/
Текст
Раздельный способ ремонта колеи Управлять надежностью пути Искусственные сооружения на скоростных линиях ТУ на ремонт и выправку пути Дефектоскопы для вторичного контроля Прочти вслух ISSN 0033-4715
ГЛАВНЫЙ НАСТАВНИК Борис Алексеевич Титов родился в селе Кузьминское, Калининского района, в семье обходчика. С детских лет дорога манила к себе, что и определило его судьбу. Окончив школу, он в 1956 г. поступил в Бологовское профессионально-техническое железнодорожного транспорта, где учился полтора года на бригадира пути (тогда основательно путевого училище готовили бригадиров пути, не «ускоренными» темпами). После училища в 1958 г. Титов начал трудиться путевым рабочим 3 разряда. Затем поступил в Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта, диплом которого получил в 1966 г. Потом на линии Ленинград—Москва работал в должностях: бригадира пути, дорожного мастера, старшего дорожного мастера, заместителя начальника дистанции. И вот уже более двадцати лет Борис Алексеевич руководит коллективом Вышневолоцкой дистанции Октябрьской магистрали. (Продолжение см. на с 3)
И ПУТЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО ОРГАН МИНИСТЕРСТВА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Российской Федерации УЧРЕДИТЕЛИ: МПС России, РИТОЖ Научно-популярный производственно-технический журнал Издается с января 1957 г. (с 1936 г. выходил под названием «Путеец») Главный редактор А.И.РАТНИКОВ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ В. В. ВИНОГРАДОВ, В. Н. ЕГОРОВ, В.Б. КАМЕНСКИЙ, В. М. КОМБАРОВ, С. В. ЛЮБИМОВ, отв. секретарь — зам. главного редактора, Ю. Н. МАЙБОРОДА, Н. В. МИХЕЕВ, И. К. МОНАХОВ, А.Н. НИКУЛИН, В. И. НОВАКОВИЧ, О.А. ПАШЕНЦЕВА, С. А. РАБЧУК, В.Г.РЯСКИН, зам. главного редактора, В. Т. СЕМЕНОВ, В. С. ТАБАНОВ, Л. Ф. ТРОЙЦКИЙ, Н. П. ХОЛОДКОВА, В. Н. ЧИКИН, В.А.ЯКОВЕНКО Ратников А.И. — Раздельный способ ремонта пути.. 2 Шеенко Н.И. — Главный наставник.................3 Лысюк В.С. — Управлять надежностью бесстыкового пути............................................5 Сливец Д.П. — Рекомендует путеобследовательская станция ......................................11 Нечаев Ю.П., Бржезовский А.М. — Искусственные сооружения на скоростных линиях................13 Иосилевский Л.И. — Надежность железобетонных мостовых конструкций...........................15 Симоненко А.М., Клементьева Н.Г. — Взамен Временных технических условий...................18 П рочти вслух Троицкий Л.Ф. — Холодный душ в жаркую погоду.22 Воробьев Э.В., Кондратьев А.А. — Учебной машин- РЕДАКЦИЯ И. Ю. КОВАЛЕВ, Н. И. КУЛИКОВА, А. Г. ПЯТАКОВА, Н.Е.РАТНИКОВА Телефоны отделов Экономики, научных исследований, сварки и промышленного транспорта — 262-34-85; Промышленных предприятий, капитального ремонта пути и охраны труда — 262-73-42; Искусственных сооружений и земляного полотна — 262-67-33; Текущего содержания пути, организации труда — 262-00-56; Защитных лесонасаждений, дефектоскопии, социальных проблем и консультаций — 262-67-33; Для справок — 266-11 -02. но-путевой лаборатории МИИТа 60 лет...........25 Марков А.А., Молотков С.Л. — Дефектоскопы для вторичного контроля...........................26 Антипов Б.В. — Как правильно подготовиться к применению Раундапа...........................28 Визиров Ю.В. — Способы демаркации и съемки границ полосы отвода земель..........................30 Поздняков В.А.Э Милевский А.С. — Цена «стояния» у переезда......................................31 Выпов И.Г. — Профессор Лавр Дмитриевич Проскуряков...................................34 Булгаков Б.С., Спиридонов Э.С., Максимов А.В. — Вероятностные методы расчета надежности.......36 Номенклатура объектов.........................38 Зарубежная техника Новое за рубежом............39 Адрес редакции 107228, г. Москва, ул. Новорязанская, д.12 Телеграфный адрес: Москва, РЖ Путь Свидетельство о регистрации № 015270 от 19.09.96 Сдано в набор 06.05.98. Подписано в печать 03.06.98. Формат 60x84 1/8. Офсетная печать. Усл. печ. л. 4,9. Уч.-изд. л. 8,25. Усл. кр.-отт. 11,27. Заказ 91. Отпечатано в «МК-ПОЛИГРАФ» 107082, г. Москва, Переведеновский пер., д. 21. Первая На обложке страница — Погрузка шпал краном RTW-200 (см. с. 2) © «Путь и путевое хозяйство», 1998 г.
РАЗДЕЛЬНЫЙ СПОСОБ РЕМОНТА ПУТИ А.И.РАТНИКОВ, инженер Словно шквал обрушилась на железнодорож- ников новая система взаимоотношений в стране. В каждом хозяйстве свои трудности, есть они и у путейцев. Денег на оздоровление колеи стало катастрофически не хватать. Задания по ремонтам пути оказались под уг- розой. А разве ПМСовцы работали в те, как мы сейчас считаем, более благополучные времена, без проблем? Да их было «навалом» и тогда. Вспомните! Первый шок уступает место деловой активно- сти. То, что автор увидел на Куйбышевской доро- ге подтверждает сказанное. В 1993 г. делегация куйбышевских железно- дорожников во главе с заместителем начальника дороги Е.М.Плоховым посетила США. Там их за- интересовала организация ремонта пути раз- дельным способом. После возвращения на Роди- ну полученная информация была тщательно про- анализирована. Взвесили все «за» и «против». Думать было о чем: на дороге накоплен опыт ка- питального ремонта пути с применением путеук- ладочных кранов, машин ВПО, ЭЛБ, ВПР и др. Да и результаты работы были удовлетворительные. Однако такой ремонт обходился в «копеечку». У американцев была отличающаяся от нашей тех- нология оздоровления колеи, более экономичная. Они ремонтировали путь по-своему. Затраты у них составляли в отличие от наших на 30—40 % меньше. После долгих раздумий пришли к выво- ду, что необходимо на дороге внести изменения в технологические процессы. Включить в них американскую технику. Какую нужно закупить? Вот вопрос. Пришлось направить путейцев за океан повторно, с тем, чтобы они ознакомились досконально с возможностями тех машин. Пос- ле подробного обсуждения выбор пал на технику фирм «Тайрмонт Тампер» и «Жейсмар», которую в последующем и приобрели. Быть первопро- ходцами в новом начинании выпало ремонтни- кам ПМС-149. Молодой и энергичный начальник ПМС Г.П.Беляев с энтузиазмом начал осваивать новые технологии. После пропуска 400—500 млн. т груза брутто большинство шпал пригодно для повторной ук- ладки, скрепления надо частично заменять, а все двухвитковые шайбы и резиновые прокладки — полностью. Щебеночный балласт требует очист- ки. Исходя из этого на дороге предложили новую русурсосберегающую технологию — раздельный способ капитального ремонта колеи. Суть его состоит в том, что путь полностью де- монтируют и заменяют негодные для повторной эксплуатации элементы. Затем решетку вновь со- бирают с теми же плетями непосредственно на месте, после чего очищают щебень и приводят колею в исправное состояние. Для такого вида ремонта применяют комплект отечественных и импортных машин, подобранных по производи- тельности. Выработка в шестичасовое «окно» — 700—900 м. Экономия на каждом километре — 300—500 тыс. руб. Капитальный ремонт колеи раздельным спо- собом на старогодных рельсах, щебеночном бал- ласте с заменой железобетонных шпал и свар- кой в плети в уравнительных пролетах делится на подготовительные, основные и отделочные рабо- ты. Выполняют их в следующем порядке. Подготовительные работы ведут на производ- ственной базе и на перегоне. За день до «окна» козловым краном грузят железобетонные шпалы на платформу и доставляют их на место. Монте- ры пути комплектуют закладные, клеммные болты, резиновые прокладки, грузят их в машину. На пе- регоне разбирают переездный настил (если он есть) и укладывают временный. После закрытия перегона для движения поез- дов и ограждения участка сигналами остановки монтеры пути станками TS-2 фирмы «Жейсмар» раскручивают и снимают гайки клеммных и зак- ладных болтов. Затем рельсоподъемником RV-100 (той же фирмы) поднимают плеть. Обслуживает машину один механик. Два монтера пути отсое- диняют неотделившиеся подкладки. Затем через каждые 10 м укладывают полушпалы для удержа- ния плети в поднятом положении, устанавливают новые резиновые прокладки, клеммные и зак- ладные болты. Второй машиной RV-100 вывешивают плеть, убирают полушпалы и ставят ее на место. Уста- База ПМС-149 Замена негодных шпал
навливают новые клеммные и закладные болты, гайки, клеммы, двухвитковые шайбы. Гайки закру- чивают станками TS-2. После замены всех скреплений отмечают не- годные шпалы краской и подготавливают их для замены. Новые шпалы с платформы выгружают краном КЖДЭ-16, а машиной МВТХ американской компании «Тайрмонт Тампер» вытаскивают заме- няемые шпалы. Краном RTW-200 той же компании раскладывают новые шпалы, а вторым таким же краном убирают старогодные. Другой машиной МВТХ устанавливают на место новые шпалы. После замены шпал устанавливают и станками TS-2 закрепляют клеммные и закладные болты. Подготавливают место для зарядки и разряд- ки Щ0М-4М, и ею очищают балласт. Вслед за Щ0М-4М выгружают щебень из хоппер-дозато- ров на концы шпал, машиной ЭЛБР-3 рихтуют путь, а ВПО-ЗООО его выправляют. Затем еще раз выгружают щебень в тех местах, где его недоста- ет. Сваривают рельсовые вставки с концами плетей машиной ПРСМ. После окончании всех работ и проверки состо- яния пути перегон открывают для движения пер- вых одного-двух поездов со скоростью 25 км/ч, последующих — 60 км/ч. После обкатки бригада монтеров пути вып- равляет колею в местах отступлений по уровню, подтягивает ослабшие гайки клеммных и зак- ладных болтов, укладывает временный переезд- ный настил. В первый день после «окна» выполняют рабо- Станок для выдергивания костылей фирмы «Жейсмар» ты, связанные с отменой предупреждения. Час- тично выправляют путь электрошпалоподбойками, кривые рихтуют по расчету. На второй день под прикрытием «окна» еще раз выгружают щебень на концы шпал, машиной ВПО-ЗООО отделывают балластную призму, вып- равляют путь и окончательно рихтуют прямые и кривые участки. В последующие два дня отделывают балласт- ную призму, ремонтируют переезд, устанавливают путевые знаки. На этом отделочные работы за- канчивают и участок предъявляют для сдачи в постоянную эксплуатацию. На второй странице обложки ГЛАВНЫЙ НАСТАВНИК На линии Ленинград—Москва в 1983 г. вплот- ную приступили к подготовке путевого хозяйства к внедрению скоростного движения. Это был и оста- ется поистине титанический труд. Предстояло за- менить все обычные стрелочные переводы по обо- им главным путям на новые типа Р65 марки 1/11 с непрерывной поверхностью катания и новыми брусьями, с заменой балласта на чистый щебень, чтобы повысить скорость движения поездов по прямому направлению до 200 км/ч. За лето 1983 г. уложили 42 комплекта. Вели и капитальное оздо- ровление пути. И, естественно, все эти ответствен- ные работы, как правило, проводились под непос- редственным руководством Бориса Алексеевича. Здесь были свои «подводные камни», например, при укладке стрелочных переводов с непрерывной поверхностью катания. Необходимо было тщатель- но разметить на месте положение всех элементов стрелочного перевода, особенно при замене съез- дов, крестовины, лафета, отрегулировать подвиж- ный сердечник после укладки. Свое мастерство и высокий профессионализм, серьезное отношение не только к этим технологическим новинкам он каждодневно передавал командирам среднего зве- на. И много раз можно было встретить начальника дистанции на стрелочном переводе с рулеткой, линейкой в кругу любознательных путейцев, раз- бирающих возможные ситуации отказа в работе стрелок из-за тех или иных отклонений в их содер- жании. Борис Алексеевич по своей натуре незлоб- ливый, душевный человек, к нему путейцы тянут- ся, как к своему главному наставнику. А самое большое наказание, больше любого строгого выго- вора в приказе по предприятию, — это когда он скажет: «Я недоволен вашим поведением (или от- ношением к своему делу)». Под руководством Бориса Алексеевича росли и мужали командиры бригад, цехов, околотков. Он уделяет большое внимание обучению кадров. Руко- водители дистанции проводят технические занятия по специальной программе. Заблаговременно разра- батывают темы, подбирают литературу, изучают и распространяют опыт работы лучших коллективов своей и других дистанций дороги. Занятия проходят в прекрасно оборудованном техническом кабине- те, оснащенном приборами, механизмами, нагляд- з
Год 1986. Заместитель министра путей сообщения Василий Петрович Калиничев вручает знак «Почетному железнодо- рожнику» Борису Алексеевичу Титову ними пособиями, со световым оформлением. Нео- днократно здесь проводили занятия начальник от- дела пути, руководители службы. Для ликвидации «опасных зон» — переездов за последние годы сооружены шесть путепроводов на станциях Барановка, Левошинка, Любинка, Осе- ченка, Елизаровка, Леонтьево. Борис Алексеевич прекрасно понимал, что без улучшения социально-бытовых условий коллектива трудно решить проблему стабильности кадров. Нача- ли с постройки в г. Вышнем Волочке двухэтажной конторы дистанции, с хорошими светлыми кабине- тами, создали нормальные условия для плодотвор- ного труда работников «штаба» дистанции. За эти годы своими силами в Вышнем Волочке возвели и двенадцатиквартирные двухэтажные жилые дома со всеми удобствами, участвовали в сооружении домов и сами очередники, конечно, в свободное от ос- новной работы время. Построены два двенадцати- этажных дома на станции Спирово и двухквартир- ные дома на станциях Спирово, Леонтьево. Много построено служебно-технических зданий для около- тков на станциях Крючково, Лихославль (двухэтаж- ное), Калашникове, Муташелиха, Левошинка, Осеченка, Терелесовская и Академическая. Органи- зовали базу комплектации материалов верхнего строения и возвели корпус мастерских на станции Вышний Волочек, строительный цех, прекрасный ангар для тяжелой путевой техники, цех дефектос- копии на станции Осеченка и многое другое. Для выполнения поставленных задач дистанция оснащалась необходимыми путевыми машинами, которые необходимо было укомплектовать обслу- живающим персоналом, высококвалифицирован- ными механизаторами. Это тоже была нелегкая за- дача. Вышневолоцкая дистанция имеет две дрезины ДГКу, две дрезины МПТ, кран на железнодорож- ном ходу грузоподъемностью 25 тс, ВПР-1200, ВПРС-500, два гайковерта ПМГ, динамический стабилизатор ДСП, машину ВПР-09-32 Дуоматик фирмы «Пляссер и Тойрер» с электронным обору- дованием и высокой степенью точности выправки колеи на железобетонных шпалах, грузовые авто- машины, путеремонтные летучки. Дистанция осна- щена всеми средствами малой механизации. Поло- жительные результаты не замедлили сказаться: на протяжении многих лет дистанция содержит путь только с отличной оценкой. В 1983—1984 гг. успешно прошли испытания и пробные поездки скоростных поездов ЭР200 и «Аврора», и на протяжении последних 15 лет «Ав- рора» курсирует со скоростью 160, а ЭР200 — 180-200 км/ч. Следует отметить, что на дистанции проходят испытания и внедрение новейшей техники, посту- пающей на вооружение путевого хозяйства, всех новшеств в организации и технологии текущего со- держания пути, развитии высокоскоростного дви- жения. В 1992 г. на участке Спирово—Дорошиха, проводили испытания нового локомотива и ваго- нов, и достигнута максимальная скорость 267 км/ч. Два года назад началась реконструкция линии Санкт-Петербург—Москва для организации движе- ния поездов со скоростью 200—250 км/ч. Все это время путейцы ведут усиленный средний и капи- тальный ремонты с глубокой очисткой щебня до 60 см ниже подошвы шпал, с укладкой полисти- рола и геотекстиля. Бесстыковые плети сваривают на месте на протяжении блок-участка. Укладывают высокоскоростные стрелочные переводы третьего поколения с непрерывной поверхностью катания на железобетонных брусьях проектов № 2726 и 2728. Ведут реконструкцию водоотводов с укладкой железобетонных лотков, ограждают путь ажурной железобетонной решеткой и сеткой против выхода скота, заменяют дефектные пролетные строения. На второй странице обложки запечатлен момент монтажа пролетного строения одного из мостов (верхний снимок), а на другом фото на переднем плане — Борис Алексеевич Титов. В этом году на дистанции планируют выполнить усиленный капитальный ремонт на 32 км и уси- ленный средний ремонт на 75 км, уложить 28 но- вых высокоскоростных стрелочных переводов на железобетонных брусьях с усиленной эпюрой шпал на подходах к ним и ликвидировать все сты- ки сваркой на переводе и на участках примыка- ния, тем самым ликвидировать уравнительные пролеты. Это очень ответственная инженерная ра- бота и она по плечу руководимому Борисом Алек- сеевичем коллективу. За долголетнюю и безупречную работу в орга- низацию текущего содержания пути на высокоско- ростном ходу Санкт-Петербург—Москва, внедре- ние новых конструкций пути и прогрессивных тех- нологий, Борис Алексеевич имеет 134 поощрения от руководства Московского отделения, управле- ния дороги и МПС, награжден знаком «Почетно- му железнодорожнику», медалью «Ветеран труда» и другими. Борис Алексеевич в канун своего юбилея полон творческих замыслов и решимости претворить их в жизнь. В этом ему помогут его воспитанники. Н.И.ШЕЕНКО, ведущий инженер отдела пути 4
УПРАВЛЯТЬ НАДЕЖНОСТЬЮ БЕССТЫКОВОГО ПУТИ* В.С.ЛЫСЮК, канд. техн, наук Коррозионно-усталостные повреждения подошвы Неожиданными в последние годы стали отказы из-за излома плетей под поездами по дефекту 69. Вот несколько общих принципиальных выводов, которые сделала лаборатория прочности и устойчивости пути ВНИИЖТа на основе анализа статистических данных об изломах за последние 7 лет. 1. Изломы по дефекту 69 происходят только над подрельсовой прокладкой. Не было ни одного излома над подкладкой при костыльном скреплении, где нет прокладок. 2. Изломы случаются при хорошем и отличном со- стоянии пути на участках с железобетонными шпала- ми, где модуль упругости рельсового основания боль- ше, а изгибные поездные напряжения в подошве рельса меньше, чем на участке с деревянными шпала- ми. Рельсы чаще повреждаются на участках, где осевые нагрузки намного ниже максимальных. В качестве при- мера можно привести линию Москва—Санкт-Петер- бург, где мало кривых, а нагруженность пути опреде- ляется в основном пассажирскими поездами. 3. Изломы происходят после пропуска более 300 млн. т груза. Во всех случаях очаг зарождения дефекта 69 распо- ложен не у кромок подошвы, где возникают наибольшие изгибные напряжения, а в ее средней части. Следова- тельно, первопричина появления очага — не изгибные напряжения, а местное воздействие окружающей сре- ды. Поскольку резина прокладок податлива при нали- чии свободной поверхности, т.е. у краев, и практичес- ки не сжимается в середине, где такой поверхности нет, наибольшая нагрузка при проходе поездов прихо- дится именно на ее середину. Из-за высокого внутрен- него трения резины в процессе длительной эксплуата- ции (более 300 млн. т груза, когда начинают появлять- ся изломы по дефекту 69) прокладки разрушаются в средней части со значительным увлажнением и изме- нениями самой структуры резины. Размеры усталостных трещин в очаге зарождения настолько малы (3x5 мм), что если бы не было рас- клинивающего (распирающего) действия в их полос- ти, то они не могли бы быть причиной излома. Это подтверждают расчеты с использованием современ- ной механики разрушения. Рассмотрим пример излома рельсовой плети Р75 на опытном прямом участке (нечетный путь) пере- гона Бровки—Чернорудка Юго-Западной дороги при Т = 350 млн. т груза, где состояние пути по оценке вагона-путеизмерителя все время было хорошим. В се- редине подошвы рельса образовалась небольшая по- перечная трещина. По расчетам от такой трещины рельс Р75 не мог сломаться без «посторонней помо- щи». Тем более, что на поверхности подошвы, кон- тактировавшей с прокладкой, нет больших (более 0,3 мм) коррозионных раковин, т.е. не было явных концентраторов напряжений. Может быть на участках, где происходили изло- мы, в подошве действовали чрезвычайно высокие ра- стягивающие напряжения, обусловленные или недо- пустимым воздействием колес или чрезмерной по- датливостью рельсового основания (в том числе зем- ляного полотна)? Сравнение типов обращающихся локомотивов и вагонов, а также фактических скорос- тей их движения и осевых нагрузок показало, что они почти такие же, как и на других участках, на которых изломов по дефекту 69 не бывает, например, на За- байкальской, Красноярской и других дорогах, где нс применяют подрельсовые прокладки. Для проверки влияния на изломы зимних темпе- ратурных растягивающих напряжений проанализиро- вали данные по месяцам. Оказалось, что в самые хо- лодные месяцы — январь и февраль — доля повреж- дений рельсов по дефекту 69 в среднемесячном их количестве почти в два раза меньше, чем доля изло- мов по всем дефектам. При этом необходимо отме- тить, что по дефекту 69 были изломы рельсов в урав- нительных пролетах, а также на звеньевом пути, но при раздельном скреплении с подрельсовыми про- кладками. В 1990 и 1991 гг. рельсы по дефекту 69.2 ломались в основном после пропуска более 500 млн. т груза. Связь повреждений с температурой закрепления плетей и расстоянием места излома от начала плети не наблю- далась. Не установлена зависимость и от завода-изго- товителя — повреждались рельсы КМ К, НТМК, «Азовстали». За прошедшие с тех пор годы положение не изменилось. В 1991 г. на двух километрах участка Мотовилов- ка—Фастов и на участке Фастов—Казатин Юго-За- падной дороги при отсутствии выплеска и в зоне вы- сохшего выплеска проверили, нет ли существенной разницы в податливости рельсового основания в мес- тах изломов и определили напряжения в подошве рельса Р65 (табл. 3). Установлено, что кромочные рас- тягивающие напряжения в подошве в местах без вып- лесков в 4 раза ниже, а в зоне с высохшим выплес- ком — в 2 раза ниже допускаемых. Когда место вып- леска заполнено водой, напряжения уменьшаются, так как часть нагрузки от шпалы воспринимает вода, находящаяся под ней. Исследования МИИТа (Шаху- нянц Г.М., Механические характеристики рельсов Р65 - Труды МИИТ, вып. 543, 1977, с. 39-106) сви- детельствуют, что на участках, где нет подрельсовых прокладок, стандартные образцы металла, вырезан- ные из подошвы рельса после пропуска 300, 400, 500 и даже 600 млн. т груза имеют почти такие же проч- ностные характеристики, как и новые рельсы. В табл. 4 представлены результаты измерения упру- гого прогиба рельса Ур и отдельно земляного полотна под рельсом Узп в местах излома, характеризующие вертикальную податливость пути в целом и земляного полотна в частности. Можно видеть, что доля дефор- мации земляного полотна в н ормировании прогиба рельса в зоне сухого выплеска не велика. Как показа- *Продолжение. Начало в № 5 за 1998 г. ли испытания, если после интенсивных дождей долго 2 5
Таблица 3 Рст, тс/ось Кромочные напряжения, кгс/см3 в зоне без выплесков в зоне, где были выплески 5,5 317,3(100%) 769,2 (242%) 13 480,8 (100%) 1097 (220%) 21 673,1 (100%) 1153,8 (171%) не устранять (подбивкой, подсыпкой или на регули- рующие прокладки) просадку в зоне бывшего вып- леска, т.е. так называемые потайные толчки (зазоры между нижней поверхностью шпал и балластом), то в указанных местах изгибные напряжения в подошве рельса могут даже превышать допускаемые. А это не- минуемо будет способствовать изломам по дефекту 69. «Коварство» таких мест состоит в том, что на глаз, путевым шаблоном, путеизмерительной тележкой и даже вагоном-путеизмерителем отклонения по уров- ню не выявляются. Какова же основная причина излома по дефекту 69 и как его предупредить? По нашему мнению, такие изломы происходят вследствие постепенного насыщения водородом и ув- лажнения низа подошвы рельса в зоне ее контакта с прокладкой. О водородной хрупкости металлов напи- сано много книг. Приведем некоторые выдержки из наиболее полно, на наш взгляд, освещающей этот процесс книги Б.А.Колачева «Водородная хрупкость металлов», опубликованной издательством «Метал- лургия» в 1985 г. Согласно этой книге водород непос- редственно влияет на зарождение и распространение микротрещин в подошве рельса, а косвенное его вли- яние связано с постепенными структурными измене- ниями в металле. Различают внешние (температура, поездные на- пряжения, кислотность среды) и внутренние (содер- жание лигирующих элементов и примесей, неметал- лические включения, микроструктура) факторы, от которых зависит водородная хрупкость. Наиболее ве- роятная причина такой хрупкости — коррозионное растрескивание низа подошвы рельса. Водород выде- ляется при коррозионных реакциях и поглощается поверхностью металла. Эти процессы протекают при температуре, близкой к комнатной, при малых ско- ростях деформации рельса и особенно при наличии микро- и макрораковин на подошве. Водородная хрупкость может проявляться при самом низком со- держании водорода в стали. В зоне контакта подошвы рельса с прокладкой больше вероятность развития коррозии и электрокор- розии с проникновением в металл водорода, чем между опорами, а жесткое крепление рельса вызыва- ет повышенные контактные напряжения, поэтому излом и происходит над шпалой. Кроме того, со вре- менем ослабевает затяжка скрепления КБ-65 и разру- шается (стареет) резина в средней части прокладки, в результате чего между деталями скрепления попада- ют засорители — металлическая пыль, образующаяся при износе бандажей колес, рельсов и тормозных ко- лодок, а также пыль и мелкие частицы перевозимых грузов (марганцевой руды, угля, минеральных удоб- Таблица 4 Рст. тс/ось Упругая осадка под двухосной тележкой, мм (%) в зоне без выплеска в зоне «сухого* выплеска Ур Узп Ур Узп 5,5 2,2 (100) 1,7 (77) 5,2(100) 0,3 (6) 21 4,0 (100) 2,5 (62) 7,8 (100) 0,8 (10) рений), кусочки щебня размером до 5x5x5 мм. На всех подрельсовых прокладках, снятых с эксплуата- ции, в том числе из-под изломов, имеется слой по- сторонних материалов. При его дроблении образуются мельчайшие частички — пыль бурого цвета, характер- ного для окислов железа. Эти частички хорошо притя- гивает магнит. Такая металлическая пыль быстро ржа- веет и способна вызвать коррозию подошвы рельса. Таким образом, причина изломов — поперечные усталостные трещины, возникающие в подошве рель- сов из-за коррозионной усталости, в том числе водо- родной хрупкости подошвы в результате циклическо- го нагружения, и увлажненного места контакта с ре- зиновыми и фанерными прокладками. Для предотвращения коррозии необходимо своев- ременно заменять прокладки (по мере их износа), а весной удалять карточки, уложенные зимой во время выправки пути. Необходимы прокладки из других ма- териалов, так как при фанерных, деревянных и рези- новых невозможно исключить коррозионные повреж- дения подошвы рельсов и водородную хрупкость ме- талла. На участках с резиновыми подрельсовыми про- кладками необходимо разделить места их контакта с подошвой укладкой жестяных или других водооттал- кивающих пластинок. Боковой износ рельсов и уширение колеи в кривых Фрикционный боковой износ рельсов и гребней колес включает адгезивный и абразивный износы. Первый из них вызывает разрушения из-за схватыва- ния соприкасающихся поверхностей при взаимном скольжении. Эти разрушения связаны с изменением поверхностных слоев металла вследствие существен- ной пластической деформации, окисления, отделе- ния и смещения частиц рельса и гребней колес. Абра- зивный боковой износ характеризуется стачиванием металла абразивными частицами, а также под воздей- ствием шероховатой твердой поверхности гребня ко- леса на боковую грань головки и наоборот (при вза- имном скольжении). Типичное повреждение — бороз- дки и сильная деформация поверхностных слоев. На фрикционный боковой износ в основном влия- ют скольжение гребня по боковой грани головки рельса и удельное давление гребня на боковую грань головки рельса, определяемое делением силы прижатия на пло- щадь его контакта с рельсом. Дополнительные факторы: свойства стали колес и рельсов, ее химический состав, микроструктура, шероховатость и твердость поверхност- ного контактирующего слоя; угол наклона гребней бан- дажа, угол набегания колесной пары; радиус кривой; коэффициент трения; смазка гребней или рельсов; заг- рязнения и повреждения поверхностей гребней и боко- вой внутренней грани головки рельса; температура и влажность воздуха. Подробно о том, почему скольжение гребней колес по боковой грани головки — основная причина износа изложено в журнале «Путь и путевое хозяйство» № 1 за 1997 г. (с. 13). В процессе эксплуатации во время скольжения гребней колес по боковой грани головки рельса фор- мируется равновесная шероховатость контактирую- щих поверхностей. При отсутствии микронеровностей (зона схватывания) образуются и постепенно увели- чиваются микровыступы до размеров, соответствую- щих равновесной шероховатости. Начальные микро- выступы сглаживаются; если они большие, то проис- ходит микрорезание металла (вершин выступов). 6
