Глава XII
ТЕКУЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ПУТИ
49. ЗАДАЧИ И ОСОБЕННОСТИ ТЕКУЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ ПУТИ
Все элементы рельсового пути по прочности, устойчивости и техническому состоянию должны соответствовать требованиям безопасного и плавного движения поездов с установленными скоростями. Однако ремонты пути, обеспечивающие безопасность движения, выполняются с большими перерывами во времени. В эти промежутки между ремонтами осуществляется только текущее содержание пути.
Главная задача текущего содержания — обеспечить в любое время года исправное состояние пути и его элементов в пределах установленных норм и допусков, не допустить развития возникающих при эксплуатации неисправностей, ограничить размеры упругих и темпы накопления остаточных деформаций.
В основе текущего содержания не только своевременное устранение уже возникших неисправностей, но прежде всего определение и устранение причин, которые вызвали эти неисправности. А это возможно только при систематическом контроле состояния пути, изучении его местных особенностей. Поэтому текущее содержание пути включает в себя постоянный надзор за его состоянием; выполнение профилактических комплексов, в ходе которых устраняются неисправности и причины их появления; неотложные работы по аварийному устранению дефектов, угрожающих безопасности движения. Важной задачей текущего содержания пути является также продление сроков службы каждого элемента верхнего строения пути.
Текущее содержание осуществляется непрерывно в течение всего года и на всем протяжении пути, причем, как правило, без перерывов в движении поездов.
Затраты на текущее содержание пути весьма значительны. Так, на внутризаводских путях они достигают 60% и более от всех затрат на эксплуатацию пути, включая ремонты. Велики эти затраты и при содержании путей трамвая.
Даже на вполне исправном пути нагрузки от движущегося подвижного состава вызывают незначительные отклонения элементов пути от проектного положения. Со временем эти отклонения увеличиваются, а затем и начинают накапливаться. Так. вначале незаметное отжатие костылей может привести к уширению пути, упругая осадка шпалы под колесом — к потайному толчку и т. п. Эти процессы могут усиливаться под влиянием природных факторов. Например, вода, проникшая под шпалу, там, где уже образовался потайной толчок, приведет к появлению выплеска, разжижению балласта, просадке или перекосу пути. Особенно заметно влияние на развитие неисправностей некачественного выполнения путевых работ при строительстве, ремонте и содержании пути. Так, если, исправляя названную выше одностороннюю просадку, не заменить загрязнившийся в результате выплеска балласт или подбить при выправке только просевшую половину шпалы, а не всю шпалу по длине, просадка обязательно проявится вновь, только на другой стороне пути. Высокое качество выполнения всех работ и операций должно быть законом.
Важно также вовремя в самом начале развития обнаружить неисправность. Опытные путейцы по характерному стуку движущегося колеса, по дребезжанию подкладки или болтов сборного стыка, по нарушению целостности асфальтового покрытия или перемещениям балласта у боковых граней шпалы безошибочно определяют место, характер и причину появившегося дефекта. Еще раз следует подчеркнуть, что неисправность одного элемента пути обычно приводит к появлению неисправностей других элементов и всей конструкции в целом.
Не случайно подчеркивается особая важность плавности движения подвижного состава, которую должно обеспечивать состояние пути. Ведь любая неровность в плане, в продольном или поперечном профиле ухудшает условия взаимодействия колеса и рельса, неприятно ощущается пассажирами, увеличивает нагрузку на путь и тем самым ускоряет развитие дефектов, в том числе и той неровности, которая послужила причиной всего процесса. Поэтому работы по выправке направления пути во всех трех измерениях систематически должны проводиться в рамках текущего содержания. В плане путь выправляется рихтовкой (если сбито направление обеих нитей) или перешивкой (если сбита одна нить, т. е. нарушена ширина колеи). После каждой работы, связанной с подъемкой или другим изменением положения рельсов, путь должен рихтоваться.
Для предупреждения неисправностей по ширине колеи или положению пути в плане следует своевременно выполнять регулировку стыковых зазоров, подкреплять все скрепления (стыковые и клеммные болты, костыли, шурупы, путевые тяги), соблюдать технологические требования, предъявляемые к перешивке.
