Козятников Вадим Леонидович 2016 (1207552), страница 11
Текст из файла (страница 11)
4.1 Общие соображения и предпосылки.
Бесстыковой путь в мировой практике железных дорог стал наиболее прогрессивной и широко распространенной конструкцией верхнего строения пути, которая эксплуатируется в различных эксплуатационных и климатических условиях и дает существенный технико-экономический эффект благодаря ряду ее преимуществ, среди которых: повышение плавности и комфортабельности движения поездов по сравнению со звеньевым путем, улучшение показателей динамического взаимодействия пути и подвижного состава, увеличение межремонтных сроков этих технических средств, уменьшение расходов на тягу поездов вследствие снижения основного сопротивления их движению, повышение надежности работы тяговых и сигнальных электрических цепей, уменьшение расхода металла для стыковых скреплений, улучшение экологической ситуации за счет снижения шума от проходящих поездов и применения железобетонных шпал при сокращении потребления ценной деловой древесины и пропитки деревянных шпал вредными для здоровья антисептиками.
Эффективность и расширение сфер применения бесстыкового пути увеличиваются в результате освоения перекладки рельсовых плетей на участках их эксплуатации и повторного использования старогодных плетей на менее деятельных путях.
На железных дорогах Российской Федерации эксплуатируется температурно-напряженная конструкция бесстыкового пути. Основное отличие работы бесстыкового пути от обычного звеньевого состоит в том, что в рельсовых плетях действуют значительные продольные усилия, вызываемые изменениями температуры. При повышении температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой закрепления в них возникают продольные силы сжатия, которые могут создать опасность выброса пути. При понижении температуры - появляются растягивающие силы, которые могут вызвать излом плети и образование большого зазора, опасного для прохода поезда, или разрыв рельсового стыка из-за среза болтов. Дополнительное воздействие на бесстыковой путь оказывают силы, создаваемые при выправке, рихтовке, очистке щебня и других ремонтных путевых работах.
Укладка бесстыкового пути производится в строгом соответствии с проектом, которым устанавливаются границы укладки бесстыкового пути, длины плетей, способы их стыкования, температуры закрепления. Проекты укладки бесстыкового пути утверждает начальник службы пути. Все работы по созданию, эксплуатации и ремонту бесстыкового пути должны выполняться в строгом соответствии с Инструкцией по текущему содержанию железнодорожного пути. Инструкцией по обеспечению безопасности при производстве путевых работ, настоящими ТУ, Правилами по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути.
Не допускаются пучины высотой более 10 мм, просадки пути, сплывы и оползания откосов насыпей и другие деформации земляного полотна. Они должны быть устранены в соответствии с Техническими условиями на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути до укладки бесстыкового пути.
В местах примыкания бесстыкового пути с железобетонными шпалами к участкам звеньевого пути с деревянными шпалами, к стрелочным переводам с деревянными брусьями, башмакосбрасывателям, уравнительным приборам и т.п. железобетонные шпалы следует укладывать по схемам, показанным на рис. 4.1, причем на конце первого звена уравнительного пролета, примыкающего к плетям бесстыкового пути, укладываются четыре деревянные шпалы.
Рисунок - 4.1. Схемы примыкания бесстыкового пути на железобетонных шпалах к звеньевому пути (а) и к стрелочному переводу (б)
Рельсы в плети длиной до 800 м свариваются в РСП. Сваривание этих плетей между собой для создания плетей длиной, установленной проектом, осуществляется в пути путевой рельсосварочной машиной (ПРСМ). Стыки, свариваемые ПРСМ из рельсов с повышенным содержанием хрома (более 0,4 %), должны после сварки пройти термическую обработку специальной передвижной установкой. По мере оснащения дорог такими установками термообработке следует подвергать, и стыки, сваренные ПРСМ из рельсов с традиционным химическим составом стали.
В проекте укладки бесстыкового пути каждой паре плетей присваивают порядковый номер, под которым она должна значиться в сварочной ведомости, Журнале учета службы и температурного режима рельсовых плетей или Паспорте-карте бесстыкового пути с длинными плетями и журнале учета их службы и других учетных документах дистанции пути. Правую и левую плети по счету километров отмечают буквами П и Л.
Между рельсовыми плетями, независимо от их длины, при отсутствии изолирующих стыков должны быть уложены две или три пары уравнительных рельсов длиной 12,5 м.
