Zemsliežu pamats

Zemsliežu pamats ir sliežu ceļa virsbūves sastāvdaļa - montāžas elements, pie kuras attiecināmi: gulšņi, brusas un dzelzsbetona bloki un rāmji, kas kalpo spiediena pārnešanai no sliedes uz balastu (gulsnis attiecīgi tiek pielietots sliežu ceļam; brusa (pārvedbrusa) — attiecīgi tiek pielietota — pārmiju pārvedām, ceļa krustojumiem, kā arī ceļa pinumiem un savietojumiem, tilta brusa uz balasta - speciāls pastiprināts gulsnis mākslīgajām būvēm ar balasta klātni) vai metāla tiltiem no sliedes uz tilta garensijām (tā attiecīgi saucas — tilta brusa), bet dzelzsbetona bloki un rāmji ir pielietojami visos iepriekšminētajos gadījumos. Gulsnis no brusas atšķiras pēc savas pielietojuma vietas, kā arī tas parasti ir īsāks un tā šķērsgriezums var būt vai nu tāds pats kā brusai vai, kā ir parasti — mazāks. Brusai var piestiprināt vairāk par diviem sliežu pavedieniem vienlaikus. Izšķir dzelzsbetona vai koka vai metāla gulšņus un brusas. Dzelzs gulšņi un brusas ir reti sastopami. Tomēr pārmiju pārvedās tos bieži pielieto dzelzs brusu elektropiedziņas motora uzstādīšanai asmeņu vai krusteņa kustīgās serdes pārlikšanai. Pēdējā laikā dzelzceļa infrastruktūras pārvaldītāji aizvien vairāk atsakās no koka gulšņu un brusu pielietošanas, dodot priekšroku dzelzsbetona gulšņu un brusu vispārīgam pielietojumam. Tomēr dzelzceļa līnijās, kurās kapitālais remonts ir veikts krietni sen, koka gulšņu un brusu pielietojums aizvien ir ļoti ievērojams. Dzelzsbetonam un kokam ir atšķirīgs saspiešanas elastīgās deformācijas modulis (dzelzsbetona gulsnim t.i. 30 000 — 40 000 MPa jeb 300 000 — 400 000 kgs/cm²; koka gulsnim šķērsi šķiedrām 500 — 1 000 MPa jeb 5 000 — 10 000 kgs/cm²) , tāpēc dzelzsbetona gulšņos obligāti jālieto gumijas starplika, t.sk. sliežu elektriskās izolācijas nodrošināšanai, bet sliežu ceļa uzturēšanas laikā uz pietiekami svarīgiem ceļiem bojātos koka gulšņus aizvien jānomaina pret koka gulšņiem. Stāvēšanas strupceļos un ceļos ar mazu kustību bieži bojāto koka gulšņu pudurus izretina ar secīgi izkārtotiem dzelzsbetona gulšņiem. Tas palīdz stingri noturēt sliežu ceļa platumu, neskatoties uz pārējiem trūkumiem. Gulšņus un brusas, ņemot vērā sliežu ceļa svarīgumu, izliek ievērojot epīras: 2000 gab./km, 1840 gab./km, 1600 gab./km, attiecīgi tas ir, skaitot pa gulšņu vai brusu garenasīm atkarībā no pielietotās epīras no 500 mm — 625 mm viena no otras. Atbildīgākās vietās, tādās kā: mākslīgās būves ar balasta klātni; līknēs ar nelielu rādiusu jeb projektēto aprēķina nedzēsto centrbēdzes paātrinājumu sākot no 0,5 m/s² un uz augšu; kā arī pārmiju pārvedās pielieto tikai lielākās epīras, t.i. tikai 2000 gab./km vai 1840 gab./km jeb attiecīgi mērot pa garenasīm — no 500 mm — 543 mm. Salaidņu ceļā abus gulšņus pirms un pēc salaidnes, mērot pa garenasīm, izvieto tuvāk - 420 mm — 500 vienu no otra. Metāla tiltos ar bezbalasta klātni, brusas vienu no otras izvieto 100 mm — 150 mm attālumā (epīra attiecīgi ir 2000 gab./km un vairāk jeb mērot pa garenasīm attālums 500 mm un mazāks), bet šķērssiju zonā, mērot pa garenasīm, ne tālāk par — 550 mm vienu no otras. Buka, ostu portālceltņu, torņa celtņu, metropolitēna sliežu ceļos (bet ne vienmēr), uz ritošā sastāva apskates grāvjiem, lokomotīvju griezuļiem u.c. lieto pusgulšņus (normāla gulšņa garums dalīts uz pusēm vai mazliet īsāks).

Gadījumos, kad nepieciešams panākt vienmērīgu dinamisko slodžu elastīgo izkliedi, padarīt stabilāku zemsliežu pamatu, aprobežoties ar esošās masas sliežu pielietošanu un nepalielināt sliežu masu, nodrošināt lielu pretestību pārvietojumiem, atteikšanos no biezas šķembu balasta kārtas, nodrošināt ilgu kalpošanas laiku un samazināt remonta izmaksas salīdzinājumā ar gulšņa režģa konstrukciju, izvēlas dzelzsbetona bloku vai rāmju zemsliežu pamatu veidu.