Отклонения от продольного и поперечного профиля проявляются в форме общих просадок и перекосов или местных отступлений нитей по уровню. Плавность профиля поддерживается плотной подбивкой шпал и брусьев с подъемкой на балласт, если в этом есть необходимость. Для предупреждения неисправностей необходимо обеспечить надежный поверхностный водоотвод, не допускать загрязнения балласта и прорастания его травой и кустарниковой порослью, следить за исправностью стыков, своевременно устранять волнообразный износ рельсов и появляющиеся неплотности опирания шпал на балласт, а рельсов — на шпалы через скрепления.
Свои особенности имеет и содержание отдельных элементов пути.
Для качественного содержания рельсов большое значение имеют описанные выше работы по предупреждению отклонений пути от проектного положения. Просадки, перекосы, неправильное опирание на подкладки, угон — все это значительно усложняет работу рельса.
Рельсы следует беречь еще до того, как они будут уложены в путь. Нельзя допускать больших изгибов рельсов, особенно в вертикальной плоскости, а также ударов рельсов при погрузке, выгрузке и транспортировке. В процессе содержания важно обеспечить рельсу равнопрочное основание, своевременно устранять отклонения по ширине колеи и по уровню, ремонтировать сами рельсы (наплавкой, шлифовкой), дефектные рельсы заменять. В кривых, особенно малых радиусов, необходимо смазывать рельсы, следить за шириной желоба между рельсом и контррельсом.
Нормальная работа скреплений зависит от общего состояния пути, качества подбивки, направления в плане, плотности всех сопряжений. Появление зазоров там, где их не должно быть, между рельсом и накладкой, между подкладкой и шпалой, между рельсом и подкладкой, всегда ведет к быстрому развитию неисправностей. Нельзя стыковать рельсы с разной степенью износа. Так называемая «ступенька» в стыке резко повышает напряжения и в рельсах, и в скреплениях. Скрепления требуют постоянного ухода: своевременного подкрепления и смазки болтов и тяг, добивки костылей, одиночной замены негодных скреплений, обязательной очистки от пыли, грязи, песка.
На электрифицированных участках внутризаводских путей и на путях трамвая необходимо следить за состоянием электрических соединений, вовремя заменять их и не допускать нарушения контакта.
Нормальная работа деревянных шпал и брусьев обеспечивается плотностью сопряжения всех элементов путевой конструкции, своевременным и качественным водоотводом, равномерностью размещения шпал и подбором их по размерам при укладке. Для предупреждения загнивания в подрельсовой зоне нужно своевременно зачищать заусенцы, до забивки костылей и завинчивания шурупов рассверливать отверстия и обязательно антисептировать все зачищенные места и отверстия. При перешивке пути в костыльные отверстия вставляют также пропитанные деревянные пластинки-закрепители (110х15х5мм). При транспортировке и всех видах путевых работ шпалы и брусья нужно беречь от ударов, вызывающих механические повреждения. Негодные шпалы необходимо своевременно заменять.
Для нормальной работы железобетонных шпал нужно обеспечить постоянную равнопрочность основания. Неравнопрочные и неравноупругие основания могут быть причиной развития трещин, отколов, изломов шпалы. Железобетонные шпалы со сквозным изломом или с разрушением бетона в зоне прикрепления рельсов должны быть заменены.
Текущее содержание пути на железобетонных шпалах отличается значительно меньшим объемом смены шпал и несколько большим (по сравнению с содержанием пути на деревянных шпалах) объемом работ по выправке. Небольшие просадки следует исправлять, применяя регулировочные прокладки. Если просадка на трамвайном пути превышает 15 мм, а на внутризаводском 14 мм, следует производить выправку и подбивку пути балластом.
