автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Конструктивно-технологические и организационные решения по повышению стабильности геометрии рельсовой колеи на участках обращения поездов повышенного веса и длины

кандидата технических наук
Акашов, Аслан Нургалиевич
город
Москва
год
2010
специальность ВАК РФ
05.22.06
цена
450 рублей
Диссертация по транспорту на тему «Конструктивно-технологические и организационные решения по повышению стабильности геометрии рельсовой колеи на участках обращения поездов повышенного веса и длины»

Автореферат диссертации по теме "Конструктивно-технологические и организационные решения по повышению стабильности геометрии рельсовой колеи на участках обращения поездов повышенного веса и длины"

0034Э1172

На правах рукописи

АКАШОВ АСЛАН НУРГАЛИЕВИЧ

А

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ СТАБИЛЬНОСТИ ГЕОМЕТРИИ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ НА УЧАСТКАХ ОБРАЩЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПОВЫШЕННОГО ВЕСА И ДЛИНЫ

Специальность 05.22.06 Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 4 ФЕВ 2010

МОСКВА, 2010

003491172

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ)

Научный руководитель: доктор технических наук

Вячеслав Михайлович Ермаков Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Защита состоится «18» февраля 2010 г. в__ас. на заседании диссертационного ученого совета Д 218.005.11 при Московском государственном университете путей сообщения по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова д. 9, стр. 9, ГСП-4, МИИТ, ауд. 1235.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения. Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу совета университета.

Автореферат разослан января_2010 г.

Ученый секретарь

Виктор Ошерович Певзнер кандидат технических наук, Эльдар Данилович Загипгов

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ПГУПС)

Ю.А. Быков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Интегральным показателем эффективности ведения путевого хозяйства является обеспечение нормативного положения рельсовых нитей в плане и профиле. Расстройства пути в процессе эксплуатации в виде просадок, перекосов, отступлений в клане требуют периодических затрат на их устранение. Интенсивность расстройства пути при заданных условиях эксплуатации зависит от ряда факторов: качества материалов верхнего строения пути (ВСП), качества подбалластного основания, соблюдения типовых параметров конструкции всего железнодорожного пути (ЖДП), реализуемых при проведении ремонтно-путевых работ.

Опыт эксплуатации ЖДП на участках обращения поездов повышенного веса и длины свидетельствует, что на одном и том же перегоне с одинаковой конструкцией ВСП и одинаковой наработкой тоннажа имеются участки с различным состоянием параметров геометрии рельсовой колеи (ГРК). Необходимо выяснить причину неравномерной остаточной деформации пути и вклад в это каждого элемента верхнего строения пути (ВСП) и земляного полотна (ЗП).

Переход ОАО «РЖД» и АО «НК «КТЖ» к рыночным условиям хозяйствования требует при вводе поездов повышенного веса и длины технико-экономического обоснования принятия совокупных решений по конструкции ЖДП, периодичности и объемам его технического обслуживания, материалам ВСП, усилению подшпального основания по критерию минимизации затрат за период жизненного цикла ЖДП.

По данному вопросу имеются результаты исследований ведущих железнодорожных вузов и научно-исследовательских институтов, специалистов железных дорог и др. исследователей, однако комплексных количественных оценок до сих пор нет. Поэтому в условиях обращения поездов повышенного веса и длины решение задач по определению причин различного состояния одинаковых по проведенным ремонтам, конструкции пути и условиям эксплуатации участков для принятия соответствующих технических мер становится еще более актуальным.

Цель работы. Разработка комплексных конструктивно-технологических и организационных мероприятий, направленных на повышение стабильности ГРК на основе определения причин возникновения и интенсивности расстройств пути на участках обращения поездов повышенного веса и длины.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Разработана методика оценки ГРК, позволяющая оценивать дифференцированно по длине пути интенсивность расстройств в вертикальной плоскости в зависимости от наработки тоннажа.

2. Дана качественная и количественная оценка факторов, влияющих в наибольшей степени на стабильность ГРК

3. Выполнены экспериментальные исследования степени влияния на ГРК:

- доли обращения поездов повышенного веса и длины;

- параметров неровностей на поверхности катания рельса, в том числе и волнообразного износа;

- наличие механических стыков;

- загрязненности и гранулометрического состава щебня;

- состояния земляного полотна и др.

4. Разработаны конструктивно-технологические и организационные решения для повышения стабильности ГРК, в т.ч. на участках обычного смешанного движения.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертации выполнены: статистическая обработка результатов экспериментов, эксплуатационные наблюдения и экспериментальные исследования. Выполнялись полевые эксперименты на объектах Московской железной дороги. Проведены расчеты напряжений, действующих на основную площадку земляного полотна (ОПЗП) до и после укладки комбинированного защитного слоя с использованием метода конечных элементов, реализованный в программно-вычислительном комплексе «Кайап».

Научная новизна работы:

1. Разработана «Методика оценки ГРК, позволяющая оценивать дифференцированно по длине пути интенсивность расстройств ГРК в вертикальной плоскости». Разработанная методика позволяет достоверно выявлять причины интенсивного расстройства ГРК, связанные с конструкцией пути, за счет иока-лизации границ конструктивно различающихся участков, что отличает ее от ранее разработанных.

2. Впервые приведены зависимости интенсивности расстройств ГРК в средней части плети от наработки тоннажа, а также в зависимости от доли обращения поездов повышенного веса и длины от грузонапряженности, позволяющие анализировать и определять эффективность применяемых решений по конструкции ВСП и разделительных слоев (например, из геотекстиля).

3. Выявлено, что при более 50% обращения поездов повышенного веса и длины по сравнению с 11% обращения таких поездов, интенсивность расстройств ГРК возрастает до 1,5-2 раз.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в возможности использования разработанной автором методики оценки ГРК для качественной и количественной оценки основных факторов, приводящих к расстройству ГРК на участках обращения поездов повышенного веса и длины и на их основе разрабатывать и назначать адресные решения.

Реализация разработанных в диссертации конструктивно-технологических решений с их адресной реализацией (зоны повышенного динамического воздействия поездной нагрузки, участки с больным ЗП и др.) позволит существенно снизить затраты на техническое обслуживание пути.

Конструктивно-технологические и организационные решения внедрены на участках Московской ж.д. по направлению Бекзсово-Сортировочная - Яга-ново, где обращаются поезда повышенного веса и длины.

Положения, выносимые на защиту.

1. Методика оценки ГРК, позволяющая оценивать дифференцированно по длине пути интенсивность расстройств в вертикальной плоскости.

2. Основные закономерности, характеризующие интенсивность расстройств пути на участках обращения поездов повышенного веса и длины и результаты качественной и количественной оценки факторов, влияющих на стабильность ГРК.

3. Результаты натурных экспериментов и эксплуатационных наблюдений по определению причин различного состояния ГРК на участках с одинаковыми условиями эксплуатации.

4. Обоснованные расчетами и результатами эксплуатационных наблюдений конструктивно-технологические и организационные решения по повышению стабильности ГРК на участках обращения поездов повышенного веса и длины.

5. Экономическая оценка адресного применения разработанных конструктивно-технологических и организационных решений на участках обращения поездов повышенного веса и длины.

Апробация результатов. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Путь и путевое хозяйство» МИИТа (2007-2009 гг.); на заседании кафедры «Железнодорожный путь» ПГУПС в 2009 г.; на IX и X научно-практических конференциях «Безопасность движения поездов» в 2008 и 2009 гг.; на Техническом Совете Департамента пути и сооружений АО «НК «КТЖ» в 2008г.; на II научно-практической конференции «Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство». - М.: МИИТ, 2009 г.; на V международной научно-практической конференции «Наука и инновация - 2009» Прага, 2009 г.

