Текущее содержание пути

Конструкции верхнего строения пути, земляного полотна, мостов, пересечений и другие должны соответствовать установленным типам и проектам, а чередование и сроки выполнения периодических ремонтов – нормативам. Но и этого недостаточно. Система ведения путевого хозяйства предусматривает еще один важнейший элемент – текущее содержание верхнего строения пути, земляного полотна, искусственных сооружений, переездов и других технических средств.

Текущее содержание пути – это комплекс организационно-технических мероприятий, осуществляемых в течение всего года на всем протяжении пути для обеспечения его постоянной исправности и длительных сроков службы в периоды между очередными плановыми ремонтами пути:

• систематический контроль технического состояния всех сооружений и устройств, от которых зависит непрерывность и безопасность движения поездов;
• изучение особенностей их работы в различных условиях;
• выявление и устранение появляющихся неисправностей и причин, их вызывающих.

Главная задача текущего содержания пути состоит в создании условий для обеспечения бесперебойного движения поездов с установленными скоростями и длительных сроков службы всех элементов пути.

Организация и планирование текущего содержания пути осуществляются на основе трех принципов:

• непрерывность выполнения работ в течение года;
• предупреждение неисправностей пути, так как объем работ при ликвидации неисправности в начальной стадии ее развития значительно меньше, чем при исправлении в последующих стадиях;
• непрерывный контроль и изучение состояния пути.

Устранять неисправности следует своевременно, пока они еще не представляют угрозы для безопасного движения поездов и не требуют слишком больших усилий для ликвидации. Все такие работы, подразделяемые на планово-предупредительные и неотложные, выполняют бригады рабочих по календарным графикам, которые составляют по данным тщательных проверок технического состояния пути и сооружений, учитывая местные условия и сезонные особенности.

Планово-предупредительные работы выполняют укрупненные бригады на участках большого протяжения с применением средств механизации; при этом не только ликвидируют расстройства и неисправности пути, но и восстанавливают его однородность и тем отдаляют появление и замедляют развитие новых неисправностей. Так, сплошным уплотнением балласта под шпалами не только устраняют просадки пути, отрясения отдельных шпал, перекосы рельсовых нитей, но и создают однородное основание под рельсовыми опорами, значительно лучше воспринимающее воздействие поездной нагрузки. Сплошная рихтовка устраняет расстройства пути в плане, улучшает взаимодействие его с подвижным составом, предотвращает интенсивные износы подвижного состава и самого пути и другое.

Неотложные работы выполняют малые бригады выборочно, на протяжении 6–10 км там, где неисправности таковы, что невозможно отложить их исправление до срока планово-предупредительных работ. Нельзя забывать о том, что неустраненные во время, пусть не многочисленные, но значительные неисправности верхнего строения пути, земляного полотна, моста, переезда и других устройств могут повлечь за собой катастрофические последствия.

Далее рассмотрим более подробно планирование работ по текущему содержанию пути и их виды.

Работы текущего содержания пути планируются в соответствии с годовыми, квартальными и полумесячными планами. Состав работ текущего содержания, их объем зависят от грузонапряженности, скоростей движения поездов, нагрузок на оси, характера перевозимых грузов, рода тяги, степени износа элементов верхнего строения, засоренности балластного слоя, плана и профиля пути, климатических и других местных особенностей. В связи с сезонными особенностями состав и объемы работ в течение года меняются. Общие объемы регламентируются нормами расхода труда в человеко-годах на 1 км пути.

Полумесячное планирование осуществляется по данным сплошной натурной проверки и осмотра пути дорожным мастером совместно с бригадиром. Неисправности, угрожающие безопасности движения поездов (остродефектные рельсы, излом накладок и другие), устраняют немедленно, как только обнаружат. В первые два дня каждого полумесяца планируют неотложные работы (ликвидация отступлений от допусков по ширине колеи и уровню, резких толчков и другие). В остальные дни полумесячного периода планируется выполнение предупредительных работ. По результатам промежуточных осмотров в план могут быть внесены коррективы.

