Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I Исторический обзор способов выправки железнодорожного пути 10
1.1 Ударный способ уплотнения 10
1.2 Вибрационный способ уплотнения 13
1.3 Уплотнение с помощью прессования 15
1.4 Вибропрессовый способ уплотнения 16
1.5 Вибропульсаторный способ уплотнения 17
1.6 Способ укладки прокладок 18
1.7 Способ подсыпки 21
1.7.1 Гравитационная подсыпка 27
1.7.2 Пневматическая подсыпка 29
1.7.3 Вибрационная подсыпка 33
1.7.4 Метательная подсыпка 34
Выводы по главе 36
ГЛАВА II Организация исследований по выбору способов выправки пути в условиях низкой грузонапряжённости 38
2.1 Условия работы пути 40
2.2 Условия обслуживания 43
2.3 Выполняемые работы 46
2.4 Состояние пути 57
Выводы по главе 58
ГЛАВА III Результаты наблюдений 59
3.1 Интенсивность накопления остаточных деформаций при различных способах выправки пути 59
3.2 Эффективность способов выправки с нарушением подшпального основания 60
3.3 Эффективность способов выправки без нарушения подшпального основания 67
3.4 Оценка эффективности различных методов устранения остаточных деформаций пути в вертикальной плоскости 73
3.5 Влияние климатических факторов на скорость
роста отступлений после выправки пути 78
3.6 Состояние пути после двух лет проведения эксперимента 81
3.7 Сравнительная оценка интенсивности осадок в различных условиях эксплуатации 83
Выводы по главе 85
ГЛАВА IV Технологическое обеспечение разработанных предложений по изменению системы текущего содержания пути 87
4.1 Выправка пути комплексом машин 91
4.2 Выправка пути подбивкой шпал электрошпалоподбойками 101
4.3 Выправка пути подбивкой шпал торцевыми подбойками 108
4.4 Выправка пути укладкой регулировочных прокладок 112
4.5 Выправка пути подсыпкой (суфляж) 117
4.6 Выправка просадок в стыках укладкой прокладок-полос код концы шпал 124
4.7 Выправка пути укладкой пучинных карточек 130
4.8 Сравнительная оценка технологических процессов 136
Выводы по главе 138
Основные выводы 140
Литература
- Вибрационный способ уплотнения
- Условия обслуживания
- Эффективность способов выправки без нарушения подшпального основания
- Выправка пути подбивкой шпал электрошпалоподбойками
Введение к работе
Железнодорожный транспорт, по-прежнему остаётся основным, из всех видов транспорта, по объёму перевозок. Железнодорожный путь является основой, фундаментом железнодорожного транспорта. Бесперебойная работа железных дорог невозможна без систематического контроля за состоянием пути, без постоянного ухода за ним, без производства в установленные сроки ремонтных работ. Железнодорожный путь представляет собой комплекс инженерных сооружений и устройств, предназначенных для осуществления движения поездов. Стоимость основных фондов путевого хозяйства составляет 51 % от общих фондов ОАО "Российские железные дороги". Объёмы работ по текущему содержанию и ремонтам пути зависят главным образом от грузонапряжённости, скоростей движения поездов, нагрузок на ось, мощности верхнего строения пути. В настоящее время дороги переходят на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня, качества ремонта пути за счёт глубокой очистки балластного слоя, шлифовки рельсов, усиления земляного полотна, широкого применения высокопроизводительных путевых машин и ресурсосберегающих технологий, что обеспечит стабильность пути. В то же время, текущее содержание колеи остаётся наиболее сложным процессом в организации труда, так как значительная часть путевых работ выполняется без перерыва в движении поездов. Значительная часть технологических операций имеет характер неотложных, выполняемых незамедлительно, в основном, вручную, а люди, обслуживающие путь, постоянно находятся в опасной зоне, испытывая эмоциональную напряжённость. На текущем содержании пути занято до 70 % всех путевых рабочих.
В январе 2004 г. был рассмотрен вопрос "О структуре текущего содержания пути на сети железных дорог Российской Федерации" на техническом совете Департамента пути и сооружений
Стратегией развития железных дорог РФ на период до 2010 г в части, относящейся к путевому хозяйству, предусматривается: "внедрение современных технологий в путевом хозяйстве, позволяющих сократить удельные издержки на единицу работы".
В настоящее время всё чаще звучит термин "техническое обслуживание пути", в которое входит непосредственное обеспечение его работоспособности - контроль, профилактика, текущий ремонт. В современных условиях техническое обслуживание пути осуществляется в ходе его текущего содержания и ремонтов, проводимых силами дистанций пути и ремонтных подразделений.
