Управление техническим состоянием железнодорожного пути

Тип:
Добавлен:

Управление техническим состоянием железнодорожного пути

ВВЕДЕНИЕ

При движении экипажа в кривом участке пути помимо его веса, на него действует так называемая центробежная сила. Эта сила прижимает экипаж к наружной рельсовой нити, перегружая ее, и увеличивая сопротивление движению экипажа, что ускоряет износ наружного рельса. Кроме того, вызывает крен кузова на рессорах, вследствие чего смещается центр тяжести подрессорного и надрессорного строений. Поэтому может возникать перегрузка наружной рельсовой нити как от непосредственного действия центробежной силы, создающей опрокидывающий момент, так и за счет веса экипажа, линия действия которого отклоняется от оси колеи, что приводит к нарушению комфортабельности движения поездов [1, 2].

По условиям обеспечения безопасности движения поездов номинальное значение максимального поперечного непогашенного ускорения, направленного наружу кривой (анп), не должно превышать 0,7 м/сІ на уровне буксы подвижного состава [3].

Для уменьшения неблагоприятных последствий центробежной силы в кривых участках пути устраивают возвышение наружного рельса над внутренним по нормам, указанным в ЦПТ-44/17, а также ЦП-774 [3].

1. ОЦЕНКА КОМФОРТАБЕЛЬНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ В КРИВЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ

.1 Определение расчетного возвышения и непогашенного ускорения наружной рельсовой нити в кривом участке пути

Величина возвышения наружного рельса, обеспечивающая соблюдение вышеуказанного условия для пассажирского поезда, определяется по формуле:

где Vmax пас - максимальная скорость движения пассажирского поезда, км/ч;

R - радиус круговой кривой, м.

115 - величина недостатка возвышения, рассчитанная из условия непревышения установленной нормы непогашенного ускорения (0,7 м/сІ).

По технико-экономическим показателям для сохранения приемлемого уровня расстройств и износов верхнего строения пути грузовые поезда должны следовать по кривым со скоростями, соответствующими диапазону непогашенных ускорений ± 0,3м/сІ, а оптимальным является диапазон +0,05-0,1 м/с2 [2, 3]. Величина возвышения, соответствующая непогашенному ускорению +0,3 м/с2 для грузового поезда определяется по формуле:

где Vmax гр - максимальная скорость движения грузового поезда, км/ч.

- величина недостатка возвышения, рассчитанная из условия непревышения установленной нормы непогашенного ускорения (0,7 м/сІ).

кратных 5 мм в большую сторону [1, 2]. При производстве работ по устройству возвышения рекомендуется полученную расчетом величину увеличить на 5 мм с учетом последующих осадок пути, если наружная нить является полевой.

Минимальная величина возвышения в кривых (кроме закрестовинных и на стрелочных переводах) должна быть не менее 15 мм.

Если 0 ≤ (hv max пас или hv max гр) ≤ 15 мм, то возвышение принимается раавным 15 мм [1, 2].

Необходимость ограничения Vmax пас и Vmax гр определяется по формулам:

Полученные скорости округляются в меньшую сторону до величины, кратной 5 км/ч. Полученные в результате расчета возвышения сводятся в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 - Пример таблицы с результатами расчета величины возвышения наружного рельса в кривых участках пути

№Радиус,hvmax пас,hvmax гр,hvmin гр,hу,hф, ммОграничениекривоймммммммммскорости1234567810 п99715351353556-11 п598958518595106-

Помимо определения возвышения во всех случаях проверяется величина непогашенного ускорения для максимальных и минимальных скоростей движения пассажирских и грузовых поездов по следующим формулам:

Полученные в результате расчета величины непогашенных ускорений заносятся в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 - Пример таблицы с результатами расчета величины непогашенного ускорения в кривых участках пути

№ кривойРадиус, манп max пас, м/с2анп max гр, м/с2анп min гр, м/с2анп, м/с210 п9970,680,28-0,330,7011 п5980,700,30-0,310,70

