Устойчивость верхнего строения пути в кривых с использованием вертикально расположенной геосетки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.06, кандидат наук Скутин Дмитрий Александрович

• Скутин Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Скутин Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ В КРИВЫХ

1.1 Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых

1.2 Анализ исследований устойчивости бесстыкового пути

1.3 Типы и условия использования геокомпозитных конструкций

1.4 Выводы:

2 ПОВЫШЕНИЕ ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ РЕЛЬСОШПАЛЬНОЙ РЕШЕТКИ В БАЛЛАСТНОЙ ПРИЗМЕ

2.1 Силы, действующие на поезд в кривой

2.2 Повышение поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме

2.3 Методы повышения устойчивости рельсошпальной решетки в балласте

2.4 Технология устройства удерживающей конструкции

2.5 Расчет удерживающей способности вертикально расположенной геосетки

2.6 Выводы по главе

3 МЕСТА ПОЯВЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНЫХ СИЛ НА КОНТАКТЕ «КОЛЕСО-РЕЛЬС» ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО КРИВОЛИНЕЙНЫМ УЧАСТКАМ ПУТИ

3.1 Принципы расчета движения подвижного состава по криволинейным участкам пути с применение программного комплекса «Универсальный механизм»

3.2 Определение шага интегрирования

3.3 Определение мест возникновения максимальных поперечных сил на контакте «колесо-рельс» при движении подвижного состава по криволинейным участкам пути при условии одинакового непогашенного ускорения

3.4 Определение наиболее значимых макрогеометрических характеристик пути, влияющих на значение поперечной силы на контакте «колесо-рельс»

3.5 Анализ вертикальных сил, возникающих при движении подвижного состава по криволинейным участкам пути

3.6 Прогнозирование мест максимальной поперечной силы на существующей железнодорожной линии

3.6.1 Определение удерживающих сил при расчете устойчивости бесстыкового пути, как стержня

3.6.2 Определение удерживающих сил с учетом закона Гука

3.6.3 Оценка запаса устойчивости бесстыкового пути с помощью коэффициента, учитывающего фактическое состояние пути

3.6.4 Применение вагона-путеизмерителя при оценке запаса устойчивости бесстыкового пути с помощью коэффициента, учитывающего фактическое состояние пути

3.7 Выводы по поперечным силам на контакте «колесо-рельс» при движении подвижного состава по криволинейным участкам пути

4 АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО (ЛАБОРАТОРНОГО) ВОЗДЕЙСТВИЯ СИЛ НА КОНСТРУКЦИЮ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ

4.1 Лабораторная модель

4.2 Лабораторные испытания ВРС

4.3 Анализ распространения напряжений в теле балластной призмы

4.4 Определение возможности работы путевых машин при наличии удерживающей конструкции

4.5 Выводы по экспериментальной части

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННОЙ ГЕОСЕТКИ

5.1 Стоимость устройства удерживающей конструкции

5.2 Экономия при сохранении эпюры шпал 1840 штук на километр в кривых радиусом менее 1200 метром

5.3 Ограничение скорости подвижного состава вследствие выявления отступлений пути в плане

5.4 Виды предупреждений об ограничении скорости

5.5 Потери из-за выдачи предупреждений об ограничении скоростей движения

5.6 Суммарный экономический эффект от устройства ВРС

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии со «Стратегией развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года» одним из перспективных направлений является введение тяжеловесного движения поездов, высокоскоростного подвижного состава и поездов с повышенными осевыми нагрузками. Одним из наиболее важных вопросов является обеспечение стабильности макрогеометрии рельсовой колеи, то есть поддержание устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме.

На железных дорогах России протяженность кривых составляет [1] около 25 % общего протяжения сети. На некоторых участках протяженность кривых превышает 50% на направлениях отдельных БАМа, участка Екатеринбург-Пермь. На европейских железных дорогах протяженность кривых доходит до 31 -37% на альпийских участках и в других горных районах.

Таким образом особое внимание должно быть уделено криволинейным участкам, так как на них возникают дополнительные поперечные силы, оказывающие воздействие на рельсошпальную решетку. Анализ существующих кривых на Свердловской железной дороге показал, что на них возможны ограничения скорости грузовых и пассажирских поездов, связанные, в том числе, с нестабильностью рельсовой колеи, что говорит о необходимости повышения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме.

Актуальность исследования заключается в следующем:

1. Снижение затрат на текущее содержание пути;

2. Снижение затрат на устройство криволинейных участков пути;

3. Необходимость увеличения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в криволинейных участках пути.

Цель исследования обоснование возможности повышения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме с применением вертикально расположенной геосетки - ВРС.

Для достижения поставленной цели в работе должны быть решены следующие задачи:

1. Исследовать и уточнить влияние параметров макрогеометрии пути на его устойчивость;

2. Определить и систематизировать наиболее вероятные места потери устойчивости рельсошпальной решетки в балласте для участков новой линии, на существующих дорогах после реконструкции, капитальных и средних ремонтов пути, а также на участках текущего содержания пути;

3. Исследовать устойчивость рельсошпальной решетки против поперечного сдвига с использованием вертикально расположенной геосетки.

4. Проанализировать эффективность от применения вертикально расположенной геосетки в конструкции верхнего строения пути для повышения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме;

5. Обосновать технологию устройства удерживающей конструкции в виде вертикально расположенной геосетки при проведении капитального ремонта, реконструкции, среднего ремонта и текущего содержания пути.

Объектом исследования диссертационной работы является железнодорожный путь в кривых участках.

Предметом исследования является устойчивость рельсошпальной решетки в балластной призме в криволинейных участках пути с применением вертикально расположенной геосетки в конструкции верхнего строения пути, снижение затрат на строительство и эксплуатацию железнодорожных кривых.

Методы исследования. Диссертационная работа основана на исследованиях в теоретической и экспериментальной областях и базируется на результатах проанализированных данных, полученных при проведении моделирования движения подвижного состава с различными вариантами железнодорожных кривых и скоростей движения в программном комплексе «Универсальный механизм», который основан на методе решения систем дифференциальных уравнений в которых могут быть изменены параметры и

состояния железнодорожного пути. Также исследования основаны на данных прохода вагонов-путеизмерителей по участкам Свердловской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги», методах аналитической геометрии. Полученные данные обработаны с применением методов математической статистики и положений теории взаимодействия железнодорожного пути и подвижного состава.