Квартальный план составляет начальник дистанции пути с учетом сезонности. В нем указывается порядок и сроки выполнения комплекса предупредительных работ, свойственных данному сезону (например, сплошная выправка кривых весной и осенью).

Годовой план разрабатывается на основании данных производственно-финансового плана, плана поступления материалов верхнего строения с учетом утвержденного задания по капитальному, среднему и подъемочному ремонтам пути.

Работы текущего содержания зависят от времени года. В состав летних планово-предупредительных работ входят регулировка зазоров, замена негодных и поправка ослабших противоугонов, одиночная смена шпал, выправка пути по уровню и в продольном профиле, рихтовка, перешивка, планировка балластной призмы и обочин, очистка рельсов и скреплений от грязи, уборка грязи с пути, очистка водоотводных канав и кюветов.

В осенний период выполняется комплекс работ для подготовки пути к периоду дождей и к зиме: выправка пути с подбивкой шпал, сплошная рихтовка, сплошная смазка болтов, закрепление пути от угона, проверка рельсовых цепей, планировка балластной призмы, отвод воды и другое. Кроме того, готовятся к снегоборьбе: устанавливают знаки для снегоочистителей, колья и снеговые щиты, ремонтируют снегозащитные заборы, на раздельных пунктах во всех местах с междупутий убирают препятствия для работы снегоуборочных машин.

В зимние планово-предупредительные работы входят: замена дефектных рельсов, перешивка пути, регулировка зазоров, исправление пути укладкой карточек. Неотложные работы в этот период – исправление пути на пучинах, во время метелей контроль за работой снеговых защит, перестановка щитов, очистка пути от снега.

В конце зимы вскрывают от снега канавы и кюветы, русла малых мостов и труб, очищают от снега откосы больных насыпей и выемок.

Весной в первую очередь отводят воду от земляного полотна и балластной призмы и выполняют работы по предупреждению размывов и подмывов при проходе весенних вод. Путевые работы выполняют в два этапа. На первом для предупреждения угона пути при оттаивании балласта до подошвы шпал регулируют зазоры и приводят в порядок противоугонную систему, добивают костыли, исправляют путь на пучинах, подтягивают болты. На втором этапе, после оттаивания балласта ниже подошвы шпал, производят одиночную смену шпал для «разрядки кустовой гнилости», зачищают заусенцы на шпалах, устраняют толчки и перекосы, перешивают колею, очищают рельсы, скрепления и верх балластной призмы от грязи, исправляют путь на пучинах, сплошь рихтуют путь, приводят в порядок водоотводы после паводка.

Потребность в монтерах пути определяют на основании дифференцированных норм расхода рабочей силы на 1 км развернутой длины главных и станционных путей и на один стрелочный перевод в зависимости от грузонапряженности, типа рельсов и рода балласта. Для главного пути с деревянными шпалами нормы изменяются от 0,45 до 1,5 чел/км. На станциях нормы зависят от категории станционных путей и равны 0,45–0,8 чел/км развернутой длины.

На содержание одного централизованного стрелочного перевода норма расхода рабочей силы составляет 0,23–0,34 чел. нецентрализованного – 0,065 чел. на главных и станционных путях первой и второй категорий и 0,045 чел. на прочих путях.

Основные нормы корректируются повышающими и понижающими коэффициентами.

Повышающие коэффициенты учитывают дополнительную потребность в рабочей силе в особо трудных условиях (крутые кривые, интенсивное пригородное движение, скоростное движение). Понижающие поправочные коэффициенты учитывают снижение контингента в зависимости от уровня механизации работ, а также для пути с железобетонными шпалами, для бесстыкового пути и с рельсами длиной 25 м.

При определении потребного количества монтеров пути для текущего содержания искусственных сооружений пользуются нормами, дифференцированными в зависимости от типа сооружений.

Для стимулирования роста производительности труда рассчитанный по нормам контингент разрешается уменьшить до 15% без снижения фонда заработной платы.

