Конструктивно-технологические и организационные мероприятия повышения стабильности геометрии рельсовой колеи на стрелочных переводах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.06, кандидат наук Егоров, Маркел Александрович

• Егоров, Маркел Александрович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Егоров, Маркел Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности конструкции стрелочных переводов

1.2 Анализ существующего порядка и методов оценки геометрии рельсовой колеи (ГРК) и других нормируемых параметров на СП

1.3 Обзор факторов, влияющих на расстройство ГРК и неисправности СП

1.3.2 Отступления в горизонтальной плоскости

1.3.2 Отступления в вертикальной плоскости

1.3.3 Износы металлических частей СП

1.4 Анализ отечественного и зарубежного опыта усиления и модернизации СП

1.4.1 СП для скоростного и высокоскоростного движения

1.4.2 СП для обращения поездов увеличенной массы и длины

1.4.3 СП с уменьшенными затратами на содержание пути

1.4.4 Повышение долговечности и износостойкости элементов СП

1.4.5 Лубрикация рельсов на СП

1.5 Анализ решений по повышению стабильности ГРК в вертикальной плоскости

1.5.1 Балластный слой

1.5.2 Подрельсовое основание

1.5.3 Промежуточные скрепления

1.5.4 Сварка и шлифовка рельсовых элементов на СП

1.5.5 Безбалластное основание

1.5.6 Нижнее строение пути

1.6 Цель и постановка задач исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИЧИН С ОЦЕНКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ РАЗВИТИЯ ОТСТУПЛЕНИЙ ГРК И ДРУГИХ НЕИСПРАВНОСТЕЙ НА СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДАХ

2.1 Исследование слабых мест на СП в горизонтальной плоскости

2.2 Интенсивность уширения колеи в слабых местах и износ металлических частей СП

2.3 Влияние состояния скреплений и износа элементов СП на уширение колеи в слабых местах

2.4 Дифференцированная по длине пути оценка его состояния в вертикальной плоскости

2.5 Выводы по 2 главе

3. ДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА С ПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ

3.1 Методика исследования

3.2 Результаты экспериментальных исследований поперечной жесткости рельсовых нитей по длине СП

3.3 Моделирование взаимодействия грузового локомотива ВЛ10 с одиночной неровностью на поверхности катания колеса при различной упругости и характера неровности на поверхности катания рельса

3.4 Расчет интенсивности развития вертикальных просадок в зависимости от первоначальной неровности и деформативности подшпального основания

3.5 Динамическое моделирование взаимодействия грузового локомотива со СП в горизонтальной плоскости

3.6 Выводы по 3 главе

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ГРК НА СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДАХ

4.1 Увеличение несущей способности и жесткости подбалластного основания

4.2 Сварка рельсовых стыков и шлифовка

4.3 Снижение модуля упругости подстрелочного основания в целом

и его выравнивание по длине перевода

4.4 Постановка пути в проектное положение в высокоточной координатной системе (ВКС)

4.5 Промежуточные рельсовые скрепления

4.6 Выводы по 4 главе

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

РЕКОМЕНДУЕМЫХ РЕШЕНИЙ

5.1 Нормативный срок службы СП

5.2 Капитальный ремонт СП

5.2.1 СП со скреплением КБ

5.2.2 СП со скреплением Уо8б1оЬ

5.2.3 СП со сваренными рельсовыми стыками

5.2.3 Стрелочный перевод со сваренными рельсовыми стыками и подстрелочными прокладками

5.3 Планово-предупредительный ремонт стрелочных переводов

5.4 Обобщенные затраты на ремонт СП

5.5 Анализ затрат на текущее содержание по данным ЕК АСУ И

5.6 Расчет затрат на текущее содержание без лубрикации рельсов

5.6.1 Затраты на смену металлических частей СП

5.6.2 Регулировка ширины колеи

5.6.4 Смазка и закрепление болтов

5.6.4 Одиночная замена нашпальных прокладок ЦП 328

5.6.5 Выправка СП

5.6.6 Сварка рельсовых стыков в процессе эксплуатации

5.6.7 Подтягивание и смазка стыковых болтов

5.6.8 Наплавка рельсовых концов

5.6.9 Смена подрельсовых прокладок

5.6.10 Вырезка выплесков

5.6.11 Приварка рельсовых соединителей и регулировка стыковых зазоров

5.6.12 Суммарные затраты на текущее содержание за жизненный цикл

5.7 Расчет затрат на текущее содержание при лубрикации рельсов

5.8 Суммарные затраты на содержание СП за жизненный цикл

5.9 Оценка экономической эффективности инвестиций

5.10 Выводы по 5 главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Конструктивно-технологические и организационные мероприятия повышения стабильности геометрии рельсовой колеи на стрелочных переводах»

ВВЕДЕНИЕ

Современные условия работы железнодорожного пути (ЖДП) характеризуются постоянной интенсификацией внешних воздействий с одной стороны и необходимостью сокращения издержек с другой. Это предполагает увеличение веса поезда и повышение скоростей движения, которые вызывают дополнительные затраты на обеспечение работоспособности конструкций пути и их обслуживание. Это в полной мере относится и к стрелочным переводам (СП), которые должны обеспечивать перевозочный процесс в различных условиях эксплуатации.

СП являются наиболее дорогостоящими компонентами железнодорожного пути (далее - ЖДП) в части как капитальных затрат, так и текущего содержания. Удельные капитальные затраты на 1 м пути в пределах СП приблизительно в 4 раза превышают соответствующие затраты на обычном двухниточном пути, а в части текущего содержания - в 10 и более раз. Поэтому важно контролировать затраты на текущее содержание и внедрять в повсеместную практику комплексы инновационных технических решений, которые будут обеспечивать увеличение межремонтных периодов и минимизацию затрат в течение жизненного цикла.

Ключевым показателем безопасной и безотказной работы путевого хозяйства является обеспечение нормативного положения рельсовых нитей в плане и профиле. Опыт эксплуатации ЖДП свидетельствует, что состояние геометрии рельсовой колеи (ГРК) на СП, как правило, существенно хуже, чем на обычном пути. Поэтому в целях повышения рентабельности путевого хозяйства с одновременным обеспечением безопасности движения поездов решение задач по повышению стабильности ГРК СП на протяжении всего межремонтного цикла в различных условиях эксплуатации является несомненно актуальным.

Целью работы является обоснование конструктивно-технологических и организационных мероприятий по повышению стабильности ГРК на СП в зависимости от условий эксплуатации, для достижения которой необходимо решить следующие задачи:

- проведение анализа основных причин, влияющих на интенсивность накопления остаточных деформаций в вертикальной и горизонтальной плоскости, в т.ч. на темпы износов металлических частей СП;

- выполнение эксплуатационных исследований по оценке интенсивности расстройства ГРК, элементов скреплений на СП;

- компьютерное моделирование динамического взаимодействия подвижного состава и СП с количественными оценками влияния различных параметров СП на уровень динамических сил и интенсивность расстройства ГРК;

- выполнение расчетов стоимости жизненного (СЖЦ) цикла СП в различных условиях эксплуатации, как критерия обоснования того или иного решения.

Научная новизна работы.

1. Получены эмпирические зависимости интенсивности расстройства ГРК и износов металлических частей СП в зависимости от пропущенного тоннажа и интенсивности движения на боковое направление, позволяющие анализировать и определять эффективность различных конструктивных решений на участках с высокой грузонапряженностью.

2. Впервые выполнен анализ СКО просадок на СП, а также других участках пути, характеризующихся принципиальными особенностями взаимодействия с подвижным составом: уравнительные пролеты, подходы к мостам в сравнении со средними частями плетей бесстыкового пути. Учитывая, что СКО просадок является наиболее объективным показателем уровня расстройства ГРК в вертикальной плоскости, получена количественная оценка стабильности ГРК в вертикальной плоскости на этих участках.

3. В результате моделирования динамического взаимодействия СП с подвижным составом определены количественные параметры влияния модуля упругости подрельсового основания, величин неровностей на поверхности катания, лубрикации, поперечной жесткости на напряженно-деформированное состояние СП.

Теоретическая и практическая значимость.

1. Полученные по результатам динамического моделирования количественные оценки влияния параметров СП на уровень силового взаимодействия и, соответственно, на объемы затрат на текущее содержание СП позволяют обоснованно реализовывать мероприятия по оптимизации рассмотренных параметров и снижению затрат.

2. Полученные эмпирическим путем и методами моделирования интенсивность расстройства ГРК и износов металлических частей в зависимости от пропущенного тоннажа и интенсивности движения на ответвление с различными вариантами технических решений позволяют оптимизировать периодичность промеров, тем самым снизив трудозатраты, формализм и повысить качество контроля.

3. Количественные оценки состояния СП и характерных участков бесстыкового пути в сочетании с анализом и СЖЦ могут быть применены при принятии решений по адресному усилению слабых мест железнодорожного пути как на участках обращения поездов с повышенной массой и длиной, так и на высокоскоростных линиях, дифференцированных подходах при определении конструкции СП в зависимости от условий эксплуатации.

4. Разработана методика СЖЦ СП для практических расчетов.

Методология и методы исследования. При выполнении диссертационной

работы использованы методы планирования экспериментов, статистической обработки значительного объема первичной информации, полученной прямыми измерениями. Выполнен статистический анализ файлов контрольных проходов вагонов путеизмерителей с помощью программного комплекса (ПК) «StabWay». Проведено компьютерное моделирование динамического взаимодействия подвижного состава и СП с использованием ПК «Универсальный механизм» и ПК «Шпала 25 сечений».

Положения, выносимые на защиту.

1. Количественная оценка интенсивности расстройства ГРК и износов металлических частей СП в зависимости от пропущенного тоннажа и

интенсивности движения на боковое направление при скреплениях типа КБ и Vossloh с оценкой долей влияния износов рельса и элементов скреплений на уширение колеи. Периодичность промеров СП в зависимости от условий эксплуатации.

