- •Расчет и проектирование элементов железнодорожного пути
- •Оглавление
- •Введение
- •Решения:
- •Исправление
- •Решения:
- •Тема 1. Температурная работа рельсов
- •1.1. Факторы, влияющие на температуру рельсов
- •1.2. Изменение длины рельсов при колебаниях их температуры
- •1.3. Рельсы стандартной длины. Длинные рельсы. Бесстыковой путь
- •Тема 2. Прочность и устойчивость бесстыкового пути
- •2.1. Как обеспечить прочность рельсовых плетей бесстыкового пути?
- •2.2. Устойчивость бесстыкового пути и определяющие ее факторы
- •2.3. Диаграмма температурной работы бесстыкового пути и определение допустимого интервала закрепления рельсовых плетей на постоянный режим
- •Тема 3. Контроль за напряженным состоянием рельсовых плетей в процессе их эксплуатации. Определение условий устойчивости бесстыкового пути по методике вниижта при угоне рельсовых плетей
- •3.1. Существующая методика поддержания температурного режима рельсовых плетей в процессе их эксплуатации
- •3.1.1. Предварительные работы
- •3.1.2. Анализ измеренных подвижек рельсовых плетей и назначаемые меры
- •3.1.3. Определение фактического изменения длины отрезка рельсовой плети между сечениями на «маячных» шпалах
- •3.1.4. Определение удельного температурного эквивалента при угоне рельсовых плетей
- •3.1.5. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при угоне
- •3.2.2. Перечень и примерные виды выходных форм
- •Тема 4. Определение величины зазора в месте разрыва рельсовой плети
- •Тема 5. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при отступлениях от норм содержания в плане
- •5.1. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане
- •5.1.1. Определение зависимости Rmin (Δf)
- •5.1.2. Определение зависимости Δt (Δf)
- •5.1.3. Определение зависимости Δtо.Пл. (Rmin)
- •5.2. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при отступлениях от норм содержания в плане
- •5.3. Определение условий устойчивости мест с отступлениями от норм содержания в плане
- •Тема 6. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал
- •6.1. Алгоритм действий при определении фактической температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.2. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при наличии неподбитых шпал
- •6.2.1. Оценка снижения поперечного сопротивления пути
- •6.2.2. Оценка снижения превышений температуры рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при наличии неподбитых шпал
- •6.4. Определение условий устойчивости мест с наличием неподбитых шпал
- •Тема 7. Определение условий устойчивости бесстыкового пути на тормозных участках
- •7.1. Определение температурного эквивалента тормозных сил
- •7.2. Определение отклонения от температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил
- •7.3. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при действии тормозных сил
- •7.4. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при действии тормозных сил
- •Тема 8. Определение условий устойчивости бесстыкового пути при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.1. Сочетание отступлений от норм содержания
- •8.2. Алгоритм действий при определении новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.3. Определение отклонения фактической температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.4. Определение новой (фактической) температуры закрепления рельсовых плетей при совокупности отступлений от норм содержания
- •8.5. Определение условий устойчивости мест при совокупности отступлений от норм содержания
- •Тема 9. Расчеты при выполнении работ по принудительному вводу рельсовых плетей в требуемый инвервал температур
- •Библиографический список
- •Используемые термины
Введение
Реальное состояние пути характеризуется отступлениями (допускаемыми нормативными документами) от норм содержания, в том числе такими, которые на бесстыковом пути ослабляют его поперечную устойчивость. К наиболее очевидным отступлениям такого характера относятся:
– отступления от норм содержания в плане;
– наличие не подбитых шпал;
– отступления от равномерного (расчетного) распределения продольных температурных сил (угон отдельных участков рельсовых плетей) и другие;
– различные совокупности указанных отступлений.
При этих отступлениях изменяется соотношение сил, сдвигающих рельсошпальную решетку и удерживающих ее, т.е. изменяется поперечная устойчивость пути.
Так, например,
– при угоне рельсовых плетей в них возникают дополнительные к температурным продольные силы и, как следствие, в кривых участках пути силы, направленные наружу кривой и сдвигающие рельсошпальную решетку;
– при отступлениях от норм содержания в плане в кривых участках пути радиус кривой может быть уменьшен по сравнению с паспортным значением и, как следствие, в этих случаях увеличивается сила, сдвигающая рельсошпальную решетку;
– при наличии не подбитых шпал из-за отсутствия сил трения между основанием шпалы и подстилающим балластом уменьшается сопротивление шпал поперечному сдвигу.
