Лекция №5. Нормативно-технические требования к конструкциям, типам и элементам железнодорожного пути

Нормативно-технические требования к конструкциям, типам и элементам железнодорожного пути. Критерии назначения основных видов ремонтов пути

Нормативно-технические требования к конструкциям,

типам и элементам железнодорожного 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 установлена клас­сификация путей, конструкции, типы и характеристи­ки верхнего строения пути для различных классов.

Пути, где установлены максимальные скорости пассажирских поездов более 200 км/ч, относятся к внеклассным со специальными требованиями к ним.

На отечественных железных дорогах применяются две основные конструкции верхнего пути — бесстыковой на железобетонных и звенье­вой путь на деревянных шпалах, 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. Для обеспечения расположения рельсовых стыков в звеньевом пути по наугольнику (один против другого) на внутренней нити кривых укладываются рельсы стандартного укорочения (24,92 и 24,84) а в уравнительных пролетах 12,46, 12,42 и 12,38.

Таблица 5.1. Нормативно-технические требования к конструкциям 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 В2)	Рельсы Р65, новые, термоупрочненные, категории Т1, В3)	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 шпалами7)	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 шпалами7)	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 шпалами8)	Балласт-щебень II категории с толщиной слоя под шпалой: не менее 30 см – под железобетонными; не менее 25 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 кресто-виной с непрерывной поверхностью катания9), новые. Брусья ж/б, новые10)	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

Примечания:

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 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 их отсутствии 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.

5. При недостатке старогодных железобетонных шпал - новые
железобетонные.
6. На участках бесстыкового пути 1 и 2 классов с уклонами 12‰ 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. При
отсутствии щебня I категории применение щебня II категории на таких
участках должно согласовываться с Центральной дирекции
инфраструктуры.

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.

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 5.2. Технические требования и нормативы, предъявляемые к конструкции ВСП 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	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.

В числе искусственных сооружений наиболее сложными и ответствен­ными конструкциями являются мосты и тоннели. Несмотря на то что общее их протяжение в развернутой длине магистральных линий ОАО «РЖД» составляет порядка 1 %, от фактического состояния мостов и тоннелей, верхнего строения пути в них и соответствия техническим требованиям на устройство и содержание существенно зависит уровень безопасности движения. Отказ пути на искусственных сооружениях, осо­бенно в тоннелях, может вызвать серьезный сбой движения поездов, а аварии и крушения — привести к более тяжелым последствиям.

В связи с этим к конструкции железнодорожного пути на искусствен­ных сооружениях по сравнению с обычными участками пути с земляным полотном предъявляются повышенные требования, учитывающие осо­бенности условий его работы. В частности к основным из них относятся:

Основные требования к пути на ИС

1. Повышенные требования к мощности пути (массе, качеству рельсов, эпюре шпал);

2. Более высокая точность положения рельсовой колеи в про­странстве по отношению к искусственному сооружению и разме­ров элементов пути как по габаритным ограничениям, так и по условиям прочности и устойчивости сооружений;

3. Обеспечение безопасного прохода колес подвижного состава даже в случае их схода с рельсов на искусственном сооружении;

4. Ограничение наибольшего продольного уклона пути по усло­виям силовых воздействий поездов на мосты;

5. Более высокая требуемая несущая способность основания пути и отсутствие осадок пути в процессе эксплуатации;

6. Необходимость учета на искусственных сооружениях сравни­тельно большей жесткости пути, чем на обычном пути на земля­ном полотне, следствием чего являются повышенные динамичес­кие воздействия поездов на путь прежде всего на участках перехода с искусственного сооружения (особенно с безбалластным верхним строением) на земляное полотно;

7. Необходимость учета продольной подвижности нижнего стро­ения (ферм и балок) мостов в горизонтальной плоскости, в отли­чие от неподвижного земляного полотна.

Продольная подвижность металлических ферм и балок вызыва­ется изменением температуры пролетных строений, а также изги­бом их под поездной нагрузкой и связанными с этим удлинением нижнего и укорочением верхнего поясов с соответствующими про­дольными перемещениями подвижных опорных частей.

