Ремонты инженерных сооружений

В основу построения тональных рельсовых цепей (ТРЦ) положена б/с рельсовая цепь (БРЦ), не имеющая изолирующих стыков на питающем и премном концах. Сигнальный ток ТРЦ растекается по рельсовой линии от точки подключения питающей аппаратуры в обе стороны.

Лекция 15

Особенности содержания пути на участках бесстыкового пути и в кривых на электрифицированных линиях, на мостах и в тоннелях

В настоящее время бесстыковой путь является наиболее прогрессивной конструкцией железнодорожного пути. Полное отсутствие стыков позволяет существенно снизить динамическое воздействие пути на подвижной состав, повысить комфортабельность пассажиров. При качественном содержании пути за счет увеличения на 12-15 % скоростей движения при одновременном снижении затрат на ремонты подвижного состава и пути появляется возможность роста конкурентноспособности и рентабельности железнодорожного транспорта.

Протяженность бесстыкового пути составляет более 60% общей длины главных путей и доля его постоянно увеличивается, что объясняется также массовым внедрением ресурсосберегающих технологий, машинизацией путевых работ, введением скоростных режимов движения поездов и т.д..

«Слабым звеном» этой прогрессивной конструкции пути являются уравнительные пролеты, в которых из-за наличия стыков быстро накапливаются расстройства и остаточные деформации. По разным данным на содержание этой зоны приходится более половины всех затрат на текущее содержание всей рельсовой плети. Снизить эти затраты при системном подходе к решению задачи, можно только по возможности избавившись от стыков, т.е переходом к эксплуатации длинных и сверхдлинных плетей. Поэтому неотложной задачей ближайших лет является увеличение длины рельсовых плетей до длины блок-участков (обычно от 1,5 до 3,5 км.) и до длины перегона. Участки с такими плетями имеются уже на многих дорогах, чему способствуют внедрение тональной автоблокировки (АБТ), появление машин для для поддержания в постоянно исправном состоянии скреплений (z.b. затяжки гаек клеммных и закладных болтов), создание высокопрочных изолирующих стыков, научные исследования и постоянно увеличивающийся опыт эксплутации бесстыкового пути, т.е. пути, в котором по определению НЕТ стыков.

В ТРЦ используется амплитудно-модулированный сигнал. В качестве несущей частоты используются частоты: 420, 480, 580, 720 и 780 Гц, а также 4,5; 5,0 и 5,5 Гц. В качестве модулирующей частоты использованы частоты 8 и 12 Гц. Каждой несущей частоте в диапазоне 420-780Гц присвоено кодовое число 8, 9, 11, 14 и 15 по номеру ближайшей меньшей гармоники тягового тока.

Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути, согласно действующих ТУ, плети при выполнении путевых работ должны закрепляться в строго определенном для каждой железной дороги интервале температур. При хорошем состоянии балластной призмы такое закрепление не позволяет возникающим напряжениям достигать критических значений и указанных деформационных последствий.

Основной особенностью эксплуатации железнодорожного пути являются значительные годовые перепады температур рельсов, составляющие в условиях Севера, Сибири и Дальнего Востока Рос­сии с годовыми амплитудами температуры рельсов до 121⁰С, в том числе с максимальными летними температурами до +63÷66⁰С и с минимальными зим­ними – до -62÷63⁰С;

В ТУ приведены дополнительные требования к конструкции бесстыкового пути, укладка которого производится в регионе с годовыми перепадами температур более 110 ⁰С.

При планировании работ и принятии необходимых мер по обеспечению безопасности движения поездов в период действия экстремальных температур ру­ководители дистанции пути и путевых машинных станций должны иметь суточ­ные и длительные прогнозы температуры рельсов. Во время работ должен быть организован непрерывный контроль за температурой рельсовых плетей, осущест­вляемый с помощью переносных рельсовых термометров.

