ЗКТ_підручник. Українська державна академія залізничного транспорту м
 Скачать 16.49 Mb.
|
|
2.2. Улаштування колії та нормативні вимоги щодо її утримання Залізнична колія є достатньо складною інженерною спорудою, яка сприймає велике навантаження від поїздів. Вона призначена для забезпечення безперебійного пропуску усіх видів поїздів із встановленими швидкостями в погодно-кліматичних умовах, що змінюються. Стан колії в першу чергу впливає на безпеку руху, ефективність використання рухомого складу та інших технічних засобів і в цілому на прибутковість та конкурентоспроможність залізничного транспорту. До колійного господарства залізниць належать колії з прилеглими спорудами та пристроями, а також комплекс інфраструктури, до якого входять виробничі підрозділи, господарські підприємства, що забезпечують безперебійну роботу колії та планово-попереджувальні ремонти усіх технічних засобів. Колійне господарство є однією з важливих галузей залізничного транспорту, яка в значній мірі визначає перевізний процес. На нього припадає не менш 50% основних фондів та не менш 25% всіх робітників залізниць. В останній час Укрзалізниця наполегливо проводить роботу з підсилення несучої спроможності та надійності усіх елементів колії: реконструкція магістральних напрямків з їх електрифікацією, безстикова колія, нові конструкції стрілочних переводів, удосконалена система поточного утримання колії та ін. Залізнична колія складається з нижньої та верхньої будови. До нижньої будови колії (рис. 2.2) належать: земляне полотно, яке може бути виконане у вигляді насипу, виїмки, напіввиїмки, напівнасипу, а також штучні споруди (мости, тунелі, віадуки, колієпроводи, дамби та ін.) Важливим параметром земляного полотна є крутизна відкосу n l h : 1 = , (2.1) де h – висота відкосу, м l – закладання, тобто горизонтальна проекція лінії відкосу, м. Найбільше розповсюдження мають відкоси крутизною 1:1,5, які називаються полуторними. До верхньої будови залізничної колії (рис. 2.3) належать: баластний шар, рейки (рис. 2.4), шпали, рейкові бруси, протиугінні пристрої, стрілочні переводи та ін. Баласт, як правило, формується у вигляді баластної призми. Він сприймає тиск від шпал і рівномірно передає його на основну площадку земляного полотна. За новітніми нормативами Укрзалізниці на коліях усіх категорій баластна призма виконується з 22 щебеню. Рейки із шпалами, на яких вони закріплені, утворюють єдину конструкцію, що називається рейко-шпальною решіткою. Вона безпосередньо сприймає зусилля від коліс рухомого складу та передає його на баласт. Жорстке кріплення рейок на шпалах забезпечує незмінність взаємного положення рейкових ниток та втримання відстані між внутрішніми гранями головок рейок у заданих межах. На прямих ділянках розмір рейкової колії становить 8 4 1520 + − мм Рейкові скріплення призначені для з ’ єднання рейок між собою та зі шпалами а ) б ) Рис . 2.2. Нижня будова колії : а ) поперечний профіль насипу ; б ) поперечний профіль виїмки 23 Рис. 2.3. Верхня будова колії (розміри в метрах): 1 – рейки; 2 – шпали; 3 – проміжні рейкові кріплення; 4 – щебеневий баласт; 5 – піщана подушка Рис. 2.4. Будова та основні параметри залізничної рейки: 1 – головка рейки; 2 – шийка; 3 – підошва; Н – висота рейки; В – ширина підошви; b В , b Н – ширина головки зверху та знизу; h Г , h Ш , h П – висота головки, шийки та підошви; δ – товщина шийки Стрілочні переводи служать для переходу рухомого складу з однієї колії на іншу. Вони вважаються вельми відповідальним елементом колії з точки зору безпеки руху. Усі елементи залізничної колії працюють як єдина конструкція під навантаженням від поїздів та впливом атмосферних опадів, вітру, коливань температури. При цьому уся будова має бути міцною, стійкою, довговічною та одночасно економічною. 