[01-2024] Как перезакреплять концевые участки плетей
 

Как перезакреплять концевые участки плетей

НОВАКОВИЧ В.И., Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС), докт. техн, наук, КАРПАЧЕВСКИЙ В.В., РГУПС, канд. техн, наук, МИРОНЕНКО Е.В., РГУПС, канд. техн, наук, ЖУРАВЛЁВА Т.П., РГУПС, ассистент, КОРЖАКОВА А.Н., РГУПС, ассистент

Аннотация. В статье изложены предложения по технологии перезакрепления концевых участков рельсовых плетей бесстыкового пути. Отмечена необходимость контроля над сезонным перезакреплением концевых участков для обеспечения прочности стыковых болтов и устойчивости колеи.
Ключевые слова: бесстыковой путь, концевые участки, временные вставки, температура закрепления.

В статье [1] была обоснована необходимость сезонного перезакрепления концевых участков бесстыкового пути, которая базируется на теории и экспериментах, доказывающих [2], что концевые участки имеют длину значительно большую, чем 50—70 м, как утверждается в действующей Инструкции [3]. Если рельсовые плети имеют протяженность не более 800 м или не превышают длину блок-участка, то следует полагать, что бесстыковой путь сплошь по всей своей длине состоит из концевых участков. Учеными-экспериментаторами И. Хошино [4] (Япония) и В.П. Несвитом [5] (СССР) этот факт был подтвержден с помощью длительных натурных измерений продольных перемещений сечений рельсовых плетей разной длины на действующих участках бесстыкового пути. Было установлено, что в холодное время года неизбежно зазоры в стыках на концах плетей раскрываются так широко, что стыковые болты работают на срез, чего для надежного обеспечения безопасности движения допускать нельзя.

С помощью сезонного перезакрепления концевых участков можно предотвратить работу стыковых болтов на срез, предупредив возможность разрыва стыка под действием продольных температурных растягивающих сил. Для этого осенью нужно перезакрепить концевой участок плети на более низкую температуру с заменой рельса, примыкающего к концу, на удлиненный. Но могут возникнуть вопросы: на сколько требуется удлинять рельс, примыкающий к концу плети, на сколько градусов при этом изменится температура закрепления и как производить эту работу?
В [1] предлагается выполнять сезонное перезакре-пление на концевом участке длиной до 200 м на дорогах с годовой амплитудой температурных колебаний до 100 °C и до 400 м при амплитудах более 100 °C. Если перезакреплять участок 200-метровой длины, то достаточно удлинить примыкающий рельс на 40 мм, а если концевой участок 400 м, то удлинить примыкающий рельс следует на 80 мм. Размеры 40 и 80 мм — это стандартные укорочения, предусмотренные для укладки звеньевого пути в кривых по внутренней рельсовой нити. Но в данном случае вовсе не обязательно пользоваться рельсами стандартной длины 12,5 м. Достаточно соблюдать установленное правило, заключающееся в том, что на главном пути нельзя укладывать рельс короче 8 м.

При удлинении примыкающего к плети уравнительного рельса на 40 или 80 мм средняя температура закрепления на концевом участке понизится на 17 °C, при этом каждый 50-метровый фрагмент укоротится в среднем на 10 мм. Не имеет существенного значения, какова фактическая температура закрепления всей рельсовой плети. Необходимо только, чтобы она для плетей всего перегона находилась в установленных пределах, определенных [3]: 30—40 °C для Приволжской, Северо-Кавказской и Юго-Восточной дорог, 25—35 °C — на остальных дорогах.
Перезакрепление концевого участка осенью следует выполнять непосредственно перед отопительным сезоном (в зависимости от климатической зоны). В это время температура плетей, как правило, ниже температуры их закрепления не более чем на 30 °C. Удлиненный рельс укладывают на место прежнего с забегом относительно торца плети и далее раскрепляют плеть, начиная от ее конца, наблюдая за ее сокращением. Возможность поставить накладки в стыке возникает при исчезновении забега. Весьма желательно, чтобы в этот момент зазоры в стыках удлиненного рельса получились нулевыми. После установки накладок и закрепления стыковых болтов продолжают раскрепление оставшейся части концевого участка на длине 200 или 400 м. При этом контролируют укорочение каждого 50-метрового фрагмента концевого участка. Не обязательно укорочение распределять равномерно на всем концевом участке — по 10 мм на каждой 50-метровой его части. Не нужно при этом ставить рельсы на роликовые опоры или скользящие прокладки. За фактическими укорочениями 50-метро-вых участков следует наблюдать по смещениям створов (рисок на подошве рельса) относительно шпал, на которых временно до окончания работ сняты клеммы промежуточных скреплений. Ближе к середине плети в пределах концевого участка укорочение может быть меньше на 5 мм, чем на самом конце. При необходимости продольным перемещениям можно содействовать, используя ударный разгоночный прибор. Во время дальнейших суточных изменений температуры произойдут естественные продольные перемещения сечений рельсов, которые зимой не вызовут работу стыковых болтов на срез.

Особенно важно весной (что в [3] не оговорено), непосредственно перед окончанием отопительного сезона удлиненный рельс заменить на прежний. Эту работу целесообразно произвести до того, как зазоры по концам станут нулевыми, обычно такая возможность имеется в утренние часы. Если зазоры станут нулевыми, то удлиненный рельс может быть зажат продольной сжимающей силой. Тогда придется его портить, вырезая часть газокислородным пламенем. При нулевых зазорах нельзя раскреплять концевой участок по условиям охраны труда во избежание потери устойчивости раскрепленной части рельсовой плети. В результате замены удлиненного рельса на прежний образуется зазор, величина которого не позволит сразу поставить болты в накладки. Тогда нужно применить гидравлическое натяжное устройство или нагреватель. Можно подождать естественного повышения температуры, но в этом случае придется некоторое время ограничивать скорость движения из-за наличия в стыке вкладыша. Вкладыш во избежание его зажатия следует своевременно удалить во время раскрепления всего концевого участка. Всегда необходимо соблюдать правило: раскреплять концевой участок, начиная с конца, а закреплять — от середины к концу.

В [1] оговорено, что сезонное перезакрепление концевых участков можно и нужно требовать на участках бесстыкового пути с рельсовыми плетями длиной не менее перегона. В этом случае на всем перегоне имеется только два концевых участка и, значит, у персонала, обслуживающего путь, всегда найдется практическая возможность своевременно выполнить данную операцию. Если концевых участков на перегоне больше, то возникает опасность несвоевременного выполнения сезонного перезакрепления или даже вообще его невыполнения, от чего возникнет на конце плети место, недостаточно надежно обеспечивающее безопасность движения. На бесстыковом пути с плетями длиной до 800 м или длиной до блок-участка, как упоминалось в [1], путейцы все равно вынуждены на концах плетей при низких температурах укладывать удлиненные рельсы. Но из-за большой трудоемкости этой работы им приходится исполнять ее не повсеместно, а только в наиболее опасных местах, каковых примерно 20 % от общего числа мест, где требовалась бы такая операция. На остальных 80 % стыковые болты продолжат работать на срез. Но это еще «полбеды» — главная опасность при большом количестве концевых участков заключается в вероятности не успеть весной заменить все удлиненные рельсы на прежние, что спровоцирует возникновение ряда мест, угрожающих безопасности движения по условию устойчивости рельсошпальной решетки.
Следует еще учесть высокую вероятность обнаружения дефектоскопными средствами дефекта в плети, что требует устройства рельсовой вставки по правилам временного восстановления бесстыкового пути. В этом случае появляется еще два концевых участка. В [3] вообще никак не регламентируется технология производства этой работы с учетом обеспечения необходимого температурного режима на месте временного восстановления плети. Это было бы оправдано, если после временного восстановления всегда не более чем через два месяца следовало окончательное восстановление плети вваркой новой рельсовой вставки. Но, к сожалению, фактически временные рельсовые вставки на отечественных железных дорогах многие годы остаются в пути вплоть до следующего капитального ремонта, так и не дождавшись окончательного восстановления сваркой. Если временное восстановление плети из-за дефекта произведено неправильно или при текущем содержании не обеспечивались нормальные условия температурной работы бесстыкового пути, то концевые участки, примыкающие к временным рельсовым вставкам, создают еще более серьезные очаги опасности.
Например, временное восстановление было произведено зимой с установлением малых или нулевых стыковых зазоров, что может показаться рациональным с точки зрения исключения работы стыковых болтов на срез, но тогда при последующем повышении температуры весной возникнет опасность нарушения условий устойчивости рельсошпальной решетки. Если же временное восстановление выполнено в летнее время, то зимой возникнет опасность нарушения условий, обеспечивающих прочность стыковых болтов.