С целью недопущения дополнительных динамических воздей­ствий от подвижного состава должно обеспечиваться совпадение осей пути и пролетных строений. Допускается несовпадение в ог­раниченных пределах: на мостах с безбалластным мостовым по­лотном в прямом участке ось пути не должна отклоняться от оси продольного строения более чем на 30 мм, а в кривых — не более 20 мм. При езде на балласте допускаются отклонения, соответствен­но, в прямых до 50 мм, в кривых — до 30 мм.

При больших отклонениях необходимо выполнить рихтовку или перешивку пути, а если это невозможно, то проверить расчетом их допустимость по условиям грузоподъемности пролетных строений, по прочности мостовых брусьев, а на мостах с ездой понизу прове­рить их соответствие габариту приближения строений.

В тоннелях отклонения оси пути в плане и профиле от пролет­ного положения не должны вызывать нарушения габарита или увеличения негабаритности сооружения. Контроль за положением пути в тоннелях должен осуществляться с помощью постоянных путе­вых реперов, заделанных в обделку стен через каждые 20 м в прямых и через 10 м в кривых. Для контрольных измерений применяют специальный шаблон, устанавливаемый на головку путевого рельса и на репер.

В качестве балласта на мостах и подходах к ним с обеих сторон (по 50 м для малых мостов, по 200 м — для средних, по 500 м — для больших мостов) должен применяться щебень из твердых скаль­ных пород. Находящийся в эксплуатации асбестовый балласт дол­жен заменяться в плановом порядке на щебеночный. На подходах к мостам и к тоннелям с безбалластной проезжей частью, с целью обеспечения плавного, с переменной жесткостью сопряжения с обычным балластом при необходимости следует уст­раивать участки переходного пути. Ширина плеча балластной призмы должна быть не менее 35 см, на путях 4 и 5-го классов на прямых участках пути и в кривых Л > 600 м допускается ширина плеча балластной призмы не менее 25 см.

Толщина к слоя балласта под шпалой в подрельсовой зоне должна быть не менее 25 см. Максимальная толщина балласта под шпалой не должна превышать 40 см, а на мостах с откидными консолями — 35 см.

На балластном пути в тоннелях толщина щебня на всем их протя­жении и на подходах не менее 200 м с каждой стороны должна быть под шпалой не менее 25 см. В случаях, когда габарит тоннеля не позволяет иметь указанную толщину балластного слоя, допускает ся толщина последнего не менее 20 см; а в исключительных случа­ях, с разрешения ОАО «РЖД», — не менее 15 см.

Эпюра шпал на пути в тоннелях должна составлять 2000 шт./км (вместо 1840 на перегоне) и 1840 шт./км (вместо 1600).

Конструкция пути и мостового полотна на искусственных сооруже­ниях должна обеспечивать возможности прохода колес подвижного со­става в случае их схода с рельсов без повреждения конструкции моста.

Для этой цели на мостах длиной более 50 м или расположенных в кривых радиусом менее 600 м с ездой на балласте, а также на всех мостах с деревянными мостовыми брусьями, металлическими попе­речинами и безбалластными железобетонными плитами при длине мо­стового полотна более 5 м или расположении их в кривых К < 1000 м, в двухпутных тоннелях укладывают внутри колеи контруголки (контр­рельсы) длиной не менее 6 м, соединяемые типовыми четырехдырными накладками. Снаружи колеи по всей длине мостов укладывают про­тивоугонные или охранные уголки либо брусья.

На больших мостах и в тоннелях длиной более 100 м, на всех мостах с разводными пролетами, а также на подходах к указанным мостам и тоннелям должны быть уложены термоупрочненные рель­сы типа Р65. На остальных мостах и в тоннелях укладываются те же рельсы, что и на перегоне.

При укладке рельсовых плетей на мостах должны учитываться особенности совместной работы пути и моста, в первую очередь подвижность подрельсового основания, вызываемая изменением длины пролетного строения температурными воздействиями и про­ходом подвижного состава.

На больших мостах должны укладываться звеньевой путь либо плети не более температурного пролета моста. Для компенсации температурных деформаций рельсов, вызываемых проходом поездов на мостах, применяются уравни­тельные приборы или уравнительные рельсы. За температурный пролет принимается расстояние от неподвиж­ных опорных частей одного пролетного строения до подвижных опорных частей смежного пролетного строения или до шкафной стенки устоя. В арочных мостах температурный пролет равен поло­вине пролета арки.

