Технічні рішення по запобіганню і своєчасному усуненню виплесків

Заростання баластового шару травою

Трава й інша рослинність, що виникає на баластовому шарі, прискорює його забруднення, утримує воду, зменшуючи тим самим термін служби верхньої будови колії. Застосовуючи класифікацію дефектів, приведену в п. 2.5, можна затверджувати, що заростання — неприпустимий дефект. Таке твердження викликає іноді заперечення, з якими, однак, важко погодитися.

Широке застосування в даний час знайшла тільки одна класифікація заростання шляхів, використовувана на найбільших дорогах США і Канади. Відповідно до цієї класифікації існує 10 ступенів заростання. Перший ступінь означає, що на 90—100% поверхні баластової призми й узбіч полотнини рослинності ні, друга— на 80—90% і т.д. Отже, десятий ступінь відповідає найбільшому заростанню, показуючи, що рослинності немає лише на 0—10% поверхні баластової призми й узбіч полотнини¹.

Заростання оцінюють один раз у рік за станом на 1 вересня. Результати оцінки оформляють у виді відомостей і вказують на картах ліній. Цій оцінці додають велике господарське значення. На її основі планується хімічне очищення, полегшується перевірка ефективності застосування гербіцидів і т.д.

Як уже указувалося вище, основна причина появи виплесків у колії полягає в порушенні дренажних властивостей баласту через його забруднення. Тому основним і радикальним технічним рішенням по усуненню виплесків є якісне очищення щебеню. Особливість очищення баласту на безстиковій колії полягає в тому, що при температурі батогів вище температури їхнього закріплення на величини, що перевищують значення, що допускаються, очищення щебеню забороняється. Роботи з очищення щебеню на безстиковій колії можна робити лише з настанням температур, близьких до температури закріплення батога. У підготовчий період перед очищенням щебеню при необхідності розряджають напруги в батогах.

Від якості очищення щебеню залежить наскільки незабаром після ремонту й у якій кількості почнуть з'являтися виплески в колії. Тому велике значення має застосування нових технічних засобів для очищення щебеню, що дозволяють забезпечити високі технології щебнеочищення.

В даний час на Російських залізницях для цих цілей практикується застосування наступних технічних засобів.

1. Щебеноочисна машина ВІД-400С призначена для очищення баласту від загрязнителей по всьому профілі. Машина самохідна й експлуатується разом із причіпною платформою.

2. Щебеноочисна машина СЧ-600 призначена для механізованого очищення загрязнителей щебеню по всьому профілі баласту з добором засорителей у спеціальний рухомий склад і укладання очищеного щебеню в колійну решітку. Глибина очищення нижче рівня шпал: максимальна — 800мм; мінімальна — 300мм.

3. Щебеноочисна машина ЩОМ-6 призначена для механізованого очищення щебеню від засорителей по всій ширині баластової призми на глибину під шпалою в середньому на 500 мм.

4. Щебеноочиснай машина СЧ-601 призначена для механізованого очищення від загрязнителей щебеневого баласту одного шляху з добором засорителей у спеціалізований рухомий склад і укладання очищеного щебеню в колійну решітку. Машина може також робити суцільну вирізку забрудненого баласту і подачу його в спеціалізований рухомий склад без очищення.

Для видалення баластового матеріалу служить вигрібний пристрій, що забезпечує виїмку забрудненого щебеню з під рейкошпальної решітки і його транспортуванням у насипний бункер. Добутий матеріал потім переміщається транспортером до вібраційної сітки гуркоту, що відокремлює щебінь від фракції менше 32 мм. Залишок подається транспортером покидьків до поворотному транспортера і далі або в спеціалізований рухомий склад, або за узбіччя колії. Очищений щебінь віз-1 обертається назад у колію за допомогою переднього чи заднього розподільника через наскрізний транспортер-нагромаджувач. У передньому розподільнику піднята колія підсипається визначеною кількістю щебеню. Наскрізний транспортер-нагромаджувач дозволяє робити технологічно необхідні маніпуляції з щебенем, | особливо при початку і закінченні робіт.

Обслуговування машини виробляється з кабіни, пружно підвішеної на рамі так, щоб був забезпечений гарний огляд робочого місця. Щебеноочисна машина може працювати й у режимі, "Повний видобуток", коли весь добутий матеріал передається за межі машини.

Глибина щебеню, що вирізується, нижче підошви шпал у СЧ-601 - від 300 до500 мм.

5. Універсальна щебеноочисна машина СЧУ-800РУ, призначена для вирізки баластової призми, укладання геотекстиля на поверхню зрізу, утворення ущільненого піщаного шару і створення нового баластового шару з очищеного чи нового щебеню при відводі вирізаного матеріалу до складу машинізованих вагонів 5 чи за узбіччя колії.

Робочий комплекс СЧУ-800РУ складається з пересувного агрегату УТМ-2, що добуває секції ТС-800, очисної секції ЦС-800, состава механізованих вагонів.

Видобувна секція призначена для вирізки баласту і транспортування його на очищення чи до складу механізованих вагонів.

Очисна секція служить для очищення матеріалу, що вирізується, що із зони вирізки подається на гуркіт, призначений для | поділу придатного щебеню фракцій 25-27 мм і відсівання загрязнителя, що подається до складу механізованих вагонів або на узбіччя. Машина оснащена двома типами вигрібного ланцюга — низкої і високої. Низький ланцюг призначений для глибини вирізки баласту до 0,6 м під підошвою шпали, високий ланцюг — від 0,6 м і глибше.

Комплекс оснащений системою транспортерів, що дозволяє накопичувати забруднений матеріал, повертати очищений щебінь під колійну решітку, а також здійснювати повну заміну баластової призми.

Комплекс СЧУ-800РУ призначений для роботи в режимах:

повної вирізки;

вирізки з очищенням вирізаного баласту і повернення очищеного щебеню в колію;

вирізки з очищенням вирізаного баласту й укладанням підстильного шару піску;

повної вирізки з повною заміною матеріалів баластової призми.

Максимальна глибина вирізки в цієї машини — 900мм.

6. Щебеноочисна машина RM 80, що поставляється фірмою "Пляссер і Тойрер", дозволяє забезпечити якісне очищення баласту і володіє поруч технологічних достоїнств при розподілі баласту. Вона зручна в експлуатації для обслуговуючого персоналу, легко переходить на режим "Збирання вирізаного баласту без його очищення в рухомий чи склад відвал", але відрізняється високою вартістю — 3,0—3,6 млн доларів США.

У США, Західній Європі, Канаді і Японії очищення щебеню призначають при ступені засмічення баласту 18—20 %, причому, як правило, максимальне забруднення не перевищує 30 %. У Росії необхідність в очищенні визначають згідно нормативним даної після пропуску по ділянці 250 млн т брутто (середній ремонт). Насправді розмір пропущеного тоннажу може бути 1,5—2,0 рази нижче, тому що выплески з'являються вже через 1—1,5 року після очищення щебеню. Дослідження показують, що ступінь засмічення баласту перед середнім ремонтом шляху складає приблизно 28—30 % нижче підошви шпал і 35—40 % у шпальних шухлядах. Найбільше засмічення спостерігається перед капітальним ремонтом (35—40 % засміченості щебеню нижче підошви шпал, 40—50 % у шпальних шухлядах), причому на ділянках з інтенсивним засміченням сипучими вантажами забруднення баласту в шпальних шухлядах, а також у зоні выплесков досягає 60—70 %.

З цього випливає, що умови експлуатації щебенеочисної техніки в Росії значно тяжелее, чим за рубежем. У зв'язку з цією обставиною закордонна техніка не в змозі реалізувати свої паспортні характеристики при роботі на наших залізницях.

При наявності широкого діапазону різних умов експлуатації засміченості шляху сипучими вантажами необхідно створювати і застосовувати різноманітні технології ремонтів шляху і поточного змісту. У зв'язку з тяжкими умовами експлуатації щебнеочистительных машин необхідно продовжувати створення і розвиток системи ремонтів щебнеочистителей і їхнього технічного обслуговування.

Застосування сучасних технологій і технічних засобів, упровадження глибокого очищення щебеню, особливо на ділянках шляху, що засмічуються, дозволить значно підвищити якість очищення шляху і скоротити до мінімуму поява таких дефектів верхньої будови колії як выплески.

У результаті виконаних досліджень нагромадження залишкових деформацій у підрейковій основі отримані наступні виводи за умовою забезпечення надійності шляху в цілому:

1. Наявність нерівностей на поверхні катання рейок приводить до різкого збільшення інтенсивності нагромадження залишкових деформацій. Інтенсивність їх у залежності від ухилу нерівностей виражається у виді статечних функцій. При ухилі нерівності 8 %об інтенсивність нагромадження залишкових деформацій на шляху з залізобетонними шпалами в 7 разів, а з дерев'яними — у 4,6 рази більше, ніж при нерівності з ухилом 2 %о. При залізобетонних шпалах залишкові деформації накопичуються в середньому в 1,7—2,3 рази інтенсивніше, ніж при дерев'яних.

2. При нерівностях на поверхні катання рейок збільшуються вертикальні сили, що діють на рейку і шпалу. При швидкості 70 км/год ці сили змінюються приблизно прямо пропорційно ухилу нерівності. Тиск на рейку при ухилі нерівності 8 %про більше, ніж при "рівному" рейці, у 1,9 рази для залізобетонних шпал і в 1,8 рази для дерев'яних. Тиск на рейку при залізобетонних шпалах на 5—10 % більше, ніж при дерев'яних. Аналогічно змінюється тиск рейки на шпалу. У випадку збільшення ухилу нерівності від нуля до 8 %об тиск на залізобетонну шпалу збільшується в 1,7 рази, на в 1,6 рази. Тиск на залізобетонну шпалу за інших рівних умов на 17—23 % більше, ніж на дерев'яну.

3. Нерівності приводять до різкого зростання вібраційних прискорень у баласті. Збільшення прискорень відбувається приблизно прямо пропорційно ухилу нерівності. При нерівності з ухилом 8 %об прискорення на шляху з залізобетонними і дерев'яними шпалами приблизно в 4 рази більше, ніж при "рівному" рейці.

Прискорення на колію з залізобетонними шпалами приблизно в 2,5 рази більше, ніж на колії з дерев'яними.

4. Нагромадження залишкових осад колії при наявності геометричних нерівностей на рейці необхідно розглядати як процес вібраційного впровадження шпал у баласт. У цьому випадку інтенсивність нагромадження залишкових деформацій визначається тиском на шпалу і вібраційні прискорення в баласті (за інших рівних умов). Чим більше тиск на шпалу і прискорення в баласті, тим інтенсивніше накопичуються залишкові деформації.

5. Збільшення інтенсивності нагромадження залишкових деформацій колії при нерівностях на рейці порозумівається збільшенням сил тиску на шпалу і вібраційні прискорення в баласті.

6. Більш інтенсивне нагромадження залишкових деформацій на колії з залізобетонами шпалами (у порівнянні із колією на дерев'яних шпалах)

порозумівається тим, що при них підвищується на 17—23 % тиск на шпалу і збільшуються прискорення в баласті приблизно в 2,5 рази.

7. При застосуванні гумових прокладок як амортизаторів додаткового тиску, що виникає при проходженні колесом нерівностей, необхідно оцінювати здатність, що амортизує, їх по величині вібраційних прискорень у баласті.

8. Інтенсивність нагромадження залишкових деформацій основної площадки земляної полотнини на колії з залізобетонними шпалами вище, ніж з дерев'яними. Деформації накопичуються нерівномірно — інтенсивніше в підрейкових зонах. На величину і неравномерность залишкових деформацій впливає товщина баластової призми. При меншій товщині виникають великі деформації.

9. Вертикальні виброускорения щебеню під шпалою на глибині 10 смв у середньому в 2,2—5,8 рази більше, ніж у шпальній шухляді на такій же глибині, що вказує на наявність взаємних вибросмещений щебінок і їхню переупаковку в процесі експлуатації, тобто на негативний вплив вібрацій на стійкість (стабільність) колії в процесі експлуатації.

10. Частота виброускорений шпал, баласту і вібрацій основної площадки земляної полотнини, а також частота вібрацій, що накладаються на основне тло взаємних переміщень рейки щодо шпал і шпал щодо землі при проході коліс по нерівності, складає 40—70 Гц після максимального сплеску незалежно від швидкості і твердості прокладок, причому вібрації, що накладаються на основне тло взаємних переміщень рейки щодо шпал і шпал щодо землі, мають вид загасаючих коливань. При v = 70 км/год час загасання коливань перевищує час між моментами проходу суміжних коліс по перетині. Таким чином, при визначених сполученнях швидкості і відстані між осями, у момент проходу по нерівності наступного колеса можливо як збіг по напрямку максимальних коливань основного тла і накладених, так і розбіжність (противофаза). Від цього у визначеній мері залежать сили вібраційної взаємодії елементів шляху, шляху і рухливого поїзда.

Отримані залежності інтенсивності нагромадження залишкових деформацій, вертикальних сил, прискорень і т.д. від величини нерівності на поверхні катання рейок ще раз підтверджують важливість і необхідність усунення цих нерівностей, тобто шліфування. Ці залежності повинні бути основою для створення нормативної бази по шліфуванню рейок.

Дата добавления: 2014-01-07