможности выправки рельсо-шпальной решетки в плане и профиле, отвод от нее поверхностных вод.
Балластный слой не должен задерживать на своей поверхности воду, предохранять основную площадку от переувлажнения. Материал для балласта должен быть прочным, устойчивым под нагрузкой и атмосферными воздействиями, дешевым. Кроме того, он не должен дробиться при уплотнении, пылить при проходе поездов, размываться водой, прорастать травой. В качестве балласта используют сыпучие, хорошо дренирующие упругие материалы: щебень, гравий, песок, отходы асбеста, ракушечник. Лучшим материалом для балласта является щебень из естественного камня, валунов и гальки.
Путевой щебень, применяемый на железных дорогах СССР, выпускают двух основных фракций с размерами частиц от 25 до 60 мм и от 25 до 50 мм. Для балластировки станционных путей и строительных целей стандартом предусмотрен также выпуск мелкого щебня фракции от 5 до 25 мм. Щебень хорошо пропускает воду, не смерзается в зимнее время, оказываете 1,5раза большее сопротивление продольному сдвигу и допускает в 2 раза большее вертикальное давление по сравнению с песчаным балластом, превышает срок службы балласта из любого другого материала. Однако щебень быстрее загрязняется различными сыпучими материалами — углем, торфом, рудой, просыпающимися на путь при перевозках. Для предохранения щебия от загрязнения грунтом при вдавливании в земляное полотно, а также для уменьшения расхода щебня его укладывают на песчаную подушку.
Гравийный и гравийно-песчаный балласт получают в результате разработки естественно образовавшихся отложений гравия и крупнозернистого песка. Такой балласт дешевле щебня, меньше загрязняется, но вместе с тем менее устойчив к нагрузкам, хуже пропускает воду и может смерзаться в зимнее время.
Асбестовый балласт представляет собой отходы асбестового производства в виде раздробленных горных пород с присутствием мелких свободных волокон асбеста. При достаточно высокой несущей способности, малой засоряемости, больших удобствах выправки пути асбестовый балласт имеет и недостатки — сильно пылит при высоких скоростях движения и недостаточно устойчив против размыва ливневыми дождями.
Ракушка, как балласт, имеет местное значение и применяется только на малодеятельных линиях.
Балластный слой укладывается в путь в виде призмы, которая имеет откосы крутизной, как правило, 1 : 1,5 и верхнюю часть, ширина которой устанавливается техническими условиями. На рис. 49 приведен поперечный профиль балластной призмы из щебня с песчаной подушкой для главных путей двухпутной линии. Основные размеры балластной призмы в зависимости от типа верхнего строения пути даны в табл. 9.
Таблица 9
* Числитель —- для деревянных знаменатель — для железобетонных шпал
На линиях скоростного движения пассажирских поездов путь должен укладываться на щебеночный балласт с размерами призмы не менее установленных для тяжелого типа верхнего строения пути, а при грузонапряженности свыше 50 млн. ткм/км в год ширина балластной призмы дополнительно увеличивается еще на 20 см, а толщина — на 5 см.
Рис. 49. Поперечный профиль балласт ной призмы для главных путей двух путной линии: 1 — щебень; 2 — песок,
Наименьшая толщина балластного слоя под шпалами на приемо-отправочных путях станций принята 30 см, а на прочих станционных путях 25 см, В настоящее время все основные направления сети железных дорог СССР имеют на главных путях щебеночный балласт. Для снижения затрат труда на устранение расстройств балластного слоя и повышения его стабильности применяют обработку щебня вяжущими полимерными материалами. Для уменьшения засорения балласта и снижения потерь грузов в пути запрещена погрузка сыпучих грузов в вагоны с неисправным полом и дверями, погрузка угля с «шапкой», которая сдувается ветром и осыпается на путь. В последние годы применяется обработка сыпучих грузов в вагонах после погрузки специальными растворами, образующими прочную пленку, препятствующую выдуванию груза,
14031 просмотров 