Для руководства оперативной и производственной работой на дистанциях пути установлены типовые штаты инженерно-технических работников и служащих.

Фактическое количество монтеров пути в бригадах и на околотках определяется не расчетным контингентом, а плановым с уменьшением расчетного контингента на 7% для компенсации затрат на отпуска и выполнения государственных и общественных обязанностей.

Работы текущего содержания пути, как правило, выполняют без нарушения графика движения поездов в интервалы между поездами 20 минут и более. На линиях с большой интенсивностью движения поездов для работ текущего содержания в графике движения выделяют «окна» продолжительностью 1–2 ч. На двухпутных линиях «окна» выделяют по каждому пути. Используются также «окна», предоставляемые для ремонтов пути и контактной сети. В «окна» выполняют работы, которые невозможно по условиям технологии и безопасности движения поездов выполнять в интервалы времени между поездами, а также работы с применением путевых машин тяжелого типа.

Организация работ по текущему содержанию пути должна обеспечить их комплексную механизацию и высокое качество, ликвидацию причин, вызвавших неисправности пути, такую последовательность работ, при которой исключается их повторность, повышается устойчивость пути, и увеличиваются сроки службы элементов верхнего строения, используются внутренние ресурсы.

Одно из действенных средств улучшения текущего содержания – внедрение передовых методов и опыта путейцев-новаторов.

К сожалению, труд монтеров пути в малых бригадах рабочих отделений – это в основном труд ручной, тяжелый, мало производительный. Уровень механизации работ на текущем содержании пути всего около 30%, вдвое меньше, чем на ремонте, а затраты труда достигают 70% общих затрат на все путевые работы. Более 50% рабочего времени при этом уходит на многократные развертывания и свертывания незавершенных работ, пропуск поездов по ремонтируемому и соседнему путям. Современные тенденции в совершенствовании системы текущего содержания пути выражаются в расширении номенклатуры и объема планово-предупредительных работ и их комплексной механизации, чтобы свести к минимуму, а возможно и полностью ликвидировать неотложные работы и тяжелый ручной труд.

Разработана серия специализированных машин для текущего содержания пути, позволяющих полностью механизировать все основные планово-предупредительные работы, но промышленность изготовляет пока лишь часть из них: выправочно-подъемочно-рихтовочные (ВПР-1200, ВПРС-500), шпалоподбивочные (ШПМ-0,2), рихтовочные машины Балашенко и некоторые другие. Механизацию текущего содержания пути намечено в первую очередь осуществить на наиболее грузонапряженных линиях, на магистралях, где обращаются высокоскоростные экспрессы, в районах с тяжелыми климатическими условиями, на перевальных участках с большим количеством кривых, где применяется рекуперативное торможение электровозов.

Для планово-предупредительных работ необходимо предусматривать в графиках движения поездов и регулярно предоставлять в светлое время суток технологические «окна» продолжительностью не менее 2 ч. Работников пути к местам работы и обратно, а также материалы и инструменты доставляют на автомашинах, если же вдоль железнодорожной линии нет автомобильных дорог – различного рода дрезинами с прицепами.

Наиболее трудоемкая работа текущего содержания – выправка пути по уровню и в продольном профиле. Количество выправляемых концов шпал в течение года на 1 км пути может быть определено зависимостью

где N ст _год. N пром _год – количество выправок в зоне стыков и во внестыковой зоне на 1 км пути в год;

n_ш – количество шпал в зоне стыка (при деревянных n_ш = 6, при железобетонных n_ш = 8);

n_ст – количество стыков на 1 км;

Ш_км – количество шпал на 1 км;

γ – доля промежуточных шпал, подлежащих выправке, принимаемая равной 0,25.

