Лекция №16

Технические условия требования к конструкциям и элементам пути.

Верхнее строение пути воспринимает нагрузку от подвижного состава и передает ее на основную площадку земляного полотна. Каждый элемент верхнего строения типизирован и стандартизирован по особенностям его конструкции, размерам, качеству материала, с учетом назначения и условий работы по эксплутационным пара­метрам и требованиям прочности и надежности.

Основными эксплутационными параметрами, определяющими силовое воздействие на путь, являются скорости движения поездов (км/ч), грузонапряженность (млн ткм брутто/км в год), нагрузки на ось подвижного состава (кН/ось), масса поездов (т) и др.

Поскольку железнодорожный путь является составной частью путевого хозяйства, система ведения которого направлена соглас­но требованиям безопасности на обеспечение соответствия техни­ческого уровня и состояния пути эксплутационным параметрам, конкретно заданным скоростям и размерам движения, то с учетом дифференциации последних установлена клас­сификация путей, конструкциий, типов и характеристи­ки верхнего строения пути для различных классов.

Пути, где установлены максимальные скорости пассажирских поездов более 140 км/ч, относятся к внеклассным со специальными требованиями к ним.

На отечественных железных дорогах применяются две основные конструкции верхнего пути — звенье­вой путь на деревянных шпалах и бесстыковой на железобетонных, хотя на путях низких классов возможно применение звеньевого пути на железобетонных шпалах.

Основным типом рельсов в обеих конструкциях, соответствую­щим по мощности и удовлетворяющим требованиям прочности и надежности пути, является Р65. В общем протяжении главных пу­тей (124 тыс. км) железных дорог России в настоящее время рельсы Р65 составляют 90,7 %, остальную часть — рельсы Р75 (2,5 %), Р50 (5,5 %) и Р43 (2,0 %). В звеньевом пути применяются рельсы стан­дартной длины 25 м. Рельсы прежней стандартной длины 12,5 м ис­пользуются только для укладки в уравнительных пролетах бессты­кового пути и в стрелочных переводах, а также иногда как инвентарные при сборке рельсошпальной решетки с железобетон­ными шпалами, с последующей заменой их в процессе ремонтов пути бесстыковыми рельсовыми плетями.

Какие же технические условия и требования предъявляются к конструкции и элементам верхнего строения при укладке, усиленном капитальном и капитальном ремонте пути. Рассмотрим их в виде таблицы (таблица 16.1).

Таблица 16.1. Нормативно-технические требования к конструкциям и железнодорожного пути при реконструкции и капитальных ремонтах

Классы путей
1АС, 1БС, 1ВС, 1ГС, 1ДС
1. Конструкция верхнего строения пути
Бесстыковой путь на железобетонных шпалах ^1)
2. Типы и характеристика верхнего строения пути
Рельсы Р65, повышенной прямолинейности, новые, термоупрочненные, категории В^2)	Рельсы Р65, новые, термоупрочненные, категории Т1, В^3)	Рельсы Р65, старогодные I группы годности репрофилированные ^4)	Рельсы Р65 старогодные II группы годности	Рельсы старогодные Р65 II группы годности
Скрепления новые с упругой клеммой	Скрепления новые и старогодные (в т.ч. отремонтированные)
Шпалы железобетонные новые I сорта	Шпалы железобетонные старогодные ^5)
Эпюра шпал: в прямых1840 шт/км (в кривых радиусом 1200 м и менее – 2000 шт/км)^6)	1840 шт/км
Балласт - щебень I категории по ГОСТ Р 54748 – 2011с толщиной слоя не менее 40 см под ЖБ шпалами и не менее 35 см под деревянными шпалами^7)	Балласт - щебень I и II категорий по ГОСТ Р 54748 – 2011с толщиной слоя не менее 40 см под ЖБ шпалами и не менее 35 см под деревянными шпалами^7)	Балласт - щебень II категории по ГОСТ Р 54748 – 2011с толщиной слоя не менее 40 см под ЖБ шпалами и не менее 35 см под деревянными шпалами^8)	Балласт-щебень II категории с толщиной слоя под шпалой: не менее30 см – под железобетонными; не менее25 см – под деревянными	Балласт-щебень II категории с толщиной слоя под шпалой не менее 20 см
Размеры балластной призмы – в соответствии с типовыми поперечными профилями
3. Виды работ при замене верхнего строения пути
Реконструкция и капитальный ремонт пути на новых материалах	Капитальный ремонт пути на старогодных материалах
4. Конструкции и типы стрелочных переводов
Р65 марки не круче 1/11 с гибкими остряками и кресто­виной с непрерывной поверх­ностью катания^9), новые. Брусья железобетонные, новые^10)	Р65 новые, марки 1/11, 1/9, рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные, новые ^10)	Рельсы и металлические части старогодные. Брусья железобетонные – новые и старогодные ^11)
5. Виды работ по замене стрелочных переводов
Реконструкция и капитальный ремонт стрелочных переводов на новых материалах	Капитальный ремонт стрелочных переводов на старогодных материалах
6. Земляное полотно и искусственные сооружения
Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездов в зависимости от групп и категорий путей