.2 Определение расчетных длин переходных кривых по допускаемому уклону отвода возвышения

движение поезд рельсовый

В целях недопущения внезапного возникновения дополнительных сил в кривой и более плавного перехода поезда с прямого участка пути в кривой или из кривой одного радиуса в кривую другого радиуса (в составных кривых) устраивают участки переменной крутизны - переходные кривые. На их протяжении осуществляют плавные отводы возвышения наружной рельсовой нити и уширения колеи. Переходные кривые делаются путем смещения круговой кривой к ее центру.

Длина переходной кривой зависит, прежде всего, от скорости движения поезда, величины отвода возвышения наружного рельса, ограничения скорости подъема колеса по возвышению, ограничения скорости нарастания непогашенного ускорения и от ряда других факторов.

Длина переходной кривой определяется в зависимости от расчетной величины возвышения наружного рельса и от количества главных путей.

Уклон устраивается на всей длине переходной кривой. Допускается до проведения планового ремонта пути сохранение уклонов на отрезках длиной не менее 30 м.

В соответствии с СТН Ц-01-95 на скоростных, особо грузонапряженных линиях I и II категории при скоростях движения поездов до 200 км/ч длина переходной кривой должна быть не менее [4]:

- 20 м при радиусе кривой 1800 м и более;

30 м при радиусе кривой от 1799 до 1000 м;

40 м при радиусе кривой от 999 до 700 м;

60 м при радиусе кривой от 699 до 600 м;

80 м при радиусе кривой менее 600 м.

Во всех случаях между концами переходных кривых должна оставаться круговая кривая длиной не менее 15-20 м [2, 3].

Полученные в результате расчета длины переходных кривых заносятся в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 - Пример таблицы с результатами расчета длин переходных кривых

№Радиус,Допускаемыйhу,hф,Расчетная длинаФактическаякривоймуклонммммпереходныхдлинавозвышениякривыхпереходныхi, ‰кривыхL1, мL2, мL1, мL2, м12345678910 п9971,6355622 (40)22 (40)12311611 п5981,69510659 (80)59 (80)129117……………………Примечание. В скобках()указаны значения длин переходных кривых, принимаемых по СТН Ц-01-95.

.3 Определение норм устройства кривых по критериям ан и ш

На участках пассажирского, грузового, совмещенного, скоростного и особенно высокоскоростного движения величину hу = hр, найденную из формул (1.1), (1.2) и (1.3), проверяют на соблюдение нормы непогашенного ускорения по формулам (1.6), (1.7), (1.8).

Если ускорение, подсчитанное по этим формулам, окажется больше установленной нормы, равной 0,7 м/сІ, то скорость движения по кривой также ограничивается.

Помимо этого еще проверяют величину изменения непогашенного ускорения на соблюдение нормы, равной [ш] = 0,6 м/сі по формуле:

) при совпадении отводов возвышения и кривизны:

где анп1 и анп2 - величины непогашенного ускорения в смежных точках, соответствующих началу и концу отводов по кривизне и возвышению;

∆L - расстояние между смежными точками, соответствующие началу и концу отводов по кривизне и возвышению.

Отвод возвышения наружного рельса в кривой устраивается плавно на протяжении всей переходной кривой, а при ее отсутствии - на прямой с уклоном не более 0,001‰ при скорости движения не более 140 км/ч и 0,0067‰ при скорости движения свыше 140 км/ч. А при ее отсутствии - в начале круговой кривой. В конце переходной кривой возвышение наружного рельса должно быть полным.

Если в составной кривой в пределах участков разного радиуса установлено разное возвышение наружного рельса, то отвод возвышения (большего к меньшему) выполняется в пределах сопрягающей переходной кривой, а при ее отсутствии или недостаточной длине - в пределах кривой большего радиуса. Полученные в результате расчета величины изменения непогашенного ускорения заносятся в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 - Пример таблицы с результатами проверки расчетных параметров кривых по условиям комфортабельности движения

Примечание. «+»означает соответствие условиям комфортабельности движенияпоездов, «-» несоответствие.

