Ремонтные работы на железной дороге

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор типа верхнего строения пути с построением поперечного профиля балластной призмы

1.1 Определение категории, группы и класса пути

В соответствии с техническими условиями по работе и реконструкции пути, железнодорожного пути классифицируются в зависимости от сочетаний грузонапряженности и максимальной скорости движения грузовых и пассажирских поездов. Принятые на железной дороге РФ сочетания классов, групп и категорий представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Классы путей:

Согласно табл. 1.1 для рассматриваемого участка, со скоростью поездов Vп=100 км/ч, Vг=80 км/ч и грузонапряженностью 40 млн. т. км. принимаем формулу пути 2В3.

1.2 Выбор конструкции верхнего строения пути

Конструкция верхнего строения пути устанавливается в зависимости от класса пути по табл. 1.2.



Таблица 1.2 - Нормативно-технические требования конструкции железнодорожного пути при капитальном ремонте:

В соответствии с классом пути принимаем путь:

- бесстыковой путь на железобетонных шпалах;

- рельсы Р65, новые, термически упрочненные, категории В, Т1.

Скрепления новые, типа АРС.

Шпалы железобетонные, новые, 1-ого сорта, типа Ш-АРС4.

Эпюра шпал: 1840 шт/км (в кривых радиусом 1200 м. и менее - 2000 шт./км).

Балласт щебёночный 2-й категории, с толщиной слоя под шпалой не менее 40 см. под железобетонными и не менее 35 см. под деревянными.

Размеры балластной призмы - в соответствии с типовыми поперечными профилями.

Вид работ при замене верхнего строения пути - Реконструкция и капитальный ремонт на новых материалах.

Конструкции и типы стрелочных переводов - Р65 новые, марки 1/11, 1/9, рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные, новые.

Виды работ по замене стрелочных переводов - Реконструкция и капитальный ремонт стрелочных переводов на новых материалах.

Земельное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездов в зависимости от групп и категории путей.

1.3 Проектирование поперечных профилей балластной призмы для прямолинейного и криволинейного участков пути

Конструкция и размеры балластной призмы должны соответствовать типовым поперечным профилям, основные размеры которых приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3 - Типовые поперечные профили балластной призмы:

Выбираем следующие размеры балластной призмы:

- Толщина слоя балласта в под рельсовой зоне без учета балластной подушки 40 см.;

- Ширина плеча призмы - 45 см.;

- Толщина песчаной подушки - 20 см.;

- Минимальная ширина обочины земляного полотна - 50 см.;

- h возвышение наружного рельса - 15 см.

Для заданных условий эксплуатации, соответствующих 2-му классу пути, выбран бесстыковой путь с рельсами Р65 на железобетонных шпалах типа Ш-АРС4 с двухслойной балластной призмой.



2. Расчет основных параметров обыкновенного стрелочного перевода, укладываемого в стеснённых условиях

2.1 Конструктивная схема обыкновенного стрелочного перевода

Основными элементами современного одиночного обыкновенного стрелочного перевода (рис. 2.1) являются: стрелка, комплект крестовидной части, соединительные пути, подрельсовое основание.

Рис. 2.1:

2.2 Расчетная геометрическая схема обыкновенного стрелочного перевода

Основными характеристиками обыкновенного стрелочного перевода являются (рис. 2.2):

- tgб=1 - марка стрелочного перевода;

- ЦП - центр стрелочного перевода;

- С - математический центр крестовины;

- вн - начальный угол криволинейного остряка;

- в - полный стрелочный угол;

- Lп - полная длина перевода;

- Lт - теоретическая длина перевода;

- а, в - оси стрелочного перевода;

- l0 - длина криволинейного остряка;

- l0' - длина прямолинейного остряка;

- R0 - радиус криволинейного остряка;

- R - радиус переводной кривой;

- q - передний вылет рамного рельса;

- lрр - длина рамного рельса;

- n - передний вылет крестовины;

- m - задний вылет крестовины;

- y0 - ордината в корне остряка;

- к - прямая вставка;

- S0 - ширина колеи в стрелочном переводе.