Коэффициент трения гребня колеса по боковой грани головки рельса существенно зависит от шеро- ховатости соприкасающихся поверхностей. Он наи- меньший при равновесной шероховатости, а наи- больший в местах схватывания металла (отсутствия микровыступов) и в местах микрорезания металла. Если бы поверхности головки рельса и гребней были абсолютно ровными, то из-за схватывания металла рельса и гребней коэффициент трения был бы при- мерно вдвое больше, чем при равновесной шерохова- тости и несколько выше даже, чем при значительных микро выступ ах, когда происходит микрорезание. Размер микровыступов, соответствующих равновес- ной шероховатости, зависит от многих факторов, од- нако самые главные из них — круговое скольжение прижатого гребня колеса по боковой грани головки рельса при двухточечном их контактировании, а также продольное скольжение колеса по рельсу из-за разной длины наружной и внутренней рельсовых нитей в кри- вой и не одинаковой длины кругов катания колес на этих нитях. Продольное скольжение по наружной нити происходит только при избытке возвышения. Гребни колес соприкасаются с боковой гранью головки рельса, как правило, в точке более удален- ной от оси вращения колесной пары, чем точка кон- такта бандажа (обода) с верхом головки. Радиусы указанных контактов совпадают только при одното- чечном соприкосновении колес с головкой (не более 30% случаев). Из-за различия этих радиусов неизбеж- но происходит круговое скольжение. На прямых участках пути колесные пары исправ- ной тележки при следовании поезда в режимах тяги и выбега почти всегда находятся в сцентрированном положении, когда зазоры между гребнями и боковой гранью головки правого и левого рельсов одинаковы. При торможении из-за действия в автосцепках про- дольных сил сжатия вагоны устанавливаются зигзаго- образно, и гребни прижимаются к боковой грани го- ловки рельса не только в кривых, но и на прямых участках. У «шальных» же тележек (одна-две на тыся- чу) гребни прижаты к этой грани постоянно, в том числе и при режимах тяги и выбега. Роль угла набегания в круговом скольжении греб- ней колес по боковой грани головки рельсов нич- тожно мала. При новых рельсах она нс превышает 5%, а при изношенных боковых гранях головки — и того меньше. В кривых участках пути наружная рельсовая нить длиннее внутренней. Если бы колеса были цилиндри- ческими, то из-за жесткой насадки на оси неизбеж- ное продольное их скольжение по рельсам соответ- ствовало бы разнице длин наружной и внутренней нитей. Поскольку колеса конические с наклоном обо- да 1:п у первой по ходу оси тележки, идущей с при- жатым к наружному рельсу гребнем, продольное скольжение одного из колес меньше, чем разница длин обеих рельсовых нитей. Гребень второй по ходу колесной пары тележки, как правило, не прижат к головке наружного рельса. Поэтому продольное скольжение обода одного из ко- лес второй оси тележки может даже превышать раз- ницу длин наружной и внутренней рельсовых нитей, если колесная пара смещена к внутреннему рельсу от сцентрированного положения, т.е. если зазор между гребнем колеса и боковой гранью наружного рельса больше половины суммарного зазора. Гребень колеса второй оси тележки прижимается к головке наружно- го рельса только при возникновении в поезде значи- тельных продольных квазистатических сил сжатия, т.е. при жестком торможении (экстренное, рекупера- тивное, полное служебное или торможение локомо- тивным тормозом на шестой позиции). Путь продоль- ного скольжения не зависит от угла набегания. Если в кривой возвышение недостаточное, то все колеса будут скользить по внутреннему рельсу. По- скольку гребни к нему не прижаты, от продольного скольжения изнашивается только верхняя часть го- ловки рельсов внутренней нити. Если же в кривой возвышение избыточное, то неизбежно продольное скольжение колес по наружной нити. В связи с тем, что к этой нити гребни более 50% колес прижаты, происходит продольное скольжение гребней по боко- вой грани головки одновременно с круговым сколь- жением. При жесткой насадке колес на оси исключить продольное скольжение колес по рельсам невозмож- но. С увеличением ширины колеи при новых колесах (п = 20) продольное скольжение несколько снижает- ся. При изношенных же колесах, когда п>200, ника- кого его снижения нет. Кроме того, при возникнове- нии в поезде продольных сжимающих сил (тормоз- ные участки), уширение колеи приводит к росту го- ризонтальных боковых нагрузок на рельсы. Последние 10 лет на большинстве кривых возвы- шение избыточное, поэтому гребни всех колес пер- вой по ходу оси тележки скользят по боковой грани наружного рельса одновременно по кругу контакта и вдоль рельса. В месте контакта гребень колеса стачива- ет боковую грань головки рельса, причем износ го- ловки и гребня зависит не только от кругового и про- дольного скольжения, но и от контактного давления, которое подсчитывается делением силы прижатия гребня на площадь его соприкосновения с боковой гранью головки рельса. Указанная площадь наимень- шая при контактировании гребней с новым рельсом. В связи с этим и интенсивность бокового износа таких рельсов при прочих равных условиях наибольшая. Об- легчается вкатывание гребня на головку рельса, осо- бенно при ее боковом износе и избытке возвышения. При недостаточном возвышении наружного рель- са продольное скольжение колес, вызванное жест- кой насадкой на оси, осуществляется по внутренне- му рельсу в виде буксования. Тогда немного увели- чивается износ верха головки внутреннего рельса кривых и в несколько раз снижается интенсивность бокового износа головки наружного рельса и греб- ней колес. Кроме того, уменьшается вероятность вкатывания гребня на головку наружного рельса (выжимания вагонов). На прямом участке пути без уклона при одинако- вых диаметрах кругов катания правого и левого колес сопротивление движению сцентрированной колесной пары определяется только трением качения (кругово- го и продольного скольжения нет). При входе в кри- вую гребень наружного колеса прижимается к боко- вой грани головки рельса. Из-за конусности обода ра- диус круга катания наружного колеса увеличивается, а внутреннего уменьшается. Для снижения интенсивности бокового износа рельсов и гребней колес необходимо, во-первых, ус- транить избыток возвышения и, во-вторых, смазы- вать верх головки внутреннего рельса и только боко- вую грань головки наружного. При подготовке к ка- питальному, среднему и подъемочному ремонтам 7* 7
пути 1998 г. целесообразно пересчитать возвышение и ликвидировать его избыток. Для существенного (в несколько раз) уменьшения бокового износа рельсов и гребней колес обязательно должно соблюдаться условие, что фактическое возвы- шение h<hn, а фактические скорости V>Vn, где hn и Vn — пороговые значения, при которых сопротивле- ние продольному скольжению колес по внутреннему и наружному рельсам одинаковое. Нужно запретить применение путевых рельсосма- зывателсй на наружной нити кривых. Опыт показал, что в местах их установки смазывается не столько бо- ковая грань головки рельса, сколько верхняя опорная ее часть. В результате из-за резкого снижения сопро- тивления скольжению колес по наружной рельсовой нити продольное скольжение, обусловленное жесткой насадкой колес, происходит только по этой нити. Це- лесообразно уменьшить сопротивление продольному скольжению по внутреннему рельсу кривых смазкой верха его головки. Это уменьшит стачивание наружной рельсовой нити и снизит сопротивление движению и интенсивность бокового износа не только наружных рельсов, но и гребней колес. На наружных рельсах смазывать надо только боковую рабочую грань с помо- щью дрезин или локомотивных смазывателей, соблю- дая строгую дозировку подачи смазки, чтобы она не попадала на верхнюю опорную часть головки. В случаях, когда ширина колеи в кривой достигла предела при боковом износе меньше допускаемого, рельсовые плети можно оставить, а заменить лишь подрельсовые плоские прокладки на клиновидные с уклоном 1/30. В результате изменения подуклонки в пределах допусков (до 1/12) ширина колеи умень- шится на 12 мм при укладке таких прокладок под оба рельса и на 6 мм — только под наружный. Разрыв шейки рельсов в стыках При затяжке стыковых болтов с усилием 25 и 60 кгс • м в случае, если геометрические размеры кон- цов рельсов и накладок полностью соответствуют номинальным значениям (без допусков), то мон- тажные вертикальные растягивающие напряжения в шейке не превысят предела выносливости. При не- благоприятном сочетании даже допускаемых откло- нений (разность высоты шейки стыкуемых рельсов второго сорта 2 мм и первого сорта 1 мм, прогну- тость концов рельсов вниз до 1 мм и выпуклость накладок вверх до 1 мм) монтажные напряжения могут превысить этот предел. В реальных же условиях отклонения геометричес- ких размеров стыкуемых рельсов и накладок более допускаемых. Кроме того, общепризнана целесооб- разность применения в уравнительных пролетах высо- копрочных стыковых болтов, которые затягивают с усилием 100—120 кгс*м. При клиновидных накладках вертикальные растягивающие напряжения в шейке у торца рельса (с пониженной высотой шейки) и у первого болтового отверстия могут достигать предела текучести рельсового металла. Следовательно, в таких условиях усталостный вертикальный разрыв шейки в процессе эксплуатации неизбежен. Кроме того, в кру- тых кривых монтажный изгиб рельсов в зонах стыков в горизонтальной плоскости осуществляется наклад- ками. Перед постановкой накладок в стыке имеется угол в плане. Этот угол уменьшается накладками. При затяжке гаек стыковых болтов наружная накладка на- ружной нити и внутренняя накладка внутренней нити расклинивают рельсовую пазуху средней час- тью, т.е. у торца рельсов, а противоположные наклад- ки — своими концами. В самой конструкции клиновидной накладки за- ложен порок, многократно усугубляющий перенап- ряжение шейки рельса при перечисленных отклоне- ниях геометрических размеров от номинальных. Раз- нообразие отклонений определяет форму усталост- ного разрыва. Вертикальные растягивающие напряжения в шей- ке можно снизить, если металлургические предприя- тия повысят прямолинейность накладок и концов рельсов, а также уменьшат отклонения от номинала высоты шейки. Однако добиться реализации указан- ных мер, видимо, трудно, но имеются иные способы. Один из них — применение высокопрочных болтов в сочетании с шарнирными накладками. Конструкция таких накладок и ТУ на них разработаны. Эксплуата- ционные испытания на Горьковской дороге показали положительные результаты. Вероятно, скоро начнется серийный выпуск. Связь рельсов со шпалами Одна из причин отказов бесстыкового пути — угон плетей из-за недостаточно надежной связи рельсов с железобетонными шпалами. На многих длительно эксплуатируемых участках при угоне зна- чительно смещаются подкладки скрепления КБ, разрушаются гнезда закладных болтов, сминаются текстолитовые втулки, подкладки ломаются посере- дине, иногда на многих концах шпал подряд. Это служит одной из причин досрочного капитального ремонта даже с заменой бесстыкового пути с желе- зобетонными шпалами на звеньевой с деревянными. Повсеместно в кривых подкладки перерезают боко- выми кромками резиновые прокладки и упираются в бетон. Ломаются закладные болты и двухвитковые шайбы, интенсивно ослабевает затяжка закладных и клеммных болтов и т.п. Исследования ВНИИЖТа свидетельствуют, что при переходе от скрепления К (шурупы) к скрепле- нию КБ (закладные болты), во-первых, переоценена роль сил трения в сопротивлении шпал горизонталь- ным (продольным и поперечным) перемещениям рельсов, во-вторых, недооценена роль формы контак- тирующих поверхностей шпалы и подкладки, а также податливости прокладок в изломе подкладок КБ, в- третьих, недооценена роль центрирования растяжения стержней закладных болтов в обеспечении прочности и надежности соединения рельсов со шпалами. Традиционное представление о том, что сопротив- ление Н горизонтальному перемещению рельса от- носительно шпалы, обусловленное трением, равно произведению вертикальной нагрузки от рельса на шпалу Qm на коэффициент трения f, не приемлемо для оценки роли сил трения в сопротивлении шпалы горизонтальным нагрузкам от рельса, особенно при нашпальных и подрельсовых резиновых прокладках. Сопротивление резиновых прокладок сдвигу рельса в начале перемещения практически равно нулю. С уве- личением перемещения оно постепенно возрастает с ростом упругих сдвиговых деформаций прокладки и достигает своего максимального (предельного) значе- ния только в момент проскальзывания контактирую- щих поверхностей шпалы, прокладок и подошвы 8
рельса. Для достижения такого момента перемещение рельса относительно шпалы должно существенно превышать фактическое под поездами. Поэтому в ре- альных условиях сила упругого сопротивления гори- зонтальному сдвигу рельса, обусловленная трением соприкасающихся поверхностей Нтр, всегда меньше произведения Qmf, а фактическая боковая нагрузка от рельса на шпалу Нш значительно больше Нтр и мо- жет даже превышать Qmf, особенно в кривых. При скреплении КБ Нтр составляет только 10— 20% Нш. Остальная часть нагрузки Нш воспринимает- ся горизонтальным упором шпалы. Это значит, что, например, при Нш = 3 тс горизонтальная нагрузка, передаваемая боковой кромкой подкладки КБ через резиновую прокладку боковому упору шпалы состав- ляет 2,4—2,7 тс. Фактические же боковые нагрузки от рельса на шпалу могут быть и больше 3 тс. Естествен- но, что при таких нагрузках и малой площади кон- такта упора шпалы с боковой кромкой подкладки ре- зина сминается, и подкладка перемещается до упира- ния в бетон шпалы. В продольном направлении упора в шпале для подкладки нет. Поэтому в первый период эксплуата- ции се продольному перемещению относительно шпалы сопротивляется только сила упругого сдвига прокладки, зависящая от сил трения контактирую- щих поверхностей шпалы, прокладок и подкладок. В начале продольного перемещения подкладки относи- тельно шпалы указанная сила сопротивления практи- чески равна нулю. Затем она возрастает и достигает своего максимального (предельного) значения, рав- ного F = Qmf, в момент проскальзывания контакти- рующих поверхностей. Для достижения такого момен- та перемещение подкладки относительно шпалы дол- жно быть в десятки раз больше фактического, выз- ванного изгибом рельса под колесами проходящего поезда. Поэтому сначала постепенно накапливается остаточное перемещение подкладок на 1—3 мм за счет остаточных сдвиговых деформаций резиновых прокладок без проскальзывания контактирующих по- верхностей шпалы, прокладки и подкладки. Остаточ- ное перемещение рельса прекращается, когда насту- пает равновесие между продольной силой, передавае- мой от рельса на шпалы, и сдвиговым сопротивлени- ем прокладок. Если же продольная сила больше пре- дельной силы сдвигового сопротивления прокладки, равной FTp = (2ШГ, то контактирующие поверхности шпалы, прокладки и подкладки проскальзывают. Зак- ладные болты упираются в бетон. Поскольку сопротивление шпалы горизонтальному перемещению рельса пропорционально затяжке гаек закладных болтов, весьма важно следить, чтобы уси- лие затяжки не опускалось ниже допустимой нормы. На длительно эксплуатируемом бесстыковом пути ломается много подкладок КБ, в том числе «куста- ми» по несколько штук подряд. Изломы существенно зависят от осевых нагрузок. Так, в результате увели- чения нагрузки от оси вагонов с 21 до 23 и 25 тс число изломов за период пропуска 200 млн. т груза при рельсах Р50 увеличилось соответственно с 14% до 25 и 77%, а при Р65 — с 9% до 20,6 и 24,8%. Излом подкладок в большинстве случаев проис- ходит под серединой подошвы рельса. Разъединен- ные части наклоняются, образуя угол. Подошва рельса опирается на них кромками, в ней повыша- ется вероятность усталостного серповидного выкола. Существенно снижается надежность соединения Рис. 4. Схемы опирания подкладки на шпалу рельсов со шпалами, что способствует угону плетей и изменению ширины колеи. Мнение некоторых специалистов о том, что излом подкладок КБ вызван применением резиновых на- шпальных прокладок несостоятелен. Нетрудно дока- зать, что незначительным изменением формы кон- тактирующих поверхностей шпалы и подкладки, даже в пределах, допустимых стандартами, можно в сотни раз изменять краевые изгибные напряжения в под- кладках, возникающие под поездами. Например, ГОСТ на подкладки КБ и железобетонные шпалы до- пускают положительную (вогнутость) и отрицатель- ную (выпуклость) кривизну контактирующих поверх- ностей шпал и подкладок, оцениваемую стрелой прогиба ±1 мм. При различном их сочетании усталос- тная долговечность подкладок может различаться в сотни раз. Значит, наиболее простая и эффективная мера повышения долговечности подкладок — ограни- чение допускаемой кривизны поверхностей подкла- . док и шпал (поперек рельса) стрелой прогиба в пре- делах от 0 до -1 мм, т.е. исключение контактирова- ния, показанного на рис. 4,а, и сохранение контакти- рования по схеме, приведенной на рис. 4,6 и 4,в. К сожалению, фактические стрелы прогиба вогнутости опорных площадок шпал и поверхностей подкладок КБ во многих случаях даже превышают допустимые стандартами, и естественно, в таких условиях, когда между ними имеется ничем не заполненный зазор, изломы неизбежны. Чтобы уменьшить изломы подкладок КБ, плос- . кие нашпальные прокладки одной толщины по всей длине (поперек рельса) необходимо заменить про- кладками с увеличенной на 2—3 мм толщиной в средней (подрельсовой) зоне. Убедиться в правиль- ности этой рекомендации можно и при плоских про- кладках. Для этого при сборке путевой решетки в 3 9
Рис. 5. Центрирующая шайба подрельсовой зоне между нашпальной прокладкой и шпалой нужно уложить фанерную карточку толщи- ной 1,5—2 мм и шириной с подошву рельса. Если в процессе эксплуатации карточки не выползут, то из- лома подкладок не будет. Причиной излома подкладок может служить не- нормальное их опирание на шпалы (концами) вслед- ствие отклонения от номинала контурных размеров и углублений для подкладок. Допускаются отклонения длины подкладки (вдоль шпалы) +2 мм, -4 мм, дли- ны углубления +2 мм, -1 мм, расстояния между на- ружными боковыми упорами в шпалах для подкладок по правой и левой рельсовым нитям ±2 мм. Факти- чески же они в ряде случаев больше. Поэтому даже при сборке новой рельсошпальной решетки уже воз- можны случаи контактирования подкладок со шпала- ми по схеме, показанной на рис. 4,г, д. При таком контактировании, а также в случае, показанном на рис. 4,а подкладка работает как балка на двух опорах, и ее излом неизбежен. Уменьшение норм допускае- мых отклонений — трудно осуществимая задача. Нуж- ны скрепления, позволяющие регулировать положе- ние рельсовых нитей в плане, с целью покрыть раз- мерные погрешности, образовавшиеся при изготов- лении шпал и подкладок. Запас прочности закладных болтов — почти шести- кратный при центральном растяжении усилиями при монтаже и под поездами. Однако эти усилия передают- ся, как правило, только одной стороной гайки из-за фигурности двухвитковой шайбы. Нормальные краевые напряжения в стержне болта, а также контактные на- пряжения в резьбовом соединении в несколько раз больше, чем при центральной передаче сжимающей нагрузки от гайки на подкладку. Поэтому из-за пласти- ческих деформаций в точках контакта соприкасающих- ся элементов и износа резьбовых соединений происхо- дит интенсивное ослабление затяжки, а также усталос- тный излом болтов. Одна из причин внецентренности растяжения болтов та, что нижняя опорная плоскость гайки не перпендикулярна оси болта. Один из наиболее простых и весьма эффективных способов повышения надежности соединения рельсов с железобетонными шпалами — укладка под гайку болта центрирующей (маятниковой) шайбы вместо двухвитковой. Гайка должна опираться на такую шай- бу двумя диаметрально противоположными местами, и сама маятниковая шайба на опорную поверхность плоской шайбы должна опираться тоже двумя диа- метрально противоположными местами, но смещен- ными на 90° по отношению к местам опирания гайки (рис. 5). Тогда нагрузка на болт при затяжке гайки центрируется, даже если ось болта не перпендикуляр- на нижней опорной плоскости гайки и верхней опор- ной поверхности плоской шайбы. Загрязнение балласта При загрязненном балласте на участках бесстыко- вого пути с железобетонными шпалами выплески возникают чаще, чем на участках с деревянными шпалами. Это объясняется повышенным динамичес- ким (вибрационным) воздействием железобетонных шпал на основание и более быстрым истиранием балласта. Очистка же его на бесстыковом пути маши- нами ограничена уровнем положительных температур. Из-за выплесков в ряде случаев скорость движения поездов уменьшают до 25 км/ч и даже до 15 км/ч. На 10-и дистанциях пути четырех дорог проанали- зировали предупреждения в течение одного года. Об- щая протяженность главного пути 2931 км. Все пре- дупреждения разбили на три группы. Первая группа — из-за дефектности или плохого состояния элемен- тов верхнего строения пути. Вторая группа — предуп- реждения, связанные с выполнением работ текущего содержания. Третья группа — из-за выполнения ре- монта. Для учета продолжительности действия огра- ничений скорости их привели к условным суточным предупреждениям. Например, одно предупреждение сроком действия 10 суток учитывали как 10 условных суточных предупреждений. Установлено, что доля предупреждений по выплескам пути составляет 6,02% общего количества предупреждений или 11,13% пре- дупреждений, выданных по состоянию пути. Щебень бесстыкового пути можно очищать лишь с наступлением температур, близких к температурам зак- репления плетей. В подготовительный период при необ- ходимости в них разряжают напряжения. От качества очистки зависит, как скоро после ремонта и в каком количестве опять начнут появляться выплески. В настоя- щее время применяются следующие щебнеочистители. Самоходная машина ОТ-400С. Она предназначена для очистки щебеночной балластной призмы по все- му профилю, а также рельсов и шпал. Самоходная машина ЩОМ-ЗУ очищает балласт под стрелочными переводами, на станционных пу- тях, у высоких платформ, а также на перегонах без подъемки путевой решетки. Может вырезать старый песчаный балласт. Машина СЧ-600 используется для очистки баллас- тной призмы по всему профилю с отбором засорите- лей в специальный подвижной состав. Глубина очист- ки ниже уровня подошвы шпал: наибольшая — 800 мм, наименьшая — 300 мм. Машина ЩОМ-6 предназначена для очистки щеб- ня по всей ширине балластной призмы на глубину под шпалой в среднем до 500 мм. Машина СЧ-601 грузит засорители (или весь заг- рязненный щебень) на подвижной состав и уклады- вает очищенный щебень в путь. Глубина вырезки ниже подошвы шпал от 300 до 500 мм. Универсальная машина СЧУ-800 предназначена для вырезки балласта, укладки геотекстиля на повер- хность среза, отсыпки и уплотнения песчаного слоя и создания нового балластного слоя из очищенного или нового щебня. Вырезанный материал складывается в вагоны или на обочину пути. Максимальная глубина вырезки 900 мм. Применение новых технических средств, глубокая очистка щебня, особенно на засоряемых участках, уменьшают количество выплесков. (Продолжение следует) 10