Летом при наступлении температуры рельсовых плетей, превы­шающей их температуру закрепления на 15⁰С и более, а зимой при понижении температуры на 60⁰С и более относительно их температуры закрепления или при температуре воздуха -30⁰С и ниже на весь период действия таких темпера­тур надзор за бесстыковым путем должен быть усилен. Порядок и сроки до­полнительных осмотров и проверок бесстыкового пути устанавливает началь­ник дистанции пути.

С момента закрепления плетей при укладке должен быть организован постоянный контроль за усилиями прижатия рельсов к основанию и за про­дольными подвижками плетей. На наличие угона плетей указывают следы клемм на подошве рельсов, смещение подкладок по шпалам. На наличие угона всей рельсошпальной решетки, а соответственно и плетей, указывает взбугривание или неплотное прилегание балласта к боковым граням шпал и их перекос.

Контроль за угоном плетей осуществляется по смещению контрольных сечений рельсовой плети относительно «маячных» шпал. Эти сечения отмеча­ют поперечными полосами шириной 10 мм, наносимыми при помощи трафаре­тов несмываемой светлой (белой) краской: на подкладку, на верх подошвы и шейку рельсов внутри колеи в створе с боковой гранью подкладки подкладоч­ных скреплений КБ-65, ЖБР-65ПШ, рисунок 4.2 на шпалу, на верх подошвы и шейку рельсов в створе с боковой гранью верхней площадки шпалы для бес­подкладочных скреплений ЖБР-65, ЖБР-65Ш, W-30 и АРС-4, рисунок 4.3 На участках с загрязнением рельсовых плетей внутри колеи разрешается наносить риски с наружной стороны колеи.

Рисунок 15.1 «Маячная» шпала для контроля угона пути для подкладоч­ных скреплений КБ-65, ЖБР-65ПШ

Анализ показывает, что в условиях Сибири применение бесстыкового пути возможно и экономически целесообразно на высокоскоростных линиях, на линиях 1 – 4 классов пути. Ограничениями его применения являются:

1. Наличие кривых участков с малыми радиусами (менее 400м),

2. Нестабильные основания (с опасностью просадок и образования пучин),

3. Интенсивное засорение пути перевозимыми грузами (уголь, руда и пр.), а, следовательно, частые ремонты пути с сопутствующими им нарушениями расчетного напряженного состояния рельсовых плетей и, в конечном итоге, значительными экономическими затратами.

Если температура рельсовой плети во время проведения путевых работ превышает температуру их закрепления на величину больше нормативной, возникает опасность потери устойчивости («выброс» пути). Поэтому проведение этих работ планируется на утренние или вечерние часы. При неотложной необходимости проведения работ предварительно выполняют разрядку температурных напряжений.

Для минимизации отклонений в напряженном состоянии бесстыкового пути, например, при работе щебнеочистительных путевых машин запрещена подъёмка путевой решётки на высоту более 35см.

Начало и конец работы машин необходимо планировать в зоне уравнительных пролетов. Если это невозможно (что типично для длинных и сверхдлинных плетей), то начинать работы необходимо на участках с минимальными, а заканчивать на участках с максимальными температурами закрепления.

Путевые работы, связанные с временным ослаблением устойчивости путевой решетки бесстыкового пути, планируется про­изводить только в том случае, если отклонение температуры рельсов на протяжении всего времени производства работ не превышает тем­пературу их закрепления на постоянный режим.

При температуре рельсовых плетей, превышающей температуру их закрепления на значения более нормативного, планировать и производить работы, свя­занные с ослаблением сопротивления бесстыкового пути боковому и вертикальному перемещению (исправление просадок, толчков, пере­косов, смена шпал, рихтовка пути, очистка щебня в местах выплесков и т.д.), не допускается.

При обнаружении резких углов в плане летом при жаркой погоде следует срочно оградить место неисправности сигналами остановки и немедленно приступить к устранению неисправности.

Особенности планирования и организации работ по содержанию кривых участков пути

Кривые участки пути составляют на сети дорог около 30 % раз­вёрнутой длины главных путей. В кривых путь работает более напряжённо, чем в прямых. Связано это с тем, что в кривых по сравнению с прямыми участками пути значительно выше уровень горизонтальных поперечных сил, которые тем больше, чем мень­ше радиус кривой и чем выше скорости движения поездов.