Основными направлениями развития путевого комплекса ОАО "Российские железные дороги" на период до 2007г., предусмотрено изменение подходов к системе текущего содержания пути. На подразделения по текущему содержанию должен быть возложен надзор за его состоянием и устранение неисправностей, которые препятствуют пропуску поездов с установленными скоростями. Остальные работы по восстановлению стабильности пути должны выполняться машинизированными комплексами при сплошной выправке пути.
Необходимо подчеркнуть, что механизация главной работы по выправке пути - подбивки - осуществляется за счёт применения, главным образом, различного вида машин и электрошпалоподбоек вибрационного действия. Были созданы и внедрены новые важнейшие путевые машины и механизмы такие как: выправочно - подбивочно - рихтовочные машины ВПР-1200, машина 09-32 GSM «Duomatic», подбивочно-уплотняющие комплексы 09 - ЗХ и DTX, MARK IV; выправочно - рихтовочные машины для стрелочных переводов ВПРС - 03, 08 - 275 UNIMAT 3S, STM - XLC, многофункциональная машина Combi - 20 для выправки пути и стрелочных переводов, динамический стабилизатор пути ДСП - 6, усовершенствована конструкция электрошпалоподбоек. Эти машины занимают важное место в комплексе путевых машин, ликвидируя узкое место по выправке при
планово-предупредительной выправке и ремонте железнодорожного пути с существующей путевой решёткой.
Появление высокопроизводительных выправочно-рихтовочных машин побудило некоторых специалистов поставить под сомнение необходимость текущего содержания, исходя из того, что все расстройства пути могут быть устранены в ходе сплошных выправок и ремонтов.
Такое утверждение несостоятельно, если исходить, в первую очередь, из технико-экономических соображений и корпоративных интересов ОАО «РЖД». Действительно, применять высокопроизводительные выправочно-рихтовочные машины непрерывно-цикличного действия целесообразно на больших участках в "окна" достаточной продолжительности. То есть на отрезке пути длинной несколько километров должно накопиться определённое количество отступлений, требующее сплошной выправки.
Работа крупных машинизированных комплексов, в основном, сосредоточена на основных магистральных ходах, а на малозагруженных участках осуществляется по остаточному принципу. Сокращение численности отделенческих бригад затрудняет использование весьма тяжёлого электрического инструмента и всё большая часть работ выполняется вручную.
Укрупнение дистанций и передача путевых машин в специализированные организации негативно отразилось на обслуживании малодеятельных участков, так как им стало уделяться меньше внимания.
В тоже время протяжённость участков с низкой грузонапряжённостью продолжает составлять значительную часть сети, поэтому организация технического обслуживания пути на них продолжает оставаться весьма актуальной задачей, и необходим поиск технических решений, позволяющих решать её в современных условиях эксплуатации.
По классическому подходу, действовавшему многие десятилетия на отечественных железных дорогах, задача текущего содержания - предупреждения появления расстройств пути; в последнее время задача
7 формируется как своевременное устранение возникших неисправностей, угрожающих безопасности движения. Представляется, что классический подход - более правильный, и существует объективная необходимость заблаговременно ликвидировать неисправности на коротких отрезках или даже в отдельных сечениях, что может быть выполнено только в рамках текущего содержания, ибо использование высокопроизводительных машинных комплексов для устранения отдельных отступлений экономически нецелесообразно. Поэтому в рамках технического обслуживания пути необходимо сочетать оба подхода. [1]
Цель планово-предупредительных работ - периодически уменьшать неравномерность состояние пути по длине, когда отступления ещё невелики, но накопились на участке в большом количестве. Поэтому такие работы выполняются со сплошной выправкой пути и подбивкой шпал. В этих случаях целесообразно использовать выправочные машинные комплексы в «окно». Но закрытие во второй половине 90-х лет прошлого века малодеятельных станций и увеличение длины перегона, повлекло за собой сокращение продолжительности предоставляемых «окон». Их продолжительность не достигает норм предусмотренных нормативной документацией, что усложняет условия производства работ. В сложившихся условиях возросла роль работ по текущему содержанию пути, выполняемых бригадами в интервалах между поездами. Нельзя не учитывать постоянное сокращение расчётной численности монтёров пути, достигшей 0,3 чел. на километр, из за существующего в отчётах «высокого уровня механизации». В результате основная тяжесть содержания пути ложится на малочисленные бригады по текущему содержанию, оснащённые тяжёлым гидравлическим, электрическим и ручным инструментом.
