ПЗ-Пентюк (Проект оборудования на кран УК для установки рельсовых плетей), страница 4

Завершают производственный процесс 6 монтёров пути укладкой переездного настила и перевозкой 12 вспомогательных приспособлений на очередной участок.

Всего в процессе, требующем «окна» продолжительностью 5 часов, участвуют 87 монтёров пути и 18 машинистов.

1.6 Новые технологические решения при производстве

капитального ремонта верхнего строения пути

На эксплуатируемых железнодорожных линиях Российской Федерации бесстыковой путь укладывается, как правило, при капитальном ремонте (обновлении или усиленном капитальном ремонте). Ранее стоимость и расход труда на капитальный ремонт звеньевого и бесстыкового пути приводились в среднесетевых калькуляциях и были относительно стабильны. Сейчас, в условиях рыночных отношений, стоимость материалов, конструкций и изделий, затраты и оплата труда, энергетические и другие расходы более дифференцированы по дорогам (регионам). В целях сокращения расходов стремятся приобретать материалы на торгах, в том числе и за рубежом (например, покупка у Японии рельсов для Дальневосточного региона).

Капитальный ремонт осуществляется по проекту, составляемому, как правило, в одну стадию. Перед его составлением заказчик (дорога, Служба пути) стремится заключить договора с поставщиками материалов, конструкций и изделий, топлива и энергии. Договорные цены используются при составлении проекта капитального ремонта. В условиях рыночных отношений в проектах капитального ремонта появились новые виды затрат, которые ранее (при составлении среднесетевой калькуляции) не учитывались, например, налог на содержание дорог (2 % от итога сводной калькуляции), транспортный налог (1 % от фонда оплаты труда), налог на экологию. Основная часть расходов сметной стоимости приходится на материалы, конструкции и изделия – 80 – 85 % (с начислениями).

При определённых условиях (совершенствование рельсовых скреплений, высокой стоимости арендуемой земли предприятиями путевого хозяйства и др.) может оказаться эффективным беззвеньевой способ замены рельсошпальной решётки, который находит применение и за рубежом.

На зарубежных дорогах применяются укладочные комплексы для одноэтапной укладки пути, которые демонтируют старую и собирают новую путевую решётку непосредственно на месте укладки. Применение этих комплексов позволяет наиболее эффективно совместить по производительности машины для очистки щебня и укладки пути, тем самым, повысить уровень выработки в «окно» всех машин, выполняющих процесс капитального ремонта пути. Проекты и модели комбайнов оригинальных конструкций для одноэтапной укладки, замены плетей, укладки плетей со второго пути и т. д. разрабатывались и в нашей стране, но до производства и использования такой техники дело не дошло.

На железных дорогах Великобритании с 2000 года применяется путеукладочный поезд модели P811S. Поезд состоит из 20 единиц: вагонов со шпалами, шпалоукладчика, рельсоперекладчика, оборудования для расшивки (разборки) старой рельсошпальной решётки, агрегата для зашивки (сборки) пути, силового агрегата. Вагоны со шпалами размещаются в головной части ремонтного поезда и перемещаются по ещё не отремонтированному пути. Новые сварные рельсовые плети предварительно вывозятся на перегон и выгружаются на обочинах.

Разборочный агрегат начинает расшивку старого пути. Следующий агрегат – рельсоперекладочный – вывешивает старые рельсы, раздвигает их с помощью поперечной грузоподъёмной траверсы и укладывает на обочины за новыми рельсовыми плетями. Далее шпалоукладочный агрегат захватывает и поднимает старые шпалы, разравнивает балласт и укладывает новые шпалы по эпюре. Производительность шпалоукладчика составляет 12 шпал/мин.

Новые рельсовые плети захватываются с обочины пути и рельсоукладочным агрегатом укладываются на подкладки новых шпал. Затем рельсы нагреваются газовой пропановой горелкой и прикрепляются новыми скреплениями к шпалам сборочным (пришивочным) агрегатом.

Остальные операции – балластировка пути, выправка, оправка балластной призмы, динамическая стабилизация пути – выполняются специализированными машинами.

Два портальных крана, перемещающиеся по верху хребтовой балки путеукладочного поезда, подают к шпалоукладчику новые и убирают старые шпалы. Новые шпалы выгружают из полувагонов пакетами по 20 штук, а на их место загружают старые. Каждым портальным краном управляет свой оператор.

Основными факторами, ограничивающими производительность путеукладочного поезда, являются не технические возможности оборудования, а суммарная вместимость вагонов с новыми шпалами и продолжительность предоставляемого «окна». За пять ночных смен продолжительностью 7 – 8 часов ремонтируется 1,5 км пути.

На Австрийских федеральных железных дорогах в настоящее время работают несколько высокопроизводительных путеукладочных поездов H-MDZ для полной реконструкции пути и несколько поездов B-MDZ для укладки нового пути и капитального ремонта действующего. Годовая выработка поезда H-MDZ достигает 450 – 500 км (130 – 180 рабочих дней при 8-часовой рабочей смене). Путеукладочный поезд обслуживается бригадой из 8 человек, кроме того, на капитальном ремонте занята бригада рабочих – 3 человека, сигналисты, ограждающие участок работ– 2 человека, вспомогательный рабочий – 1 человек.