Количество выправок в течение года

где С – коэффициент пропорциональности, принимаемый для пути с деревянными шпалами равным 8 и с железобетонными шпалами 10;

Г_г – грузонапряженность участка, млн. т·км брутто на 1 км;

Р – масса рельса, кг/м;

– произведение коэффициентов β_i . зависящих от расположения выправляемого участка относительно рельсового болтового стыка, рода балласта и степени его засоренности, осевой нагрузки, скорости обращения подвижного состава, конструкции скреплений, состояния земляного полотна, плана трассы;

n – количество выправок, не зависящих от грузонапряженности и определяемых конструкцией пути и климатическими условиями.

Количество рихтовок в год, необходимых для содержания пути в исправном состоянии,

где ?f – интенсивность накопления остаточных деформаций рельсовых нитей в горизонтальной плоскости, выраженная в росте стрелы прогиба в мм после прохода 1 млн. т грузов брутто;

Г_г – грузонапряженность участка, млн. т·км/км брутто в год;

σ_f – среднеквадратичное отклонение интенсивности накопления остаточного прогиба от его математического ожидания, мм;

[f ] – наибольшая допускаемая стрела прогиба рельса в горизонтальной плоскости в различных условиях эксплуатации, мм;

– произведение коэффициентов, учитывающих материал балласта, ширину плеча балластной призмы, план трассы, конструкцию скреплений;

υ_ср – средняя квадратичная скорость обращения поездов, км/ч;

Р – средневзвешенная осевая нагрузка, кН.

Довольно значительны на пути с деревянными шпалами объемы перешивок, которые определяются так:

где Ш_ст – количество перешиваемых (регулируемых) концов шпал в зоне болтового стыка (при деревянных шпалах Ш_ст = 6, при железобетонных Ш_ст = 4);

n_ст – количество болтовых стыков на 1 км;

N ст _пер. N пром _пер – количество регулировок ширины колеи в зоне болтовых стыков и во внестыковой зоне;

Ш_км – количество шпал на 1 км;

φ_пер – доля концов шпал, подвергающихся перешивке во внестыковой зоне (при железобетонных шпалах φ_пер = 0,2, при деревянных φ_пер = 0,25).

Количество массовых перешивок в течение года

где ?S мест _ср – интенсивность средневзвешенного накопления местной деформации по ширине колеи, мм/млн.т брутто;

Г_г – грузонапряженность участка, млн. т·км/км брутто в год;

υ_ср – средняя квадратичная скорость обращения поездов, км/ч;

σ_S – среднее квадратичное отклонение изменения ширины колеи от ее среднего значения, мм;

l_S – длина волны изменения ширины рельсовой колеи, м (для середины плети l_S – 6 м; для зоны стыков l_S = 3 м);

[i ] – допускаемый градиент изменения ширины колеи, ‰;

– произведение коэффициентов, учитывающих ширину плеча балластной призмы, радиус кривизны пути, конструкцию скреплений;

Р – средневзвешенная осевая нагрузка, кН.

Объемы работ по подтягиванию гаек болтовых соединений бесстыкового пути со скреплениями КБ-65

где N ур _болт. N пром _болт – количество подтягиваний гаек клеммных болтов в течение года на уравнительных звеньях и за их пределами;

n_ур – количество уравнительных звеньев на 1 км;

Ш_нм – количество шпал на 1 км.

Количество подтягиваний гаек закладных и клеммных болтов

где ?М_кр – интенсивность ослабления затяжки гаек закладных и клеммных болтов, Н·м/млн.т брутто;

Г_г – грузонапряженность, млн. т·км брутто на 1 км;

М max _кр. М min _кр – экстремально допустимые значения моментов кручения гаек закладных и клеммных болтов;

ψ – коэффициенты, учитывающие план трассы;

υ_ср – средняя квадратичная скорость подвижного состава, км/ч.

В последней расчетной формуле в уравнительный пролет включены температурно-перемещаемые концы рельсовых плетей длиной 50 м каждый.

Содержание бесстыкового пути сводится к предупреждению возникновения в рельсовых плетях дополнительных (сверх расчетных) продольных сил и обеспечению достаточной его устойчивости при производстве работ во избежание выброса пути при высоких температурах и разрыва плетей при низких температурах.