1 2 3 4 5 24 Категорія залізничної колії визначається у залежності від вантажонапруженості (див. 2.6) та встановлених швидкостей руху поїздів [16] (табл. 2.1). Таблиця 2.1 Категорії залізничних колій Встановлена швидкість пасажирських (вантажних) поїздів, км/год Вантажонапруженість, Q, млн ткм брутто/(км·рік) 81-120 (61-80) до 80 (до 60) Q > 80 Вища 1 40 < Q ≤ 80 1 2 25 < Q ≤ 40 2 3 10 < Q ≤ 25 3 4 Q ≤ 10 4 4 Категорія 4 додатково підрозділяється на 4А (при 5 10) та 4Б (при Q ≤ 5). На головних коліях усіх категорій використовуються дві конструкції колії: - безстикова колія із залізобетонними шпалами; - ланкова колія з залізобетонними та дерев’яними шпалами. Основною є безстикова колія, а основною перспективною – безстикова колія з подовженими рейковими плітями. Верхня будова колій залежить від її категорії та характеризується даними (табл. 2.2). Таблиця 2.2 Характеристики типів верхньої будови колії Характеристики верхньої будови колії рейко-шпальна решітка баласт Категорія колії конструкція рейкових ниток рейки скріплення і шпали епюра шпал, шт./км рід товща шару під шпалами, см 1 2 3 4 5 6 7 1 Безстикова, а також частково ланкова, окрім головних колій Р 65, нові, 1 групи, 1 класу Нові 1840 (для дерев. у кривих R≤1200 м – 2000 шт./км) Щебеневий 40 2 Те ж Те ж Те ж Те ж Те ж 35 3 Те ж Те ж Те ж, а також старопри- Старопридат- ні з новими Те ж 30 25 Характеристики верхньої будови колії рейко-шпальна решітка баласт Категорія колії конструкція рейкових ниток рейки скріплення і шпали епюра шпал, шт./км рід товща шару під шпалами, см 1 2 3 4 5 6 7 датні, 1 гр. 4А Те ж Р65, старо- придатні 2 гр., відре- монтовані в РЗП Нові та старопридат- ні Те ж Те ж 25 4Б Безстикова, а також ланкова Старопридат- ні Р65, 1,2 груп, або Р50, 1 групи, відремон- товані в РЗП Старо- придатні і нові 1600 (з дерев. шпалами у кривих R≤1200 м – 1840 шт./км) Те ж Те ж Характеристики верхньої будови колії вищої категорії встановлюються окремо нормативними документами Укрзалізниці. Для оцінення стану колії ПТЕ встановлені нормативи та допущення декількох параметрів: за шириною колії, за взаємним розташуванням колійних ниток, за положенням рейок за рівнем та у плані з урахуванням підукління рейок колії. Так, для ширини колії відстані між робочими гранями головок рейок ПТЕ встановлені такі норми: 1520 – на прямих та у кривих радіусом R ≥ 350 м; 1530 – у кривих радіусом 300 ≤ R ≤ 349 м; 1535 – у кривих радіусом R ≤ 299 м. Контроль стану рейкової колії виконується з метою своєчасного виявлення відхилень параметрів колії від встановлених норм для попередження виходу відхилень за межу допусків. Вимірювання параметрів рейкової колії проводиться систематично за затвердженим графіком. Крім того, всі контрольовані параметри колії щомісячно вимірюються вагоном – колієвимірювачем. Вимірювання декількох параметрів виконується за допомогою найбільш поширеного колієвимірювального засобу – контрольного шаблона (рис. 2.5). Якісне оцінення стану колії проводиться на основі підсумовування бальних оцінок різновидів несправностей в залежності від їх ступенів. Ступені несправностей (від І до V) та штрафні бали враховують умови руху поїздів при наявності відхилень від норм утримання колії. 