Дорожный мастер и бригадир пути должны изучать состояние кривых участков пути на своём околотке, выявлять интенсивность возникновения здесь неисправностей, их характер и причины. При визуальных осмотрах кривых выявляют:

На звеньевом пути отступления в плане возникают прежде все­го в зоне стыков. Несвоевременное выполнение работ по рихтовке кри­вой приводит к неравномерному износу рельсов, а также к появ­лению отступлений по ширине колеи.

В кривых, особенно при радиусах менее 1000 м, более часто приходится выполнять выправку пути в плане, профиле и по уров­ню, исправлять ширину колеи и замену шпал на деревянных шпа­лах, а на железобетонных шпалах — замену прокладок.

Одинаковые неисправности пути в переходной кривой более опасны, чем в круговой. В первую очередь это относится к перекосам, просадкам и коротким неровностям в плане, а также к сочетаниям этих неисправностей. Наличие их может вызвать раз­грузку рессорного комплекта тележки с вползанием гребня коле­са на наружный рельс кривой и последующим сходом подвижно­го состава. Особенно неблагоприятно эти неисправности сказыва­ются на выходных переходных кривых, где колесо движется по наружной нитке под уклон в пределах отвода возвышения.

Сплошную выправку кривых наряду с устранением боль­шего числа отступлений в плане, профиле и по уровню назначают для ликвидации несовпадений начала и конца переходных кривых по кривизне и возвышению, а также для приведения возвышения наружного рельса круговой кривой в соответствие с расчётным.

Рихтовку кривой осуществляют на всём её протяжении, захватив примыкающие прямые участки. В ряде случаев, когда наблюдается расстройство отдельных участков кривой, производят
их частичную рихтовку. При всех вариантах выправку кривых в
плане необходимо вести на основании расчётных сдвигов, полученных по данным съёмки, выполненной накануне работ. Рихтовка кривых "на глаз", как правило, не даёт положительных резуль­татов, т.к. при этом не удаётся добиться одинаковой кривизны в круговых кривых и плавного её изменения в переходных.

Особенности содержания пути на электрифицированных линиях

На линиях с автоблокировкой и электрической тягой текущее содержание пути имеет особенности, связанные с наличием свето­форов, контактного провода, опор контактной сети, напольных устройств автоблокировки и централизации с использованием рельсовых нитей в качестве токопроводящей цепи.

Рельсовые цепи (РЦ) являются основным элементом устройств автоблокировки, электрической централизации, автоматической локомотивной сигнализации, диспетчерского контроля за движе­нием поездов и автоматической переездной сигнализации. В этих системах РЦ выполняют разнообразные функции:

1. Автоматически непрерывно контролируют свободность и занятость;

2. Контролируют целостность участков пути;

3. Производят передачу кодовых сигналов на локомотив в устройства автоматической локомотивной сигнализации;

4. Обеспечивают увязку между показаниями светофоров в кодовой автоблокировке.

5. В системах переездной сигнализации контролируют приближение поездов к переездам.

Рельсовые цепи подразделяются:

1. По принципу действия — нор­мально замкнутые и нормально разомкнутые;

2. По способу питания — непрерывного питания, импульс­ные и кодовые;

3. По роду питающего тока — постоянного тока, переменного тока (частотой 25, 50 и 75 Гц) и тональной частоты (420, 480, 580, 720 и 780 Гц, 4,5; 5,0 и 5,5 Гц, а также 8 и 12 Гц);

4. По месту применения — неразветвлённые и разветвлённые;

5. По способу пропуска обратно­го тягового тока — однониточные и двухниточные.

Основными элементами РЦ являются: источник пи­тания, путевое реле, рельсовые нити, рельсовые соединители, ка­бельные стойки, изолирующие стыки и дроссель-трансформаторы.

На участках с автоблокировкой в пределах каждого блок-участка светофоры с движущимся поездом связаны посредством РЦ, в которой рельсовые нити используются в качестве про­водников тока. РЦ смежных блок-участков отделяются одна от другой изолирующими стыками, и для уменьшения сопро­тивления РЦ в пределах блок-участка рельсы в стыках, кроме на­кладок, соединяют специальными рельсовыми соедините­лями и пружинными тарельчатыми шайбами. Каж­дая РЦ имеет свой источник питания (аккумулятор, выпрямитель.

На электрифицированных участках применяют рельсовые цепи постоянного тока с непрерывным питанием или импульсные. Здесь РЦ должны быть защищены от опасного и мешающего дей­ствия тягового тока, который может привести к ложному контро­лю свободности РЦ и нарушению работы путевых реле.

Поэтому при электрической тяге постоянного тока применяют кодовые рель­совые цепи переменного тока частотой 50 Гц, а на линиях с элект­рической тягой переменного тока — кодовые РЦ переменного тока с частотой 25 и 75 Гц, отличной от частоты тягового тока (50 Гц).

Для того чтобы постоянный тяговый ток возвращался по рель­сам на тяговую подстанцию, его пропускают в обход изолирую­щих стыков при помощи дроссель-трансформаторов. Дроссель- трансформатор уста­навливают на бетонных фунда­ментах вне рельсовой колеи. Переменный ток свободно про­ходит через дроссель-трансформаторы и их перемычки, так как он в половинах каждого дросселя в один и тот же момент времени имеет противоположное направле­ние, и наводимые им магнитные потоки взаимно компенсируются. На станциях для пропуска тягового тока применяют однониточные рельсовые цепи, в которых он обходит изолирующие сты­ки по косым соединительным проводам, передающим ток с одной нити на другую.

Рельсовые цепи автоблокировки на участках с электрической тягой переменного тока имеют дополнительные особенности. Пу­тевые реле включаются через электрический фильтр, который на­строен для пропуска сигнального тока частотой 25 Гц.

Содержание рельсовых цепей на раздельных пунк­тах осуществляется дистанцией сигнализации и связи, а на перего­нах — дистанцией пути. Последняя осуществляет надзор и отвеча­ет:

За содержание изоляции шпал, пролётных строений мостов, настила переездов, балластного слоя в соответствии с нормами сопротивления утечке тока на раздельных пунктах и перегонах;

1. За содержание стыковых соединителей, изолирующих стыков, свер­ление отверстий для установки дроссельных и бутлежных пере­мычек на перегонах;

2. За замену изолирующих элементов в изоли­рующих стыках, серьгах остряков, связных полосах и в арматуре устройств обдувки и обогрева стрелок.

Если необходимо, работы выполняются по заявкам и при участии электромеханика СЦБ или контактной сети.

Один раз в месяц электромеханик совместно с дорож­ным мастером проверяют состояние рельсовых цепей и изолиру­ющие элементы измерительными прибором.

Ввиду того, что на участках с автоматической блокировкой рельсы являются проводниками сигнального тока, а на участках с электрической тягой — обратным проводником для тягового тока, возвращаемого на тяговую подстанцию, замену рельсов здесь ве­дут с соблюдением мер особой осторожности.

На участках с электротягой и автоблокировкой принимают меры по защите монтёров пути от поражения электричес­ким током и обеспечению надёжной работы рельсовых цепей.

На участках с электротягой не разрешается одновремен­ная смена рельсов на обеих нитях. На электрифицированных участках без автоблокировки перед сменой рельса укладывают па­раллельно сменяемому рельсу медный провод сечением 50 мм² при переменном тяговом токе и сечением 120 мм² при постоян­ном токе, прикрепляя его концы струбцинами к подошве рельсов, примыкающих к сменяемому рельсу.

На участках с электротягой и автоблокировкой вместо продоль­ного обходного провода устанавливают две поперечные пе­ремычки такого же, как в предыдущем случае, сечения, прикреп­ляемые к подошве рельса струбцинами. Это даёт возможность про­пускать обратный тяговый ток по одному рельсу только на одном звене, а на остальном протяжении блок-участка — по обеим рель­совым нитям.

При смене рельса, примыкающего к изолирующему стыку, в подготовительный период укладывают одну поперечную перемыч­ку за сменяемым рельсом. Дроссельный усовик отсоединяют от сменяемого рельса (в присутствии электромеханика СЦБ), а пос­ле смены рельса его присоединяют вновь. Отключать усовики дрос­сель-трансформаторов при замене рельсов на участках с электро­тягой переменного тока разрешается только после снятия напря­жения контактной сети.

На электрифицированном участке положение контактного про­вода в плане и профиле увязано с положением пути и с конструк­цией электроподвижного состава, вследствие чего перемещать рель­совый путь в горизонтальной и вертикальной плоскостях без ре­гулирования положения контактного провода можно только в крайне ограниченных пределах. При этом необходимо соблюдать условие, что высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса не может быть ниже 5750 мм на перегонах и станциях и ниже 6000 мм на переездах. Должны быть также со­блюдены габаритные расстояния от оси пути до опор контактной сети, светофоров и других устройств.

Поэтому на участках с элек­тротягой работы по рихтовке пути более чем на 2 см, подъёмке пути более чем на 6 см или изменение возвышения наружного рельса в кривой свыше 1 см необходимо согласовать с руковод­ством дистанции электроснабжения или района контактной сети.

При перешивке пути, разгонке и регулировке рельсовых зазо­ров следят за тем, чтобы не нарушить нормальной работы и цело­стности рельсовой цепи блок-участка. Перешивку пути выполня­ют с применением изолированных шаблонов. В ходе разгонки за­зоров следят за исправным состоянием стыковых, приваренных и штепсельных, междурельсовых и междупутных соединителей, за­землений и других проводов. В местах разрыва рельсовой колеи ставят временные перемычки с гибким тросом такой длины, что­бы можно было раздвинуть стык до 200 мм.

Стрелочные переводы с электрической цент­рализацией обслуживаются совместно работниками дистанции пути и дистанции сигнализации и связи. При этом работники ди­станции пути ведут работы по монтажу и текущему содержанию переводных устройств на стрелках и крестовинах с непрерывной поверхностью катания.

Для обеспечения нормальной работы централизованных стре­лок в зимнее время их очищают от снега, исправно содержат по­перечные и продольные водоотводы.

Особенности содержания пути на мостах и в тоннелях

Продольная подвижность металлических ферм и балок вызыва­ется изменением температуры пролетных строений, а также изги­бом их под поездной нагрузкой и связанными с этим удлинением нижнего и укорочением верхнего поясов с соответствующими про­дольными перемещениями подвижных опорных частей.

С целью недопущения дополнительных динамических воздей­ствий от подвижного состава должно обеспечиваться совпадение осей пути и пролетных строений. Допускается несовпадение в ог­раниченных пределах: на мостах с безбалластным мостовым по­лотном в прямом участке ось пути не должна отклоняться от оси продольного строения более чем на 30 мм, а в кривых — не более 20 мм. При езде на балласте допускаются отклонения, соответствен­но, в прямых до 50 мм, в кривых — до 30 мм.

При больших отклонениях необходимо выполнить рихтовку или перешивку пути, а если это невозможно, то проверить расчетом их допустимость по условиям грузоподъемности пролетных строений, по прочности мостовых брусьев, а на мостах с ездой понизу прове­рить их соответствие габариту приближения строений.

В тоннелях отклонения оси пути в плане и профиле от пролет­ного положения не должны вызывать нарушения габарита или увеличения негабаритности сооружения. Контроль за положением пути в тоннелях должен осуществляться с помощью постоянных путе­вых реперов, заделанных в обделку стен через каждые 20 м в прямых и через 10 м в кривых. Для контрольных измерений применяют специальный шаблон, устанавливаемый на головку путевого рельса и на репер.