Основная часть работ текущего содержания приходится на выправку местных просадок и перекосов пути. Анализ затрат труда на отдельные работы текущего содержания показывает, что на устранение местных
8 просадок и перекосов пути затрачивается ежегодно до 40 - 60 % рабочего времени путевых бригад, а в летний период до 70 % .
Проф. Г.М. Шахунянц ещё в 1945 г. [2] писал "Основным и незыблемым требованием является обеспечение постоянно исправного, опрятного состояния пути и приведения непрерывно неослабной работы по продлению сроков службы всех его элементов.
Важнейшими и определяющими в текущем содержании пути являются работы по предупреждению появления неисправностей рельсовой колеи. Именно предупреждение появления неисправностей, а не ликвидация (хотя бы своевременная) уже появившихся неисправностей- является главнейшей задачей текущего содержания пути. Одновременно должны быть тщательно изучены и немедленно устранены и сами причины, которые вызывают появления таких неисправностей".
На малодеятельных линиях, при минимуме рабочей силы, нужно найти способы устранения массовых отступлений при наименьших затратах труда.
Известно, что предупреждение и устранение указанных выше неисправностей производится с помощью различных способов выправки пути по уровню, на которых одни могут быть более, а на других менее рациональны. Поэтому совершенствованию технологии и способов производства этой работы, а также выполнению профилактических мер для резкого сокращения просадок пути, количества и протяжённости отступлений от норм его содержания уделяется большое внимание.
Нетрудно видеть, что при тех огромных затратах на выправку пути, которые имеют место на отечественных железных дорогах, вопрос выбора наиболее эффективного способа выправки для конкретных условий эксплуатации пути приобретает первостепенное значение, а правильное решение этого вопроса даёт возможность вскрыть большие резервы в области ведения путевого хозяйства и работе пути.
9 Поскольку вопрос о сравнительной эффективности способов выправки пути по уровню для различных условий эксплуатации до сих пор полностью ещё не разрешён, были проведены специальные исследования в условиях дистанции пути, работающей при низкой грузонапряжённости, по оценке эффективности применения различных способов устранения отступлений в профиле и обобщены результаты ранее проводимых научных работ.
Вибрационный способ уплотнения
Вибрационный способ уплотнения состоит в том, что рабочий орган соприкасающийся с балластным слоем приводится в колебательное движение, которое передаётся частицам балласта; в результате чего коэффициент внутреннего трения балласта резко уменьшается и частицы становятся более подвижными и занимают устойчивое положение, заполняя пустоты. Вибрационный способ уплотнения имеет целый ряд преимуществ перед ударным способом; более интенсивно создаёт уплотнение, снижает более чем в два раза дробимость, энергетическая база более подвижна и надёжна, менее утомительна для рабочих и более экономичен.
Поэтому вибрационный способ уплотнения за короткий период полностью вытеснил ударный способ и является в настоящее время основным по уплотнению балластного слоя. На базе его были разработаны и внедрены шпалоподбойки: ЭШП-1, ЭШП-2, ЭШП-3. В дальнейшем в ЦНИИ и конструкторском бюро Калужского завода транспортного машиностроения разработаны и внедрены шпалоподбойки ЭШП-6, ЭШП-9, которые существенно отличаются от предшествующих шпалоподбоек, как с точки зрения производительности, так и по меньшему воздействию вибрации на органы человека.
На железных дорогах был создан ряд шпалоподбивочных машин агрегатного типа с использованием электровиброшпалоподбоек, таких как: системы Балашенко, Мироновича, путейцев Крыловской дистанции пути: Ципланова, Коренец и Григорьева, шпалоподбивочное приспособление Папко, однониточный подбивочный агрегат СД - 8 Калужского завода транспортного машиностроения, но в результате недостаточной конструктивной и экспериментальной проработки указанных образцов ни один из них не доведён до серийного производства. Калужский завод транспортного машиностроения по предложению Л.Н. Горохова, Ю.С. Огарь и А.Г. Чугунова создал двухниточный подбивочный механизм типа ОПМ -1, на который подвешивались электрошпалоподбойки, что значительно облегчает работу рабочих. Большая работа проведена по изучению, обобщению и дальнейшему развитию вибрационного способа канд. техн. наук Н.А. Карповым [9].
На принципе вибрации были созданы механизмы для уплотнения балласта в шпальных ящиках и на откосе призмы. К ним относится вибрационный уплотнительный механизм Крыловской дистанции пути Северо-Кавказской железной дороги, Мгинской дистанции пути Октябрьской железной дороги, а также машины для уплотнения балласта в шпальных ящиках системы Г.М. Ловяковича, К.Е. Иванова и типа «МИИТовец».