На основе полученных результатов делается вывод о соответствии условиям комфортабельности движения и необходимости устранения выявленных нарушений.

1.4 Определение допускаемых скоростей движения поездов в кривых участках пути

На участках бесстыкового пути допускаемые скорости устанавливаются с учетом особенностей его работы, изложенной в [5]. В эксплуатации, согласно, вышеупомянутого документа, принимают наименьшую из полученных скоростей с учетом фактического состояния земляного полотна и верхнего строения пути.

Определение максимальных допускаемых скоростей движения в отдельно лежащих кривых осуществляется по формуле:

Vmax=3,6×R([анп]+6,13hф) (1.12)

где hф - существующее возвышение наружного рельса в круговой кривой, м;

нп] - допускаемое значение непогашенного ускорения в кривой, равное 0,7 м/с2.

Полученные в результате расчета максимальные допустимые скорости движения поездов заносятся в таблицу 1.6.

Таблица 5.6 - Пример таблицы с результатами проверки соответствия скоростей движения в отдельно лежащих кривых участках пути

№Радиус, мУстановленная илиМаксимальноСоответствиекривойреализуемая скоростьдопускаемая скоростьскоростейдвижения поездов подвижения поездов вдвиженияприказу V, км/чкривых Vmax, км/чV и Vmax123410 п997100/80/80136+11 п598100/80/8090-

На основании полученных результатов делается вывод о соответствии скоростей движения.

По результатам проведенных расчетов возвышений и длин переходных кривых составляется итоговая таблица и делается вывод о соответствии и несоответствии расчетных данных и фактических.

Пример итоговой таблицы соответствия расчетных и фактических возвышений и длин переходных кривых приведен в таблице 1.7.

Также важно всегда помнить, что в кривых участках пути наружная рельсовая нить устраивается и содержится выше внутренней [3].

Независимо от радиуса кривой возвышение наружного рельса с учетом допусков не должно превышать 150 мм.

При этом необходимо учитывать, что отводы возвышения наружного рельса кривой и кривизны при переходе от прямых к кривым, и наоборот, устраиваются на протяжении только переходных кривых.

Конец и начало отвода возвышения наружного рельса кривой и кривизны должны совпадать с точками НПК (начало переходной кривой) и КПК (конец переходной кривой).

В стесненных условиях допускается устройство отводов возвышения без переходных кривых: либо на протяжении прямой, либо по 50% - на прямой и кривой (без соблюдения условия совпадения отводов возвышения и кривизны). При этом должны соблюдаться требования непревышения величины непогашенного ускорения 0,7 м/с2 и скорости его изменения 0,6 м/с3 [3, 6, 7]. Длина переходной кривой определяется в зависимости от расчетной величины возвышения наружного рельса и от количества смежных главных путей. Необходимые уширения междупутья на двух- и более путных участках определяются в соответствии с инструкцией по применению габаритов приближения строений. В соответствии с этим определяются длины переходных кривых.

Длина переходной кривой не должна быть меньше 20 м.

Таблица 1.7 - Пример таблицы с результатами проверки соответствия расчетных и фактических возвышений и длин переходных кривых

2.ОЦЕНКА КОМФОРТАБЕЛЬНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ В КРИВЫХ УЧАСТКАХ ПУТИ

Определение расчетного возвышения и непогашенного ускорения наружной рельсовой нити в кривом участке пути

Для оценки комфортабельности движения поездов в кривых участках пути на заданном участке Ковылкинской дистанции пути используем данные ведомости кривых участков пути. Пример ведомости кривых участков пути на заданном участке пути Ковылкинской дистанции пути Южно-Уральской дирекции инфраструктуры приведен в Приложении.