При устройстве в уравнительном пролете сборных изолирующих стыков, в том числе со стеклопластиковыми накладками, укладываются четыре пары уравнительных рельсов с расположением изолирующих стыков в середине уравнительных пролетов или три пары рельсов с размещением в середине второй пары рельсов изолирующих стыков, обеспечивающих сопротивление разрыву не менее 1,5 МН.
В случае примыкания бесстыкового пути к звеньевому или к стрелочным переводам, не ввариваемым в плети, на примыкании должны быть уложены две пары уравнительных рельсов длиной по 12,5 м.
На участках, не оборудованных тональной автоблокировкой, плети длиной до перегона соединяются с помощью рельсовой вставки с высокопрочным изолирующим стыком, которая сваривается с концами рельсовых плетей.
Не допускается расположение стыков в пределах переездного настила. Схема расположения уравнительных рельсов на переезде показана на рис 4.2.
Рисунок - 4.2. Схемы расположения уравнительного пролета на переезде:
а - со сборными изолирующими стыками; б - с высокопрочными изолирующими стыками: 1 - высокопрочный изолирующий стык; 2 - сборный изолирующий стык
Конструкция промежуточных рельсовых скреплений должна обеспечивать достаточное сопротивление продольному перемещению плетей (25-30 кН/м), стабильность ширины колеи, возможность быстрого закрепления плетей на шпалах при укладке и освобождения их при разрядке напряжений, ремонтах пути и замене плетей.
Бесстыковой путь укладывается на мостах с ездой на балласте и на мостах с безбалластным мостовым полотном.
На железобетонных мостах с ездой на балласте с балочными пролетными строениями длиной до 33,6 м и арочными бесстыковой путь укладывается без ограничения суммарных длин пролетных строений.
В качестве скреплений на мостах с ездой на балласте с железобетонными балочными и арочными пролетными строениями применяются подкладочные скрепления с упругими, а при их отсутствии - с жесткими клеммами.
На мостах с ездой на балласте и подходах к ним (в пределах челноков) применяются специальные мостовые железобетонные шпалы с отверстиями для крепления контруголков уложенные по эпюре 2000 шт./км.
Контруголки укладывают на мостах, имеющих полную длину более 50 м. На путепроводах контруголки укладывают при полной длине путепровода более 25 м. Контруголки должны иметь сечение 160´160´16 мм.
Ширина плеча балластной призмы на мостах должна быть, как правило, не менее 25 см. Ширина плеча может быть уменьшена, если подошва шпалы на мосту расположена ниже верха бортов балластного корыта не менее чем на 10 см.
В качестве балласта на мостах и подходах применяется щебень из твердых пород с прочностью И20 и У75. Находящийся в эксплуатации асбестовый балласт при плановом капитальном ремонте пути должен быть заменен на щебеночный.
Бесстыковой путь в тоннелях устраивают так же, как и за пределами тоннеля. Температуры закрепления плетей при этом устанавливают как для открытых участков. В тоннелях длиной более 300 м при расположении плетей полностью внутри тоннеля расчетную амплитуду температур рельсов принимают на 20 °С меньше, чем вне тоннеля.
Рельсовые плети в тоннелях длиной более 300 м и на подходах к ним свариваются электроконтактным способом машиной ПРСМ на длину блок-участков, по границам которых устраиваются изолирующие стыки повышенной прочности.
В тоннелях бесстыковой путь может быть как с балластным, так и с безбалластным основанием. Балласт в тоннелях, как и на подходах к ним, должен быть щебеночным из камня твердых пород. Толщина балластного слоя под шпалой - не менее 25 см.
Перевозка плетей бесстыкового пути длиной до 800 м, изготовленных в стационарных РСП, осуществляется на специальном составе в соответствии с Инструкцией по эксплуатации состава рельсовозного для перевозки 800-метровых плетей.
Погрузка плетей с продольной надвижкой на ролики спецсостава выполняется или непосредственно с поточной линии РСП или со склада готовой продукции на подъездном пути, являющемся продолжением поточной линии. При погрузке сваренных плетей на состав следует оберегать их от изгиба, скручивания и ударов.
Для закрепления на спецсоставе и стаскивания с него плетей по обоим их концам должны быть просверлены отверстия диаметром 30 мм на расстоянии 100 мм от торца плети или типовые отверстия под стыковые болты.