Из-за сравнительно большого веса и конструктивных недостатков указанные машины не получили распространения. На зарубежных железных дорогах на основе вибрационного способа уплотнения созданы и внедрены в производство ряд шпалоподбоек, шпалоподбивочных агрегатов и машин таких как: автоматическая шпалоподбойка фирмы «Нордберг» /США/, шпалоподбойка типа Вибро СВ-31 /Швеция/, «Джексон» /США/, Иодро /Польша/, Вакер и Робель /ФРГ/, Шабаура /Япония/ и другие. Шпалоподбивочная машина фирмы «Джексон» /США/, «Нортберг» /США/, «Свиндекс» /Польша/, уплотнительная машина типа Вибромакс VGV 3000 /ФРГ/, выправочно -подбивочно - рихтовочная машина MARX IV, для стрелочных переводов STM - XLC компании «Fairmont Tamper» /США/, многофункциональная машина для выправки пути и стрелочных переводов Combi - 20 фирмы «Матиза», выправочно - подбивочно - рихтовочные машины ВНР-1200, машина 09-32 GSM «Duomatic», подбивочно-уплотняющие комплексы 09 -ЗХ и DTX компании «Plasser & Theurer», MARK IV; выправочно -рихтовочные машины для стрелочных переводов ВПРС - 03, 08 - 275 UNIMAT3S, STM-XLC, и другие.
Вибрационный способ уплотнения является в настоящее время важным для средств малой механизации.
Уплотнение балласта с помощью прессования по исследованиям докт. техн. наук профессора П.А. Никифорова [6] является наивыгоднейшим как с точки зрения скорости стабилизации балласта, меньшей степени дробимости щебня, так и меньших экономических затратах по сравнению с другими способами уплотнения. На этом принципе работают различного типа катки, которые применяются при уплотнении балластной призмы при снятой путевой решётки.
Однако опыты по уплотнению балласта под шпалами путём запрессовки, которые проводили Н.С. Павлюк и ряд других исследователей положительных результатов не дали. В результате больших сопротивлений, перемещаемость балласта при статическом приложении сил, положение резко изменяется. Когда рабочим органам, запресовывающим балласт, сообщаются колебательные движения, от чего балласт становится более подвижным, резко уменьшаются силы сопротивления перемещений и получается быстрое и надёжное уплотнение.
Условия обслуживания
В значительной мере изменился контингент работников по текущему содержанию пути, а также их квалификация. Примером может служить Укрупнённая в 1993 г. Унечская дистанция пути. Укрупнение дистанции пути осуществлялось за счёт объединения Унечской и Новозыбковской дистанций пути, укрупнение эксплуатационных участков, околотков и рабочих отделений. В пределах дистанции с развёрнутой длиной 560,1 км путей, в том числе 348.8 км главных однопутной линии, 535 стрелочных переводов, искусственных сооружений 5675 м. По административному делению дистанция пути имеет 14 околотков, объединённых в 3 участка. Протяжённость участков от 90 до 130 км. Средняя протяжённость околотков 32,9 км, рабочих отделений 10 км. Схема административного деления эксплуатационного участка приведена в таблице 2.3. При этой структуре дорожные мастера околотков находятся в административном подчинении начальников эксплуатационных участков.один приведённый километр по дистанции составил 0,7 человека на километр.
Приведенные данные показывают, что на отечественных железных дорогах и в частности на дистанции пути наблюдается чёткая тенденция к сокращению численности монтёров пути, занятых на обслуживании одного километра. За пятидесятилетний период она уменьшилась с 1,8-2,4 чел./км до 0,3-0,7 чел./км. Укомплектованность на участке штата монтёров пути, занятых на текущем содержании, составляет 73 %, а по отработанному времени - 54 %. Ежедневно на работы, не связанные с текущим содержанием, отвлекается до 15 % монтёров пути и поэтому в большинстве случаев среднесписочный состав бригады не превышает трёх человек. В период летних путевых работ, положение усугубляется постоянным отвлечением монтёров пути на выполнение работ капитального характера.
Путевые бригады при неотложных и первоочередных работах стремятся использовать набор лёгкого инструмента, обеспечивающий манёвренность бригады в течение рабочего дня и быстрое выполнение работ, которые проводятся в интервалах между поездами.
