Введение

Железнодорожный транспорт является ведущим и организующим видом транспорта в транспортной системе России. В настоящее время он выполняет около 80% грузовых и 40% пассажирских перевозок. И в обозримом будущем железнодорожным перевозкам не будет альтернативы ни по экономической эффективности, ни по экологической безопасности (и, прежде всего, при транспортировке массовых грузов на средние и дальние расстояния, а также по обеспечению пассажирских перевозок).

Путевое хозяйства является частью инфраструктуры железнодорожного транспорта. Оно включает в себя непосредственно железнодорожный путь и комплекс хозяйственных предприятий и производственных подразделений, предназначенных для обеспечения нормальной работы железнодорожного пути.

Доля основных производственных фондов комплекса пути и сооружений в основных фондах ОАО «РЖД» равна 48%. Из них на земляное полотно приходится 26.2%, верхнее строение пути – 45.6%, мосты и другие искусственные сооружения – 22.9%, прочее оборудование и здания – 5%.

Расходы на эксплуатацию пути составляют 20% от общеотраслевых расходов. В путевом хозяйстве трудится 22% от всех работающих на железнодорожном транспорте.

Основой ведения путевого хозяйства является текущее содержание пути и своевременное выполнение его ремонтов.

Текущее содержание обеспечивают дистанции пути (ПЧ); ремонты пути выполняют путевые машинные станции (ПМС).

Железнодорожный путь – инженерное сооружение, предназначенное для безопасного пропуска по нему поездов с установленными скоростями. Для выполнения этой задачи железнодорожный путь должен находиться всегда в исправном состоянии и соответствовать требованиям «Правил технической эксплуатации ж.д.» (ПТЭ).

Целью данной курсовой работы является:

- выбор типа верхнего строения пути при заданных эксплуатационных условиях;

- разработка оперативного плана снегоборьбы на станции, включающего организацию защиты станции от снежных заносов и технологию уборки снега с выбором типа снегоуборочных машин;

- разработка технологического процесса капитального ремонта пути на прилегающем перегоне;

- проектирование обыкновенного одиночного стрелочного перевода;

- определение температурного интервала закрепления бесстыковых рельсовых плетей.

1 Выбор типа верхнего строения пути

Верхнее строение пути – часть железнодорожного пути, предназначенная для восприятия нагрузок от подвижного состава и передачи их на земляное полотно, а также для направления движения колес по рельсовой колее. Верхнее строение пути включает в себя рельсы, рельсовые скрепления, подрельсовые основания и балластную призму. Кроме того к верхнему строению относятся элементы соединений и пересечений путей.

Верхнее строение пути должно обеспечивать безопасное движение поездов с установленными максимальными скоростями; его элементы должны обладать достаточной прочностью, устойчивостью и надежностью в работе, иметь возможно большие сроки службы, быть простыми и экономичными в изготовлении, устройстве, ремонте и эксплуатации.

Главными эксплуатационными факторами ,оказывающими наибольшее влияние на железнодорожный путь и определяющими тип верхнего строения пути, являются:

- грузонапряженность Т_о, млн.Т км бр./км в год;

- нагрузки на оси подвижного состава Ро, кН/о;

- скорости движения V, км/ч.

Кроме того, существенное влияние на путь оказывают местные условия: климатические, геологические и другие.

Грузонапряженность – показатель интенсивности работы железнодорожных участков и линий, т.е. количество грузов, перевозимых по данному участку пути в год.

Отличительной особенностью современного железнодорожного пути является неизбежное накопление в процессе эксплуатации в отдельных его элементах и в конструкции в целом остаточных деформаций. Эти деформации проявляются в виде:

- износа рельсов, скреплений, шпал,

- в размельчении и истирании частиц балластного слоя, что приводит к снижению его несущей способности,

- в развитии дефектов в элементах верхнего строения пути и, прежде всего, в рельсах.

Очевидно, чем выше грузонапряженность, то есть чем больше нагружений испытывает путь, тем выше интенсивность развития и накопления остаточных деформаций и дефектов пути и тем чаще для устранения указанных неисправностей необходимо проводить ремонты пути, замену дефектных элементов верхнего строения пути. Применение более мощной конструкции пути при высокой грузонапряженности позволяет увеличить межремонтные сроки (межремонтный тоннаж - количество груза, прошедшего по пути до очередного ремонта) и уменьшить число ремонтов пути.

Вторым эксплуатационным фактором, оказывающим наибольшее влияние на работу железнодорожного пути, является нагрузка на оси подвижного состава. Чем больше нагрузка на оси подвижного состава, а, следовательно, и на рельсы от колес, тем вероятнее развитие дефектов и повреждений в них (так же, как и в остальных элементах верхнего строения пути) и тем более мощной должна быть конструкция верхнего строения пути.