Содержание балластного слоя сводится к сохранению его несущих, упругих и дренирующих свойств, а также его размеров и очертаний. С этой целью необходимо предупредить или замедлить загрязнение и засорение балласта. Периодически следует убирать с поверхности балласта засорители — грязь и песок после схода талых вод, срезать загрязненную балластную корку, пополнять балластный слой только чистым материалом, выполнять периодическую подбивку пути. Нельзя допускать застоя воды в балластном слое и на его поверхности. При необходимости следует вскрыть балластный слой и выпустить воду из- под шпал, осушить, а затем заменить загрязненный песок или щебень. Большой вред наносит балласту растительность. Она не только засоряет его корнями, но и способствует проникновению воды.
Попадание воды является основной причиной деформации земляного полотна, поэтому главное в его содержании не допустить попадания воды на основную площадку или обеспечить ее быстрый отвод. С этой целью необходимо постоянно следить за нормальным состоянием и работой всей водоотводной системы, регулярно очищать водостоки, смотровые и приемные колодцы, дренажи, периодически удалять грязь или ил из поглощающих колодцев, при необходимости промывать трубы, удалять из них ледяные пробки.
Для предупреждения расстройств дорожных покрытий необходимо выполнять весь комплекс работ, обеспечивающий стабильную устойчивость пути и прежде всего основания.
Особо рассматривается стрелочный перевод. Наличие в нем движущихся частей требует особой тщательности содержания. Текущее содержание должно обеспечить плотное прилегание остряков (перьев) к рамным рельсам; плотное опирание всех деталей перевода на соответствующие основания; установленные геометрические размеры, правильное направление и положение по уровню; четкую регулировку стрелочного механизма, замыкателя, приводов и т. п., а также регулярную очистку и смазку деталей.
Определенные особенности имеет содержание пути на участках, которые отличаются спецификой конструкции или условиями эксплуатации.
Дополнительные силовые воздействия на путь в кривых во многом определяются состоянием кривых в плане: постоянством кривизны круговой кривой и плавностью изменения переходной. Эти показатели характеризуются величиной стрелы изгиба кривой, измеряемой от хорды длиной 20м (иногда 10м). При текущем содержании разность стрел изгиба круговых кривых в точках, отстоящих друг от друга на 10 м, при хорде 20 м не должна превышать на внутризаводских путях 8 мм при R>650 м, 10 мм — при R=650-401 м и 12 мм — при R<400 м, а на путях трамвая— 15 мм. Отклонения от равномерного нарастания стрел на переходных кривых должны быть не более 6 мм на внутризаводских и 10 мм на трамвайных путях. Стрела изгиба
где а — длина хорды, м; R — радиус, м.
В процессе содержания стрелы должны периодически замеряться, полученные данные сравниваться с паспортными и при отклонениях выше допускаемых должна выполняться расчетная рихтовка.
На бесстыковом пути необходимо учитывать разницу между фактической температурой рельса и температурой в период закрепления плети. Эта разница в определенных пределах ограничивает возможность производства путевых работ Так, например, рихтовка и выправка пути могут выполняться на прямых участках, если указанная разница нс более 10 °C на железнодорожных путях и 20 °C на трамвайных. Если превышение температуры закрепления больше, необходима разрядка температурных напряжений, т. е. до производства работ плеть следует перезакрепить.
На пучинных участках профиль пути исправляется укладкой между подкладкой и шпалой деревянных (реже металлических) пучинных карточек различной толщины (от 1 до 25 мм), деревянных башмаков (от 25 до 50 мм), полусквозных (коротких) и сквозных нашпальников (от 50 до 110 мм). Могут применяться и сочетания этих временных прокладок. Прикрепляются они к шпале с помощью специально удлиненных пучинных костылей (205, 230, 255 и 280 мм). Крутизна отводов при исправлении профиля пути на пучинах должна быть не более 0,003 (3 мм на 1м пути). В пределах стрелки и крестовины отводы не делаются, на соединительных путях между стрелкой и крестовиной они ограничиваются 0,001.
К содержанию пути в пределах искусственных сооружений предъявляются повышенные требования. Здесь особенно важна плавность хода подвижного состава. Не должно быть просадок на подходах к мостам, где резко меняются упругие свойства основания. Необходимо тщательно содержать сборные стыки и уравнительные приборы: своевременно их подкреплять, смазывать по трущимся поверхностям. Уравнительные приборы надо заменять при неравномерном вертикальном износе, поперечном изломе, выкрашивании остряков по длине более 200 мм. Сами искусственные сооружения (малые мосты, трубы, эстакады и др.), если они находятся на балансе управления трамвая или железнодорожного цеха завода, также содержатся и ремонтируются специализированными бригадами службы пути.
На внутризаводских путях технологического назначения имеют место иные темпы накопления неисправностей, определяемые высокими нагрузками от колесной пары на рельсы, дополнительными источниками загрязнения балласта, меньшими скоростями движения и другими эксплуатационными особенностями. Соответственно этому устанавливаются объемы работ, выполняемых в процессе текущего содержания. При содержании технологических путей должны выполняться также специфические работы: замена выгоревших шпал на путях перевозки жидкого металла и горячих шлаков, восстановление защитных покрытий на путях транспортировки стали в изложницах и слитках, смазка и подкрепление болтовых креплений пути на металлических эстакадах, перегонка шпал и другие операции на передвижных и отвальных путях.
Особое внимание должно уделяться содержанию трамвайных путей на участках с тяжелыми условиями движения, перечень которых утверждается для каждого города краевым (областным) управлением жилищно-коммунального хозяйства.
Работы по текущему содержанию узкоколейных путей отличаются лишь количественными характеристиками, а также некоторыми нормами и допусками.
Важной задачей текущего содержания пути является продление срока службы отдельных элементов. Повышение сроков службы рельсов может быть достигнуто прежде всего за счет содержания рельсовой колеи в пределах установленных норм и допусков и своевременного устранения всех отступлений (уширения и сужения колеи, просадок, перекосов и др.), а также бережного складирования и транспортировки рельсов.
Срок службы рельсов в кривых может быть существенно увеличен за счет смазки рабочей грани наружных рельсов графитовой смазкой. Большое значение имеет также шлифовка поверхностей катания рельсов для ликвидации волнообразного износа. Шлифовка рельсов назначается на путях трамвая, если глубина волны износа превышает 0,05 мм. На железнодорожных путях шлифовка должна выполняться с определенной периодичностью (после пропуска 40—150 млн. т брутто в зависимости от кривизны пути и вида шпал). Следует отметить, что шлифовка не только ликвидирует волнообразный износ и другие неровности. При этом также снимается поверхностный наклепанный слой металла с микротрещинами, повышенной твердостью и остаточными напряжениями сжатия.
На срок службы скреплений влияет соблюдение правил производства работ, запрещающих загонять болты в отверстия накладок ударами молотка, изгибать костыли при забивке, применять удлиненные гаечные ключи. Очень важна регулярная смазка.
Высокие сроки службы железобетонных шпал достигаются соблюдением осторожности при транспортных операциях и производстве выправочно-подбивочных работ, правильной планировкой и уплотнением балласта (с сохранением неуплотненного слоя щебня по оси пути), недопущением укладки разных шпал в пределах одного звена, нормальным натяжением клеммных и закладных болтов.
Деревянные шпалы будут служить дольше, если между подкладкой и шпалой укладывать прокладки-амортизаторы, предварительно рассверливать и антисептировать костыльные отверстия, зачищать заусенцы с антисептированием зачищенных мест, применять пластинки-закрепители при перешивке. Необходимо также не допускать повреждения шпал ударами путевого инструмента.
Одним из важнейших методов продления срока службы элементов верхнего строения пути является их ремонт, который в ряде случаев может выполняться в процессе эксплуатации. Без изъятия из пути выполняется ремонт сбитых рельсовых концов, а также крестовин, остряков и других деталей стрелочных переводов наплавкой. Наплавка осуществляется электродуговым способом с применением электродов К-2-55, НР-50 (рельсы) и ОМТ-Н (крестовины). Выполняются наплавочные работы в светлое время суток при температуре воздуха не ниже — 10 °C; при температуре ниже 5 °C рельсы предварительно подогревают. Наплавленные места очищают металлической щеткой и шлифуют «под линейку». На этих работах применяются передвижные сварочные агрегаты, установленные на автомашине, тракторе или специально оборудованном вагоне.