Устранение выявленных неисправностей производилось в зимний период укладкой регулировочных прокладок и пучинных карточек, в летний период как выправочно-подбивочно-рихтовочными машинами при планово-предупредительной выправке, так и вручную различными способами, при этом применяя электрические и гидравлические инструменты. Трудозатраты на текущее содержание пути по дистанции в 2002 г составили 291662 ч. час, на экспериментальном участке - 13531ч. час, в 2004 г - 307469 ч. часов по дистанции и 11684 ч. часа на экспериментальном участке. Ежемесячные трудозатраты на выправку выявленных неисправностей в пути на экспериментальном участке приведены в таблице 2.4. Но для устранения всех неисправностей по проходам вагонов - путеизмерителей требуется в 2 - 3 раза больше.
Примером может служить приведенные на рисунке 2.2 объёмы работ по проходу вагона-путеизмерителя в июне 2002 г.
Как показано на рисунке, для устранения всех обнаруженных неисправностей в профиле подбивкой шпал ЭШП и в плане - РГ-12Б требуется 327,24 чел. часа, но из-за отсутствия контингента монтёров пути требуемого для производства этого объёма работ, было устранено лишь часть неисправностей на что затрачено 204 чел. часа.
Машинами в 2002 году было выправлено: "Duomatuc" 09-32 - 55,8 км, ВГГР - 28,3 км пути, ВПРС - 65 стрелочных переводов. По количеству устранённых отступлений выправленных машинами в процентном отношении составило 38 %. При этом немаловажную роль имеет правильный выбор и планирование участков для выправки пути машинами. В настоящее время основным критерием назначения планово-предупредительных работ служит суммарное количество отступлений второй степени на километре (более 20). Наиболее эффективная и высокопроизводительная работа при текущем содержании пути - планово-предупредительная выправка, осуществляемая комплексами высокопроизводительных машин.
Участок пути 186 км 9 пк по 189 км 5 пк бесстыковой протяжённостью 2,7 км был выправлен 3. 11.2001 г. машинным комплексом в составе: 09 - 32 GSM «Duomatic». ПМГ, РБ и ДСП без добавления свежего балласта, сплошной подбивкой с общей подъёмкой на высоту до 20-30 мм с одновременной регулировкой пути в плане и уплотнением балласта у торцов шпал по фиксированным точкам - метод, при котором достигается наиболее точное положение пути по1 заданным отметкам. В плане участок довольно сложный, состоящий из четырёх кривых №16, 18, 20 и 21. Между кривой №20 правой и №21 левой нет прямой вставки, между кривыми № 16 левой и № 18 правой длина прямой вставки составляет 25 м, а № 18 и №20-68 м. Участок от 186 км 9 пк по 188 км 8 пк расположен на насыпи высотой 2 - 6 м, с 188 км 9 пк по 189 км 5 пк - в выемке глубиной до 3,5 м.
Планирование планово - предупредительной выправки производили на основании результатов осеннего осмотра пути, результатов проверки пути вагоном - путеизмерителем № 023 от 20. 10. 2001 г. на этом участке обнаружен ряд отступлений в профиле пути, такие как: 187 км 140 м - П 11/16; 188 км 44 м-У 10/2; 190 м-Пр. п. 11/2; 265 м-П 11/16; 576 м -У 11/2; 639 м-У 11/8; 670 м-У 9/2; 685м-У 11/4; 189 км 276 м-П 14/13; 293 м - У 11/10; 311 м-П 11/11; также ряд отступлений в плане второй степени и исходя из "критериев назначения ремонта", приведённых в "Технических условиях на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути" [43].
Участок пути 175 км 9 пк - 182 км 8 пк протяжённостью 7 километров выправили машиной 09 - 32 GSM "Duomatic" в четырёх часовые "окна" 9, 10, 11. августа 2002 г. таюке без добавления свежего балласта, сплошной подбивкой с подъёмкой от 25 до 40 мм. по технологическому процессу описанному ниже. Путь с 176 км 1-5 пк, 176 км 10 пк по 177 км 4 пк, 180 км 4 - 6 пк расположен в выемках глубиной 1,5 - 5 м, на оставшемся протяжении на насыпи высотой 1,5 - 5 м. При проверке пути вагоном - путеизмерителем ПС № 023 от 9. 08. 02 г. на этих километрах обнаружен ряд неисправностей второй степени как в плане, так и в профиле. Так на 176 километре обнаружено: 394м-У11/4; 406 м-УЮ/5; 444м-У11/9; 465м-У10/2; 486м-У9/2; 497м-У11/ 10; 516 м-Пр. л 11/2; 554 м-Пр. п 12/2; 600 м-П 11/18; 875 м-П 11/ 12; 949 - П 11 / 9, на 177 километре выявлены неисправности: 51м-У 10/
Эффективность способов выправки без нарушения подшпального основания
Применением дополнительных прокладок между шпалой и балластом можно уменьшить уровень вибраций в балластном слое, снизить интенсивность накопления неравномерных остаточных осадок пути и за счёт этого сократить расходы на выправку при текущем его содержании, уменьшить истирание и дробление щебня на контакте с нижней постелью железобетонной шпалы, образование щебёночной крошки и пыли, что в итоге снижает вероятность образования выплесков. Резиновые прокладки, как виброзащитные элементы под нижней постелью шпал частично поглощают энергию передаваемую за период колебаний из - за внутреннего трения.
