Путевое хозяйство составляет одну из важнейших отраслей желез­нодорожного транспорта, от которой в значительной мере зависит выполнение перевозочного процесса.
Удельный вес путевого хозяйства в системе железнодорожного транспорта характеризуется, в частности, тем, что основные фонды ди­станций пути составляют более 53% общей стоимости производствен­ных фондов железных дорог.
К путевому хозяйству железнодорожного транспорта относится собственно путь со всеми его сооружениями и устройствами, а также линейные и промышленные предприятия, ряд хозяйственных организаций и вспомогательных устройств, обеспечивающих бесперебойную работу железнодорожного пути.

Железнодорожный путь состоит из нижнего и верхнего строений.
Нижнее строение пути включает земляное полотно (насы­пи, выемки, полунасыпи, полувыемки, пол у насыпи-полувыемки) и искусственные сооружения (мосты, тоннели, трубы, подпорные стены и др.).
К верхнему строению пути относятся балластный слой, шпалы, рельсы, скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, мостовые и переводные брусья. Балластный слой воспринимает давление от шпал и передает его на основную площадку земляного полотна, умень­шая неравномерность давления и величину его на единицу площади, а также обеспечивает устойчивость рельсовой колеи, препятствуя продольному и поперечному перемещению шпал. Шпалы восприни­мают давление от рельсов и передают его на балласт, а также обеспе­чивают неизменность взаимного положения рельсовых нитей. Рельсы направляют колеса подвижного состава, воспринимают давление от них и передают его на шпалы.

Земляное полотно представляет собой комплекс грунтовых сооруже­ний, получаемых в результате обработки земной поверхности и пред­назначенных для укладки верхнего строения пути, обеспечения устой­чивости пути и защиты его от воздействия атмосферных и грунтовых вод. Непосредственно на земную поверхность путь не укладывают вследствие ее неровностей. Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность широкой механизации работ. Выполнение указанных требований дости­гается правильным выбором грунтов для насыпей и их тщательным уплотнением при постройке, приданием земляному полотну очерта­ний, способствующих надежному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок.

При тщательном соблюдении правил сооружения и эксплуатации стабильность земляного полотна, как правило, обеспечивается. При несоблюдении же этих правил, а также при нарушении устойчивости земной поверхности или стихийных явлениях происходят изменения формы, или так называемые деформации земляного полотна. Разли­чают деформации и повреждения основной площадки земляного по­лотна, повреждения откосов, повреждения и разрушения тела и ос­нования земляного полотна, в том числе при слабом основании или неблагоприятном воздействии природных факторов.

Искусственные сооружения предназначены для пересечения желез­ной дорогой водных преград, других железных и автодорог, глубоких ущелий, горных хребтов, застроенных городских территорий, а также для обеспечения безопасного перехода людей через пути и устой­чивости земляного полотна в сложных условиях.
Для обеспечения стабильности земляного полотна, а соответ­ственно и бесперебойности движения поездов вся вода, притекаю­щая к трассе железной дороги с нагорной стороны, должна быть или пропущена через земляное полотно (без его повреждения), или же отведена от него в сторону, в пониженные места.

1 — рельсы, 2 —шпалы; 3 — промежуточ­ные рельсовые скрепления; 4 — щебеночный балласт; 5 — песчаная подушка

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.

Шпалы являются основным видом подрельсовых оснований и служат для восприятия давления от рельсов и передачи его на балластный слой. Кроме того, шпалы предназначены также шія крепления к ним рельсов и обеспечения постоянства ширины колеи. Помимо шпал, к подрельсовым основаниям относятся мостовые и переводные брусья, отдельные опоры в виде полушпал, а также сплошные опоры в виде плит и рам. Шпалы должны быть прочными, упругими, дешевыми и об­ладать достаточным сопротивлением электрическому току.

Рельсы предназначены для направления движения колес подвижного состава, восприятия нагрузки от него и передачи ее на шпалы. Кроме того, рельсы используются на участках с автоблокировкой как провод­ники сигнального тока, а при электротяге — обратного тягового тока.