Работы текущего содержания, связанные с ослаблением сопротивления бесстыкового пути боковым и вертикальным перемещениям или с уменьшением жесткости путевой решетки, запрещается производить, если температура рельсов превышает на прямых участках температуру закрепления плетей на 15 °С, а в кривых радиусом 800 м и менее – на 10 °С.

В процессе эксплуатации бесстыкового пути температура закрепления рельсовых плетей изменяется, и возникает необходимость проверять фактическую температуру их закрепления. Эту температуру можно найти по действующему погонному сопротивлению подрельсового основания продольному перемещению рельсовой плети и по перемещению концов рельсовых плетей в течение суток в связи с изменением температуры рельсов.

При изломах рельсовой плети дефектное место вырезают и временно укладывают короткий рельс (длиной 8–11 м), который соединяют с концами плети шестидырными накладками. Окончательно восстанавливают плеть ввариванием в нее электроконтактным способом рельса, при этом концы плетей с болтовыми отверстиями отпиливают. Сварка производится в установленном температурном интервале закрепления плетей.

При поперечной трещине, вышедшей на поверхность рельса, или сквозном поперечном изломе с зазором менее 25 мм для кратковременного пропуска поездов допускается соединить концы плети в месте повреждения накладками, сжатыми струбцинами.

Наличие в стрелочных переводах подвижных частей, кривых малых радиусов и ярко выраженных геометрических неровностей обусловливает более жесткие требования к их содержанию, чем к содержанию пути на перегоне.

Исправность переводов обеспечивается :

• содержанием их в чистоте;
• тщательным закреплением от угона;
• отводом воды;
• контролем за содержанием по ширине колеи, уровню и в плане, по износу металлических частей и ширине желобов;
• систематическим выполнением плановых работ по предупреждению появления неисправностей;
• немедленным устранением появившихся опасных неисправностей, при которых запрещается эксплуатировать стрелочные переводы.

Нормы содержания стрелочных переводов изложены в Инструкции по текущему содержанию пути.

Рельсовый путь на мостах может быть на щебеночном балласте с деревянными и железобетонными шпалами или без балласта – на деревянных поперечинах или на железобетонных плитах (с укладкой рельсов непосредственно на плиту). На металлических мостах с температурными пролетами более 100 м укладывают уравнительные приборы. На мостах и путепроводах длиной более 25 м или на тех, длина мостового полотна которых на деревянных поперечинах более 5 м, укладывают контррельсы (контруголки). Расстояние от внутренней грани головки путевого рельса до контррельса при ходовых рельсах Р50 составляет 220 мм, а при Р65 и Р75 – 245 мм.

На однопролетных металлических мостах с мостовым полотном на деревянных поперечинах возможна укладка бесстыкового пути при длине пролетных строений до 55 м, а на многопролетных при суммарной длине пролетных строений – до 66 м.

Особенность путевых работ на линиях с автоблокировкой, электротягой и электрической централизацией определяется тем, что рельсовые нити используются как токопроводящие цепи, а также тем, что имеются опоры контактной сети, контактный провод, светофоры и напольные устройства. Разъединение рельсовых цепей нарушает работу автоблокировки, а на участках электротяги препятствует движению обратного тока, что опасно для людей. Поэтому при производстве работ с разрывом колеи устанавливают временные перемычки из гибкого троса: при постоянном тяговом токе сечением до 70 мм 2. а при переменном – 50 мм 2 .

Чтобы не замыкать рельсовые цепи, путевой инструмент, тележки, съемные дрезины, вагончики должны иметь электрическую изоляцию. Не реже одного раза в год перебирают изолирующие стыки. Настил на переездах внутри колеи устраивают на 30–40 мм выше головок рельсов. На линиях с автоблокировкой подъемка или рихтовка пути на величину более 60 мм, а на электрифицированных участках при любых их значениях согласовывается с начальником участка Энергоснабжения и начальником дистанции сигнализации и связи.

Для нормальной работы рельсовых цепей сопротивление подрельсового основания должно быть не менее 1,0 Ом.