УДК 625.12;656.256

Омаров Амангельды Джумагалиевич – д.т.н., профессор,

ректор Казахского университета путей сообщения, Алматы

Нусупбеков Серик Имансерикович – к.э.н.

директор Алматинского политехнического колледжа (Алматы)

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ МЕЖРЕМОНТНЫХ ПЕРИОДОВ НА УЧАСТКАХ С ИНТЕНСИВНЫМ ЗАСОРЕНИЕМ БАЛЛАСТНОГО СЛОЯ СЫПУЧИМИ ГРУЗАМИ

Как известно, необходимость очистки щебня, а, следовательно, и ремонта пути по состоянию балластного слоя обусловливается его загрязнением, которое является причиной потери фильтрационной способности щебеночного слоя и общего расстройства пути.

Загрязнение щебня происходит в результате механического износа его зерен под воздействием подвижной нагрузки и шпалоподбивочных механизмов, а также попадания внешних засорителей.

Проведенными ранее исследованиями доказано, что износ щебня от воздействия проходящего по пути подвижного состава незначителен /1/. Это положение нашло подтверждение и при исследованиях /2/. Также доказано, что дробление щебня при работе современных шпалоподбивочных механизмов, основанных на вибрационном, вибрационно-ударном действии или вибрационном обжатии, также не приводит к такой степени загрязнения балластного слоя, чтобы его очистка потребовалась раньше, чем ремонт с целью обновления остальных элементов верхнего строения пути /2/.

Наиболее значительно загрязняется балластный слой внешними засорителями, что и вызывает необходимость в преждевременной его очистке.

Это обстоятельство подтвердилось при разрезах балластной призмы. При щебне фракции 25-50 мм предельное загрязнение щебня обнаружено только в шпальных ящиках. Непосредственно под шпалой осталась зона незагрязненного щебня, нижний же слой до 5-10 см от подушки загрязнен незначительно. При щебне фракции 40-70 мм во всех местах, где были сделаны разрезы, щебеночный слой был загрязнен по всему сечению балластной призмы, включая и подшпальную зону (причину попадания загрязнителя под подошву шпалы рассмотрим далее).

Показателем характера и степени загрязнения балластного слоя является также наличие выплесков. Проверка показала, что при щебне фракции 40-70 мм на многих участках имелись выплески на отдельных шпалах и группах шпал до 5 шт. подряд, чего не наблюдалось на участках со щебнем фракции 25-50 мм.

Путь по длине засоряется сыпучими грузами неодинаково. Проверка показала, что даже на перегонах, примыкающих к станциям формирования угольных маршрутов, на путь попадает большое количество угля лишь в тех местах, где поезда идут с неравномерной скоростью (рывками), с высокими скоростями или на тормозных участках, а на участках, где поезда идут более плавно и с небольшими скоростями, из вагонов высыпается угля меньше или он не высыпается совсем. Таким образом, даже на одном и том же километре часть пикетов оказывается сильно загрязненной, а остальные загрязнены незначительно. Следовательно, на величину загрязнения балластного слоя влияет не столько зерновой состав щебня, сколько план и профиль линии, а также плавность движения поездов.

Из сказанного следует, что загрязнение щебеночного слоя, потребность в его очистке и фактическая очистка на участках с интенсивным загрязнением внешними загрязнителями происходят независимо от зернового состава щебня.

Одной из главнейших задач балластного слоя является обеспечение необходимой устойчивости рельсошпальной решетки. Исследования показали, что щебень различного зернового состава по-разному выполняет эту функцию. Лучшим следует считать щебень такой фракции, при которой исправное состояние пути поддерживается при минимальных затратах труда, остаточные деформации накапливаются наиболее равномерно, без резких просадок и перекосов. Важно также, чтобы щебень был такой крупности, при которой можно выполнять точную выправку при подъемке пути на небольшую высоту.