Научная новизна работы состоит в том, что:

1. Исследована устойчивость рельсошпальной решетки в балластной призме в поперечном направлении на криволинейных участках железнодорожного пути с использованием вертикально расположенной геосетки (ВРС).

2. Разработана методика для повышения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме на криволинейных участках пути.

3. Уточнено влияние параметров макрогеометрии пути на его поперечную устойчивость.

4. Впервые определены наиболее вероятные места установки вертикально расположенной геосетки (ВРС) в балласте для участков новой линии, реконструкции, капитальных и средних ремонтов пути, а также на участках текущего содержания пути.

5. Исследована стабильность работы вертикально расположенной геосетки при проведении работ по выправке и подбивке железнодорожного пути машинами ВПР при наличии удерживающей конструкции в виде вертикально расположенной геосетки при проведении капитального ремонта, реконструкции, среднего ремонта и текущего содержания.

6. Впервые доказана эффективность от применения вертикально расположенной геосетки в конструкции верхнего строения пути для повышения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме.

Практическая значимость исследования.

Предлагаемая удерживающая конструкция ВРС позволит повысить поперечную устойчивость железнодорожного пути в криволинейных участках на 17-26%, повышая тем самым безопасность движения, а также снижая затраты на текущее содержание пути в кривых.

При использовании вертикально расположенной геосетки можно сократить эпюру шпал в кривых радиусом менее 1200 метров до эпюры шпал на прямых, что приведет к экономии 3,9% от стоимости строительства одного километра кривой.

Применение удерживающей конструкции в виде вертикально расположенной геосетки, позволяет уменьшить очертания балластной призмы и как следствие снизить объемы балласта, используемые для удержания рельсошпальной решетки в стабильном состоянии до 20%.

Удерживающая конструкция в виде вертикально расположенной геосетки, может использоваться в стесненных условиях, так как позволяет снизить площадь земельного участка, занимаемого верхним строением пути.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Устойчивость верхнего строения пути в кривых с использованием вертикально расположенной геосетки»

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- III Международной научно-практической конференции «Инновации и исследования в транспортном комплексе» (Курган, 2015),

- VI Международной научно-практической конференции «Транспортная инфраструктура сибирского региона» (Иркутск, ИрГУПС, 2015),

- XIII Международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути» (Москва, МГУПС, 2016),

- Всероссийской молодежной научно-практической конференции «Региональные программы и проекты в области интеллектуальной собственности глазами молодежи» (Уфа, 2016)

- Международная научно-практическая конференция «Перспективы развития транспортной инфраструктуры Дальнего Востока» (Хабаровск, ДВГУПС, 2016),

- научном семинаре аспирантов (Екатеринбург, УрГУПС, 2017).

Диссертационная работа на основе докладов, была одобрена:

- на заседании кафедры «Путь и железнодорожное строительство», УрГУПС, 28.11.2017г.

- на расширенном заседании кафедры «Железнодорожный путь», ПГУПС, 10.01.2018г.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 в рецензируемых изданиях из перечня ВАК.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, заключения и списка литературы, включающего в себя 88 наименований. Объем диссертации 126 страниц основного текста, 52 рисунков, 19 таблиц.

1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ В КРИВЫХ

1.1 Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых

Вопросами взаимодействия железнодорожного пути и подвижного

состава в криволинейных участках посвящены труды таких ученых профессор О. П. Ершков, Н.Т. Митюшин, В.А. Шевалин, Н.Е. Жуковский, К.П. Королев, В.Н. Шестаков, Е.М. Бромберг, М.Ф. Вериго, В.Н. Данилов, М.А. Фришман, Г.М. Шахунянц, А.К. Шафрановский, А.Я. Коган, В.О. Певзнер и др.

Изучение значений горизонтальных поперечных сил при движении поездов по кривым играет важную роль для оценки поперечной устойчивости железнодорожного пути.

Отечественными учеными и инженерами было выполнено большое количество работ по определению поперечных горизонтальных сил при движении железнодорожного экипажа в кривых, их анализ приведен в [2], в 1903 году профессор К.Ю. Цеглинский ввел понятие «радиальное давление» учитывая поперечные перемещения рельсов. Для его определения были предложены приближенные зависимости. Исследования А.Е. Раевского в 1910-1911 годах дали новый толчок к определению значений сил, которые возникают при движении подвижного состава в кривых.

Профессор К.П. Королев в 1950 году учел боковую упругость железнодорожного пути при определении вписывания поезда в кривую, а также коэффициенты боковой динамичности, связанные с наличием неровностей пути, вызывающих колебания подвижного состава, влияющие на боковое воздействие. Позднее эта теория нашла свое развитие в трудах В.Н. Шестакова.

Для определения максимальной поперечной силы Утах немецкими исследователями В. Даунером и Е. Гиллером в 1937 была выведена формула:

Утах = У$та^МПрС , (1.1)

где V - скорость движения поезда;

а - угол набегания железнодорожного колеса на рельс;

С - жесткость пути в поперечном направлении;

Мпр - приведенная масса, которая определяется с учетом возможности вращения кузова с массой М относительно вертикальной оси и определяется по формуле:

Мпр = ^ё , (1.2)

2

где рг - радиус момента инерции относительно вертикальной оси железнодорожного экипажа;

й - расстояние от набегающей оси до оси вращения экипажа.

Американские ученые предлагали для учета боковых сил, увеличивать напряжения, вызываемые вертикальными силами, на 20% чтобы учесть местные и кромочные напряжения.

Группа ученых (Е.М. Бромберг, М.Ф. Вериго, В.Н. Данилов, М.А. Фришман) в 1956 году издали сборник трудов [3], где рассмотрели основные вопросы взаимодействия пути и подвижного состава.

В 1959 году М.Ф. Вериго, выступая с докладом [4], предложил уточненную методику определения поперечных сил при движении поезда по неровностям пути.

Основные результаты докторской диссертации О.П. Ершкова защищенной в 1966 году представлены в [2].