26 Підсумовані штрафні бали, виставлені за всі відхилення на один кілометр колії, враховуються при загальній якісній оцінці станційної колії у відповідності до даних (табл. 2.3). Таблиця 2.3 Якісна оцінка стану колії Сума балів на 1 км колії Оцінка із непростроченим капітальним ремонтом із простроченим капітальним ремонтом, перекладеними рейками, Р43 та легше Відмінно Добре Задовільно Незадовільно 0-40 41-100 101-500 501 та більше 0-60 61-120 121-500 501 та більше 2.3. Система утримання та ремонту колії Для підтримання стану колії, згідно з установленими нормативами та вимогами до окремих елементів, передбачена система планово-запобіжних ремонтів та утримання колії. Установлені такі види ремонтів та робіт: модернізація колії та стрілочних переводів; капітальний ремонт із використанням старопридатних матеріалів верхньої будови колії (ВБК); середній ремонт колії; комплексно-оздоровчий ремонт колії; суцільна заміна рейок новими; суцільна заміна рейок старопридатними; суцільна заміна металевих частин стрілочних переводів новими; суцільна заміна металевих частин стрілочних переводів старопридатними; капітальний ремонт переїздів; поточне утримання колії. 27 Рис. 2.5. Контрольний шаблон типу ЦУП – 3Д: 1 – нерухомий упор; 2,3 – шаблони ординат; 4 – ручка; 5 – корпус рівня; 6 – рівень; 7 – рухомий упор; 8 – показник ширини колії; 9 – напрямна; 10 – корпус шаблона; 11 – ізоляційна бобишка; 12 – права частина корпусу; 13 – шкала рівня; 14 – шкала шаблона При модернізації колії та стрілочних переводів, яка призначається на коліях 1,2 і 3 категорії при Q> 15 млн ткм брутто/(км·рік)., та, як правило, передбачає переведення колії до більш високої категорії, виконуються роботи: заміна рейко-шпальної решітки (РШР) і стрілочних переводів, що лежать у головних коліях; заміна інвентарних рейок на безстикову колію; очищення баластного шару і планування баластної призми; заміна баласту з недостатньою несучою спроможністю; виправлення з поставленням колії на проектну відмітку в профілі; виправлення кривих у плані з відновленням проектних радіусів; приведення розмірів земляного полотна у відповідність до встановлених; зрізання обочин земляного полотна; ремонт водовідвідних і укріплювальних споруд; ремонт переїздів; поновлення колійних сигнальних знаків; колійних пристроїв рейкових кіл та ін. При капітальному ремонті з використанням старопридатних матеріалів, який призначається на коліях 3 категорії при Q≤15 млн ткм брутто/(км·рік). та 4 категорії, до переліку робіт з капітального ремонту додаються роботи з сортування та реновації старопридатних матеріалів ВБК, ремонту РШР із залізобетонними шпалами. При середньому ремонті колії, який призначений для оздоровлення баластної призми, виконуються роботи: суцільне очищення щебеневого баласту; заміна непридатних шпал, брусів і скріплень; зняття пучинних карток і підрейкових регулювальних прокладок; виправлення за проектом кругових та перехідних кривих; добивання костилів, змащення і закріплення клемних, закладних і стикових болтів; регулювання або розгін стикових зазорів; шліфування рейок; ремонт переїздів, водовідвідних і укріплювальних споруд; планування обочин; розчищення русел малих і середніх штучних споруд та ін. 28 При комплексно-оздоровчому ремонт, який призначається на головних і станційних коліях в проміжки між середніми та капітальними, виконуються: суцільне виправлення і рихтування колії з використанням машинних комплексів; очищення забрудненого щебеню в місцях виплесків; зняття пучинних карток і регулювальних прокладок; заміна дефектних рейок, непридатних шпал і перевідних брусів, скріплень, протиугонів; суцільне змащення і закріплення болтів; очищення водовідвідних споруд; при необхідності – ремонт пристроїв рейкових кіл та ін. Роботи з суцільної заміни рейок і металевих частин стрілочних переводів новими або старопридатними переслідують мету поновити або підсилити рейки та стрілочні переводи. При капітальному ремонті залізничних переїздів виконується заміна або перевлаштування насипу, ремонт підходів, водовідводів, шлагбаумів, переїзних постів і обладнання світлофорної, звукової та загороджувальної сигналізації. Проводиться цей ремонт у комплексі з одним із видів ремонту колії або окремо. Поточне утримання колії, яке призначене для нагляду за станом колії та забезпечення її стану у межах встановлених