Величина возвышения наружного рельса, обеспечивающая условие не превышения непогашенного ускорения 0,7 м/сІ для пассажирского поезда для кривой 419 км пк4 - 419 км пк10 нечетного пути перегона Кустаревка - Пичкиряево, определяется по формуле (1.1) и равна: hymax пас = 12,5Ч100І/587-115=98 =100

Величина возвышения, соответствующая непогашенному ускорению +0,3 м/сІ для грузового поезда для кривой 419 км пк4-419 км пк10 нечетного пути перегона Кустаревка - Пичкиряево и определяется по формуле (1.2) и равна: hymaxгр= 12,5Ч80І/587-50=85

Величина возвышения, соответствующая непогашенному ускорению +0,3 м/сІ для грузового поезда для кривой 420 км пк1-420 км пк8 нечетного пути перегона Укагач - Иткуль и определяется по формуле (1.2) и равна:

Величина возвышения, соответствующая непогашенному ускорению -0,3 м/сІ для грузового поезда для кривой 419 км пк4-419 км пк10 нечетного пути перегона Кустаревка - Пичкиряево и определяется по формуле (1.3) и равна: hyminгр= 12,5Ч80І/587+50=185

Величины возвышений для остальных кривых рассчитываются аналогично. Максимальные и минимальные скорости движения пассажирских и грузовых поездов, а также другие данные принимаются из ведомости кривых участков пути (см. Приложение). Полученные возвышения сводятся в таблицу 1.8.

Таблица 1.8 - Результаты расчета величины возвышения наружного рельса в кривых участках пути

№ кривойРадиус,мhymax пас, ммhymaxгр. ммhyminгр, ммhy, ммhф, ммОгранич. скорости419 км пк 4-105871009019095110-420 км пк 1-8820405015050105-422 км пк 2-96675701707095-425 км пк 10- 426 км пк-361220851858595-429 км пк 10- 430 км пк 3665751402409585-432 км пк 4- 433 км пк 7 6647514024095110-439 км пк 9- 440 км пк 56119015525590105-460 км пк 5- 461 км пк 488530951959595-471 км пк 8- 472 км пк 3686701352359595-480 км пк 1-7108615701707085-

Величина непогашенного ускорения для максимальных и минимальных скоростей движения пассажирских и грузовых поездов определяется по формулам (1.6-1.8).

Для кривой 419 км пк4 - 419 км пк10 нечетного пути перегона Кустаревка - Пичкиряево равна:

анпmaxпас= 100І/13Ч587-0,00613Ч100=0,07 (м/сІ)

Для кривой 420 км пк1-420 км пк8 нечетного пути перегона Кустаревка - Пичкиряево равна:

анпmaxгр= 80І/13Ч612-0,00613Ч90=0,29 (м/сІ)

Для кривой 420 км пк1-420 км пк8 нечетного пути перегона Кустаревка-Пичкиряево равна:

анпminгр = 80І/13Ч612-0,00613Ч190= - 0,33 (м/сІ)

Величины непогашенных ускорений для остальных кривых определяются аналогично и заносятся в таблицу 1.9.

Таблица 1.9 - результаты расчета величины непогашенного ускорения в кривых участках пути

№кривойРадиус,манпmaxпас, м/сІанпmaxгр, м/сІанпminгр, м/сІанп, м/сІ419 км пк 4-105870,700,29-0,330,7420 км пк 1-88200,690,29-0,320,7422 км пк 2-96670,710,31-0,300,7425 км пк 10- 426 км пк-36120,680,28-0,330,7429 км пк 10- 430 км пк 36650,700,30-0,310,7432 км пк 4- 433 км пк 76640,700,30-0,310,7439 км пк 9- 440 км пк 56110,710,31-0,300,7460 км пк 5- 461 км пк 48850,690,29-0,330,7471 км пк 8- 472 км пк 36860,690,29-0,320,7480 км пк 1-710860,680,28-0,330,7