2. Дифференцированный анализ СКО и ППСКО просадок на различных участках пути, характеризующихся принципиальными особенностями взаимодействия с подвижным составом. Количественная оценка интенсивности расстройства ГРК на этих участках.

3. Количественные параметры влияния модуля упругости подрельсового основания, величин неровностей на поверхности катания, лубрикации, поперечной жесткости на напряженно-деформированное состояние СП;

4. Результаты определения интенсивности накопления остаточных деформаций подшпального основания при различных упруго-деформативных характеристиках СП, неровностей на поверхности катания сварных рельсовых стыков;

5. Результаты расчета СЖЦ с различными вариантами совершенствования конструкции и обоснование эффективных сфер их применения в различных условиях эксплуатации.

Степень достоверности результатов проведенных исследований.

Достоверность результатов и научных положений обосновывается большим объемом экспериментально-инструментальных исследований и статистического анализа, корректным выбором методик, подтверждена результатами эксплуатационных наблюдений предложенных конструктивно-технологических и организационных решений на участках Московской, Октябрьской, Горьковской, Приволжской, Северной дирекций инфраструктуры (ДИ).

Апробация результатов. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Путь и путевое хозяйство» (2013-2016 гг.) МИИТа; на II международной научно-технической конференции «Инновационные технологии в развитии строительства, машин и механизмов для строительства и коммунального хозяйства, текущего содержания и ремонта

железнодорожного пути» в 2014 г. в г. Смоленск.; на III Международной научно-практической конференции «Путь XXI века», посвященной 205-летию создания Института Корпуса инженеров путей сообщения в 2015 г.; на заседании секции «Путевое хозяйство» Научно-технического совета ОАО «РЖД» по вопросу «Модернизация и совершенствование стрелочных переводов с учетом развития тяжеловесного и высокоскоростного движения» в 2016 г.; на XIII научно-технической конференции «Современные проблемы

проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути», посвященной памяти профессора Г.М. Шахунянца в 2016 г.; на заседании Научно-технического совета ОАО «РЖД» по вопросу «О сферах применения стрелочных переводов» в 2017 г.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников. Объем диссертации - 177 страниц машинописного текста, включая 70 рисунков, 56 таблиц и пять приложений на 73 страницах.

Глава 1. АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Особенности конструкции стрелочных переводов

Отличительными особенностями СП по отношению к пути на перегонах являются:

- наличие разрывов рельсовой колеи в местах: примыкания остряков к рамным рельсам, пересечения внешней и внутренней нити, т. е. в крестовине;

- наличие вертикальных неровностей в зонах перекатывания колес: с рамного рельса на остряк или с остряка на рамный рельс, с усовика на сердечник или с сердечника на усовик;

- наличие углов удара в горизонтальной плоскости в остряк, усовики и контррельсы;

- переменная жесткость рельсовых нитей, вызываемая особенностями конструкций стрелки, крестовины и соединительных путей;

- неравноупругость подрельсового основания из-за изменяющейся длины брусьев;

- наличие кривой в соединительных путях, как правило, малого радиуса (200-300 м);

- отсутствие возвышения наружных рельс в переводных кривых;

- резкие отводы уширения рельсовой колеи;

- отсутствие подуклонки рельсовых нитей;

- сложность конструкции перевода в целом.

Указанные особенности вызывают дополнительные динамические воздействия на элементы СП, вертикальные и горизонтальные ускорения, ограничивают скорости движения поездов и, таким образом, создают более тяжелые условия работы СП, чем обычного пути на перегоне [18; 21; 101; 159].

Весьма значимым следствием взаимодействия подвижного состава и пути в пределах СП является возникновение ударно-импульсных горизонтальных сил, вызываемых резкими изменениями направления движения колес в плане при

ударах в направляющие элементы. Подобный характер взаимодействия имеет место в момент удара колес в остряк при входе в переводную кривую, при движении в пределах крестовины в усовики и в контррельсы. Тяжелые условия эксплуатации СП вынуждают систематически контролировать геометрию рельсовой колеи путеизмерительными средствами и проведением ежемесячных комиссионных осмотров.

1.2 Анализ существующего порядка и методов оценки ГРК и других нормируемых параметров на СП

В настоящее время на сети российских железных дорог (РЖД) оценка состояния ГРК определяется на основании измерений отступлений от номинальных значений (норм устройства пути). Согласно «Инструкции по оценке состояния рельсовой колеи путеизмерительными средствами и мерам по обеспечению безопасности движения» (ЦП-515) [1; 3] состояние отрезка пути оценивается по количеству и степени обнаруженных на нём отступлений. В зависимости от количества отступлений 2-ой, 3-ей и 4-ой степеней километр характеризуется оценкой с четырьмя градациями: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «неудовлетворительно». Методы оценки состояния пути и прогноза развития отступлений подразделяются по следующим направлениям:

- анализ амплитуд отклонений;

- анализ с использованием среднеквадратических отклонений (СКО), включая скользящее СКО;

- спектральный анализ;

- корреляционный анализ;

- использование математических моделей.

Для получения данных о геометрических параметрах СП используют следующие средства:

1) Для выявления отступлений ГРК, ее оценки и планирования работ текущего содержания пути используются путеизмерительные вагоны последнего поколения типа КВЛ-П с бортовой автоматизированной системой (БАС).

Отличительной особенностью оценки ГРК СП является то, что при проходе путеизмерителя по крестовинам с неподвижным сердечником ширина колеи на длине контррельса (на перекрестных стрелочных переводах и глухих пересечениях - на всей длине стрелочного перевода) не измеряется и не оценивается в связи с конструктивными особенностями путеизмерителей (отметим, что на СП с подвижным сердечником ширина колеи оценивается по всей длине, кроме места примыкания подвижного сердечника к усовику крестовины). Ширина колеи в этих местах проверяется вручную.

Состояние в плане по всей длине СП с крестовинами с неподвижным сердечником путеизмерителем также не оценивается, так как запись стрел искажается по причине отжатия измерительных роликов от рельсов при проходе по крестовинам. При этом очевидно, что отступление в плане приводит к неравномерному боковому износу рельсов в зоне этих отступлений и интенсификации виляющего движения экипажа. В результате здесь развиваются отступления по уширению колеи, повышается динамическое воздействие в горизонтальной плоскости.

Оценка отступлений по уровню и просадкам на СП оценивается аналогично примыкающим путям.

2) Для точечного измерения ширины колеи и положения рельсовых нитей по уровню служат путевые шаблоны. Также шаблонами измеряют: расстояние между рабочими гранями контррельса и усовика и рабочими гранями контррельса и сердечника крестовины; значения ординат переводных кривых.

Наиболее распространены в настоящее время шаблоны моделей ЦУП-1, ЦУП-3, 08809. Точность их измерения составляет 1 мм. Получают ограниченное распространение электронные шаблоны с автоматической записью измеряемых параметров ГРК.

3) Непрерывная проверка состояния пути без поездной нагрузки по шаблону и уровню осуществляется съемными тележками, которые перемещаются по пути вручную со скоростью до 5 км/ч. Тележка последнего поколения ПТ-7МК выявляет следующие отступления по шаблону и уровню: уширения и сужения

колеи, перекосы и плавные отклонения по уровню, уклоны отводов возвышения наружного рельса и отводов ширины колеи.

Данные о положении ширины колеи и по уровню фиксируются в электронном блоке с возможностью перевода информации в виде двух графиков на бумажную ленту. Электронный блок позволяет производить полуавтоматическую регистрацию и хранение в памяти отступлений в содержании пути и обеспечивает считывание зарегистрированных пользователей в персональный компьютер для дальнейшей их обработки.

4) Согласно «Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути» от 29 декабря 2012 г. №2791р [4] существует ряд других контролируемых параметров СП. Прежде всего, к ним относятся:

- нормы устройства ширины желобов в крестовинах;

- шаг остряка (расстояние между рабочей гранью головки рамного рельса и нерабочей грани остряка);

- расстояние между рамным рельсом и отведенным остряком;

- шаг подвижных сердечников острых крестовин с непрерывной поверхностью катания;

- взаимное положение остряков и рамных рельсов;

- прилегание остряков и подвижных сердечников к подушкам, к упорным накладкам, к рамному рельсу и усовикам крестовины;

- износ остряков, рамных рельсов и крестовин, для измерения которых применяются штангенциркули.

Осмотры СП проводятся, как правило, совместно с осмотрами пути, сооружений и устройств и включают в себя:

- осмотры и проверки СП должностными лицами с выборочным измерением их параметров;

- комиссионные осмотры СП с инструментальной проверкой отдельных параметров;

- проверки с использованием измерительных средств (путеизмерительные и дефектоскопные вагоны, тележки, ручные шаблоны и др.).

1.3 Обзор факторов, влияющих на расстройство ГРК и

неисправности СП

Отступления и неисправности на СП делятся на три большие группы:

1) Неисправности и отклонения в горизонтальной плоскости;

2) Неисправности и отклонения в вертикальной плоскости;

3) Износы металлических частей и элементов скреплений.

При этом имеют место следующие факторы:

- существенно влияющие на уровень динамических сил, но не управляемые в рамках данного исследования. В частности: скорость движения поездов, осевые нагрузки, режим ведения поезда;

- имеющие тенденцию к изменению во времени: пропущенный тоннаж (грузонапряженность), ослабление скреплений, износ металлических подкладок и рельсов, износ амортизационных прокладок.

Оценка влияния повышенных осевых нагрузок и скоростей движения грузовых поездов, а также режима ведения поезда представлена в таблице 1.1.

Для детального анализа стабильности в вертикальной и горизонтальной плоскостях СП разбит на ряд узлов, отличающихся между собой особенностями динамического воздействия и конструкцией. Анализ включает вид путевых работ, устраняющих последствия влияния факторов или сами факторы, а также возможные решения по снижению влияния факторов.