Рис 2.2:



2.3 Расчет основных параметров и разбивочных размеров обыкновенного стрелочного перевода, укладываемого в стеснённых условиях

2.3.1 Расчет радиуса переводной кривой, длины прямой вставки, полуосей стрелочного перевода

Если при укладке стрелочных переводов в стесненных условиях необходимо уменьшить теоретическую длину типового перевода (табл. 2.1) более чем на 250 мм., следует выполнить перерасчет параметров и размеров.

Таблица 2.1:

Теоретическая длина стрелочного перевода LТ с учетом уменьшения его длины на Д (см. исходные данные).

Определяется по формуле:

LT = LП - q - m - Д =33363-2765-2550-380=27668 (2.1)

При этом практическая длина стрелочного перевода после его укорочения станет равной:

LПУ = LП - Д = 33363 - 380 = 32983 мм



Вычислим величины тригонометрических функций:

tgб/2 = 0,0453610;

cosб = 0,9958932;

sinб = 0,0905357;

cosв = 0,9993658;

sinв = 0,0356079;

cosвн = 0,9999684;

sinвн = 0,0079487.

Спроектировав расчетный контур АС (см. рис. 2.2) на вертикальную и горизонтальную оси, получим систему уравнений:

So = yo + R(cos в - cos б) + K sin б

LT = + R(sin б - sin в) + K cos б (2.2)

Где:

- So - ширина колеи по прямому направлению стрелочного перевода;

- So = 1520 мм.;

- R - радиус переводной кривой по рабочей грани упорной нити стрелочного перевода после укорочения его длины. Остальные обозначения прежние.

Решив систему уравнений, определим радиус переводной кривой R и длину прямой вставки K.

(2.3)

R = ((27668 - 8297.8) * 0,0905357 - (1520 - 180.8) * 0,9958932) / (1 - 0.9984854) = 277288,2 мм.



(2.4)

K = (1520 - 180.8 - 277288,2 (0,9993658 - 0,9958932)) / 0,0905357 = 4156,5 мм.

Ордината в корне остряка вычисляется по формуле:

(2.5)

y0 = 300000 * (0,9999684 - 0,9993658) = 180.8.

Проекция криволинейного остряка вычисляется по формуле:

(2.6)

Полный стрелочный угол:

(2.7)

0,0079488 + 8300 / 300000 = 0.0356155 рад.

Угол крестовины: arctg = 0.0906599 рад.

Малые полуоси стрелочного перевода согласно расчетной схемы (см. рис. 2.2) определяются по формулам:

(2.8)

(2.9)

Соответственно большие полуоси:



(2.10)

(2.11)

2.3.2 Определение ординат для разбивки переводной кривой стрелочного перевода

При разбивке переводной кривой за начало координат принимается точка А, расположенная на рабочей грани рамного рельса против корня остряка (рис. 2.3).

Рис. 2.3:

Координаты конца переводной кривой определяются по формулам:

(2.12)

(2.13)

Координаты промежуточных точек определяются следующим образом. По оси абсцисс значения xi назначаются с шагом 2000 мм. от x0 =0 до xk.

А ординаты yi определяются по формуле:

(2.14)

(2.15)

Таблица 2.2:

2.3.3 Определение длин рельсовых нитей стрелочного перевода

Исходными данными для определения рельсовых нитей укороченного стрелочного перевода являются основные размеры рамных рельсов, остряков, крестовины и всего стрелочного перевода, приведенные в табл. 2.1.

В соответствии с рис. 2.2 наружная нить пути l1 определяется:

l1 = LПУ - lрр - д1 = l1=32983-12500-0=20483 (2.16)

Внутренняя нить криволинейного соединительного пути l2:

(2.17)

l2 = (277288,2 + 75 / 2) * (0.0906599 - 0.0356155) + 4156.5 - 2950 - 0 - 5 = 16466,6 мм.

Внутренняя нить прямолинейного соединительного пути l3:



l3 = LT - n - д1 - д2 (2.18)

l3 = 27668 - 8297.8 - 2950 - 0 - 5 = 16415,2 мм.

Наружная нить криволинейного соединительного пути l4:

(2.19)

l4 = (277288,2 - 1520 - 75 / 2) * (0.0906599 - 0.0356155) - 1520 * 0.03563 + 8300 + 2765 + 4156.5 + 2550 - 12500 - 0 = 20394,8 мм.