Публикации. Основные положения работы опубликованы в 7 статьях, из них 2 статьи опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 1 статья опубликована в издании рекомендованный ВАК РК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников. Объем диссертационного исследования - 134 страницы, работа включает 50 рисунка, 15 таблиц и приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, показана научная новизна и практическая значимость работы, сформулирована цель исследования.

В первой главе выполнен анализ существующего порядка оценки геометрических неровностей железнодорожного пути и обзор зарубежного, отечественного опыта исследования влияния поездов повышенного веса и длины на деформативность пути и способы его усиления. Большой вклад в решение этих вопросов внесли ученые ВНИИЖТа, МИИТа и других железнодорожных ВУЗов и организаций России и Казахстана: Альбрехт В.Г., Амелин Г.Е.; Ашпиз Е.С., Блажко Л.С., Варызгин Е.С., Вериго М.Ф., Глюзберг Б.Э., Ермаков В.М., Желнин Г.Г., Исаенко Э.П., Каменский В.Б., Карпущенко Н.И., Кизатов Е.А., Крейнис 3.JI., Коншин Г.Г., Коваленко Н. И., Коган А.Я., Лехно И.Б., Левинзон М.А., Лыскж B.C., Мишин В.В., Омаров А.Д., Оразбеков А.К., Певзнер В.О., Прокудин И.В., Стоянович Г.М., Тихомиров В.И., Федулов В.Ф., Шахунянц Г.М., Шульга В.Я., Яковлева Т.Г., а также зарубежные ученые: Baluch Н., Eisenmann J., Esweld С., Soft J., Ziddel W. и др.

Большинство исследований по вопросам пути и путевого хозяйства посвящено описанию конструкции пути в целом или его отдельных элементов, методам расчета их прочности и устойчивости, рациональным способам ремонта пути и его текущего содержания с применением современных технологий и механизмов.

Значительно меньшее внимание уделяется качественной и количественной оценке состояния пути и интенсивности его расстройства при наработке тоннажа и воздействия различных типов подвижного состава, климатических и других факторов, для принятия соответствующих решений по повышению стабильности ГРК.

На основании проведенного анализа уточнены достоинства и недостатки существующих методик оценки состояния ГРК, определена степень изученности влияния на ГРК конструктивных и эксплуатационных факторов и сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе представлены результаты исследования причин неравномерных остаточных деформаций пути на участках Московской ж.д. с обращением поездов повышенного веса и длины и Алматинской дистанции пути Казахстанской ж.д. общей протяженностью 1010 км (по Московской ж.д. 840 км, по Алматинской дистанции пути -170 км).

В целях качественной и количественной оценки факторов, влияющих на ГРК, автором была разработана Методика оценки состояния ГРК, позволяющая оценивать дифференцированно по длине пути интенсивность расстройств в вертикальной плоскости как на участках обращения поездов повышенного веса и длины, так и на участках обычного смешанного движения в зависимости от наработки тоннажа. Таким образом, отдельно оценивались интенсивность расстройства ГРК локальных участков, приходящихся на уравнительные пролеты, горловины станций, переезды, подходы к мостам, больные места ЗП и средние части плетей бесстыкового пути с учетом выполненных ремонтов.

Участки с нестабильным состоянием ЗП выявлялись и количественно оценивались по сигналам проходов путеизмерительного вагона KB Л-П с помощью программного комплекса Stab Way по методике проф. Е.С. Ашпиза.

Результаты исследования показали, что чем больше грузонапряженность и доля поездов повышенного веса и длины, тем больше протяженность нестабильных участков пути из-за деформаций ЗП. На рисунке 1 представлена диаграмма роста протяженности нестабильных участков пути из-за деформаций ЗП от увеличения грузонапряженности за счет поездов повышенного веса и длины.

О 10 20 30 40 60 60 70 80 90 100 110 120 грузонапряженность, млн.т. брутто/км в год

Рисунок 1 - Рост нестабильных участков из-за деформаций ЗП При этом основное количество нестабильных мест из-за деформаций ЗП приходится на подходы к станциям, мостам, переездам и на зоны уравнительных пролетов (70-80% из общего количества нестабильных участков по ЗП).

Таким образом, исключая основные конструктивные факторы повышенной динамики взаимодействия (участки с механическими стыками и больные места по ЗП), группируя участки пути, приходящиеся на средние части плети, получаем возможность выявить влияние поездов повышенного веса и длины на интенсивность расстройства ГРК средней части плети со здоровым ЗП.

Усеченной выборкой, используя данные ежемесячных проходов путеизмерительного вагона типа КВЛ-П за последние три года, получены зависимости роста количества отступлений второй степени и интенсивности расстройств пути от наработки тоннажа. При этом интенсивность расстройств пути от наработки тоннажа вычисляются по изменению СКО просадок а-, на отрезках пути длиной от 50 м до нескольких километров:

где X; - значение измеряемого параметра; т, - математическое ожидание измеряемого параметра;

п - количество измерений на отрезке длиной от 50 м до нескольких километров.

На рисунках 2 и 3 представлены зависимости роста количества отступлений 2 степени и интенсивности накопления расстройств пути от наработки тон-

0)

нажа на участках с различной грузонапряженностью и интенсивностью обращения поездов повышенного веса и длины:

мпкткм брутто мпкткм Врутто

Рисунок 2 - Зависимость роста отступлений второй степени а) и интенсивности расстройств пути б) со скреплениями КБ от наработки тоннажа без разделительных слоев:

1 - при 50,8 % обращения поездов (113,2 млн. ткм бр./км в год) повышенного веса и длины; 2 - то же при 11,3 % (72 млн. ткм бр./км в год)

Рис. 3 - Зависимость роста отступлений второй степени а) и интенсивности расстройств пути б) со скреплениями КБ от наработки тоннажа при 50,8 % обращения поездов повышенного веса и длины:

1 - без разделительного слоя; 2-е разделительным слоем (геотекстиль)

Исходя из результатов статистической обработки выявлено влияние поездов повышенного веса и длины на расстройства ГРК. На участке пути грузонапряженностью 113,8 млн. ткм брутто/км в год с 50,8 % обращением поездов повышенного веса и длины рост числа отступлений и накопления расстройств пути примерно в 2 раза превышает интенсивность изменения ГРК участка с грузонапряженностью 72 млн. ткм брутго/км в год и 11,3 % обращением поездов повышенного веса и длины.

Применение геотекстиля на участках обращения поездов повышенного веса и длины дает положительный результат по снижению интенсивности на-

копления отступлений ГРК среднем в 1,5-2,0 раз по сравнению с такими же участками без геотекстиля.

Обработка данных позволила выявить степень интенсивности накопления остаточных деформаций типовой конструкции пути в зависимости от доли обращения поездов повышенного веса и длины. С ростом веса и длины поезда неизбежно увеличивается интенсивность расстройства пути и выход элементов ВСП. Интенсивность накопления расстройств пути при обращении 11,3% поездов повышенного веса и длины возрастает на 6%, а при количестве 50,8% - уже на 50% (на участках со скреплениями КБ). В средней части плети при здоровом ЗП на участках обращения поездов повышенного веса и длины интенсивность накопления расстройств пути в вертикальной плоскости между контрольным и рабочим проходам не превышала 0,2 мм, а рост отступлении 1шт на пикете.

При оценке пути по существующей методике целый километр оценивается как удовлетворительный или неудовлетворительный при наличии одного уравнительного пролета протяженностью 25-50 м, имеющего всего несколько грубых отступлений ГРК. И доля таких километров на исследованном полигоне составила 40%.