В качестве балласта на мостах и подходах к ним с обеих сторон (по 50 м для малых мостов, по 200 м — для средних, по 500 м — для больших мостов) должен применяться щебень из твердых скаль­ных пород. Находящийся в эксплуатации асбестовый балласт дол­жен заменяться в плановом порядке на щебеночный. На подходах к мостам и к тоннелям с безбалластной проезжей частью, с целью обеспечения плавного, с переменной жесткостью сопряжения с обычным балластом при необходимости следует уст­раивать участки переходного пути. Ширина плеча балластной призмы должна быть не менее 35 см, на путях 4 и 5-го классов на прямых участках пути и в кривых радиусом более 600 м допускается ширина плеча балластной призмы не менее 25 см.

Толщина слоя балласта под шпалой в подрельсовой зоне должна быть не менее 25 см. Максимальная толщина балласта под шпалой не должна превышать 40 см, а на мостах с откидными консолями — 35 см.

На балластном пути в тоннелях толщина щебня на всем их протя­жении и на подходах не менее 200 м с каждой стороны должна быть под шпалой не менее 25 см. В случаях, когда габарит тоннеля не позволяет иметь указанную толщину балластного слоя, допускает ся толщина последнего не менее 20 см; а в исключительных случа­ях, с разрешения ОАО «РЖД», — не менее 15 см.

Эпюра шпал на пути в тоннелях должна составлять 2000 шт./км (вместо 1840 на перегоне)

Конструкция пути и мостового полотна на искусственных сооруже­ниях должна обеспечивать возможности прохода колес подвижного со­става в случае их схода с рельсов без повреждения конструкции моста.

Для этой цели на мостах длиной более 50 м или расположенных в кривых радиусом менее 600 м с ездой на балласте, а также на всех мостах с деревянными мостовыми брусьями, металлическими попе­речинами и безбалластными железобетонными плитами при длине мо­стового полотна более 5 м или расположении их в кривых R < 1000 м, в двухпутных тоннелях укладывают внутри колеи контруголки (контр­рельсы) длиной не менее 6 м, соединяемые типовыми четырехдырными накладками. Снаружи колеи по всей длине мостов укладывают про­тивоугонные или охранные уголки либо брусья.

На больших мостах и в тоннелях длиной более 100 м, на всех мостах с разводными пролетами, а также на подходах к указанным мостам и тоннелям должны быть уложены термоупрочненные рель­сы типа Р65. На остальных мостах и в тоннелях укладываются те же рельсы, что и на перегоне.

При укладке рельсовых плетей на мостах должны учитываться особенности совместной работы пути и моста, в первую очередь подвижность подрельсового основания, вызываемая изменением длины пролетного строения температурными воздействиями и про­ходом подвижного состава.

На больших мостах должны укладываться звеньевой путь либо плети не более температурного пролета моста. Для компенсации температурных деформаций рельсов, вызываемых проходом поездов на мостах, применяются уравни­тельные приборы или уравнительные рельсы. За температурный пролет принимается расстояние от неподвиж­ных опорных частей одного пролетного строения до подвижных опорных частей смежного пролетного строения или до шкафной стенки устоя. В арочных мостах температурный пролет равен поло­вине пролета арки.

В каждом температурном пролете должно быть уложено по од­ному комплекту уравнительных приборов типа Р65 или уравнитель­ных рельсов.

Угон пути на мостах не допускается, равно как не допускается и передача угона рельсового пути с подходов на мост. Он должен быть полностью ликвидирован на этих подходах.

В тоннелях с верхним строе­нием на балласте закрепление пути от угона производится так же, как и на пути со шпалами, а в тоннелях с безбалластным верхним строением — по специальному проекту.

В уравнительных приборах все болты и прижимы должны быть плотно закреплены, а трущиеся поверхности остряков и рамных рельсов смазаны.

Лафеты уравнительных приборов должны плотно опираться на мостовые брусья, безбалластные плиты или шпалы. Остряки урав­нительных приборов должны занимать положение, соответствую щее температуре воздуха и определяемое в соответствии с прави­лами и технологией укладки и замены уравнительных приборов на мостах с допуском ±20 мм.

Мосты и тоннели по перечню, утвержденному начальником же­лезной дороги, ограждаются контрольно-габаритными устройства­ми, оборудуются оповестительной сигнализацией и заградитель­ными светофорами.

Дата добавления: 2014-01-06