О.П. Ершков применив методы векторного анализа определил равнодействующую сил, действующих на путь в кривых. В работе были приняты следующие допущения: в кривой было постоянное возвышение наружного рельса, бандажи колес не имели конусности, коэффициенты трения в опорах кузова, а также в точках скольжения колеса по рельсам были постоянными, значения перегрузок, связанные с рамными силами, были учтены только для направляющих осей на конечном этапе расчета. В методике центробежные силы, возникающие под действием центростремительного ускорения были приложены к центрам тяжести кузова и тележек. Также в своей работе он не учитывал воздействие, связанное с креном кузова, а также перегрузки, возникающие от рамных сил, связанные с характером

распределения сил трения и местоположением центра вращения. А учет боковой жесткости рельсовых нитей и рамы выполнялся на последнем этапе и был ориентировочным.

О.П. Ершковым в [5] было рассмотрено совместное воздействие полперечных и вертикальных сил на рельс, что вызывает изгиб рельса одновременно в двух плоскостях,а также его кручение. Этот метод расчета позволил оценить значения величины действующих сил и точки их приложения.

В трудах Ершкова рассмотрена теория движения железнодорожного экипажа в кривых участках пути с учетом наличия возвышения наружного рельса и кривизны. Представлен аналитический метод определения поперечных сил в кривых и разработаны графики-паспорта бокового воздействия вагона на железнодорожный путь [6].

В 1960-х годах профессор Г.М. Шахунянц создал методику определения динамических горизонтальных сил, возникающих при прохождении железнодорожным экипажем кривой.

В его исследованиях было показано, что движение локомотивов создает значительные поперечные силы, приводящие к поперечным сдвижкам пути [711].

Шафрановский А. К. в [1 2] разработал методику для регистрации вертикальных и поперечных сил, которые действуют на путь при движении колесных пар диаметрами 1050 мм для пассажирских вагонов и 950 мм грузовых вагонов.

В работах К.П. Королева [13, 14] приведена методика расчета отжатия рельса при воздействии поперечных сил, а также способы расчета реальных поперечных давлений от направляющих паровозных колес с учетом жесткости пути.

При прохождении железнодорожным экипажем кривой на контакте «колесо-рельс» возникают поперечные горизонтальные силы, действие которых приводит к деформациям пути и изнашиванию рельсов. Значения бокового давления получались условными, потому что путь принимался

абсолютно жестким, и поэтому оно могло служить только для сравнительной оценки ходовых качеств экипажей между собой.

Е.М. Бромберг впервые в [3] рассмотрел вопрос воздействия на железнодорожный путь сцепа из локомотива и вагонов. В работе представлены результаты эмпирических исследований и способы определения давлений и деформаций, которые возникают в элементах железнодорожного пути при проходе грузовых вагонов.

В кандидатской диссертации Квашнина Н.М. была предложена методическая основа проведения мониторинга за железнодорожным путем при движении по нему реальной нагрузки от подвижного состава, также были средства для диагностики и проведения мониторинга пути, позволяющие оценить воздействие поездной нагрузки на работу элементов железнодорожного пути. Также предложена методическая основа для проведения диагностики верхнего строения пути , позволяющая определить частоты собственных колебаний и особенности затухания колебаний в различных элементах пути.

При современном уровне развития научно-технического прогресса силовое взаимодействие пути и подвижного состава может быть решено с применением различных программных комплексов. Программный комплекс «Универсальный механизм» является одним из наиболее рациональных продуктов, доказавших свою адекватность, и, позволяющих выполнять имитационное моделирование движения подвижного состава по реальной рельсовой колее, принятой по результатам обследования участка пути вагоном-путеизмерителем.

Применение с этой целью программного комплекса «Универсальный механизм» было использовано коллективом кафедры «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС под руководством профессора Аккермана Г.Л. Работы, проведенные коллективом позволили предложить новые методики проектирования геометрии железнодорожного пути. Одним из важных аспектов является предложение проектировать железнодорожную линию с использованием биклотоид в горизонтальной и вертикальной

плоскостях, что позволяет снизить значения поперечных и вертикальных сил, возникающих на контакте «колесо-рельс» до 50% [15, 16].

1.2 Анализ исследований устойчивости бесстыкового пути

Важным аспектом в обеспечении бесперебойного движения поездов с установленными скоростями является обеспечение стабильности правильной геометрии рельсовой колеи.

Вопросами обеспечения стабильности бесстыкового пути занимались с момента внедрения бесстыкового пути на железнодорожном транспорте и по настоящий день. Большой вклад в изучение данного вопроса был внесен в 60-е годы двадцатого века Бромбергом Е.М. результатом исследований стал труд [17].

Позднее были освещены аспекты устойчивости железнодорожного пути с асбестовым балластом, а также с конструкцией верхнего строения пути при деревянных шпалах и костыльном скреплении [18, 19].

В ходе дальнейших исследований Бромберг Е.М. уделил внимание устойчивости железнодорожного пути в ненагруженном состоянии и при воздействии температурной и поездной нагрузки [20-22].

Большой вклад в изучение вопросов устойчивости бесстыкового железнодорожного пути внес Вериго М.Ф., в своих трудах он рассмотрел вопросы работы бесстыкового пути при воздействии динамических нагрузок от подвижного состава, а также рассмотрел требования к подвижному составу для движения по бесстыковому пути [23-27].

Вопросы стабильности железнодорожного пути рассмотрены в работах А.Я. Когана [28-30] в них уделено внимание взаимодействию железнодорожного пути с подвижным составом, а также устойчивости бесстыкового пути в сложных условиях эксплуатации.

Вопросы устойчивости бесстыкового пути при движении скоростных поездов и длинносоставных поездов освещены в трудах [31, 32].

Н.П. Виногоровым рассмотрены вопросы разрядки рельсовых плетей и их восстановления, а также значимость воздействия разовой боковой нагрузки

на бесстыковой путь, результаты этих исследованя представлены в работах [33-35].

В ходе изучения вопросов устойчивости бесстыкового пути против поперечных перемещений были разработаны ряд конструкций и устройств, направленных на стабилизацию рельсошпальной решетки в балластной призме [36].

Одно из устройств для увеличения устойчивости рельсошпальной решетки в поперечном направлении было разработано на кафедре «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС [37]. Его устанавливают на шпалы, и оно увеличивает силу торцевого сопротивления сдвигу рельсошпальной решетки.

Одним из видов устройств, оказывающих положительное влияние на устойчивость пути, является безбалластное плитное верхнее строение пути, которое стабилизирует железнодорожный путь. Однако, данные устройства имеют ряд недостатков: высокая сложность работ при ликвидации дефектов нижнего строения пути, сложность работ по замене промежуточных скреплений при их выходе из строя и дороговизна конструкции.