39.5% доля удовлетворительных и неудое. километров

19.1% доля нестабкпьньк участков пути

60.5% доля отличных и хороших километров

80.9% доля стабильных участков пути

Рисунок 4 - Оценка ГРК по существую- Рисунок 5 - Оценка ГРК по разрабо-

щей методике километровой оценки

тайной методике оценки

При оценке этого же полигона по разработанной методике протяженность нестабильных участков по ГРК составила всего 19 % против 40%, полученных по существующей покилометровой методике оценки. При этом на эти 19% протяженности нестабильных участков пути приходится 51% всех отступлений.

В рамках проведенной работы введены некоторые термины, К стабильным (контрольным) участкам отнесены километры со стабильно отличной оценкой по существующей методике. По разработанной методике критерием стабильного участка является стабильность во времени (при наработке тоннажа) значения СКО просадок (не более 0,2 мм) или минимальное изменение количества отступлений. К нестабильным (опытным) отнесены километры, на которых в течение 3-х лет периодически повторяется удовлетворительная и неудовлетворительная оценка по просадкам и перекосам (отступлениям в вертикальной плоскости), а по разработанной методике участки протяженностью 50 м и более, имеющие накопление СКО просадок более 0,2 мм за каждые 10 млн, ткм брутто наработки.

В третьей главе представлены результаты инструментальных исследований по определению причин различного состояния ГРК одинаковых по всем параметрам участков пути.

Из условий удобства проведения инструментальных наблюдений на участках Бекасово-Сорт.-Яганово и Яганово-Воскресенск Московской ж.д. были отобраны опытные и контрольные участки, расположенные рядом, внутри одного километра, но разных пикетах бесстыкового пути со скреплениями КБ и APC, а также опытные участки на уравнительных пролетах. В качестве опытных приняты участки с превышением интенсивности накопления СКО просадок 0,2 мм между рабочим и контрольным измерениями путеизмерительного вагона и имеющие повторы отступлений третьей степени в течение года. В качестве контрольных приняты участки, находящиеся в аналогичных условиях и с аналогичной конструкцией ВСП, не имевшие превышений СКО и отступлений ГРК в течение трех лет (2006-2008 гг.). Для примера на рисунке 6 показано различие в интенсивности изменения СКО просадок и в росте отступлений двух одинаковых по всем характеристикам участков (направление Бекасово-Сорт. - Яганово 2 путь 332 км ПК 8 и 333 км ПК 1 соответственно опытный и контрольный участки на бесстыковом пути со скреплениями КБ).

»1 «1 ,

«' 7 а 6'

.JJ. 2 1 J, h К 1

А

! \\ ;

л t 3 2 1 -0 «

л t L •J г _ —пгг

/ V » 4" ÎT тпн HÏ [ i

§8SRffi&feSSBS?ÎSiSSEg8aSSSge8iSSS5 илн.т. брутто 0.0,В отступя. 2,2-ой близкие кЗнЗ степени на "опытном"участке а отступя. 2 шш на 'шорадшшГ участке

§§Q8aaS8§QqQQQQqeqSeqqq§§88a м«, год —332хм ПК 8 "ош? ушж ««ЗЗЗш ПК 1 "шфзпьньй' участок-

Рисунок 6 - Динамика изменения СКО просадок а) и количества отступлений б) на опытном и контрольном участках за период с 2006г по 2008 г.

Чтобы определить причину различного состояния ГРК на первом этапе на контрольных и опытных участках измерялись значения следующих возможных факторов:

- состояние поверхности катания рельсов (механические стыки, глубина волнообразного износа и др. поверхностных дефектов);

- состояние промежуточных скреплений КБ и АРС (износ прокладок-амортизаторов);

- параметры балластной призмы (размеры, гранулометрический состав);

- давление на ОПЗП в зонах механических и сварных стыков;

- состояние водоотводов и степень обводнения балластной призмы и ОПЗП.

Для определения давления в основной площадке ЗП устанавливали мес-сдозы по оси наружной рельсовой нити под шпалами на уровне 40 см от подошвы шпалы под принимающей шпалой сварного стыка и в обе стороны на расстоянии 12,5м. Все измерения осуществлялись на трех сечениях в местах расположения мессдоз. Регистрацию сигналов от мессдоз и тензорезисторов осуществляли тензостанцией на базе крейт-контроллера MIC-026 с тензомоду-лями МС-212 и ноутбука ASUStek ITI500, которая позволяет регистрировать одновременно результаты измерения во всех выбранных сечениях.

Анализ результатов измерения давления на ОПЗП показал, что в сварных стыках с глубиной седловины 0,56 мм доля сверхнормативных (более 0,8 МПа) давлений на ОПЗП в 2,5 раза выше, чем на контрольных участках вне стыков. В механических стыках доля сверхнормативных давлений на ОПЗП уже в 2,53,0 раза выше, чем на контрольных участках вне стыков. При этом максимальное значение давления достигает 0,30 МПа или в 3,75 раза выше норматива. На двух из четырех отобранных для инструментального исследования опытных участках превышение давления на ОПЗП обусловлено наличием механических стыков с плохим состоянием узлов промежуточных скреплений. •) « 6)

м

л

Д д гШ.,1^,—Л

■гюигочвоз

<=> о П ООО о о о о

контрольный участок

э о о о о о

опытный участок

1МЧ-ЮСО.-1*4т»-ЮСОСЧГМ о о о о - - о сч оооо оооо о о о о о оооо о

на сварных стыках на механических стыках

Рисунок 7 - Обобщенная по контрольным и опытным участкам гистограмма давлений на ОПЗП: а - вне стыков; б - на сварных и механических стыках

Превышение давления на ОПЗП в основном связано со следующими факторами:

- наличие механических стыков и низкое качество сварных стыков;

- состояние промежуточных скреплений;

- состояние балластной призмы.

В лабораторных условиях определялись степень загрязненности и гранулометрический состав щебня проб, взятых на опытных и контрольных участках. На рисунке 8 представлено усредненное процентное соотношение фракций щебня.

мм

44км со скреплениями (СБ 332-333км со скреплениями ДРС

-^—контрольные участки 44км пк1 и 333км ™1 ~*г~опьлные участки 44км Пк2 н 332км пк8

Рисунок 8 - Сравнительная диаграмма гранулометрического состава и загрязненности щебня опытных и контрольных участков.

Из приведенных результатов видно, что загрязненность щебня опытных участков частицами менее 1мм превышает значения на контрольных участках в среднем на 1,5-2 раза. Это, возможно, говорит о том, что на опытных участках истирание частиц щебня происходит интенсивнее по сравнению с контрольными участками. Также вероятна и обратная зависимость - чем больше мелких частиц, тем хуже водоотведение и ниже несущая способность балластной призмы, и как следствие интенсивнее расстройства ГРК.

По результатам измерения интенсивности засорения балластного слоя выявлено, что доля засорителей, попадающих в балластную призму извне на участке исследования, в общей интенсивности засорения балластного слоя составляет 0,31 процента в год, т.е. незначительна. Из этого следует, что основную долю мелких засорителей составляют дробленые частицы щебня из-за интенсивного воздействия поездов, в т.ч. повышенного веса и длины.

По результатам статистического анализа, натурного осмотра и инструментального исследования нестабильных участков, выявлены конструктивные факторы, в наибольшей степени влияющие на расстройства ГРК (таблица 1).

Таблица 1 - Результаты количественной оценки

Конструктивные факторы, влияющие на стабильность пути Доля от общей протяженности нестабильных участков пути, %

1. Наличие механических стыков 60-70

2. Плохой водоотвод - наличие валика из старых балластных материалов на обочине 5-8

3. Подходы к ИССО 2-3

4. Нестабильные участки из-за деформаций земляного полотна 10-14

Таким образом, наибольшие расстройства пути (изменение ГРК) происходят на участках повышенного динамического воздействия поездной нагрузки, особенно, в зоне рельсовых стыков. Как подтверждают инструментальные исследования, расстройства пути обусловлены деформациями грунтов ОПЗП и балластного слоя, которые наиболее восприимчивы к природным и эксплуатационным фактором, а также вибрационным и динамическим воздействиям, связанным с неровностями пути.