1.3.1 Отступления в горизонтальной плоскости

Анализ неисправностей и отклонений в горизонтальной плоскости представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.1 - Оценка влияния повышенных осевых нагрузок и скоростей движения грузовых поездов, а также режима ведения поезда

Исследуемый фактор Анализ закономерности влияния на развитие отступлений по ГРК и неисправностей Вариант снижения влияния исследуемого фактора на интенсивность развития отступлений по ГРК и неисправностей СП

1 2 3

Рост осевых нагрузок Рост осевых нагрузок приводит к росту сил взаимодействия колес и рельсов как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях и, соответственно, к росту темпа расстройства СП [65; 67; 139]. Полувагоны с осевой нагрузкой 250 кН оказывают в 1,3 - 2,0 раза большее воздействие, чем полувагоны с нагрузкой 160 кН, и в 2,1 - 4,8 раза больше, чем незагруженные полувагоны. Локомотивы, как правило, оказывают такое же воздействие, как и полувагоны с нагрузкой 250 кН. Эксплуатационные наблюдения на линиях обращения поездов повышенного веса и длины (ШШД) Китая подтверждают более тяжелые условия работы СП и пути, значительное увеличение числа участков с отступлениями по ГРК, повреждаемости рельсов [136; 86; 87]. Исследования Центра испытаний США (ТТО) подтверждают повышенное силовое воздействие ШШД на СП. При этом рекомендуется уменьшение углов входа для снижения горизонтальных нагрузок, повышение качества рельсовой стали, увеличение поперечного сечения остряка [99]. Рост осевых нагрузок - объективный процесс, повышающий интенсивность использования инфраструктуры.

Рост скоростей движении грузовых поездов Рост скоростей движения также приводит к росту сил взаимодействия колес и рельсов как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Динамический эффект от изменения скорости при взаимодействии пути и подвижного состава находится в зависимости от квадрата или куба ее значения [119]. Установлены сочетания осевых нагрузок и скоростей движения, при которых уровень взаимодействия пути и подвижного состава считается приемлемым. При этом повышение скоростей также увеличивает интенсивность использования инфраструктуры.

Окончание таблицы 1.1

1 2 3

Режим ведения поезда При вписывании экипажей в кривые боковые силы формируются в т.ч. и в зависимости от режима движения поезда [138; 139]. Если поезд идет в режиме тяги, боковые воздействия — и рамные силы, и силы на контакте гребня колеса и рельса уменьшаются. При торможении имеет место обратное явление — поперечные составляющие продольных сил направлены наружу колеи и способствуют увеличению боковых сил на контакте гребней колес и рельсов. Боковые силы вызывают пропорциональный им отжим рельсовых нитей и возрастают вместе с углом набегания гребня. В целом, этим фактором можно управлять путем оптимизации режимных карт ведения поезда с учетом маршрута прибытия на станцию. Однако это тема отдельного исследования и не входит в рамки настоящей работы.

Таблица 1.2 - Неисправности и отклонения в горизонтальной плоскости

Измеряемый параметр Факторы, влияющие на изменение параметра Физические процессы, вызывающие изменения параметра по выбранному фактору Путевые работы, устраняющие отступление Возможный вариант снижения влияния фактора

1 2 3 4 5

Ширина колеи в различных сечениях СП Отступления в плане Отступление в плане и уширение колеи является причиной увеличения угла удара колеса об рельс и вызывает увеличение горизонтальных сил [19]. При пошерстном движении упругие отжимы переднего вылета рамного рельса и остряка увеличиваются в 2-2,5 раза [20]. При отступлениях в плане наблюдается увеличение вертикальных сил в зоне переднего вылета рамных рельсов при увеличении скорости от 10 до 50 км/ч на 20-50% и существенное увеличение горизонтальных упругих отжатий по всей длине СП в 1,5-2 раза. Отступления в плане вызывают такое же силовое воздействие, как и от отступлений по перекосам [56]. Рихтовка 1) Применение скреплений, повышающих стабильность ГРК при интенсивном горизонтальном воздействии; 2) Введение контроля отступлений в плане на СП вагонами-путеизмерителями.

Продолжение таблицы 1.2

1 2 3 4 5

Горизон- Известно, что горизонтальная жесткость рельсовых нитей зависит 1) Разработка более

тальная от типа рельсов, а также вида скрепления. Чем выше упругих и прочных

жесткость горизонтальная жесткость, тем меньше упругие деформации прокладок

пути рельсовых нитей, следовательно, выше уровень динамических сил и износ рельсов [63; 93; 95]. амортизаторов; 2) Разработка скрепления, обеспечивающего стабильность при интенсивном боковом воздействии.

Подуклонка Исследования ЛИИЖТа показывают, что увеличение ударных Шлифовка Применение стрелочных

рельсов вертикальных сил происходит за счет резкого изменения подуклонки поверхности катания рельсовых нитей при переходе от примыкающих к рамным рельсам СП [20]. Отсутствие подуклонки вызывает усиленный односторонний сплыв металла в слабых сечениях остряка и затрудняет содержание СП по шаблону [22]. Также, из исследований Андреева Г.Е. следует, что отсутствие подуклонки является основной причиной образования контактных напряжений и развития дефектов по коду 82 и 64 [Там же]. Нестабильность подуклонки провоцирует интенсивное виляние тележки [92]. рельсошли-фовальными поездами с созданием требуемых ремонтных профилей как мероприятие по снижению динамических сил [46]. переводов с подуклонкой

Пропущен- По мере роста пропущенного тоннажа происходит постепенный 1) Заме- 1) Применение

ный тоннаж, износ амортизационных прокладок. В результате деформации на современных скреплений;

состояние теряются упругие свойства резины. Постепенно, под действием нашпальной 2) Применение более

скреплении горизонтальных сил происходит смятие и срез буртиков резины прочных и износостойких

прокладок и вследствие этого уширение колеи. В результате 2) Затяж- прокладок с

износа прокладок происходит ослабление гаек болтов. Под ка гаек повышенными упруго-

действием сил угона происходит смещение подкладок [82]. болтов динамическими свойствами;

Продолжение таблицы 1.2

1 2 3 4 5

Взаимодействие СП и экипажа при пошерстном и противо-шерстном движении экипажа на боковой путь Зона острия остряков характеризуется возникновением ударно-импульсных горизонтальных сил. При переходе колеса из переводной кривой и криволинейного остряка на прямолинейный рамный рельс происходит наибольшее воздействие горизонтальных сил. При противошерстном движении наиболее напряженными оказываются остряки и рамный рельс в зоне удара колеса в остряк (в сечении 20— 40 мм), при пошерстном движении наиболее напряженной является зона переднего вылета рамного рельса. Например, при пошерстном движении напряжения в остряке и рамном рельсе оказывается меньше, чем при противошерстном движении в 1,5-4 раза. Упругие отжимы переднего вылета при пошерстном движении в 2-3 раза больше, чем при противошерстном. Увеличиваются и упругие изменения ширины колеи в пределах переднего вылета рамного рельса [23]. Перешивка СП по шаблону То же. Лучшие условия входа обеспечивают стрелки с криволинейным остряком переменного радиуса за счет достижения наименьшего значения рнф, однако, стрелка ослаблена вследствие большой длины строжки [119].

Несоответствие переводной кривой по ординатам Влияние непогашенного центробежного ускорения Особенностью движения по переводной кривой является непогашенное центробежное ускорение. Причем ускорение возникает внезапно. Упорная нить в таких условиях работает более напряженно, чем аналогичная кривая с возвышением. Горизонтальные силы могут достигать значений 80 кН и в 2-3 раза больше, чем при движении по прямому пути. Инструментальные наблюдения показали повышенный износ упорной нити в начале переводной кривой и имеющий затухающий характер к концу переводной кривой. Также, исследования ЛИИЖТа показывают, что в зоне соединительной части перевода наблюдаются наибольшие значения боковых отжимов рельсов [20]. Перешивка пути 1) Разработка прогрессивных конструкций скреплений, обеспечивающих стабильное положение в плане переводной кривой.

Окончание таблицы 1.2

1 2 3 4 5

Виляющее движение экипажа С увеличением скорости движения в пределах крестовинного узла наблюдаются резкие поперечные перемещения колесной пары на коротких расстояниях (0,2—1,0 м). Изменение зазора между гребнями колес и рельса при этом составляет 8—14 мм, что существенно увеличивает горизонтальное воздействие [150]. При этом сдвиг колесной пары может быть как в сторону контррельса, так и в сторону крестовины [145]. То же Применение крестовин с НПК.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Егоров, Маркел Александрович, 2017 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Дополнительные нормативы по оценке состояния рельсовой колеи путеизмерительными вагонами и мерами по обеспечению безопасности движения: Утв. распоряжением ОАО "РЖД" №2650р 20.12.2010.

2. Инструкция по проведению диагностики земляного полотна на железных дорогах ОАО «РЖД»: Утв. распоряжением ОАО «РЖД» № 2663р 12.12.2011.

3. 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 14.10.1997г.

4. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути: Утв. распоряжением ОАО "РЖД" № 2791р 29.12.2012.

5. Инструкция по устройству подбалластных защитных слоев при реконструкции (модернизации) железнодорожного пути: Утв. распоряжением ОАО «РЖД» № 2544р 12.12.12 г

6. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности: Утв. МПС России ЦПТ-52/14 16.06.2000.

7. Методика планирования и нормирования расхода смазочных материалов для лубрикации зоны контакта «колесо-рельс»: Утв. распоряжением ОАО "РЖД" № 81р 20.01.2012.

8. Схемы защиты стрелочных переводов и их групп на участках бесстыкового пути высокоскоростных магистралей: Утв. распоряжением ЦП ОАО "РЖД" 01.01.2005.

9. Технические условия на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути: Утв. распоряжением ОАО "РЖД" №75р 18.01.2013.

10. Технические условия на шлифовку стрелочных переводов на линиях со скоростями движения поездов 140-250 км/ч: Утв. распоряжением ЦП ОАО "РЖД" 22.12.2008.

11. Технические указания по шлифованию рельсов: Утв. распоряжением ОАО «РЖД» №388р 22.02.2011.

