Пояснительная записка (1224835), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Линии, ставшие скоростными (до 200 км/ч) после реконструкции, имеют параметры более льготные, чем новые высокоскоростные линии. Такие магистрали, как правило, повторяют в основном план существующей линии, в отдельных местах при реконструкции увеличивают радиусы кривых до 2000 м с досыпкой земляного полотна. Подшпальное основание каждой линии имеет свои особенности в зависимости от вида верхней части насыпи и балластной призмы, сложившейся к началу реконструкции. Общим для таких линий является широкое применение в зоне подшпального основания различных типов и конструкций полимерных материалов. Например, на существующей линии Санкт-Петербург – Москва после реконструкции, в процессе которой выполнены работы по превращению ее в скоростную магистраль с максимальной скоростью 200 км/ч, реализована следующая конструкция подшпального основания: под железобетонными шпалами находится слой нового и очищенного щебня толщиной 40 см, между этим слоем и расположенным ниже старогодным (хорошо уплотненным) щебнем уложена прослойка из полимерных материалов. Назначение прослойки – не допустить проникновения нижележащих загрязнителей в очищенный щебень, а зимой служить надежным теплоизолирующим материалом. В связи с этим полимерные слои в зависимости от климатических и других местных условий могут быть различной толщины и конструкции.

Параметры плана и профиля скоростных и высокоскоростных линий также имеют особенности, связанные с действием непогашенного ускорения, равного 0,4–0,5 м/с² и более. При достаточно длительном действии ускорения такого уровня человеческий организм начинает чувствовать дискомфорт. На высокоскоростных линиях, предназначенных только для пассажирских перевозок, при расчетных радиусах кривых 3000–4000 м вопрос комфортабельности езды решается правильным подбором возвышения наружного рельса в зависимости от скоростей движения пассажирских поездов.

При строительстве скоростных линий стрелочные переводы являются препятствием, влияющим на длину сварных рельсовых плетей. Повышенные требования к пути на линиях скоростного движения определили конструктивные особенности стрелочных переводов. В переводах нового поколения улучшение динамики достигнуто применением гибких остряков и крестовин с гибко-поворотным сердечником с удлиненными рельсовыми окончаниями и стыками накладочного типа, упругих клемм скреплений, подрельсовых прокладок различной жесткости, меньшего числа стыков.

При реконструкции линии Санкт-Петербург – Москва укладывались стрелочные переводы типа Р65 марки не круче 1/11 на железобетонных брусьях с гибкими остряками, подвижным гибким сердечником, упругими промежуточными скреплениями и сварными рельсовыми стыками.

Снижение динамических воздействий при прохождении подвижного состава по зоне стрелочного перевода достигается вваркой перевода в бесстыковой путь и сваркой зазоров на самом переводе. Применение на стрелочных переводах сварочных машин для электроконтактной сварки затруднено. Поэтому для сварки стыков в зоне перевода применяется термитная сварка, выполняемая с использованием специальной оснастки.

Особенности содержания пути на линиях с высокими скоростями движения обусловлены повышенными требованиями к содержанию ширины колеи, рельсовых нитей по уровню и направлению в плане, к продольной равноупругости пути. Если геометрические параметры пути не соответствуют параметрам ходовых частей подвижного состава, происходит интенсивное усиление динамического воздействия подвижного состава на путь, ведущее к повышенному росту расстройств пути. Норма устройства пути по ширине колеи для скоростных участков сохраняется такой же, как и для участков со скоростями до 120 км/ч, т.е. 1520 мм. Сохраняются существующие нормы устройства стрелочных переводов по размерам ширины колеи и желобов, а также величинам ординат переводных и закрестовинных кривых. В соответствии с СТН Ц-01-95 изменяются нормы устройства стрелочных переводов по их расположению на главных путях при скоростях более 140 км/ч: между смежными стрелочными переводами должны быть предусмотрены прямые вставки длиной не менее 25 м, а в трудных условиях – 12,5 м (на обычных линиях соответственно 12,5 и 6,25 м).

Сохраняются в содержании по ширине колеи и допуски. Допускаемые отклонения от нормы ширины колеи остаются неизменными и составляют 8 мм в сторону уширения, 4 мм в сторону сужения. Уклон отвода ширины колеи, определяемый как средняя величина на базе 2 м, допускается не более 2,5 ‰ при скорости движения 121–140 км/ч. По нормам верх головок рельсов обеих нитей на прямых участках должен быть на одном уровне. Однако для уменьшения виляющего движения разрешается держать на всем протяжении одну нить (обычно рихтовочную) на 6 мм выше другой. Для линий скоростного движения эта мера особо полезна, т.к. обеспечивает более плавное движение поездов. Повышение одной нити над другой не ликвидирует виляния, но их амплитуда становится меньше суммы зазоров между гребнями колес и рельсами, т.к. поперечная составляющая от силы веса экипажа, появляющаяся из-за небольшого наклона к горизонту, направлена всегда в сторону рихтовочной нити, которая в данном случае играет роль направляющей.

Отклонение рельсовых нитей по уровню в разные стороны более 6 мм на расстоянии менее 20 м не допускается. Плавность рельсовых нитей в плане – одно из главных условий обеспечения высоких скоростей. Особое внимание обращается на плавность отводов отступлений, от которой зависит величина боковой силы:

(2.3)

где V – скорость движения поезда, км/ч;

 – угол набегания колеса на рельс;

β – боковая жесткость пути;

m₁ – масса тележки, т;

m₀ – приведенная масса пути, т.