РЕКОМЕНДУЕТ ПУТЕОБСЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ СТАНЦИЯ Д.П.СЛИВЕЦ, начальник путеобследовательской станции Что получается при забивке шурупа В настоящее время, как прави- ло, все рамные рельсы и кресто- вин ный узел стрелочных перево- дов крепятся к деревянным брусь- ям с помощью шурупов (помимо скрепления К-4). При укладке но- вого перевода в целях ускорения работ временно забивают костыли. Диаметр отверстий в подкладках равен 26 мм, а сечение костылей 16x16 мм. Значит, люфт по одной рельсовой нити может достигать 10 мм. Однако выручает то, что за- битые костыли бывают ближе то к одной, то к другой стороне отвер- стия подкладки. Иногда костыли долго не заме- няют шурупами. Это плохо. При забивке костылей волокна древе- сины отклоняются вниз, и перед постановкой шурупов их надо срезать сверлом. Вытащив косты- ли, путейцы вначале забивают шурупы молотком, а затем, не добив 2—3 см, докручивают их торцовым ключом. Они понимают, что забивать полностью шуруп нельзя, так как он будет работать плохо. Что же в этом случае проис- ходит? Резьба сминает древесину, срезает ее и даже выдавливает с образованием продольных трещин. В такое соединение проникает вла- Рис. 1 га, вызывая гниение древесины и ржавление стержня шурупа (рис. 1). Через 10—12 лет прижатие подкла- док к древесине настолько ослабе- вает, что шурупы можно вытащить даже руками (рис. 2). Правильнее делать так. Молот- ком наживить шуруп, чтобы прой- ти под подклад очную резину и не- много вбить его в начало отверстия. Затем завинчивать шуруп, плавно врезаясь и углубляясь в шпалу или брус. В этом случае волокна древе- сины не повреждаются, а только уплотняются. Вода сюда уже не проникает, а прижатие подкладок получается плотным, надежным. Единственный недостаток в этом случае — механический износ шу- рупов и подкладок в месте их кон- тактирования. Упругость пружинных шайб Все пружинные шайбы, кото- рые применяются в путевом хо- зяйстве, от длительной перемен- ной нагрузки теряют свою перво- начальную упругость. Так, у сты- ковых одновитковых шайб сече- нием 10x10 мм после пропуска 600—700 млн. т груза она уменьша- ется почти на 50 %. Это необходи- мо учитывать при повторном их использовании. Правда, такая потеря будет не очень заметной, так как даже на новых упругих шайбах развод кон- цов закрывается рано — при нажа- тии на них гайки с усилием всего 1 тс, а монтер пути закручивает ее с усилием 5—6 тс, и никакой уп- ругости в рельсовом стыке нет. А на станциях и участках приближе- ния к ним, где за электрические рельсовые цепи отвечают работни- ки дистанции СЦБ и связи, пу- тейцы по их требованию закручи- вают гайки еще сильнее, увеличи- вая рычаг гаечного ключа. Безусловно, когда шайбы пол- ностью сжаты, из-за потери упру- гости происходит постепенное их ослабление. Выходит, что при од- новитковых шайбах гайки можно закручивать на столько, на сколь- ко хватит силы. Но плохо то, что может произойти разрыв стыково- го болта. Совсем другое дело, когда в стыках используют тарельчатые шайбы. Гайки уже нельзя так силь- но закручивать. Надо, чтобы они нажимали на шайбы с усилием не более 6—7 тс. Иначе шайбы поло- маются или приобретут обратный выгиб. Такие шайбы в стыках рель- сов Р65 прошли испытания на многих дорогах и показали поло- жительные результаты. Их наруж- ный диаметр 70 мм, толщина 5 мм, упругий ход 3 мм. На один болт под гайку ставят по две пру- жинных шайбы. При нажатии гаек с усилием 5—6 тс тарельчатые шайбы полностью не закрывают- ся, остается запас упругого хода 1—2 мм. Значит, соединение по- стоянно упругое. На участке Чаплине—Синель- никове-II Приднепровской дороги тарельчатые шайбы в рельсовых стыках отработали период пропус- ка более 600 млн. т груза. После этого часть из них направили для исследований в лабораторию СЦБ и связи ДИИТа. Оказалось, что 80—90 % шайб не потеряли перво- начальной упругости. На остальных 10—20 % упругий ход уменьшился на 0,5—1 мм, т.е. совсем немного. Поэтому все шайбы можно ис- пользовать повторно. Одновитковые пружинные шайбы применяются и на стрелоч- ных переводах. Как они там рабо- Рис. 2 II
Рис. 3 тают? Болты на сборных крестови- нах, а на стрелке все болты, кре- пящие упорные уголки к рамным рельсам, быстро ослабевают. Стре- лочные заводы гайки закручивают до отказа при помощи пневмати- ческого ключа, но затяжки хватает не надолго, так как в пути проис- ходит приработка соединений, и даже на новом переводе болты требуется докручивать. Но часто путейцы этого не делают — ведь перевод-то новый. В результате его срок службы уменьшается. На бесстыковом пути с железо- бетонными шпалами, где в скреп- лении КБ применяются двухвит- ковые шайбы, много ослабленных клеммных и закладных болтов, ве- лики подвижки рельсовых плетей. В этом случае гайки нажимают на двухвитковые шайбы до их полной возможной «осадки», металл кон- тактирует с металлом, и соедине- ние получается жесткое, хотя со стороны видны просветы между витками, которые никогда не смыкаются. Применение трехвит- ковых пружинных шайб упругость не увеличит, а только заставит уд- линять болты. На направлении Новомос- ковск—Красноград Приднепровс- кой дороги в 1989 г. заложили опытный участок пути, где на клеммных болтах скреплений уста- новили тарельчатые шайбы наруж- ным диаметром 60 мм и с упругим ходом 1—2 мм. Получены хорошие результаты. Такие шайбы можно рекомендовать для внедрения. Прогиб рельсов и скреплений Наша путеобследовательская станция много лет изучала работу разнообразных скреплений, часто с момента укладки в путь до изъя- тия. Мы пришли к выводу, что любая конструкция «перерабаты- вает» не только вертикальные пе- ремещения рельсов, но и поворо- ты. Между шпалами рельсы под колесами поезда прогибаются на 0,3—0,5 мм, но при создании но- вых типов скреплений это, види- мо, не учитывается. Чем короче место контакта с подошвой рельса, тем меньше скрепление ослабевает, а его края медленнее изнашиваются. Напри- мер, в скреплении КБ ширина жестких клемм равна 60 мм, по- этому их износ по краям незна- чительный. А вот ширина упругих прутковых клемм типа «Краб» около 160 мм, и износ концов прутков после пропуска около 400 млн. т груза составляет 3—4 мм. В пластинчатом скреплении ЖБ с шириной клеммы 80 мм после пропуска больше 500 млн. т груза опорные края клемм стали тон- кие, как лезвия. Это скрепление от железобетонной шпалы изоли- ровалось с помощью резиновых прокладок. При обследовании ус- тановлено, что резина изнашива- лась по краям больше, чем в се- редине. В этом отношении наи- лучшим является польское скреп- ление СБ-3, в котором рельс опирается на небольшой площад- ке, и его поворот легко «перера- батывается». По нашему мнению, и при эк- сплуатации, и при проектирова- нии новых типов скреплений не- обходимо учитывать не только вертикальные перемещения рель- сов, но и их поворот за счет не- большого изгиба между шпалами. Шлифовка рельсов В последние годы рельсы шли- фуют гораздо меньше, так как резко упала грузонапряженность. Кроме того, вместо «сырых» рель- сов укладывают закаленные, на которых не образуются большие волнообразные неровности. Одна- ко на новых рельсах имеются по- верхностные неровности до 0,3 мм на всей длине (от вибрации про- катных валков), в сварных стыках на бесстыковом пути неровности бывают до 1 мм, в стыках обыч- ных рельсов концевая кривизна достигает 2 мм, а после длитель- ной работы возрастает до 5—6 мм. Для устранения этих неровностей нужна шлифовка. На одном из участков работал брусковый шлифовальный вагон, у которого закончилась вода. По- этому на головке рельса были си- неватые пятна, а дефектоскописты обнаружили серию микротрещин на ее наружной кромке. Путейцы вынуждены были снять 12 рельсов. В свежем изломе четко просматри- вались темные пятна с полевой стороны (рис. 3). В Харьковском институте транспортного металла (УкрНИИмет) установили, что трещины появились от тепловых воздействий, к которым закален- ные по всей длине рельсы очень чувствительны. Напомним, что у рельсов име- ется две подуклонки: одна в 1/20 всего рельса и вторая — до 1/10 — по головке. Последнюю формиру- ют колеса. В связи с этим, по на- шему. мнению, было бы правиль- ным поворачивать брусковые шлифовальные камни поперек пути и обрабатывать всю поверх- ность головки. Но так как шлифо- вальные камни закреплены жест- ко, они обрабатывают преимуще- ственно полевую сторону головки и рабочая поверхность камней вдоль рельса со временем приоб- ретает вогнутую форму. Мы подметили еще одну осо- бенность волнообразных неровнос- тей после длительной эксплуата- ции рельсов. Дело в том, что каж- дая неровность начинается плав- но, а обрывается внезапно (по ходу поездов). Это очень хорошо видно после прохода шлифоваль- ного поезда. Нередко дистанции пути от шлифовального вагона отказывают- ся, объясняя это малой эффектив- ностью его работы, так как по учас- тку он должен проходить 30—40 раз. Но ведь можно пропускать вагон только один раз. Тогда на всех буг- рах он сделает многочисленные бо- роздки, которые заклепают колеса подвижного состава. Стало быть не- ровность уменьшится от воздей- ствия и шлифовки и от поездов. А если так, то мы предлагаем сделать такой график работы шлифовально- го вагона, чтобы он один раз в ме- сяц побывал на каждой дистанции пути с одним проходом. г. Днепропетровск 12
ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ НА СКОРОСТНЫХ ЛИНИЯХ Большинство искусственных сооружений на отече- ственных дорогах строились без учета возможности движения по ним скоростных пассажирских поездов. Поэтому теперь, когда возникла необходимость на ряде направлений обеспечить движение поездов со скоростями до 200 км/ч, следует установить, можно ли эксплуатировать сооружения в таких условиях, и, если надо, — реконструировать их, с наименьшими затратами. По техническому состоянию значительное коли- чество пролетных строений мостов, рассчитанных по старым нормам и построенных в конце прошлого и начале этого веков, исчерпали запасы грузоподъем- ности, имеют дефекты и должны быть заменены в ближайшее время. Реконструируя такие сооружения, надо учитывать возможность их службы при смешан- ном грузовом и скоростном пассажирском движении поездов. Поэтому следует применять, как правило, пролетные строения с ездой на балласте и, по мере необходимости ликвидировать кривые малых радиу- сов на подходах. С этой целью сейчас разрабатыва- ются пролетные строения длиной 66 м и более с ез- дой на балласте, рассчитанные на эксплуатацию как на обычных, так и на скоростных, а также высоко- скоростных магистралях. За счет этих пролетных строений будет достигнута однородность пути на мо- сту и земляном полотне, снизятся динамические воздействия поездов и вибрации конструкций, по- явится возможность механизированного ремонта и содержания колеи и, как показывает опыт, улуч- шится состояние рельсовой колеи. Однако перестроить все искусственные сооруже- ния на тех направлениях, где будет вводиться скорос- тное движение пассажирских поездов невозможно. Поэтому в большинстве случаев придется использо- вать существующие сооружения. Для определения воз- можности их применения ВНИИЖТ и НИИМостов (Санкт-Петербург) разработали технические требова- ния, которым должны отвечать искусственные соору- жения на скоростных магистралях. В них учтен отече- ственный и зарубежный опыт, а также результаты научно-исследовательских работ. При этом основное внимание уделено обеспечению безопасной эксплуа- тации, созданию комфортных условий для пассажи- ров, исключению излишних затрат на усиление и со- кращению расходов на содержание. Грузоподъемкость существующих мостов, как пра- вило, достаточна для обращения без ограничения скоростных пассажирских поездов, так как они рас- считаны на нагрузки от грузовых поездов, которые в 1,5—2 раза, выше, чем от пассажирских вагонов. Очевидно, наибольшее влияние на небольшие мосты будут оказывать скоростные электровозы. Од- нако предполагается, что их осевые нагрузки будут менее 20 тс, а динамические характеристики — примерно как у обращающихся локомотивов, по- этому их силовые воздействия не превысят нагру- зок от грузовых поездов. Определить же точно, как повлияют скоростные локомотивы на сооружения, можно будет только после постройки и испытания таких электровозов. Зарубежные данные показыва- ют, что динамические воздействия при скоростях до 200 км/ч не превышают значений, содержащих- ся в современных нормах проектирования и расче- тах грузоподъемности сооружений. Техническое состояние мостов на скоростных ли- ниях необходимо контролировать не только по грузо- подъемности, но и по величинам вертикальных и го- ризонтальных прогибов конструкций. Как показывают исследования, мосты, рассчитанные на нагрузки Н-8 и С-14, имеют достаточную вертикальную и горизон- тальную жесткость, но могут встретиться сооруже- ния, построенные по облегченным нормам, поэтому в технических требованиях предусмотрен контроль жесткости мостов. Однако выполнять его несколько затруднительно, в силу чего изучается возможность контроля с помощью определения горизонтальных и вертикальных ускорений подвижного состава при его проходе по искусственным сооружениям. При проектировании и строительстве пролетных строений мостов строительный подъем устраивают из расчета прогибов от воздействия 40 % нормативной нагрузки. Но нагрузки от пассажирских поездов гораз- до меньше нормативных. Для того, чтобы профиль пути на мостах был более благоприятным для скорос- тных поездов, стрела подъема пути должна быть уменьшена и находиться в пределах 1/2500—1/3000 величины расчетного пролета. Это несколько ухудшит прохождение по мостам тяжеловесных грузовых поез- дов, но обеспечит более безопасную эксплуатацию скоростного подвижного состава. На мостах скоростных и высокоскоростных линий необходимо укладывать бесстыковой путь на железо- бетонных шпалах. Однако, его устройство на средних и больших мостах сдерживалось из-за отсутствия спе- циальных железобетонных шпал, к которым можно было бы крепить охранные приспособления. Сейчас такие шпалы марки Ш1—1М созданы и прошли экс- плуатационную проверку на нескольких дорогах, что дает возможность применять бесстыковой путь на всех мостах с ездой на балласте. При устройстве бессткового пути на скоростных линиях необходимо обеспечить ширину плеча баллас- тной призмы не менее 40 см и толщину балластного слоя в подрельсовой зоне не менее 30 см. Но многие старые пролетные строения и устои мостов имеют недосточную ширину балластных корыт, что не га- рантирует требуемых размеров балластной призмы. В связи с этим в технических требованиях предусмотре- на возможность наращивать бортики балластных ко- рыт на 200 мм по высоте и располагать подошву шпал ниже бортиков. Это позволит использовать ста- рые пролетные строения мостов и повысить устойчи- вость бесстыкового пути против выброса. На сети дорог имеются не только пролетные строения с ездой на балласте, но и безбалластные конструкции с мостовым полотном на деревянных или металлических поперечинах или железобетонных безбалластных плитах. Все безбалластные конструк- ции пути уложены на металлических пролетных строениях. Перестроить все мостовые конструкции на балластные невозможно и нецелесообразно, по- этому скоростные поезда будут ходить и по таким сооружениям. Для того, чтобы установить возмож- ность движения скоростных поездов по мостам всех типов, ВНИИЖТ и НИИМостов провели динами- 4 13
Конструкция пути на мостах go На балласте с железобетон- 0,15/0,08 ними шпалами На деревянные мостовых 0,21/0,12 брусьях 100 Скорость движения, км/ч 0,16/0,10 0,21/0,13 0,23/0,13 0,24/0,14 140 0,22/0,13 0,26/0,16 0,21/0,13 0,18/0,12 0,28/0,19 0,23/0,22 ческие испытания на Октябрьской дороге при дви- жении скоростного поезда ЭР200. В результате установлено, что мосты с ездой на балласте, особенно железобетонные, по прочности и выносливости гарантирует безопасное и беспрепят- ственное движения скоростных поездов. Состояние пути на балласте, как правило, лучше, чем на мосто- вых конструкциях других типов. Отступления от норм содержания колеи на пролетных строениях и подходах оценивались не выше II степени, причем на 90 % со- оружений не было отступлений выше I степени. При таком состоянии пути и конструкций возможен ..безо- пасный пропуск пассажирских поездов со скоростями 200 км/ч и более. При безбалластной конструкции мостового полот- на на значительном количестве сооружений обнару- жены отступления Ш степени, т.е. состояние пути было значительно хуже. Это объясняется трудностями содержания пути на мостах и подходах при таких кон- струкциях. Вводя движение скоростных поездов, не- обходимо уделять больше внимания пути на мостах с безбалластным мостовым полотном. Прочность метал- лических пролетных строений не вызывает опасений, но исследования в части их выносливости необходи- мо продолжить. Допустимые скорости движения поез- дов по таким сооружениям изучали НИИМостов, ЛИИЖТ и другие организации. В отличие от колеи в обычных условиях (на земля- ном полотне) путь на мостах прогибается в вертикаль- ной и горизонтальной плоскостях и вибрирует из-за деформаций пролетных строений и опор моста при проходе поездов. Поэтому величины вертикальных и горизонтальных ускорений кузовов вагонов характери- зуют не только условия комфортности пассажиров, но и динамические воздействия поезда на сооружение. В таблице приведены средние из максимальных верти- кальных (числитель) и горизонтальных (знаменатель) ускоерний кузовов вагонов поезда ЭР200, выраженные в долях ускорения свободного падения. Как видно из таблицы, вертикальные и горизон- тальные ускорения ниже на мостах с ездой на баллас- те, это подтверждает их преимущества для скорост- ных и высокоскоростных линий. Причем при скорос- тях более 120 км/ч эти величины стабилизируются, что свидетельствует о возможности дальнейшего по- вышения скоростей поездов. При безбалластной кон- струкции пути такой зависимости ускорений от ско- ростей движения поездов не установлено. Это объяс- няется худшим состоянием пути на таких мостах, на- личием стыков и разнообразием конструкций пролет- ных строений, построенных по различным нормам проектирования. Вертикальные ускорения кузовов, как правило, выше на сооружениях, где колея на мо- сту и подходах имеет большие отступления от норм содержания. Впоследствии необходимо будет опреде- лить зависимость ускорений кузова от состояния пути и жесткости сооружений. Таким образом, в результате теоретических и на- турных исследований установлено, что эксплуатируе- мые искусственные сооружения не являются препят- ствием для введения на дорогах России скоростного пассажирского движения, и при необходимости по ним можно пропускать высокоскоростные поезда со скоростью до 200 км/ч. Если на подходах к мостам есть высокие насыпи с крутыми кривыми, то целесо- образным может стать применение локомотивов и ва- гонов с принудительным наклоном кузова, которые в этом случае также смогут обращаться с повышенны- ми скоростями. Ю.П.НЕЧАЕВ, А.М.БРЖЕЗОВСКИЙ, кандидаты техн, наук Поздравляем! Совместным решением коллегии Министерства путей сообщения и ЦК профсоюза железнодорож- ников и транспортных строителей по итогам от- раслевого соревнования за I квартал 1998 г. при- знаны победителями и награждены следующие предприятия. L Дипломом МПС и ЦК профсоюза железнодорожников и транспортных строителей: Путевая машинная станция № 88 Октябрьской дороги; Московско-Рязанская дистанция пути Московской дороги; Арзамасская дистанция пути Горьковской дороги; Георгиевская дистанция защитных лесонасаждений Северо-Кавказской дороги; Путевая машинная станция № 14 Свердловской дороги; Курганская дистанция пути Южно-Уральской дороги; Путевая машинная станция № 48 Красноярской дороги. II. Второй денежной премией: Рсльсосварочный поезд № 1 Октябрьской дороги; Сафоновская дистанция пути Московской дороги; Сердобская дистанция пути Юго-Восточной дороги; Каменская дистанция пути Западно-Сибирской дороги; Опытный завод путевых машин ст. Челябинск Южно-Уральской дороги; Красноярская дистанция защитных лесонасажде- ний Красноярской дороги. III. Третьей денежной премией: Опытная путевая машинная станция № 1 Октябрьс- кой дороги; Московско-Киевская дистанция пути Московской дороги; Опытная путевая машинная станция № 40 Горьков- ской дороги; Завод железобетонных изделий № 6 Приволжской дороги; Ульяновская дистанция пути Куйбышевской дороги; Красноярская дистанция пути Красноярской дороги; Бурейская дистанция пути Забайкальской дороги; Путевые дорожные ремонтно-механические мастер- ские ст. Юктали Дальневосточной дороги. 14
НАДЕЖНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ (МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ Л.И.ИОСИЛЕВСКИЙ, докт. техн, наук Обеспечение надежности и долговечности соору- жений, в частности мостовых, — глобальная за- дача. Очевидно, что необходимый уровень надежнос- ти сооружения не может быть обеспечен только в рамках нормативных требований; нормы лишь уста- навливают минимальный уровень надежности и дол- говечности сооружения, проект закладывает в конк- ретную конструкцию нормативную надежность, при строительстве требуется реализовать это важнейшее качество, а службам эксплуатации — сохранять и поддерживать в течение нормируемого срока зало- женные в проекте долговечность и необходимый уро- вень работоспособности. • Первыми документами, во многом определяю- щими длительную надежную эксплуатацию, являют- ся государственные нормы проектирования (СНиП и ГОСТ). Ими установлены четыре важнейших усло- вия: расчетные нагрузки и воздействия, прочност- ные и деформативные характеристики материалов, расчетные схемы и минимальный уровень надежнос- ти по всем прогнозируемым расчетом предельным состояниям. Бесспорно, нормируемые рекомендации, осно- ванные на этих требованиях, должны давать не толь- ко однозначный предел какого-либо параметра, но и устанавливать необходимый уровень его надежности, т.е. любое требование должно быть обязательно под- креплено информацией об уровне его вероятностно- статистической обеспеченности (или вероятности ре- ализации). Без такой вероятностной поддержки рас- четные величины теряют необходимую информатив- ность и убедительность. Вакуум статистической информативности вынуж- дает составителей норм формировать требования, вы- полнение которых, как показал опыт, иногда приво- дит либо к преждевременной потере необходимых эксплуатационных качеств сооружения, либо к пере- расходу материалов. Более чем десятилетний опыт работы с действую- щим СНиП 2.05.03.-84, а также анализ особенностей проектирования по нормам Западных стран, позволя- ют сформулировать принципиальные подходы и кон- кретные рекомендации, направленные на совершен- ствование нормативных требований к проектирова- нию железобетонных мостовых сооружений. Основные принципы вероятностного подхода к формированию норм Следует сделать так, чтобы все установленные нормами требования к нагрузкам, материалам и пра- вилам расчета, система коэффициентов условий ра- боты и надежности имели вероятностно-статистичес- кое обоснование, были бы достаточно понятны и убедительны для проектировщиков, строителей и эк- сплуатационников. Необходимо выделить два уровня расчетных нагру- зок: рабочие (регулярно обращающиеся, охватываю- щие 95% всей статистической совокупности) и редко обращающиеся (высокие нагрузки, в том числе перс- пективные). Расчетные сопротивления материалов, необходи- мые коэффициенты условий работы и надежности должны соответствовать принятым уровням нагрузок, их повторяемости с тем, чтобы нормируемая надеж- ность была выдержана. Расчетные модели распределения внутренних на- пряжений в сечениях конструкции и их деформаций должны также иметь вероятностное обоснование и соответствовать уровням нагрузок и прочностным возможностям материалов. Перечисленные требования дают возможность сделать важный вывод: определяющую роль в выборе основных параметров конструкции и необходимых материалов играют расчеты на эксплуатационной стадии при реально обращающихся и перспективных нагрузках. Со стратегических позиций нормируемые расчеты на прочность по модели предельного равновесия органически не вписываются в концепцию контроля железобетонных конструкций на стадии эксплуата- ции, они отражают работу элементов в практически никогда не реализуемой ситуации и оценивают пре- дельные возможности сечений конструкции. Такой расчет следовало бы оставить в инженерной практи- ке, но придать ему иной смысл — он правомерен только когда выполняют испытания опытного образ- ца и доводят конструкцию до разрушения. Необходи- мость в таком перерасчете может возникнуть в ава- рийной ситуации: требуется выявить ее причины и установить фактическую прочность материалов. Но делать расчет по модели предельного равновесия под эксплуатационными нагрузками — значит вводить в заблуждение инженера о возможных в эксплуатации условиях работы конструкций. Многолетние наблюдения выявили недостаточную надежность и долговечность плит проезжей части ав- тодорожных и плит балластного корыта железнодо- рожных мостов. Причины этого кроются в исключи- тельно неблагоприятном сочетании воздействий на бетон влаги с солями в условиях попеременного за- мораживания и размораживания воды в порах бетона и высокого уровня многократно повторяющихся ди- намических нагрузок. Ситуация усугубляется отсут- ствием в нормативных документах специальных суще- ственно повышенных требований к качеству бетона плит, их конструкции, материалам гидроизоляции. Условия расчета на надежность и долговечность плит проезжей части должны быть ужесточены. Исходные требования к расчетным моделям изгибаемых и внецентренно сжатых железобетонных конструкций «г На основании анализа накопленного опыта мно- голетних расчетно-теоретических и опытно-экспери- 15 4*