2.4 Требования ПТЭ к содержанию стрелочных переводов

Не допускается эксплуатировать стрелочные переводы и глухие пересечения, у которых допущено одна из следующих неисправностей:

1) разъединение стрелочных остряков и подвижных сердечников крестовин с тягами;

2) отставание остряка от рамного рельса, подвижного сердечника крестовины от усовика на 4 мм. и более, измеряемое у остряка и сердечника тупой крестовины против первой тяги, у сердечника острой крестовины - в острие сердечника при запертом положении стрелки;

3) окрашивание остряка или подвижного сердечника, при котором создается опасность набега гребня, и во всех случаях окрашивание длиной: на главных путях - 200 мм. и более, на приемо-отправочных путях - 300 мм. и более, на прочих станционных путях - 400 мм. и более;

4) понижение остряка против рамного рельса и подвижного сердечника против усовика на 2 мм. и более, измеряемое в сечении, где ширина головки остряка или подвижного сердечника поверху 50 мм. и более;

5) расстояние между рабочей гранью сердечника крестовины и рабочей гранью головки контррельса менее 1472 мм.;

6) расстояние между рабочими гранями головки контррельса и усовика более 1435 мм.;

7) излом остряка или рамного рельса;

8) излом крестовины (сердечника, усовика или контррельса);

9) разрыв контр рельсового болта в одно болтовом или обоих в двух болтовом вкладыше.

Вертикальный износ рамных рельсов, остряков, усовиков и сердечников крестовин и порядок их эксплуатации при превышении норм износа устанавливается в соответствующей инструкции МПС России.

2.5 Построение схемы разбивки обыкновенного стрелочного перевода

На основе полученных расчетом величин и принятых типовых значений, на миллиметровой бумаге вычерчиваем схему стрелочного перевода в масштабе 1:50.

На схему наносим ось прямого пути перевода, отмечаем на ней центр перевода «ЦП», от него в принятом масштабе откладываем осевые размеры a0, b0, a, b.

Затем в рабочих гранях рельсов вычерчивают стрелочный перевод и отмечают на нем стыки. Наружная нить переводной кривой наносится на схему по ординатам yi, внутренняя на расстоянии, равном ширине колеи S0.



3. Организация основных работ по капитальному ремонту пути

3.1 Классификация ремонтов пути

Основные виды работ, выполняемые за счет инвестиций:

- реконструкция (модернизация) железнодорожного пути (код - Р);

- перенос стрелочных переводов на новые ординаты;

- реконструкция искусственных сооружений и земляного полотна.

Основные виды работ, выполняемые за счет средств, относимых на ремонт пути, подразделяются на:

- капитальный ремонт пути на новых материалах (код - Кн);

- капитальный ремонт пути на старых годных материалах (код - Крс);

- сплошная замена рельсов и металлических частей стрелочных переводов в период между капитальными ремонтами пути, сопровождаемая работами в объемах среднего (или усиленного среднего) ремонта пути (код - РС);

- средний ремонт пути (код - С);

- шлифование рельсов (код - Ш);

- планово-предупредительный ремонт пути (код - П).

К реконструкции железнодорожного пути относятся работы, приводящие, как правило, к изменению категории пути. После реконструкции путь может переводиться также в более высокий класс, группу или категорию в зависимости от эксплуатационных условий.

Реконструкция железнодорожного пути направлена на повышение прочности, несущей способности, стабильности, долговечности и других показателей надежности как железнодорожного пути в целом, так и его составных частей и элементов, обеспечивающих продление продолжительности жизненного цикла, сокращение трудоемкости и стоимости технического обслуживания пути и получение экономического эффекта при его эксплуатации.

Капитальный ремонт пути на новых материалах предназначен для полной замены выработавшей ресурс рельсошпальной решетки на путях 1 и 2 классов (стрелочных переводов на путях 1-3 классов) и восстановления несущей способности балластной призмы, и в отличие от реконструкции железнодорожного пути включает в себя только работы по верхнему строению пути, а также восстановлению водопропускной способности водоотводов.