В четвертой главе на основании количественной оценки по результатам статистического и инструментального исследования (таблица 1) выделены следующие ключевые направления разработки технических и организационных решений по локальному (адресному) снижению интенсивности остаточных деформаций пути, в т.ч. на участках обращения поездов повышенного веса и длины:

1. Устранение участков с механическими стыками, в т.ч. на стрелочных переводах сваркой.

2. Обеспечение водоотвода от подошвы балластной призмы при ремонтах пути. Повышение требований к качеству щебеночного балласта.

3. Оптимизация жесткости пути для уменьшения динамических сил, действующих в балласте и на ОПЗП на подходах к ИССО, стрелочных переводах и в др. специальных случаях за счет укладки подшпальных прокладок, а также использования упругих скреплений.

4. Увеличение несущей способности верхней части земляного полотна укладкой защитного слоя.

В рамках разработки проектных решений для оздоровления опытных участков были выполнены специальные расчеты.

1. Таким образом, по результатам инструментального исследования на опытных участках (вне стыков) основная доля колес, превышающая допускаемую величину давления на ОПЗП находится в диапазоне 0,1-0,11 МПа (см. рисунок 7 а). Чтобы уменьшить напряжения от 0,11 МПа до 0,08 МПа необходимо обеспечить снижение напряжения на ОПЗП на 27%.

По результатам расчета прочности ОПЗП, снижение напряжения на 27% обеспечивается при увеличении толщины балластного слоя до 80 см за счет устройства защитного слоя из песчано-гравийной смеси толщиной 40 см.

Укладка защитного слоя толщиной 40 см (рисунок 9 а) приводит к удорожанию конструкции пути из-за вырезки большого объема вывозимого грунта и завозимого материала защитного слоя, а также выработки в «окно».

Поэтому для снижения затрат была разработана конструкция пути с комбинированным защитным слоем толщиной 20 см, армированным двумя слоями георешеток Tensar. С точки зрения перераспределения напряжений на ОПЗП проведены расчеты с использованием программы конечно-элементного моделирования Katran. Чтобы упростить расчеты, принята линейная зависимость распределения напряжений поперек и вдоль шпалы.

Расчеты проведены в соответствии с данными таблицы 2.

Таблица 2 - Характеристики материалов модели

Материал Свойства

Е, кг/см2 V р, т/м с, т/м2 <р, гра;

1. Бетон шпал 3,25-105 0,2 2,5 - -

2. Щебёночный балласт 4000 0,2 2,2 1,0 35

3. Георешетка БЗЬАЗО 3,5-105 0,35

4. Песко-гравий 1200 0,22 1,9 1,0 35

5. Георешетка 58300 2-105 0,35

6. Грунт насыпи (суглинок) 500 0,28 2,0 2,8 22

Для того чтобы не было не только деформаций выпирания, но и сдвигов, необходимо, чтобы в любой точке С массива было выполнено условие:

г ^ /<т + с (2)

Где т - касательное напряжение, кг/см2; f = , (/- коэффициент внутреннего трения, - угол внутреннего трения) град; <т - нормальное напряжение, кг/см2; с - удельное сцепление, кг/см2.

Результаты распределения касательных напряжений на уровне ОПЗП и под защитными слоями представлены на рисунке 9.

Рисунок 9 - Распределение вертикальных напряжений в земляном полотне под защитными слоями: а - конструкция пути с защитным слоем толщиной 40 см; б - конструкция пути с комбинированным защитным слоем толщиной 20 см

Таким образом, по итогам расчета, значение сдвигающих касательных напряжении под комбинированным защитным слоем толщиной 20 см не превысило значение напряжения конструкций пути с защитным слоем толщиной 40 см.

Разработанная конструкция пути с комбинированным защитным слоем 20 см, армированным двумя слоями георешеток, представлена на рисунке 10.

Рисунок 10 - Конструкция пути с защитным слоем (1 - защитный слой;

2 - георешетка ЗБЬАЗО; 3 - георешетка БвЗОв)

2. Напряжения на ОПЗП пропорциональны корню четвертой степени модуля упругости пути, тогда для снижения напряжений на основной площадке в 2 раза модуль упругости пути должен быть снижен в 1,19 раза. Тогда жесткость пути определится по формуле:

1 _ 1 _1=_1_+_1_+_1_

ж~й1 иж ж- - Ж- (3)

где и - модуль упругости пути, МПа;

Ж, Жскр, Жосп, Ждо„ - жесткость пути, скрепления, подшпального основания и дополнительная, т.е. жесткость подшпальных прокладок МН/м;

/ - расстояние между осями соседних шпал, м.

По результатам расчета в качестве материала для подшпальных прокладок принят материал 8у1отег® толщиной 10 мм.

На основе проведенных расчетов, разработанных технических и технологических мероприятий при непосредственном участии автора были заложены опытные участки, результаты обследования которых представлены ниже.

1. В результате укладки в 2009 году на 332 км направления Бекасово-Сорт. - Яганово Московской ж.д. подшпальных прокладок интенсивность расстройств пути на маршрутах обращения поездов повышенного веса и длины снизилась в 2,0-2,5 раза (рисунки 11 и 12).

—ш укпадкг н

4—

1 поел е укладе н

ТОО £СТ ипн.т. брутто

Рисунок 11 - Снижение ССКО просадок Рисунок 12 - Интенсивность накопления СКО просадок

2. Для уточнения эффективности применения выправочных работ с устранением механических стыков рассмотрен участок пути 135 км ПК 5 по направлению Александров-Орехово-Зуево, где в 2008 г. выполнена сварка стыков уравнительного пролета и шлифовка поверхности катания рельсов с последующей выправкой пути.

По данным проходов путеизмерительного вагона за 4 года получена зависимость изменения СКО просадок от времени (рис.13) до и после ремонтов.

П И О М М " г- г- г- О

число, месяц, год

Рисунок 13 - Изменение СКО просадок до и после ремонтов на уравнительном пролете

Проведенные наблюдения показали, что большие остаточные деформации на механических стыках происходят весной в момент выхода пути из зимы (при оттаивании). При проведении планово-предупредительной выправки (В) без устранения механических стыков уравнительного пролета стабильность

ГРК обеспечивается только до весны следующего года. Устранение механических стыков сваркой на уравнительных пролетах приводит к существенному снижению интенсивности накопления расстройств пути. Положительное приращение СКО просадок в теплый сезон после устранение механических стыков составило 0,2 мм против 1,1 мм при наличии механических стыков.

3. Срок наблюдений участков с усилением ОПЗП комбинированным защитным слоем толщиной 20 см с двумя слоями георешетки к моменту завершения диссертационной работы составил всего два месяца. За этот период отступлений ГРК не выявлено. Имеющийся российский и зарубежный опыт подобных решений позволяет прогнозировать его эффективность и в дальнейшей эксплуатации.

Оценка экономической эффективности усиления пути комбинированным защитным слоем толщиной 20 см с двумя слоями георешетки на примере участка на 304 км перегона Детково - Усады в сочетании с устранением зон механических стыков показала, что срок окупаемости затрат при усилении пути защитным слоем составил 2,2 лег за счет ежегодной экономии затрат при текущем содержании пути на 25 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Важнейшей задачей путевого хозяйства, в т.ч. в условиях обращения поездов повышенного веса и длины является обеспечение стабильности ГРК за счет достоверной оценки ее изменения, что позволяет своевременно принимать конкретные технические и организационные решения по устранению основных факторов, вызывающих эти изменения.