Замена инвентарных рельсов на сварные плети или смена плетей производится в "окно". При подготовительных работах до "окна" допускается частичное снятие клемм на инвентарных рельсах (или сменяемых плетях), при этом рельсы (или плети) должны оставаться закрепленными на всех предстыковых шпалах и на каждой третьей шпале при пропуске поездов со скоростями от 26 до 60 км/ч, на каждой шестой - до 25 км/ч.
Надвигать плеть на подкладки следует, начиная с одного конца плети, совместно со сболченными с ней уравнительными рельсами и с вваренными изолирующими стыками, если они требуются по проекту. Предпочтительна такая организация работы, при которой последовательно одну за другой сменяют несколько плетей (совместно с уравнительными рельсами и изолирующими стыками), число которых определяется продолжительностью предоставленного "окна" и достигнутым темпом работ. При надвижке следует тщательно следить за правильным положением прокладок.
Для облегчения надвижки и выправки в плане плетей, укладываемых в кривых, можно пользоваться ударными или гидравлическими приборами, локомотивами или другими средствами принудительного продольного перемещения участков плети.
Изготовление и укладка длинных плетей могут быть выполнены одним из четырех способов:
1) сваркой внутри колеи способом предварительного изгиба коротких плетей в плети длиной до блок-участка с последующей надвижкой их на подкладки;
2) укладкой на подкладки и приведением к оптимальной температуре коротких плетей с последующей сваркой в длинную;
3) сваркой с предварительным изгибом плетей, надвигаемых на подкладки во время "окна";
4) сваркой с предварительным изгибом эксплуатируемых плетей.
С момента закрепления плетей при укладке должен быть организован постоянный контроль за усилием затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей.
При укладке на путях 1-2-го классов и внеклассных стрелочных переводов на железобетонных брусьях рельсовые стыки в пределах этих переводов должны быть, как правило, сварены, а изолирующие стыки в пределах переводной кривой должны иметь утвержденную конструкцию.
Следует стремиться к сварке переводов с примыкающими к ним рельсовыми плетями бесстыкового пути.
Технические условия и технологии сварки рельсов в пределах стрелочных переводов, сварки их с примыкающими плетями, конструкция пути на подходах к крестовинам с подвижным сердечником и конструкция изолирующих стыков в таких переводах должны быть утверждены ЦП МПС.
Укладке плетей бесстыкового пути должен предшествовать усиленный капитальный ремонт пути, выполняемый в соответствии с требованиями Технических условий на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути.
Сварка вывезенных на перегон коротких плетей в длинные должна производиться, как правило, в одно "окно" с их укладкой или до укладки.
На период действия низких температур воздуха на участках бесстыкового пути должен производиться дополнительный дефектоскопный контроль рельсовых плетей, а также контроль состояния рельсовых стыков в соответствии с графиком, утвержденным начальником дистанции пути. Особое внимание при дефектоскопном контроле следует обращать на состояние сварных стыков.
При температурах ниже -30 °С контроль осуществляется магнитными дефектоскопами. При контроле состояния стыков необходимо измерять стыковые зазоры. Если величины их близки к максимальным и ожидается дальнейшее понижение температуры, необходимо заменить уравнительные рельсы, примыкающие к концам плетей, на удлиненные и затянуть гайки клеммных и стыковых болтов. С наступлением положительных температур удлиненные уравнительные рельсы должны быть заменены на рельсы длиной 12,5 м.
На участках с глубиной смятия в зоне сварного стыка от 1 до 2 мм скорость движения поездов в зимний период должна быть ограничена: пассажирских поездов - до 100 км/ч, грузовых - до 70 км/ч; с глубиной смятия от 2 до 3 мм - до 60 км/ч, а при глубине смятия более 3 мм сварной стык должен быть вырезан, а вместо него вварен новый рельс. До вырезки сварного стыка скорость движения поездов должна быть ограничена до 40 км/ч.
4.2 Определение интервалов закрепления, построение графика раскладки плетей
Для определения возможности применения бесстыкового пути температурно – напряженного типа в конкретных эксплуатационных и климатических условиях рассчитывается допускаемая амплитуда колебания температур рельсовой плети и сравнивается с расчетной годовой амплитудой температуры рельсов
, данные получены на ПЧ-11 уссурийск.
, (4.1)