Почти во всех климатических зонах страны серьезную угрозу бесперебойности движения могут представить заносы пути снегом. В ряде районов Средней Азии, Казахстана и Закавказья пути подвержены опасности песчаных заносов. Необходимо считаться также с возможностью разрушения пути под действием потоков ливневых и талых вод, а также воды, изливающейся при авариях городских или промышленных водопроводных сетей.
Наличие избыточного снега на трамвайных путях при расположении электротягового привода под вагоном приводит к массовому выходу из строя тяговых двигателей, вспомогательных машин и других электроаппаратов из-за попадания в них снега и влаги.
ПТЭ запрещают движение трамваев при наличии на пути мокрого снега или воды слоем более 100 мм над поверхностью катания рельса.
Снеговые отложения не только препятствуют нормальному движению поездов, маневровых подач и трамваев. Они вызывают снижение скорости, увеличивают расход электроэнергии, отвлекают значительные силы и средства.
Снег может попадать на пути при разных условиях, отличающихся прежде всего наличием и скоростью ветра, температурой и влажностью воздуха. При зимнем содержании путей приходится учитывать как снег, выпадающий сверху, так и снег, переносимый со стороны, вдоль или поперек линии. И тот и другой создают серьезные помехи движению, могут повлиять на бесперебойность и безопасность движения.
При снегопадах пути покрываются ровным слоем рыхлого снега, обычно толщиной 1—5 см, хотя иногда может выпадать за один снегопад до 15 см и более Обычный снегопад не создает серьезных препятствий движению, особенно в начале зимы на путях с обособленным или самостоятельным полотном. Однако и этот снег должен своевременно убираться. Нельзя допускать накопления и уплотнения снежного покрова выше плоскости, соединяющей нижние точки реборд вагонных колес.
Значительно больше снега переносится на путь метелями. Известно, что сильная метель может переносить снег до 10 кг/мин на каждый метр двухпутной линии. Причем снег, переносимый метелями и поземками, образует плотные отложения, ветер разламывает снежинки и превращает их в иглистый снежный песок, который под давлением ветра плотно укладывается в сугробы. Такие сугробы даже в обычных для городских условий нулевых местах могут достигать 60 см. Отложению метельного снега способствует поперечный профиль улицы и пути, различные препятствия и неровности. Основная причина выпадания снега из ветрового потока — уменьшение скорости ветра, вызываемое каждым препятствием. Попадая в область затишья, снежинки теряют скорость и падают, образуя сплошной снежный занос или локальные длинные снежные косы, называемые переметами. Даже небольшой слой такого плотного метельного или поземкового снега на головке рельса может стать непреодолимым препятствием для движения.
В зависимости от типа полотна, поперечного профиля и характера застройки пути делятся на три категории снегозаносимости. Испытанный метод снегозащиты — система снегозадерживающих устройств. Эта система основана на снижении скорости снеговетрового потока у искусственного препятствия, при котором наибольшее количество переносимого потоком снега выпадает непосредственно у снегозащитной линии. Такой метод широко применяется на соединительных внутризаводских путях и на вылетных линиях трамвая. На межцеховых заводских путях и большинстве трамвайных линий их применимость ограничена условиями планировки.
Сами элементы застройки (здания, павильоны, заборы), являющиеся местными концентраторами снеговых отложений, при определенном сочетании расстояний, взаимоположения и конкретных метеоусловий могут выполнять снегозащитные функции.
Серьезное внимание приходится уделять уборке с путей уже попавшего туда снега. Этот активный процесс уборки снега традиционно именуется снегоборьбой в отличие от пассивной снегозащиты. Задача снегоборьбы — организовать очистку путей таким образом, чтобы обеспечить бесперебойное движение и не создать при этом дополнительных препятствий (снежных валов, куч и т. п.), концентрирующих снеговые отложения в пределах габарита приближения строений. В условиях застройки, где, как уже говорилось, далеко не везде применимы традиционные способы снегозащиты, решающее значение принадлежит снегоборьбе. Уборка снега может быть ручной и механизированной. Естественно, при этом преобладание механизированного способа. Все механизмы снегоборьбы могут быть квалифицированы по своему назначению (машины для очистки и уборки снега с улиц и площадей, имеющих твердые покрытия, машины для очистки рельсовых путей и спецчастей, машины для погрузки снега, машины для перевозки снега), по характеру действия (машины для механизированного удаления снега, машины и приспособления для теплового уничтожения снега, машины и приспособления для пневматической очистки), по типу рабочих органов (щеточные, пневматические, шнекороторные, реактивные, плуговые снегоочистители), по типу ходовых частей (машины на автомобильном ходу, машины на рельсовом ходу).