2. Дифференцированная по длине пути оценка состояния ГРК и интенсивности ее расстройства позволила выделить и количественно оценить основные возмущающие факторы на участках обращения поездов повышенного веса и длины:

- доля участков с механическими стыками от общей протяженности нестабильных по ГРК участков пути составила 60-70 %;

- доля участков нарушенным водоотводам с ОПЗП (наличие валика из старых балластных материалов на обочине) составила 5-8 %;

- доля участков с больным земляным полотном (в.т.ч. нестабильные участки на подходах к ИССО) составляет 12-17 %.

3. С помощью разработанной методики оценки ГРК и по данным измерения путеизмерительного вагона KBJI-П, выявлено влияния доли обращения поездов повышенного веса и длины от грузонапряженности на интенсивность расстройства ГРК. При 50,8 % обращения поездов повышенного веса и длины интенсивность изменения ГРК примерно в 1,5-2 раза превышает интенсивность изменения ГРК участка с 11,3 % обращения таких поездов.

4. Сравнение интенсивности изменения ГРК от наработки тоннажа на участках с различными скреплениями показало, что при упругих рельсовых скреплениях накопление остаточных деформации происходит менее интенсивно и более равномерно по сравнению с участками со скреплением КБ 1,2-1,5 раза. Это получено по результатам исследования участков Московской ж.д. со скреплениями АРС и Казахстанской ж.д. со скреплениями Фоссло W-14.

5. Применение геотекстиля дает положительный результат по снижению интенсивности накопления расстройств пути в 1,5-2,0 раза и может быть рекомендовано его адресное применение.

6. Инструментальные исследования причин различного состояния ГРК одинаковых по всем параметрам участков показало, что:

- при проходе колес по механическому стыку давление на ОПЗП увеличивается в 2,0-2,5 раза и, как следствие, растут деформации в балласте и ЗП, особенно при интенсивном воздействии поездов повышенного веса и длины;

- на участках обращения поездов повышенного веса и длины засорение щебня происходит в основном за счет раздробление щебня, а не из-за внешних загрязнителей. Поэтому на участках обращения поездов повышенного веса и длины не должны допускаться фракции щебня лещадной формы и слабых пород.

7. Проведенные в диссертационной работе исследования позволяют рекомендовать на участках обращения поездов повышенного веса и длины эксплуатировать типовую конструкцию пути без наличия зон уравнительных пролетов с упругими скреплениями при здоровом ЗП и соблюдении существующих норм ремонта. Участки с больным ЗП рекомендуется во время капитального ремонта адресно усиливать разделительными и защитными слоями, вид и параметры которых должны определяться на основании расчетов при проектировании. В зонах резкого изменения по длине пути жесткости (на стрелочных переводах, подходах к ИССО и др.) рекомендуется использование упругих подшпальных прокладок.

8. Проведенная технико-экономическая оценка конструктивно-технологических и организационных решений по адресному устранению нестабильных участков пути из-за деформаций ЗП в сочетании с ликвидацией механических стыков на участках обращения поездов повышенного веса и длины позволила выявить экономию совокупных затрат на капитальный ремонт и текущее содержание пути 1-го км в сумме 192,1 тыс. руб. в год или на 6,3% за счет снижения затрат при текущем содержании пути на 25%.

Положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах:

1. Ермаков В.М., Замуховский A.B., Акашов А.Н. Разработка методики исследования интенсивности изменения ГРК для повышения безопасности движения поездов // Труды IX научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». - М.: МИИТ, 2008. с. II1-6.

2. Замуховский A.B., Акашов А.Н. Зависимость количества отступлений геометрии рельсовой колеи от наработки тоннажа // Сборник материалов II научно-технической конференции «Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство». -М.: МИИТ, 2009. с. 64-71.

3. Акашов А.Н., Акашова Ж.А. Уменьшение интенсивности деформации подшпального основания за счет снижения жесткости железнодорожного пути // Труды V международной научно-практической конференции «Наука и инновация - 2009» Прага, 2009. с. 84-87.

4. Акашов А.Н. Интенсивность расстройства геометрии рельсовой колеи на участках обращения поездов повышенного веса и длины // Труды X научно-практической конференции «Безопасность движения поездов». - М.: МИИТ, 2009. с. Ш-8, III-10.

5. Акашов А.Н., Акашова Ж. А. Оценка геометрии рельсовой колеи участка Алматинской дистанции пути // Научно - производственный журнал «Магистраль» Казахстан - Алматы, 2009. №5 с.52-55.

6. Ермаков В.М., Замуховский A.B., Акашов А.Н. Исследования интенсивности расстройства геометрии рельсовой колеи // Журнал «Путь и путевое хозяйство», 2009. №7. с. 12-17.

7. Ермаков В.М., Акашов А.Н. Оптимизация затрат на техническое обслуживание железнодорожного пути // Журнал «Железнодорожный транспорт», 2009. №12. с. 32-35.

АКАШОВ АСЛАН НУРГАЛИЕВИЧ

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ СТАБИЛЬНОСТИ ГЕОМЕТРИИ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ НА УЧАСТКАХ ОБРАЩЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПОВЫШЕННОГО ВЕСА И ДЛИНЫ

Подписано к печати Л5, ¿У. Ю. формат бумаги 60x84/16 Объем 1,5 п.л. Заказ № /3 Тираж 80 экз.

Типография МИИТа. 127994, г. Москва, ул. Образцова 9, стр.9, ГСП-4

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Акашов, Аслан Нургалиевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ существующего порядка и метода оценки геометрии рельсовой колеи (ГРК).

1.2 Обзор исследований по влиянию различных причин на изменение ГРК и определению интенсивности расстройства пути.

1.3 Анализ отечественного и зарубежного опыта усиления верхнего строения пути (ВСП) и земляного полотна (ЗП) на участках обращения поездов повышенного веса и длины.

1.4 Цель и постановка задач исследования.

2 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ГРК НА УЧАСТКАХ РОССИЙСКИХ И КАЗАХСТАНСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.

2.1 Методика качественной и количественной оценки состояния пути, учитывающая интенсивность изменения ГРК.

2.2 Оценка состояния элементов конструкций ВСП на нестабильных и стабильных участках пути.

2.3 Результаты статистического анализа и оценки работы ВСП и ЗП по разработанной методике оценки состояния ГРК, позволяющие оценивать дифференцированно по длине пути интенсивность, расстройств в вертикальной плоскости.

2.4 Оценка и прогнозирование надежности рельсов на участках обращения поездов повышенного веса и длины.

2.5 Результаты анализа и количественной оценки изменения состояния ГРК участков Казахстанской ж.д.

2.6 Выводы по главе.

3 ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИЧИН РАС-ТРОЙСТВА ГРК.

3.1 Методика проведения инструментальных исследований.

3.2 Результаты полигонных наблюдений и инструментальных исследований.

3.3 Выводы по главе.

4 КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ СТАБИЛЬНОСТИ ГРК

4.1 Оптимизация жесткости пути.

4.2 Расчетное обоснование размеров защитного подбалластного слоя

4.3 Конструкции пути и технические решения для опытной проверки

4.4 Основные положения технологического процесса усиления основной площадки земляного полотна комбинированным защитным слоем толщиной 20 см, армированным двумя слоями георешеток.

4.5 Результаты эксплуатационных наблюдений на опытных участках

4.6 Технико-экономическое обоснование рекомендуемых решений.