12. Технические указания по шлифованию рельсов: Утв. ОАО «РЖД» 27.12.2003.

13. Абросимов, В.И. Исследования горизонтальных и вертикальных сил взаимодействия пути и подвижного состава в пределах крестовинного узла стрелочных переводов: Дис. канд. техн. наук. - ЛИИЖТ, 1967 - 142 с.

14. Абросимов, В.И., К оценке сил взаимодействия пути и подвижного состава посредством эксплуатационных измерений траекторий перекатывания колес по неровностям пути [Текст] / В.И. Абросимов, В.Ф. Яковлев, И.И. Семенов // Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Л.: Транспорт, 1967. - Вып. 260. - С. 59-86.

15. Акашов, А.Н. Конструктивно-технологические и организационные решения по повышению стабильности геометрии рельсовой колеи на участках обращения поездов повышенного веса и длины: Дис. канд. техн. наук: 05.22.06. -Москва, 2010. - 134 с.

16. Аллен, Р. Оптимизация конструкции и содержания пути для высоких осевых нагрузок [Текст] // Железные дороги мира. - 2007. - №7.- С. 70-76.

17. Алехин, А.Л. Оценка изменения физико-механических и геометрических параметров стыков, сваренных алюминотермитной сваркой: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.22.06 - Санкт-Петербург, 2011. - 18 с.

18. Амелин, С.В. Путь и путевое хозяйство [Текст] / С.В. Амелин Л.М. Дановский. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1972. - 216 с.

19. Амелин, С.В. Влияние сужения рельсовой колеи на напряженное состояние железнодорожного пути и плавность движения поездов [Текст] / С.В. Амелин, М.П. Смирнов, В.Ф. Яковлев // Сб. науч. тр. ЛИИЖТа.- Л., 1963.-Вып.191.- С. 3-27.

20. Амелин, С.В. Напряженное и деформированное состояние стрелочного перевода типа Р50 марки 1/11 при ширине колеи по прямому направлению 1518 и на боковое направление 1530 мм [Текст] / С.В. Амелин, М.П. Смирнов, В.Ф. Яковлев // Сб. науч. тр. ЛИИЖТа.- Л., 1963.- Вып.191. - С. 28-107.

21. Амелин, С.В. О расчете на прочность элементов стрелочных переводов / Вопросы расчета на прочность элементов пути и стрелочных переводов под действием вертикальных сил [Текст] / С.В. Амелин, М.П. Смирнов, В.Ф. Яковлев // Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Л., 1964. - Вып. 222. - С. 3-28.

22. Амелин, С.В. Исследование износоустойчивости элементов стрелочных переводов [Текст] / С.В. Амелин, М.П. Смирнов, В.Ф. Яковлев // Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Л., 1962. - Вып. 188. - С. 5-62.

23. Амелин, С.В. Исследование плавности движения и взаимной работы элементов стрелочных переводов [Текст] / С.В. Амелин, М.П. Смирнов, В.Ф. Яковлев // Сб. науч. тр. ЛИИЖТ. - Ленинград, 1962. - Вып. 188.- С. 63-150.

24. Анализ данных по сварке стыков АТС за 2012 и 2013 годы: Отчет о НИР / ПС-1 ЦП ОАО «РЖД». - 2013.

25. Анализ эффективности работы стрелочных переводов при выполнении работ по их шлифовке и сварке стыков в соответствии с утвержденной методикой по результатам обследований ПС-8 на Октябрьской и Московской железных дорогах [Текст]: Отчет о НИР / ПТКБ ЦП; Руководитель В.М. Ермаков. - 2013.

26. Андреева, Л.А. Влияние поперечной горизонтальной жесткости рельсовой нити на величины поперечных горизонтальных сил в кривых [Текст]// Исследование работы железобетонных шпал на промышленном железнодорожном транспорте: сб. науч. тр.Промтрансниипроект. - М., Стройиздат,1982. - С. 103-115.

27. Андреева, Л.А. Графики-паспорта для определения поперечного воздействия от колес подвижного состава на боковой путь стрелочного перевода [Текст] // Исследование работы, расчет и проектирование брусьев стрелочных переводов из различных строительных материалов: сб. науч. тр.Промтрансниипроект. - М., Стройиздат, 1985. - С. 77-87.

28. Асфальтовый подбалластный слой [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 1998. - №1. - С. 39-40.

29. Афанасьев, В. Ф. Стрелочные переводы на блочном основании [Текст] / В.Ф.Афанасьев, А. И. Малицкая, Р. Ф. Самфирова; Всесоюз. науч.-исслед. ин-т ж.-д. транспорта. - М.: Транспорт, 1966 - 32 с.

30. Бондаренко, А.И. Предложения по оценке деформативности железнодорожного пути [Текст] // Наука и прогресс транспорта. - 2008. - №23. -С. 117-122.

31. Ванек-Либмен, М. Поведение балласта в пути [Текст] // Железные дороги мира. - 2008. - №4.- С.72-76.

32. Виногоров, Н.П. Сварка переводов с плетями [Текст] / Н.П. Виногоров, Н.Б. Зверев, Г.С. Хвостик, С.В Перфильев // Путь и путевое хозяйство.

- 1997. - №9.

33. Воробейчик, Л.Я. Сравнительные статистические оценки воздействия подвижного состава на путь [Текст] / Л.Я Воробейчик, Ю.Д. Волошко // Сб. науч. тр. ДИИТ. - Днепропетровск, 1991. - Вып. 91. - С. 10-15.

34. Ву Х. Эффективность и экономичность шлифования рельсов [Текст] // Железные дороги мира. - 2008. - №1.- С. 69-71.

35. Гапеенко, Ю.В. Как щебень воспринимает поездную нагрузку [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2000. - №12. - С. 8-11.

36. Генкин, И.З. Сварные рельсы и стрелочные переводы [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2000. - №12. - С. 14-21.

37. Генкин, И.З. Сварные рельсы и стрелочные переводы [Текст] // И.З. Генкин. - М.: Интекст, 2003. - 93 с.

38. Глюзберг, Б.Э. Цена модернизации. Есть способ повышения скорости движения поездов по стрелочным переводам [Текст] // Гудок. - 2013. - 29 марта.

- С. 5.

39. Глюзберг, Б.Э. Стрелочные переводы для реализации стратегических программ ОАО «РЖД» [Текст] // Бюллетень объединенного ученого совета ОАО «РЖД». - 2011. - №4. - С. 35-43.

40. Глюзберг, Б.Э. Стрелочное хозяйство: исследования и разработки [Текст] // Путь и путевое хозяйство - 2003. - №12.- С. 5-7.

41. Глюзберг, Б.Э. Особенности наклепа в пути сердечников крестовин из высокомарганцовистой стали 110Г13Л [Текст] / Б.Э. Глюзберг, К.И. Красиков, М.И. Титаренко // Вестник ВНИИЖТ. - 1984. - № 7. - С. 50-52.

42. Грицык, В.И. Стабильный путь для скоростного и тяжеловесного движения [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2013. - №3. - С.28-31.

43. Далзель, Г. Новые конструкции стрелочных переводов в Великобритании [Текст] // Железные дороги мира. - 2007. - №2. - С.74-77.

44. Дирохер, Р. Крестовины стрелочных переводов [Текст] // Железные дороги мира. - 2005. - №5. - С. 72-73.

45. Дитце, Х.У Меры по уменьшению износа стрелочных переводов [Текст] / Х.У. Дитце, Х.П. Мюллер // Железные дороги мира. - 1991. - №4. - С. 64-65.

46. Донец, В.Г. Шлифовка стрелочных переводов машиной КК-16 [Текст] / В.Г. Донец, В.М. Григорьев, А.М. Калачев // Путь и путевое хозяйство. - 2011. -№12 - С. 34-36.

47. Евдокимов, Б.А. Влияние жесткости промежуточных рельсовых скреплений на напряженно-деформированное состояние элементов стрелочных переводов с железобетонными брусьями [Текст] / Б.А. Евдокимов, Н.И. Карганова, Л.А. Андреева и др. // Исследование работы, расчет и проектирование брусьев стрелочных переводов из различных строительных материалов: сб. науч. тр. Промтрансниипроект. - М., Стройиздат, 1985. - С. 51-70.

48. Елисеев, Е.В Системы смазки: эффективное уменьшение износа [Текст] / Е.В. Елисеев, О.А. Пашенцева, А.И. Госман, Д.Б. Коновалов // Путь и путевое хозяйство. - 2012. - №1 - С. 5-10.

49. Еремушкин, А.А. Методические основы выбора способов текущего содержания пути на участках высокой грузонапряженности: Дис. ... канд. техн. наук: 05.22.06. - Москва, 2004. - 134 с.

50. Ермаков, В.М. Комплексная система реализации ресурсосбережения в современных условиях работы железнодорожного пути: Дис. доктора техн. наук : 05.22.06 - Москва, 2000. - 306 с.

51. Ермаков, В.М. Путевое хозяйство накануне реформирования [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2002. - №3. - С. 2-6.

52. Ермаков, В.М. Современные конструкции железобетонных шпал и промежуточных скреплений для бесстыкового пути [Текст]: Учебное пособие / В. М. Ермаков, А. А. Бекиш; Федеральное агентство ж.-д. трансп., Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования "Петербургский гос. ун-т путей сообщ.". -СПб: Петербургский гос. ун-т путей сообщ., 2009. - 99 с.

53. Ермаков, В.М. Дифференцированные требования к конструкции пути и его элементам [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2004. - №10. - С. 11-14.

54. Ермаков, В.М. Эффективность укладки геотекстиля [Текст] / В.М. Ермаков, Л.С. Блажко, М.В. Бушуев // Путь и путевое хозяйство. - 2008. - №3. -С. 5-8.

55. Ермаков, В.М. Адресный подход к оздоровлению пути [Текст] / В.М. Ермаков, А.Н. Акашов// Путь и путевое хозяйство. - 2010. - №7 - С. 2-5.