Наряду со снегоборьбой немаловажна и борьба с гололедом — тонкой ледяной пленкой, возникающей на поверхности дороги, рельса и других предметов при определенных атмосферных условиях. В этой борьбе применяются, посыпка рельсов инертными материалами (песок, шлак), абразивные частицы которых увеличивают сцепление; обработка пути химикатами (хлоридами натрия, кальция, магния), понижающими температуру замерзания воды. Однако на городском электротранспорте к применению этих способов следует относиться по меньшей мере осторожно. Шлаковая посыпка, особенно мелкими фракциями, может стать причиной образования на головке рельса опасной пленки, действующей между колесом и рельсом подобно смазке. Хлориды, в свою очередь, могут стать причиной повышенной коррозии металлических частей верхнего строения пути. Следует при этом заметить, что известны добавки-замедлители (так называемые «иониды»), которые связывают ионы натрия и кальция и ослабляют коррозирующие действия.
При очистке стрелок от снега необходимо считаться с напрессовкой снега между пером и рамным рельсом, создающей опасность неплотного прилегания пера, а также с возможностью примерзания перьев и намерзания льда в желобе.
Для нормальной эксплуатации стрелочных переводов при снегопадах и метелях могут использоваться стационарные пневматические, электрические и газообогревательные устройства. На железных дорогах наиболее распространены пневматические обдувочные устройства, работающие в автоматическом или ручном режиме. На трамвайных узлах находит применение электрообогрев стрелок. В качестве нагревательного элемента используются изолированные обогреватели, которые укладываются в балластном слое по периметру стрелки; неизолированные металлические стержни, укладываемые в теле стрелки на текстолитовых изоляторах; стальные трубки, в которых размещается спираль накаливания в изолирующей среде.
Важность своевременной борьбы со снегом и сложность этой работы предъявляют повышенные требования к ее организации. В течение всего зимнего периода единым руководящим документом, обязательным для исполнения всеми подразделениями, является так называемый Оперативный план снегоборьбы.
Причиной песчаных заносов пути является ветровой перенос не закрепленных растительностью песков. На пескозаносимых участках, помимо прямой угрозы безопасности и бесперебойности движения, может деформироваться балластная призма, увеличиваться интенсивность износа металлических частей верхнего строения пути, особенно волнообразного износа рельсов. Наиболее эффективные методы защиты пути от песчаных заносов и выдувания песчаного балласта (земляного полотна)—это закрепление песков травосеянием и устройство защитных покрытий на битумной, песчано-цементной и полимерной эмульсии. Незначительные отложения песка удаляют вручную. Очистка обочин и открытых водоотводов выполняется с применением снегоочистительной техники, путевых стругов и других машин.
Работы по пропуску талых и паводковых вод обычно планируются заранее, в то время как защита от ливневой и водопроводной воды носит случайный, аварийный характер. Однако задачи путейцев в том и другом случае одинаковы: не допустить насыщения водой земляного полотна и балластной призмы, не допустить размыва, подмыва, выноса частиц грунта или балласта в результате действия временных водотоков, не допустить замыва пути и в том числе рельсовых желобов частицами грунта и балласта. Если же эти явления все-таки произойдут, их последствия должны быть устранены и в кратчайшие сроки должен быть восстановлен нормальный режим движения. Действия работников службы пути при организации так называемой водоборьбы, как и при борьбе со снежными заносами, регулируются оперативным планом. Все опасные места на пути (участки, подверженные размывам) должны быть учтены и по каждому из них намечены конкретные действия. При проведении мер по защите пути от воды службы пути и их подразделения должны тесно взаимодействовать с другими организациями города или цехами промышленного предприятия.