При текущем содержании ремонтируются также лежащие в пути шпалы и брусья. Ремонт деревянных шпал и брусьев в пути состоит из зачистки заусенцев, постановки в разработанные костыльные (шурупные) отверстия втулок, антисептирования отверстий и трещин, обвязки концов шпал и брусьев проволокой или полосовой сталью, укрепления их деревянными винтами или металлическими болтами, забивки торцовых скоб. Ремонт железобетонных шпал — в заделке отколов, продольных и поперечных трещин. Для этой цели можно применять цементно-песчаный раствор, полимерцементные растворы, краску.
Самостоятельное значение имеет очистка путей, также являющаяся задачей текущего содержания. Особо важна регулярная очистка путей трамвая, являющихся элементом городской улицы. Правила технической эксплуатации трамвая требуют, чтобы с пути и всех путевых сооружений своевременно удалялись не только вода или снег, но также грязь, мусор, опавшие листья, остатки смазки, иногда вытекающей из устройств неисправных вагонов.
Элементарная культура текущего содержания требует, чтобы путь был чист. Важна не только внешняя сторона дела, это имеет и техническое значение: грязь и мусор на путях могут скрыть развивающиеся дефекты.
Очистку посадочных площадок и путей на совмещенном полотне выполняют городские коммунальные органы. Управления трамвая отвечают за очистку конечных станций, они же очищают пути, расположенные на обособленном и самостоятельном полотне. Особое значение для нормального движения и работы самого пути имеет очистка рельсовых желобов, крестовин, стрелок, а также смазка рельсов в кривых и деталей стрелочных переводов. Очистка стрелочных узлов выполняется механизированно, с помощью специально выпускаемой передвижной (на автоходу) установки ТК-6, которая обеспечивает промывку узловых устройств водой под давлением или продувку их сжатым воздухом. Очистка желобов может осуществляться как вручную, так и с помощью желобоочистительных тележек или вагонов с устройствами скребкового или гидравлического действия. Во всех этих случаях очистка ведется на выброс, поэтому такие вагоны должны работать в комплексе с подметально-уборочной машиной. Этого недостатка лишены желобоочистительные (уборочные) вагоны, включающие вакуумные устройства.
Для предупреждения пылеобразования, крайне отрицательно влияющего на надежность работы подвижного состава, наряду с обычными поливо-моечными автомашинами применяют вагоны- поливщики.
Эти же вагоны могут быть использованы для химического уничтожения растительности на путях. Пути обрабатываются водным раствором или суспензией симазина (ранней весной или осенью), атразина (даже после появления всходов) или других гербицидов. Химическая обработка, если она выполняется регулярно, при соблюдении правильной дозировки (30—40 кг/га) и скорости движения вагона-поливщика не более 30 км/ч дает хорошие результаты.
Рельсы в кривых участках пути радиусом менее 200 м (кроме кривых, расположенных на уклонах и участках пути непосредственно перед остановочными пунктами) должны, как уже указывалось, регулярно смазываться. Эта мера не только продляет срок службы рельсов, но и уменьшает темпы износа колесных бандажей и расход электроэнергии на движение. Смазке подлежат боковые грани рельсов и контррельсов, а также трущиеся металлические части стрелочных переводов. Поверхность катания рельсов следует оберегать от попадания смазки.
Смазка обычно состоит из смеси графита и мазута с добавлением при необходимости керосина как разбавителя.
Смазывать рельсы и стрелки надо в сухую погоду по хорошо очищенной поверхности. Выполняться смазка может вручную или с помощью специальных приспособлений — лубрикаторов, которые могут устанавливаться на автомашине, вагоне или непосредственно у рельсов.
Наконец, задачей текущего содержания является также выполнение неотложных и внезапных (аварийных) работ по срочному устранению неисправностей, препятствующих движению поездов или угрожающих их безопасности.