Оценка эффективности применения безбалластных конструкций приведена в работе Замуховского А.В., в которой отмечены возможные подходы к определению численных значений параметров безбалластного пути и переходных участков, позволяющие соблюсти все требования безопасной эксплуатации ВСП [38, 39].

Для увеличения поперечной устойчивости пути были разработаны различные конструкции шпал, в том числе Y-образные, продольные лежни, рамные конструкции, имеющие повышенное сопротивление на сдвиг, зачастую эти конструкции применяются на линиях Западной Европы, в том числе и узкоколейных, к недостаткам данных конструкций можно отнести дороговизну и повышенную материалоемкость конструкции.

Большое внимание в работах российских авторов для избежания поперечной сдвижки уделено введению рельсовых плетей в оптимальный температурный интервал, результаты исследований представлены в работах [40-44].

В работе Шубитидзе В.В. изложен энергетический метод расчета бесстыкового пути на устойчивость при действии в рельсах продольных сил. В нем учтены временной фактор и воздействие на путь поездов, с использованием экспериментального коэффициента вязкости [45].

В работе Бокарева С.А. и Ефимова С.В. затронута тема поперечной устойчивости железнодорожного пути при воздействии боковой силы на железобетонных мостах с ездой на балласте. Авторами оценено влияние ширины плеча балластной призмы на общее сопротивление пути поперечному сдвигу [46].

В.И. Новакович в своей работе [47] рассмотрел возможность выброса пути под поездом. В статье излагается уточненный принцип расчета бесстыкового железнодорожного пути на устойчивость с учетом фактора времени и воздействия поездов.

Большой вклад в исследование стабильности рельсовой колеи внес В.В. Ершов, он исследовал поперечную устойчивость рельсошпальной решетки в балластной призме при бесстыковом пути [48-51]. Также в ходе его исследований были освещены вопросы определения коэффициента устойчивости бесстыкового пути, коэффициенты определения сопротивления шпал поперечному сдвигу в балласте [52-56].

В трудах [57-59] Ершов В.В. и Зверев Н.Б. уделили внимание вопросу устойчивости бесстыкового пути в криволинейных участках. Это связано с наличием дополнительных сдвигающих усилий в криволинейных участках, связанных с наличием собственных напряжений в рельсовом пути от изгиба рельсового пути в кривых.

Под руководством профессора Аккермана Г.Л. на кафедре «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС была проведена работа по оценке влияния неровностей в плане на снижение устойчивости бесстыкового пути В ходе исследования были рассмотрены скорость и ускорение изменения амплитуд боковой неровности по длине [60].

Иностранный опыт применения бесстыкового пути освещен в трудах немецких ученых Ваттмана и Бирмана [61] и на железных дорогах ФРГ [62].

Вопросы устойчивости бесстыкового железнодорожного пути и текущего содержания рассмотрены в работе [63]. Опыт эксплуатация бесстыкового железнодорожного пути в США приведен в работе [64].

В течение двадцатого века были предложены различные методы расчета устойчивости бесстыкового пути: энергетический, метод конечных элементов, метод конечных разностей, дифференциальных уравнений и др.

В 1931 году немецкий специалист К. Грюневальдт впервые предложил использовать энергетический метод для расчета устойчивости бесстыкового пути. В качестве условия равновесия учитывалось равенство нулю суммы обобщенных сил или условие экстремума потенциальной энергии системы, из которой необходимо найти максимально допустимую сжимающую силу.

Существенным недостатком данной схемы расчета является прямая зависимость результата от выбора принятого уравнения изогнутой оси, представляющей собой железнодорожный путь. Приблизиться к реальным формам искривления рельсошпальной решетки позволили уравнения изогнутой оси, предложенные исследователями А. Блохом, К. Н. Мищенко и Г. Мейером.

С. П. Першин учел все достоинства и недостатки вышеуказанных ученых и предложил свой метод в рамках энергетического метода расчета устойчивости бесстыкового пути с применением различных уравнений кривых для описания состояния пути. В России известна энергетическая модель устойчивости В.В. Ершова и В.И. Новаковича.

Одним из альтернативных методов для определения устойчивости бесстыкового железнодорожного пути является метод дифференциальных уравнений. Отличительной особенностью метода дифференциальных уравнений является то, что уравнение искривления рельсошпальной решетки не задается, а выводится в ходе решения дифференциального уравнения, в результате чего данная методика является более точной.

Наиболее широкое практическое применение нашло решение дифференциального уравнения, опубликованное А. В. Лебедевым под руководством А. Я. Когана [65], в чьих работах решение вопроса устойчивости бесстыкового пути этим методом было наиболее полным.

В данной методике приняты следующие допущения:

- Перемещение шпал происходит параллельно их положению при деформациях пути;

- кривизна рельсовых нитей принята одинаковой 1/p(x) и определяется как полусумма кривизны наружной и внутренней нитей;

- продольные силы возникающие двух рельсовых нитях одинаковы и постоянны N = const, значение продольной силы определяется как полусумма фактически действующих продольных сил в обеих рельсовых нитях.

На сегодняшний день данный метод является наиболее широко используемым и лег в основу разработки инструкций и технических указаний по устройству, укладке и содержанию бесстыкового пути для расчетов допускаемых превышений температур рельсовых плетей относительно температуры их закрепления, в том числе в кривых малых радиусов.

В методе имитационного моделирования, в отличии от предыдущих моделей, М.Ф. Вериго выполнен переход к уравнению динамики процесса деформации рельсошпальной решетки, а также добавлен вариативный подход при решении задачи устойчивости. М.Ф. Вериго разработана модель устойчивости бесстыкового пути на основании уравнения упругой изогнутой оси балки, в которой определена кинетика развития процесса потери устойчивости при воздействии продольных и вертикальных сил. Решение уравнения получено на языке программирования Delphi, а результаты представляют собой зависимость распределения перемещений по длине участка моделирования от времени.

Одним из первых ученых, применивших метод конечных элементов к расчету критических сил стал М. В. Безруков [66]. Аналитическая модель разработана в среде Cosmos/M, под руководством Э. П. Исаенко, в этой модели были учтены жесткости пути относительно трех координатных осей, сопротивления, возникающие в балластных материалах и элементах промежуточных скреплений, а также были учтены отступления пути от норм в плане.