56. Желнин, Г.Г. Экспериментальная оценка неровностей пути в плане в зоне стрелочных переводов [Текст] / Г.Г. Желнин, С.М. Решетилов, А.П. Татуревич, П.В. Ковтун // Сб. науч. тр. ДИИТ. - Днепропетровск, 1991. - Вып. 91. - С. 25-33.

57. Иващенко, Г.И. Условия движения подвижного состава по прямому пути стрелочных переводов [Текст]: сб. науч. тр. ВНИИЖТа. -М.:Трансжелдориздат, 1962. - Вып.229. - 80 с.

58. Ишида Влияние лубрикации на взаимодействие состава и пути [Текст] / Ишида [и др.] // Железные дороги мира. - 2005. - №9.- С.74-78.

59. Каменский, В.Б. Оптимизация жесткости пути на железобетонных шпалах [Текст] // Путь и путевое хозяйство.- 2007. - №3. - С.10-14.

60. Канаев, Б.Ф. Методика комплексной оценки подрельсового основания [Текст] / Б.Ф. Канаев, В.О. Певзнер, П.Г. Пешков, Б.Н. Зензинов // Путь и путевое хозяйство. - 1999. - №2 - С.11-13.

61. Клоков, М.В. Оценка влияния осевой нагрузки на уровень одиночного изъятия рельсов [Текст]: Сб. науч. тр. ДИИТа. - Днепропетровск, 1991. - Вып. 91. - С. 16-19.

62. Клотцзингер, Е. Щебеночный балласт [Текст] // Железные дороги мира. - 2009. - №3. - С. 65-77.

63. Ковенькин, Д.А. Исследование воздействия суммарных боковых сил на элементы верхнего строения пути при вписывании экипажа в кривые участки пути рельсов [Текст] // Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации российских железных дорог: Материалы всероссийской науч.-практ. конф. г. Иркутск 10-11.10.2007. - Иркутск, 2007. - том 1. - С. 23-26.

64. Козлов, А.В. Профилактика деформаций подбалластного основания пути [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2014.- №9.- С. 2-7.

65. Коган, А.Я. Взаимодействие пути, локомотивов и вагонов при движении тяжеловесных и длинносоставных поездов в тяговых и тормозных режимах на Байкало-Амурской магистрали [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа - М.: Транспорт, 1992. - 125 с.

66. Колонина, Н.А. Стрелочные переводы на железобетонных брусьях [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. - М.: Транспорт, 1988. - С. 59-69.

67. Колос, А.Ф. Подшпальное основание пути при повышенных осевых нагрузках [Текст] / А.Ф. Колос [и др.] // Путь и путевое хозяйство. - 2014. - №7. -С. 13-14.

68. Конторин, В.В. О конструктивной прочности и долговечности крестовин с непрерывной поверхностью катания [Текст]: Сб. науч. тр. ДИИТа. -Днепропетровск, 1991. - Вып. 91. - С.102-106.

69. Коншин, Г.Г. О зонах динамического воздействия поездной нагрузки на земляное полотно [Текст] // Транспортное строительство. - 1980. - №10. - С. 37-38.

70. Коншин, Г.Г. Упругие деформации и вибрации земляного полотна [Текст]; Учебное пособие. - М.: МИИТ, 2010. - 180 с.

71. Коссов, В.С. Исследования взаимодействия в системе «колесо-рельс» [Текст] / В.С. Коссов, А.Л. Бидуля, В.В. Березин, А.А. Лунин, В.П. Гриневич // Путь и путевое хозяйство. - 2012. - №9. - С. 12-15.

72. Кравченко, Н.Д. Рельсовые промежуточные скрепления для железобетонных шпал [Текст] / Н.Д. Кравченко, Л.А. Андреева // Исследование работы железобетонных шпал на промышленном железнодорожном транспорте: сб. науч. тр.Промтрансниипроект. - М., Стройиздат, 1982. - С. 115-129.

73. Крутенков, П.С. Водоотводные сооружения на железнодорожных станциях [Текст] / Крутенков П.С.,Хохорин А.И. - Москва: Транспорт, 1966. -241 с.

74. Левинзон, М.А. Теоретическое исследование причин повышенного бокового износа рельсов в кривых малого радиуса при пропуске грузовых вагонов в поездах повышенной массы [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа - М.: Транспорт, 1992 - 125с.

75. Левушкин, А.Н. Современные стационарные рельсосмазыватели с электронным управлением серии СПР [Текст] // Путь и путевое хозяйство. -2012.- №10 - С. 7-10.

76. Лукасевич, И.Я. Финансовый менеджмент [Текст]: учебник / И. Я. Лукасевич. — 3-е изд., испр. — М.: Национальное образование, 2013. — 768 с.

77. Лысюк, В.С. Надежность железнодорожного пути [Текст] / В.С. Лысюк, В.Б. Каменский, Л.В. Башкатова; Под ред. В.С. Лысюка. - М.: Транспорт, 2001. - 286 с.

78. Любимов, С.В. Стрелочные переводы: настоящее и будущее [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2004. - №12. - С. 7-11.

79. Мансурова, Р.А. Работа контррельсового узла в зависимости от размеров крестовинного узла и нагрузки от оси колесной пары на рельсы [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. - Москва, Транспорт, 1988. - С. 101-106.

80. Математическая статистика: Учеб. для вузов / В.Б. Горяинов, И.В. Павлов, Г.М. Цветкова [и др.]; Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 424 с.

81. Мишин, В.В. Прогнозирование состояния пути [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2014. - №4. - С. 2-6.

82. Мониторинг стрелочных переводов проекта 2750 с разными сроками наработки тоннажа [Текст]: Отчет о НИР / ПТКБ ЦП. - 2012.

83. Мониторинг криволинейных стрелочных переводов [Текст]: Отчет о НИР / ПТКБ ЦП. - 2012.

84. Намура, А. Влияние размера и формы шпал на осадку балластного пути [Текст] // Железные дороги мира. - 2006. - №8. - С. 68-70.

85. Обервейлер, Ж. Опыт разработки и эксплуатации безбалластного пути [Текст] // Железные дороги мира. - 2005. - №1. - С. 68-71.

86. Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колеса и рельса [Текст]: Пер. с англ. / У. Дж.Харрис, С. М.Захаров, Дж. Ландгрен, Х. Турне, В. Эберсен. - М.: Интекст, 2002. - 408 с.

87. Обобщение мирового опыта тяжеловесного движения. Конструкция и содержание железнодорожной инфраструктуры [Текст] / пер. с англ. под ред. С. М. Захарова. - М.: Интекст, 2012. - 569 с.

88. Окладников, Е.В. Рельсы отечественных и иностранных предприятий [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2010. - №6. - С. 11-17.

89. Окост, М.В. Усиление подбалластной зоны железнодорожного пути покрытиями с использованием органических вяжущих: // Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.22.06. - Ростов-наДону, 2006. - 23 с.

90. Офферман, С.Д. и др. Инновационные элементы верхнего строения пути [Текст] // Железные дороги мира. - 2010. - №6. - С. 70-73.

91. Паулссон, Б. Технические и экономические факторы улучшения состояния пути [Текст] // Железные дороги мира. - 2010. - №9. - С. 65-69.

92. Певзнер, В.О. Эксплуатационная проверка норматива ширины колеи [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2012. - №8. - С. 2-6.

93. Певзнер, В.О. и др. Влияние эксплуатационных факторов на уширение колеи и боковой износ рельсов [Текст] // Путь и путевое хозяйство. -2013. - №1. - С.8-11.

94. Питчменн, Д. и др. Инновационный безбалластный путь системы Ши [Текст] // Железные дороги мира. - 2007. - №3. - С. 74-75.

95. Покацкий, К.В. Оценка параметров, влияющих на интенсивность бокового износа рельсов [Текст] // Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации российских железных дорог: Материалы всероссийской науч.-практ. конф. г. Иркутск 10-11.10.2007. - Иркутск, 2007. - том 1. - С. 75-79.

96. Полевиченко, А.Г. Исследование влияния положения рельсовых нитей по уровню на характер взаимодействия пути и подвижного состава: Дис. ... канд. техн. наук: 05.22.06. - Днепропетровск, 1964. - 89 с.

97. Попов, С.Н. Балластный слой железнодорожного пути [Текст]. - М.: Транспорт, 1965. - 183 с.

98. Проверка качества сварного стыка при сварке рельсов в пути ПРСМ и АТС путем замере твердости стали [Текст]: Отчет о НИР / ПС-1 ЦП ОАО «РЖД». - 2013.

99. Проблемы содержания пути при высоких осевых нагрузках [Текст] // Железные дороги мира. - 2005. - №2. - С. 66-70.

100. Путря, Н.Н. Крестовины с поворотным сердечником и усовиками из рельсового проката [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. - Москва, Транспорт, 1988. - С. 33-51.

101. Путря, Н.Н. Система повышения надежности стрелочных переводов [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. - Москва, Транспорт, 1988. - С. 4-8.

102. Путь для переходных участков при высоких осевых нагрузках [Текст] // Железные дороги мира. - 2009. - №2. - С. 74-77.

103. Путь и путевое хозяйство. Взаимодействие колеса и рельса [Текст]: Сб. науч. тр. ОАО «ВНИИЖТ» / под ред. М. М. Железнова. М.: Интекст, 2013. -236 с.

104. Работа пути с железобетонными шпалами под нагрузкой / Под ред. Г.М. Шахунянца [Текст] // Тр. МИИТа. - М.: Транспорт, 1965. - Вып. 178. - 252 с.

105. Радыгин, Ю.Н. Совершенствование геометрических, конструктивных параметров и норм содержания стрелочных переводов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.22.06. - Москва, 2003. - 24 с.

106. Развитие конструкций стрелочных переводов на железных дорогах США [Текст] // Железные дороги мира. - 1998. - №7.

107. Разработка модифицированных амортизаторов под брусья скоростного стрелочного перевода проекта 2956 [Текст]: Отчет о НИР (заключительный) / ООО «Институт полимеров»; Руководитель В.Б. Юрханов; инв. №11ГИ/11-012. - Санкт-Петербург, 2012. - 57 с.

