Работа плети

Для того чтобы понять, как работает бесстыковой путь, необходимо представить плеть в свободном состоянии. Нагрев плети в свободном состоянии будет вызывать её равномерное удлинение, так как при нагревании тела расширяются. Остывание плети в свободном состоянии будет вызывать её равномерное укорочение, так как при остывании тела сужаются. Это при отсутствии сопротивления; при укладке в путь и охлаждении или нагревании плеть стремится изменить свою длину, но ей мешают скрепления. Изменения длины плети происходят, но намного меньше, чем в свободном состоянии. В бесстыковом пути удлинения и укорочения плетей происходят только на концевых участках, эти концевые участки называют дышащими участками. Плети дышат за счет зазоров в уравнительных пролетах.

Таким образом, в работе бесстыкового пути, а точнее в работе плети бесстыкового пути перемещаются только концевые дышащие участки. Перемещения затухают в направлении от концов плети к середине и далее на большей части плети перемещения отсутствуют. Из-за того, что удлинения и укорочения плети в бесстыковом пути происходят не в полной мере, эти не состоявшиеся удлинения и укорочения выражаются в виде сил. Летом несостоявшееся удлинение плети может проявиться в виде выброса. Зимой несостоявшееся укорочение плети может проявиться в виде разрыва сварного стыка и раскрытия большого зазора.

Температура закрепления — это температура рельсовой плети в градусах Цельсия, при которой в плети отсутствует сила. Другими словами, если при температуре рельса равной температуре закрепления ослабить плеть, то плеть не изменит своей длины. Температура закрепления плети — самая главная информация при содержании бесстыкового пути, потому что температура закрепления влияет на величину сил в плети. Чем больше разница текущей температуры плети и температуры закрепления плети, тем больше растягивающие или сжимающие силы. Для каждой местности существует своя оптимальная температура закрепления плети, в России эти температуры определены для каждой из дорог ОАО

Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым и иметь достаточные размеры для размещения балластной призмы. Для этого на стадии проектирования бесстыкового пути оно должно быть обследовано в соответствии с Инструкцией по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. Не допускаются пучины высотой более 10 мм, просадки пути, сплывы и оползания откосов насыпей и другие деформации земляного полотна. Они должны быть устранены в соответствии с Техническими условиями на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути до укладки бесстыкового пути. На участках бесстыкового пути внеклассных и 1-4-го классов балласт должен быть щебеночный (новый или очищенный — основной вариант). На путях 3-5-го классов допускается асбестовый балласт. Щебень должен быть фракций 25-60 мм, только твердых пород с прочностью И20 и У75 по ГОСТ 7392-85 «Щебень из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути». Асбестовый балласт должен соответствовать Техническим условиям «Смесь песчано-щебёночная из отсевов дробления серпентинитов для балластного слоя железнодорожного пути». На путях 4-5-го классов может применяться щебень прочностью И40 и У50, гравийный или гравийно-песчаный балласт, на путях 5-го класса — балласт всех видов, применяемых на железнодорожных путях. Применение асбестового балласта на участках скоростного движения пассажирских поездов не допускается. Ширина плеча балластной призмы на участках бесстыкового пути должна быть: на путях внеклассных, 1-го и 2-го классов — 45 см, 3-5-го классов — 40 см; крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5. Поверхность балластной призмы должна быть в одном уровне с поверхностью средней части железобетонных шпал.

Все работы по текущему содержанию и ремонту бесстыкового пути производятся при допустимых отступлениях температуры рельсов от температуры их закрепления. Во время работы должен быть организован непрерывный контроль температуры рельсов, осуществляемый с помощью переносных термометров. Постоянный контроль за температурой ведется на специальных температурных стендах дистанций пути в местах, определяемых геофизической станцией дороги, а также на стендах дорожных метеостанций. Суточные и длительные прогнозы температур рельсов должны быть вовремя сообщены руководству дистанций пути и дорожным мастерам для учета при планировании работ и принятия необходимых мер безопасности в период экстремальных температур рельсов. Перед выполнением путевых работ с применением путевых машин следует обеспечить затяжку гаек клеммных и закладных болтов до нормируемой величины. Летом с наступлением температур рельсов, близких к наивысшей для данной местности, а зимой при понижении температур на 60 °C и более по сравнению с температурой закрепления или при температуре воздуха −30 °C и ниже на весь период действия таких температур надзор за бесстыковым путем должен быть усилен. Порядок и сроки дополнительных осмотров и проверок бесстыкового пути устанавливает начальник дистанции пути. В жаркие летние дни требуется особенно тщательно следить за положением пути в плане. Заметные отклонения пути в плане от правильного положения на длине 8-15 м могут служить признаком начала его выброса. При появлении летом при жаркой погоде резких углов в плане следует срочно оградить место неисправности сигналами остановки и немедленно приступить к устранению неисправности, руководствуясь следующими положениями. При отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям 10 мм на длине 10 м и превышении температуры рельсовой плети более чем на 15 °C относительно температуры закрепления угол в плане разрешается устранять только после разрядки температурных напряжений по обеим рельсовым нитям от места неисправности до ближайшего уравнительного пролета с последующим восстановлением температурного режима работы плети при оптимальной температуре. При невозможности быстрого проведения разрядки необходимо вырезать кусок рельса.

Если превышение температуры рельса над температурой закрепления меньше 15 °C, то после устранения угла рихтовкой необходимо выполнить регулировку напряжений на участке, включающем место производства работ и примыкающие к нему участки длиной по 50 м, и произвести уплотнение балластной призмы за торцами шпал, включая плечо балластной призмы. Зимой при низких температурах особое внимание необходимо уделять проверке рельсов, в первую очередь — в местах сварки и на протяженности 1 м в каждую сторону от них и следить за раскрытием стыковых зазоров. При зазорах, близких к конструктивным, и ожидаемом дальнейшем понижении температуры необходимо затянуть гайки клеммных, закладных и стыковых болтов на концах плетей по 50 м, одну пару уравнительных рельсов заменить на удлиненные и произвести регулировку зазоров. При отступлениях от нормативной ширины балластной призмы на протяжении более 10 м должны обеспечиваться меры безопасности движения поездов в зависимости от величин отступлений и ожидаемых температур. При ширине плеча менее 25 см и ожидаемом повышении температур на 15 °C и более относительно температуры закрепления рельсовых плетей, скорость ограничивается до 60 км/ч или менее в зависимости от конкретного состояния балластной призмы и промежуточных скреплений. С момента закрепления плетей при укладке должен быть организован постоянный контроль за усилием затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей. На наличие угона указывают следы клемм на подошве рельсов, смещение подкладок по шпалам, взбугривание или неплотное прилегание балласта к боковым граням шпал и их перекос. Маячная шпала Контроль за угоном плетей осуществляется по смещениям контрольных сечений рельсовой плети относительно «маячных» шпал. Эти сечения отмечают поперечными полосами шириной 10 мм, наносимыми светлой несмываемой краской на верх подошвы и шейки рельсов внутри колеи в створе с боковой гранью подкладки. Дополнительно, точно в створе с подкладкой производится кернение или нанесение тонкой черты (риски) острым металлическим инструментом на подошве рельса Содержание бесстыкового пути должно предусматриваться без сезонной разрядки напряжений. Разрядка напряжений должна рассматриваться как исключительная работа и выполняться в следующих случаях: при перезакреплении плетей на постоянный режим эксплуатации после их закрепления во время укладки при температуре, отличающейся от оптимальной, или, в необходимых случаях, перед сваркой в длинные плети эксплуатируемых плетей; при неотложной необходимости ремонтных работ на пути при температуре выше допускаемой, в том числе при исправлении образовавшегося в пути резкого угла в плане (см. п. 4.1.2); после окончательного восстановления целостности рельсовой плети, если её сваривали за пределами расчётного температурного интервала; и т. д. Для полного снятия напряжений плети после освобождения от закрепления на шпалах и в стыках должны быть поставлены на катучие роликовые опоры или на скользящие пары пластин, устанавливаемые на каждой 15-й шпале.