При использовании прокладок под подошвой шпалы остаточная осадка пути становится меньше в 1,4-1,6 раза, чем пути без таких прокладок. Это происходит потому, что жёсткость основания более равномерна и стабильнее в течение года. Зазоры между нижней поверхностью шпалы и балластом в стыках, при пропущенном тоннаже 40 млн. тонн составили на деревянных шпалах - 3 мм, на железобетонных - 4 мм, ослабление затяжек гаек болтовых соединений и других повреждений не наблюдалось, повреждения железобетонных шпал в стыках не зафиксировано, никаких работ на опытных участках за период испытаний не выполняли. Анализ лент вагона - путеизмерителя показал, что за весь срок испытаний путь находился в исправном состоянии, отклонений от норм содержания не обнаружили. Испытания подтвердили эффективность применения в стыках уравнительных пролётов на бесстыковом пути железобетонных шпал с резиновыми прокладками на нижней постели.
При проверке состояния подошвы шпал, щебня балластной призмы под шпалой после пропуска 60 млн. т бр. изменений не наблюдалось, см. рисунок 3.11. На резиновых полосах - прокладках есть механическая выработка от шебня балластной призмы глубиной до 4 - 5 мм
Проведённые аналогичные испытания на пути с железобетонными шпалами в условиях высокой грузонапряжённости на экспериментальном кольце ВНИИЖТ так же показывают, что прикрепление к подошве шпалы резиновых полос в значительной мере снижает силы взаимодействия пути и подвижного состава, уровень вибраций и стабилизирует работу пути [32, 33, 34]. В табл. 3.2. приведены сводные зависимости осадки пути от пропущенного тоннажа при способах выправки без нарушения подшпального основания.
Для сравнительного анализа полученные результаты сопоставили отдельно для каждой конструкции пути: за 100 % принят наибольший тоннаж, полученный при выправке пути регулировочными прокладками на железобетонных шпалах. Таблица 3. Способыпроизводстваработ Средний процент (%) относительно максимума на конструкции пути Р65. ж.б., КБ, щ Р65. дер., ДО, щ Торцевыми подбойками 17 ЭШП 86 Суфляж 93 98 укладкой карточек и под-рельсовых прокладок 100 95 Укладкой резиновых полос-прокладок 162 171 Dyomatic 90 75
Полученные результаты однозначно показывают, что наибольший эффект при устранении возникающих профильных расстройств пути достигается при использовании методов производства работ, не связанных с нарушением сложившегося уплотнённого подшпального основания, т.е. при использовании суфляжа, при укладке карточек на скреплении ДО и регулировочных прокладок на скреплении КБ или резиновых прокладок -полос под шпалами, при минимальном расходе рабочей силы, что особенно важно для участков с низкой грузонапряжённостью.
Более низкие результаты получены при выправке пути способами связанными с разрыхлением уплотнённого подшпального основания, это выправка электрошпалоподбойками, машинами типа ВПР, "Duomatic". Наихудшие результаты, как и следовало ожидать, получены при выправке пути торцевыми подбойками. Таблица 3.5 Уравнения зависимости роста отступлений от пропущенного тоннажа. Способ выправки Конструкция пути Р-65 дер. шп., ДО, щебень Р-65 ж.б. шп., КБ, щебень Комплекс машин = 3,16317/0,3923; R2 =0,9891 ЭШП у = 2,50847/0,4402; R2 = 0,9948 Торцевые подбойки 7 = 1,77 + 2,32 ; Л2 = 0,9942 Регулировочные прокладки = 0,43137/0,9687; R2 = 0,9947 суфляж у = 1,3763г0-5982 ; R2 = 0,9852 у = 1,38287/0,5991 ; R2 =0,9972 Прокладки под подошву шпалы у = 1,02697/0,5329 ; R2 = 0,9968 у = 1,09427/0,5483 ;R2= 0,9935 Пучинные карточки у = 0,30497/ + 0,2578 ;R2 = 0,9915 В процессе текущего содержания пути устранение расстройств, происходит на отрезках малого протяжения, а с точки зрения организации производства текущего содержания пути очень важно, когда на месте работ вновь возникает неровность, требующая устранения и как скорость повторного роста неровности зависит от конструкции пути и способа её устранения. Для уточнения причин этого явления был более подробно рассмотрен процесс накопления расстройств пути [35], что на действующей линии возможно лишь при низкой грузонапряжённости.
