Admin

Изломы рельсов на дорогах Великобритании

Согласно статистическим данным, на дорогах Великобритании ежегодно в среднем происходит 700 изломов рельсов, что составляет 10 % общего числа рельсов, изымаемых по всем видам дефектов и повреждений.

Большинство изломов происходит в зимнее время при отрицательных температурах. В январе их число в 5 раз больше, чем в августе, а повышенное количество изломов, особенно в сварных стыках, в ноябре совпадает с периодом резких колебаний температуры при наступлении первых морозов. По всей видимости, изломы рельсов происходят в результате температурных напряжений. Кроме того, зимой заметнее негативное влияние ползунов на колесах. В большинстве случаев изломы случаются непосредственно под поездами.

По данным статистической отчетности, существуют четыре основных вида изломов рельсов с примерно равным распределением.

Около 25 % общего числа приходится на изломы концов рельсов в звеньевом пути вследствие возникновения и развития трещин в зоне болтовых отверстий. Решающий фактор предотвращения этого — высокое качество содержания пути в стыках: тщательная регулировка стыковых зазоров, обеспечение возможности продольного перемещения рельсов при изменении температуры, необходимая затяжка болтов, подбивка смежных со стыком шпал. Чтобы увеличить эксплуатационную стойкость болтовых отверстий, в них создают остаточные напряжения сжатия, которые защищают зону отверстий от образования усталостных трещин. Наиболее надежные средства обнаружения дефектов в зоне болтовых отверстий — ручные ультразвуковые дефектоскопы.

Интересен тот факт, что на 16 % общей длины линий уложен звеньевой путь с двухголовыми рельсами, и по ним обращаются поезда с такими же осевыми нагрузками, как на линиях с плоскоподошвенными рельсами. Данные многолетних наблюдений показывают, что число дефектов и изломов двухголовых рельсов меньше, чем плоскоподошвенных.

Изломы в сварных стыках бесстыкового пути также составляют около 25 %. На ранних этапах внедрения этой конструкции они были вызваны внесением неметаллических включений при сварке, плохой свариваемостью, пористостью сварного шва, образованием усадочных трещин и т.д. Две трети дефектов в сварных стыках практически нельзя было обнаружить средствами дефектоскопии. Благодаря совершенствованию технологии стыковой сварки с середины 70-х годов удалось существенно сократить число дефектов и изломов в сварных стыках.

Еще 25 % изломов рельсов обусловлено нарушением технологии их изготовления на заводах. На зарождение дефектов, в основном вертикальных, продольных трещин и овальных пятен, помимо газовых и твердых включений влияют динамические нагрузки, температурные и остаточные напряжения. По мере возрастания пропущенного по рельсам тоннажа все большее значение приобретают усталостные дефекты. При осевой нагрузке 25 тс дефекты развиваются в 2 раза быстрее, чем при меньших осевых нагрузках, характерных для смешанных перевозок. Обнаружено также, что при большом числе колес с ползунами и овальностью динамические нагрузки на рельсы в отдельных случаях могут в 5 раз превышать статические. Происшедшие в 1974—1975 гг. изменения в технологии выплавки рельсовой стали привели к значительному снижению числа дефектов. Этому также способствовало улучшение металлургических свойств стали, повышение ее чистоты и ужесточение требований к контролю при изготовлении рельсов.

На четвертую группу — изломы рельсов из-за износа и коррозии, особенно на участках с большим числом тоннелей и пересечений в одном уровне, — также приходится 25 %. Хотя износ и коррозию рельсов можно обнаружить в ходе обычного осмотра, за ними могут скрываться более опасные внутренние дефекты. К последним относятся контактно-усталостные дефекты на поверхности катания и в зоне рабочей выкружки головки рельсов. На темпы их развития влияют скорость и частота движения поездов, наличие или отсутствие смазки на головке рельсов, а также рассогласование профилей поверхностей катания колеса и рельса и несоблюдение допусков по ширине колеи. Наиболее опасно развитие вертикальных поперечных трещин от середины головки к рабочей выкружке.

В отличие от дорог ряда европейских стран в Великобритании до последнего времени не практиковали ни полировочного шлифования рельсов на глубину до 20 мкм, ни профилактического со снятием слоя металла толщиной до 35 мкм за один проход, а предпочитали интенсивное шлифование на глубину до 80 мкм. Здесь еще не накоплено достаточно информации о влиянии шлифования на снижение усталостных дефектов в рельсах, поэтому при выборе режимов шлифования и сопутствующих мер ориентируются на зарубежный опыт. Так, на грузонапряженных линиях Северной Америки для удаления поверхностных трещин в течение определенного периода времени не смазывают наружную рельсовую нить в кривых. Вместе с тем полагают, что шлифование рельсов позволит улучшить условия взаимодействия колеса и рельса, снизить интенсивность развития контактно-усталостных дефектов и тем самым продлить срок службы рельсов.

Из эксплуатационного опыта следует, что темпы развития дефектов в рельсах чувствительны к изменению условий взаимодействия колеса и рельса. Так, из-за роста числа ползунов и овальности колес интенсивнее проявляются как заводские дефекты, так и дефекты в сварных стыках. Для выявления подвижного состава с неудовлетворительными динамическими характеристиками в пути устанавливают специальные детекторы, которые измеряют динамические нагрузки от колес. В случае обнаружения такого подвижного состава вводят ограничение скорости движения поездов, а также устанавливают более жесткие допуски на величину ползунов.

(По материалам зарубежной периодики)


ИЗВЕСТНО ЛИ ВАМ, ЧТО...
• До последнего времени стальные шпалы обычно укладывали на дорогах развивающихся стран, для которых характерны движение с умеренной скоростью, сухой климат, опасность повреждения деревянных шпал термитами и практически отсутствие рельсовых цепей. В 80-х годах Британские железные дороги стали укладывать такие шпалы на второстепенных линиях. Опыт эксплуатации шпал E-clip компании Pandrol показал, что рельсовые цепи работают безотказно, механизированная подбивка давала удовлетворительные результаты.

• В Китае в прошлом году начато строительство двухпутной пассажирской линии Циньхуандаю—Шеньян длиной 422 км, спроектированной из расчета на максимальную скорость движения поездов 160—200 км/ч. С вводом в эксплуатацию, намеченным на 2002 г., она высвободит для грузового движения действующую линию.

• В сентябре прошлого года в Китае завершено строительство стоимостью 1,9 млрд. юаней самого длинного в стране (18,5 км) тоннеля на линии Сиань— Анькан длиной 268 км, ввод которой в эксплуатацию намечен на этот год.

• В августе прошлого года в США завершена укладка третьего пути на пересекающей штат Небраска магистральной линии между станциями Гиббон — Норт-Платт. Реконструкция 174-км линии для повышения пропускной способности до 140 поездов/сут. и скорости их движения до 113 км/ч обошлась в 327 млн. дол.

• Одна из германских фирм выпускает поворотный погрузчик. При ремонте пути он может выполнять следующие операции: поднимать и транспортировать звенья, грузить или выгружать щебень ковшом или грейфером, поднимать или перегружать шпалы при помощи вилочного штабелеукладочного навесного оборудования, очищать траншеи ковшом или грейфером, бурить скважины, демонтировать конструкции с использованием гидравлического молота, освобождать от грунта основания опор с помощью гидравлического грейфера, очищать балласт при помощи вращающегося барабана, работать на площадках складов с различным навесным оборудованием. Рабочая платформа может поворачиваться на угол до 180°. Погрузчик оборудован ограничителями подъема и поворота, исключающими возможность касания контактного провода и нарушения габарита приближения соседнего пути, если по нему не закрыто движение поездов.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin