Анализ опыта, применения современных материалов верхнего строения пути и технологий на особо грузонапряженных участках железных дорог на примере Белогорской дистанции пути Забайкальской железной дороги

Развитие системы содержания верхнего строения пути грузонапряженных участков железных дорог регламентируется основными нормативными документами, действующие в путевом комплексе ОАО «РЖД»:

• правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ РЖД) утверждены приказом Министерства транспорта РФ от 23.06.2022 г. № 250;
• положение о системе ведения путевого хозяйства ОАО «РЖД», утверждённое распоряжением ОАО «РЖД» № 3212р от 31.12.2015 г.;
• СТО РЖД 15.002-2022. Система управления охраной труда в ОАО «РЖД». Организация контроля и порядок его проведения", утвержденный распоряжением ОАО «РЖД» от 21.04.2022 г. № 1088/р;
• правила по охране труда при техническом обслуживании и ремонте объектов инфраструктуры путевого комплекса ОАО «РЖД» ПОТ РЖД ЦДРП-022-2022, утвержденные распоряжением ОАО «РЖД» от 08.04.2022 г. № 953/р;
• инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути, утверждённая распоряжением ОАО «РЖД» № 2288р от 14.11.2016 (редакция от 30.06.2022) [2, 3].

В ОАО «РЖД» установлены специальные отдельные нормативные документы, регламентирующие деятельность на особогрузонапряжённых железнодорожных линиях, в данной работе использованы своды:

• правил «Железнодорожный путь», который устанавливает требования к конструкции и элементам верхнего строения пути на особо напряжённых участках СП 238.1326000.2015;
• правил «Железные дороги колеи 1520 мм», который определяет нормы для особогрузонапряжённых железнодорожных линий, например, максимальный уклон (включая уклон усиленной тяги) СП 119.13330.2017 и другие [4].

В настоящее время на сети железных дорог растет число участков движения тяжеловесных и соединенных поездов, поездов с виртуальной сцепкой, с использованием вагонов осевой нагрузкой 25 тс (полувагоны модели 12-6744). При текущей организации технического обслуживания пути это зачастую приводит к отсутствию возможности проведения профилактических работ и создания резервов графика для производства ремонтных работ [5].

В связи с этим, характерной особенностью особо грузонапряженных участков является нарушение регламентных сроков проведения ремонтных работ. В таких условиях требуется установление контроля и анализа, определение технологий, параметров (объем, сроки, качество, вид) выполнения работ текущего содержания пути, так как нарушение сроков ремонтов с недостаточным объемом работ по текущему содержанию может привести к ускорению деградации пути и угрозе безопасности движения поездов.

Важную роль на состояние верхнего строения пути оказывают такие параметры как: грузонапряжённость участка, скорость движения поездов, вес поездов, состояние земляной призмы, нагрузки на ось колёсных пар, режим ведения подвижного состава [6].

Забайкальская железная дорога – филиал ОАО «РЖД» является важнейшей транзитной составляющей Транссибирской магистрали и одной из ключевых транспортных магистралей восточной части России. Она обеспечивает функционирование трансконтинентального коридора, связывающего страны Азиатско-Тихоокеанского региона и Европы, а также железнодорожное сообщение Российской Федерации с Китайской Народной Республикой через пограничный переход Забайкальск – Маньчжурия.

Специфика дороги связана со сложными климатическими условиями территорий, по которым она пролегает. Низкая температура зимой (до – 40-50°С), короткое, но знойное лето с резкими перепадами дневных и ночных температур (до + 20°С), наличие почв с вечной мерзлотой, изменчивый рельеф и многочисленные реки существенно усложняют содержание путевой и энергоснабжающей инфраструктуры, обслуживание подвижного состава [1].

Определяющими факторами для функционирования и развития Забайкальской железной дороги в ХХI веке являются динамично растущая грузонапряжённость, масштабное обновление основных производственных фондов и работа по достижению целевых параметров обеспечения безопасности движения поездов.

Факторы, влияющие на эксплуатацию железнодорожного пути в границах Белогорской дистанции пути:

• повышенная грузонапряженность;
• эксплуатация пути со свехпропущенным нормативным тоннажем;
• большое количество стрелочных переводов, расположенных на станции Белогорск и станции Белогорск II (450шт.).