На Датских железных дорогах с 1998 года работает путеукладочный поезд модели P95LS длиной 72 м и массой 206 т. Поезд состоит из трёх сочленённых несущих рам, под которыми размещено оборудование для демонтажа рельсовых скреплений, уборки старых и укладки новых шпал, замены старых рельсов новыми. Перемещающийся по верху несущих рам портальный кран захватывает пакет из 30 новых шпал, подаёт его к шпалоукладчику и транспортирует извлечённые из пути старые шпалы, укладывает их на освободившееся от новых шпал место в вагоны. Темп работ по реконструкции пути – 350 – 400 м/ч.

В настоящее время в трёх странах Скандинавии – Дании, Швеции и Норвегии для укладки пути применяется комплекс машин, выполняющий все операции, включая транспортирование материалов. В состав комплекса входят путеукладчик SVM 100 S и конвейерное устройство SZDF для подачи элементов рельсошпальной решётки, изготовленные компанией Plasser & Theurer (Австрия) по техническому заданию Industridivisionen.

Путеукладчик SVM 100 S состоит из двух агрегатов: укладочного и для подачи шпал и рельсов.

Укладочный агрегат (рисунок 6) предназначен для укладки рельсошпальной решётки на балласт и подачи шпал и рельсов.

Рисунок 6 – Укладочный агрегат путеукладчика SVM 100 S

Он оснащён гидравлическими толкателями для подтягивания элементов решётки с устройством для направления и фиксирования рельсов при укладке с помощью регулируемых роликов и зажимов, а также механизмом для подъёма шпал, перемещения их по ленточному конвейеру и раскладки. Агрегат на переднем по направлению движения конце имеет опорно-движущую гусеничную тележку, перед которой установлена плита для профилирования балласта. На раме агрегата размещены 12-цилиндровый дизельный двигатель мощностью 235 кВт с каталитическим преобразователем для очистки выхлопных газов и кабина управления. Масса агрегата 54 т, длина 24,66 м.

Укладочный агрегат в транспортном положении размещается на платформе, с которой он спускается, опираясь на вспомогательные опоры спереди и роликовую тележку сзади. Ориентирование агрегата во время работы осуществляется с помощью заранее натянутой проволоки-визира.

Агрегат для подачи шпал и рельсов (рисунок 7) оснащён портальным краном для подъёма и перемещения шпал и рельсов с платформ, на которых они доставляются на место работ (эти платформы следуют в хвосте путеукладочного комплекса).

Рисунок 7 – Агрегат для подачи шпал и рельсов

путеукладчика SVM 100S

Два портала крана установлены на восьми колёсах диаметром 280 мм, с помощью которых он передвигается по подкрановым рельсам, уложенным на платформе, прицепленной непосредственно к укладочному агрегату. Одновременно можно поднимать и транспортировать до 20 шпал, которые затем по цепному конвейеру подаются на укладочный агрегат. Привод механизмов крана осуществляется от дизельного двигателя мощностью 126 кВт. Масса крана 8 т, длина 12,35 м.

В состав оборудования конвейерного устройства SZDF для подачи рельсов (рисунок 8) входят две канатные лебёдки, три пары направляющих роликов, два выталкивателя и рольганг для перемещения рельсов.

Рисунок 8 – Конвейерное устройство путеукладчика SVM 100S

С помощью двух лебёдок два рельса (а также рельсовые плети длиной до 400 метров), находящиеся на платформах, захватываются за концы и подаются к выталкивателям.

Затем рельсы проталкиваются в переднюю часть устройства и через платформу с направляющими роликами продвигаются к укладочному агрегату. Здесь они помещаются на заранее подготовленные шпалы, и рельсошпальная решётка обычным порядком укладывается на балласт. Процесс имеет практически непрерывный характер. Привод механизмов устройства осуществляется от дизельного двигателя мощностью 126 кВт. Масса устройства 25 т, длина 28 м.

Вагоны для транспортировки шпал и рельсов, также входящие в состав комплекса и оснащённые соответствующими крепёжными и направляющими приспособлениями, поставлены австрийской компанией Voest-Alpine Schienen.

Путеукладчик и конвейерное устройство могут работать как совместно, так и раздельно. В составе комплекса, схема которого приведена на рисунке 9, эти машины при непрерывной работе могут укладывать звеньевой и бесстыковой путь с высокой точностью (в частности, с расположением шпал по радиусу в кривых) и минимальными затратами времени на подготовку и завершение работы.

1- укладочный агрегат; 2 – агрегат для подачи шпал и рельсов;

3 – конвейерное устройство

Рисунок 9 – Схема работы путеукладочного комплекса:

Благодаря наличию гусеничного хода, обеспечивающего достаточное тяговое усилие, для работы комплекса не нужен локомотив. Комплекс при работе не мешает движению по соседнему пути. Численность обслуживающего персонала - семь человек. При укладке пути на линии Осло - аэропорт Гардермун производительность комплекса в первый же день работы составила 300 м/ч.