В состав капитального ремонта на новых материалах входят следующие основные виды работ:

- замена рельсошпальной решетки на новую решетку, в том числе с элементами более высокого технического уровня (железобетонные шпалы, упругие скрепления и др.);

- замена стрелочных переводов на новые переводы того же типа, в том числе с элементами более высокого технического уровня;

- очистка щебеночной балластной призмы на глубину в соответствии с проектом, но не ниже 40 см. под подошвой шпал на путях с железобетонными шпалами и 35 см. - на деревянных шпалах;

- срезка обочин земляного полотна;

- выправка, подбивка и стабилизация пути с постановкой на проектные отметки в профиле;

- доведение балластной призмы до требуемых размеров;

- постановка пути на ось в плане и приведение длин переходных кривых и прямых вставок между смежными кривыми в соответствие со скоростями движения поездов, предусмотренными проектной документацией на капитальный ремонт;

- очистка и планировка водоотводов;

- срезка и уборка накопленных балластных материалов в нижней части откосов выемок и в нулевых местах;

- сварка плетей до длины блок-участка или перегона, включая стрелочные переводы;

- ремонт железнодорожных переездов;

- шлифование поверхности катания рельсов, стрелочных переводов и другие работы, предусмотренные проектом.

Капитальный ремонт пути на старых годных материалах предназначен для замены рельсошпальной решетки на более мощную или менее изношенную на путях 3-5 классов (стрелочных переводов на путях 4 и 5 классов), смонтированную из старых годных рельсов, новых и старых годных шпал и скреплений.

Состав основных работ, входящих в объем капитального ремонта на старых годных материалах, аналогичен составу основных работ, входящих в объем капитального ремонта пути на новых материалах.

Капитальный ремонт пути на старых годных материалах может выполняться как комплексно со снятием и укладкой рельсошпальной решетки укладочным машинизированным комплексом, так и раздельным способом с заменой рельсов, скреплений, шпал.

Средний ремонт пути предназначен для восстановления дренирующих и прочностных свойств балластной призмы и обеспечения равной упругости под рельсового основания. В состав среднего ремонта пути входят следующие основные виды работ:

- сплошная очистка щебеночного балласта на глубину под шпалой не менее 25 см., с добавлением нового путевого щебня, или обновление загрязненного балласта других видов на глубину не менее 15 см., под подошвой шпал с укладкой нового путевого щебня;

- замена всех негодных и установка недостающих элементов скреплений;

- замена негодных, а также дефектных деревянных шпал в объеме;

- исключающем их одиночный выход в течение 3 лет;

- закрепление ослабших ниже норматива прикреплений;

- выправка пути в плане и профиле с постановкой кривых в проектное (паспортное) положение;

- замена дефектных рельсов или дефектных участков плети;

- смазка и закрепление закладных и клеммных болтов;

- ремонт железнодорожных переездов;

- шлифование рельсов и стрелочных переводов;

- другие работы, предусмотренные проектом и сметной документацией.

Планово-предупредительный ремонт предназначен для сплошной выправки пути и расположенных на них стрелочных переводов с подбивкой шпал с целью восстановления равной упругости под шпального основания и уменьшения степени неравномерности отступлений в положении рельсовых нитей по уровню и в плане, а также просадок пути.

При планово-предупредительном ремонте пути выполняются следующие работы:

- замена негодных шпал, замена негодных и установка недостающих элементов скреплений;

- закрепление ослабших ниже норматива в узлах промежуточных скреплений;

- добивка костылей и поправка против угонов на звеньевом пути с деревянными шпалами;

- вырезка выплесков, в том числе с использованием щебнеочистительных машин;

- сплошная выправка пути с подбивкой шпал;

- сварка мест временного восстановления плетей;

- шлифование рельсов;

- другие работы (если они требуются).

Сплошная смена рельсов и металлических частей стрелочных переводов производится с целью повышения межремонтного срока между реконструкцией железнодорожного пути, капитальными ремонтами на новых и старых годных материалах.

Шлифование рельсов предназначено для недопущения, или отдаления периода образования в головке рельсов дефектов контактно-усталостного характера, формирование и поддержание заданного профиля рельсов, соответствующего реальным условиям эксплуатации, устранение волнообразного износа и других поверхностных дефектов с целью уменьшения вибрационных воздействий подвижного состава на путь и обеспечения его стабильного состояния.