В каждом температурном пролете должно быть уложено по од­ному комплекту уравнительных приборов типа Р65 или уравнитель­ных рельсов.

Угон пути на мостах не допускается, равно как не допускается и передача угона рельсового пути с подходов на мост. Он должен быть полностью ликвидирован на этих подходах.

В тоннелях с верхним строе­нием на балласте закрепление пути от угона производится так же, как и на пути со шпалами, а в тоннелях с безбалластным верхним строением — по специальному проекту.

В уравнительных приборах все болты и прижимы должны быть плотно закреплены, а трущиеся поверхности остряков и рамных рельсов смазаны.

Лафеты уравнительных приборов должны плотно опираться на мостовые брусья, безбалластные плиты или шпалы. Остряки урав­нительных приборов должны занимать положение, соответствующее температуре воздуха и определяемое в соответствии с прави­лами и технологией укладки и замены уравнительных приборов на мостах с допуском ±20 мм.

Критерии назначения основных видов ремонтов пути

Назначение работ по видам ремонтов производится по фактическому состоянию пути, определяемому по результатам комплексной оценки состояния пути, диагностики и генеральных осмотров пути, с учетом нормативных сроков его службы и предельных значений дополнительных критериев, в т.ч. параметров надежности методологии УРРАН.

Параметры определяются в соответствии с «Методикой расчета показателей надежности методологии управления ресурсами, рисками на этапах жизненного цикла и анализа надежности (УРРАН) в дистанциях пути», утвержденной распоряжением ОАО «РЖД» от 30.06.11 г. № 1420р.

При назначении работ по видам ремонтов обязательным условием является наработка тоннажа или срока службы в годах не менее нормативного.

При наработке тоннажа (срока службы в годах) менее нормативного назначение капитальных ремонтов согласовывается с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД».

Таблица 5.4. Критерии выбора участков, подлежащих реконструкции, капитальному ремонту на новых материалах при текущем планировании

Класс пути	Основные критерии	Дополнительные критерии	Критерии УРРАН
Пропущенный тоннаж, срок службы в годах, % от нормативного^1)	Одиночный выход рельсов (в сумме за срок службы – в среднем на участке ремонта), шт/км^2)	Количество негодных и дефектных элементов на 1 км верхнего строения пути, % и более	Частота отказов, шт в год/км	Затраты на текущее содержание пути, доля от амортизации
Негодные деревянные шпалы,%	Негодные скрепления^3), %	Число шпал с выплесками, %
1 класс	Не менее 100%	4 и более				0,2…0,8	0,5…0,7
2 класс	Не менее 100%	6 и более				0,2…0,8	0,5…0,7

¹⁾ По таблице определяется нормативный срок службы в пропущенном тоннаже с учетом понижающих и повышающих коэффициентов или срок службы в годах.

²⁾ При определении одиночного выхода рельсов учитываются дефекты, образование и развитие которых зависит и возрастает по мере наработки тоннажа (дефекты: 10; 11.1-2; 17; 20; 21.1-2; 41), дефекты 30В, 30Г, 69, дефекты пятой группы (кроме дефектов 55; 56.3; 59), дефекты седьмой группы. Выход уравнительных рельсов не учитывается.

³⁾ На пути с железобетонными шпалами со скреплениями КБ подсчитывается суммарный процент подкладок и закладных болтов, при бесподкладочных скреплениях – клемм и прикрепителей (болтов, шурупов, анкеров), на пути с деревянными шпалами – подкладок и костылей.

Пример. На звеньевом пути негодных подкладок - 20 %, костылей - 15 %. Следовательно, сумма процентов негодных элементов составит: 20+15=35%.

1. Процент негодных элементов скреплений определяется выборочным порядком путем детального обследования на пикете скреплений на двух 25-метровых звеньях (на бесстыковом пути - на двух отрезках пути длиной по 25 м), произвольно выбранных в начале и середине плети (вне уравнительных рельсов)

2. Если приведенные в таблице дополнительные критерии по количеству негодных шпал и скреплений окажутся меньше табличных на 1/3 и более, то вместо капитального ремонта пути на новых материалах может быть назначена сплошная смена рельсов, сопровождаемая сопутствующими работами в объеме среднего или планово-предупредительного ремонта.