Введение 2010 год, диссертация по транспорту, Акашов, Аслан Нургалиевич

Интегральным показателем эффективности ведения путевого хозяйства является обеспечение нормативного положения рельсовых нитей в плане и профиле. Расстройства пути в процессе эксплуатации в виде просадок, перекосов, отступлений в плане требуют периодических затрат на их устранение. Интенсивность расстройства пути при заданных условиях эксплуатации зависит от ряда факторов: качества материалов ВСП, качества подбалластного основания, соблюдения типовых параметров конструкции всего железнодорожного пути (ЖДП), реализуемых при проведении ремонтно-путевых работ.

Опыт эксплуатации ЖДП на участках обращения поездов повышенного веса и длины свидетельствует, что на одном и том же перегоне с одинаковой конструкцией ВСП и одинаковой наработкой тоннажа имеются участки с различным состоянием параметров ГРК. Необходимо выяснить причину неравномерной остаточной деформации пути и вклад в это каждого элемента ВСП и ЗП.

Переход ОАО «РЖД» и АО «НК «КТЖ» к рыночным условиям хозяйствования требует при вводе поездов повышенного веса и длины технико-экономического обоснования принятия совокупных решений по конструкции ЖДП, периодичности и объемам его технического обслуживания, материалам ВСП, усилению подшпального основания по критерию минимизации затрат за период жизненного цикла ЖДП.

По данному вопросу имеются результаты исследований ведущих железнодорожных вузов, и научно-исследовательских институтов, специалистов железных дорог и др. исследователей, однако комплексных количественных оценок до сих пор нет. Поэтому в условиях обращения поездов повышенного веса и длины решение задач по определению причин различного состояния-одинаковых по проведенным ремонтам, конструкции пути и условиям эксплуатации участков для принятия соответствующих технических мер становится еще более актуальным.

Цель работы. Разработка комплексных конструктивно-технологических и организационных мероприятий, направленных на повышение стабильности ГРК на основе определения причин возникновения и интенсивности расстройств пути на участках обращения поездов повышенного веса и длины.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Разработана методика оценки ГРК, позволяющая оценивать дифференцированно по длине пути интенсивность расстройств в вертикальной плоскости в зависимости от наработки тоннажа.

2. Дана качественная и количественная оценка факторов, влияющих в наибольшей степени на стабильность ГРК

3. Выполнены экспериментальные исследования степени влияния на ГРК:

- доли обращения поездов повышенного веса и длины;

- параметров неровностей на поверхности катания рельса, в том числе и волнообразного износа;

- наличие механических стыков;

- загрязненности и гранулометрического состава щебня;

- состояния земляного полотна и др.

4. Разработаны конструктивно-технологические и организационные решения для повышения стабильности ГРК, в т.ч. на участках обычного смешанного движения.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в диссертации выполнены: статистическая обработка результатов экспериментов, эксплуатационные наблюдения и экспериментальные исследования. Выполнялись полевые эксперименты на объектах Московской железной дороги. Проведены расчеты напряжений, действующих на основную площадку земляного полотна (ОПЗП) до и после укладки комбинированного защитного слоя с использованием метода конечных элементов, реализованный в программно-вычислительном комплексе «Katran».

Научная новизна работы:

1. Разработана «Методика оценки ГРК, позволяющая оценивать дифференцированно по длине пути интенсивность расстройств ГРК в вертикальной плоскости». Разработанная методика позволяет достоверно выявлять причины интенсивного расстройства ГРК, связанные с конструкцией пути, за счет локализации границ конструктивно различающихся участков, что отличает ее от ранее разработанных.

2. Впервые приведены зависимости интенсивности расстройств ГРК в средней части плети от наработки тоннажа, а также в зависимости от доли обращения поездов повышенного веса и длины от грузонапряженности, позволяющие анализировать и определять эффективность применяемых решений по конструкции ВСП и разделительных слоев (например, из геотекстиля).

3. Выявлено, что при более 50% обращения поездов повышенного веса и длины по сравнению с 11% обращения таких поездов, интенсивность расстройств ГРК возрастает до 1,5-2 раз.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в* возможности использования разработанной автором методики оценки ГРК для качественной и количественной оценки основных факторов, приводящих к расстройству ГРК на участках обращения поездов повышенного веса и длины и на их основе разрабатывать и назначать адресные решения.

Реализация разработанных в диссертации конструктивно-технологических решений с их адресной реализацией (зоны повышенного динамического воздействия поездной нагрузки, участки с больным ЗП и др.) позволит существенно снизить затраты на техническое обслуживание пути.

Конструктивно-технологические и организационные решения внедрены на участках Московской ж.д. по направлению Бекасово-Сортировочная — Яга-ново, где обращаются поезда повышенного веса и длины.

Положения, выносимые на защиту.

1. Методика оценки ГРК, позволяющая оценивать дифференцированно по длине пути интенсивность расстройств в вертикальной плоскости.

2. Основные закономерности, характеризующие интенсивность расстройств пути на участках обращения поездов повышенного веса и длины и результаты качественной и количественной оценки факторов, влияющих на стабильность ГРК.

3. Результаты натурных экспериментов и эксплуатационных наблюдений по определению причин различного состояния ГРК на участках с одинаковыми условиями эксплуатации.

4. Обоснованные расчетами и результатами эксплуатационных наблюдений конструктивно-технологические и организационные решения по повышению стабильности ГРК на участках обращения поездов повышенного веса и длины.

5. Экономическая оценка адресного применения разработанных конструктивно-технологических и организационных решений на участках обращения поездов повышенного веса и длины.

Апробация результатов. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Путь и путевое хозяйство» МИИТа (2007-2009 гг.); на заседании кафедры «Железнодорожный путь» ПГУПС в 2009 г.; на IX и X научно-практических конференциях «Безопасность движения поездов» в 2008 и 2009 гг.; на Техническом Совете Департамента пути и сооружений АО «НК «КТЖ» в 2008г.; на II научно-практической конференции «Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство». - М.: МИИТ, 2009 г.; на V международной научно-практической конференции «Наука и инновация - 2009» Прага, 2009 г.

Публикации. Основные положения работы опубликованы в 7 статьях, из них 2 статьи опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 1 статья опубликована в издании рекомендованный ВАК РК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников. Объем диссертацион

Заключение диссертация на тему "Конструктивно-технологические и организационные решения по повышению стабильности геометрии рельсовой колеи на участках обращения поездов повышенного веса и длины"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

1. Важнейшей задачей путевого хозяйства, в т.ч. в условиях обращения поездов повышенного веса и длины является обеспечение стабильности ГРК за счет достоверной оценки ее изменения, что позволяет своевременно принимать конкретные технические и организационные решения по устранению основных факторов, вызывающих эти изменения.

2. Дифференцированная по длине пути оценка состояния ГРК и интенсивности ее расстройства позволила выделить и количественно оценить основные возмущающие факторы на участках обращения поездов повышенного веса и длины:

- доля участков с механическими стыками от общей протяженности нестабильных по ГРК участков пути составила 60-70 %;

- доля участков нарушенным водоотводам с ОПЗП (наличие валика из старых балластных материалов на обочине) составила 5-8 %;

- доля участков с больным земляным полотном (в.т.ч. нестабильные участки на подходах к ИССО) составляет 12-17 %.

3. С помощью разработанной методики оценки ГРК и по данным измерения путеизмерительного вагона КВЛ-П, выявлено влияния доли обращения поездов повышенного веса и длины от грузонапряженности на интенсивность расстройства ГРК. При 50,8 % обращения поездов повышенного веса и длины интенсивность изменения ГРК примерно в 1,5-2 раза превышает интенсивность изменения ГРК участка с 11,3 % обращения таких поездов:

4. Сравнение интенсивности изменения ГРК от наработки тоннажа на участках с различными скреплениями показало, что при упругих рельсовых скреплениях накопление остаточных деформации происходит менее интенсивно и более равномерно по сравнению с участками со скреплением КБ 1,21,5 раза. Это получено по результатам исследования участков Московской ж.д. со скреплениями АРС и Казахстанской ж.д. со скреплениями Фоссло W-14.

