Бесстыковой путь и особенности его конструкции (стр. 2 из 5)

Рис. 9. Общая протяженность рельсовых плетей длиной до блок-участка и перегона на железных дорогах России

В массовом масштабе к этим работам приступили в 2000 г. Они пока не смогли существенно повлиять на среднюю по сети дорог длину плетей, которая на 1 января 2000 г. составила 570 м. Большое влияние на величину этого показателя оказывает существовавшая ранее практика укладки рельсовых плетей длиной 400, 600м, а также наличие большого числа плетей, как правило, на станционных путях между стрелочными переводами длиной менее 250 м, число которых на 1января 2000г. составляло почти 9 % общего числа рельсовых плетей, имеющихся на сети.

Применение до последнего времени на железных дорогах России в основном относительно коротких (800 м и менее) рельсовых плетей обусловлено рядом объективных причин, основными из которых являются:

технология среднего ремонта пути с очисткой щебня машинами типа ЩОМ с подъемкой рельсо-шпальной решетки, требующая разрезки длинных плетей на короткие и проведения разрядки напряжений в них;

отсутствие эффективного оборудования и технологий обеспечения одинаковой температуры закрепления длинных плетей по всей длине.

По мере оснащения сети машинами для глубокой очистки щебня, не создающими в процессе работы дополнительных напряжений в рельсовых плетях, распространения гидравлических устройств для введения плетей бесстыкового пути в оптимальную температуру и разработки соответствующих технологий ограничения в сварке плетей длиной до блок-участка были сняты. Эта практика является обязательной при укладке плетей, в том числе из старогодных рельсов.

Дальнейшему увеличению длины плетей до длины перегона способствуют начавшийся рост протяженности участков с рельсовыми цепями тональной частоты, а также разработка и широкое внедрение высокопрочных изолирующих стыков с сопротивлением сдвигу не менее 2,5 МН.

Основными на бесстыковом пути являются термически упрочненные рельсы типа Р65. Однако имеются и участки с рельсами Р75 и Р50 (таблица), которые в перспективе будут заменены на рельсы Р65.

Протяженность бесстыкового пути на главных путях железных дорог России
Год	Длина бесстыкового пути, км, с рельсами типа
	Р75	Р65	Р50
1997	173,9	34 830,2	399,9
2000	269,9	39 078,2	310,1

Наметились и качественные изменения в изготовлении рельсов для бесстыкового пути. В частности, начат выпуск рельсов Р65 повышенной прямолинейности, которые в первую очередь будут укладываться на участках пассажирского движения с повышенными скоростями, увеличивается выпуск рельсов Р65 повышенной морозостойкости, предназначенных для регионов Сибири и Дальнего Востока.

В целях повышения качества обработки сварных стыков применяется автоматическая правка и шлифование зоны стыка с обеспечением первоначальной неровности не более 0,3 мм на базе 1,5м. Для выравнивания твердости объемнозакаленных рельсов, снижающейся в зоне стыка после сварки, эта зона обрабатывается токами высокой частоты с охлаждением водовоздушной смесью под давлением с обеспечением так называемой нормализации зоны сварного стыка.

Основными на бесстыковом пути до последнего времени являлись раздельные скрепления типа КБ-65. Эти скрепления достаточно надежны, но металлоемки, многодетальны, требуют частого (как правило, после пропуска 25- 30 млн. т поездной нагрузки) подтягивания клеммных и закладных болтов. Решение этой проблемы видится в создании и внедрении пружинных скреплений. В настоящее время испытываются бесподкладочные пружинные скрепления ЖБР-65 с увеличением в 2001 г. полигона их укладки до 500- 600км, прорабатываются и другие варианты.

В качестве подрельсового основания на железных дорогах России применяются железобетонные шпалы. В связи с резким увеличением полигона бесстыкового пути планируется в ближайшие годы довести ежегодный выпуск железобетонных шпал не менее чем до 8 млн.- 8,5 млн. шт. С этой целью запланированы перепрофилирование заводов железобетонных изделий на изготовление шпал, а на существующих заводах- установка дополнительных технологических линий.

Основным видом балластного материала на бесстыковом пути является щебень твердых пород с фракциями размером 25- 60 мм. Ведется целенаправленная работа по замене на линиях первого, второго и третьего класса щебеночного балласта из камня мягких пород и асбестового на щебень твердых пород. В ближайшей перспективе должна быть решена одна из важнейших задач- организован выпуск щебня с минимальной засоренностью при изготовлении и с фракциями кубовидной формы.