ф"' Зона (V) -упругая работа материалов Зона (д) -упруго-пластическая работа материалов Зона -практически пластическая работа, предельное равновесие Мг- ф мимент полной трещиностойкости: если то x^h и <p'V Л Л" У <Ф Предлагаемые расчетные модели: О В расчетах на выносливость и трещиностойкость — упругая работа материалов всего сечения или с выключенной растянутой зоной В расчетах на прочность —упруго-пластическая работа бетона в сжатой зоне, упругая работа арматуры, растянутая зона бетона выключена (поперечная трещина) При аварийных ситуациях Напряжен ное состояние в сечен ни последовательно проходит стадии а, 6, в. Используя условия равновесия сил в сечении (^М=0 и £N=o)» определяют ха н подбором по рекомен- дациям автора или итерационным способом (угол поворота изменяют до тех пор, пока не дос- тигнет значения М^). При итерационных расчетах применяют программные комплексы, разработанные Л.С.Улуиовым на кафедре «Мосты» МИИТа. Расчетный анализ нелинейной работы сечения железобетон- ной предварительно напряженной балочной конструкции ментальных исследований, выполненных в МИИТе, а также опыта проектирования и эксплуатации мос- товых сооружений предлагаются для обсуждения рас- четные модели, представленные на рисунке. Расчетные модели, определяющие надежность ра- боты материалов в поперечных сечениях, расход и рациональное распределение бетона и арматуры в конструкции должны прежде всего обеспечить надеж- ную многолетнюю ее работу под эксплуатационными нагрузками двух рассмотренных выше уровней. Для правильной оценки напряженно-деформиро- ванного состояния чрезвычайно важны модели рас- пределения напряжений в арматуре и бетоне в попе- речных сечениях: первому уровню нагрузок отвечает упругое рас- пределение напряжений с сохранением при дефор- мировании плоских сечений (рис. а), в расчетах могут быть использованы геометрические характеристики сечений упругих систем (A,I,W,S); второму уровню нагрузок отвечает упругая или уп- руго-пластическая работа бетона в сечениях и упругая работа арматуры с сохранением плоских сечений при деформировании, положение оси «нулевых деформа- ций» при повороте сечений в предварительно напря- женных конструкциях отличается от положения «ней- тральной оси» (центра тяжести сечения) и определя- ется соотношением моментов и нормальных сил, действующих в сечениях (рис. б). Определение расчетных параметров для условий упруго-пластической работы поперечных сечений до последнего времени было чрезвычайно затруднено, т.к. практически оно сводилось к многоразовому пере- бору вариантов «вручную» до выполнения условий равновесия сил в сечениях. Сейчас расчеты легко вы- полнить с помощью достаточно простых программ на любых компьютерах. Такое напряженно-деформиро- ванное состояние принципиально отличается от при- нятого в действующих СНиП, очень условного, не соответствующего уровню расчетных и распределе- нию внутренних усилий по модели предельного рав- новесия. Предлагаемый подход восстанавливает методичес- кое единство расчетов стальных и железобетонных мостовых конструкций: расчеты на выносливость - в упругой стадии, расчеты на прочность - в упруго-пла- стической. Как показали многочисленные стендовые испыта- ния железобетонных предварительно напряженных балочных конструкций, так называемое предельное равновесие достигается перед разрушением лишь при предельных моментах, больших, чем вычисленные по СНиП расчетные моменты на прочность, в 1,5-*-2,0 раза. Следовательно, испытывая материалы под на- грузками не превышающими расчетные по СНиП, нельзя проверить ни их несущую способность, ни фактическую прочность при «коллективной» работе. Третья расчетная модель (рис. в) должна дать оценку предельным возможностям конструкции, не- обходимость в которых, правда редко, но может про- явиться в нестандартных, аварийных ситуациях. В прежних нормах ТУПМ-47 такие расчеты предусмат- ривались — по разрушающим нагрузкам. Близки им по смыслу расчеты по действующим нормам США, Великобритании, Германии и др. Оценка предельных возможностей конструкции позволит инженеру, во- первых, достаточно наглядно контролировать уровень надежности конструкции и, во-вторых, проверить прямыми испытаниями с доведением конструкции до разрушения правильность принятых в расчетах проч- ностных и деформационных характеристик материа- лов, учесть эффект их совместной работы. Последнее может быть выявлено только при стендовых испыта- ниях опытных конструкций в упруго-пластической стадии работы материалов. Многочисленные испытания и расчетные исследо- вания выявили увеличение средних значений прочно- сти при совместной работе арматуры и бетона в 1,2 5-И ,4 раза. Если сохранить нормируемую надежность (в рас- четах на прочность U—0,998 и в расчетах на трещино- стойкость U=0,95) и учесть эффект «коллективной» работы материалов в сечениях, то для широкого класса железобетонных предварительно напряженных цельноизготавливаемых конструкций расчетные со- противления арматуры и бетона могут быть совер- шенно безопасно увеличены на 154-20% по сравне- нию с принятыми в действующих СНиП. Значения расчетных сопротивлений (в кгс/см2), соответствующих уровню надежности расчетных сече- ний по моделям для предварительно напряженных конструкций представлены в таблице. Особенности проектирования плит проезжей части Условия работы плит проезжей части пролетных строений мостов значительно отличаются от тех, в которых находятся стенки и нижние пояса балок. На верхние плиты непосредственно воздействуют дина- мические нагрузки, атмосферные осадки и др. В оте- чественной практике используют, как правило, не 16
предварительно напряженные пли- ты, т.е. расчетом допускается обра- зование трещин, что ухудшает усло- вия работы конструкций. Гидроизо- ляция недолговечна, протечки (с солями) способствуют появлению дефектов, повреждений, деградации структуры и снижению прочности бетона. Чтобы повысить надежность и долговечность верхних плит предла- гается следующее. Ввести дополнительный коэф- фициент условий работы mv, к рас- четным моментам и поперечным си- лам от временных нагрузок, прини- маемый равным 1,2 для бетона при расчете на нагрузки АК и 1,1 при расчете на НК-80. Впредь до накоп- ления более обширного опыта такой коэффициент может обеспечить большую надежность и долговеч- ность плит. Бетон принимать с повышенной морозостойкостью F400 водонепро- ницаемостью W8. Предпочитать устройство монолит- ных железобетонных плит по сборным балкам. Реко- мендовать вместо оклеенных гидроизоляций приме- нять модифицированные бетоны. Обычно применяемые одноребристые балки вы- нуждают плиты работать в особенно сложных услови- ях. Следует рассмотреть возможность применения ба- лок коробчатых сечений или устройства одной диаф- рагмы посередине балки при ее длине более 15 м. Представленные в статье предложения требуют де- тального обсуждения. Их реализация повысит техни- ко-экономические показатели и конкурентоспособ- ность железобетонных мостовых конструкций, благо- даря следующим ответственным решениям: корректировка расчетных сопротивлений арматуры и бетона и их увязка с нормируемыми уровнями на- Вид сопротивления Обозначение Класс бетона взо В35 В40 В45 | В50 В55 Предельная прочность в аварийной ситуации по модели предельного равновесия, принимаемая равной средним значениям прочности (рис. в) Rb К -291.5 (265) (18) .324- (340) (21,5) 412.5 (375) 467.5 ( 425) (23,5) Сжатие осевое Растяжение осевое (300) (20) (22,5) В расчетах эксплуатационной пригодности (U=0,95) R (1-р, V,); р =1,64; V=0,06 (рис.б) (465) (24,5) Сжатие осевое Растяжение осевое R о.кег К (225) (18,5) (260) (20,0) 336.5 (295) 24.5 (21,5) 371.0 (325) (22,5) (365) _2б.5 (23,5) В расчетах на продольную трещиностойкость сжатого бетона (рис. a, U=0,95) При создании предварительного напряжения На стадии эксплуатации R o,mcl ^Ь.тс2 _196_ (170) .172 (150) (200) .191 (170) _22Q_ (235) _231 (200) 305 (265) (2252 (305) (255) 460,5 (405) 211 (24,5) J85. (335) (280) Примечания: 1.Значения R в знаменателе (в скобках) приняты по СНиП 2.05.03-84, т.е. без учета «коллективной» работы материалов в сечениях. 2. Расчетные сопротивления арматуры класса В-П б=5мм: в расчетах на прочность (рис. б) — 12800 кгс/см2; в расчетах эксплуатационной пригодности (рис. а) — 12250 кгс/см2; предельно допускаемое напряжение, контролируемое при изготовлении — 13500 кгс/см2. R = дежности вместо прогнозируемых предельных состоя- ний; переход к расчетному контролю железобетонных конструкций в эксплуатационной стадии под нагруз- ками двух уровней (рабочими и чрезвычайными); изменение стратегии проектирования плит проез- жей части и ужесточение требований к материалам, конструкции и ее расчету. В статье рассмотрена лишь одна сторона надежнос- ти железобетонных мостовых конструкций, связанная с нормами проектирования и эксплуатации. Необхо- дим анализ некоторых других проблем их надежности и долговечности. Среди них, прежде всего, прямые вероятностные оценки сроков службы конструкций, с учетом их фактического состояния и прогноза из- носа материалов. Применили огнезащитный состав В несущих конструкциях часто используют металлические колонны, балки, ригели, горизон- тальные и вертикальные связи и др. Однако их применение ограничивается противопожарными нормами, регламентирующими предел их огне- стойкости, который определяется временем в часах от начала возгорания до появления при- знаков потери конструкцией несущей способ- ности. Так, для металлических, незащищенных элементов этот предел равен 0,25—0,4 ч. Тра- диционная мера, способствующая увеличению предела огнестойкости стальных конструкций — защита их штукатуркой по сетке, кирпичной кладкой, гипсовыми плитами. Эти мероприятия малоэффективны, т.к. требуют больших затрат труда и, что самое главное, утяжеляют металло- конструкции. При устройстве перекрытия и покрытия сто- лярного цеха деревообрабатывающего завода на ст. Свердловск-Сортировочный СМП-769 Дорст- ройтреста Свердловской дороги впервые приме- нил огнезащитное фосфатное покрытие ОФП- 10м, разработанное ЦНИИСК Главмосстроя. Состав состоит из порошкового наполнителя (каолина, кальция углекислого, слюды-флогопит), жидкого стекла и нифелинового антипирена. Его готовят, смешивая сухие составляющие и жид- кое стекло, а затем добавлют нифелиновый ан- типирен. Покрытие наносят на защищаемую по- верхность с помощью пистолета-распылителя. ОФП-Юм повышает предел огнестойкости стальных конструкций до 0,75 ч. Экономический эффект от применения огнезащитного состава достигается за счет сокращения сроков строи- тельства, улучшения технических характеристик и качества работ. 5 17
ВЗАМЕН ВРЕМЕННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ А.М.СИМОНЕНКО, Н. Г. КЛЕМЕНТЬЕВА, ведущие инженеры ВНИИЖТа Утверждены новые Технические условия на работы по ремонту и пл ано во-предупреди- тельной выправке пути № ЦПТ/51 от 28.06.97 взамен Временных технических условий на работы по ремонту и планово-предупреди- тельной выправке пути от 09.02.95. Новый документ по сравнению с прежним содержит следующие изменения и дополнения. Общие положения Сортировочные и горочные пути на сортиро- вочных станциях с годовой переработкой груза более 50 млн. т относятся к третьему классу, а ме- нее 50 млн. т — к четвертому. Средний ремонт в соответствии с проектной документацией можно заменять усиленным сред- ним ремонтом. Для дополнительной замены рель- сов в кривых разрешено использовать старогод- ные рельсы, а также перекладывать рельсы с за- меной рабочего канта в соответствии с Техничес- кими условиями. Надзор за состоянием пути, находящимся в ре- монте, и выполнение на нем неотложных работ для обеспечения безопасности движения поездов осуществляет дистанция пути с привлечением ра- бочих и технических средств исполнителя. Промежуточный ремонт (кроме усиленного ка- питального и капитального) можно заменять ме- нее трудоемким видом ремонта, если к моменту его назначения основные показатели не достигли предельных величин. Замену ремонта утверждает начальник службы пути. Усиленный капитальный ремонт В перечень работ, выполняемых при усиленном капитальном ремонте пути, внесены: ликвидация балластных выплесков, пучин и неустойчивых бал- ластных шлейфов; уположение откосов насыпей высотой до 6 м; ремонт гидроизоляции железобе- тонных мостов и устройство переходных участков к мостам и тоннелям; устройство реперной систе- мы контроля положения пути; восстановление по- лосы отвода в требуемом объеме в соответствии с предварительно разработанной проектно-смет- ной документацией; приведение длины стрелоч- ных съездов в соответствие нормам. Усиленный капитальный ремонт назначает на- чальник службы пути. При его выполнении разре- шена укладка деревянных шпал второго типа. Капитальный ремонт На путях первого и второго классов по разре- шению Департамента пути и сооружений МПС при укладке бесстыковых плетей можно приме- нять закаленные старогодные рельсы Р65 (первой группы годности), снятые с главных путей со средней статической нагрузкой на ось менее 160 кН при наработке не более 600 млн. т груза и от- ремонтированные продольной строжкой. При этом в конце плетей должны быть вварены новые рельсы. Новые рельсы надо также укладывать в уравнительных пролетах. Инвентарные рельсы на железобетонных шпа- лах должны отвечать следующим требованиям: боковой износ — до 2 мм, вертикальный износ — до 3 мм, смятие головки плюс провисание концов — до 2 мм, вертикальная и горизонтальная сту- пеньки — до 1 мм. Одиночный выход рельсов из строя на участках бесстыкового пути определяется без учета выхо- да рельсов уравнительных пролетов. Процент не- годных костылей и противоугонов учитывается (из условий трудозатрат) с коэффициентом 0,6 по от- ношению к проценту негодных подкладок. Капитальный ремонт пути сопровождается очисткой щебеночного балласта на глубину от 25 до 40 см. Этот ремонт назначает начальник служ- бы пути на основе заявки начальника дистанции пути. При его планировании необходимо исхо- дить из пропущенного тоннажа и срока службы конструкции. Изменены характеристики используемых мате- риалов верхнего строения. Усиленный средний ремонт... ... назначает начальник службы пути на основе заявки начальника дистанции. Из критериев на- значения исключены просадки пути в местах вып- лесков, вызванных деформацией основной пло- щадки, а пучины разной высоты рассматриваются с учетом их протяженности. Усиленный средний ремонт можно выполнять на участках первого-второго классов, где до этого был капитальный ремонт пути с укладкой новых материалов, но без глубокой очистки балластной призмы или замены балласта, а также других ра- бот, предусмотренных при усиленном капитальном ремонте. Внесены новые требования к составу работ при усиленном среднем ремонте: глубина очист- ки щебня — свыше 40 см; ликвидация выплесков и неустойчивых балластных шлейфов; дополни- тельное оздоровление стыков с правкой искрив- ленных концов рельсов и их наплавкой (при не- обходимости); замена негодных шпал и скрепле- ний; ремонт деревянных шпал в пути; снятие пу- чинных карточек при деревянных шпалах и регу- лировочных прокладок при железобетонных; за- чистка заусенцев на деревянных шпалах; регули- ровка стыковых зазоров; добивка костылей; смазка и закрепление клеммных и закладных болтов; планировка обочин; ремонт и окраска пу- тевых знаков. Средний ремонт Сплошная очистка щебеночного балласта (или обновление загрязненного балласта двух видов) 18
выполняется на глубину от 25 до 40 см в зависи- мости от класса пути и вида балласта в соответ- ствии с критериями назначения работ. Изменены значения основных критериев по загрязненности щебня и количеству шпал с выплесками в зависи- мости от класса, группы и категории пути. Средний ремонт с глубокой очисткой балласт- ной призмы можно назначать на участках первого и второго классов, где до этого был сделан капи- тальный ремонт пути с укладкой новых материа- лов (если на участке не должны выполняться ра- боты, перечисленные в составе усиленного сред- него ремонта) без глубокой очистки щебня. Подъемочный ремонт При назначении подъемочного ремонта пути внесены изменения в количество отступлений с их разграничением на вторую и третью степени и разделены критерии для железобетонных и дере- вянных шпал. Количество отступлений берется по показаниям вагона-путеизмерителя в течение трех месяцев. Кроме того, подъемочный ремонт можно выполнять также на километрах, получавших не- удовлетворительную оценку 2 месяца подряд или более трех месяцев в течение года. На участках бесстыкового пути со скреплением типа КБ и шпалами без закладной седловидной шайбы сплошь заменяют рельсы со снятием путе- вой решетки, если для обновления узлов скрепле- ния требуется изъять более 30% шпал. При мень- ших объемах заменяют шпалы машинизированны- ми комплексами. В путь укладывают решетку (или отдельные шпалы), собранную из материалов в зависимости от класса пути. При этом на путях первого и вто- рого классов надо использовать старогодные шпалы первой группы годности; при сплошной за- мене стрелочного перевода вводится условие, что по нему должно быть пропущено не менее 2/3 нормативного тоннажа, а негодных брусьев насчи- тывается не менее 2/3 от нормативного количе- ства; при дополнительной сплошной замене рель- сов в кривых разрешена перекладка рельсов с соблюдением требований Технических указаний по переукладке термоупрочненных рельсов типов Р65 и Р75. Показателем очередности выполнения плано- во-предупредительной выправки по километрам на дистанции пути служит количество отступлений второй и третьей степеней и интенсивность их на- растания. Для постановки кривых в расчетное по- ложение на участках, где оно отличается от проек- тного так, что появляются непогашенные ускоре- ния более 0,7 м/с2 для пассажирских поездов или ±0,3 м/с2 для грузовых, назначают комплексную выправку. Капитальный ремонт земляного полотна... ... предназначен для восстановления прочности, стабильности и нормальной работоспособности земляного полотна, водоотводных и укрепительных сооружений. При этом ремонте выполняют следу- ющие работы: ликвидация балластных углублений и пучинных мест, если они не могут быть устранены при уси- ленном среднем ремонте, устранение оползней, размывов, обвалов и других деформаций; восстановление и ремонт всех водоотводных и дренажных устройств (кюветов, канав, лотков, быстро- токов, перепадов, дренажей, прорезей, штолен и др.); восстановление и ремонт всех защитных и ук- репительных сооружений; восстановление и ремонт регуляционных со- оружений; исправление, досыпка и укрепление конусов мостов; уширение до нормальных размеров земляного полотна, уположение откосов, ликвидация или ук- репление балластных шлейфов. Работы по капитальному ремонту земляного полотна, предусмотренные классификацией пу- тевых работ, выполняют также при усиленном ка- питальном, капитальном, усиленном среднем и среднем ремонтах пути. Участки с балластными углублениями, коренными пучинами, оползнями, просадками и другими деформациями земляно- го полотна, непосредственно влияющими на по- ложение пути, оздоравливают не менее чем за год до начала усиленного капитального, капи- тального или усиленного среднего ремонтов пути, если «болезни» не могут быть устранены при этих ремонтах. Технические условия на проектирование ремонтов В ТУ приведены требования к длинам переход- ных кривых при сопряжении кривых участков пути с прямыми: при скорости движения до 50 км/ч — рекомендуемая 0,40 h, допускаемая при эксплуата- ции 0,33 h, при 51—-100 км/ч — соответственно 1,00 h и 0,80 h, при 101—120 км/ч — 1,20 h и 1,00 h, при 121—140 км/ч — рекомендуемая 1,40 h, допускае- мая при эксплуатации 1,20 h, где h — возвышение наружного рельса, мм. Возвышение наружного рельса в кривых на участках ремонта определяется в соответствии с указанием МПС № С-ЗЗЗу от 17.03.97, согласовы- вается с начальником дистанции и утверждается начальником службы пути. В качестве защитного слоя можно применять подушку из крупно- и среднезернистого песка, гравийно-песчаной смеси, щебня фракций менее 25 мм, покрытие из геотекстиля или пенополис- тирола (пенопласта). Приведены характеристики геотекстиля, требования к плитам из пенополис- тирола и эпюра их раскладки под путями и стрелочными переводами. Теплозащитный слой из пенопласта укладывают на всех участках, где пучинистые грунты входят в зону возможного промерзания с вероятностью повторения 1 раз в 10 лет. Кабели в теле насыпи можно прокладывать только в исключительных случаях при сложных то- пографических и инженерно-геологических усло- виях местности (сильная заболоченность, горы, прижимы, районы вечной мерзлоты). При этом строго соблюдают Правила прокладки кабелей в земляном полотне железных дорог, утвержденные МПС 12.02.88. Балластная призма для путей первого-третьего классов должна состоять из очищенного или но- 5* 19
вого балласта. При укладке геотекстиля, пенопо- листирола или других материалов ее можно уст- раивать без балластной подушки. Толщина бал- ластного слоя под стрелочными переводами должна быть такой же, как и под путями соответ- ствующего класса, на которых они расположены. В очищенном щебне частиц размером менее 25 мм (засорители) не должно быть более 5% от массы пробы, а менее 0,16 мм — 1,5%. Бесстыковой путь можно укладывать в кривых радиусом не менее 350 м. Между плетями долж- ны быть две пары уравнительных рельсов. Про- межуточные скрепления должны обеспечивать достаточное сопротивление продольному пере- мещению рельсовых плетей (25—30 кН/м). В скреплении КБ это достигается при среднем нормативном усилии затяжки клеммных и зак- ладных болтов, соответственно равном 150 Н*м (15 кгс-м) и 120 Н-м (12 кгс*м). Для создания запаса натяжения болты необходимо затягивать с усилием: клеммные — 200 Н • м (20 кгс • м), зак- ладные — 150 Н-м (15 кгс-м); для других типов скреплений — по техническим условиям, утверж- денным Департаментом пути и сооружений. Бесстыковой путь на мостах с ездой на бал- ласте укладывают по специальным проектам, ут- вержденным Департаментом пути и сооружений. На участках бесстыкового пути первого и вто- рого классов стрелочные переводы укладывают на железобетонных брусьях и сваривают с при- мыкающими плетями. Стыки внутри стрелочного перевода сваривают алюмо-термитным спосо- бом. На концах плетей, примыкающих к стрелоч- ным переводам с подвижными сердечниками крестовин, устраивают якорные участки с уси- ленной эпюрой шпал и скреплениями. Работы выполняют по техническим условиям, утвержден- ным Департаментом пути и сооружений. Введены требования по устройству водоотво- дов от стрелочных переводов и по покрытию пу- тевого щебня щебнем мелких фракций в между- путьях горок, полугорок, парков прибытия, от- правления и других путей для обеспечения бе- зопасной работы составительских бригад и ос- мотрщиков вагонов. Уточнены материалы для изготовления пере- ездных настилов: дерево, железобетонные, по- лимерные или резинокордовые плиты. Проектирование ремонтов Срок выдачи исходных данных для составле- ния сметно-финансового расчета и проекта организации работ установлен до 1 сентября того года, который предшествует году выполне- ния работ. В форму по составлению задания на проектирование включены требования: по опре- делению использования отсевов (при глубокой очистке балласта) для устройства контрбанкетов, досыпки земляного полотна или утилизации, в частности после вырезки асбестового балласта; по устройству реперной системы для контроля положения пути, уточнению проектного положе- ния километровых и пикетных знаков. В утрированный профиль вводится дополни- тельная строка для указания места укладки по- крытия и условные обозначения для геотекстиля, пенополистирола и песчано-гравийной смеси. Полный утвержденный проект предоставляют заказчику не позднее 1 января года ремонта. Основные требования к технологии работ и ее особенности Изменена потребность в щебне в зависимос- ти от глубины его очистки ниже подошвы шпалы при создании слоя чистого щебеночного балла- ста под шпалами от 25 до 40 см. При глубокой очистке балласта машинами с выгребной цепью разрядка напряжений в плетях может не производиться, но для обеспечения ус- тойчивости пути в процессе работы машины должно формироваться плечо призмы шириной не менее 20 см с засыпкой шпальных ящиков на 2/3 их высоты, а подъемка пути не должна пре- вышать 5 см. При нехватке щебня он должен быть предварительно выгружен в объемах, обес- печивающих формирование призмы с необходи- мыми плечом и уклоном ее откосов. Для ускорения стабилизации пути после глубокой очистки ремонт следует выполнять в два этапа: сначала выправочные машины и ди- намический стабилизатор пропускают без подъемки пути, а затем эти же машины подни- мают путь на добавленный балласт. При заме- не балласта выправку делают послойно с подъемкой не более 20 см. Для ее ускорения перед машинами ВПР и ДСП пропускают ВПО. При работе выправочных машин и машин для глубокой очистки балласта на участках, где уложен геотекстиль или пенопласт, их рабочие органы должны проходить в 8—10 мм от повер- хности этих материалов. В новых Технических условиях более конкрет- но рассмотрена организация очистки балласта и выправка пути различными путевыми машинами на искусственных сооружениях с балластными корытами. Для разных видов ремонта пути ука- заны операции и необходимый комплекс техни- ческих средств. Приведен также рекомендуемый состав технических средств для сопутствующих работ: ремонта водоотводных сооружений, со- хранения старогодных плетей, укладки стрелоч- ных переводов блоками и др. Приемка работ Приведены дополнительные требования, кото- рым должен удовлетворять отремонтированный участок: путь и все устройства должны соответство- вать проектной документации, а работы выпол- нены в полном объеме; используемые материалы должны соответ- ствовать техническим условиям, ГОСТ, группе годности и уложены в объемах, не превышающих нормативные. Приемка считается законченной, если после стабилизации в течение трех проходов ваго- на-путеизмерителя (период пропуска груза не менее 1 млн. т груза при глубокой очистке и 350 тыс. т при обычной очистке щебня) путь имеет отличную оценку и нет отступлений выше первой степени. Выявленные за этот период от- 20