Третий эксплуатационный фактор, влияющий на работу пути, - скорость движения поездов. Влияние скорости движения обусловлено несовершенствами пути и подвижного состава в виде неровностей. В результате при движении экипажа возникают дополнительные силы инерции, которые передаются на рельс в виде динамических добавок к статическим нагрузкам от колеса. Чем выше скорость движения, тем больше величина этой динамической добавки, а, следовательно, на рельс действуют большие по величине силы, что приводит к повышению расстройств пути, росту величины остаточных деформаций, развитию дефектов и повреждений рельсов и других элементов верхнего строения пути.

Система ведения путевого хозяйства основана на классификации путей в зависимости от сочетания указанных эксплуатационных факторов: грузонапряженности, максимальных допускаемых скоростей движения пассажирских и грузовых поездов, нагрузок на оси подвижного состава, с учетом других факторов, оказывающих влияние на нагруженность пути и продолжительность межремонтных сроков..

Классы путей устанавливаются в соответствии с классификацией, принятой в действующем «Положении о системе ведения путевого хозяйства», утвержденном распоряжением ОАО «РЖД» № 857р от 2 мая 2012 г.

Настоящее Положение распространяется на участки пути с обращением грузовых поездов (включая поезда с повышенной массой, длиной) с осевыми нагрузками до 25 кН/ось и со скоростями до 140 км/ч и пассажирских поездов со скоростями движения до 200 км/ч включительно.

Чем выше грузонапряженность и скорости движения при существующем уровне осевых нагрузок, тем к более высокому классу относится данный путь. В зависимости от класса пути выбирается конструкция и тип верхнего строения пути, назначается периодичность проведения его ремонтов, виды и объемы работ в межремонтные циклы. Чем выше класс пути, тем более мощной должна быть конструкция верхнего строения пути, меньше межремонтные сроки, больше объем работ, выполняемых при ремонтах пути

По грузонапряженности все пути разделяются на шесть групп, обозначенных буквами, а по допускаемым скоростям движения на семь категорий, обозначаемых цифровыми индексами. Классы путей, представляющие собой сочетания групп и категорий, обозначены цифрами, например, путь 1А3 относится к 1 классу, группе А и категории 3 (табл.1.1).

Таблица 1.1 - Классы путей на участках совмещенного движения

Группа пути	Грузонапряженность млн.т км брутто/км в год	Категории пути – допускаемые скорости движения поездов, км/ч (числитель – пассажирские, знаменатель – грузовые)
		С	1	2	3	4	5	6
								40 и менее
		Главные пути
А	Более 80	1	1	1	1	2	2	3
Б	51 - 80	1	1	1	2	2	3	3
В	26 - 50	1	1	2	2	3	3	4
Г	11 - 25	1	1	2	3	3	4	4
Д	6 - 10	1	2	3	4	4	4	4
Е	5 и менее	-	-	-	4	4	5	5

По заданной грузонапряженности определяется группа пути, а по заданным максимальным скоростям движения пассажирских и грузовых поездов – категория пути. На пересечении строки группы со столбцом категории находится класс пути.

Установив класс пути для заданных условий эксплуатации, по табл. 1.2 - 1.3 в соответствии с нормативно-техническими требованиями находим требуемую конструкцию, тип и характеристику верхнего строения пути: тип рельсов, их термическая обработка, группа и класс, тип и характеристика шпал, их эпюра (количество шпал на 1 км пути), вид скреплений и балласта, размеры балластной призмы.

Для полученного класса, группы и категории пути устанавливаются нормы периодичности реконструкции или капитальных ремонтов пути на новых и старогодных материалах и ремонтные схемы – виды путевых работ и очередность их выполнения за межремонтный цикл (табл.1.4).

Таблица 1.2- Нормативно-технические требования к конструкциям и элементам верхнего строения пути при его реконструкции

Классы путей
1АС, 1БС, 1ВС, 1ГС, 1ДС		1	2
Конструкция верхнего строения пути
Бесстыковой путь на железобетонных шпалах
Тип и характеристика верхнего строения пути
Рельсы Р65, повышенной прямолинейности, новые, термоупрочненные, категории В	Рельсы Р65, новые, термоупрочненные, категории В, Т1
Скрепления новые, с упругой клеммой
Шпалы железобетонные, новые, I сорта
Эпюра шпал в прямых 1840 шт/км ( в кривых радиусом 1200 м и менее - 2000 шт/км )
Балласт – щебень И1 и У75 с толщиной слоя под железобетонными шпалами – 40 см
Размеры балластной призмы в соответствии с типовыми поперечными профилями
Конструкции и типы стрелочных переводов
Р65 марки не круче 1/11 с гибкими остряками и крестовиной с непрерывной поверхностью катания, новые. Брусья железобетонные, новые.		Р65 новые, марки 1/11, 1/9, рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные, новые
Земляное полотно и искусственные сооружения
Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам, скоростям движения поездов и соответствовать требованиям настоящего «Положения»