Dzelzsbetona gulsnis un brusa

Dzelzsbetona gulšņiem un brusām ir laba elektrovadītspēja un tas stiprinājumu izolācijas bojājuma gadījumā dzelzceļa satiksmei var radīt signālu traucējumus. Salaidņu sliežu ceļā dzelzsbetona gulšņi ir vairāk pakļauti nosēdumiem sliežu galos nekā koka gulšņi, tāpēc, lai samazinātu ceļa uzturēšanu, svarīgākos ceļos sliedes jāsametina neierobežota garuma garsliedēs (pēdēja laikā aprobētā novitāte) vai 600 — 800 m garsliedēs ar izlīdzinošajiem 12,5 m posmiem (vecais risinājums). Dzelzsbetona gulšņu un brusu ar spriegotu armējumu un smago betonu ne mazāku par 500. — 600. marku (sasaldēšanas un atlaidināšanas cikli), kalpošanas laiks nav viennozīmīgs, taču tiek pieņemts, ka to kalpošanas laiks ir aptuveni 50 gadi. Dzelzsbetona gulšņu armēšanai izmanto oglekļa tērauda auksti velmētas periodiska profila 3 mm diametra stiegru stieples  44 gab. katru garenvirzienā nospriegojot ar spēku 8,1 kN  vai arī kārtaino armējumu no 6 — 8 stiegrojuma trosēm ar mazāku metālpatēriņu u.c. Vairākos informācijas avotos dzelzsbetona gulšņus neiesaka likt maza rādiusa līknēs (kad R < 350 ÷ 400 m) smagu ritekļu kustībai, tā vietā jāmeklē izeja vai nu rādiusa palielināšanai vismaz līdz R ≥ 350 ÷ 400 m, bet ja tas nav iespējams — jāizvēlas koka gulšņus. Problēmu rada ratiņu pagriešanai līknē pieliktais spēks ārējam sliedes pavedienam, kas bojā dzelzsbetona gulšņa izolāciju (nogriež paliktņa gumiju, samīca izolējošos ieliktņu stiprinājumus).
Dzelzsbetona gulšņa un pārmijbrusas un tilta brusas uz balasta garums ir vismaz ≥5 cm īsāks par attiecīgā koka gulšņu un brusu garumu, Sliežu ceļa platumam 1435 mm un 1520 mm gulšņa garums var būt 2600 mm - 2700 mm. Viena dzelzsbetona gulšņa masa ir aptuveni 265 kg . Gulšņu šķērsgriezums ir reljefains, viscaur ar trapeces formu. Piemēram, gulsnim ŠS-1 un ŠS-1u (pastiprināts) zem sliedes paliktņa ir vislielākais šķērsgriezuma laukums (paliktņa vidū — šķērsgriezuma trapeces forma ar malām a=170mm, b=300÷305mm, h=193mm ), nedaudz mazāks šķērsgriezums ir gulšņa galos (trapeces — a=224÷229mm, b=300÷305mm, h=145÷150mm ), bet vismazākais — gulšņa vidusdaļā (trapece — a=174÷182mm, b=250÷255mm, h=145÷155mm ). Pārmijas un tilta brusas uz balasta ir brangākas, smagākas un kantainākas (ar mazāk izteiktu trapeci) par gulšņiem. Tilta brusai uz balasta: armatūras stieple var būt kombinēta no 3 mm un 5 mm diametra stieples; kopējā masa — 285 kg, stieples masa t.sk. atkarībā no tās izturības var mainīties ievērojamās robežās no 0,4 kg — 10 kg uz brusu.

Koka gulsnis un brusa

Piesūcināts koka gulsnis ar eļļainiem antiseptiķiem kalpo aptuveni 15-20 gadus, atkarībā no kravslodzes un vietējiem ūdens novadīšanas apstākļiem, kādos tas strādā. Koka gulšņus un brusas parasti izgatavo no: ozolkoka, priedes, egles, dižegles, lapegles, retāk no citiem kokiem. Koka gulšņus un brusas pēc to šķērsgriezuma profiliem iedala vairākos tipos — pēdas platums tipiem variē no 230 mm — 250 mm, augstums no 105 mm — 180 mm ņemot vērā konkrētā sliežu ceļa ekspluatācijas parametrus. Tilta brusas bezbalasta klātnei izraugās 3,25 m garas ar taisnstūra šķērsgriezumu (22cm÷23cm) x (24cm÷26cm). Lielākas neņem, lai nepārslogotu tiltu. Koka gulšņu garums dzelzceļa sliežu ceļa platumam no 1435 mm un 1520 mm var būt robežās no 2600 mm - 2750 mm - 2800 mm. Pagarinājums pārmiju pārvedas brusām ir ar soli 0,20 m vai 0,25 m līdz maksimālajam brusas garumam, kāds ir — 5,25 m. Koka gulšņiem un brusām ir šādas pielaides: garumā ±30 mm; platumā un augstumā +10 mm / -3 mm; taisnstūra 90 grādu maksimālā novirze 3 grādi; kā arī speciāliem apstākļiem pasūtītāja noteiktās pielaides pusēm savstarpēji vienojoties, piemēram, samazinot pielaidi tilta brusām bez balasta. Piesūcināta koka gulšņa masa ar garumu 2,75 m var variēties no 70 kg — 100 kg, atkarībā no šķērsprofila tipa un koka sugas. Gulšņu un brusu masu katram tipam nosaka, ņemot vērā tilpummasu vai nosverot.