П р и м е ч а н и я:

1. Применение звеньевого пути на деревянных шпалах согласовывается с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД», при этом на путях 1-3 классов деревянные шпалы должны быть I типа.

2. На путях, которые относятся к скоростным, должны применяться рельсы Р65 повышенной прямолинейности категории В. При отсутствии рельсов повышенной прямолинейности категории В укладка рельсов Р65 категории Т₁ на таких путях может быть осуществлена на основании технико-экономического обоснования по согласованию с Центральной дирекции инфраструктуры.

3. На путях групп А и Б, должны применяться рельсы Р65 категории В с ресурсом 1100 млн.т.бр. и более. При отсутствии рельсов категории В с ресурсом 1100 млн.т.бр. и более укладка рельсов Р65 категории Т₁ на таких путях может быть осуществлена по согласованию с Центральной дирекции инфраструктуры.

4. На путях 3Б5, 3В4, 3В5, 3Б6, 3А6 предусматривать укладку новых рельсов категории Т1. В зависимости от баланса на железной дороге старогодных рельсов I и II групп годности допускается по согласованию с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» укладка на путях 2 класса групп Г и Д старогодных репрофилированных рельсов I группы годности.

5. При недостатке старогодных железобетонных шпал - новые железобетонные.

6. На участках бесстыкового пути 1 и 2 классов с уклонами 12⁰/₀₀ и более, а также с годовыми амплитудами температуры рельсов более 110⁰С, преимущественно при обращении грузовых поездов повышенного веса и длины, эпюра шпал должна составлять 2000 шт/км вне зависимости от плана линии.

7. На путях, относящихся к скоростным, 1 и 2 классам, групп А и Б, в качестве балласта должен применяться щебень I категории по ГОСТ Р 54748 – 2011. При отсутствии щебня I категории применение щебня II категории на таких участках должно согласовываться с Центральной дирекции инфраструктуры. На путях, относящихся к 1 и 2 классам, группам А, Б и В, категориям 1, 2 и 3, должно предусматриваться создание в необходимых местах подбалластного несущего слоя из песчано-гравийной смеси расчетной толщины, в т.ч. с геоматериалами.

8. На путях 1,2 класса групп В,Г, Д, 3, 4 классов, а также 5 класса (при скоростях более 40 км/ч) должен применяться щебень II категории по ГОСТ Р 54748 – 2011.

9. На станциях при пропуске скоростных поездов со скоростью 100 км/ч и менее по согласованию с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» на стрелочных переводах допускается укладка жестких крестовин.

10. На участках укладки пути на деревянных шпалах, а также на специальных стрелочных переводах не массовых конструкций по согласованию с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» допускается укладка новых деревянных брусьев.

11. По согласованию с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД» допускается укладка деревянных брусьев.

Таблица 16.2. Технические требования и нормативы, предъявляемые к конструкции верхнего строения пути при реконструкции и капитальном ремонте в кривых R 1200 и менее

№ п/п	Тип и элементы верхнего строения пути	Бесстыковой путь	Звеньевой путь
1200-351	350-300	299-250	249 и менее	1200 и менее
1.	Рельсы	Рельсы термоупрочненные типа Р65, на упорных нитях преимущественно повышенной износостойкости.
2.	Шпалы	Железобетонные	Железобетонные для кривых, преимущественно с повышенным сопротивлением сдвигу	Железобетонные для кривых, преимущест-венно с повышенным сопротивлением сдвигу	Деревян-ные первого типа
3.	Эпюра шпал	2000	2000^1)	2000^1)
4.	Балластная призма	типовая	Типовая или типовая с омоноличиванием плеча и откоса^2)	типовая

¹⁾ – в случае отсутствия железобетонных шпал с повышенным сопротивлением сдвигу применяется эпюра 2100 шпал на 1 км;

²⁾ – омоноличивание плеча и откоса балластной призмы применяется на путях 1 и 2 классов.