Таблица 1.3 - Нормативно-технические требования к конструкциям и элементам верхнего строения пути при капитальных ремонтах

Классы путей
1	2	3	4	5
Конструкция верхнего строения пути
Бесстыковой путь на железобетонных шпалах
Типы и характеристика верхнего строения пути
Рельсы Р65, новые, ермоупрочненные, категории В или Т1		Рельсы Р65, старогодные I группы годности; репрофилированные	Рельсы Р65 старогодные II группы годности	Рельсы старогодные Р65 II группы годности
Скрепления новые с упругой клеммой		Скрепления новые и старогодные (в т.ч. отремонтированные).
Шпалы железобетонные новые I сорта		Шпалы железобетонные старогодные
Эпюра шпал: в прямых - 1840 шт/км, в кривых радиусом 1200 м и менее – 2000 шт/км			1600 шт/км (в кривых радиусом 1200 м и менее –1840 шт/км)	1440 шт/км (в кривых радиусом 650 м и менее – 1600 шт/км)
Балласт щебеночный с толщиной слоя: не менее 40 см – под железобетонными шпалами; не менее 35 см – под деревянными шпалами			Балласт щебеночныйс толщиной слоя : не менее 30 см – под ж.б. шпалами, не менее 25 см – под деревянными	Балласт всех типов с толщиной слоя под шпалой не менее 20 см
Размеры балластной призмы – в соответствии с типовыми поперечными профилями
Виды работ при замене верхнего строения пути
Капитальный ремонт пути на новых материалах		Капитальный ремонт пути на старогодных материалах
Конструкции и типы стрелочных переводов
Р65 новые; рельсовые элементы закаленные. Брусья железобетонные новые			Рельсы и металлические части старогодные. Брусья железобетонные – новые и старогодные
Виды работ по замене стрелочных переводов
Капитальный ремонт стрелочных переводов на новых материалах			Капитальный ремонт стрелочных переводов на старогодных материалах
Земляное полотно и искусственные сооружения
Земляное полотно, искусственные сооружения и их обустройства должны удовлетворять максимальным допускаемым осевым нагрузкам и скоростям движения поездов в зависимости от групп и категорий путей

Таблица 1.4 - Среднесетевые нормы периодичности реконструкции и капитальных ремонтов пути на новых и старогодных материалах и ремонтные схемы

Класс, группа и категория пути	Нормативные сроки в зависимости от типа подрельсового основания и степени годности материалов верхнего строения пути, применяемых при последней смене рельсошпальной решетки (числитель – млн.т бр, знаменатель – годы)				Ремонтные схемы - виды путевых работ и очередность их выполнения за межремонтный цикл (числитель – путь, знаменатель – стрелочные переводы)
	Бесстыковой путь и стрелочные переводы на ж.б. брусьях		Звеньевой путь на деревянных шпалах и стрелочные переводы на дерев. брусьях
	Новые матери-алы	Старо-годные матери-алы	Новые мате-риалы	Старогод-ные материалы
1АС,1А1, 1А2, 1А3, 1БС,1Б1,1Б2, 2A4, 2А5, 2Б3, 2Б4	700	-	600	-	КнВСВКн КнВВ(РС)ВВКн
	1400	-	-	-	КнВСВ(РУС)ВСВКн КнВВ(РС)ВВ(РУС)ВВ(РС)ВВКн
1ВС,1B1, 2B2, 2B3	700	-	600/18	-	(КнВВСВВКн) КнВВ(РС)ВВКн
1ГС,1Г1, 2Г2, 1ДС, 2Д1	700/30	-	600/18	-	(КнВВСВВКн) КнВВ(РС)ВВКн (КнВВСВВКн)
3А6, 3Б5, 3Б6, 3В4, 3B5, 4В6	700	400	600/18	400	(КрсВВСВВКрс) (КнВВ(РС)ВВКн)
3Г3,3Г4, 4Г5, 4Г6	700/35	400/35	1 раз в 18 лет		(КрсВВСВВКрс) КнВВ(РС)ВВКн(КнВВСВВКн)
3Д2, 4Д3, 4Д4, 4Д5, 4Д6	-	-/35	-	-/20	(КрсВВСВВКрс) КрсВВСВВКрс
4Е3,4Е4, 5Е5,5Е6 и другие пути 5 класса	-	-/40	-	-/25

В пояснительной записке к данному разделу курсовой работы необходимо:

- указать основные эксплуатационные факторы, определяющие тип верхнего строения пути;

- привести методику выбора конструкции и типа верхнего строения пути;

- по заданным эксплуатационным условиям (грузонапряженности и скоростям движения) установить группу, категорию и класс пути;

- указать конструкцию и характеристики всех элементов верхнего строения пути, соответствующие полученному классу пути;

- установить периодичность капитальных ремонтов пути и привести схемы путевых работ в промежутках между капитальными ремонтами для пути и стрелочных переводов (для данного класса пути).