Расширению полигона укладки, повышению эффективности работы бесстыкового пути способствуют издание новой редакции "Технических указаний по устройству, содержанию и ремонту бесстыкового пути", разработанной в 2000 г., и внедрение новых машин, механизмов для его содержания и ремонта.

К настоящему времени отечественной промышленностью освоен выпуск практически полного набора путевой техники, необходимой для формирования машинных комплексов для содержания и ремонта бесстыкового пути. Наиболее сложную технику, соответствующую уровню лучших мировых образцов, изготавливают заводы объединения "Ремпутьмаш" в кооперации с передовыми зарубежными фирмами. Совместными усилиями освоено изготовление высокопроизводительных выправочно-подбивочных машин непрерывно-циклического действия Duomatic-09-32, поездов для профильного шлифования рельсов, машин для глубокой очистки щебня, динамических стабилизаторов пути и др.

Бесстыковой путь - прогрессивная конструкция, в технико-экономическом отношении весьма выгодная для железнодорожного транспорта. Однако он требует не только повышенной культуры содержания, непрерывного совершенствования, но и тщательного контроля. Поэтому контролю на участках бесстыкового пути уделяется особое внимание.

Активное внедрение бесстыкового пути отнюдь не свидетельствует, что решены все связанные с ним проблемы. И это естественно. Звеньевой путь эксплуатируется уже почти 150 лет, однако до сих пор железные дороги многих стран мира продолжают его совершенствовать. Дальнейшего совершенствования конструкций, норм укладки, технических средств для обслуживания и ремонта требует и бесстыковой путь. При этом следует учитывать, что почти 40 % протяженности главных путей имеет грузонапряженность 10 млн. ткм брутто/км в год и менее, около 15 % приходится на кривые радиусом 650 м и менее. Имеются участки с годовыми перепадами температуры рельсов 110- 120°C и суточными до 55- 60°C, перевальные участки со сложным профилем, кривыми особо малого радиуса.

В указанных обстоятельствах требуются не только новые варианты конструкции бесстыкового пути, адаптированные к сложным климатическим и эксплуатационным условиям, но и соответствующая нормативная и технологическая база.

Варианты конструкции бесстыкового пути должны в наилучшей степени, с учетом минимизации совокупных затрат на обустройство и содержание соответствовать разным условиям эксплуатации. Ключевая роль здесь принадлежит скреплениям.

На участках с малой грузонапряженностью должны применяться старогодные, но обязательно отремонтированные рельсы, старогодные железобетонные шпалы и отдельные металлические элементы скреплений. Упругие элементы скреплений должны заменяться новыми. При этом эластичные прокладки следует изготавливать из стойких к старению резиновых смесей, чтобы обеспечивать сохранение нормативных упругих свойств в течение 25- 30 лет.

Основными требованиями для участков с кривыми малого радиуса являются повышенные параметры поперечной устойчивости бесстыкового пути, снижение интенсивности бокового износа рельсов и уширения колеи.

Основным направлением в решении этих проблем являются разработка и внедрение:

- шпал улучшенной конструкции с повышенным сопротивлением перемещению поперек пути;

- скреплений, обеспечивающих, с одной стороны, жесткий упор подошвы рельса в поперечном направлении и, с другой стороны, дающих возможность головке рельсов упруго отклоняться для распределения давления на большее число шпал, а также снижающих уровень контактного давления гребня колеса на головку рельса;

- рельсов с высокой твердостью металла головки, а также, возможно, со специальной ее конфигурацией в зоне контакта с колесом, периодически восстанавливаемой профильным шлифованием.

На участках с экстремальными амплитудами перепада температур должна обеспечиваться повышенная устойчивость рельсо-шпальной решетки в поперечном направлении за счет конструкции шпалы и, по всей видимости, увеличения числа шпал. Скрепления должны обеспечивать повышенное сопротивление смещению рельса относительно шпал. При этом особые требования предъявляются к прокладкам, которые в условиях продолжительного нахождения балластной призмы и земляного полотна в смерзшемся и практически несжимаемом состоянии должны обеспечивать требуемый уровень упругости пути и снижение контактных напряжений при взаимодействии пути и подвижного состава.

Рельсы для этих условий должны обладать высокой надежностью при низких температурах. Требования к прямолинейности сварных стыков, а также величинам неровностей на поверхности катания головки рельсов и, соответственно, к периодичности шлифования должны быть повышенными.