норм і допусків, виконується безперервно протягом року на всій довжині колії. Основним принципом при цьому є запобігання появі несправностей, а також усунення їх на початковій стадії з одночасною ліквідацією причин, що викликали несправності. Періодичність ремонтів, згідно з “Положенням про проведення планово-запобіжних ремонтно-колійних робіт на залізницях України” [16], встановлюється у мільйонах тонн брутто пропущеного тоннажу або у роках, в залежності від категорії колії, якості рейок, конструкції колії (безстикова або ланкова) з урахуванням критеріїв, яки характеризують фактичний стан колії. У проміжках між модернізаціями колії або капітальними ремонтами проводяться 1-2 середніх та 2-4 комплексно- оздоровчих ремонтів колії. Наприклад, для колії 3 категорії з вантажонапруженістю більше 15 млн т км брутто/км/р. на рейках без термозміцнення ланкової конструкції ремонтний цикл може виглядати так, як показано на рис. 2.6. 29 КОР 1 КОР2 Рис. 2.6. Ремонтний цикл утримання колії: М – модернізація колії; КР – капітальний ремонт; С – середній ремонт; КОР – комплексно- оздоровчий ремонт 2.4. Дистанції колії та технологія їх роботи Загальна довжина колій, яку обслуговує дистанція колії (ПЧ), вимірюється приведеною довжиною, складовими якої є довжина перегінних, головних та станційних колій, а також кількістю стрілочних переводів. Головна задача ПЧ – це поточне утримання колій, при якому безперервно зберігають колію та споруди у справному стані, що забезпечує пропуск поїздів з встановленим навантаженням та швидкостями, при цьому забезпечуються тривалі строки служби усіх елементів колії. Найбільш тісно дистанція колії пов’язана з колійною машинною станцією (КМС), яка виконує капітальний ремонт, модернізацію, а при незначному завантаженні – середній та комплексно-оздоровчий, з використанням важких колійних машин. В процесі експлуатації елементи верхньої будови колії зношуються, відновлення їх проводять колійні дорожні майстерні. Трудомісткість поточного збереження колії залежить від стабільності земляного полотна, навантаження на вісі рухомого складу, плану та профілю лінії, швидкості руху, режиму ведення поїздів, характеру та інтенсивності впливу на колії рухомого складу, від погодно-кліматичних, інженерних та геологічних умов. М С М КР КР Пропущений тоннаж не більше 125 250 375 500 млн т брутто, Термін експлуатації 0 5 10 15 20 0 років, не більше 30 Дистанції колії виконують планово-попереджувальні роботи згідно з робочими технологічними процесами з урахуванням технологічного стану колії на підставі “Правил та технології виконання основних робіт”. При комплексно-оздоровчому ремонті колії виконуються роботи: виправлення колії з підбиттям шпал електрошпалопідбійкою, рихтування колії, розгін зазорів, розрядження температурних напружень у безстиковій колії. Усі ці роботи виконуються без закриття перегону з виданням попередження локомотивним бригадам та огородженням місця робіт (див. п. 2.5). Виправлення колії проводиться у поздовжньому профілі та у плані. При підйомному ремонті та поточному збереженні колії виправлення проводяться з усуненням несправностей: відхилення у взаємному розташуванні рейкових ниток по рівню, видимих у поздовжньому напрямку просадок рейкових ниток по рівню або поздовжніх просадок. Виправлення колій є найбільш трудомісткою роботою поточного утримання колії. Способи виправлення колії: ущільнення баласту під шпалами важкими колійними машинами, електрошпалопідбійками, підсипання баласту під нижню постіль шпал, підстилання прокладок між підошвою рейки та прокладкою при клемному скріпленні, між прокладкою та шпалою при костильному скріпленні та замерзлому баласті – достатньо різноманітні. Найчастіше виправлення колії провадять у поздовжньому профілі шляхом підйому рейко-шпальної