5. Применение геотекстиля дает положительный результат по снижению интенсивности накопления расстройств пути в 1,5-2,0 раза и может быть рекомендовано его адресное применение.

6. Инструментальные исследования причин различного состояния ГРК одинаковых по всем параметрам участков показало, что:

- при проходе колес по механическому стыку давление на ОПЗП увеличивается в 2,0-2,5 раза и, как следствие, растут деформации в балласте и ЗП, особенно при интенсивном воздействии поездов повышенного веса и длины;

- на участках обращения поездов повышенного веса и длины засорение щебня происходит в основном за счет раздробление щебня, а не из-за внешних загрязнителей. Поэтому на участках обращения поездов повышенного веса и длины не должны допускаться фракции щебня лещадной формы и слабых пород.

7. Проведенные в диссертационной работе исследования позволяют рекомендовать на участках обращения поездов повышенного веса и длины эксплуатировать типовую конструкцию пути без наличия зон уравнительных пролетов с упругими скреплениями при здоровом ЗП и соблюдении существующих норм ремонта. Участки с больным ЗП рекомендуется во время капитального ремонта адресно усиливать разделительными и защитными слоями, вид и параметры которых должны определяться на основании расчетов при проектировании. В зонах резкого изменения по длине пути жесткости (на стрелочных переводах, подходах к ИССО и др.) рекомендуется использование упругих подшпальных прокладок.

8. Проведенная технико-экономическая оценка конструктивно-технологических и организационных решений по адресному устранению нестабильных участков пути из-за деформаций ЗП в сочетании с ликвидацией механических стыков на участках обращения поездов повышенного веса и длины позволила выявить экономию совокупных затрат на капитальный ремонт и текущее содержание пути 1-го км в сумме 192,1 тыс. руб. в год или на 6,3% за счет снижения затрат при текущем содержании пути на 25%.

Библиография Акашов, Аслан Нургалиевич, диссертация по теме Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог

1. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути (ЦП-774). Утв. ЦП МПС РФ от 1.06.2000г.

2. Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов (ЦП-515) Утв. ЦП МПС РФ от 14.10.1997г.

3. Методика автоматической оценки состояния рельсовой колеи по Инструкции ЦП-515. НПЦ Инфотранс 1998г. Утв. ЦП МПС 30.10.1998г.

4. Ершков О.П., Шинкарев Б.С. Безбалловая оценка состояния пути / Динамические качества современного подвижного состава и особенности его воздействия на путь. Сб. науч. тр. ВНИИЖТ. — М.: Транспорт. 1997. С. 77-94.

5. Коган АЛ., Левинзон М.А., Малинский С.В., Певзнер В.О. Спектральный анализ неровностей пути и напряженно-деформационное состояние его элементов // Вестник ВНИИЖТ. № 1. 1991. С. 39-43.

6. Крейнис З.Л., Зеленая Л.В. Корреляционный анализ очертаний рельсовых нитей на прямых участках железнодорожного пути // Вестник ВНИИЖТ. № 5.1975. С. 40-43.

7. Крейнис З.Л. Методы оценки состояния пути // Железнодорожный транспорт, Сер. Путь путевое хозяйство. ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС. Вып. 4.1990. С. 1729.

8. Мишин В.В. Новый подход к планированию выправочных работ//Путь и путевое хозяйство. № 4. 2004. С. 16-18.

9. Певзнер В.О., Малинский С.В. Принципиальные возможности совершенствования методов оценки состояния железнодорожного пути // Отечественный и зарубежный транспорт.: наука и техника управления. №6. 1991. С. 615.

10. Певзнер В.О., Ромен Ю.С. Проблемы контроля состояния пути на современном этапе // Железнодорожный транспорт. № 2.1994. С. 34-36.

11. Певзнер В.О., Лецкий Э.К., Козеренко Е.В., Варфоломеев В.А. Статистические показатели состояния пути // Вестник ВНИИЖТ. № 2. 1984. С. 41-45.

12. Певзнер В.О. Уточнение оценки фактического состояния при планировании выправочных работ / Решение задач взаимодействия подвижного состава и пути реального очертания. Сб. науч. тр. ВНИИЖТ № 685. 1985. С.25-33.

13. Зарембски А. Методы оценки состояния пути // Железные дороги мира. № 11. 1988. С. 76-77.

14. Льюис Р.Б., Конвей К.Д. Бортовая система обработки данных для путеизмерительных вагонов // Железные дороги мира. № 10. 1984. С. 60-66.

15. Сато И. Исследования в области измерения и анализа состояния пу-ти//Железные дороги мира. № 9. 1986. С. 64-69.

16. Эсвельд К. Система измерений характеристик состояния пу-ти//Железные дороги мира. № 6. 1986. С.57-61.

17. Эсвельд К. Оценка состояния рельсовой колеи // Железные дороги мира. № 5. 1985. С.45-49.

18. ОеЫег J., Erdmann U. Inntelligentes Inspections- System fr den Oberbau // EI №2.1996. С 38-42.

19. Weishaupt S. Hrjbleme beim genauen Erfassen der Gleisunehenheifen mit Schientnfahrzeugen //DET-Eisenbahntechnir. № 1.1973. C. 8-11.

20. Judge T. Software brings field data to planning room // Railway Track & Structures. № 4. 1999. С 25-28.

21. Мишин B.B., Зензинов Б.Н., Певзнер В.О., Трушина Ю.Р. Комплексный показатель состояния геометрии пути // Путь и путевое хозяйство. №11. 1999. С. 25-26.

22. Мишин В.В., Маркин С.В., Подкопаев B.C., Вороненков С.В. Автоматизированная система планирования выправки пути // Путь и путевое хозяйство. № 7. 2000. С. 21-22.

23. Ашпиз Е.С., Малинский С.В. Оценка стабильности земляного полоша на основаниях из многомерзлых грунтов по информации лент вагона-путеизмерителя / Межвуз. Сб. науч. тр. Вып.844. М.: МИИТ. 1992. С.64-70.

24. Ашпиз Е.С. Мониторинг земляного полотна при эксплуатации железных дорог. М.: Путь-пресс. 2002. 112 с.

25. Альбрехт В.Г., Галунин А.П., Крысанов Л.Г., Русин А.Н., Хрюкин А.Ю. Профильная шлифовка рельсов//Путь и путевое хозяйство, №5. 1995.-С. 12-18.

26. Крысанов Л.Г., Рейхарт В.А., Абдурашитов А.Ю., Григорьев В.М., Особенности профильной шлифовки рельсов // Путь и путевое хозяйство, №6. 1998.-С. 8-10.

27. Коншин Г.Г. Исслежование особенностей воздействия поездной-нагрузки на земляное полотно при изолировонных неровностях на рельсах // Тр. ВНИИЖТ, Транспорт. 1972г. с 95-118

28. Лысюк B.C. Влияние жесткости и неровностей пути на деформации, вибрации и силы взаимодествия его элементов // Тр. ВНИИЖТ, вып. 370, Транспорт. 1969г. с 166

29. Кулагин М.И. Неровности на поверхности катания рельсов и их влияние на динамическое давление колеса на рельс. Труды ЦНИИ МПС, вып. 177. М., Трансжелдориздат, 1959г.

30. Яковлев В. Ф. Исследование сил взаимодействия колеса и рельса с учетом нелинейных односторонних связей и переменных масс. Труды ЛИИЖТа,- вып. 233, 1964г.

31. Золотарский А.Ф., Вершинский С. В., Ершков О.П., Иващенко Г.И., Шестаков В.Н., Черпышев М. А. Железнодорожный путь и подвижной состав для высоких скоростей движения. М., «Транспорт», 1964г.