отупления выше первой степени устраняют за счет организации, производившей ремонт. В ко- миссию по приемке при необходимости может быть включен в качестве эксперта представитель сторонней организации. Внесены следующие изменения в парамет- ры пути: превышение максимального уклона не до- пускается; изменены величины отклонений от проектных очертаний продольного профиля между точками его перелома в зависимости от видов ремонта и скоростей; минимальные длины элементов продольного профиля должны быть не менее проектных; установлены отклонения от проектного ради- уса кривых для среднего, подъемочного и других видов ремонта пути; уменьшение нормативной толщины слоя щеб- ня под шпалой не допускается, а увеличение мо- жет быть не более, чем на 5 см. При натурных промерах возвышение и кривиз- на в начале и конце переходных кривых должны совпадать с точностью до 5 м. К моменту сдачи в эксплуатацию плети бесстыкого пути необходимо ввести в расчетный температурный режим. При приемке отремонтированного пути ис- полненный продольный профиль составляют при среднем ремонте в случаях, предусмотренных в проекте изменений продольного профиля, а так- же при среднем и подъемочном ремонтах стан- ционных и подгорочных путей; после усиленного капитального, капитального и усиленного сред- него ремонтов пути продольный профиль и план линии проверяют с помощью вагона путеизме- рителя, а при его отсутствии — посредством геодезической съемки. В исполненный профиль внесены ряд дополнений: место и протяжение укладки покрытия; отметки глубины заложения верха покрытия; расстояние от верха покрытия до низа шпалы; приведены условные обозначе- ния для различных видовнюкрытий. Введена форма «Характеристика кривого уча- стка пути» с двумя графиками кривой: проект- ным и натурным после ремонта. В приложении ТУ изложены: методика «Определения возвышения наруж- ного рельса в кривых участках пути» (указание МПС № С-ЗЗЗу от 17 марта 1997 г.); нормы расхода новых и старогодных материа- лов и изделий на усиленный капитальный и ка- питальный ремонты пути с учетом характерис- тики укладываемых материалов для разных групп и категорий пути и процентного соотношения этих материалов; нормы расхода шпал для усиленного средне- го, среднего и подъемочного ремонтов пути в зависимости от его класса, группы, категории и ремонтных схем; нормы расхода скреплений и изделий при усиленном среднем, среднем и подъемочном ре- монтах пути (новых и старогодных) в зависимос- ти от классов пути; нормы расхода балласта на усиленный капи- тальный, капитальный, средний и подъемочный ремонты пути с глубокой очисткой щебня и об- новлением загрязненного балласта с устрой- ством балластной призмы типовой конструкции в зависимости от классов пути, толщины баллас- тного слоя под шпалой, ширины плеча щебеноч- ной и асбестовой балластной призмы для дере- вянных и железобетонных шпал; нормы покилометрового запаса элементов верхнего строения пути в зависимости от его конструкции, пропущенного тоннажа, срока служ- бы и плана линии. Рецензии, библиография Книга «Технологические карты по магнитопорош- ковому контролю деталей» предназначена для дефек- тоскопистов, мастеров, технологов, экономистов и других специалистов служб главного инженера, глав- ного металлурга, начальника технического отдела, ОТК машиностроительных и ремонтных предприятий МПС, занимающихся вопросами дефектоскопическо- го контроля техники и разработкой рабочей докумен- тации в этой области на предприятиях. Книга приурочена к введению отраслевого стан- дарта «Контроль неразрушающий на железнодорож- ном транспорте» с целью подготовки предприятий к условиям работы при действии нового документа. В книге изложены методические рекомендации по составлению технологических карт, содержащих опи- сание операций магнитопорошкового контроля дета- лей с указанием приемов, режимов работы, приме- няемого оборудования и других сведений. Приведена структура технологических карт, указана необходимая информация, которую следует использовать при их разработке. Даны новейшие рекомендации по выбору режимов контроля, схем намагничивания деталей, магнитных индикаторов и других средств с учетом требований действующих государственных стандартов по магнитопорошковому методу контроля и опыта его применения на предприятиях. Приведена инфор- мация по намагничивающим устройствам, даны со- • ставы магнитных индикаторов, применяемых при магнитопорошковом контроле. Показаны возможнос- ти использования персональных ЭВМ при составле- нии технологических карт. Гарантийные письма с заказом на приобретение книги можно направлять по адресу: 140003, г. Любер- цы-3 Московской обл., а/я 28, Александрову А.Г. Реквизиты банка для безналичного расчета: ч/п Александрова Л.А. № 1007 ИНН 502700305206 MAKE «Возрождение», филиал г. Люберцы, р/с 40802810002600150033, БИК 044660131, к/с 30101810100000000131, ИНН 5027030435. Адрес: 140005, г. Люберцы Московской обл., ул. Крас- ноармейская, д. 3. 21
У путейцев сейчас жаркая пора: сотни кило- метров они должны оздоровить различными видами ремонта, чтобы обеспечить безопасность движения поездов. В такую ответственную пору работников линии подстерегают два коварных врага, которые до поры, до времени «дремлют» в подсознании самих путейцев, а проявляют себя в разной степени особенно в период капитального обновления колеи. Назовем их поименно. Первый — самоуспокоенность. В чем она выражается? В том, что у бригадиров, мастеров и даже руково- дителей дистанций притупляется чувство ответ- ственности за безопасность движения поездов на только что сданных в эксплуатацию участках. Дес- кать, путь там теперь новый, мощный, особых забот не требует, можно спать спокойно. Рабочих околотков отвлекают на другие перегоны, где по- ручают дела, иной раз вообще не связанные с те- кущим содержанием. А ведь путь, как ребенка, нельзя надолго оставлять без «глаза». Второй коварный враг — надежда на «авось». Она, к сожалению, довольно широко распрост- ранена среди не очень добросовестных работни- ков, которым свойственно халатное отношение к своим обязанностям. «Авось» иногда торжествует даже в среде старательных руководителей. В чем это выражается? Если на участке некоторые ки- лометры намечено летом капитально отремонти- ровать, то на них перестают обращать должное внимание: зачем расходовать материалы, силы и средства? Может и так «дотянет» до ремонта! Вместо того, чтобы за этими километрами уха- живать тщательнее и повсеместно, путейцы, на- деясь на «авось», занимаются бессистемным лата- нием, не утруждают себя проверкой состояния колеи. Опасность такого отношения к обеспече- нию безопасности движения поездов не требует доказательств и подтверждается многочисленны- ми случаями. ...По участкам дистанции весной прошел пу- теизмеритель, который на двести восьмидесятом километре зафиксировал неудовлетворительную балльность. Бригада Сапрохина путь там кое-как подлатала, грубые неисправности устранила, но плоды ее труда продержались недолго. В следую- щий раз путеизмеритель снова «поставил неуд». Опять принялись за латание, но общее состояние километра не улучшилось. Еще зимой на совещании, знакомя мастеров и бригадиров с планом работ на предстоящий летний период, начальник дистанции Гуляев об- радовал начальника участка Баночкина и брига- дира Сапрохина: — У вас запланировано пять километров ка- питального ремонта — от станции до двести во- семьдесят второго километра. Так что готовьтесь! Баночкин и Сапрохин радостно заерзали на своих стульях: ура, самый для них тяжелый пере- гон начнут оздоравливать! Особенно их мучила кривая на двести восьмидесятом километре. Ради- ус ™ триста метров, старые шпалы, грязный бал- ласт. Едва успевали перешивать колею по шабло- ну и устранять отступления по уровню. Бригада Сапрохина, можно сказать, с этой кривой не уходила. Осенью на участке побывал начальник дис- танции пути Гуляев. Баночкин конечно же, повел его на двести восьмидесятый километр и объяс- нил ситуацию: — Вот, товарищ начальник, смотрите. Вы обещали подъемочный ремонт здесь произвести, но это и осталось обещанием. А кривая-то в ава- рийном состоянии. Мы бы ее своими силами от- ремонтировали, будь у нас шпалы и балласт. Но ни того, ни другого нам так и не дали. Далеко ли до беды... — Сейчас ничем помочь не могу, — ответил тогда Гуляев. — Будущий год покажет. А пока вы должны эту кривую лелеять, как ребенка малого. Что-то я не вижу следов особенной заботы. — Лелеем, Ефим Абрамович, лелеем. Но она «рассыпается» — хоть скорость ограничивай! — Ну, знаешь, Баночкин, ты начал заговари- ваться, — возмутился Гуляев. — Хочешь позором всю дистанцию покрыть? И как у тебя язык по- вернулся об ограничении скорости упомянуть? (Между прочим, Правила технической эксп- луатации и соответствующие инструкции не дают выбора: скорость или безопасность движения? Во всех случаях, когда появляется угроза безопаснос- ти, именно ей отдается предпочтение. Нельзя по пути ехать с высокой скоростью — ограничивай ее! Здесь не может быть двух мнений. Конечно, ограничение скорости движения поездов вслед- ствие неудовлетворительного содержания пути — это показатель, негативно влияющий на оценку работы дистанции, поэтому руководители дис- танций, скрепя сердце, делают такой шаг лишь тогда, когда, как говорят, уже некуда деваться.) Что же ответил Баночкин Гуляеву? — Скорость ограничивать не будем, Ефим Аб- рамович. Будем держаться... — Правильно! Держитесь! — поддержал его Гуляев. — Только балласт под подошвой рельса подрежге. Подошва ржавеет, и утечка тока есть. — Бесполезно все это, — посетовал Баночкин. — В выемке балласт старый, загрязненный до предела, глина из-под него так и прет, в кюветах всегда вода стоит. Подрезали мы балласт, не вру, но через пару недель — снова такая же картина. хояозжый ЯУШ В ЖАРКУЮ ЛОТО.2У 22
— И отрихтуйте кривую. Вон какие углы — как локти торчат в разные стороны, особенно в стыках. — Сделаем немедленно, — пообещал Баночкин. ...Итак, в начале лета по участкам дистанции прошел вагон-путеизмеритель, оценивший двес- ти восьмидесятый километр «неудом». Тогда Гу- ляев пошел на хитрость. Он за день до прохода путеизмерителя выдал на этом километре пре- дупреждение о снижении скорости движения по- ездов. На соседнем же уже вовсю шел капиталь- ный ремонт, там предупреждение действовало «на законных основаниях». Гуляев «присоединил» к нему двести восьмидесятый километр — дес- кать, на нем тоже развернуты ремонтные работы. А раз так, значит, оценка километра не включа- ется в общую балльность пути, обслуживаемого дистанцией. Правда, начальник вагона-путеизмерителя Рзаев, сидя у регистрирующего аппарата, видел в торцовое окно вагона, что на двести восьмидеся- том километре «еще конь не валялся». Он сказал об этом Гуляеву, но после вечерних переговоров с ним «в неформальной обстановке» (надеемся, путейцы понимают, что это значит) велел рас- шифровщикам исключить балльность этого кило- метра из общей опенки. И вот, через неделю после прохода путеизме- рителя в кривой двести восьмидесятого километ- ра потерпел крушение грузовой поезд с тяжелы- ми последствиями. Словно холодный душ вылил- ся на головы собравшихся почивать на лаврах пу- тейцев дистанции. Причина — углы в плане, разжижение балла- ста и разуклонка обеих рельсовых нитей. Колеса одного из вагонов в середине поезда провалились между рельсами внутрь колеи, за ним последова- ли другие... Результат — полсостава под откосом, длительный перерыв в движении поездов на гру- зонапряженном участке. В таких ситуациях всегда прежде всего задают вопросы: «Кто виноват?» и «Что делать?» Винов- ных долго искать не пришлось. Если начинать «с низов», то конечно же, виноваты Сапрохин и Баночкин. В данном случае это они не смогли справиться с упомянутым врагом путейцев — на- деждой на «авось». Они знали, что вот-вот на две- сти восьмидесятом километре развернется капи- тальный ремонт и, как говорится, «потеряли к нему всякий интерес». Они прекрасно знали так- же, что кривая там находится в аварийном состо- янии, но рассчитывали, что она «дотянет» до ре- монта. А посему и не выполняли на ней никаких работ текущего содержания. Начальник же дистанции Гуляев вместо того, чтобы мобилизовать силы и стремления путейцев участка на усиление контроля за состоянием не- устойчивых мест пути, сам пытался скрыть не- удовлетворительное содержание кривой — спря- тался за ограничением скорости движения поез- дов. Хороший же пример подал он своим подчи- ненным: Баночкин-то вместе с ним ехал в путе- ПРОЧТИ ВСЛУХ измерителе, все видел, а потом тоже участвовал в вечерней «неформальной встрече». Зачем Баноч- кину выправлять кривую, если сам начальник ди- станции надеется на «авось»? И еще одно важное обстоятельство, касающе- еся руководителей дистанции. Ведь пока никто не отменял распоряжение министерства о неукосни- тельном соблюдении межремонтных сроков на кривых участках радиусом до пятисот метров. Со- гласно этому распоряжению, исходя из техничес- ких характеристик кривых, на них ежегодно дол- жны планироваться и выполняться необходимые работы, которые надлежит включить в комплекс противоаварийных мероприятий. На дистанции план ремонта пути в кривых не составляли, путевые работы вели без учета осо- бенностей плана и профиля колеи. Так и получи- лось, что двести восьмидесятый километр с ава- рийной кривой наметили оздоровить чуть ли не в последнюю очередь. Кстати, Гуляев мог еще в прошлом году зап- ланировать на этом километре подъемочный ре- монт, но он ожидал капитального и не хотел «понапрасну» тратить силы и средства. Средний и подъемочный ремонты провели на участках, где по сравнению с двести восьмидесятым километ- ром положение было еще терпимым. Так что рачительный хозяин обязан много- кратно проверить, правильно ли выбраны наме- ченные к оздоровлению участки. Те «слабые» ки- лометры, которые ждут своей очереди, должны находиться под бдительным надзором... Мы назвали в начале очерка двух коварных врагов, подстерегающих путейцев в период лет- них ремонтных работ. С одним из них мы уже подробно познакомили читателя. Примеров «дру- гого сорта», к сожалению, тоже хоть отбавляй! ...Ираклий Мчедлишвили всегда был, что на- зывается, работником «на хорошем счету». На ди- станции этого старшего дорожного мастера и на- чальство ценило, и товарищи по работе уважали. Знающий мастер, более трех десятков лет своей, жизни отдавший путевому хозяйству. С распростертыми объятиями встретил он приехавшего на его участок начальника дистан- ционной колонны по капитальным работам Ма- тусовского: — Жду, давно жду тебя, генацвале! Никак об- радовать меня приехал? И я жду, и путь ждет, когда его ремонтировать будут. — С понедельника к тебе на участок перебира- емся, Ираклий Георгиевич, — подтвердил Мату- совский. — Как запланировано, средний ремонт пути будем делать. Давай, обсудим все детали. Обсуждали долго, до поздней ночи, казалось, не упустив ни одной подробности. — Ну, теперь мы заживем! — сказал Мчед- лишвили, прощаясь. - А то вроде путь у нас 23
мощный — бесстыковой с железобетонными шпалами и скреплением К-2, а ездить по нему стало опасно. Торфяные вертушки жизнь нашу путейскую, и так нелегкую, отравляют. Чуть вете- рок подует — поезда в клубах пыли не видать. Да и без ветра торф на путь сыплется, как будто его не в вагонах, а в решетах везут. Щебня на пути не увидишь, а разжижений, особенно в уравнитель- ных пролетах, — тьма тьмущая. — Почистим мы тебе шебень, уже договори- лись с путевой машинной станцией о выделении Ш0М-4М. — Утешил, дорогой! Спасибо за добрые сло- ва! А выправлять путь чем будете? — У той же ПМС ВПО-ЗООО зарезервировали, — пояснил Матусовский. На следующей неделе на участке развернулся средний ремонт пути. Начали с пятьсот девятого километра, где дорога проходила в глубокой выем- ке и больше, чем на других участках пути скопи- лось торфяной пыли и крошки. Очистили щебень, завалив при этом грязью все откосы выемки, после чего установили скорость движения пятнадцать километров в час. Так шли поезда по пятьсот девятому километру двое суток. Наконец, прибыла ВПО-ЗООО. После выправ- ки пути скорость движения подняли до сорока километров в час. Пусть путь обкатается! «Балласта маловато, — подумал Матусовс- кий, покидая перегон. — Но вроде послезавтра хоппер-дозаторы придут. Тогда и пополним шпальные ящики. А пока сорок километров в час поездим — ничего не случится». Где же был в это время Ираклий Мчедлиш- вили? Он готовил на станции замену металличес- ких частей перекрестного стрелочного перевода. За пятьсот девятый километр он теперь не беспо- коился: щебень там очищен, путь выправлен ма- шиной — чего же желать? Года два грязевых вып- лесков можно не опасаться. Как будто гора с плеч свалилась! Матусовский — человек опытный и добросовестный, плохо путь не отремонтирует. На него можно положиться. Но не предвидел Мчед- лишвили, что его «горячие» эмоции вскоре охла- дит неожиданный холодный душ. К вечеру на станцию пришел бригадир Дра- нишников, который все время находился при ко- лонне в качестве представителя эксплуатацион- ного участка. — Как там дела на пятьсот девятом? — поин- тересовался Мчедлишвили. — Путь — как новый, Ираклий Геогриевич, — доложил тот. — Любо — дорого поглядеть! Только щебень-то чистили и выправку вели с подъемкой, поэтому шпальные ящики полупус- тые. Матусовский сказал, что щебень послезавт- ра подвезут. Завтра он обещал приступить к пятьсот десятому километру... ...Грузовой поезд точно по графику вышел с одной станции, но... на соседнюю не прибыл. Де- журный по станции Тропинкин совсем заждался: когда же появится желтый огонек на черном таб- ло, на участке приближения? Огонька все не было и не было. Тропинкин вышел на балкон четырехэтажно- го блок-поста, откуда было далеко видно (стан- ция располагалась на возвышении), и стал всмат- риваться в сторону перегона — не появится ли на горизонте долгожданный поезд. Нет, на железной дороге — никакого движения, только на переезде через путь перегоняли большое стадо черно-бе- лых коров. Рация вернула Тропинкина в помеще- ние блок-поста. — Я — машинист две тысячи первого Соловь- ев... Я — машинист две тысячи первого Соловь- ев..., — слышалось сквозь помехи. — На пятьсот девятом километре потерпел аварию. Нужен вос- становительный поезд... Нужен восстановитель- ный... Слышите меня? Тропинкин бросился к селектору диспетчерс- кой связи... Когда Ираклию Мчедлишвили сооб- щили об аварии, он уверенно заключил: — Клянусь, причина не путейская! Путь на пятьсот девятом километре только что отремон- тировали, да и скорость там разрешена лишь со- рок километров в час. Зря клялся Мчедлишвили. Причина-то оказа- лось путейской! Вот что установила комиссия, расследовавшая обстоятельства аварии. Машина ВПО-ЗООО подняла и подбила путь, оставив полупустые шпальные ящики. Щебень за торцами шпал и на откосах балластной призмы не уплотнили. Матусовский потом объяснял, что уплотнять было нечего (щебня не было). К тому же почти всех рабочих колонны по приказу на- чальника дистанции в этот день перебросили на соседний участок для выполнения каких-то нео- тложных заданий. Кроме того, на месте аварии обнаружили ос- тавшиеся после выправки перекос величиной тридцать восемь миллиметров и резкие углы в плане. Бригадир Дранишников, которому полнос- тью доверился Мчедлишвили, не удосужился после ухода ВПО проверить путь. Колея при про- ходе поезда потеряла устойчивость... ...Подстерег-таки коварный враг даже опытт ного и добросовестного старшего дорожного мас- тера. Пришла к нему самоуспокоенность и приту- пила бдительность. Ираклий Мчедлишвили радо- вался тому, что пятьсот девятый километр отре- монтировали, что он не будет какое-то время до- ставлять беспокойства путейцам. Надо было ему самому проверить, в каком состоянии находится «отремонтированный» километр. Он обязан был сделать это по долгу службы. Но понадеялся Мчедлишвили на Матусовского и Дранишникова. Забыл, что за обеспечение безопасности движе- ния поездов на участке в первую голову отвечает он — его начальник, которому нельзя успокаи- ваться ни при каких обстоятельствах. Л.Ф.ТРОИЦКИЙ 24
Учебной машинно-путевой лаборатории МИИТа 60 лет Э.В.ВОРОБЬЕВ, А.А.КОНДРАТБЕВ, кандидаты техн, наук Два года назад торжественно и масштабно был отмечен 100-летний юбилей МИИТа, ровесницей которого является кафедра «Путь и путевое хозяйство». Ее вклад в подготовку инженеров-путейцев значителен, ее с благодарностью вспо- минают бывшие миитовцы, в том числе многие зарубежные специалисты. В череде приятных для кафедры событий 1998 г. также от- мечен юбилеем, хотя и «местного масштаба». Ровно 60 лет на- зад впервые в нашей стране в железнодорожном вузе была создана учебная машинно-путевая лаборатория (см. журнал «Путеец» №16 за 1938 г.), ставшая базой для практической подготовки будущих инженеров в области механизации и ма- шинизации путевых работ. Образование лаборатории было связано с начавшейся в те годы индустриализацией страны и модернизацией путевого хозяйства, внедрением новых машин. Неудачными оказались первые попытки создать лабораторию на станции Лосиноост- ровская. Поэтому она была организована при поддержке на- чальника МИИТа Е.И.Медкова и ЦУУЗа НКПС на террито- рии института. На первых порах возможности ее из-за отсут- ствия лабораторного оборудования были весьма ограничен- ные, что затрудняло обучение студентов. На рубках они зна- комились с типами рельсов того времени, подключали к ком- прессору шпалоподбойки и пробовали работать с ними. В дальнейшем благодаря усилиям первого заведующего ла- бораторией Л.С.Кусакина, доцентов П.С.Дурново и Г.В.Ли- дерса лаборатория оснащалась средствами малой механиза- ции, энергоснабжения, стендами, макетами и моделями пу- тевых машин. Студенты получили более широкую возмож- ность приобрести навыки работы с электро- и пневмоинстру- ментами на небольшом участке забалластированного пути, используя передвижные электростанции, познакомиться со средствами для измерения геометрических параметров рельсо- вой колеи на действующих моделях. В последующие годы лабораторией заведовали: Р.П.Миха- лев (1967-1969 гг.), В.М.Жарнов (1969-1972 гг.), Н.Н.Кали- нин (1972—1974 гг.), Ю.В.Палатников (1974—1993 гг.). С 1993 г. по настоящее время ее возглавляет кандидат технических наук А. А. Кондратьев. Существенный вклад в развитие лабораторной базы и ее методического обеспечения внесли заведующие кафедрой Н.Т.Митюшин, Г.М.Шахунянц, Т.Г.Яковлева, Э.В.Воробь- ев, профессора П.А.Никифоров, П.Г.Козийчук, В.Г.Альб- рехт, В.Я.Шульга, С.П.Першин, В.Н.Данилов, С.И.Кли- нов, Г.Г.Коншин, В.В.Виноградов, В.Г.Максимов, доцен- ты Г.В.Лидерс, И.Б.Лехно, М.Б.Смирнова, А.М.Никонов, В.Е.Немкова, И.Я.Туровский, Б.М.Зубец, С.М.Бельфер, ин- женеры И.А.Копылов, Н.В.Федотова и др. В первые годы после создания в лаборатории обучались в основном студенты факультета «Строительство железных до- рог». В последующем в соответствии с учебными планами сфе- ра ее использования значительно расширилась: пришли сту- денты механического, управления перевозочным процессом, вечернего и экономического факультетов. Студенты на лабо- раторном оборудовании изучают конструкции и режимы ра- боты путевых машин и механизмов, знакомятся с их техни- ко-экономическими показателями. За время существования через лабораторию «прошло» более 5 тыс. чел. По мере развития лаборатория оснащалась различными средствами малой механизации путевых работ, средствами де- фектоскопии, стендами, отражающими особенности техноло- гий ремонтов пути и текущего содержания, схемами огражде- ния путевых работ и макетами ряда путевых машин. В частно- сти, здесь есть действующие модели электробалластера ЭЛ Б-1, путевого струга СС-1, укладочного крана Платова с платфор- мами для погрузки звеньев, консольных кранов, безбалластно- го пути в тоннелях и на подходах к ним с возможностями де- монстрации технологии его укладки, передвижные электро- станции АБ-2 и АБ-4, широкий спектр гидравлических и элек- трических механизмов и инструментов, средств дефектоскопии и контроля за состоянием колеи. Для показа студентам работы путевых механизмов смонти- ровано два пути колеи 1520 мм. Один из них — длиной Юме рельсами Р65, деревянными шпалами, различными типами промежуточных и стыковых скреплений. Второй путь — дли- ной 3 м с рельсами Р65, деревянными шпалами, костыльным скреплением на щебеночном балласте. В последующие годы благодаря помощи заместителя на- чальника Департамента пути и сооружений А.П.Яриза от Ка- лужского завода «Ремпутьмаш» и Московско-Рижской дис- танции пути лаборатория получила современные рельсорез- ные и рельсошлифовальные станки, гайковерты, шуруповер- ты, универсальный электрогаечный ключ, электростанции, гидравлический рихтовщик РГУ-2, путевой шаблон «Изме- рен», путеизмерительные тележки и костылезабивщик. Студенты для лучшего освоения техники пользуются ме- тодическими разработками преподавателей кафедры к лабора- торным занятиям, в которых отражаются цели и содержание каждой работы, ее практическая направленность и значение в технологических процессах. Вместе с тем и в юбилейный год коллектив кафедры тру- дится над совершенствованием лабораторной базы и методи- ческого обеспечения практических занятий в соответствии с новой системой ведения путевого хозяйства. Для этого созда- ются стенды, отражающие различные ресурсосберегающие технологии, содержание современных конструкций пути, ав- томатизированную оценку состояния колеи и расшифровку лент путеизмерительного вагона, конструкции отечественных и зарубежных путевых машин нового поколения и др. В настоящее время кафедре помогают Департамент пути и сооружений, Московско-Рижская и Московско-Рязанс- кая дистанции пути, но мы надеемся и на помощь руково- дителей других предприятий отрасли в оснащении лабора- тории средствами компьютеризации и визуализации учеб- ного процесса для более продуктивного ознакомления сту- дентов с современными технологиями путевого хозяйства, стендами для проверки и отладки средств дефектоскопии рельсов и др. 25