решітки домкратами з послідовним ущільненням баласту під шпалами. Положення рейкових ниток по рівню вимірюють колійним шаблоном. Глибину та межу просадок знаходять візуванням колії оптичним приладом. До виправлення звіряють стан зазорів у стиках. При наявності двох або більше злитих зазорів поруч при рейках довжиною 25 м провадити роботи з виправлення заборонено, щоб уникнути викидання колії. Технологія виправлення колії з підбиттям шпал електрошпалопідбійкою (ЕШП) така: добивають костилі з вивішенням шпал для усунення просвітів. При клемному скріпленні підтягують ослаблені клемні та закладні болти. Картки, які були укладені раніше, усувають. Відривають баласт із шпальних ящиків, піднімають колію домкратами, підбивають колію ЕШП. Використовують 8 або 4 ЕШП. При чотирьох ЕШП монтери колії спочатку підбивають кінці шпал протягом усього ланцюга або просідання, а потім у зворотному напрямі підбивають шпали у середині колії. При восьми ЕШП виключають зайві проходи, робота монтерів колії більш продуктивна. Після підбиття рихтують колію, засипають шпальні ящики баластом, трамбують баласт та оправляють баластну призму. 31 Місце робіт при виправленні з підійманням колії до 2 см огороджують знаком “С”, і поїзди прямують без зниження швидкості. Якщо підіймають колію від 2 до 6 см, місце робіт огороджують сигналом зменшення швидкості. При поточному збереженні колії з роздільним скріпленням (окрім залізобетонних шпал) набуло поширення виправлення регулюючими прокладками. Рихтування колії – це переміщення рейко-шпальної решітки у поперечному напрямку для виправлення положення колії у плані. Рихтування колії провадять важільними приладами: ломом або гідравлічним домкратом, який є більш ефективним. Рихтування здійснює бригада із 3-8 людей. Послідовність робіт така. Місце робіт огороджують знаком “С”, розпушують або відривають баласт на кінцях шпал у напрямі здвижки, готують місця у шпальних ящиках для встановлення приладів. Потім у відриті заглиблення встановлюють гідравлічні домкрати або заводять під рейки важільні прилади, зсувають колію, один монтер засипає порожнини та трамбує баласт по кінцях шпал. Після рихтування перешивають колію. Зазори вимірюють мірним клином. Розігнання зазорів провадять гідравлічними приладами. З одного встановлення переміщують 3-5 рейок. У колії можуть виникати значні поздовжні зусилля, тому у безстиковій колії розряджають температурні напруги. Мета розрядження – розподілити нормальні напруги по всій довжині рейкової пліті, щоб колія була стійкою та цілою. Роботу виконують у “вікна” зі значним зниженням швидкості руху поїздів до 15-20 км на годину. При поточному утриманні колії широко застосовуються різноманітні колійні механізовані інструменти, які використовуються, коли неможливо або недоцільно з економічних міркувань залучати високопродуктивні колійні машини. Класифікація колійних інструментів та механізмів наведена на рис. 2.7. Найбільш розповсюдженими є такі електричні інструменти: шпалопідбійки (рис. 2.8, а), рейкорізні, рейкосверлільні та рейкошліфувальні станки, гайко- та шуруповерти (рис. 2.8, б), електродрилі та ін. Їм властиві такі переваги, як економічність, надійність, високі екологічні показники. До недоліків відносяться збільшена маса у порівнянні з пневматичними, а також необхідність забезпечення заходів з захисту працюючого персоналу від ураження електричним струмом. Перевагами гідравлічних інструментів є те, що вони дозволяють при невеликій масі та компактності, плавності ходу робочого органу розвивати зусиллям одного працівника значні робочі навантаження (до 250 кН). До них відносяться гідравлічні домкрати для вивішування рейко-шпальної решітки, рихтувальники для поперечного зсуву колії у плані (рис. 2.8, в), розгінники рейкових зазорів та ін. |