В данной статье рассмотрено применение проектов, направленных на усовершенствование верхнего строения пути в настоящее время проводимого силами предприятия, в том числе укладка стрелочных переводов типа Р65 марки 1/11 с увеличенным ресурсом и нагрузкой на ось и замена изолирующих композитных накладок типа АПАТЭК, эксплуатируемых на главном ходу Трансибирской магистрали на металлокомпозитные накладки.

В таблице приведен анализ особенности конструкции перевода стрелочного типа Р65 марки 1/11.

Таблица

Особенности конструкции перевода стрелочного типа Р65 марки 1/11

Стрелочный перевод укладывается на специально разработанные по новой технологии железобетонные брусья с шурупно-дюбельным скреплением. В стрелке применены дополнительные связные полосы с полимерными изолирующими вставками, обеспечивающими надежную изоляцию металлических частей и постоянство ширины колеи; оснащается моноблочной крестовиной из высокомарганцовистой стали с четырьмя приварными рельсовыми окончаниями и сборной крестовиной с рельсовыми усовиками и укороченным литым сердечником из высокомарганцовистой стали с приваренными к его заднему торцу рельсовыми окончаниями, так и моноблочной крестовиной из высокомарганцовистой стали с четырьмя приварными рельсовыми окончаниями.

Эксплуатация стрелочных переводов типа Р65 марки 1/11 проектов предусматривает: увеличение скоростей движения поездов, в том числе по кривым участкам пути, влечет за собой широкое применение новых конструкций стрелочных переводов для скоростного и высокоскоростного движения, в том числе криволинейных переводов.

Замена изолирующих композитных накладок типа АПАТЭК эксплуатируемых по главному ходу Трансибирской магистрали на металлокомпозитные накладки позволяет ликвидировать проблемы в работе рельсовых цепей, снизить риск попадания в перекрытие торцевой изоляции металлических частиц пыли, стружки, окалины, снизить количество неисправностей по отступлению просадок в изолирующих стыках по проходу вагона-путеизмерителя, путеизмерительных тележек, а также снизить намагниченность рельсовых концов.

Кроме того, значительно увеличивается гарантийный срок службы изолирующих стыков, снижаются материальные затраты и, как следствие, себестоимость производства работ. Замена композитных накладок на металлокомпозитные, за счёт более жёсткого стыкового соединения рельсов с МКС и плавного прохождения колёсных пар по стыку позволяет уменьшить динамические нагрузки на изолирующий стык. Снижаются затраты на материалы при устранении просадок в изолирующих стыках в 3 раза. Вместе с тем отпадает потребность в снятии накатов рельсошлифовальными станками, замене изношенных накладок типа АпАТэК и рельсов со смятием головок, профилактической переборке изолирующих стыков (при эксплуатации стыков типа МКС производится натурный осмотр), в регулировке стыковых зазоров, протяжке стыковых болтов, а также в размагничивании.

Применения современных материалов верхнего строения пути и технологий на особо напряженных участках железных дорог позволяет:

• увеличивать скорость движения поездов, в том числе по кривым участкам пути, что влечет за собой широкое применение новых конструкций стрелочных переводов для скоростного и высокоскоростного движения, в том числе криволинейных переводов;
• ликвидировать проблемы в работе рельсовых цепей, снизить риск попадания в перекрытие торцевой изоляции металлических частиц пыли, стружки, окалины, снизить количество неисправностей по отступлению просадок в изолирующих стыках по проходу вагона-путеизмерителя, путеизмерительных тележек;
• снизить намагниченность рельсовых концов;
• увеличивать гарантийный срок службы изолирующих стыков, снижаются материальные затраты и, как следствие, себестоимость производства работ;
• уменьшать динамические нагрузки на изолирующий стык;
• снижать затраты на материалы при устранении просадок в изолирующих стыках в 3 раза;
• устраняет потребность в снятии накатов рельсошлифовальными станками, замене изношенных накладок типа АпАТэК и рельсов со смятием головок, профилактической переборке изолирующих стыков (при эксплуатации стыков типа МКС производится натурный осмотр), в регулировке стыковых зазоров, протяжке стыковых болтов, а также в размагничивании.