108. Расчёт и конструирование балластной призмы железнодорожного пути [Текст] / Под общ. ред. канд. техн. наук Е. С. Варызгина. - М.: Транспорт, 1970. - 190 с.

109. Реброва, И.А. Планирование эксперимента: учебное пособие. - Омск: СибАДИ, 2010. - 105 с.

110. Руководство по ведению стрелочного хозяйства // ОАО «РЖД», Департамент пути и сооружений. ОАО «ВНИИЖТ». - М. 2009. - 240 с.

111. Рыбкин, В.В. Влияние изменения спектра осевых нагрузок на усталостную прочность рельсов [Текст]: Сб. науч. тр. ДИИТа. - Днепропетровск, 1991. - Вып. 91. - С. 4-10.

112. Ряхов, Э.Н. Определение нестабильных участков пути по данным прохода путеизмерительного вагона ЦНИИ-4 [Текст] // Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации российских железных дорог: Материалы всероссийской науч.-практ. конф. г. Иркутск 10-11.10.2007. -Иркутск, 2007. - том 1. - C. 49-52.

113. Савин, А.В. Участки переменной жесткости для безбалластного пути [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2014. - №8. - С. 2-6.

114. Сикайн, Е. Прочностные и деформационные характеристики балласта в процессе абразивного износа его частиц [Текст] // Железные дороги мира. -2008. - №1. - С. 72-77.

115. Симон, A.A. Боковой износ остряка [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 1991. - №10. - С. 35.

116. Синадский, A.A. Сварка крестовин с рельсами [Текст] / А.А. Синадский, И.З. Генкин, Л.А. Турбина [и др.] // Путь и путевое хозяйство.- 1994.

- № 4. - С.11-14.

117. Скородумов, Г.Е. Конструкция рельсовых прикрепителей и ее роль в уменьшении вибрации и шума [Текст]: Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Ленинград, 1968.

- Вып.280. - С. 99-109.

118. Смазывание гребней бандажей и стрелочных переводов на железных дорогах Германии [Текст] // Железные дороги мира. - 2008. - №8. - С. 74-78.

119. Совершенствование ведения стрелочного хозяйства [Текст] / С.В. Амелин [и др.]; Под ред. С.В. Амелин. - М.: Транспорт, 1983. - 240 с.

120. Сопоставление стрелочных переводов разных типов [Текст] // Железные дороги мира. - 1998. - №9.

121. Стоянович, Г.М. Конструкция переменной жесткости [Текст] // Путь и путевое хозяйство. -2000. - №1. - С. 29-30.

122. Стратегия шлифования рельсов [Текст] // Железные дороги мира. -2010. - №10. - С. 66-71.

123. Стрелочные переводы на линиях высокой пропускной способности [Текст] // Железные дороги мира. -1998. - №4.

124. Стрелочные переводы: шлифование как фактор снижения затрат жизненного цикла [Текст] // Железные дороги мира. - 2016. - №11. - С. 69-73.

125. Татуревич, А.И. Результаты определения фактических значений жесткости пути для исследований взаимодействия пути и подвижного состава [Текст] // Наука и прогресс транспорта. - 2011. - №36.

126. Тейтель, А.М. Результаты испытаний крестовин с поворотным сердечником и литым усовиком [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. - Москва, Транспорт, 1988. - С. 23-32.

127. Тейтель, А.М. Стрелочные переводы с крестовинами с подвижным гибким сердечником [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. - Москва, Транспорт, 1988. - С. 9-22.

128. Титаренко, М.И. Исследование работы стрелочных переводов типа Р75 [Текст]: Сб. науч. тр. ВНИИЖТа. - Москва, Транспорт, 1988. - С. 51-58.

129. Титаренко, М.И. и др. Совершенствуются стрелочные переводы типа Р65 марки 1/11 [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2000. - №7. - С. 17-18.

130. Уманов, М.И. Боковое воздействие на стрелочные переводы унифицированных тележек с нагрузкой 250кН/ось [Текст]: Сб. науч. тр. ДИИТа. -Днепропетровск, 1991. - Вып. 91. - С. 65-78.

131. Френзел, Ж. Новое в конструкции балластного пути [Текст] // Железные дороги мира. - 2010. - №9. - С. 49-61.

132. Фреуденстейн, С. Влияние ширины железобетонных шпал на износ балласта [Текст] / С. Фреуденстейн, М. Ромстеттер // Железные дороги мира. -2005. - №2. - С. 70-73.

133. Хардт, Д. Внедрение новых конструкций безбалластного пути // Железные дороги мира. - 2007. - №2. - С. 70-73.

134. Хвостик, М.Ю. Перспективный стрелочный перевод для метрополитенов [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2014. - №9. - С. 11-14.

135. Хвостик, М.Ю. Стрелочные переводы на скоростных участках [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2003. - №7. - С. 12-15.

136. Хейдер, Р. Продление срока службы рельсов на железных дорогах Германии [Текст] / Р. Хейдер, Т. Хемпе // Железные дороги мира. - 2010. - №10.

- С. 72-77.

137. Хемпе, Т. Шлифование рельсов как компонент эффективного текущего содержания пути [Текст] / Т. Хемпе, Т. Шефер // Железные дороги мира.

- 2009. - №1. - С. 67-75.

138. Хонгьян, З. Динамическое воздействие тяжеловесных поездов на путь [Текст] // Железные дороги мира. - 2008. - №12. - С. 72-76.

139. Цыганенко, В.В. О боковом воздействии подвижного состава на стрелочные переводы при рекуперативном торможении [Текст]: Сб. науч. тр. ДИИТа. - Днепропетровск, 1991. - Вып. 91. - С. 79-84.

140. Черкашин, Ю.М. Исследование прочности, устойчивости, воздействия на путь и техническое обслуживание вагонов в поездах повышенной массы и длины [Текст]: Сб. науч. тр.; Под ред. Ю.М. Черкашина. - М.: Транспорт, 1992 - 125 с.

141. Чуян, С.Н. Укладка стрелочных переводов с непрерывной поверхностью катания на высокоскоростных линиях [Текст] / С.Н. Чуян [и др.] // Путь и путевое хозяйство. - 2014. - №9. - С. 35-37.

142. Чуян, С.Н Особенности работы крестовин на железобетонных брусьях и разработка нормативов их срока службы: Автореферат дис. ... канд. техн. наук: 05.22.06. - Санкт-Петербург, 1994. - 24 с.

143. Шарапов, С.Н. и др. Инновационный способ устройства защитного подбалластного слоя из природных материалов для малообслуживаемого пути [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2013. - №8. - С. 17-22.

144. Шульга, В.Я. Что выгоднее: наплавка или науглероживание крестовин [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 1998. - №12.

145. Яковлев, В.Ф. Геометрические неровности рельсовых нитей [Текст]: Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Ленинград, 1964. - Вып. 222. - С. 29-67.

146. Яковлев, В.Ф. Геометрические неровности колес подвижного состава [Текст]: Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Ленинград, 1964. - Вып. 222. - С. 68-105.

147. Яковлев, В.Ф. Исследование упруго-динамических характеристик пути и определение динамических вертикальных сил в крестовине [Текст]: Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Ленинград, 1964. - Вып. 222. - С. 68-105.

148. Яковлев, В.Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава при наличии неровностей одновременно на колесе и рельсе [Текст]: Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Ленинград, 1968. - Вып.280. - С. 3-32.

149. Яковлев, В.Ф. Технико-экономическая эффективность укладки новых стрелочных переводов [Текст]: Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Ленинград, 1968. -Вып.280. - С. 33-48.

150. Яковлев, В.Ф. Виляющее движение экипажей при высоких скоростях движения [Текст]: Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Ленинград, 1968. - Вып.280. - С. 63-73.

151. Яковлев, В.Ф. Исследование упруго-динамических характеристик пути в горизонтальной плоскости [Текст]: Сб. науч. тр. ЛИИЖТа. - Ленинград, 1968. - Вып.280. - С. 82-98.

152. Яковлев, В.Ф. Нормирование неровностей на поверхности катания сварных рельсов / В.Ф. Яковлев, Л.А. Андреева [Текст] // Вопросы рельсовой проблемы промышленных железных дорог: сб. науч. тр. С-Петербургского института инженеров железнодорожного транспорта. - СПб., 1992. - С. 3-21.

153. Яковлева, Е.В. Динамические воздействия подвижного состава на основную площадку в зоне рельсовых стыков [Текст] // Путь и путевое хозяйство. - 2000. - №11. - С. 27-34.

154. Подшпальные прокладки для верхнего строения пути. Getzner the good vibration company [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http : //www.acoustic. ua/st/SL_Broschure_rus. pdf

155. D2.2.6 GL Guideline for subgrade reinforcement with geosynthetics // project No. TIP5-CT-2006-031415; INNOTRACK GUIDELINE

156. D3.1.5 Recommendation of, and scientific basis for, optimisation of switches & crossings // Interated project No. TIP5-CT-2006-031415; INNOTRACK GUIDELINE. - part 1.

157. D3.1.6 Recommendation of, and scientific basis for, optimisation of switches & crossings // Interated project No. TIP5-CT-2006-031415; INNOTRACK GUIDELINE. - part 2.

158. D4.1.5GL Definitive guidelines on the use of different rail grades, Project no. TIP5-CT-2006-031415 INNOTRACK Integrated Project (IP) [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.voestalpine.com/schienen/static/sites/c011/downloads/downloads/Definitive

guidelines on the use of different rail grades xINNOTRACK deliverable report D4. 1.5GLx.pdf

159. Description of the vibration generation mechanism of turnouts and the development of cost effective mitigation measures / R. Müller, B. Nelain, J. Nielsen, S. Said, W. Rücker, E. Bongini // [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www.rivas-proj ect.eu/fileadmin/documents/D3. 6 -

Description_of_the_vibration_generation_mechanism_of_turnouts_and_the_developme nt of cost effective mitigation measures V3.pdf

160. Modelling degradation processes of switches & crossings for maintenance & renewal planning on the Swiss railway network / Willem-Jan. - ZWANENBURG, EPFL. - LITEP, 2008.