1.3 Типы и условия использования геокомпозитных конструкций

Современный тип армирования грунта был разработан известным французским инженером А. Видалем в 1960-х годах.

В соответствии с ГОСТ Р 53225-2008 геосинтетиком называется материал, в котором, как минимум, один компонент изготовлен из синтетического полимера в виде полотна, лент или трехмерной структуры, используемой в контакте с грунтом (почвой) и (или) другими строительными материалами для создания дополнительных слоев (прослоек) различного назначения (армирующих, защитных, фильтрующих, дренирующих, гидроизолирующих, теплоизилирующих) в транспортном, трубопроводном строительстве и гидротехнических сооружениях. К геосинтетикам относятся:

- геотекстильный материал (геотекстиль);

- геотекстилеподобные материалы (георешетка, геосетка, геомат, геоячейка, геополоса)

- геомембрана;

- глиномат.

В качестве материалов для изготовления геосеток применяются полимерные, углепластиковые, базальтовые и стеклопластиковые волокна, обладающие повышенной прочностью и меньшими деформативными характеристиками.

Вопросами применения геокомпозитных материалов на железнодорожном и автомобильном транспорте занимались многие отечественные и зарубежные ученые. Возможности использования геокомпозитов для армирования подбалласного слоя и дорожной одежды, и укрепления грунтов земляного полотна изучены в трудах Е.В. Яковлевой, Л.С. Блажко, Е.С. Свинцова, А.В. Петряева, Н.А. Устяна.

В 2003 году Блажко Л.С. защитила докторскую диссертацию на тему: «Технико-технологическая оценка усиления конструкции пути на участках обращения подвижного состава с осевыми нагрузками до 300 кН» [67], в ней рассмотрены вопросы обеспечения устойчивости откосов земляного полотна, которое было армировано геоматериалами в рабочей зоне основной площадки,

с учетом снижения прочностных характеристик грунтов от вибродинамического воздействия при проходе поездов с учетом его затухания влияния динамики в теле земляного полотна. Так же определена комплексная методика оценки возможных вариантов усиления балластного слоя с применением геоматериалов, получены зависимости изменения напряжений, возникающих на основной площадке по длине шпалы при различных конструкциях балластной призмы, армированной геоматериалами.

В кандидатской диссертации Фомина А.П. [68] представлен способ учета влияния на сдвигоустойчивость подстилающего грунта защитной (защитно-дренирующей) прослойки, устраиваемой из высокодеформативного нетканого геотекстильного материала под дополнительным слоем основания нежесткой дорожной одежды.

Журавлев И.Н. в своей работе [69] выявил закономерности изменения деформативности грунта, армированного геоматериалами, получил значения напряжений, при которых происходит включение в работу геоматериалов. Был разработан способ учета армирующих функций геоматериала в конструкции железнодорожного пути, создал алгоритм расчета напряженно-деформированного состояния земляного полотна, усиленного геоматериалом.

В 2006 году Воронцов В.В. в кандидатской работе [70] опубликовал результаты исследований по вертикальному армированию водонасыщенных грунтов деятельного слоя в основании дорожной конструкции на многолетнемерзлых грунтах, которые показывают, что вертикальное армирование основания в соответствии с конструктивным решением снижает величину конечной осадки на 12,8%.

Козлов А.В. в исследованиях [71] разработал метод и технологию изменения составов зернистых грунтов для использования их в защитных слоях земляного полотна, в том числе и для заполнения ячеек объемных георешеток.

Киселев С.В. разработал математическую модель ползучести и методики прогнозирования ползучести и деформационно-восстановительных процессов иглопробивных нетканых материалов. Так же в его диссертации [72] проведены исследования разложения полной деформации и механической

работы деформирования иглопробивных нетканых материалов на упругую и вязко-упруго-пластическую части.

В 2008 году Бушуев М.В. защитил кандидатскую диссертацию на тему: «Эффективность применения геотекстиля в конструкции железнодорожного пути» [73], в которой были выявлены основные закономерности протекания процесса кольматирования геотекстиля, также была разработана методика оценки влияния укладки геотекстиля на геометрию рельсовой колеи, позволяющая определить межремонтные сроки для участков с уложенным геотекстилем.

Вальцева Т.Ю. в своих исследованиях [74] выявлен мембранный эффект, который создается высокопрочными геосинтетическими материалами, он позволяет снизить давления и деформации насыпей земляного полотна и оснований усиленных геоматериалами. Также в работе получена зависимость изменения напряженного состояния насыпи и слабого основания, которые усилены геосинтетиками, при воздействия поездного состава, разработана методика расчетного обоснования взаимодействия геосинтетиков с грунтами насыпей и их основания, с учетом их совместной работы.

В работе Золотозубова Д.Г. [75] рассмотрены механизмы развития давлений и деформаций, возникающих в грунте усиленном геосинтетиками, в зависимости от характеристик грунтов, свойств геоматериалов и параметров их укладки. Предложена модель усиленного основания, которая учитывает деформации и позволяет выполнить расчет напряженно-деформированного состояния грунта; разработана методика определения осадок поверхности усиленных оснований.

По результатам исследований, проводимых в ПГУПСе Л.С. Блажко, Е.С. Свинцовым, А.В. Петряевым [76-78], были определены зависимости упругих и остаточных деформаций балласта, армированного геоматериалами (геосетками, георешетками и геоячейками), от величины давления, передаваемого на модель через жесткий штамп. Максимальная прикладываемая нагрузка в рамках исследований составляла 0,226 МПа, эта величина соответствует давлению на уровне нижней постели шпал, реализуемого колесами подвижного состава.

Модель балластного слоя армировалась: геосетками «Тенсар SS30» с размером ячеек 33x33 мм, георешеткой «Тенакс Lbo Samp 440» с размером ячеек 34x27 мм, геоячейками «Прудон-494» с размером ячеек 200x200 мм. Укладывали геосетки «Тенсар» в один, два и три слоя с различными расстояниями между ними — 10, 20 и 30 см. Георешетку «Тенакс» укладывали в один и два слоя с расстояниями между ними 20 см.

Результаты эксперимента показали, что разрушающее усилие при армировании модели насыпи, выполненной из песка, с применением «Тенсар», «Тенакс» и «Фортрак» практически одинаково и в два раза выше, чем у неармированной модели. Было выдвинуто предположение, что ячеистый материал будет успешно снижать деформации насыпей, отсыпанных из мелкозернистых материалов.

В ПГУПСе были проведены натурные испытания по оценке эффективности геоматериалов при движении поездов с высокими осевыми нагрузками [76].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Скутин Дмитрий Александрович, 2019 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Изыскания и проектирование железных дорог: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / А. В. Горинов, И. И. Кантор, А. П. Кондратченко, И. В. Турбин. -6-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1979. - 319 с. - Т. 1.

2. Ершков О.П. Расчет поперечных горизонтальных сил в кривых. М., Транспорт, 1966. // Труды ВНИИЖТ. Вып. 301. - 234 с.

3. Бромберг Е.М. Воздействие на путь грузовых вагонов. М., Госуд. транспорт, ж.д. изд-во, 1956. // Труды ВНИИЖТ; Вып. 113. - 135 с.

4. Вериго М.Ф. Расчеты боковых сил, воспринимаемых рельсами при движении подвижного состава по горизонтальным неровностям. -Лесоинженерное дело, 1959. // Науч. докл. Высшей школы. Вып. 1.

5. Ершков О.П. Расчет рельса на действие боковых сил в кривых. М., Трансжелдориздат, 1960. // Труды ЦНИИ МПС. Вып. 192. - С. 5 - 58.

6. Ершков О.П. Построение графиков удельных характеристик и графиков-паспортов вписывания железнодорожных экипажей в кривые (теоретические основы). М., Трансжелдориздат, 1963. // Труды ВНИИЖТ. Вып. 268.-С. 64- 124.

7. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь: Учебник для вузов ж.-д. трансп. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. - 479 с.

8. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. - М., Транспорт, 1969.

9. Проектирование железнодорожного пути / Под ред. Г.М. Шахунянца. Учебное пособие. М., «Транспорт», 1972, - 320 с.

10. Яковлева Т.Г., Шульга В.Я., Амелин C.B. и др. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути / Под ред. C.B. Амелина и Т.Г. Яковлевой. -М.: Транспорт, 1990. - 367 с.

11. Яковлева Т.Г., Карпущенко Н.И., Клинов С.И., Путря H.H., Смирнов М.П. Железнодорожный путь / Под ред. Т.Г. Яковлевой. -М.: Транспорт, 1999. -405 с.

12. Шафрановский А.К. Непрерывная регистрация вертикальных и боковых сил взаимодействия колеса и рельса. М., Транспорт, 1965. // Труды

ВНИИЖТ. Вып. 308. - 96 с.

13. Королев К.П. Вписывание паровозов в кривые участки пути. // Труды ЦНИИ МПС. Вып. 37, Трансжелдориздат, 1950. - 224 с.

14. Королев К.П. Вписывание паровозов в кривые участки пути. М., Трансжелдориздат, 1950. // Труды ВНИИЖТ; Вып. 37. - 224 с.

15. Кравченко O.A. Биклотоидное проектирование криволинейных участков железных дорог: диссертация кандидата технических наук: Екатеринбург, 2012.

16. Исламов А.Р. Исследование сопряжения элементов продольного профиля железнодорожного пути посредством имитационного моделирования: диссертация кандидата технических наук: Екатеринбург, 2014.

17. БромбергЕ. М. Устойчивость бесстыкового пути. М.: Транспорт. 1966. 67 е.].

18. И.Бромберг Е. М. Устойчивость бесстыкового пути на асбестовом балласте / Труды ВНИИЖТ. 1968. Вып. 364. С. 98 117,

19. Бромберг Е. М., Зверев Н. Б. Бесстыковой путь с костыльным скреплением // Железнодорожный транспорт. 1973. № 6. С. 61

20. БромбергЕ. М., Хвостик Г. С. Сопротивление сдвигу ненагруженных шпал в балласте // Вестник ВНИИ. 1983. № 2. С. 49 51.

21. Бромберг Е. М. Устойчивость бесстыкового пути при совместном действии поездной и температурной нагрузок.: Повышение эффективности бесстыкового пути // Сборник научных трудов / ВНИИЖТ. Под ред. Е. М. Бромберга. М.: Транспорт. 1983. С. 77-85.

22. Бромберг Е. М. Устойчивость бесстыкового пути под поездами // Совершенствование конструкции и эксплуатации бесстыкового пути: Сб. науч. тр. М.: Транспорт. 1988. С. 13-20.

23. ВеригоМ. Ф. Динамические модели устойчивости бесстыкового пути // Железные дороги мира. 1994. № 1. С. 3 9.

24. Вериго М. Ф. Расчеты пути. Их прошлое, настоящее и будущее // Путь и путевое хозяйство. № 8. С. 25 30.22а.Вериго М.Ф. Новые методы в установлении норм устройства и содержания бесстыкового пути/ВНИИЖТ. -М.: Интекст, 2000. 184 с.

25. Вериго М. Ф., Крепкогорский С. С. Основные требования к подвижному составу по воздействию на путь. В кн.: Тележечные экипажи локомотивов для повышенных скоростей движения. М.: Транежелдориздат. 1962. С. 258 -264.

26. Вериго М. Ф., Крепногорский С. С. Общие положения для корректировки Правил расчетов железнодорожного пути на прочность и предложения по изменению этих правил / Тр. ЦНИИ МПС. 1972. Вып. 466. С. 4 50.

27. Вериго М. Ф., Крепногорский С. С. Установление норм боковых динамических нагрузок подвижного состава по условию устойчивости пути поперечному сдвигу / Труды ВНИИЖТ. 1962. Вып. 248. С. 258 264.

28. Коган А .Я. Динамика пути и его взаимодействие с подвижным составом. М.: Транспорт, 1997. 326 с.

29. Коган А. Я., Грищенко В. А. Нелинейная устойчивость бесстыкового пути в прямых участках при наихудших формах ненапряженной начальной неровности // Вестник ВНИИЖТ. 1993. № 3. С. 20-45.

30. Коган А.Я., Грищенко В.А., Косенюк В.К. Устойчивость бесстыкового пути при температурном воздействии // Обеспечение надежности и эффективности бесстыкового пути в сложных условиях эксплуатации. Новосибирск: 1991. С. 5-15.

31. Верхнее строение пути при высоких скоростях движения // БТЭИ. 1973. №2. С.52-68.