Недостаточная устойчивость подшпального основания проявляется, во-первых, в наличии отрясенных шпал. Обследование показало, что меньшее количество отрясенных шпал имеется на участках, где путь уложен на щебень фракции 25-50 мм.

Наличие выплесков также характеризует недостаточную устойчивость пути. Известно, что если шпала будет плотно лежать даже на полностью загрязненном балласте, то выплеск не появится. Наличие выплеска свидетельствует о том, что у данных шпал имеется неустойчивая постель.

При подбивке таких участков после прохода небольшого количества, поездов путь снова дает осадку, появляются отрясенные шпалы, выплески, отступления по уровню, и, следовательно, после короткого периода эксплуатации возникает необходимость в повторной выправке. При частых подбивках на участках с интенсивным загрязнением балластного слоя сыпучими грузами засоритель в значительном количестве попадает в подшпальную зону, загрязняя полностью все сечение щебеночной призмы, а это приводит к появлению выплесков со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями.

Неравномерность (пилообразность) записи по уровню и величина амплитуды колебаний записи на лентах путеизмерителя отражают также наличие отрясенных шпал, выплесков и других неисправностей подшпального основания (при прочих равных условиях).

Поэтому балльная оценка - один из наиболее полных показателей состояния балластного слоя.

Средний ремонт пути предназначен для сплошной очистки щебеночной балластной призмы, замены дефектных шпал и элементов скреплений в объемах, предусмотренных Техническими условиями /3/.

Средний ремонт включает в себя сплошную очистку щебеночного балласта на глубину под шпалой не менее 25 см с добавлением нового балласта, или обновление загрязненного балласта других видов на глубину не менее 15 см под шпалой и сплошную выправку пути.

Критерии назначения работ по среднему ремонту приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Критерии выбора участков, подлежащих среднему ремонту пути

Класс пути	Основные критерии		Дополнительные критерии
	Загрязненность щебня, % по массе	Количество шпал с выплесками, %, более	Количество негодных, %, более
			деревянных шпал	скреплений
1	30 и более	3	10	12
2	30 и более	5	12	15
3	30	7	15	20
4	30	10	20	30
5	Не лимитируется. Средний ремонт назначается по усмотрению начальника дистанции пути по согласованию с начальником службы пути

Состояние балластного слоя принято оценивать засоренностью щебня, протяженностью пути и выплесками загрязненного балласта у шпал или количеством отступлений по показателям вагона-путеизмерителя. Наиболее просто и наглядно оценивать состояние балласта по доле протяженности пути с выплесками /4/:

(1)

где m(t_i) - протяженность пути с выплесками в метрах в момент времени или наработки t_i.

По результатам наблюдений строится упорядоченный ряд m(t_i) по мере возрастания t_i определяются частости F(t_i) и квантили нормального распределения U_Pi, а по ним указанным ранее способом - Т_СР и s_t, этого ряда наблюдений. По этим параметрам можно установить наработку для любой доли протяженности пути с выплесками. В Инструкции по текущему содержанию пути /5/ доля протяженности пути с грязевыми выплесками варьируется от 5 до 30 %, при этом скорости движения поездов ограничиваются от 140 до 25 км/ч.

ЛИТЕРАТУРА

1. Попов C.H. Балластные материалы на железных дорогах. // Труды ЦНИИ МПС. Вып. 4. Трансжелдориздат, 1961.

2. Расчёт и конструирование балластной призмы железнодорожного пути / Под ред. B.C. Варьезгина. - М.: Транспорт, 1970. - 190 с.

3. Карпущенко Н.И. Надёжность связей рельсов с основанием. - М.: Транспорт, 1986. - 150 с.

4. Управление техническими состояниями пути / Н.И. Карпущенко, В.А. Грищенко, Г.К. Щепотин- Новосибирск: СГУПС, 1995. - 2005 с.

5. Положение о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской Федерации / МПС РФ. Утв. 27.04.2001 г. - М., 2001. - 79 с.