Таким образом, в местах временного восстановления рельсовых плетей, если нет технической возмож
ности достаточно быстрого окончательного их восстановления сваркой, также необходимо сезонное пере-закрепление концевых участков с заменой временной вставки на удлиненную осенью и на прежнюю весной. При этом разница длин периодически сменяемых рельсовых вставок по сравнению с примыкающим рельсом к концу плетей длиной до перегона должна быть удвоена, так как при сезонном переза-креплении раскреплять нужно одновременно два концевых участка.
Результаты сезонного перезакрепления концевых участков необходимо фиксировать в Журнале службы и температурного режима рельсовых плетей. Вышестоящим подразделениям дирекций инфраструктуры необходимо контролировать своевременное сезонное перезакрепление, также как и саму температуру закрепления плетей.
Весьма желательно вообще избавиться от концевых участков сваркой плетей со стрелочными переводами, на которых, в свою очередь, сварены все стыки, а изолирующие стыки — только клееболтовые усиленной конструкции. Но до повсеместного осуществления этого перспективного мероприятия необходимо везде выполнять сезонное перезакрепление концевых участков плетей по предложенной здесь технологии для более надежного обеспечения безопасности движения. Такое требование необходимо включить в Инструкцию по бесстыковому пути при предстоящем ее пересмотре.

Список источников

1. Необходимо сезонное перезакрепление концевых участков рельсовых плетей бесстыкового пути. В.И. Новакович, Г.В. Карпачевский, Н.И. Залавский, Е.В. Корниенко, Е.В. Мироненко // Путь и путевое хозяйство. № 10, 2023.
2. Новакович В.И. Бесстыковой путь со сверхдлинными рельсовыми плетями: учебное пособие. М.: УМЦ ЖДТ, 2017. 165 с.
3. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути: утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 14.12.2016 № 2544/р (в ред. от 09.09.2022). Доступ через СПС «КонсультантПлюс».
4. Hoshino J. The expansions of long rail observed in the field I I Permanent Way. 1960. № 7.
5. Несвит В.А. О некоторых результатах эксплуатационных наблюдений за поведением плетей бесстыкового пути // Строительство и эксплуатация железнодорожного пути / Харьковский ИИЖТ. Киев: Буд1вельник, 1975. С. 48—51.
HOW ТО PERFORM A SEASONAL RE-FASTENING OF THE END SECTIONS OF RAIL LOCKS OF A JOINTLESS TRACK?
Novakovich Vasily — D.Sci., Professor, char «Railway and track facilities», Rostov State Transport University (RSTU). Rostov-on-Don, Russia, pph@rgups.ru
Karpachevsky Viacheslav — Ph.D., Associate Professor, char «Railway and track facilities», Rostov State Transport University (RSTU). Rostov-on-Don, Russia, pph@rgups.ru
Mironenko Evgeny — Ph.D., Associale Professor, char «Railway and track facilities», Rostov State Transport University (RSTU). Rostov-on-Don, Russia, zhenia.mironenko@yandex.ru
Juravleva Tatiana — assistant, char «Railway and track facilities», Rostov State Transport University (RSTU). Rostov-on-Don, Russia, pph@rgups.ru
Korgakova Anna — assistant, char «Railway and track facilities», Rostov State Transport University (RSTU). Rostov-on-Don, Russia. pph@rgups.ru
Abstract. This article provides proposals for the technology of refastening the end sections of rail lashes. The need to control the seasonal refastening of the end sections was noted to ensure the strength of the butt bolts and the stability of the track.
Keywords: seamless path, end sections, temporary inserts, fixing temperature.