Также, ещё в качестве примера можно рассмотреть технологию смены рельсошпальной решётки путеукладочным комплексом P95UK (страна-производитель - Швейцария, год выпуска - 2005). В то время как путеукладочные поезда более ранних серий выпуска не допускали движения по соседнему пути, P95UK специально разработан в расчёте на устранение этого ограничения. Он состоит из шести вагонов, установленных на 11 тележках, из которых восемь моторные. Далее расположены вагоны-платформы типа WP с поддонами для складирования старых и новых шпал и других элементов верхнего строения пути. Запас материалов рассчитан на 8-часовую рабочую смену. Все тележки этих вагонов также моторные. По бокам платформ уложены ходовые рельсы для двух портальных подъемных кранов типа PMP, с помощью которых осуществляется продольное перемещение поддонов вдоль поезда. На каждом поддоне размещаются 24 шпалы, которые в них ориентированы вдоль оси пути. За вагонами с материалами верхнего строения пути следует основной рабочий вагон типа WM на трех тележках, из которых крайние являются моторными. Вагон оснащен портальным подъемным краном типа P2RL. Этот кран принимает поданные краном РМР второго вагона WP шпалы пакетами по шесть штук, разворачивает их в поперечное направление и укладывает на конвейер, который передает шпалы группе рабочих, готовящих шпалы к раскладке. (Подобная же процедура, но в обратном порядке, применяется к снимаемым с пути старым шпалам, которые краном P2RL разворачиваются из поперечного в продольное направление и передаются крану РМР.) Как портальные краны, так и их ходовые рельсы оснащены устройствами, предупреждающими сход и столкновение кранов. Предварительно перед подходом поезда по обе стороны пути укладывают новые рельсы. Вагон WM оснащен захватами, с помощью которых новые рельсы поднимаются с земли и подаются к месту нахождения новых шпал с ориентацией в положение, удобное для укладки. Одновременно с пути снимаются старые рельсы. Управляемые двойные скользящие салазки, выдвигающиеся вниз по обе стороны средней поддерживающей (немоторной) тележки вагона WM, позволяют передней части вагона перемещаться по старым шпалам. Сразу же за салазками расположен блок для работы со старыми шпалами, который снимает их с пути и перекладывает на конвейер, перемещающий шпалы к концу вагона, обращенному в сторону вагона WP, и здесь они обрабатываются портальными кранами двух вагонов, как указано ранее. За этим блоком следует подвешенный к несущей раме вагона балластировочный блок, состоящий из устройств для вырезки старого и подачи нового балласта, а также динамического плуга, с помощью которого оформляется балластная призма. Электронная система управления плугом позволяет перераспределять балласт для придания призме необходимого продольного и поперечного профиля. Этот плуг, спроектированный с учетом требований по минимизации излучения шума и выделения пыли, может при необходимости понижать уровень балласта для компенсации увеличенной высоты более мощных новых шпал и рельсов. Подготовка к балластировочным работам и возврат рабочих органов в исходное положение занимают 20 – 30 минут. После прохода балластировочного блока на подготовленной балластной призме раскладываются поступающие по конвейеру новые шпалы, а на них укладываются новые рельсы. Рельсошпальная решетка собирается с помощью устройства для постановки и монтажа рельсовых скреплений. Задняя по направлению движения моторная тележка вагона WM движется уже по новому пути. К главной несущей балке вагона WM в его средней и хвостовой частях подвешены три кабины управления. Из первой кабины просматривается работа группы раскладки новых шпал, из второй — процесс перемещения новых рельсов, из третьей контролируется работа поезда в целом. Вблизи этой кабины на вагоне WM установлен второй силовой агрегат поезда. Хвостовым в составе поезда является вагон типа WMM, установленный на поддерживающих тележках. В этом вагоне размещены мастерская, столовая и санитарно-бытовые помещения. На площадке в задней части вагона установлен топливный бак. Под рамой вагона смонтировано устройство, сдвигающее подаваемые по рольгангу старые рельсы к оси (в середину) пути для последующей уборки. Гарантированная надежность работы поезда, по данным компании-изготовителя, составляет 95 %. Поезд может работать с рельсами и рельсовыми скреплениями разных типов, с железобетонными, деревянными и металлическими шпалами. Технические характеристики поезда P95UK приведены в таблице 2.

Таблица 1.2 - Технические характеристики поезда P95UK

На сети отечественных железных дорог имеются участки с грузонапряжённостью 100 млн. т · км брутто и более на 1 км пути в год, на которых предоставление «окон» для выполнения ремонтно-путевых работ связано с большими потерями в поездной работе. Эти потери становятся особенно ощутимы в интенсивные периоды перевозок (август-сентябрь). Отсюда возникает необходимость выполнять капитальный ремонт пути в сжатые сроки, до августа месяца, сконцентрировав на участке несколько путевых машинных станций, либо делать обновление пути в малые технологические «окна».