32. Шахунянц Г.М. Работа пути с блочными подрельсовыми основаниями. Сб. трудов МИИТа и ДИИТа, вып. 249. М., «Транспорт», 1967г.

33. Фришман М.А., Волошко Ю.Д. Исследование сил взаимодействия и частот колебаний элементов пути. Сб. трудов МИИТа и ДИИТ, вып. 249. М., «Транспорт», 1967г.

34. Monthey Bulletin of the International Railway Congress association 1965. vol. XLII, №1.

35. Мазурек Т. Динамика и колебания железнодорожного пути. Перевод ЦНТБ МПС, 1957г.

36. Железнодорожный путь без балласта. Permanent Way, 1962. №2.

37. Шахунянц Г.М. Работа пути с железобетонными шпалами под нагрузкой. Труды МИИТа, вып. 178 М., «Транспорт», 1965г.

38. Ермаков В.М., Бекиш А.А. Современные конструкции железобетонных шпал и промежуточных скреплений для бесстыкового пути (Санкт-Петербург 2009 г.), 2009. с. 18-43.

39. Андреев Г.Е. Эксплуатационные наблюдения за работой пути на железобетонных шпалах / Вопросы путевого хозяйства. JL, 1968. с. 11-28

40. Попов С.Н. Балластный слой железнодорожного пути. М.: Транспорт, 1965.-183 с.

41. Расчёт и конструирование балластной призмы железнодорожного пути / Под ред. Е.С. Варызгина. М.: Транспорт, 1978. - 146 с.

42. ГОСТ 7392-2002. Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути. Технические условия.

43. Строительно-технические нормы Министерства путей сообщения РФ. Железные дороги колеи 1520 мм. СТН Ц 01-95. М.: МПС Российской федерации, 1995. - 86 с.

44. Монтанье С.Опыт эксплуатации пути на скоростной линии Париж -Лион / Железные дороги мира, № 1 1990. С. 48-51.

45. Единый критерий для оценки качества балласта / Железные дороги мира, № 10 1995. С. 60-62.

46. Обзор исследований балласта и земляного полотна / Железные дороги мира, № 5 1995. С. 60-62.

47. Балух X. Диагностика верхнего строения пути / Под ред. М.Ф. Вери-го. М.: Транспорт, 1981. - 415 с.

48. Шентон М. Дж., Танна Дж. М. Автоматизированная система планирования работ на Британских железных дорогах // Железные дороги мира. — 1992. №2.-С. 44-50.

49. Методы текущего содержания пути на железных дорогах Франции // Экспресс-информация серия «Путь и строительство железных дорог (Проблемы БАМ)». ВИНИТИ. - 1983. - Вып. 11. - С. 1-17.

50. Содержание пути на высокоскоростных линиях (Франция) // Экспресс-информация «Железнодорожный транспорт за рубежом» серия IV «Путь и путевое хозяйство. Проектирование и строительство». ЦНИИТЭИ МПС. - 1992. - Вып. 12. - С. 1-8.

51. Эсвельд К. и др. Планирование путевых работ с применением ЭВМ // Железные дороги мира. — 1991. №1. - С. 45-47.

52. Hide Н. et. al. The ТМ$ Track Managment System. / Comprail 90 2nd International Conference, Rome, Italy, March 1990.

53. Sugiyama Т., Yoshimi K. Research on the actual state of Tokaido -Shinkansen referring to roadbed condition / Quart. Repts. Railway Techn. Res. Inst., 1979, 20, №4. P. 175-176.

54. Желнин Г.Г., Кузнецов B.B. Влияние осевых нагрузок на путь // Путь и путевое хозяйство, №5 2001.-е. 26-27.

55. Технические указания по применению пенопластовых покрытий для предупреждения появления пучин. ЦП/3350. М.: Транспорт, 1977.

56. Технические указания по устранению пучин и просадок железнодорожного пути. ЦП/4369. М.: Транспорт, 1987.

57. Технические указания по применению нетканых материалов для усиления земляного полотна. ЦП/4591. М.: Транспорт, 1989.

58. Указания по техническим решениям по усилению и стабилизации основной площадки земляного полотна на участках обращения вагонов с повышенными осевыми и погонными нагрузками, тяжеловесных поездов. ЦПИ 22/6. 1993г.

59. Асфальтовый подбалластный слой // Путь и путевое хозяйство, № 1 1998. С. 39-40

60. Нормы по земляному полотну. Инструкция Ril 836. Германия, Мюнхен, 2000.

61. Технологический, регламент диагностики и, режимных наблюдений объектов земляного полотна для постоянной эксплуатации. Департамент, пути и сооружений ОАО «РЖД». 2006г.

62. Технологические условия на работы по ремонту и планово-предупредительной выпровке пути. ЦПТ-53. Департамент пути и сооружений ОАО «РЖД». 2003г.

63. Карпущенко Н.И., Тарнопольский Г.И. Надежность железнодорожного пути. Новосибирск, НИИЖТ, 1989. 109с.

64. Яковлева Т.Г. Карпущенко Н.И. Клинов С.И. Железнодорожный путь. М.: Транспорт, 1999. С.257-259.

65. Виноградов В.В., Никонов A.M., Яковлева Т.Г. Расчеты и проектирование железнодорожного пути. М., 2003. С. 14-17.

66. Технические указания по шлифованию рельсов / ОАО «РЖД». М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. - 39с.

67. Каменский В.Б. Оптимизация жесткости пути на железобетонных шпалах. Путь и путевое хозяйство. 2007, №3. — с. 10-14.

68. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности. ЦПТ-52/14. утв. 16.06.00. М.: ПТКБ ЦП МПС. - 2000. - 40 с.

69. Лысюк B.C. Прочность пути и его вертикальная жесткость. Путь и путевое хозяйство. 2004, №5. с. 12-16.

70. Коншин Г.Г. Динамические напряжения в земляном полотне от воздействия подвижного состава. М.: МИИТ, 2004. - 154 с.

71. Коншин Г.Г. Нагрузки на земляное полотно. М.: МИИТ, 2007. -215 с.

72. Положение о применении (ABest к DS 836) к предписаниям для земляных сооружений (VE). Берлин, 1991. Lichtberger Bemhard. Track Compendium. - Hamburg: Eurailpress. - 2005. - 634 c.

73. Технические условия на смеси щебеночно-гравийно-песчаные для защитных слоев подбалластного основания железных дорог. Утв. 14.08.08. -М.: ОАО «РЖД».-2008.

74. Гасанов А.И. Подрельсовое основание для повышенных нагрузок // Труды пятой научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути» (Москва, 19-20 ноября 2008г.), 2008, с. 206-209.

75. Еремушкин А.А. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., тема: Методические основы выбора способов текущего содержания пути на участках высокой грузонапряженности, СПб., ВНИИЖТ, 2004. 134 с.

76. Яковлева Т.Г. Железнодорожный путь. М. Транспорт, 2001. с. 201212

77. Упругопластическое деформирование тела и основания земляного полотна при статических и вибродинамических нагрузках: монография Г.М. Стоянович. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. - 104 с.

78. Вопросы надежности пути и транспортных сооружений в суровых климатических условиях: Межвузовский сборник научных трудов / под ред. Г.М. Стояновича. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - 147 с.

79. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. ЦРБ-756 от 26.05.2000 г.

80. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации. ЦРБ-757 от 26.05.00 г.

81. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации. ЦД-790 от 16.10.2000 г.

82. Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ. ЦП № 485 от 28.07.97 г.

83. Правила по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений. ПОТ РО-32-ЦП-652-99.

84. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на железнодорожном транспорте. ЦТехО-11.