Admin

Конструкция верхнего строения пути для железных дорог промышленных предприятий

НЕПОМНЯЩИХ Е.В., Забайкальский институт железнодорожного транспорта — филиал Иркутского государственного университета путей сообщения (ИрГУПС), старший преподаватель, КИРПИЧНИКОВ К.А., Забайкальский институт железнодорожного транспорта — филиал ИрГУПС, канд. тех. наук, КОВЕНЬКИН Д.А., ИрГУПС, канд. тех. наук, НАСНИКОВ Д.Н., ИрГУПС, канд. тех. наук

Взаимодействие пути и подвижного состава — сложный механический процесс, параметры которого зависят от динамических нагрузок подвижного состава, конструктивных характеристик верхнего строения пути и земляного полотна.
Мощность пути, определяемая типом применяемых элементов верхнего строения, должна соответствовать действующим нормативно-техническим требованиям [1]. Их конструкция обусловливает его надежность и степень сопротивления внешним воздействиям: поездным нагрузкам и температурным деформациям.

Мощность верхнего строения пути промышленных предприятий принимается в зависимости от подкатегории пути, объема перевозимых грузов и осевой нагрузки, согласно правилам, установленным для промышленного транспорта [2].
Для промышленного железнодорожного транспорта, как правило, используется звеньевой путь на деревянных шпалах. Как показывает опыт, при грузонапряженности до 10 млн т-км брутто/км пути в год переход на бесстыковой путь экономически нецелесообразен [3].
Одна из самых распространенных конструкций промежуточных скреплений на звеньевом пути для деревянных шпал — подкладочное костыльное скрепление смешанного типа ДО, достоинствами которого являются малодетальность, небольшой расход металла, простота изготовления и эксплуатации.
Основные элементы скрепления ДО — клинчатая реборцчатая подкладка и костыли, которые подразделяются на основные и обшивочные.
Ширина подкладки к рельсам Р65 и Р75 меньше ширины верхней постели шпалы и составляет 170 мм. Для того чтобы уменьшить вероятность образования трещин в шпалах, костыльные отверстия смещены друг относительно друга так, что на одной прямой, параллельной продольной оси шпалы, находится не более одного костыляли одно отверстие не совпадает с продольной осью шпалы.
В кривых радиусом от 800 до 501 м по наружной нити можно укладывать несимметричные, удлиненные в наружную сторону подкладки, а в кривых радиусом 500 м и менее такие подкладки укладывают под обеими рельсовыми нитями в целях обеспечения большей равномерности передачи давления от рельса на шпалу.
Более равномерная передача давления уменьшает неравномерность износа шпал под подкладками, увеличивает срок их службы и обеспечивает более стабильную подуклонку рельсов. А такое вещество как биоцид позволит повысить долговечность деревянных шпал и увеличить прочность железнодорожного пути.


Во избежание перерезания волокон древесины в углах отверстий подкладок предусмотрены закругления радиусом до 2,5 мм для уменьшения концентрации напряжений и увеличения срока службы пуансонов, применяющихся при изготовлении подкладок.
Для уменьшения интенсивности износа шпал при объеме перевозок более 1 млн т брутто/год между подкладкой и шпалой укладывают прокладки толщиной от 6 до 10 мм, изготовленные из резины, резинокорда, гомбелита (прессованные кордные нити, пропитанные смолой).
Опыт эксплуатации звеньевого пути промышленных предприятий в районах с суровым климатом показал, что в некоторых случаях укладка резиновых прокладок под подкладки имела негативный эффект. Например, в регионах, где среднегодовая температура за многолетний период является отрицательной, а минимальная среднемесячная температура составляет -43 °C, резиновая прокладка теряет упругие свойства, так как большую часть года находится в замерзшем состоянии. В таких условиях она разрушается и подвергается износу интенсивнее, а следовательно, затраты на текущее содержание пути возрастают.
В регионах с частыми перепадами температур, сопровождающимися повышенной влажностью, под резиновой прокладкой скапливается конденсированная влага, что ускоряет процесс гниения шпал.

Строительные и эксплуатирующие организации железнодорожных путей промышленного транспорта часто выступают с инициативой отказаться от укладки резиновых прокладок между металлической подкладкой ОП-366 и шпалой.
В рамках изучения возможности отказа от укладки напшпальных резиновых прокладок рассмотрен опыт эксплуатации соединительных путей №№ 69 и 73 одной из станций Забайкальской дороги (рис. 1), характеристика которых, согласно экспликации станционных путей от 01.01.2023, приведена в таблице.

Проведенные наблюдения, а также записи комиссионных весенних и осенних осмотров пути свидетельствуют о том, что на шпалах практически отсутствует износ в зоне опирания подкладок.
Наличие дефектных шпал на путях связано в большей степени с гниением и их расколами у торцов вследствие длительных сроков эксплуатации.
Степень влияния резиновых прокладок на шпалы можно наблюдать в местах соседнего расположения деревянных и железобетонных шпал (комбинированная решетка), а также шпал с прокладками и без них (рис. 2).



Состояние верхнего строения соединительных путей №№ 69 и 73 оценивается как удовлетворительное. Эксплуатация возможна без дополнительных ограничений. Ремонты, кроме текущего содержания, не требуются.
В целом натурное обследование показало, что отказ от резиновых прокладок под подкладкой ОП-366 при устройстве верхнего строения не влияет на безопасность, бесперебойность и плавность движения поездов с установленными скоростями по отдельным участкам с учетом местных условий. Такой вариант компоновки скрепления ДО в течение длительного периода может привести лишь к более интенсивному износу деревянной шпалы.

Учитывая что текущее содержание пути должно осуществляться при наиболее рациональном сочетании двух основных условий (обеспечение безопасности движения поездов с установленными скоростями и ресурсосбережения), решение об использовании резиновых прокладок или отказе от них может приниматься владельцем инфраструктуры.
Вопрос применения резиновых прокладок остается актуальным, требующим внимания как со стороны науки, так и со стороны эксплуатирующих организаций. Изменение требований к конструкции пути
при отказе от резиновых прокладок позволит снизить
капитальные вложения в новые пути промышленных предприятий и сделает их строительство более рентабельным [4].

Список источников
1. Родченко В.А. Соответствие мощности железнодорожного пути условиям его эксплуатации // Экономика железных дорог. 2021. № 2. С. 60-65. EDN: SMXLYN.
2. СП 37.13330.2012. Промышленный транспорт. Актуализированная редакция СНиП 2.05.07-91*. Ввел. 01.01.2013. Изм. 20.12.2020. М.: Минрегион России, 2012.
3. Сычёв В.П., Новожилов Т.В. Исследование влияния на работу железнодорожного пути демпфирующих подкладок под рельсы и шпалы // Наука и техника транспорта. 2016. № 1. С. 63-68. EDN: VSDJDZ.
4. Создание транспортной инфраструктуры для освоения Зашуланского угольного месторождения в Забайкальском крае / И.В. Благоразумов, К.А. Кирпичников, Е.В. Непомнящих, Р.Н. Зимин // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. 2016. Т. ЕС. 424—432. EDN: WGBTND.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК