[01-2025] К вопросу о дышащих концах бесстыковых плетей и их сезонном перезакреплении
 

К вопросу о дышащих концах бесстыковых плетей и их сезонном перезакреплении

МАЛЯВИН Д.А., АО «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»), начальник отдела, КЛЕМЕНТЬЕВ К.В., АО «ВНИИЖТ», научный консультант, канд. техн, наук

Одной из серьезнейших проблем эксплуатации бесстыкового пути является содержание уравнительных стыков и дышащих (активных) концов бесстыковых плетей. Существует мнение [1] о несоответствии расчетных длин дышащих участков их фактическим длинам, а также о необходимости их сезонного перезакрепления.
Мнение о несоответствии расчетных длин дышащих участков их фактическим размерам обосновывается расхождением значений реальных погонных со
противлений балласта и расчетных [1], при этом указывается, что в Инструкции 2544/р [2] якобы приняты сопротивления, которые кратно превышают реальные, составляющие 24 кН/м [1], а длина дышащего конца плети превышает 200 м [1]. Но так ли это?
В [2] указано, что погонное сопротивление продольному сдвигу пути по одной рельсовой нити принимается для стабилизированного балласта равным 12 кН/м и для нестабилизированного — 7 кН/м.


Следует отметить, что проведенные в различные годы опыты по определению погонного сопротивления сдвигу шпал по балласту показали существенный разброс значений. Указывались следующие величины сопротивления вдоль оси пути, кН/м: 13—14 [3]; 14,7—18,4 [5]; 9,2 [6]; 10,0 [7]. Данные значения приводятся как средние, поэтому применение их в расчетах бесстыкового пути может привести к погрешностям, в результате которых достаточная надежность работы пути не будет обеспечена. Если взять за основу наиболее массовые опыты и найденное благодаря им среднее значение [8], то минимальными и максимальными величинами сопротивления железобетонных шпал в балласте вдоль оси пути г будут являться границы доверительного интервала — 3,3 и 16,7 кН/м. В целом же, учитывая нормальный закон распределения, основные значения погонных сопротивлений соответствуют указанным в [2] (см. рисунок).
Учитывая распределение погонного сопротивления при расчете длины дышащего участка, вполне правомерно применять указанную в [2] величину 12 кН/м. При этом даже при минимальном значении погонного сопротивления, приведенном в [2] и равном 6,5 кН/м, длина дышащего участка в летний период при несмерзшемся балласте не превысит 50 м при нормальной затяжке обычных стыковых болтов и 85 м при их ослабленной затяжке. Длина же дышащих участков плетей в зимний период при смерзшемся балласте будет еще на треть меньше. В результате ни о каких 200 м, указанных в [1], речи не идет.
Также авторами статьи [1] отмечено, что стыковые зазоры увеличиваются от нулевых до максимально допустимых при изменении температуры рельсов на 40 °C. В [4] приведено исследование по изменению зазоров в уравнительных пролетах и указаны все необходимые для расчета формулы.


Проведя расчеты по этим экспериментально полученным формулам, мы увидим, что зазоры действительно могут увеличиваться от нулевых до максимально допустимых при изменении температуры рельсов на 40 °C. Но происходить это будет только при ослабленной затяжке стыковых болтов, малом погонном летнем сопротивлении сдвигу пути и невысоком зимнем сопротивлении, т. е. при Rc = 100 кН, р = 7 кН/м, г = 10 кН/м. Но уже при значениях Rc = 400 кН, р = 12 кН/м, г = 25 кН/м зазоры увеличатся от нулевых до максимально допустимых при изменении температуры рельсов на 67 °C.
Стоит также отметить, что на сети дорог уложено более 90 тыс. км бесстыкового пути со средней длиной плети 1200 м (без учета мест временного восстановления), что дает нам не менее 75 тыс. плетей. Если принять минимальную длину перезакрепляемого участка равной 200 м на каждом дышащем конце плети, то ежегодно придется перезакреп-лять нс мснсс 30 тыс. км бесстыкового пути (по 15 тыс. км весной и осенью). Необходимые ресурсы для таких объемов работ на сегодняшний день отсутствуют. Более рациональным решением будет усиление стыкового сопротивления с помощью высокопрочных болтов и погонного сопротивления на дышащих концах плетей и участках, прилегающих к ним, используя шпалы с повышенным сопротивлением сдвигу и подшпальные прокладки.

[топ]Выводы

1. Оснований утверждать, что необходимо массовое сезонное перезакрепление дышащих участков бесстыковых плетей на длине от 200 до 400 м, недостаточно.
2. В местах ослабления стыкового и погонного сопротивлений необходимо локально восстановить данные параметры до нормативных величин. Такие меры будут иметь высокую экономическую эффективность в отличие от массового перезакрепления дышащих участков бесстыковых плетей на длине от 200 до 400 м, на которое просто нет необходимых ресурсов.

3. В случае необходимости целесообразно увеличить стыковое сопротивление, применяя высокопрочные стыковые болты, а также погонное сопротивление на дышащих концах плетей и участках, прилегающих к ним, используя шпалы с повышенным сопротивлением сдвигу и подшпальные прокладки.

[топ]Список источников

1. Необходимо сезонное перезакрепление концевых участков рельсовых плетей / В.И. Новакович, Г.В. Карпа-чевский, Н.И. Заславский, Е.В. Корниенко, Е.В. Мироненко // Путь и путевое хозяйство. 2023. № 10. С. 15—17.
2. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути: утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 14.12.2016 № 2544/р. Доступ через СПС Консуль-тантПлюс.
3. Маркарьян М.А., Зверев Н.Б. Сопротивление бесстыкового пути перемещениям // Бесстыковой путь: сборник статей. М.: Трансжелдориздат, 1962. С. 19—45.
4. Боченков М.С. Исследование температурной работы концевых участков рельсовых плетей бесстыкового пути // Бесстыковой путь: сборник статей. М.: Трансжелдориздат, 1962. С. 61-96. (Труды «ВНИИЖТ»; Вып. 244).
5. Технический справочник железнодорожника. Том 5. Путь и путевое хозяйство / Ф.Д. Барыкин, Е.М. Бромберг, М.Ф. Вериго и др. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство, 1951. 597 с.
6. Взаимодействие пути и подвижного состава: учебное пособие / Е.М. Бромберг, М.Ф. Вериго, В.Н. Данилов, М.А. Фришман. М.: Трансжелдориздат, 1956. 280 с.
7. Новакович В.И. Продольные силы при вывеске рельсошпальной решетки бесстыкового пути // Вестник ВНИИЖТ. 1967. № 6. С. 49-52.
8. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь: учебник. М.: Транспорт, 1987. 479 с.