32. Виногоров Н. П. Экспериментальные исследования устойчивости бесстыкового пути при пропуске длинносоставных поездов // Повышение прочности и надежности пути: Сб. науч. тр. М.: Транспорт. 1989. С. 105 114.

33. ВиногоровН. П., Порошин В. JI. Восстановление поврежденных рельсовых плетей бесстыкового пути. М.: НТО ж. - д. транспорта. 1983. 29 с.

34. Виногоров Н. П. Влияние разового воздействия боковой нагрузки от подвижного состава на устойчивость бесстыкового пути // Совершенствование конструкции и эксплуатации бесстыкового пути: Сб. науч. тр. М.: Транспорт. 1988. С. 20 29.

35. ВиногоровН. П., Несвит Б. А. Новые способы разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях // Совершенствование конструкции и эксплуатация бесстыкового пути: Сб. науч. тр. М.: Транспорт. 1988. С. 108—117.

36. Ершов В. В, Жулев Г. Г. Устройство для повышения поперечной устойчивости путевой решетки / А. с. № 1664941.1991. Бюл. № 27.

37. Устройство для повышения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балласте (варианты): пат.2339756 Рос. Федерация № 2007113377/11; заявл. 10.04.2007; опубл. : 27.11.2008, Бюл. №33. 9 с.

38. Замуховский A.B. Перспективы полигона безбалластного пути//Мир транспорта - 2013. - №3. - С. 168-172.

39. Замуховский А. В., Копыленко В. А., Фридкин В. М. О технико-экономической целесообразности применения железнодорожных эстакад вместо высоких насыпей// Транспортное строительство. - 2012. - № 10. - С. 15-16.

40. Ершов В. В., Ваняев П. Ф. и др. Способ изменения температуры закрепления рельсовых плетей поперечным перемещениям рельсо-шпальной решетки в кривых участках пути / ДЦНТИ Куйбыш. ж д. Инф. листок № П-485/580-16032. 1984.

41. Ершов В. В. Механизм ввода рельсовых плетей в требуемый температурный интервал / Инф. листок № 1182(П-1). ДЦНТИ Куйбышевск. ж. д. 1995.

42. Крейнис Э. Л. Метод расчета температурной амплитуды рельсовых плетей: Ученые записки ВЗИИТа. 1964. Вып. 13.

43. Новакович В. И, Ершов В. В. Способ разрядки температурных напряжений бесстыкового пути / А. с. № 855109. 1981. Бюл. № 30.

44. Правила и технология работ по разрядке температурных напряжений в рельсовых плетях бесстыкового пути. М.: ЦП МПС. 1977. 64 с.189а.Правила и технология выполнения основных работ при текущем содержании пути/МПС России. М.: Транспорт, 1998. 136 с.

45. Шубитидзе В.В. Об энергетическом методе определения продольной устойчивости железнодорожного пути с учетом фактических условий его эксплуатации // Вестник ростовского государственного университета путей сообщения/ РГУПС (Ростов-на-Дону) ISSN: 0201-727Х

46. Бокарев С.А. Ефимов C.B. Исследование устойчивости пути против поперечного сдвига при действии горизонтальной нагрузки на железобетонных пролетных строениях с ездой на балласте// Интернет-журнал «Транспортные сооружения». 2016, Том 3, №1

47. Новакович В.И. Устойчивость бесстыкового пути под движущимся поездом// НАУКА ТА ПРОГРЕС ТРАНСПОРТУ. Днепропетровск, 2003. ISSN: 2307-3489.

48. Ершов В. В. Исследование параметров поперечной устойчивости бесстыкового пути в эксплуатационных условиях / Отчет по теме П-48. № гос. регистр. 79032303, Инв. № Б954186. 1980. Том 1 4 е., том 28 с.

49. Ершов В. В. Экспериментальное определение параметров поперечной устойчивости бесстыкового пути / Тезисы доклада на УП областной конф. МПС-ЦП НТО, правление НТО Куйбыш. ж. д., КИИТ. 1981.

50. Ершов В. В., Новакович В. И. Сопротивление ж/б шпал поперечным оси пути перемещениям с учетом воздействия поездов / Труды ДИИТа. 1981. Вып. 215/23

51. Ершов В. В., Ваняев П. Ф. и др. Способ изменения температуры закрепления рельсовых плетей поперечным перемещениям рельсо-шпальной решетки в кривых участках пути / ДЦНТИ Куйбыш. ж д. Инф. листок № П-485/580-16032. 1984.

52. Ершов В, В., Рязанов М. В. К вопросу определения коэффициента поперечной устойчивости бесстыкового пути / Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 20.11.86, № 3801 ж. д. РЖ№ 3.1987. реф. 123.

53. Ершов В. В. Об одной методике определения расчетного сопротивления шпал поперечному сдвигу в балласте / Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 31.12.86, № 3843 ж. д. РЖ 4, реф. 88.1987.

54. Ершов В. В. К вопросу определения коэффициента сопротивления шпал поперечному оси пути направлению/Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 31.12.86, № 3844 ж. д. РЖ № 4, реф. 90.1987.

55. Ершов В. В., Шабанов Л. А. Некоторые способы аналитического определения поперечных перемещений рельсошпальной решетки под действием температурных сил / Деп. в ЦНИИТЭИ МПС 20.03.87, № 3912 ж. д. РЖ № 6, реф. 137. 1987. 105. Ершов В. В. Способ определения поперечного сопротивления пути / Патент на изобретение № 2144105 от 10.01.2000.

56. Ершов В. В., Шабанов Л. А. Определение температурных деформаций рельсо-шпальной решетки бесстыкового пути на криволинейных участках / Тр. СамИИТа. 1999.

57. Ершов В. В. Поперечная устойчивость элементарного криволинейного участка бесстыкового пути перед движущимся поездом в различных условиях эксплуатации / Деп. в ВИНИТИ РАН 10.09.99 № 2824-В99.1999.

58. Зверев Н. Б. Способы повышения устойчивости бесстыкового пути в кривых малого радиуса / Под ред. Е. М. Бромберга // Сборник научных трудов / ВНИИЖТ: Повышение эффективности бесстыкового пути. 1983. С.ЗЗ.

59. Ершов В. В, Жулев Г. Г. Устройство для повышения поперечной устойчивости путевой решетки / А. с. № 1664941.1991. Бюл. № 27.