До укладки бесстыкового пути на мостах мост должен быть обследован. Не разрешается до устранения дефектов укладывать бесстыковой путь на мостах: с опорами, подверженными осадкам, сдвигу и другим деформациям; имеющим пустоты в теле; с опорными частями, закрепление которых не соответствует требованиям СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы»; с железобетонными плитами безбалластного мостового полотна (БМП), имеющими разрушенный прокладной слой; со старогодными деревянными мостовыми брусьями и дефектными металлическими поперечинами, а также на мостах с ездой на балласте, в пределах которых нижняя постель шпалы выше верха борта балластного корыта. Бесстыковой путь укладывается на мостах с ездой на балласте и на мостах с безбалластным мостовым полотном. На железобетонных мостах с ездой на балласте с балочными пролетными строениями длиной до 33,6 м и арочными бесстыковой путь укладывается без ограничения суммарных длин пролётных строений. В качестве скреплений на мостах с ездой на балласте с железобетонными балочными и арочными пролетными строениями применяются подкладочные скрепления с упругими, а при их отсутствии — с жесткими клеммами. На мостах с ездой на балласте и подходах к ним (в пределах челноков) применяются специальные мостовые железобетонные шпалы с отверстиями для крепления контруголков, уложенные по эпюре 2000 шт./км. Контруголки укладывают на мостах, имеющих полную длину более 50 м. На путепроводах контруголки укладывают при полной длине путепровода более 25 м. Контруголки должны иметь сечение 160´160´16 мм. В качестве балласта на мостах и подходах применяется щебень из твердых пород с прочностью И20 и У75. Находящийся в эксплуатации асбестовый балласт при плановом капитальном ремонте пути должен быть заменен на щебеночный. Ширина плеча балластной призмы на мостах должна быть, как правило, не менее 25 см. Ширина плеча может быть уменьшена, если подошва шпалы на мосту расположена ниже верха бортов балластного корыта не менее чем на 10 см. Толщина балластного слоя под шпалой в подрельсовой зоне должна быть, как правило, не менее 25 см. Меньшая толщина балласта допускается по согласованию с ЦП на путях 4-5-го классов, но во всех случаях она должна быть не менее 15 см. На безбалластных мостах с деревянными мостовыми брусьями, металлическими поперечинами и железобетонными плитами БМП бесстыковой путь укладывается: на однопролётных — при длине пролётных строений до 55 м и многопролётных — при суммарной длине пролётных строений до 66 м с соблюдением следующих условий: на мостах с суммарной длиной пролётных строений до 33 м рельсовые плети должны прикрепляться к мостовым брусьям скреплениями КД-65, к металлическим поперечинам и железобетонным плитам БМП — скреплениями КБ-65 с подрезанными лапками, то есть без защемления подошвы рельса; на мостах с суммарной длиной пролётных строений 33 м и более рельсовые плети прикрепляют к мостовым брусьям, металлическим поперечинам, железобетонным плитам БМП у неподвижных опорных частей каждого пролетного строения на участках длиной 0,25l[уточнить] м — клеммными скреплениями с защемлением подошвы, то есть с нормативным затягиванием гаек клеммных болтов, а на остальном протяжении пролётных строений — так же как на мостах с суммарной длиной до 33 м, то есть без защемления подошвы; на мостах с деревянными мостовыми брусьями, в пределах участков закрепления рельсовых плетей, мостовые брусья прикрепляют горизонтальными болтами к уголкам-коротышам, установленным у каждого третьего бруса; на мостах с железобетонными плитами БМП по всей длине пролётных строений следует укладывать подрельсовые резиновые или резинокордовые прокладки. На участках пролётных строений с железобетонными плитами БМП, где плети крепятся без защемления подошвы рельса, на каждой подрельсовой опоре должны укладываться металлические П-образные пластины для снижения коэффициента трения между подошвой рельса и основанием. Концы рельсовых плетей, перекрывающих мосты, должны находиться за их пределами на расстоянии не менее 100 м от шкафной стенки устоя при длине моста 33 м и более и 50 м при длине моста до 33 м. На всех безбалластных мостах с деревянными и металлическими поперечинами должны быть установлены противоугонные уголки и контруголки. На мостах с железобетонными плитами БМП устанавливаются контруголки. На металлических многопролетных мостах при суммарной длине пролётных строений свыше 66 м и на однопролетных длиной свыше 55 м укладывается звеньевой или бесстыковой путь по специальным указаниям ЦП. Бесстыковой путь в тоннелях устраивают так же, как и за пределами тоннеля. Температуры закрепления плетей при этом устанавливают как для открытых участков. В тоннелях длиной более 300 м при расположении плетей полностью внутри тоннеля расчетную амплитуду температур рельсов принимают на 20 °C меньше, чем вне тоннеля. Рельсовые плети в тоннелях длиной более 300 м и на подходах к ним свариваются электроконтактным способом машиной ПРСМ на длину блок-участков, по границам которых устраиваются изолирующие стыки повышенной прочности. В тоннелях бесстыковой путь может быть как с балластным, так и с безбалластным основанием. Балласт в тоннелях, как и на подходах к ним, должен быть щебеночным из камня твердых пород. Толщина балластного слоя под шпалой — не менее 25 см. В тех случаях, когда габариты тоннеля не позволяют иметь указанную толщину балластного слоя, разрешается уменьшать её до 20 см и в виде исключения с разрешения ЦП МПС — до 15 см. При толщине балласта, под шпалами более 20 см бесстыковой путь в тоннелях и на подходах к ним укладывают на железобетонных шпалах; при меньшей толщине балласта под шпалами — на деревянных шпалах со скреплениями КД. До проведения капитальных работ разрешается сохранять костыльные скрепления с прикреплением подкладок пятью костылями и установкой пружинных противоугонов в замок на каждой шпале на длине 100 м от начала укладки деревянных шпал; на остальном протяжении тоннеля — через одну шпалу. Число шпал в тоннелях и на подходах к ним длиной 100 м должно быть 2000 шт./км. При укладке бесстыкового пути с деревянными шпалами и раздельными скреплениями КД подкладки прикрепляются четырьмя шурупами на каждой шпале. При укладке бесстыкового пути в тоннелях с электрической тягой и высокой влажностью необходимо предусматривать меры защиты рельсов и скреплений от коррозии: осушать тоннели; устанавливать вентильные устройства, снижающие утечку тяговых токов при постоянном токе; наносить антикоррозионные покрытия; улучшать изоляцию рельсов и скреплений.