В прямых участках стрелы отклонений в направлении рихтовочной нити, измеренные от 20-метровой хорды через каждые 10 м, не должны превышать 6 мм при скоростях 121–140 км/ч и 4 мм – при 141–200 км/ч. В круговых кривых при измерении стрел изгиба от 20-метровой хорды разность стрел в точках через каждые 10 м не должна превышать 6 мм при скоростях 121–140 км/ч, 4 мм – при 141–200 км/ч. В переходных кривых нарастание стрел должно быть равномерным. Отклонение от равномерного нарастания стрел при 20-метровой хорде в точках через 20 м не должно быть больше 4 мм при скоростях 121–140 км/ч и 3 мм – при 141–200 км/ч.

Возникающие при высокой скорости высокочастотные колебания системы подвижного состава и пути приводят к увеличению проскальзывания колес, что вместе с множеством других факторов способствует образованию волнообразных неровностей на рельсах (с длиной волны 500–1500 м). Основное влияние на образование волнообразного износа рельсов оказывает динамическая жесткость пути, систем рессорного подвешивания подвижного состава, геометрических параметров пути. В результате уменьшения динамической жесткости пути при использовании более упругих рельсовых прокладок интенсивность образования и развития волнообразного износа рельсов снижается. На образование волнообразного износа оказывает влияние также качество рельсов. Новые рельсы имеют большую шероховатость по сравнению с уже обкатанными, что оказывает неблагоприятное влияние на плавность движения поездов и вызывает повреждаемость рельсов. Допустимые значения вертикальных неровностей на головке рельса, как видно из таблицы 2.1, на рельсах отечественного производства пока в 2–2,5 раза превышают показатели, необходимые для скоростных линий.

Таблица 2.1 – Вертикальные неровности на головке рельсов

Обследование скоростных линий показало, что за счет периодических профильных шлифовок рельсов рельсошлифовальными поездами с активными рабочими органами можно добиться снижения глубины коротких неровностей до 0,03–0,05 мм. Однако для скоростных линий наиболее неблагоприятны длинные неровности – длиной 20–40 м и более. При этом чем выше скорость движения, тем более длинными (в процессе эксплуатации) становятся неровности на поверхности рельсов. На них накладывается «местный» волнообразный износ, ликвидация которого обеспечивается рельсошлифовальными поездами.

Анализ пропуска подвижного состава по пути с неровностями длиной более 20 м, на которые накладываются короткие неровности, позволил определить величины уклонов неровностей для оценки состояния пути в профиле на скоростных линиях (см. таблицу 2.2).

Таблица 2.2 – Оценка состояния хода подвижного состава в зависимости от уклонов неровностей

Отклонения от прямолинейного направления по поверхности катания и по боковой рабочей грани рельсовой нити в стыках (вертикальные и горизонтальные ступеньки) не должны превышать 1 м при скоростях более 121 км/ч.

Значительные неровности в виде горбов появляются на пути в зимнее время из-за пучин. Для обеспечения необходимой плавности рельсовых нитей в местах пучин устраивают отводы укладкой специальных карточек, башмаков и нашпальников между подкладкой и шпалой. Отводы от пучин устраивают на всем протяжении сплошным уклоном не круче 0,7 ‰ при скорости движения 121–140 км/ч.

При введении высокоскоростного движения пассажирских поездов должны быть выполнены работы по стабилизации всех неустойчивых мест и ликвидации дефектов земляного полотна. На участках из глинистых грунтов, где, как правило, появляются пучины, в зоне основной площадки под балластной призмой устраивают защитный слой из непучинистых дренирующих материалов в комбинации с теплоизолирующим материалом (пенопласт, пенополистирол, геотекстиль и др.).

Инструкцией по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения поездов ЦРБ-393 введены для скоростных участков железных дорог России предельные допуски по параметрам рельсовой колеи (см. таблицу 2.3).

Таблица 2.3 – Предельные допуски по параметрам рельсовой колеи, мм

При обнаружении отступлений, превышающих указанные пределы, скорости движения должны ограничиваться в соответствии с нормативами, установленными МПС России.

Плавность хода и безопасность движения на скоростных линиях в значительной степени зависят от качества содержания пути. При производстве всех видов работ особое внимание следует обращать на качество их выполнения, на обеспечение равнопрочности и равноупругости элементов пути (одинаковые толщины прокладок, затяжка клеммных и закладных болтов, плотность подбивки шпал и т.п.). Необходимо соблюдать установленную периодичность проведения плановых работ.

В последнее время подход к оценке и устранению отступлений на скоростных участках железных дорог России изменился. Наметился переход от устранения неровностей по методу сглаживания к постановке пути в проектное положение. Это стало возможно с внедрением новых выправочных систем «09-Дуоматик», обеспечивающих постановку пути в проектное положение, а также реперной системы контроля положения пути в плане и профиле. Система внедряется на скоростной линии Санкт-Петербург – Москва, работает совместно с путеизмерителем ЦНИИ-4 и с микропроцессорной системой управления выправочно-подбивочно-рихтовочными машинами для автоматической регистрации существующих геометрических очертаний пути и автоматизации работ по приведению их в проектное положение.

2.2 Современные конструкции верхнего строения пути для строительства скоростных и высокоскоростных железнодорожных линий

В настоящее время высокоскоростные железные дороги обеспечивают не только высокую скорость передвижения, но и более высокий уровень надежности и безопасности, комфорта, экономичности. Суперпоезда, построенные на основе новейших технологий, способные развивать скорость 300–350 км/ч, успешно конкурируют с автомобильным транспортом и авиацией.

Характеристики

Список файлов ВКР