Исследования показали, что подбивка шпалы на некоторый период времени (период стабилизации) нарушает установившееся состояние и вызывает значительно большую интенсивность осадок, чем она была до подбивки.
При выправке пути с нарушением уплотнённой постели шпал в начальный период до пропуска 1 млн. т осадка пути составляет 2,75 - 4 мм, а без нарушения постели - 0,4 - 1,5 мм (рис 3.12). При этом наиболее интенсивный рост имеет место до пропуска около 250 тыс. т. —— участок путивыправленный машиной "Duomatic"—-—стыки и участки пути выправленные ЭШП стыки выправленныеторцевыми подбойками——стыки выправленные укладкой регулировочных прокладок——стыки выправленные подсыпкой—стыки выправленные укладкой резины под концы шпал—і—стыки выправленные укладкой пучинных карточек 0 0 2 0 пропу 4 0 щенный то 6 0 ннаж млн. 8 т, бр. 1, 4,5 3,5 2,5 І1.5 га СС 8 1 о 0,5 Рисунок 3.12. Осадка пути при различных способах выправки при пропуске до 1 млн. т.
После подбивки балласт быстро оседает, а затем скорость осадки уменьшается при увеличении количества прошедшего по пути транспорта. Таблица 3. № п.п Способ выправки Конструкция пути Уравнение Крегрессии 1 Машиной "Duomatic" Р-65,Ж.Б,КБ,щ у = 0,4876 In Т + 3,2987 R2 = 0,9764 2 Подбивкой ЭШП Р-65,Ж.Б,КБ,щ ;у = 0,3818 In Г+ 2,3945 R2 =0,9849 3 Подбивкой торц. подбок. Р-65,Ж.Б,КБ,щ у = 0,50\61пТ + 3,2907 R2 =0,8739 4 Укладкой регул, прокладк. Р-65,Ж.Б,КБ,щ у = 0,0499 In Т + 0,3243 R1 =0,8157 5 Подсыпкой Р-65,Ж.Б,КБ,щ .у = 0,2089 In Г+ 1,4234 R2 = 0,9814 6 Укладкой резины под шп. Р-65,Ж.Б,КБ,щ = 0,1251пГ + 0,8121 R2 = 0,8292 7 Укладкой пучин, карточек Р-65,дер,ДО,щ у = 0,3995х +0,0004 R2=\ Полевые эксперименты показали, что осадка пути в этот период пропорциональна логарифму прошедшего тоннажа.
Во второй период, продолжительность которого варьируется в широких пределах в зависимости от местных условий, интенсивность осадок составляет от 0,17 мм/млн. т при выправке ЭШП и машинами до 1,7 мм/млн. т при выправке торцевыми подбойками. Из многих экспериментов вытекает близкая к степенной зависимость роста остаточных осадок в функции тоннажа. Этот период продолжается до возникновения повторных просадок с амплитудами 7-14 мм, после чего происходит резкое увеличение скорости роста осадок до 2 - 6 мм/млн. т с образованием выплесков, особенно в неблагоприятных погодных условиях.
Полученные данные позволяют судить о применимости тех или иных технологий устранения отступлений в условиях движения поездов на участках с низкой грузонапряжённостью.
Угловые коэффициенты в уравнениях регрессии достаточно полно характеризуют эффективность того или иного способа выправки - самые высокие значения имеют место при выправке пути торцевыми подбойками, самые низкие - при выправке пути на регулировочные прокладки и пучинные карточки. Соответственно, чем выше угловой коэффициент, тем чаще нужно производить этот вид работ.
Выправка пути подбивкой шпал электрошпалоподбойками
Необходимость выправки пути ЭШП в процессе текущего содержания определяется по результатам осмотра и проверки пути должностными лицами, несущими персональную ответственность за техническое состояние пути, по путеизмерительным лентам.
Критерием назначения выправки пути служит: отклонения от норм содержания рельсовых нитей по уровню, наличие местных просадок, неплотное прижатие рельса к подкладкам или шпал к балластной постели, накопление регулировочных прокладок или пучинных карточек.