3. Участки пути, имеющие длительные ограничения скорости по состоянию пути, имеют приоритеты на уровне основного критерия.

Таблица 7.2. Критерии выбора участков, подлежащих капитальному ремонту на старогодных материалах

Класс пути	Основные критерии	Дополнительные критерии	Критерии УРРАН
Пропущенный тоннаж, срок службы в годах, % от нормативного^1)	Одиночный выход рельсов (в сумме за срок службы – в среднем на участке ремонта), шт/км^2)	Количество негодных и дефектных элементов на 1 км верхнего строения пути, % и более	Частота отказов, шт в год/км	Затраты на текущее содержание пути, доля от амортизации
Негодные деревянные шпалы,%	Негодные скрепления^3), %	Число шпал с выплесками, %
Главные пути 3 класса	Не менее 100%	6 и более				0,2…0,8	0,5…0,7
Гл.пути 4,5 класса, станционные и специальные пути 3-4 класса	Не менее 100%	8 и более				0,2..0,8	0,5….0,7
Остальные станц., подъездные и проч пути	Не лимитируется Капитальный ремонт пути назначается начальником службы пути территориальной дирекции инфраструктуры на основе заявки начальника дистанции пути

Сноски и примечания аналогичны приведенным в таблице 7.1.

Таблица 7.3. Критерии выбора стрелочных переводов, подлежащих капитальному ремонту на новых и старогодных материалах

Класс пути	Основной критерий – достижения нормативного срока службы в зависимости от основания и степени годности металлических частей, млн. т. бр/годы	Дополнительные критерии
С железобетонными брусьями	С деревянными брусьями	Кол-во негодных деревянных брусьев, более %	Кол-во негодных скреплений, более %	Кол-во брусьев с выплесками, более %
новые	старогодные	новые	старогодные
1 - 3	350*/30	-	300/18	-
	350*/35	200*/35	300/20	150/20
	-/40	-/40	-/25	-/25

* Нормативные сроки службы стрелочных переводов на железобетонных брусьях понижаются при отсутствии сварки стыков на 15 %.

П р и м е ч а н и я:

1. При меньшем количестве негодных брусьев вместо капитального ремонта стрелочного перевода с заменой всех брусьев может быть произведена сплошная замена металлических его частей с заменой негодных брусьев.

Таблица 7.4. Критерии выбора участков, подлежащих среднему ремонту

Класс пути	Основные критерии	Дополнительные критерии
Загрязненность щебня, % по массе^1)	Количество шпал с выплесками, %, более^1)	Потребность в замене балласта или очистке^2)	Количество негодных, %, более
Деревянных шпал	Скреплений ^3)
	30 и более		есть
	30 и более
	30 и более
	30 и более
	Не лимитируется Средний ремонт назначается по усмотрению начальника дистанции пути по согласованию с начальником службы пути территориальной дирекции инфраструктуры.

П р и м е ч а н и е:

¹⁾ Загрязненность щебня и количество выплесков оценивается в год, предшествующий назначению ремонта пути. При этом выплески, устраненные в течение года, также входят в эту сумму.

²⁾ Потребность в замене балласта имеет место:

- при наличии в пути щебня слабых пород;

- щебня фракций, несоответствующих ГОСТ;

- необходимости замены асбестового или других видов балласта на щебеночный.

Таблица 5.5. Критерии выбора участков, подлежащих планово-предупредительному ремонту

Класспути	Основные критерии	Дополнительные критерии
Количество отступлений ll степени^1), шт/км, более	Загрязненность щебня, % по массе	Негодные деревянные шпалы, % не более	Шпалы с выплесками, % не более	Негодные скрепления, % не более
1 и 2		до 30
		до 30
		до 30
	По усмотрению начальника дистанции пути

¹⁾ Количество отступлений определяется по показаниям вагона-путеизмерителя в среднем за 3 последних «весенних» месяца без учета отступлений по ширине колеи;

Дата добавления: 2014-01-06