Текущее содержание пути.

Между ремонтами пути осуществляется его текущее содержание.

Текущее содержание пути включает систематический надзор за состоянием пути, сооружений, путевых устройств и содержание их в состоянии, гарантирующем безопасное и бесперебойное движение поездов с максимальными допускаемыми скоростями.

Работы по текущему содержанию пути выполняются путевыми бригадами по результатам периодической проверки и контроля за состоянием пути и сооружений, а также по заранее составленным планам и графикам.

Работы при текущем содержании пути делятся на неотложные, связанные соответственно с немедленным устранением опасных для движения неисправностей пути в местах их обнаружения, и плановые, выполняемые с применением машин и механизмов с целью устранения и предупреждения роста неисправностей пути.

В состав работ по текущему содержанию пути входят следующие основные работы:

- проведение периодических осмотров и проверок пути и сооружений;

- работы по выправке, подбивке и рихтовке пути в локальных местах;

- ликвидация одиночных выплесков (вырезка ниже основной площадки загрязненного балласта с заменой на чистый);

- закрепление клеммных, закладных и стыковых болтов;

- регулировка и разгонка зазоров в стыках;

- одиночная замена остро дефектных рельсов, элементов металлических частей стрелочных переводов, негодных скреплений, шпал и брусьев;

- разрядка температурных напряжений в плетях бесстыкового пути;

- содержание водоотводов;

- регулировка ширины колеи;

- очистка путей от снега в период его интенсивного выпадения;

- другие работы, предусмотренные инструкциями ОАО РЖД.

3.2 Установление периодичности ремонтов пути

Периодичность ремонтов пути, выраженная величиной пропущенного тоннажа или числом лет, устанавливается по среднесетевым нормам (табл. 3.1) в зависимости от класса, группы и категории пути и иллюстрируется схемой ремонтов, пример которой для участка пути 2-го класса группы В категории 3 приведен на рис. 3.1.

По известной формуле пути 1Б2 можно рассчитать схему ремонтного цикла.

Для данного участка соответствует 1400 млн. т. бр., учитывая, что Г = 62 млн. т. км/км/год, можно рассчитать время проведения работ в годах, для данного участка tp = 1400 / 62 = 22,58 лет.

Рис. 3.1:

Рассчитаем среднесетевые нормы периодичности реконструкции, капитальных ремонтов железнодорожного пути.



Таблица 3.1:



4. Организация работ снегоуборочного поезда

Таблица 4.1 - Ведомость механизированного выполнения снегоуборочных работ:



Заключение

В данном проекте выбран бесстыковой тип пути, класса 1, группы Б, категории 2, выбраны рельсы Р65 на железобетонных шпалах типа Ш-АРС4 с двухслойной щебеночной балластной призмой, запроектирован стрелочный перевод типа Р65 с маркой крестовины 1/11 и укорочением 380 мм., запроектирован технологический процесс смены рельсошпальной решетки, разработан технологический процесс борьбы со снегом на станции.

железнодорожный пассажирский поезд



Библиографический список

1. Технические условия на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути / Утв. распоряжением ОАО«РЖД» от 18.01.2013 г. №75р. М., 2013. - 311 с.

2. Строительно-технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм/СТНЦ-01-95. - М.: Транспорт, 1995. - 78 с.

3. Железнодорожный путь / Под ред. Т.Г. Яковлевой, - М.: Транспорт, 1999. - 405 с.

4. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации / Утв. Приказом Минтранса России от 21.12.2010 г. №286. М.: ОАО «РЖД», 2011. - 256 с.

5. Комплексная механизация путевых работ: Учебник для студентов вузов ж. д. трансп. / А.Л. Уралов, Г.И. Михайловский, Э.В. Воробьев и др., под ред. В.Л. Уралова. - М.: Маршрут, 2004. - 382 с.

6. Инструкция по снегоборьбе на железных дорогах Российской Федерации / ЦП-751, - М.: Транспорт, 2000.

7. Пособие бригадиру пути: Учебное пособие для образовательных учреждений ж./д. транспорта / Под ред. Э.В. Воробьева, - М.: Маршрут, 2005. - 665 с.

Размещено на Allbest.ru

...