161. Rose, G.J. International Design Practices, Applications, and Performances of Asphalt / Bituminous Railway Trackbeds [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://online.tugraz.at/tug_online/voe_main2.getVollText?pDocumentNr=

217808&pCurrPk=60611.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Методика исследования эксплуатационной надежности СП

1. Общие положения

Целью методики является выявление наиболее интенсивно расстраиваемых зон на СП в горизонтальной и вертикальной плоскости по мере увеличения пропущенного тоннажа (далее - Т). На основании систематически производимых измерений результатом исследования будет являться получение функциональных зависимостей параметров ГРК и неисправностей на СП в зависимости от условий эксплуатации, наработки тоннажа и конструктивных особенностей СП. Выявленные таким образом слабые места на СП будут объектами для дальнейшего проведения инструментальных измерений состояния скреплений, металлических частей и подрельсового основания, а также разработки конструктивно-технологических решений по повышению стабильности ГРК в наиболее интенсивно расстраиваемых зонах СП.

2. Планирование эксперимента

Планирование эксперимента предполагает процедуру определения условий проведения опытов или наблюдений, установление их количества, выбор методов статистической обработки результатов эксперимента и разработки на их основе рекомендаций [80; 109]. При планировании экспериментов следует определить необходимый для получения статистически достоверных оценок объем измерений и продолжительность каждого эксперимента.

План эксперимента при исследовании интенсивности расстройства ГРК производится в некотором факторном пространстве, которое представляет собой совокупность внешних и внутренних параметров системы динамического взаимодействия «СП - подвижной состав».

В зависимости от возможности управления уровнями факторов в системе «СП - подвижной состав» эксперимент построен на основе пассивного наблюдения.

Процесс эксперимента включает:

1. Изучение априорной информации о динамической системе «СП -подвижной состав»;

2. Обзор факторов с оценкой наиболее значимых в рамках исследования;

3. Составление плана эксперимента;

4. Отбор контрольных СП для проведения эксперимента;

5. Проведение эксперимента;

6. Обработка экспериментальных данных и статистический анализ полученных результатов;

7. Сравнение результатов, выработка рекомендаций и принятие решений.

3. Анализируемые неисправности

Все неисправности на СП разбиты на две большие группы:

1) Неисправности конструкционного характера, зависящие от особенностей конструкции СП. К неисправностям этой группы относятся:

- неприлегание остряка в зоне острия, по строжке и к упорным накладкам;

- неплотное прилегание остряка к подушкам башмаков;

- отступления от норм содержания желобов между отведенным остряком и рамным рельсом, в контррельсе и в крестовине;

- повышенный боковой износ некоторых металлических частей.

2) Отступления по геометрии рельсовой колеи на СП:

- ширина колеи;

- отступления в плане (рихтовка);

- отступления в профиле (просадки, перекосы, отклонения по уровню);

- отступления по ординатам.

Анализ обеих групп неисправностей позволит исследовать расстройства и нарушение ГРК СП с целью выработки рекомендаций по совершенствованию текущего содержания пути, предложений по повышению стабильности ГРК и модернизации узлов СП.

4. Структура проведения исследований

4.1 Отступления в горизонтальной плоскости.

Для статистической обработки параметров ГРК в горизонтальной плоскости будут анализироваться:

- результаты ручных промеров путевым шаблоном и измерительными средствами;

- отчеты эксплуатационных наблюдений за прогрессивными конструкциями СП.

Основная цель ручных промеров - определение фактической интенсивности расстройства СП в слабой зоне, определение влияния узла скрепления и износа рельса на величину уширения колеи. Целью анализа отчетов эксплуатационных наблюдений за прогрессивными конструкциями СП является увеличения объема статистических данных и верификация результатов натурных измерений.

4.2. Отступления в вертикальной плоскости.

Для статистической обработки по ГРК в вертикальной плоскости будут анализироваться результаты:

- ручных промеров отклонений по уровню путевым шаблоном ЦУП;

- нивелирования продольного профиля СП, уложенных на участках с высокой грузонапряженностью и высокоскоростного движения;

- определения упругих осадок под нагрузкой флексометрами;

- проходов вагонов-путеизмерителей;

- исследований интенсивности расстройства нестабильных участков пути с помощью программного комплекса Stab Way.

Основная цель полевых инструментальных измерений - определение мест с повышенным расстройством подшпального основания, анализа данных вагонов путеизмерителей и программного комплекса StabWay - получение количественных оценок по интенсивности расстройства ГРК на различных участках пути, характеризующихся принципиальными особенностями

взаимодействия с подвижным составом: средние части плетей бесстыкового пути, уравнительные пролеты, подходы к мостам и стрелочные переводы. Определение влияния на состояние ГРК наработки пропущенного тоннажа, типов скреплений, геотекстиля.

4.3. Объекты исследований.

4.3.1 Для натурных измерений путевым шаблоном отобраны СП различных проектов, расположенные на главных путях на линиях с различной грузонапряженностью по прямому и боковому направлениям (Т составляет от 30110 млн. т км бр./км в год).

К ним относятся 10 стрелочных переводов на станции Яганово Большого Московского Окружного кольца, 9 - на ст. Воскресенск и 9 - на ст. Авсюнино в условиях грузонапряженности около 30-110 млн. т км бр./км в год. На всех наблюдаемых СП проводится ежемесячное измерение контролируемых параметров, а также учет производимых работ по текущему содержанию по данным АС КМО, журнала ДУ-46, электронных форм ведения ПУ-74 (ЕК АСУ И).

4.3.2 Для статистических анализов темпов расстройства ГРК в вертикальной плоскости отобраны СП на участках с высокой грузонапряженностью в Московской, Горьковской и Северной ДИ, а также СП, имеющие конструктивно-технологические и эксплуатационные особенности: со сваркой рельсовых стыков, с шлифовкой рельсовых элементов, с уложенными прокладками под нижней постелью брусьев, на асфальтовом основании и др. Кроме того, для количественной оценки специфики воздействия динамической нагрузки на СП отобраны участки в средних частях плетей бесстыкового пути, уравнительных пролетах и на подходах к мостам в Московской, Горьковской, Северной и Восточно-Сибирской ДИ также с высокой грузонапряженностью.

5. Анализ состояния СП ручными промерами путевым шаблоном и

штангенциркулем

5.1 Оценка фактического состояния СП.

Источником достоверной информации по ГРК и состоянию конструктивных узлов станут ручные промеры 28 СП путевым шаблоном ЦУП-3. Измерения величин износа элементов СП, величин желобов будут производиться с помощью путевого штангенциркуля. Для проведения сравнительной оценки по ГРК и конструкционным параметрам в дополнении к 28 СП будут произведены измерения на 8 новых СП по станции Пресня. Для новых СП по каждой отдельной зоне будут рассчитаны средние значения контролируемого параметра. Эти данные будут необходимы при определении влияния узла скрепления или износа рельса в уширении колеи и сравнения с фактическими значениями измеряемых параметров на эксплуатируемых СП.

5.2 Перечень снимаемой информации.

Перечень снимаемой информации будет представлен в виде таблиц. Помимо существующего порядка промера СП введен ряд дополнительных контролируемых параметров.

Порядок промера СП регламентирован Инструкцией по текущему содержанию пути (№2791). После проведения всего комплекса измерений перечень снимаемой информации будет уменьшаться в соответствии с определенными «слабыми местами» на СП. После определения слабых мест дополнительно будут проводиться измерения по ширине колеи в соединительной части перевода по прямому направлению в зоне стыка.

Для комплексной оценки влияния на уширение колеи в слабом месте будут произведены инструментальные измерения с помощью путевого штангенциркуля износа рельсов, износа подкладок, амортизационных прокладок и люфтов между подошвой рельса и внутренней гранью реборды подкладок. Сравнительная оценка степени износа элементов конструкции переводов будет проводиться с новыми и неизношенными элементами скреплений и рельсов. Сравнительная оценка

степени уширения колеи в слабых местах эксплуатируемых переводов будет проводиться со средней величиной ширины колеи на новых СП.

6 Анализ ГРК в вертикальной плоскости на нестабильных участках

пути

6.1 Нивелирование СП

Нивелирование СП служит для выявление зон с повышенным динамическим воздействием из анализа продольного профиля переводов.

Съемка продольного профиля производится с помощью нивелира модели С410 с рабочей рейкой с ценой деления 1 мм. Дополнительным измерительным инструментом служит металлическая рулетка для разбивочных работ, маркер для нанесения контрольных точек для измерения. Нивелировка проводится от постоянного репера, устраиваемого на опоре контактной сети. Репер фиксируется на опоре КС белой несмываемой краской горизонтальной полосой толщиной в 1см. Результаты измерений оформляются занесением в таблицы.

6.2 Определение упругих осадок под нагрузкой.

Для измерений потайных просадок применяются флексометры. Значения упругих осадок будут определяться в различных сечениях по длине СП. Измерения упругих осадок будет производиться в различных условиях эксплуатации: тяжеловесного и высокоскоростного движения как со сваренными рельсовыми стыками, так и без сварки стыков.

Флексометры будут установлены:

1. В стыке рамных рельсов;

2. В зоне флюгарочных брусьев;

3. В зоне перекатывания колеса с остряка на рамный рельс;

4. В зоне сварного корня или ординаты 278 мм;

5. В стыке переводной кривой;

6. В стыке переднего вылета крестовины по прямому и боковому направлениям;

7. В крестовине и средней части контррельса;

8. В стыке заднего вылета крестовины.

Измерению подлежат СП проекта 2750, уложенные по 1 -му главному пути с грузонапряженностью 110 млн. т км бр./км в год на ст. Яганово на участках обращения ППВД, СП на ст. Пресня и Лихоборы на Московском центральном кольце на участках обращения поездов типа ЭС2Г «Ласточка» и СП проекта 2726, сваренные с плетями бесстыкового пути на ст. Поварово с обращением высокоскоростного поезда типа ЭВС2 «Сапсан».

