РАЗДЕЛ 16.
Содержание рельсов.
Содержание рельсов заключается в обеспечении бережного отношения к ним в течение всего срока службы, т. е. с момента укладки рельса и до его замены.
Для обеспечения стабильности пути нужно контролировать сжимающие и растягивающие напряжения в рельсах. Движение транспортных единиц может вызвать в отдельных местах очень высокий уровень повреждений рельсов. Это могут быть отдельные кривые, тормозные участки или участки, где часто возникают экстремальные растягивающие усилия. Для продления срока службы рельсов на таких участках используется ряд эксплуатационных приемов. Рельсы, в которых развиваются внутренние дефекты или внешние повреждения, подлежат исправлению или замене.
Продольные напряжения в рельсах.
Продольные напряжения сжатия или растяжения в рельсах (в отличие от изгибных напряжений, возникающих под поездной нагрузкой) — следствие двух основных причин. Одна из них — температурные изменения. Под влиянием изменения температуры рельс стремится увеличить или уменьшить свою длину, но погонные сопротивления препятствуют этому. В связи с этим возникают так называемые температурные напряжения. Другая причина, из-за которой могут возникать продольные напряжения,— угон рельсов. Движение поездов, уклоны и кривые среди прочих условий служат причиной продольных перемещений рельсов в том или другом направлении в зависимости от величины усилий, создаваемых различными факторами. Когда такие местные тенденции приходят в противоречие друг с другом и степень сопротивляемости угону рельса не одинакова по длине пути, результатом является угон рельсов в отдельных местах.
Обычно значительные продольные напряжения, неблагоприятно воздействующие на конструкцию пути, складываются из температурных напряжений и напряжений, возникающих из-за перемещений рельсов в связи с их угоном. Следствием являются «разрывы» рельсов в холодную погоду, хотя в предыдущие зимы рельсы могли подвергаться воздействию более низких температур. С другой стороны, путь может изгибаться (потерять устойчивость) при жаркой погоде, хотя ранее он мог сопротивляться воздействию более высоких температур.
Продольные напряжения в звеньевом пути.
Цель укладки звеньевого пути — обеспечить достаточный зазор между смежными рельсами, чтобы позволить им свободно изменять свою длину. Размер зазора в болтовом отверстии обычно достаточный для размещения ожидаемого изменения длины рельса. Противоугоны устанавливают на расстоянии, которое считается достаточным для предотвращения угона. Если эта система не работает так, как предполагалось, появляются признаки, которые легко различаются опытными работниками. Неотрегулированные рельсовые зазоры, «слепые» стыки, сдвинутые противоугоны, перемещенные шпалы, перемещение рельса вместе со шпалами и другие нарушения — признаки, заблаговременно предупреждающие об угрозе. Исправить такие неисправности в звеньевом пути относительно просто.
Продольные напряжения в бесстыковом пути.
Проблема продольных напряжений в бесстыковом пути — более сложная, чем в звеньевом, так как выявить избыточные напряжения в бесстыковом пути труднее. Устранение неисправностей при наличии напряженных рельсов обычно требует выполнения более значительных ремонтных операций. Это указывает на большое значение выполнения предупредительных мероприятий.
Предупреждение появления избыточных продольных напряжений достигается укладкой бесстыкового пути. Контроль за температурой рельса во время закрепления, измерение удлинения и укорочения рельса и особенно контроль за надлежащим закреплением плетей и размерами балластной призмы — обычные мероприятия, выполняемые для предупреждения возникновения избыточных напряжений.
Предупреждение появления неисправностей на выправленном или вновь закрепленном пути направлено на обеспечение нормальной работоспособности балласта. Тем не менее приходит время, когда нужно вновь исправить бесстыковой путь для того, чтобы отрегулировать продольные напряжения. Причинами этого могут быть: исправление известной неточности температурной регулировки, которое нельзя выполнить при закрепленном рельсе; необходимость температурной регулировки при появлении симптомов потери устойчивости или разрыва рельса; выход из строя конструкции пути к моменту выполнения ремонтных работ.
Исправление пути в зависимости от его состояния может включать в себя ряд отдельных изменений длины рельса или замену небольшого числа уравнительных рельсов. При этом важно знать температуру рельса во время производства работ по исправлению, рекомендуемую температуру, при которой должна производиться регулировка, а также формулу или таблицу, рекомендуемую железной дорогой для вычисления величин регулировок.
Процесс температурной регулировки состоит в разборке одного или более рельсовых стыков или обрезке рельсов в одном или более местах. Могут потребоваться рубки рельсов. Часто приходится обновлять или удалять рельсовые прикрепители на значительном протяжении. Может возникнуть необходимость в нагреве или охлаждении рельсов. Целесообразным может быть использование рельсового вибратора для уменьшения остаточных напряжений, вызываемых трением.
Чтобы получить рельсы нужной длины, их обрезают. При выполнении работ может потребоваться механический рельсовый растягиватель. После окончания работ рельсы соединяют обычными или склеенными стыками или сваривают. Почти для всех описанных выше операций нужно специальное оборудование. Большое число используемого оборудования разработано сравнительно недавно в связи со специальными требованиями по содержанию бесстыкового пути. Требования к эксплуатационным организациям заключаются не только в обеспечении оборудованием для выполнения таких функций, но и в организации и повышении квалификации рабочей силы для эффективного выполнения широкого ряда специализированных операций по регулировке рельсов.