Нормативно-технические требования к земляному полотну и искусственным сооружениям при реконструкции должны соответствовать эксплуатационным условиям, требованиям СТН Ц 01-95, СНиП 32-01-95.

Лекция 17

Основные требования к технологии и особенности технологий ремонтно-путевых работ.

В 1964 году было утверждено По­ложение о проведении планово-предупредительного ремонта верх­него строения пути, земляного полотна и искусственных сооружений железных дорог СССР (ППР-64), содержавшее совокупность организационно-технических нормативов, направленных на под­держание путевого хозяйства в исправном состоянии, обеспечива­ющем бесперебойное безопасное движение поездов с установлен­ными скоростями. Оно опиралось на научно обоснованную систе­му ведения путевого хозяйства железных дорог, обеспечивающую максимальную эффективность ремонтов и текущего содержания пути. В систему капитальных путевых работ был включен подъемочный ремонт.

К началу 70-х годов разработаны и доведены до серийного производства электрошпалоподбойки, гидрорихтовщики, элект­рогаечные ключи, электрогидравлический костылевыдергиватель и электропневматический костылезабивщик, шурупно-гаечный ключ, механизм для смены шпал, оптический прибор ПРП для выправки пути и другой механизированный инструмент.

Уровень механизации работ по текущему содержанию пути к началу 1980-х годов превысил 35 %.

Исключительно важным для путевого хозяйства стало серий­ное изготовление новых путевых машин — путеукладчика УК-25/9-18, щебнеочистительной машины ЩОМ-Д системы Драгавцева, а также самоходных снегоуборочных машин СМ-3 и СМ-4.

С начала 1980-х годов началось широкое использование тяже­лых путевых машин циклического действия — выправочно-подбивочно-рихтовочных для пути ВПР-1200, для пути и стрелочных переводов ВПРС-500 и рихтовочной Р-200, приступили к серийному изготовлению рельсоочистительной машины РОМ-3. В 1984 году была выпущена установочная серия балластоуплотнительной машины БУМ.

Переход путевого хозяйства на машинизированное техничес­кое обслуживание пути был закреплен приказом МПС № 27Ц от 27 июля 1987 года "Об организации на железных дорогах маши­низированного содержания пути".

Таким образом, в течение тридцати лет (1964—1994 гг.) действо­вала система ведения путевого хозяйства, основой которой было ППР-64. В этот период на отечественных железных дорогах суще­ственно возросла средняя масса рельса (до 62,3 кг/м), эпюра шпал доведена до 1850 шт./км, доля пути на щебеночном балласте пре­высила 60 % общей протяженности главных путей.

К концу 1993 года доля пути с рельсами тяжелого типа соста­вила около 88 % длины главных путей. Были достигнуты неви­данные в мировой практике объемы капитальных путевых работ. Выработка в "окно" при капитальном ремонте бесстыкового пути на железобетонных шпалах превысила 350 м/ч.

В то же время ППР-64 были ориентированы на экстенсивные методы развития, постоянное усиление пути в связи с ростом объе­мов перевозок — укладку тяжелых рельсов, балласта и т.п. Кро­ме того, капитальные путевые работы, как правило, проводились без усиления основной площадки земляного полотна и без очист­ки балласта на всю глубину балластной призмы, что существенно повышало интенсивность расстройств пути.

К середине 1990-х годов сформировалась новая система веде­ния путевого хозяйства, основанная на широкой машинизации путевых работ и внедрении ресурсосберегающих технологий.

Концепция этой системы предусматривает необходимость со­ответствия типов, мощности и конструкции пути эксплуатацион­ным условиям линии. Кроме того, предполагается использование высокопроизводительной путейской техники и технологий, совре­менной организации путевых работ, прогрессивных информаци­онных технологий.

Важнейшими составляющими рациональной системы ведения путевого хозяйства являются:

1. Продление сроков службы элементов пути с разработкой технологий восстановления их служебных свойств;

2. Повторное использование старогодных элементов пути;

3. Внедрение современных конструкций пути в зависимости от основных эксплуатационных факторов — грузонапряжен­ности линии и скоростей движения;

4. Существенное увеличение протяжения бесстыкового пути;

5. Внедрение современных технологий глубокой очистки бал­ластного слоя с использованием щебнеочистительных ма­шин, оснащенных плоскими грохотами;

6. Совершенствование методов машинизированного текуще­го содержания пути и форм его организации;

7. Внедрение мониторинга состояния железнодорожного пути и его элементов, создание программных комплексов АСУ-путь.

Рост объемов перевозок и грузонапряженности на железных дорогах России, планомерное внедрение тяжеловесных и длинносоставных грузовых поездов, перспективное развитие скоростного и высокоскоростного движения, разработка и применение современных диагностических средств и путевых машин, увеличение протяжения конструкции бесстыкового пути с применением пружинных рельсовых скреплений требуют изменения системы организации текущего содержания пути, искусственных сооружений и земляного полотна, которое должно быть осуществлено в процессе реформирования путевого комплекса.

Совершенствование системы ведения путевого хозяйства непос­редственно связано с разработкой и внедрением:

1. Рельсов объемно-поверхностной закалки быстродвижущимся потоком воды;

2. Стре­лочных переводов с непрерывной поверхностью катания;

3. Железо­бетонных шпал и брусьев для стрелочных переводов;

4. Упругих про­межуточных скреплений;

5. Высокопрочных изолирующих стыков и тональной автоблокировки;

6. Современных технологий машини­зированного текущего содержания пути;

7. Новых технологий ремон­тов пути с применением современных путевых машин нового по­коления;

8. Новых методов и технологий укрепления инженерных сооружений.

Все элементы железнодорожного пути (земляное полотно, искусственные сооружения и верхнее строение пути) по прочности, устойчивости и состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов со скоростями, установленными на данном участке (ПТЭ).

Железнодорожный путь является инженерным сооружением, работающим в сложных условиях. По пути проходят поезда большой массы с высокими скоростями. Колесо воздействует на рельс с силой до 125 кН, которая при движении поезда увеличивается в 1,5 – 2 раза. Под действием вертикальных и горизонтальных сил в пути непрерывно накапливаются остаточные неравномерные деформации, которые приводят к расстройствам пути (просадки, перекосы, отступления от норм в плане и профиле и т.д.). Наличие неровностей на колёсах подвижного состава и пути, отступления от норм содержания пути и подвижного состава и другие факторы ускоряют процесс накопления остаточных деформаций. (Просадки – волнообразные отклонения по уровню одной рельсовой нити на небольшой протяженности. Перекосы – последовательные отклонения по уровню обеих рельсовых нитей в разные стороны на расстоянии между вершинами менее 20 м. Немедленно устраняются, если суммарное отклонение 8 мм)

Помимо подвижного состава, на путь влияют климатические факторы: вода, снег, ветер, колебания температуры.

Непрерывному воздействию на путь проходящих поездов и природных факторов противопоставляется постоянное содержание его в исправном состоянии, что является главнейшей задачей ведения путевого хозяйства. Эта задача решается правильной организацией текущего содержания пути и своевременным производством его ремонтов в необходимых объёмах и с высоким качеством. Необходимость в ремонте пути появляется вследствие износа его элементов, накопления остаточных деформаций и загрязнения балластного слоя. Объем работ, их характер, а также трудовые затраты и расходы материалов при ТСП зависят от множества факторов, но прежде всего от своевременности и качества проводимых ремонтов.

Правильный подбор и укладка материалов верхнего строения пути (в дальнейшем ВСП) при строительстве и ремонтах могут существенно увеличить однородность пути, снизить динамические воздействия подвижного состава на путь и таким образом существенно снизить расходы на ТСП.

Таким образом техническими основами ведения путевого хозяйства являются:

· типизация ВСП,

· классификация путевых работ,

· межремонтные нормы и паспортизация.

Регламентом организации и технологии ремонтно-путевых работ и планово-предупредительной выправки пути является типовой технологический процесс, обеспечивающий безопасность движения поездов с установленными скоростями и оптимальными затратами по содержанию и ремонту. Типовой технологический процесс (далее “ТТП”) разрабатывается на основании научно-исследовательских работ, достижений лучших передовых предприятий; учитывает самые рациональные формы организации труда и обеспечивает строгое выполнение всех требований Инструкций и Правил, действующих в системе ОАО РЖД РФ. Типовой технологический процесс разрабатываются специализированными отделами конструкторских и проектных организаций по заказу ОАО РЖД и утверждаются соответствующими департаментами ОАО РЖД.

На дорогах сети в проектных организациях и предприятиях-производителях на основании “ТТП” разрабатываются рабочие технологические процессы отражающие местные особенности в работе и действующие на период ремонта конкретного объекта. Рабочие технологические процессы утверждаются руководством управления или отделения дороги и должны входить в состав проекта.