Подбивкой шпал электрошпалоподбойками устраняется около 40 - 60 % локальных отступлений рельсовой колеи в продольном профиле.
Устранение отступлений от норм содержания рельсовой колеи в продольном профиле подбивкой шпал ЭШП по типовым технологическим процессам осуществляется бригадой 8-9 человек [45]. Автором в данной работе дан технологический процесс выправки пути подбивкой шпал ЭШП бригадой 6 человек под руководством бригадира пути.
К недостаткам выправки пути подбивкой шпал ЭШП следует отнести: - нарушение уплотнённой балластной постели и измельчение щебня под шпалой; - низкая производительность и значительная трудоёмкость работ; -низкая эффективность при малой, до 15мм подъёмке; - плотное основание лишь на ширине 5 - 6 см вдоль боковых их сторон, средняя часть подшпального основания как следует не уплотняется и в восприятии нагрузки не принимает участия. пути подбивкой шпал ЭШГГ.
Характеристика пути. Участок пути однопутный, неэлектрофицированный, оборудованный автоблокировкой, в плане имеет 50,7 % прямых и 49,3 % кривых участков. Верхнее строение пути: - рельсы типа Р-65 сваренные в плети длинной до 800 м; - накладки в уравнительных пролётах шестидырные с полным количеством стыковых болтов; - скрепление типа КБ; - шпалы железобетонные эпюрой 1840-2000 шт. на 1 км; - балласт щебёночный, загрязнённостью до 20 %; - стыковые, клеммные и закладные болты требуют подкрепления; - в пути на отдельных шпалах лежат регулировочные прокладки; - отдельные элементы скреплений требуют замены. Для выполнения работы используется следующий инструмент, механизмы, защитные средства и сигнальные принадлежности: Подбойки электрические ЭШП-9 4 Электростанция передвижная АБ-4Т-230 1 Домкраты гидравлические 2 Гидравлические рихтовщики ГР-12Б 6 Лопаты железные 4 Вилы 4 Ключ гаечный путевой 2 Ключ торцовый 2 Молоток костыльный 2 Распределительная коробка Кабель 50-100м Когти для щебня 2 Лом остроконечный 1 Метла 1 Сигнальные знаки «Свисток» 2 Шаблон ЦУП-2 1 Термометр рельсовый, шт 1
Руковицы виброгасящие (пар) 4 Состав группы Работа выполняется бригадой из 6 монтёров пути под руководством бригадира пути. Машинист передвижной электростанции 4-го разряда 1чел. Монтёры пути 4-го разряда 5чел. 5-го разряда 1чел. итого 7чел. Условия производства работ
На бесстыковом пути работа выполняется при температуре рельсовых плетей, не превышающей температуру их последнего закрепления на величину, установленную Техническими указаниями по укладке и содержанию бесстыкового пути [41].
На участок работы даётся заявка о выдаче на поезда предупреждений об особой бдительности и более частой подаче оповестительных сигналов. Место работ ограждается сигнальными знаками "С" о подаче свистка при условии, что подъёмка пути не будет превышать 20 мм.
Подбивка производится четырьмя шпалоподбойками ЭШП - 9. Питание шпалоподбоек электрической энергией производится от передвижной электростанции или токоразборных точек. В процессе работы для вывешивания пути до 20 мм. используются два гидравлических домкрата, устанавливаемых попарно. Отрывка балласта более чем в пяти шпальных ящиках подряд не допускается. Организация работ (см. рисунок 4. 2)
Перед началом выправки пути в продольном профиле определили границы и величины просадок и перекосов промерами положения рельсовых нитей по уровню шаблоном ЦУП - 2 и ПРП. После щ вывешивании пути одну рельсовую нить с просадкой на глаз, гидравлическими домкратами через шесть шпал, ориентируясь по наружной грани головки рельса, в месте просадки и за её пределами, поднимая путь до выравнивания грани в прямую линию, стыковые шпалы на 2 мм. выше с запасом на осадку, вторую рельсовую нить по уровню. При подбивке придерживаются следующего порядка: Все четверо , шпалоподбойщиков подбивают одновременно одну шпалу. Каждые двое рабочих становятся один против другого у разных концов шпалы. Сначала рабочие подбивают шпалу под рельсом. Уплотнив здесь балласт, они переносят подбойки к концам шпал и ведут подбивку от их торцов по направлению к рельсу. Достигнув необходимого уплотнения, когда заглублённые в щебень электрошпалоподбойки начинают жёстко вибрировать, рабочие переходят к другой шпале и подбивают её в той же последовательности.