60. Аккерман Г.Л., Тимошенко О.О. Определение предвыбросного состояния пути по результатам промеров вагонов-путеизмерителей// Транспорт Урала. - 2017. - № 3 (54). - С. 68-71.

61. ВаттманнИ., Бирманн Ф. Бесстыковой железнодорожный путь (перевод с немецкого). -М: Трансжелдориздат. 1959. 184 с.

62. Бесстыковой путь на железных дорогах ФРГ // Бюллетень технико-экономической информации. 1967. № 7. С. 51 71.

63. Зарембски А. М., Мейги Г. М. Исследование методов текущего содержания, препятствующих выбросу пути (США) AREA. 1981. № 684. 161с.

64. Эксплуатация бесстыкового пути на железных дорогах США / ЭИ / ВИНИТИ // Жел. дороги, искусственные сооружения. 1989. № 30.1. С. 10-14.

65. Лебедев A.B. Зависимость устойчивости бесстыкового пути от типов промежуточных рельсовых скреплений и условий их эксплуатации дис. канд. техн. наук. М., 2007. 117 с.

66. Безруков М.В. Соединение рельсовых плетей бесстыкового пути со стрелочными переводами: дис. канд. техн. наук. М., 1999. 131 с.

67. Блажко J1.C. Технико-технологическая оценка усиления конструкции пути на участках обращения подвижного состава с осевыми нагрузками до 300 кН.

68. Фомин А.П. Обоснование и выбор параметров механических свойств геотекстильных материалов при их применении в дорожных конструкциях.

69. Журавлев И.Н. Оценка влияния геоматериалов на напряженно-деформированное состояние железнодорожного земляного полотна.

70. Воронцов В.В. Вертикальное армирование деятельного слоя в основании дорожной конструкции.

71. Козлов A.B. Формирование защитных слоев железнодорожного земляного полотна с применением щебеночно-песчаных смесей.

72. Киселев С.В. Исследование и прогнозирование ползучести иглопробивных нетканых материалов.

73. Бушуев М.В. Эффективность применения геотекстиля в конструкции железнодорожного пути.

74. Вальцева Т.Ю. Деформируемость железнодорожных насыпей на слабых основаниях, усиленных геосинтетическими материалами в условиях Дальнего Востока.

75. Золотозубов Д.Г. Анализ работы армированных оснований при деформациях грунтовых массивов.

76. Блажко J1.C. Геоматериалы при высоких осевых нагрузках // Путь и путевое хозяйство. 2002. - №10. — С.36-37.

77. Блажко JI.C. Эксперименты с геоматериалами// Путь и путевое хозяйство. 2003. - №2. - С. 12-13.

78. Испытания модели балластного слоя, армированного геоматериалами / Свинцов Е.С., Блажко Л.С., Петряев A.B. // Путь и путевое хозяйство. 2000. - №6. - С. 29-30.

79. Яковлева Е.В. Динамические воздействия подвижного состава на основную площадку в зоне рельсовых стыков // Путь и путевое хозяйство.

80. Матвеев С. А. Моделирование и расчет армированных многослойных плит на упругом основании: дис. докт. техн. наук. Новосибирск., 2006. 391 с.

81. Технические условия на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути, утверждённые распоряжением ОАО "РЖД" № 75р от 18.01.2013, редакция от 21.01.2015.

82. Пат. №2585121 / Устройство для повышения поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балласте / Авторы: Д. А. Скутин, Г. Л. Аккерман.

83. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности : №ЦПТ-52/14 : утв. Зам. министра путей сообщения РФ 16.06.2000 г. - М. : Типография ПТКБ ЦП МПС, 2000.-40 с.

84. Разумов Ю. В., Улитич О. Ю. Экспериментальное и теоретическое определение сопротивления копанию грунта и мощности привода бульдозера// Методические указания к лабораторной работе. - М.: МАДИ, 2007.

85. Скутин Д. А. Расчет напряжений в балластной призме, усиленной геосинтетическими материалами // Вестник УрГУПС. - 2015. - № 4(28). - С. 141 - 149.

86. Скутин Д. А., Аккерман Г. JL, Скутин А. И., Табынщиков А. И. Применение геосинтетических материалов в конструкции верхнего строения пути // Повышение эффективности транспортной системы региона: проблемы и перспективы. Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием: Том 1 - 2015 - С. 108-112.

87. Моделирование динамики железнодорожных экипажей/ Руководство пользователя «Универсальный механизм 8». 2016.

88. Механическая система как объект моделирования/ Руководство пользователя «Универсальный механизм 8». 2016.

89. Скутин Д.А. Анализ мест возникновения максимальных поперечных сил на контакте «колесо-рельс» // Проектирование развития региональной сети железных дорог: сб. науч. тр. / под ред. B.C. Шварцфельда. -2017-№5-С. 196-201.

90. Скутин Д. А. Определение мест возникновения наибольших поперечных сил при движении подвижного состава по кривой // Вестник УрГУПС. - 2017. - № 2(34). - С. 101 - 110.

91. Скутин Д.А. Анализ поперечных сил на контакте «Колесо-Рельс» // Проектирование развития региональной сети железных дорог: сб. науч. тр. / под ред. B.C. Шварцфельда. - 2016 - №4 - С. 355-359.

92. Суслов О.А. Функциональная безопасность эксплуатации бесстыкового пути: дис. докт. техн. наук. М., 2017.

93. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути, утверждённая распоряжением ОАО "РЖД" № 2788р от 29.12.2012

94. Скутин Д.А., Скутин А. И., Табынщиков А. И. Моделирование земляного полотна, армированного геосинтетическими материалами //

Проектирование развития региональной сети железных дорог: сб. науч. тр. / под ред. B.C. Шварцфельда. - 2014 - №2 - С. 144-150.

95. Скутин Д.А. Оценка поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. Материалы Шестой международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию со дня образования Иркутского государственного университета путей сообщения: Том 1 - 2015 - С. 543-547.

96. Скутин Д.А., Аккерман Г. JI. Оценка поперечной устойчивости рельсошпальной решетки в балластной призме с применением геосинтетиков // Проектирование развития региональной сети железных дорог: сб. науч. тр. / под ред. B.C. Шварцфельда. - 2015 - №3 - С. 8-17.

97. «Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути», утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 14 ноября 2016 г. №2788/р; Москва 2016г.