При внедрении новых технологий и невозможности в оперативном порядке создания “ТТП”, по заказу ОАО РЖД разрабатываются опытные технологические процессы по временным нормативам и утверждаются руководством Департамента со сроком действия до 3 лет. За этот период опытные технологические процессы должны пройти стадии эксплуатационной проверки на производстве. При незначительных изменениях они корректируется и утверждается как “ТТП”. При значительных изменениях, снимается с производства.

По согласованию с ОАО РЖД сроки действия опытных технологических процессов могут продлеваться до 5 лет. На период их действия разработка рабочих технологических процессов производится на основании опытных технологических процессов.

Наименование технологического процесса устанавливает вид ремонта, основную характеристику пути и перечень основных машинных комплексов.

В состав рабочего технологического процесса входят:

1. Подробная характеристика ремонтируемого объекта до и после ремонта;

2. Условия производства работ и производственный состав;

3. Организация работ и перечень машинных комплексов и их состав;

4. Ведомость затрат труда, составленная по техническим нормам;

5. Графики производства работ в “окно” на все укрупненные технологические операции;

6. График распределения работ по дням;

7. Технологическая схема поэтапной обработки балластной призмы (при крупных работах с балластом);

8. Технологическая схема расстановки машинных комплексов на участке работы;

9. Технологическая схема поэтапной работы при сварке плетей на длину блок-участка или перегона;

10. Ведомость работы с балластом при уборке его с обочины, разработке траншей под лотки и дренажи, очистке и нарезке кюветов кюветоочистительными машинами;

11. Технологическая схема поэтапной работы по очистке балласта и замене стрелочных переводов.

Состав работ на всех видах ремонта и планово-предупредительной выправке устанавливается Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации от 27 апреля 2001 г. Рациональная последовательность выполнения основных технологических операций для всех видов ремонта и планово-предупредительной выправки устанавливается Техническими условиями или указаниями.

Организационной основой ведения путевого хозяйства является единая система руководства всеми подразделениями на базе научно обоснованных концепций, что обеспечивает единообразие решений в достижении конечных целей. Директивным документом при этом является график движения поездов, соединяющий воедино усилия различных отраслей транспорта.

Текущее содержание пути осуществляется круглосуточно и на всем протяжении пути, включая участки, находящиеся в ремонте. Оно включает в себя изучение причин появления неисправностей и выполнение работ по их устранению и предупреждению.

Путевые работы имеют ряд особенностей, которые оказывают большое влияние на их организацию, особенно в современных условиях роста грузонапряженности и скоростей движения поездов. Большая часть работ выполняется непосредственно на пути, по которому движутся поезда. Следовательно, требуется, с одной стороны, содержать путь постоянно в исправном состоянии и, с другой стороны, не нарушать график движения поездов. При интервалах движения между поездами 8-12 минут (до 50 млн.ткм брутто в год) практически невозможно обеспечивать текущее содержание пути традиционными методами. Осуществляется переход на машинизированное текущее содержание пути комплексами путевых машин в технологические «окна». Часть работ, тем не менее, приходится выполнять «под колёсами поездов». Каждая путевая работа (операция) или их комплекс делятся на:

Ø Подготовительные работы;

Ø Основные работы;

Ø Отделочные работы.

Особенно важно такое деление для работ, нарушающих целостность пути.

Подготовительные и отделочные работы выполняются до и после «окна». Основные работы производят в «окно» или в интервалах между поездами. Выполнение путевых работ усложняет громоздкость материалов ВСП, необходимость производства работ в любое время года, под открытым небом, на бесстыковом пути в определенном интервале температур, стеснённость мест работы. Эти условия требуют четкой организации и технологии производства путевых работ, максимального использования высокопроизводительных путевых машин.

Состав работ на всех видах ремонта и планово-предупредительной выправке устанавливается Положением о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации. Рациональная последовательность выполнения основных технологических операций для всех видов ремонта и ППВ устанавливается ТУ.

Для примера рассмотрим технологиче­ский процесс усиленного капитального ремонта бесстыкового пути с применением современного комплекса машин. По этому техно­логическому процессу выполнение всех работ на фронте 1500 м рассчитано на 13 рабочих дней с предоставлением 6 «окон». Боль­шое различие в темпах работы путеукладочной и щебнеочистительной техники обусловило раздельное по времени их использо­вание. Указанная причина стала одной из определяющих в деле­нии производственного процесса на 7 этапов.

Рисунок 17.1 Последовательность выполнения основных технологических операций усиленного капитального ремонта бесстыкового пути с применением современного комплекса машин.

Согласно этой схеме при ремонте пути реализуется следующая очередность работ:

Дата добавления: 2014-01-04