А.А.МАРКОВ, С.Л.МОЛОТКОВ Решение о наличии дефекта — за вторичным контролем В настоящее время Департаментом пути и со- оружений МПС России поставлена задача усовер- шенствования сложившейся системы неразруша- ющего контроля (НК) рельсов. Уже год, как дей- ствует «Положение о системе неразрушающего контроля рельсов и эксплуатации средств рельсо- вой дефектоскопии в путевом хозяйстве», предус- матривающее переход на механизированные средства дефектоскопии с сокращением затрат, численности операторов при безусловном обес- печении безопасности движения поездов. По мере оснащения дорог дефектоскопными автомотрисами и современными вагонами-дефек- тоскопами планируется постепенно сократить парк съемных дефектоскопов. Сегодня на сети дорог эксплуатируется около 100 единиц средств скорос- тного контроля рельсов: 70 магнитных и 10 ультра- звуковых вагонов-дефектоскопов и 17 дефектос- копных автомотрис (АМД). К концу 1998 г. число последних увеличится до 30—35, будут введены но- вые совмещенные вагоны-дефектоскопы, использу- ющие ультразвуковые и магнитные методы контро- ля. Каждым вагоном (автомотрисой) в месяц мож- но проконтролировать качество рельсов на учасках пути протяженностью 1200—4000 км. Однако высокие скорости сканирования при кон- троле рельсов и воздействие на дефектоскопную аппаратуру разнообразных помех сказываются на достоверности получаемых результатов, которая, к сожалению, остается весьма низкой. Магнитные ва- гоны-дефектоскопы очень часто фиксируют никако- го отношения не имеющие к дефектам сигналы от различных металлических предметов, лежащих вбли- зи рельсовой колеи. Если под искательную систему ультразвуковых средств скоростного контроля попа- дают частички песка и грязи, то на дефектограмме появляются сигналы, расшифровываемые операто- ром как эхо-сигналы от возможных дефектов. Лож- ные сигналы могут также возникать при смещениях и ударах искательных систем при движении. По данным анализа результатов ультразвуково- го контроля нескольких вагонов-дефектоскопов, только 15—30% выписываемой при расшифровке дефектограмм информации подтверждаются на- турным осмотром. Остальные «дефекты» были не- правильно идентифицированы работниками ваго- на-дефектоскопа или были вызваны отражениями от неопасных поверхностных повреждений. В соответствии с Положением все рельсы с импульсами от дефектов, не позволяющими опре- делить степень их опасности по дефектограмме, подлежат натурному осмотру с помощью съемных дефектоскопов работниками вагона-дефектоскопа или участка дефектоскопии дистанции пути. При этом осматривающим рельсы, должны быть выда- ны фрагменты дефектограмм с привязкой к путе- вым знакам. Таким образом, во многих случаях окончатель- ное заключение о дефектности проверенного ско- ростными средствами контроля участка пути мо- жет быть выдано только после натурного осмотра и вторичного контроля. Поэтому достоверность принятых решений о дефектности или исправнос- ти рельсов зависит от аппаратных возможностей дефектоскопа для вторичного контроля. Требования к средствам вторичного контроля Вторичный контроль условно можно разделить на ряд этапов: 1) определение координаты дефектного сечения; 2) визуальный осмотр дефектного сечения; 3) воспроизведение результатов контроля, по- лученных скоростным средством дефектоскопии; 4) уточнение параметров дефекта, при необхо- димости — сканирование контролируемого сече- ния по всему периметру; 5) принятие решения о качестве проконтро- лированного сечения и документирование ре- зультатов. Для успешного выполнения этапа 1 необходи- мо иметь полноценную информацию со скорост- ного средства дефектоскопии, позволяющую од- нозначно идентифицировать дефектограмму с ре- альным участком пути. В отдельных случаях (при выходе дефекта на поверхность) вторичный конт- роль завершается визуальным осмотром и опера- тивными мерами по ограждению дефектного учас- тка пути (этапы 2 и 5). В большинстве случаев требуется тщательное обследование дефектного сечения переносным ультразвуковым дефектоскопом. При этом перво- начально весьма важно подтвердить показания скоростного средства контроля. Для этого необ- ходимо воспроизвести идентичные условия про- верки, выполнив сканирование по поверхности ка- тания вдоль продольной оси рельса с помощью ручного пьезопреобразователя (ПЭП). Причем, па- раметры ручного ПЭП должны быть аналогичны параметрам соответствующего резонатора иска- тельной системы вагонов-дефектоскопов и авто- мотрис. Целесообразно, чтобы индикатор дефек- тоскопа вторичного контроля позволял получать отображение сигналов идентичное дефектограм- ме вагона (автомотрисы). Естественно, оператор, выполняющий вторичный контроль, должен уметь «читать» передаваемую с вагона-дефектоскопа или АМД дефектограмму и владеть элементами ее расшифровки. Следующим этапом является детальный анализ дефектного сечения — прозвучивание дефекта со всех возможных плоскостей сканирования. Напри- мер, поперечные трещины в головке рельса (де- фект 21.1-2) иногда выявляют лучше с ее боковой поверхности, чем с поверхности катания. Может потребоваться озвучивание преобразователем с параметрами, отличными от ПЭП скоростного 26
средства. При этом необходимо измерять услов- ные размеры, глубину залегания и минимальную условную чувствительность, при которой еще обна- руживается искомый дефект. Сравнивая эти пока- затели с допустимыми, принимают соответствую- щее решение. Важно, чтобы на дефектоскопе, кото- рым выполняют вторичный контроль, можно было оперативно перенастроить параметры при смене преобразователя и с достаточной для практики точностью измерить условные размеры дефекта. Несмотря на то, что магнитный вагон-дефектос- коп обнаруживает поперечные трещины в головке рельсов значительных размеров (превышающие 25—35% площади головки), в некоторых случаях при вторичном контроле с помощью ультразвуко- вых дефектоскопов они не подтверждаются. Объясняется это тем, что при эхо-методе упругие колебания, отражаясь от зеркальной поверхности трещины, практически не возвращаются на при- емо-излучающую пьезопластину. Если дефект не обнаруживается эхо-методом, то целесообразно применять зеркальный метод ультразвукового кон- троля. Для этого необходимы два наклонных ПЭП, установленные на определенном расстоянии друг от друга и развернутые в сторону рабочей грани головки рельса. Поэтому прибор вторичного конт- роля должен работать и по зеркальному методу. На заключительном этапе вторичного контроля, независимо от того, подтвержден дефект или нет, необходимо иметь объективный документ контро- ля — дефектограмму с цифровыми характеристи- ками дефекта, зафиксированную в электронной памяти или распечатанную на бумаге. Специфика вторичного контроля предъявляет определенные требования к используемому для этих целей дефектоскопу. Таким образом, дефек- тоскопы для вторичного контроля рельсов должны удовлетворять следующим основным требованиям: возможность воспроизведения контроля, прове- денного скоростным средством (т.е. подключение ПЭП с такими же параметрами) при идентичной индикации сигналов (развертка типа «В»); получение максимальной информации о де- фектном сечении, включая глубину залегания де- фекта, амплитуду эхо-сигнала, расстояние от точки ввода до проекции дефекта на поверхность рель- са и условные размеры при традиционной инди- кации сигналов (развертки типа «А»); уточнение результатов зеркальным методом контроля, используя ПЭП с другими углами ввода или подключая специализированные ПЭП; запоминание и документирование результатов контроля. Кроме того дефектоскоп должен работать как при ярком освещении, так и в затемнении, в широ- ком диапазоне температур, быть автономным, ком- пактным, иметь малые массу и потребляемую мощность. В связи с сокращением номенклатуры средств ультразвукового контроля путевого хозяй- ства рассматриваемый дефектоскоп должен ис- пользоваться также при контроле сварных стыков в пути и на рельсосварочных предприятиях. Возможности переносных дефектоскопов В настоящее время для вторичного контроля, в первую очередь, используют ультразвуковые де- фектоскопы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) типа ДУК-66П(М) и РЕЛЬС-6, широко применяе- мые для проверки сварных стыков и отдельных сечений рельсов. В 1997 г. началось внедрение нового дефектоскопа типа РДМ-3, имеющего ана- логовую и цифровую индикацию на ЭЛТ и пред- назначенного для того же, что и первые два. К со- жалению, его функциональные возможности не на- много выше. В отдельных случаях при вторичном контроле можно использовать ультразвуковые дефектоско- пы типа УД2-12. Но этот прибор работает только при положительных температурах воздуха, не име- ет необходимых пыле- и влагозащиты и весьма сложен в управлении (имеет около 50 органов уп- равления). Все это значительно сужает область его применения на железнодорожном транспорте. Большинство ультразвуковых вагонов-дефек- тоскопов и все дефектоскопные автомотрисы ве- дут контроль шейки рельса и продолжение ее в головку и подошву прямым (угол ввода 0е) раз- дельно-совмещенным (PC) ПЭП. Дефектоскопы ДУК-66П(М) и РЕЛЬС-6 работают по эхо-методу только прямым совмещенным ПЭП, причем воз- можность подключения PC-ПЭП для подтвержде- ния, например, дефектов ЗОГ.1-2 в виде продоль- ных горизонтальных трещин в головке рельса у дефектоскопа РЕЛЬС-6 отсутствует. Контроль головки рельса отечественные скоро- стные средства выполняют совмещенными ПЭП с углом ввода ультразвуковых колебаний (УЗК) 55— 60’. Использовать глубиномер для этих целей мо- жет только один из перечисленных дефектоскопов УД2-12, но в его комплект (так же, как и в комплек- ты всех других дефектоскопов) ПЭП с требуемым углом ввода не входят. Для контроля шейки и ее проекции в подошву в ультразвуковых вагонах-дефектоскопах и авто- мотрисах-дефектоскопах предназначены наклон- ные ПЭП с углом ввода УЗК 38° с расширенной диаграммой направленности. Перенастроив глу- биномер для данного случая, можно использовать дефектоскоп УД2-12, а также (при угле ввода 40°) дефектоскоп ДУК-66П(М). Если при контроле болтовых отверстий (описан- ными выше наклонными ПЭП) обнаружен дефект 53.1, то на экране одновременно появляются два эхо- сигнала (от стенки болтового отверстия и трещины). В данном случае контроль возможен только визуаль- но (по экрану ЭЛТ дефектоскопа), ибо система звуко- вой индикации в перечисленных дефектоскопах не рассчитана на выделение двух одновременно присут- ствующих во временной зоне селекции эхо-сигналов. Как уже было сказано, в спорных случаях, когда о наличии или отсутствии дефекта однозначно сказать нельзя, на практике применяют специаль- ные схемы прозвучивания, другие методы контро- ля, а также ПЭП с отличающимися (от типовых) уг- лами ввода ультразвуковых колебаний. Например, иногда для контроля головки рельса используют ПЭП с углом ввода 70° (применяемого за рубе- жом, а также на Северной и Калининградской до- рогах) или систему из двух ПЭП, включенных по раздельной схеме, с углами прозвучивания 65’ (схема рекомендована ВНИИЖТ). Для подтверж- дения дефекта в головке рельса часто целесооб- разно применять зеркальный метод контроля. Для 27
контроля болтовых отверстий эффективно исполь- зование ПЭП с углом ввода 41—49’ (имеющего расширенную двухлепестковую диаграмму на- правленности). Таким образом, при контроле различных сече- ний рельса оператору приходится использовать несколько типов ПЭП. При этом кроме упомянутой перенастройки глубиномера необходимо под каж- дый тип ПЭП настраивать условную чувствитель- ность и длительность развертки дефектоскопа. Эти операции весьма продолжительны по време- ни, а иногда и трудновыполнимы на линии, что так- же негативно сказывается на достоверности ре- зультатов вторичного контроля. И еще весьма важная особенность вторичного контроля дефектоскопами с ЭЛТ заключается в том, что на экран выводится обычная импульсная, так называемая развертка типа «А». В то же время вид дефектограммы скоростного средства конт- роля представляет собой развертку типа «В», представляющую собой зависимость времени распространения отраженных сигналов от рассто- яния (пройденного вагоном или автомотрисой). Формы подачи информации в виде разверток ти- пов «А» и «В» настолько различны, что линейные операторы при вторичном контроле и анализе де- фектоподобных сечений не могут однозначно со- поставить фрагмент развертки типа «В» (входящий в Ведомость контроля, например, распечатки сис- темы САРОС) с получаемыми на экране ЭЛТ де- фектоскопа отраженными сигналами в виде раз- вертки типа «А». Проанализировав особенности эксплуатируе- мых приборов вторичного контроля, можно сделать следующие выводы: для подтверждения дефекте подобных сечений рельса в комплектах приборов отсутствуют мно- гие необходимые ПЭП и соответствующие шкалы для определения координат, невозможно исполь- зовать глубиномер (для определения координат дефекта или других отражателей) и звуковую ин- дикацию; заложенный механизм срабатывания звуковых индикаторов приборов не учитывает используе- мые методы контроля. При этом, имеющиеся в рельсах дефекты могут быть не обнаружены и не подтверждены при вторичном осмотре; применяемые индикаторы дефектоскопов не позволяют сопоставлять дефектограммы с ваго- нов-дефектоскопов (фрагменты разверток типа «В») с результатами вторичного контроля с помо- щью переносных дефектоскопов; приборы не позволяют получать объективный документ,свидетельствующий о выполнении вто- ричного контроля дефектного участка и фиксиру- ющий параметры обнаруженного дефекта. Указанные недостатки присущи и однониточ- ным дефектоскопам с ограниченными функцио- нальными возможностями (по существу — дефек- тоскопам-индикаторам) типа УРДО-3, УДС-41 и РДМ-1, поэтому они тем более не могут обеспе- чить требуемую достоверность контроля. Дефектоскоп для вторичного контроля должен удовлетворять вполне определенным и специфич- ным требованиям, изложенным в данной работе. Эти требования положены в основу нового ульт- развукового дефектоскопа типа АВИКОН-02Р, раз- работанного АО «Радиоавионика» по заказу Де- партамента пути и сооружений МПС. Опытный об- разец дефектоскопа успешно прошел эксплуата- ционные испытания на дистанциях пути и в РСП Октябрьской дороги. Как правильно подготовиться к применению Раундапа Б.В.АНТИПОВ, канд. сель.-хоз. наук Общеистребительные (для всех растений) после- всходовые гербициды искореняют и предотвращают появление сорной травы и нежелательной древесно- кустарниковой растительности на железнодорожных путях. От качественного приготовления рабочей жид- кости и ее распыления (опрыскивания) зависит ре- зультат химобработки и экологическая обстановка в полосе отвода. Особенно это касается применения 36-процентного водного раствора гербицида Раунда- па, действующее вещество которого (глифосат) про- никает в корни растения только через их зеленые надземные органы. Наибольший эффект достигается при оптимальной его концентрации в рабочей жид- кости и количестве ее капель на листовой поверхно- сти не менее чем 30—40 шт/см2 (размер капель 200—550 мкм). Поскольку препарат не активен в почве и быстро распадается под действием микро- организмов, то вся жидкость, скатившаяся с листь- ев на поверхность балласта или не попавшая на них, не участвует в технологическом процессе. По- этому, применяя Раундап, необходимо тщательно приготовить рабочую жидкость и настроить опрыс- киватель на оптимальный режим. До начала химпрополки руководитель устанавли- вает скорость движения опрыскивателя ( V, км/ч), ширину захвата (В, м) и норму расхода рабочей жид- кости (Q, л/га). Ширина захвата опрыскивателя и, особенно, норма расхода рабочей жидкости на протя- жении всего периода химобработки — величины по- стоянные. Обычно расход рабочей жидкости прини- мают из расчета 150—300 л/га, а ширину захвата оп- рыскивателя — в пределах 5—7 м. Среднюю скорость движения выбирают исходя из протяженности обрабатываемых путей, а также коли- чества календарных дней обработки, которые, в свою очередь, определяются длительностью оптимальных для химобработки фаз роста и развития травянистых сорняков. В случае применения Раундапа таким счита- ют срок, когда растения имеют высоту 10—15 см, а их листья — свежую окраску. Для однодольных сорня- ков (мятлик, пырей) это кущение и начало выхода в трубку, для двудольных (крапива, осот) — начало 28
ветвления. Как правило, химобработка железнодо- рожных путей одной дистанции (из расчета средней развернутой длины путей 300 км) при скорости оп- рыскивателя 25—30 км/ч не превышает 10 дней. Пользуясь этими параметрами, определяют рас- ход рабочей жидкости гербицида (л/мин) через всю штангу Q„mlr = (VxBxQ)/600, (1) Число (шт.) распылителей на штанге п = Qu™A (2) где q — расход рабочей жидкости через один рас- пылитель, л/мин. Расход жидкости через распылитель определяют по таблицам, приложенным к партии распылителей или к инструкции по эксплуатации опрыскивателя. Если таблиц нет, то подачу распылителей можно ус- тановить экспериментально, по расходу жидкости за 1 мин при различных значениях давления в напорной магистрали опрыскивателя. Расстояние между смежными распылителями на штанге (см) 1 = 0,01В/п. (3) Рассмотрим пример. Дистанции предстоит провес- ти химпрополку железнодорожных путей с расходом рабочей жидкости Раундапа из расчета 300 л/га, сред- ней рабочей скоростью 25 км/ч, при ширине обработ- ки 5 м. Предполагается штангу опрыскивателя оснас- тить щелевыми наконечниками с расходом 2 л/мин при давлении в напорной магистрали 0,3 МПа. По формуле (1) находим, что расход рабо- чей жидкости чере всю штангу составит: 25x5x300/600=62,5 л/мин. По формуле (2) вычисляем число распыливающих наконечников: 62,5:2,0=31 шт. Расстояние между смежными распылителями должно быть 500:31=16 см. Наибольшее количество распылителей устанавли- вают на центральную штангу, длина которой не дол- жна превышать габарита 1-Т. Оставшиеся распылите- ли размещают на боковой штанге, которая служит для обработки травы в междупутьях. При приближе- нии к опорам электропередач или пассажирским платформам ее складывают. Затем распылители калибруют, т.е. определяют минутный расход жидкости при разном давлении в напорной магистрали опрыскивателя. Поверку прово- дят не менее трех раз и высчитывают среднее значе- ние расхода рабочей жидкости. Распылители с откло- нением ±5 % от среднего значения заменяют. Для этого необходимо чистое ведро и секундомер. Резуль- таты калибровки заносят в таблицу, где против каж- дого значения давления (градация 0,1 МПа) простав- ляют расход жидкости через один распылитель q, суммарный расход жидкости через штангу 9ШТНГ и ра- бочую скорость движения V. Следует учесть, что при изменении скорости дви- жения опрыскивателя расход рабочей жидкости гер- бицида на единицу площади должен оставаться по- стоянным. Это достигается контролем за соотношени- ем между скоростью движения опрыскивателя и дав- лением жидкости в напорной магистрали. Вот почему данные калибровки распылителей рекомендуется краской нанести на боковую поверхность резервуара опрыскивателя так, чтобы их мог видеть обслуживаю- щий персонал. В постоянном контроле за нормой рас- хода рабочей жидкости не нуждаются только такие конструкции опрыскивателей, привод насосной груп- пы которых осуществляется через колесную пару. Окончательную настройку опрыскивателя прово- дят на линии. Для этого в резервуар наливают опреде- ленное количество воды и проводят пробное опрыс- кивание при ранее вычисленных параметрах Q и V. Фактическую норму расхода жидкости (X (л/га) определяют после полного опорожнения резервуара с последующим замером пройденного расстояния: Оф=(Ех10000)/(ВхЬ), (4) где Е — рабочий объем резервуара, л; L — длина пройденного пути, м. Если фактический расход жидкости на единицу площади отличается от рабочего более чем на 10 %, то установленную норму получают, изменяя скорость движения опрыскивателя в соответствии с давлением жидкости в его напорной магистрали, а также с рас- ходом жидкости всей штангой в единицу времени со- гласно выражению (1). Как правило, после двух-трех холостых выездов удается отработать оптимальные па- раметры опрыскивания сорной растительности на железнодорожных путях. Потребное на одну заправку опрыскивателя коли- чество гербицида (л) n=(ExA)/Q, (5) где А — норма расхода гербицида, л/га. Норма расхода Раундапа зависит от видового состава сор- няков и составляет 2,8—8,3 л/га. Оптимальной счи- тается 5,0 л/га. Рабочую жидкость готовят непосредственно в резер- вуаре опрыскивателя. Предварительно его на 2/3 объема заполняют водой. Вода должна быть чистой и иметь ре- акцию свой среды, близкую к нейтральной (лакмусовая бумажка не изменяет цвет). Затем отмерянное количе- ство гербицида заливают в резервуар и при включенном перемешивающем устройстве доливают воду точно до рабочего объема. Рабочую жидкость перемешивают не менее 15—20 мин после заполнения емкости. Поскольку Раундап искореняет растения, проникая через листо- вую поверхность, то им нельзя опрыскивать пути за 6 ч и 1 ч после дождя. Сильный, особенно боковой ветер может перенести рабочую жидкость общеистребитель- ного гербицида из зоны обработки на придорожные защитные лесонасаждения и уничтожить их, поэтому опрыскивание прекращают, если скорость ветра более 4 м/с. Температура воздуха при опрыскивании должна быть в пределах 14—30°С; при отклонении ее от этого интервала растения слабо впитывают гербицид, так как их жизнедеятельность снижается. Только, принимая во внимание все выше сказан- ное, можно добиться положительных результатов при применении Раундапа для уничтожения сорной тра- вянистой растительности на железнодорожных путях. Поздравляем! Указами Президента Российской Федера- ции почетное звание «Заслуженный работ- ник транспорта Российской Федерации» присвоено труженикам Восточно-Сибирской магистрали Винникову Виктору Андреевичу, дорож- ному мастеру Зиминской дистанции пути; Шишмареву Анатолию Андреевичу, за- местителю начальника железной дороги — начальнику службы пути. 29
и съемки Изменения в социально-поли- тической < жизни и экономике страны в корне меняют практику владения и пользования землями, в том числе необходимыми для строительства и нормального фун- кционирования железнодорожной магистрали. Своевременно согла- совав и закрепив на местности границы полосы отвода, пользова- тели и владельцы оформляют вза- имные права и обязанности в от- ношении главного богатства пла- неты — земли, дающей жизнь флоре и фауне, основы самого су- ществования человеческого рода. Изымаемая из естественного обращения, лесного или сельско- хозяйственного фонда полоса от- вода по ширине нормирована рос- сийским законодательством с кор- рекцией насыпями, выемками, системами снего- и водозащиты. Выделяемые по проекту строи- тельства потребные для производ- ства земляных работ площади оконтуриваются заранее времен- ными знаками, выход за линию которых строителям запрещен: это четко опознаваемые вехи, сварен- ные в трехногие пирамидки метал- лические стержни, гарничные пни, борозды. На отдельных пред- метах — зданиях, опорах высоко- вольтных линий — удобны таблич- ки с указанием фактического по- ложения границы или точки ее поворота с точностью 0,1 или 0,01 м. Восстановление границы от таб- лички удобно и не требует поиска грунтовых знаков, например, под снеговым покровом. Если такая граница прямолинейна, то ее про- межуточные знаки выносят от ра- нее закрепленных точек проектной оси или сразу проложением геоде- зического хода по проектным ко- ординатам будущей границы (рис. 1,а). Ввиду сохранности геодези- ческих точек до конца строитель- ных работ, сокращения общего объема измерений и повышения точности разбивок предпочтитель- ны как трассирование по одной из границ полосы отвода (на откры- той местности для выемки, рис. 1,6), так и демаркация обеих гра- ниц (для насыпи, лесного или жи- лого массива, рис. 1,в). Способы демаркации границ полосы отвода земель Ю.В. ВИЗИРОВ, канд. техн, наук Фактически занятые существу- ющей транспортной магистралью территории, особенно в пределах городской черты или площадей ин- тенсивного земледелия, подлежат Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3 тщательному учету и закреплению границ на длительный период. Каждая такая граница обычно представляет собой ломаную ли- нию. Точное определение коорди- нат ее точек достижимо по про- грамме теодолитного хода с надеж- ным расчетом используемых пло- щадей по формулам замкнутого полигона S = 0,5 Е\(УЖ - Уи) = = 0,5 EYi(Xi+1 - Хи) (рис. 2,а) или последовательных трапеций S = =0,5(С|+с1+1)7(Х( - Xi+|)2 + (Y, - Y1+1)2 (рис. 2,6), где Х^ Yj — координаты i-ой граничной точки, С; — шири- на полосы отвода. При возрастающей стоимости занятой земли закрепление поло- сы отвода производят граничными знаками типа межевых или геоде- зических грунтовых центров. Эф- фективны и знаки более простых конструкций. В незастроенной мес- тности — это металлическая труб- ка 1 с осевыми пропилами пони- зу, вводимая в грунт наружной за- бивкой через вспомогательную трубку 2 (рис. 3,а), или опускае- мый в скважину диаметром 10—15 см стержень 3 из прутковой стали диаметром 8—10 мм (якорь 4 на глубине до 1 м и оставляемая при засыпке верхняя труба 5 диамет- ром более 15 см оберегают знак от вертикальных и горизонтальных сдвижек, повреждений, рис. 3,6). Снаружи знак может быть оформ- лен окопкой, курганом, вблизи железнодорожного полотна — ка- менным кольцом, крышкой, стол- биком с табличкой. В зоне жилой застройки удобно показывать отстояние границы по- лосы отвода от пути маркировкой краской, табличками на стенах зданий, столбах, оградах. Возмож- ны легко восстановимые абрисные промеры, в том числе по направ- лению к ближним створам мест- ных предметов. Заметим, что отвод земель в освоенных районах обычно пре- допределен существующей заст- ройкой, проложенными коммуни- кациями и инженерными трасса- ми. Целесообразно, выполняя электронным тахеометром (рис. 4) демаркацию границ полосы отвода по проектным координатам наме- 30
Основные характеристики электронных приборов Тахеометры Рул етки - н асадк и Параметры Elta50 Set6F ТС-600Е С-100 Дальность измерения D, км .Погрешность: длины, мм угла, " Длительность измерения, с Диапазон температур, °C Масса прибора, кг Стоимость, тыс.амер.долл. Ф ирм а - и згото в ите л ь 1,4 1,0 5+3D 10 3 5+5D 5 1 3,5 10,0 Zeiss 5 0,5 4,8 6,6 Sokkia ченной магистрали, одновремен- но делать подробную съемку ситу- ации с уточнением отдельных то- чек для выноса в дальнейшем уже от них проектной линии и эле- ментов путевого хозяйства в пла- не и по высоте, В таблице пред- ставлены основные технические характеристики современных электронных тахеометров, вклю- чая электронные рулетки-насадки -20 - +50 10,0 Leica NICON Redmini 3 1,2 3+3D 2 0,5 4,6 Sokkia DISTO Basic 0,15 2-3 2 0,2 1,4 Leica Redmini3 на теодолит серии ЗТ или последней модификации DISTO Basic (см. «Путь и путевое хозяйство» № 8 за 1995 г.). Возможно использование GPS- приемников самоопределяющихся от спутниковых систем ГЛОНАСС и NAVSTAR в режиме реального времени или постобработки ра- диосигналов, как при движении со скоростью до 20 км/ч, так и с Рис. 4 остановками (погрешности менее 1 и 0,01 м соответственно). ЦЕНА «СТОЯНИЯ» У ПЕРЕЕЗДА Кому нужны железнодорожные переезды? — Как это ни парадоксально звучит — никому! Министерству путей сообщения Российской Фе- дерации их эксплуатация ежегодно обходится в сумму около 400 млн. руб. Сюда же необходимо вне- сти также и расходы на восстановление путей, кон- тактной сети, локомотивов и вагонов, поврежден- ных в результате дорожно-транспортных происше- ствий на переездах. Здесь же и экономические поте- ри из-за срыва графика движения поездов, неус- тойки, которые вынуждены выплачивать перевозчи- ки грузов и др. По данным МПС России в 1997 г. железнодорожному транспорту от дорожных проис- шествий на переездах нанесен экономический ущерб на сумму около 15 млн. руб. За прошлый год на переездах совершено 528 до- рожно-транспортных происшествий, при которых погибли 179 и ранены 615 чел. В автодорожных про- исшествиях были разбиты или получили значитель- ные механические повреждения автомототранспор- тные средства, владельцы которых понесли ущерб более 15 млн, руб. Экономический ущерб, наноси- мый государству гибелью граждан на переездах в результате аварий автотранспорта, в связи с лече- нием и реабилитацией пострадавших, оценивается в сумму около 50 млн. руб. А в каком выражении можно оценить мораль- ный ущерб в результате дорожно-транспортных происшествий с подвижным составом?! А каким образом измерить материальные потери граждан, которые своевременно не вышли на работу, не по- пали на рейс самолета, опоздали на поезд или теп- лоход и т.д. и т.п.?! Немаловажное значение имеет и психологичес- кое состояние водителей. Сокращение времени про- стоя у переездов, вызывающее раздражение у них, приведет к улучшению морально-психологической обстановки на автотрассах. Дорожникам и коммунальщикам не нужны до- полнительные расходы на ремонт подходов к пере- ездам, установку и обслуживание технических средств организации дорожного движения и ряд других «головных болей». Загрязнение окружающей среды вблизи переез- дов в пять раз превышает средний уровень. Сюда же следует отнести и отрицательное влияние солей и иных смесей на их основе, используемых в зимнее время для обработки подходов к переездам. Кроме того, информация о тяжелых дорожно-транспорт- ных происшествиях на железнодорожных переездах естественно вызывает напряжение и чувство страха у пассажиров поездов и автотранспорта при просле- довании через переезд. Госавтоинспекция ежегодно выявляет около 150 тыс. нарушений правил движения в этой зоне. А ведь каждое из них — потенциально опасное дорож- ное происшествие. Некоторые дорожно-транспорт- ные происшествия на переездах, например, Рос- товская трагедия в 1996 г., получили большой об- щественный резонанс не только у нас в стране, но и за рубежом. Безусловно, кардинальное решение проблемы, — это пересечения на разных уровнях, т.е. строи- тельство путепроводов. Однако денег на это в на- стоящее время вроде бы ни у кого нет. Где же всё-таки взять необходимые денежные 31
средства? — На этих самих переездах! Проведенным совместно Главным управлением Госавтоинспекции МВД России и Департаментом пути и сооружений МПС России анализом экономических потерь от «стояния» автотранспортных средств перед закры- тыми шлагбаумами установлено, что это наиболее значимая составляющая. Поэтому прежде всего в строительстве развязок в разных уровнях должны быть заинтересованы автомобилисты и руководите- ли органов исполнительной власти. А источники финансирования, на наш взгляд, могут быть следующими: МПС России; Федераль- ный и территориальные дорожные фонды, тем бо- лее что на этот счет имеются соответствующие ре- комендации Правительственной комиссии Российс- кой Федерации по обеспечению безопасности до- рожного движения; инвестирование строительства путепроводов (государство, банки, строительные организации, железные дороги, автомобильные до- роги, автотранспортные предприятия, физические и юридические лица, органы местного самоуправ- ления и др.). Вместе с тем, участие государства в таком про- екте — дополнительная гарантия его стабильности, банка — надежности, строителей — качества и сво- евременности выполнения работ. Механизм возвра- та денег простой — платный проезд по путепроводу. После того, как он полностью окупится, плата мо- жет быть и отменена. Наконец, для того, чтобы конкретно решать вопрос о финансировании того или иного проек- та строительства путепровода вместо переезда, необходимо проверить целесообразность этого. Для оценки экономических потерь автотранспорта от «стояния» на переезде необходимо произвести соответствующие расчеты. Предлагаем впервые разработанную авторами методику расчета эконо- мических потерь автомобильного транспорта в связи с непроизводительными простоями на пе- реездах. Прежде всего, следует учесть, что основные ха- рактеристики движения как автомобильного, так и железнодорожного транспорта, изменяются в тече- ние суток. В первом приближении можно выделить утренние, дневные, вечерние и ночные часы, и рассматривать каждый интервал отдельно. Дальней- шие рассуждения относятся к одному такому пери- оду суток. Будем считать, что поток автотранспорта через рассматриваемый переезд состоит из транспорт- ных средств различных типов (легковые автомо- били, грузовые, автобусы и т.п.). Введём обозна- чения: Хк— интенсивность движения автомобилей k-го типа, т.е. среднее количество таких автомо- билей, подъезжающих к переезду за один час (тогда X = ХХк— общая интенсивность движения); Vk — средняя скорость движения автомобиля к-го типа; Lk — средняя длина автомобиля к-го типа в метрах; Ск — средняя стоимость часа простоя транспорта к-го типа; Vn — скорость движения автомобилей при движении по переезду. Тогда даже при открытом положении шлагбаума экономические потери (П0 за счет замедления ско- рости движения составят: п^т^-ХСЛ,—1 (1) I пир К К ж Г ж г э i *пер ’к } где Т — продолжительность рассматриваемого пе- риода времени (в часах), Lncp — длина переезда. Величину L можно найти по формуле: L = 2L<0 + (L<2) + L<3>) (КП - 1) + L<2\ (2) где l/1* — расстояние от шлагбаума до первого рельса первого ближайшего пути; L<2) — ширина настила внутри колеи; L<3> — ширина настила междупутья; КП — количество путей. Теперь рассмотрим непосредственно экономичес- кие потери от «стояния» автомобилей в очереди на переезде. Типичный график зависимости ее длины от времени L(t) имеет следующий вид. Интервалы возрастания соответствуют закрытому положению шлагбаумов, интервалы убывания — от- крытому. С математической точки зрения переезд можно рассматривать как одноканальную систему массо- вого обслуживания (СМО), в которую поступают заявки различных типов. При этом заявки типа О (поезда) имеют абсолютный приоритет и выпол- няются в первую очередь, остальные типы заявок (соответствующие различным типам автомобилей) имеют одинаковый приоритет и становятся в об- щую очередь. Для дальнейшего нам понадобятся следующие обозначения. Хо — интенсивность дви- жения поездов через переезд, т.е. среднее количе- ство поездов, подъезжающих к переезду за едини- цу времени (час). Поток «заявок-поездов» можно считать пуассоновским, т.е. будем предполагать, что случайные интервалы времени между поездами распределены по показательному закону с пара- метром Хо. В этом случае средний интервал между поездами будет 10 = 1/Х0. То — среднее время, на которое проходящий по- езд закрывает переезд («время обслуживания заявки типа 0»). Это время складывается из времени про- хождения поездом участка приближения к переез- ду, времени проследования через него и времени на прохождение участка удаления от него. Как пра- вило, вблизи переезда размещается станция. В этом случае То может включать также время стоянки по- езда. Величина То зависит от вида составов и коли- чества вагонов в них, скорости следования, распи- сания движения и т.п. На языке теории массового обслуживания интенсивность обслуживания заявок типа 0 равна ц0 = 1/Т0. Величина р0 =Х0/(КП -ц0) = =Т0/(КП • 10) называется загрузкой системы заявка- ми типа 0 (напомним, что КП — количество желез- нодорожных путей). Тогда, среднее время закрытия переезда одним поездом Ро =---------------------------------------------’ (3) КП - средний интервал между поездами v 7 Po = Vncp/Lk - «интенсивность обслуживания зая- вок k-го типа», величина Тк= 1/цк равна времени, за которое автомобиль к-го типа проезжает переезд. Заг- рузка системы заявками типа к равна: 32
рк = Лк/(КПЛ • цк) = Тк/(КПЛ • 1к), (4) где КПЛ — количество полос движения по авто- мобильной дороге (включая встречные полосы); Ik — средний интервал времени между подъезжа- ющими к переезду автомобилями k-го типа. Система массового обслуживания функциониру- ет в нормальном режиме (т.е. не возникает неогра- ниченного роста очереди из-за перегрузки), если ее общая загрузка р = Ерк меньше 1. При этих услови- ях можно рассчитать средние значения характерис- тик системы. Нас интересует в первую очередь среднее время ожидания обслуживания, т.е. среднее время «стояния» в очереди для автомобилей. С дос- таточной точностью можно записать: где Wo — среднее время ожидания обслуживания подошедшим поездом; Тосв — продолжительность ожидания окончания об- служивания текущей заявки (поезда или автомобиля); Lo — количество стоящих в очереди поездов (перед «нашим» поездом). По формуле Литтла Wo = Lo • 10, так что Lo • T0=(W0/I0) • То = Wo р0 КП. С учетом предыдущей формулы, получаем W0=TOCB/(1 - р0). Аналогично, если обозначить через W среднее время ожидания ав- томобиля в очереди, то W = Тосв + L°'T° + ZLk(i)'Tk<i> = + р0 -Ьа- + wzpk х’ КП КПЛ 1-р0 (мы еще раз применили под знаком суммы фор- мулу Литтла). Тогда, W = осв (1-р0)(1-Хрк) Наконец, в предположении, что время обслужи- вания заявок образует пуассоновский поток, можно найти из формулы, аналогичной формуле По- лячека—Хинчина: Тосв — РоТо + ^РЛ-*Ро + ^Рк • Но Мк Следовательно, среднее время ожидания в очере- ди для автомобиля равно: Ро/Ро+^Рк/Рк W“ (1-Р„)(1-грк) • (5) Таким образом, получаем следующую формулу экономического ущерба от ожидания автомобилей в очереди на переезде: П^Т-W-SQ-^, (6) где Т — продолжительность рассматриваемого перио- да времени (в часах); W — находится по формуле (5); Ск - средняя стоимость часа простоя транспорта конкретного типа; Хк— интенсивность движения автомобилей к-го типа, т.е. среднее количество таких автомобилей, подъезжающих к переезду за единицу времени (час). Пример расчета Пусть: X = 400авт./ч - интенсивность движения авто- транспорта по шоссе в течение пяти утренних часов (Т = 5 ч), в том числе: Xi — для легковых автомоби- лей — 200 ед.; Х2 ~ для грузовых — 175 ед.; Х3 — для автобусов — 25 ед.; V{ = V2 — Vj = V = 60 км/ч — скорость движения потока транспорта в городских условиях; Vncp = 20 км/ч — скорость движения автотранс- портных средств через переезд; L - длина автомобиля: Lj - легковой — 4,1 м (ВАЗ-2105 — 2107); L2 — грузовой — 6,7 м (ЗИЛ-130); L3 - автобус — 10,4 м (ЛиАЗ); С — стоимость одного часа простоя транспортно- го средства, в том числе: Cj — легкового автомоби- ля — 30 руб.; С2 — грузового — 100 руб.; С3 — авто- буса — 160 руб.; КПЛ = 4 — движение транспортных средств через переезд организовано в 4 ряда /по 2 ряда в каждом направлении); Lnep = 20 м — длина переезда; Хо = 6 поездов/ч — интенсивность движения поездов в этот период времени (5 ч); То — 6 мин = 0,1 ч — среднее время, на кото- рое проходящий поезд закрывает переезд; КП = 2 — количество путей следования поездов. Тогда: 1. Потери времени в связи с уменьшением скорости потока транспорта при пересечении переезда по формуле (1) равны: 20000 60000 =5-20-(30-200+100-175+160-25)- ~ 90 (руб.); 2. Интенсивность ц0 = 1/Т0 = 1/0,1 = 10, загрузка Хо 6 _ Р° - vr7 ,, - ~ 1Л “ 0’3 (относительно небольшая), ки-Ро Z • 1 v при приближении р0 к 1 затраты резко возрастают (см. формулу 5); 3. Далее, н -2^1 = ^229^ = 4878, загрузка Lj 4,1 р = ;— и КПЛ • Ц| 200 200 -------= 0,01, 4-4878 20000 л =0,016, Ц3 = 4-2985 20000 -----= 2985, 200 л р =---------= 0,026, кз 4-1923 = 1923 10,4 и тогда по формуле (5) среднее время стояния в оче- реди равно: _ 0,3 /10 + 0,01 / 4878 + 0,016 / 2985 + 0,026 /1923 (1-0,3X1-0,01-0,016 - 0,026) 4. По формуле (6) находим экономические потери от стояния на переезде: П2 = 5 • 0,045 • (30 • 200 + 100 • 175 + 160 • 25) = = 6187 (руб.); 5. Таким образом, суммарные потери за рассмат- риваемый период времени Т = 5 ч составят: Поб = = Щ + П2 = 90+6187 = 6277(руб.). Вот во что обходится простой автотранспорта только за это время! В.А.ПОЗДНЯКОВ, ст. инспектор по особым поручениям ГУ ГАИ МВД России, А.С.МИЛЕВСКИЙ, канд. физ.-мат. наук 33
Профессор Лавр Дмитриевич Проскуряков Л.Д.Проскуряков В августе 1998 г. исполняется 140 лет со дня рождения известного русского инженера и уче- ного в области строительной механики и мос- тового дела Лавра Дмитриевича Проскурякова. Свои незаурядные способности он уже проявил во время учебы в Петербургском институте ин- женеров путей сообщения (сей- час Санкт-Петербургский госу- дарственный университет путей сообщения), который окончил в 1884 г. (шестым по успехам из 80 выпускников этого учебного года). В 1883 г. в Журнале Ми- нистерства путей сообщения была опубликована первая его научная работа “Исследование значений момента от сосредо- точенных грузов, перемещаю- щихся по балке на двух опорах”, а через год в этом же издании вторая статья “О времени, необ- ходимом для прогиба балки”. Обе работы заинтересовали инженерную общественность и определили направление дея- тельности Л.Д.Проскурякова. По окончании института ин- женер Проскуряков поступил на службу в МПС и через два года был направлен на Брянский металлический завод приемщиком металлоконструкций мостов для Гомель-Вяземс- кой железной дороги. В то время завод первым в Европе освоил (по инициативе известного мо- стостроителя профессор Н.А.Белелюбского) вы- пуск пролетных строений мостов из литой стали. Принятая на заводе технология изготовления деталей мостов предусматривала пробивку зак- лепочных отверстий сразу на полный диаметр, что сопровождалось повреждением металла. Проскуряков настоял на пробивке отверстий на меньший диаметр с последующей рассверлов- кой их до проектного размера. МПС признало обоснованность требований молодого инженера и включило их в Технические условия на изго- товление металлоконструкций мостов. Техноло- гия Проскурякова сохранилась на мостовых за- водах до настоящего времени. С первых же дней своей инженерной дея- тельности Л.Д.Проскуряков начал заниматься проектированием металлических мостов. Пер- вые проекты двух мостов через Западный Буг с пролетами 49 и 76,7 м и ездой понизу Проску- ряков составил в 1885 г. — через год после окончания института. Главные фермы этих мос- тов были с параллельными поясами, но имели двухраскосную статически неопределимую сис- тему решетки, широко применявшуюся в проек- тах Н.А.Белелюбского. Подвергнув тщательному технико-экономическому анализу первые свои проекты и вскрыв их существенные недостатки, Проскуряков предложил принципиально новую конструкцию ферм с простой статически опре- делимой треугольной решеткой жестким попе- речным сечением раскосов. Такие фермы он применил в проекте моста через р. Сулу на линии Кременчуг—Ромна. Это был оригинальный мост с неразрезными двух- консольными фермами с параллельными пояса- ми и ездой поверху, в котором консоли имеют наклонный нижний пояс, парал- лельный конусу насыпи и опира- ющийся на насыпь через метал- лическую подушку. При этом от- пала необходимость в сооруже- нии устоев, что при высоких подходных насыпях дает значи- тельный экономический эффект. Несмотря на очевидное преиму- щество конструкции ферм про- ект моста через Сулу не был одобрен членами Инженерного совета МПС. Это решение объяснялось тем, что предло- женная Проскуряковым решетка не получила распространения в Западной Европе (?’). Только присущая Лавру Дмитриевичу настойчивость, непоколебимая убежденность в достоинствах новых ферм и высокая научная обоснованность конструкции моста помогли ему добиться утверждения про- екта, что послужило началом новому направле- нию проектирования металлических мостов в России. Треугольная решетка ферм позволила отказаться от опорных (портальных) стоек уменьшить массу металла в пролетных строени- ях до 20% и приблизить конструкцию ферм к оп- тимально рациональному очертанию. В 1895 г. Лавр Дмитриевич разработал про- ект моста через Енисей у Красноярска с шес- тью пролетами по 144,7 м (отверстие 852 м). По длине пролетов в то время это был второй балочно-разрезной мост в Европе (первым счи- тался Квиленбургский мост через р. Лек в Гол- ландии). В проекте Енисейского моста Проску- ряков предусмотрел криволинейное очертание верхних поясов (очертание Шведлера), большую (21,64 м) высоту ферм и статически определи-* мую (однораскосную) систему решетки с верх- ними шпренгелями. При этом длина панели равнялась 8 м, а расстояние между осями ферм 5,95 м. Продольные балки проезжей части — не- разрезные на всей длине пролета при сквозных поперечных балках трубчатого сечения. Руково- дил строительством моста инженер Е.К.Кнорре. Это, кстати, был первый в России мост, где при- менили продольную надвижку пролетных строе- ний на постоянные опоры. Для определения усилий в элементах ферм моста Лавр Дмитриевич исследовал метод ли- ний влияния (инфлюэнтные линии), логичность применения которого четко обосновал в проек- тах многих мостов. С того времени метод расче- та мостов по линиям влияния используют при проектировании инженерных сооружений в Рос- 34
сии и за рубежом. Модель моста через Енисей экспонировалась на Всемирной выставке в Па- риже, где автору была присуждена золотая ме- даль. Заметим, что линии влияния для треу- гольной решетки ферм по типу Енисейского моста были описаны в курсе графостатики М.Бреслау лишь через 20 лет после их приме- нения Проскуряковым. Енисейский мост открыл новую эру в отече- ственном мостостроении и принес его автору мировую известность. По аналогии с ним Про- скуряков запроектировал многие крупные же- лезнодорожные мосты тех лет — через реки Оку у Каширы и Мурома, Вятку, Волхов; два моста через Зею; Сейм у Конотопа, Которосль в Ярос- лавле и многие другие. Гордостью отечествен- ного мостостроения стал знаменитый мост че- рез Амур у Хабаровска длиной 2390 м, постро- енный по проекту Л.Д.Проскурякова и открытый для движения поездов в 1916 г. (начальник строительства инженер Б.И.Хлебников). “Проскуряковские” пролетные строения с криволинейным и полигональным очертанием поясов и треугольной шпренгельной решеткой получили впоследствии широкое распростране- ние в проектах других авторов. В частности, та- кие пролетные строения (с небольшими изме- нениями) применил в проекте моста через Волгу у Свияжска Н.А.Белелюбский. Л.Д.Проскуряков усовершенствовал кон- сольные фермы. Помимо упомянутых мостов через Оку назовем консольные мосты через реки Черемшанку (линия Омск-Тюмень) отвер- стием 135 м (1911 г.) и Москву (Московско- Курская дорога) отверстием 200 м (1924 г.). Достойны восхищения своим изяществом по- строенные в 1903—1907 гг. по проектам Про- скурякова (архитектор А.Н.Померанцев) двух- путные однопролетные мосты отверстием по 134,2 м через Москву-реку (Андреевский) и имени Императора Николая II (Краснолужский) на малом кольце Окружной железной дороги. Это были первые в России мосты с серповид- ными арками, до сих пор украшающие нашу столицу. С 1887 г. Л.Д.Проскуряков поступил на служ- бу в Петербургский институт инженеров путей сообщения. Эта дата и является началом его многолетней педагогической и научной деятель- ности, которую он совмещал с проектированием мостов. Руководитель дипломным проектирова- нием, репетитор (преподаватель) по строитель- ной механике, адъюнкт (помощник профессора), экстраординарный (нештатный) помощник заве- дующего Механической лабораторией — вот должности, которые занимал Лавр Дмитриевич в течение десяти лет работы в институте. Проскуряков был решительным сторонником графоаналитического метода расчета инженер- ных сооружений, основанного на теории инф- люэнтных линий. В 1891—1892 гг. он начал чи- тать факультативный курс “Приложение графи- ческой статики к расчету инженерных сооруже- ний”, который через два года стал не только обязательным, но и ведущим в программе под- готовки инженеров путей сообщения. Для оп- ределения усилий в элементах ферм Проскуря- Схема моста через р. Сулу ков предложил таблицы моментов расчетной нагрузки от подвижного состава. Как и сам графоаналитический метод, таблицы эти значи- тельно облегчают расчетные операции, поэто- му они прочно вошли в мировую практику про- ектирования мостов. В 1896 г. в Москве было открыто второе выс- шее учебное заведение МПС — Императорское инженерное училище (теперь Московский госу- дарственный университет путей сообщения). По приглашению первого его директора профессо- ра Ф.Е.Максименко Лавр Дмитриевич занял в училище должность помощника директора по учебной части (инспектора), стал первым про- фессором и заведующим кафедрой строитель- ной механики и мостов, а позднее руководите- лем Механической лаборатории. В училище Л.Д.Проскуряков разработал соб- ственную методику преподавания строительной механики. На изучение этого предмета отводил- ся лишь один учебный год (второй), и только та- лант Проскурякова как педагога, отличного мето- диста дал возможность студентам глубоко изу- чить курс строительной механики в сжатые сро- ки учебной программы. Для этой цели он изъял лишние и малозначащие разделы, на основании графоаналитического (геометрического) метода исследования добился предельной простоты из- ложения материала. Важная роль в усвоении предмета отводилась самостоятельной работе слушателей — в аудитории при решении про- стых задач и более сложных домашних заданий. Такая постановка учебного процесса способ- ствовала высокому уровню подготовки специа- листов. Методика Проскурякова была положена в основу преподавания строительной механики во всех технических вузах страны и не утратила своего значения в наше время. Опытный педагог и наставник молодежи, Л.Д.Проскуряков воспитал талантливых ученых и инженеров. Среди его сотрудников и учеников были такие впоследствии видные русские ученые, Мост Императора Николая II через р. Москву 35
как Е.О.Патон, М. М. Фи л о не н ко-Бородич, И.П.Про- кофьев, П.А.Велихов, П.Я.Каменцев и другие. На- писанный профессором Проскуряковым двух- томный учебник строительной механики нео- днократно им перерабатывался и систематичес- ки совершенствовался, выдержал шесть изда- ний. Седьмое (посмертное) издание этого труда вышло в качестве учебного руководства для высшей школы и было дополнено профессором М.М.Филоненко-Бородичем. Л.Д.Проскуряков с 1886 г. был бессменным руководителем Механической лаборатории учи- лища, которая носит его имя. Сослуживцы и близко знавшие Лавра Дмит- риевича люди отзывались о нем как о исключи- тельно трудолюбивом и скромном человеке, об- ладающем острым аналитическим умом, огром- ной силой воли в решении сложных проблем строительной механики и мостостроения. В знак глубокого уважения к ученому в 1912 г. была ут- верждена золотая медаль и премия для инжене- ров имени Проскурякова Л.Д. По словам П.А.Велихова, Лавр Дмитриевич “...по справедливости может быть назван от- цом графоаналитических методов расчета в нашей науке, отцом экспериментальной школы в области сопротивления материалов, отцом современных методов преподавания в нашей педагогике и отцом строго логических ферм в нашем мостовом деле”. Это была в высшей степени справедливая оценка заслуг Л.Д.Проскурякова перед наукой и отечествен- ным мостостроением. Профессор Лавр Дмитриевич Проскуряков скончался в ночь с 13 на 14 сентября 1926 г.; похоронен в Москве, на Новодевичьем кладбище. и.г.выпов ВЕРОЯТНОСТНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА НАДЕЖНОСТИ Пусть событие В — регулярное оперативное сооб- щение о ходе строительства, ремонта или эксплуата- ции участка железнодорожного пути. Сумма всех этих сообщений U в, = Q дает полную достоверную картину работы в течение времени ц 0 < t < Г, где Т — рабочая смена, сутки, п месяц и т.п. Пусть событие А — информация, т.е. нерегулярное сообщение — сигнал тревоги (авария, нехватка запа- сов сырья или деталей и т.п.). События А и В случайные. В любую минуту с линии может поступить и «хорошее» и «плохое» сообщения. Надежность работы участка пути (строительного или эксплуатационного, где требуется ремонт) — это вероятностная величина. Как ее математически выразить? Так как на пульт диспетчера поступают случайные сообщения и типа А, и типа В, то, обозначив их ве- роятности р(А)=р и p(B)—qf можем утверждать, что p+q—ly т.е. события А и В — противоположные: либо на участке все хорошо, либо требуется срочное вме- шательство в организационный или технологический процесс. Поэтому в обычной ситуации (как при под- брасывании монеты) эти события противоположны и равновелики: p—q~\ll.. Какова надежность спокойной, продуманной и за- ранее спланированной работы? Как оценить состоя- ние и обеспечение жизнедеятельности пути на дан- ном промежутке времени? Какова должна быть готов- ность на случай аварийных работ? Ответ на такие вопросы и составляет суть организационно-техноло- гической надежности (ее обеспечения) при железно- дорожных строительных и ремонтных операциях. Далее, рассмотрим величину р(Л/Л).-- вероятность события А (информации) относительно события В (со- общения). Это условная или относительная вероятность. Введем принудительную величину J(A/B) количе- ство информации, которое дает оценку количества поступивших информационных сообщений в общем потоке событий В. События А и В могут быть зависимыми и незави- симыми. Если А и В — события зависимые, то значит авария на участке произошла в результате действия естественных причин: износа пути при его штатной эксплуатации или, скажем, отсутствия на стройке ка- кого-нибудь материала. Если А и В — события независимые, то на участке пути произошла диверсия или несчастный случай, и эта информация может поступить из любого источни- ка или организации. Рассмотрим участок работы, где мы организовали и технологически обеспечили процесс, и за который несем ответственность. Итак, если А и В независимы, тогда J(A/B)=§, т.е. сообщения (события В) не несут в себе никакой ин- формации. Информация (сигнал тревоги) поступила со стороны. U — количество информации о событии АВ=АГ\В\ J(A • B)=J(A) • J(B), а суммы - A+B-AUB: J(A)+J(B). Отметим, что всегда J(A/B)—J(A/B). Как математически выразить количество информа- ции, чтобы показать равновесное состояние работы контролируемого объекта? Предлагаем формулу: 0) Тогда действительно, если В=А , то J(A)=-log2P(A), и единица информации /(Я)=-/о£2Р(Л)=1. Откуда по- лучаем ^=1/2 и Р(А)=Р(В)' 36
Таким образом, мы имеем вероятностное про- странство. Для дальнейшего использования такого понятия дадим строгую формулировку вероятност- ного пространства. Будем его использовать (Q,F,P), ще Q — пространство исходов эксперимента G (сообщение или информации); F — алгебра; Р — вероятность. Алгебра F такова: Qg F из Ае F и Be F следует, что А\АВе F; F и А е F, где А событие, противопо- ложное А. Таким образом, складывая, умножая веро- ятности, мы остаемся в том же~ вероятностном про- странстве. Более того, U Ап eF и (J дп G F, т.е число эк- П=1 П=1 спериментов не ограничено. F — вероятность, определения на множестве (Q, F} и удовлетворяет условию Р(Л)>0 для е F, P[Q] = 1, т.е. вероятность достоверного события Q = 1 — что-то в результате эксперимента обязательно про- изойдет; при AjHA^ft при &J — если в один и тот же момент времени произошли две аварии, то это счита- ется одной аварией. Предположим эксперимент G с исходами Е{, Е2, Еп, имеющими вероятности Р2, ..., Рп, в резуль- тате чего получается случайная величина jG(w) — ин- формация -log2P{, -log2P2, -log2Pn, принимающая значения на множестве Е, j=1, ..., п. Если в вероятностном пространстве (Q,F,P), соот- ветствующем эксперименту G, Q совпадает с множе- ством £|, ..., Еп, то JG(w)—J(w), we£1. Теперь можно ввести числовую характеристику, которая покажет среднее значение величины количе- ства информации — математическое ожидание Конечно, лучше всего иметь закон распределения случайной величины JG/Wy Это дает возможность полностью оценивать ситуа- цию на объекте. Но математическое ожидание, как числовая характеристика в среднем, в известном смысле, мера состояния, надежности функциониро- вания организационно-технологического процесса. И очень часто в производственных условиях ее оказыва- ется достаточно, чтобы наметить мероприятия и при- нять конкретные решения. Итак, математическое ожидание выражается как M[Ja] = -^P1log2Pi=H(G) = H J=1 J (2) При Р:=0 полагаем по непрерывности Ру - log2Pf=0. Если эксперимент имеет, как в нашем случае, два исхода А и В с вероятностями р и то H=-plog2P^\-р) log2(\-p)=f(p). (3) Тогда дисперсия — вторая основная числовая ха- рактеристика, показывающая рассеивание от средне- го значения (допуск) П _ . /)[./.J = X P}og]Ps -H2(G) = DC. (4) л! Или для случая p+q=l‘. D? = ~рк>£Р ~ О - р)/%20 -р}-Нг. (5) Покажем, что надежность работы объекта тем выше, чем значение Др) ближе к 1, а р к 1/2, и наоборот. Исследуем формулу (3) на экстремум и найдем оптимальные значения Р и Др): ^F(P) Г(р) = -log2p- — + log2(\ -р) + = 0 Р 1-р / J \ I Откуда log2 - — - = 0 или р=-. р 2 Тогда Д1 /2)=-1 /2log21 /2- (1 -1 /2) log21/2=1. Тогда (1/2;1) — единственный экстремум. Свойства функции надежности H(G) 7/Я(О=0, если Р=\^Р(Е). Действительно, т.к. р — аргумент логарифмичес- кой функции, то р>0и при р=1 logp=$. 2)H(G) -max, если для всех событий имеем р=1/п. Действительно, т.к. H(G)-max при log2Py=$-<*>, т.е. р:=1/л=>0. Замечание: если H(G)-max, т.е. HG=log2n, то с ве- роятностью 1 имеем JG—log2n, т.е. информация JG становится постоянной (см. рисунок). 3)б\ и G2 — независимые эксперименты, тогда и М/0=/С1П/С2]=М/С11-wg;l т.е. информация, полученная от независимых экс- периментов, равна сумме информации от этих эк- спериментов. Под экспериментом мы понимаем работу на участке пути в интервале времени Т. 4)dj и G2 — зависимые, тогда при условии Еу. Н(^2/Е)=-^Рц^2Рц или H(GjE^-^og2P.y Тогда, надежность H(G)=H(G1j • анало- гично H(G)=H(G2) • H(Gi/G2). 5)Информация, полученная в результате экспери- мента G^f состоящего в N - кратном повторении не- зависимых испытаний б|, равна /G1n “ ~• (6) Задача надежной работы строительных и транс- портных объектов в данном исследовании является постановочной и требующей дальнейшей статисти- ческой проверки количественного результата на конкретном расчетном примере. Различные стадии работы объекта, характеризую- щие его состояние или системы в целом, могут быть описаны математически основанием показательной функции, представляющей скорость изменения со- стояния (т.е. выражает надежность деятельности сис- темы или объекта и оценивает устойчивость ее ко- нечных результатов). Б.С.БУЛГАКОВ, Э.С.СЛИРИДОНОВ, А.В.МАКСИМОВ 37
НОМЕНКЛАТУРА ОБЪЕКТОВ Указанием МПС России № 79у от 23.03.98 определе- на Номенклатура объектов железнодорожного транс- порта, подлежащих обязательной сертификации в Рос- сийской Федерации. Оно предусматривает реализацию Наименование объекта ЖТ Код ОКП (ОКУН) Код TH ВЭД Обозначение и номера пунктов (разделов)1 нормативных документов, на соответствие требованиям которых проводится обязательная сертификация ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ СЕРТИФИКАЦИЯ С 01.10.98 09 2100 Рельсы железнодорожные широкой колеи Рельсы железнодорожные широкой колеи Рельсы железнодорожные остряковые и остряки Рельсы железнодорожные контррельсовые 09 2100 09 2100 09 2100 7302 10 100 ГОСТ 18267-82 (п. 1.1, 1,4-1.10) ГОСТ 24182-80 (и.1.1, 1.2, 1.5, 1.9-1.11) 7302 90 900 ГОСТ 9960-85 (п. 1.1, 2.3, 2.5-2.9, 2.11-2.14) ЦП 2913 доп. НТД/ЦП-1-93 дои.НТД/ЦП-2-93 доп.НТД/ЦП-3-93 7302 90 100 ГОСТ 18232-83 (п.1.1—1.5, 1.8-1.13) Накладки рельсовые двухголовые для железных дорог широкой колеи Подкладки раздельного скрепления железнодорожного пути Подкладки костыльного скрепления железнодорожного пути Клеммы раздельного железнодорожного рельсового скрепления 11 3100 Накладки I 11 3100 11 3200 Подкладки 11 3200 11 3200 11 3300 леммы I 11 3300 |7302 40 17302 40 7302 40 I7302 90 12 9000 Упругие пружинные элементы Упругие пружинные элементы путевые (двухвитковые шайбы, тарельчаты пружины, упругие клеммы) 12 9000 7318 21 900|ГОСТ 4133-73 (п.1.1, 1.2, 1.2а, 1.6-1.8, 1.10, 1.12, 1.13) 900|ГОСТ 16277-93(11.1.1-1.3, 2.5-2.8, 2.12) 900ГОСТ 3280-84 (п. 1.2, 1.3, 1.5—1.9) 300|ГОСТ 22343-90 (и.1.1, 2.2-2.8) 000|ГОСТ 3057-90 (2.1, 2.2), ГОСТ 19115-91 (и.1.1, 2.1, 12.3—2.5), ГОСТ 21797-76 (п. 1.1, 2.1, 2.3-2.9) Противоугоны пружинные к железнодорожным рельсам 12 9400 Противоугоны I 12 9400 |7302 90 900|ГОСТ 19893-74 (п.1.1, 2.3-2.6) 12 9600 Болты клеммные с гайками Болты клеммные для рельсовых скреплений железнодорожного пути Гайки для клеммных болтов для рельсовых скреплений железнодорожного пуп Болты стыковые для рельсовых стыков Гайки для стыковых болтов для рельсовых стыков 12 9600 12 9600 12 9600 12 9600 7302 90 900 ГОСТ 7302 90 900 ГОСТ 7302 90 900 ГОСТ 7302 90 900 ГОСТ 16016-79 (п.1.1, 16018-79 (п. 1.1, 11530-76 (п.1.1, 11532-76 (п.1.1, 2.1, 2.2, 2.4, 2.5) 2.1, 2.2, 2.4, 2.5) 2.1, 2.2, 2.6) 2.1-2.3) 12 9700 Болты закладные с гайками Болты закладные для рельсовых скреплений железнодорожного пути 12 9700 7302 90 900 ГОСТ 16017—79 (п.1.1, 2,1, 2.2, 2.4, 2.5) Гайки для закладных болтов для рельсовых скреплений железнодорожного пути 12 9700 7302 90 900 ГОСТ 16018—79 (п.1.1, 2.1, 2.2, 2.4, 2.5) 31230-31 2500 Дизели и дизель-генераторы с диаметром цилиндра свыше 160 мм до 350 мм включительно Дизель-генераторы для локомотивов и самоходных путевых машин I 31 2300 31 2400 18408 90 2Ю|ГОСТ 10150—88, ГОСТ 10511—83, ГОСТ 24028—80, ГОСТ I 31 2500 I £4585-81 31 8200 Вагоны грузовые магистральные Хоппер-дозаторы 31 8319 8606 Перечень характеристик для сертификации вагонной продукции по показателям обеспечения безопасности движения, безопасности жизни и здоровья людей, охрань окружающей среды.Утв.МПС24.09.94 31 8660 Машины для погрузки и транспортировки звеньев путей, материалов и перевозки людей Автомотрисы, мотодрезины и прицепы к ним, включая служебные дизель- поезда на их основе, и автодрезины 31 8661 8604 В 58 6400 Шпалы железобетонные Перечень характеристик для сертификации вагонной продукции (тягового подвижного состава) по показателям обеспечения безопасности движения, безопасности жизнг и здоровья людей, охраны окружающей среды.Утв.МПС 24.09.94 Шпалы железобетонные для железных дорог колеи 1520 мм I 58 6400 I 6810 1ГОСТ 10629—88, ЦПТ-17, ЦП-2913 ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ СЕРТИФИКАЦИЯ С 01.01.99 31 8500 Оборудование специализированное и устройства железнодорожного транспорта Стрелочные переводы, ремкомплекты (полустрелки), глухие пересечения железнодорожных путей Крестовины сборные марок 1/11 и 1/9 к железнодорожным рельсам типов Р65 и Р50 Элементы скреплений железнодорожных стрелочных переводов, гарнитуры 31 8543 31 8544 31 8544 31 8544 7302 30 000 ЦП-2913, А-1450у, РТМ 32-ЦП-88, доп.НТД/ЦП-1-93, доп. НТД/ЦП-2-93, доп.НТД/ЦП-3-93 7302 30 000 ГОСТ 28370-89, ЦП-2913, А-1450у, доп.НТД/ЦП-1-93, доп.НТД/ЦП-2-93, доп.НТД/ЦП-3-93 7302 90 900 ГОСТ 8194-75, ГОСТ 12135-75, ГОСТ 16277-93, ЦП- . внешние замыкатели 2913, А-1450у, доп.НТД/ЦП-1-93, доп.НТД/ЦП-2-93, |доп. НТД/ЦП-3-93 ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ СЕРТИФИКАЦИЯ С 01.07.99 31 8600 Машины путевые и инструменты Машины балластоочистительные Машины для формирования балластной призмы, планировки и перераспределения балласта Путеукладочные краны и моторные платформы Машины для уплотнения и стабилизации балласта Машины для выправки, подбивки и рихтовки пути Машины для очистки путей от снега, лвда и засорителей Машины для очистки рельсов от загрязнителей и подрезки балласта в шпальных ящиках Машины для вырезки балласта в междупутье Машины рельсосварочные Машины и механизмы для смены шпал 31 8621 31 8622 31 8631 31 8641 31 8643 31 8644 31 8651 31 8652 31 8653 31 8656 31 8673 31 8682 8604 РД 32.65-96 Машины для закрепления и смазки рельсовых скреплений Машины и поезда рельсошлифовальные 31 8683 31 8695 'Обязательные пункты нормативных документов, не приведенные в Номенклатуре, определяет Регистр сертификации на федеральном железнодорож- ном транспорте при рассмотрении заявки на сертификацию.
пункта 2 статьи 13 федерального закона «О федераль- ном железнодорожном транспорте», и будет введено в действие 01.10.98. Начальникам дорог, руководителям предприятий и организаций МПС России приказано не приобретать с этого времени железнодорожные техни- ческие средства, включенные в Номенклатуру, без сер- тификата соответствия, выданного в Системе сертифи- кации на федеральном железнодорожном транспорте. В основу «Номенклатуры объектов железнодорожно- го транспорта, подлежащих обязательной сертификации в Российской Федерации» легли следующие документы: Федеральный закон «О федеральном железнодорож- ном транспорте» № 153-ФЗ от 25.08.95; Закон Российской Федерации «О сертификации про- дукции и услуг» № 5153-1 от 10.06.93; Положение о Министерстве путей сообщения Рос- сийской Федерации. Утверждено постановлением Пра- вительства Российской Федерации № 848 от 18.07.96; Правила по проведению сертификации в Российской Федерации. Утверждены Постановлением Госстандарта России № 3 от 16.02.94. Зарегистрированы в Минюсте России под № 521 от 21.03.94; Соглашение о взаимодействии Государственного ко- митета Российской Федерации по стандартизации, мет- рологии и сертификации и Министерства путей сооб- щения Российской Федерации в области обязательной сертификации от 06.09.96; Правила по сертификации П ССФЖТ 01-96. Правила Системы сертификации на федеральном железнодо- рожном транспорте Российской Федерации. Основные положения. Утверждены указанием МПС России № 166у от 12.11.96. Зарегистрированы Минюстом России под № 1220 от 27.12.96 и Госстандартом России под № РОСС RU.0001.01ЖТ00 от 17.02.97. МПС России разрабатывает и утверждает Номенкла- туру по согласованию с Госстандартом России и пред- ставляет ее в Госстандарт России для включения в об- щий перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации в Российской Федерации. Этот перечень определяет Госстандарт России. Обязательная сертификация серийно выпускаемого подвижного состава и иных железнодорожных техничес- ких средств, техническое задание на разработку которых было утверждено до вступления в действие Правил Си- стемы сертификации на федеральном железнодорож- ном транспорте, проводится в порядке и объеме, уста- навливаемыми МПС России. На железнодорожные технические средства, к которым действующие требования сертификации не могут быть в полной мере применены вследствие особенностей кон- струкции и состава, составляются дополнительные тре- бования (сертификационный базис), утверждаемые МПС. М©®©(1 ЗАРУБЕЖНАЯ ТЕХНИКА . Железнодорожный транспорт яв- ляется крупной и капиталоемкой от- раслью экономики, но мировой спрос на продукцию (машины, обо- рудование, конструктивные элемен- ты), используемую в путевом хозяй- стве, не столь велик, как кажется, и оценивается примерно в 10 млрд, дол. США в год. Используемые тех- нологии все больше унифицируются, поэтому компании — поставщики железнодорожной техники стремят- ся к глобальной консолидации сво- ей деятельности. Выставки Союза немецких инже- неров-железнодорожников (VDEI) в Германии в 1996 г. и Ассоциации поставщиков путевой техники в Канзас-сити в 1997 г. служат дока- зательством целесообразности как для поставщиков, так и для желез- нодорожных компаний знакомства с достижениями в этой области. На выставке VDEI, возможно од- ной из самых представительных, было показано много экспонатов, представляющих значительный ин- терес. На стесненных участках пути (между станционными платформами, на мостах и т.п.) может найти при- менение разработанная компанией EBB Eisenbahnbau, Германия, баллас- тоочистительная машина вакуумно- го типа на рельсовом ходу. Эта ма- шина в зависимости от исполнения может выполнять самые разные операции — от сбора мусора на по- верхности балластной призмы до вырезки самого балластного мате- риала, его очистки и повторной ук- ладки в путь. Аналогичная машина немецкой фирмы Zweiweg Schneider предназначена для очистки от мусо- ра полотна автомобильных и желез- ных дорог. Ее производитель в за- висимости от степени загрязнения составляет от 300 до 760 м/ч. Австрийская фирма Plasser & Theurer представила усовершен- ствованный вариант балластоочис- тительной машины РМ 150 FS, обес- печивающий как очистку балласта, так и оздоровление основной пло- щадки земляного полотна цемент- ным слоем. Одним из перспективных направ- лений контроля состояния рельсов является неразрушающий метод. В дефектоскопе венгерской фирмы Metal Electro для этого используется электронное устройство Railscan, ос- нованное на принципе шумового эффекта Баркхаузена. Оно измеряет механические напряжения в рельсе и определяет его нейтральную тем- пературу. Длительность одного цик- ла измерений составляет 20 с. Представляет интерес новая раз- работка британской фирмы R. Вапсе — тележка с автономным пи- танием от аккумуляторной батареи для ультразвуковой дефектоскопии рельсов на малодеятельных линиях, перемещающаяся с рабочей скоро- стью 16 км/ч. Для дефектоскопии рельсов на линиях с более интен- сивным движением или в метро предназначен ультразвуковой ва- гон-дефектоскоп US1-5 швейцарс- кой фирмы Speno International. Для магистральных линий эта же фирма выпускает скоростной вагон-дефек- тоскоп—путеизмеритель US6-1, кото- рый может выполнять до 11 замеров и проб на одном рельсе, обеспечи- вая достоверные результаты при движении со скоростью до 60 км/ч. Немецкая фирма STN Atlas/ benntec Videokontrolltechnik создала машину, которая, используя линей- ное видеосканирование, инфракрас- ную термографию и геофизический радар, дает информацию о состоя- нии тоннельной обделки. Современные рельсошлифоваль- ные машины оснащаются двухмо- дульной . измерительной системой для контроля профиля рельса до, во время шлифования и после него. В рельсошлифовальной ма- шине RR 32 М 3 фирмы Speno этот 39
принцип используется для автомати- зации процесса шлифования. Для линий городского рельсового транспорта эта компания выпускает рельсошлифовальную машину на комбинированном ходу. Традиционно путеизмерительные машины контролировали в основ- ном профиль головки (в поперечном сечении) и продольный профиль рельса. Представленные на выстав- ке машины помимо указанных эле- ментов измеряют общую геометрию пути при различных сочетаниях па- раметров. Итальянская фирма МегМес разработала такую машину. Она измеряет колею через каждые 50 см при движении со скоростью до 250 км/ч. Машина SM 775 компа- нии Speno того же назначения име- ет производительность 350 км в смену. Интенсивное использование же- лезобетонных шпал, а затем и пере- водных брусьев на дорогах Европы вывело их на передовые позиции в этом отношении. Созданы мощные комбинированные машины для за- мены элементов верхнего строения пути, применяемые и на стрелочных переводах. Универсальная путеукла- дочная машина Desec может быть доставлена на место работ по же- лезной или автомобильной дороге, способна перемещать груз вдоль и поперек пути и, в зависимости от варианта исполнения, поднимать звенья длиной до 40 м. Компания Plasser & Theurer представила ма- шину WM 500 для снятия старых и укладки новых стрелочных перево- дов, которая может работать с бло- ками массой до 70 т и длиной до 70 м. В машине французской фирмы Fassetta Mechanigue механизм для замены стрелочных переводов ис- пользуется в сочетании с транспор- тными тележками для подвоза но- вых элементов пути. Ощутимый прогресс, достигнутый в области подбивки шпал, проде- монстрировала компания Plasser & Theurer. Представленная ею скорос- тная шпалоподбивочная машина Tamping Express непрерывного дей- ствия имеет заметно большую про- изводительность по сравнению с предшествующими образцами за счет того, что может одновременно подбивать три шпалы вместо двух. При производительности около 2,2 км/ч машина эффективна даже в 15-минутные «окна». Некоторые шпалоподбивочные машины, предназначенные для учас- тков обычного пути, могут быть ис- пользованы в зоне стрелочных пе- реводов и наоборот. Однако новая шпалоподбивочная машина Unimat 09-16/4S компании Plasser & Theurer является, по-видимрму, пер- вой действительно универсальной машиной такого рода. Она не тре- бует устройства рампы для въезда на вновь подбиваемый участок и, бу- дучи оснащена модулем программи- рования операций WPA, может при- водить фактическую эпюру шпал и брусьев к стандартной и автомати- чески настраиваться на нужный ре- жим подбивки на стрелочных пере- водах. Последней тенденцией в области подбивки является возвращение к точечному методу, но теперь уже с использованием данных, полученных при измерении колеи, например, ва- гоном-путеизмерителем и передан- ных на шпалоподбивочную машину с помощью компьютерных носите- лей информации. При этом важно точно знать положение измеряемого участка. Для этой цели фирма Plasser & Theurer создала вагон-пу- теизмеритель ЕМ-SAT, который не только осуществляет весь комплекс измерений на скорости 2,5 км/ч, но и с помощью спутниковой связи может определять свое местонахож- дение с точностью до нескольких сантиметров. Идеальна для путевых бригад, вы- полняющих неотложные работы, многоцелевая машина EMV 93 ком- пании Plasser & Theurer. Она специ- ально предназначена для быстрого устранения местных дефектов пути. Машина перевозит, укладывает шпа- лы, подбивает их и планирует балла- стную призму. Серьезную проблему представля- ет надежность устройств обогрева стрелочных переводов, поскольку при плохой погоде они должны быть быстро приведены в рабочее состо- яние. Фирма Pintsch Abenweichenheizungssysteme (Ни- дерланды) представила компьютер- ный точечный нагреватель. Его дис- танционная система управления от персонального компьютера перио- дически проверяет работоспособ- ность и оперативно контролирует характеристики нагревателя. Ис- пользуя аналогичный подход, компа- ния VAE создала систему монито- ринга стрелочных переводов, позво- ляющую дистанционно проверять их состояние и работу. Традиционно переводные меха- низмы стрелок располагаются меж- ду шпалами, что затрудняет выпол- нение работ. Размещенные вне шпального ящика переводные меха- низмы, устраняющие этот недоста- ток и не требующие снятия пере- водных тяг при путевых операциях, предложены несколькими европейс- кими компаниями, включая Siemens Integra Verkehrstechnik, VAE и BWG Butzbacher Weichenbau. Немецкая нефтехимическая ком- пания Kraiburg Elastik представила панели Strail для переездных насти- лов, с отдельными узкими боковыми дорожками для пешеходов и велоси- педистов, а также без них для пере- ездов на малодеятельных линиях. (По материалам зарубежной периодики) ИЗВЕСТНО ЛИ ВАМ, ЧТО... • В конце прошлого года на встрече в верхах одобрено строительство высоко- скоростной линии нормальной колеи, которая соединит Перпиньян (Франция) и Барселону (Испания) через Пиренеи. Максимальная скорость движения пас- сажирских поездов здесь составит 350 км/ч, а грузовых — 140. Линию плани- руют ввести в эксплуатацию в 2005 г. • Ассоциация американских дорог со- вместно с институтом штата Орегон проводит исследования различных пленочных покрытий, предназначенных для регулирования трения в зоне кон- такта колеса и рельса. Наряду с тради- ционно используемыми периодически наносимыми смазочными материалами в последнее время повысился интерес к постоянным (например, сталенейло- новым) покрытиям. Результаты стендо- вых, лабораторных и ходовых испыта- ний позволили сделать следующие вы- воды: сталенейлоновое покрытие обес- печивает в зоне контакта весьма низ- кий коэффициент трения (порядка 0,1); в условиях чистого качения низкая ве- личина коэффициента трения сохраня- ется до пропуска по рельсу с покрыти- ем нескольких миллионов тонн груза брутто (при проскальзывании, неиз- бежном в условиях эксплуатации, осо- бенно в кривых, коэффициент трения постепенно возрастает); в реальных условиях покрытие пропускает 1—2 млн. т груза брутто (с учетом стоимос- ти нанесения покрытия для обеспече- ния коммерческого интереса к нему срок службы следует повысить по меньшей мере до 10—25 млн. т); ос- новной причиной разрушения покрытия является потеря связанности между ос- новным металлом рельса и слоем ста- ли покрытия, обусловленная неполным удалением оксидов и остаточной пори- стостью, а также недостаточной меха- нической прочностью соединения; на- блюдается склонность к уменьшению толщины покрытия, хотя оно со слоем нержавеющей стали имеет несколько больший срок службы, но причины этих явлений еще не установлены. Исследо- вания пленочных покрытий нового типа с детальным анализом полученных ре- зультатов будут продолжены. • На юге Лондона одна из городских линий облегченного типа проходит в районе жилой застройки, а на отдель- ных участках — вблизи зданий. Поэто- му борьба с вибрациями и шумом в та- ких домах — приоритетная задача экс- плуатирующей линию компании. В число проходивших испытания конст- рукций панелей входили деревянные (отражающая и поглощающая), метал- лическая (поглощающая) и деревян- ная, облицованная шумопоглощающим древесноволокнистым материалом на цементной основе. Уровень шума из- меряли анализатором на разных рас- стояниях и высотах при проходе поез- дов. Все панели шумопоглощающего типа обеспечивали снижение (или об- щее ослабление) уровня шума не ме- нее чем на 4,5 дБ (А) при измерении в зоне затенения, а панели отражатель- ного типа обеспечивали снижение уровня на 1 дБ (А) меньше по сравне- нию с поглощающими, установленны- ми на том же месте. ИЗВЕСТНО ЛИ ВАМ, ЧТО... 40
ЬНЫИ ГЕРБИЦИД ФИРМЫ МОНСАНТО" АЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ВАШИХ ПРОБЛЕМ УСПЕШНО ПРИМЕНЯЕТСЯ ЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ ТРАВЯНИСТОЙ и древесно-кустарниковои РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА ПУТЯХ И СООРУЖЕНИЯХ МПС: I Полное уничтожение нежелательной растительности, причем вторичное отрастание от пней и корней не происходит. I Реализация больших объемов работ в короткие сроки. > Относительно невысокая стоимость ухода. > Экологическая безопасность - препарат не накапливается в почве и грунтовых водах, практически безопасен для животных, птиц и насекомых. ФИРМА "МОНСАНТО" ОБЕСПЕЧИВАЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ И ОБУЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛА ЗАКАЗЧИКОВ. MONSANTO Food • Health • Hope " ЗАО "Монсанто": Москва, 123242, Волков пер., 19 Тел.: (095) 244 91 90, 255 00 01 ®- зарегистрированная торговая марка фирмы "Монсанто".
Цена каталожная 5 руб. для индивидуальных подписчиков Цена каталожная 10 руб. для организаций Индекс 70738 Индекс 70722 Plasser & Theurer Export von Bahnbaumaschinen Gesellschaft m. b. H Поезд для механизированного текущего ремонта пути H-MDZ В него входят: нивелировочно-подбивочно-рихтовочная машина непрерывного действия 09-GSM, высо- копроизводительный планировщик щебня SSP 100 SW и динамический стабилизатор пути DGS 62 N. Применение этих машин позволяет обеспечить оптимальное положение пути, эффективно подбивать шпалы, пополнять щебень в зоне торцов шпал и в местах их подбивки, создавать безупречные откосы и планировать междупутье, очищать шпалы от балласта, стабилизировать и сохранять выправленное поло- жение пути. Дополнительную информацию можно получить, обратившись в: Представительство фирмы «Пляссер и Тойрер» в Москве по телефону: 432-76-83, факс: 430-83-43 Головную контору фирмы «Plasser & Theurer» Johannesgasse 3 А-1010 Wien Osterreich Tel. 1/515 72-0 Telefax 1/513 18 01 Telex 1/32117 plas a ISSN 0033-4715. Путь и путевое хозяйство, 1998, № 7, 1-40