Рельсовый путь представляет собой две непрерывные рельсовые нити, расположенные на определенном расстоянии друг от друга. Это обес­печивается за счет крепления рельсов к шпалам и отдельных рельсовых звеньев между собой. Рельсы к шпалам крепят с помощью проме­жуточных скреплений, которые должны обеспечивать надежную и достаточно упругую связь рельсов со шпалами, сохранять постоян­ство ширины колеи и необходимую подуклонку рельсов, не допускать продольного смещения и опрокидывания рельсов. При железобетон­ных шпалах они должны, кроме того, обеспечивать электрическую изо­ляцию рельсов и шпал.
Промежуточные скрепления бывают трех основных видов: нераз­дельные, смешанные и раздельные.

Под действием сил, которые создаются при движении поездов по рельсам и в особенности при торможении на затяжных спусках, может происходить продольное перемещение рельсов по шпалам или вместе со шпалами по балласту, называемое угоном пути. На двухпутных участках угон происходит по направлению движения, а на однопут­ных линиях угон бывает двусторонний.

С начала 50-х годов на железных дорогах все шире внедряется бес­стыковой путь, при котором повышается срок службы рельсов пример­но на 20%, шпал и балласта — на 10%, а затраты труда на текущее содержание пути снижаются на 20—30%. Кроме того, за счет устране­ния стыков существенно уменьшается износ колес подвижного состава и сопротивление движению поездов, что сокращает расход топлива или электроэнергии на тягу поездов. Резкое сокращение числа стыко­вых скреплений за счет сварки отдельных звеньев дает экономию ме­талла до 1,8 т на каждый километр пути.

Устройство рельсовой колеи тесно связано с конструкцией и размера­ми колесных пар подвижного состава. Колесная пара состоит из сталь­ной оси, на которую наглухо насажены колеса, имеющие для предотв­ращения схода с рельсов направляющие гребни (рис. 60). Поверхность катания колес подвижного состава в средней части имеет коничность 1/20, которая обеспечивает более равномерный износ, большее сопро­тивление горизонтальным силам, направленным поперек пути, мень­шую чувствительность к неисправностям его и препятствует появлению желоба на поверхности катания, затрудняющего прохождение колес­ных пар по стрелочным переводам. В соответствии g этим и рельсы ус­танавливаются также с подуклонкой 1/20, что при деревянных шпалах достигается за счет клинчатых подкладок, а при железобетонных—со­ответствующим наклоном поверхности шпал в зонеопирания рельсов.

Конструкция пути намостах и в тоннелях имеет ряд особенностей. На металлических мостах рельсовый путь обычно делают без балласта на деревянных брусьях, уложенных на расстоянии 10—15 см друг oт друга (рис 65, а, б). Брусья крепят болтами к продольным балкам. Для удержания подвижного состава в случае схода его с рельсов на существующих мостах снаружи колеи имеются деревянные охранные брусья, а внутри — контррельсы (см. рис 65, а). В настоящее время для этой цели используют металлические охранные уголки специаль­ного профиля (см. рис. 65, б). На мостах с большими металлическими пролетными строениями укладывают путь на металлических попере­чинах. На ряде металлических мостов и, в частности, на мосту через р. Амур на БАМе применена конструкция пути на сплошных железо­бетонных плитах (рис 65, г), дающая сокращение затрат на содержа­ние мостового полотна.

Для перехода подвижного состава с одного пути на другой служат уст­ройства по соединению и пересечению путей, относящиеся к верхнему строению. Соединение путей между собой осуществляется стрелочны­ми переводами, а пересечение путей — глухими пересечениями. С при­менением стрелочных переводов и глухих пересечений устраивают сое­динения путей, называемые стрелочными улицами и съездами.
В зависимости от назначения и условий соединения путей между собой стрелочные переводы подразделяют на одиночные, двойные и перекрестные.
Одиночные переводы делятся на обыкновенные, симметричные и несимметричные.

Стрелочные переводы различаются типом рельсов, а также конст­рукцией остряков и величинами углов, образуемых в крестовинах пере­секающимися рельсовыми нитями. Остряки могут быть прямолинейные и криволинейные. Последние образуют меньший угол с рамным рель­сом, что облегчает вписывание подвижного состава в переводную кри­вую.

Другим распространенным устройством для соединения путей яв­ляются съезды. В зависимости от расположения соединяемых путей съезды бывают обыкновенные, перекрестные и сокращенные. Обык­новенный съезд (рис. 75) состоит из двух одиночных стрелочных переводов и соединительного пути f, укладываемого между корнями их крестовин.

При проектировании путевого развития приходится встречаться с так называемыми конечными одиночными соеди­нениями  путей. Схема такого соединения дана на рис. 79.

 

Рис. 79. Конечное соединение путей