6.3 Анализ нестабильных участков пути по лентам вагонов-путеизмерителей программным комплексом StabWay.

Для анализа используется известный программный комплекс StabWay, выходными данными которого являются СКО просадок (среднеквадратическое значение просадок на пикете) и ППСКО просадок (положительное приращение СКО - разность СКО по текущему и предыдущему месяцам). Для исследований динамики расстройства ГРК на различных участках пути будут отобраны конструкционно отличающиеся между собой участки, характеризующиеся принципиальными особенностями взаимодействия с подвижным составом: средние части плетей бесстыкового пути, уравнительные пролеты, подходы к мостам и стрелочные переводы.

Для количественной оценки указанных нестабильных участков отбирается зона с условно принятым стабильным состоянием по ГРК - средняя часть рельсовой плети. Сравнивая стабильные и нестабильные участки пути будут получены количественные оценки нестабильности, влияние различных факторов на интенсивность расстройства ГРК и, как следствие, затраты на текущее содержание пути.

Для анализа отобраны участки в Московской, Северной и Горьковской ДИ, расположенных в сопоставимых климатических условиях и с грузонапряженностью порядка 100 млн. т км бр./км в год.

По степени наработки тоннажа (млн. т бр.) участки классифицированы:

1. До 250 - этот период характеризуется наименьшей засоренностью щебня, стабильными характеристиками всех элементов пути;

2. 250 - 600 - некий усредненный период работы пути;

3. Более 600 - период рассмотрения целесообразности назначения ремонта.

Кроме наработки тоннажа участки подразделялись по виду скрепления (КБ

и АРС) и наличию или отсутствию геотекстиля в качестве разделительного слоя.

Период наблюдения составлял январь - декабрь 2014 года. При исследовании участков средних частей плетей из анализа будут исключены участки, на которых была проведена машинизированная выправка пути в течение 2014 года.

Для обработки программным комплексом StabWay будут использоваться файлы контрольных проходов путеизмерителей типа КВЛ-П.

В зонах средних частей бесстыкового пути для анализа отобрано 135 участков, в зонах уравнительных пролетов 130 участков, в зонах с переменной жесткостью 69 участков и 95 стрелочных переводов. Отбор участков средних частей плетей производился по данным лент вагонов путеизмерителей и 5-й таблицы АГО.

По результатам анализа СКО и ППСКО просадок будут построены функции зависимости от пропущенного тоннажа, типа скрепления, наличия геотекстиля.

7 Учет ежемесячных работ по текущему содержанию пути на

исследуемых СП

На сегодняшний день учет и планирование работ при текущем содержании производится с использованием ПК ЕК АСУ И. Фактическое выполнение работ отражается в журнале планирования и учета выполнения работ по текущему содержанию пути и сооружений (ПУ-74). Благодаря учету фактически выполненных различных работ на отобранных СП и участках пути результаты измерений будут корректироваться на величину и объем проведенной работы. Учет проведенных работ по текущему содержанию необходим для получения

достоверных результатов по интенсивности расстройства ГРК, где, например, при оценке интенсивности уширения колеи, фактически измеренная величина шаблона будет увеличена на величину регулировки ширины колеи или износа рельсов, если на момент измерения контролируемого параметра на СП производилась работа по регулировке ширины колеи, замене прокладок или металлических частей. Таким образом оценка ГРК производится в двух вариантах: от измерения к измерению, и, второе, с учетом величины изменения контролируемого параметра после фактически выполненных работ.

8 Комплексная оценка состояния исследуемых СП

Комплексная оценка состояния СП, включающая в себя анализ промеров измерительным инструментом, измерения величины износа узла скрепления и рельса, фактического учета производимых путевых работ на наблюдаемых СП позволит дать качественную оценку состояния СП в различных условиях эксплуатации в «фиксированный» момент времени. По результатам измерений износа узла скрепления и рельса выходным материалом станет определение в процентном и численном значении влияния износа рельса и износа узла скрепления на уширение колеи в слабом месте, интенсивность уширения колеи, объем трудозатрат на работы по устранению неисправностей. Оценка влияния каждого элемента на уширение колеи будет определятся для каждой отдельной группы СП (классифицированные по Г на ответвление).

9 Обработка результатов измерений

В результате ежемесячных промеров геометрических параметров СП на участках с различной грузонапряженностью методом дисперсионного анализа необходимо изучить влияние фактора пропущенного тоннажа на значение ГРК в слабых зонах СП и, тем самым, доказать гипотезу о существовании зависимости между условиями эксплуатации и величиной ГРК в слабых зонах перевода.

Поскольку значение ГРК зависит от наработки тоннажа в определенных пределах с некоторыми вероятностями, для исследования используется метод корреляционного анализа [108].

ух = а +Ьх, (А.1)

где Ь - коэффициент регрессии

Система уравнений для определения параметров а и Ь уравнения прямолинейной корреляционной связи (для несгруппированных данных)

^у = ап + Ь^х, £ух = а^х + Ь^х

2 (А.2)

Линейный коэффициент корреляции для определения тесноты связи

г = . п (А.3)

Данный метод целесообразен при исследовании достаточно качественной однородной совокупности, большого числа измерений и при нормальном законе распределения результатов измерений. Число наблюдений, достаточное для анализа корреляционной связи, зависит от цели анализа, требуемой точности и надежности параметров связи, от числа факторов, корреляция с которыми изучается. Допускаемое число наблюдений должно быть не менее чем в 5 - 6, рекомендуемое - не менее чем в 10 раз больше числа факторов.

По результатам проведенных измерений необходимо получить следующие статистические зависимости и их математические интерпретации:

- ширина колеи в местах замеров и нормируемых сечениях;

- величина уровня в местах замеров;

- размеры желобов в нормируемых сечениях;

- величины ординат в нормируемых сечениях;

- неприлегание остряка по строжке, к упорным накладкам;

- расчет контрольного и критического расстояний;

- величины износа в нормируемых сечениях;

- величины стыковых зазоров;

- «шаблон - наработка»;

- «износ - наработка»;

- «ордината - ширина колеи»

- «СКО просадок - наработка»

10. Интерпретация результатов наблюдений

Полученные в результате анализа и обработки данные будут использованы для построения функциональных зависимостей по мере наработки пропущенного тоннажа. После рассмотрения различной интенсивности развития отступлений в каждой отдельной зоне СП, будет спрогнозирован темп расстройства контролируемых параметров на СП и в зависимости от грузонапряженности на ответвление оптимизирована периодичность ручных промеров. Полученные результаты по оценке интенсивности расстройства ГРК и других параметров также позволят спрогнозировать объемы работ на текущее содержание и определить стоимость жизненного цикла. Проведенный комплекс исследований на СП с различными конструктивно-технологическими и организационными решениями предполагает оценку эффективности тех или иных технических решений, направленных на повышение стабильности ГРК, комплекс мероприятий текущего содержания, обеспечивающих минимально возможные затраты жизненного цикла.

CTn UJ ю - о ЧО 00 <1 CTn J^ UJ Is) - №п/п

Яганово, №2 Is) Станция, номер стрелочного перевода

ЧО ЧО 00 <1 00 <1 ЧО <1 <1 CTn <1 CTn ЧО J^ <1 J^ UJ ЧО UJ Пропущенный тоннаж по боковому направлению, млн. т бр.

1529 1527 1529 1528 1527 1525 1531 1530,5 1529 1527,5 1528 1526,5 1526 1526 1527,5 J^ Стык рамного рельса

1529 1528 1527,5 1527 1525 1530,5 1528,5 1527 1529 1527 1526 1526 1525,5 1524 1527 Острие остряков

1528 1523 1529 1527 1526 1524 1520 1533 1530 1528 1527 1525 1522 1521 1528 CTn Конец строжки по ответвлению

1529 1527 1529 1526 1533 1532 1531 1528 1533 1531,5 1530,5 1530 1528 1528 1531,5 <1 Корень остряка по ответвлению

1534 1532 1531 1529 1526 1534 1533 1531 1529 1527 1533 1532 1530 1530,5 1527 00 Середина переводной кривой

1531 1530,5 1530 1529 1529 1532 1531 1529,5 1529 1527,5 1529 1530 1530 1527 1527 ЧО Конец переводной кривой

1530 1530 1529,5 1529 1529 1527 1531 1531 1530 1528 1530 1530 1530 1529 1532 о Передний вылет крестовины по ответвлению

1521 1523 1520,5 1521 1522 1522,5 1519 1520 1520 1521 1523 1520,5 1522 1521 1520,5 - В крестовине

1524,5 1524 1523 1522 1522 1521 1520,5 1520 1520 1519 1518,5 1513 1519 1519 1519 Is) Задний вылет крестовины по ответвлению

46,1 45,7 45,3 48,5 Jb. 00 47,3 46,9 46,5 ЧО 48,5 Jb. ЧО 45,7 44,5 44,5 48,8 UJ Желоб в контррельсе

о V CTn К) V Jb. CTn jb. о Js) Js) Jb. о Чл ю Jb. Jb. UJ К) Js) Ъо Is) J^ Износ рамного рельса

£ о UJ UJ Js) Чл К) о О К) о 00 К) Jb. UJ CTn UJ Чл UJ Is) Износ остряка

ТЗ аз

О а

I—I

5 Р®

<4 I

S hd

о О)

о со

н

tr и

S tr Н

к й

р н tr

о нн

н и О) S к

н и о н

О)

s 2

к О)

О) S

н

tr

к

Е

X

S

со

2

О)

О)

S

S

Sc

Ч

О)

о

2

О)

н

S

л

О)

о

«

S

X

а

Р

О)

н

^3

о

и

о

н

О)

и

о

л

к

Е

X

а

О)

О)

И

о

to

о

и

о

и

Е

о

о

«

о

SC

CD

W VJ

Сг-Н м н

6Г

м

ЕС м н

VJ

та

ЕС 6Г

м

и =