Действующие «Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути» (далее ТУ-2000) регламентируют влияние на поперечную устойчивость лишь угона рельсовых плетей и не регламентируют влияние остальных ослабляющих факторов [1].
Нормы отступлений от норм содержания в плане (Инструкция ЦП-515) увеличились с момента начала укладки бесстыкового пути почти десятикратно (с 8–12 мм до 100 мм при 3-ей степени отступления) и, очевидно, устанавливаются по критериям, не учитывающим условия его поперечной устойчивости [2, 3].
Анализ выбросов на бесстыковом пути показывает (таблица 1), что превышения температур, при которых происходили эти выбросы значительно ниже превышений, установленных в ТУ-2000 [4, 5].
Возможными причинами выбросов могли быть неучтенные вышеперечисленные ослабляющие факторы.
Поэтому, для безопасной эксплуатации бесстыкового пути должно быть обеспечено систематическое и автоматизированное выявление по длине каждой рельсовой плети ослабляющих факторов, проявляющихся через конкретные числовые значения отступлений от норм содержания, а также выполнена оценка устойчивости путем сравнения с существующими нормативами по ТУ-2000.
Пунктом 4.2.4. в ТУ-2000 изменение длины участка рельсовой плети (между «маячными» шпалами) учитывается на длинных плетях определением отклонения ∆t фактической (новой) температуры закрепления to этого участка плети от первоначальной tз.
Таблица 1 – Краткий анализ выбросов на бесстыковом пути за 2007 год
№ п/п |
Дата |
Название дороги |
План пути
|
Пропущен-ный тоннаж, млн. т бр. груза |
Балль-ность |
∆t = tр – tз |
Картина схода |
Причина схода |
1 |
13.05.07 |
Северо-Кавказская |
R = 534 м |
400,3 |
10 |
∆t = + 49 - (+ 39) = = + 10 ºС, [∆tу] = = 42 ºC, спуск 9,1 ‰ |
В режиме экстренного торможения сход 3-х вагонов № 5, 7 и 8 от головы электропоезда |
Нарушение технологии по рихтовке пути, недостаток щебня, выброс пути под поездом |
2 |
19.05.07 |
Юго-Восточная |
R = 655 м |
320,3 |
10 |
∆t = 41 – 30 = = + 11 ºС, [∆tу] = = 44 ºС, сварка при tз = 20 ºС, подъемом 5,9 ‰ |
Сход 12 вагонов, 3-й от головы поезда в режиме экстренного торможения |
Выброс после глубокой очистки, работал комплекс СЧ-600 |
3 |
31.05.07 |
Юго-Восточная |
Прямая |
472,7 |
40 |
∆t = 53 - (+ 36) = = + 17 ºС, [∆tу] = = 54 ºC, спуск 7,2 ‰ |
Сход 2-х тележек хвостового вагона в режиме торможения |
Угол в плане. Выброс пути |
4 |
06.06.07 |
Горьковская |
Прямая |
874,2 |
150 |
∆t = 45 – 27 = = 18 ºС, [∆tу] = = 51 ºC, спуск 2,7 ‰ |
Сход 2-ой секции электровоза и 26 вагонов с грузом |
Угол в плане 3 степени, дефектность скреплений, угон пути по 100 мм, приведение к выбросу под поездом. |
5 |
20.06.07 |
Горьковская |
R = 1343 м |
390,5 |
150 |
∆t = + 43 - (+ 22) = = 21 ºС, [∆tу] = = 51 ºC, спуск 8,4 ‰ |
Сход 3-х хвостовых вагонов. Первые 2 вагона первыми тележками, а 3-ий вагон от хвоста второй тележкой направо |
Неровность 3 степени по рихтовке, угон пути, выброс пути |
6 |
19.07.07 |
Горьковская |
R = 2216 м |
471,6 |
150 |
|
Сход 17 вагонов |
Нарушение технологии производства работ по устранению перекоса 3 степени |
Принципиальная схема (далее схема ТУ) алгоритма определения фактической температуры рельсовых плетей по действующим ТУ-2000 представлена на рисунке 1.
Исходные
данные: местоположение рельсовой плети,
температуры (ожидаемая, закрепления,
min
tз,
max
tз)
Построение
диаграммы tо
(l)