Определение расчетных длин переходных кривых по допускаемому уклону отвода возвышения

Расчетная длина переходных кривых для кривой 419 км пк4-419 км пк10 нечетного пути перегона Кустаревка-Пичкиряево Ковылкинской дистанции пути определяется по формуле (1.9) и равна:

L=95/1,6=59 (м)

Результаты расчета для всех остальных переходных кривых на заданном участке нечетного пути Ковылкинской дистанции пути приведены в таблице 1.10

Таблица 1.10 - Результаты расчета длин переходных кривых на участке Ковылкинской дистанции пути

№кривойРадиус,мДопускаемый уклон возвышенияhy, ммhф, ммРасчетная длина переходных кривыхфактическая длина переходных кривыхL1,мL2,мL1,мL2,м419 км пк 4-105871,609511059(80)59(80)110110420 км пк 1-88201,605010531(40)31(40)112121422 км пк 2-96672,1070953360)3360)126106425 км пк 10- 426 км пк-36122,10859540(60)40(60)100116429 км пк 10- 430 км пк 36651,60958559(60)59(60)86127432 км пк 4- 433 км пк 7 6641,609511059(60)59(60)10998439 км пк 9- 440 км пк 56111,609010556(60)56(60)121133460 км пк 5- 461 км пк 48851,60959559(40)59(40)9498471 км пк 8- 472 км пк 36861,6095955960)5960)120126480 км пк 1-710861,60708544(30)44(30)6066

Определение норм устройства кривых по критериям ан и Ш

Величина изменения непогашенного ускорения для кривой 419 км пк4-419 км пк10 нечетного пути перегона Кустаревка- Пичкиряево

Ш=(0,7Ч100)/(3,6Ч59)=0,33 (м/сІ)

Аналогично осуществляется расчет величины изменения непогашенного ускорения для остальных кривых в пределах заданного участка. Полученные в результате расчета величины сводятся в таблицу 1.11.

Таблица 1.11 - Ведомость проверки расчетных параметров кривых по условиям комфортабельности движения

№кривойРадиус,мУстановленная скорость движения поездов по приказу, км/чанn, м/сІ[анn], м/сІШ[Ш]Соответствие условиям комфортабельности движенияпо анn, м/сІпо Ш419 км пк 4-10587100/80/800,700,70,330,6++420 км пк 1-8820100/80/800,690,70,620,6++422 км пк 2-966780/80/800,710,70,470,6-+425 км пк 10- 426 км пк-361280/80/800,680,70,380,6++429 км пк 10- 430 км пк 3665100/100/1000,700,70,330,6++432 км пк 4- 433 км пк 7 664100/100/1000,700,70,330,6++439 км пк 9- 440 км пк 5611100/100/1000,710,70,350,6-+460 км пк 5- 461 км пк 4885100/100/1000,690,70,330,6++471 км пк 8- 472 км пк 3686100/100/1000,690,70,330,6++480 км пк 1-71086100/100/1000,680,70,440,6++

Как видно из таблицы 1.11 параметры комфортабельности движения обеспечиваются не во всех кривых участках пути. Кривые участки пути 422 км пк 2-9, 439 км пк 9- 440 км пк 5, у которых величина непогашенного ускорения превышает допустимую норму. Это означает, что при очередном ремонте пути, данные превышения необходимо будет ликвидировать.

Определение допускаемых скоростей движения поездов в кривых участках пути

Максимально допускаемая скорость движения в отдельно лежащей кривой 419 км пк4 - 419 км пк10 нечетного пути определяется по формуле (1.12) и равна:

Vmax=3.6Ч 587Ч0.7+6.13Ч110=119(км/ч)

На основании приведенных расчетов видно, что установленная по приказу скорость V = 100 км/ч в кривой 419 км пк 4-10 меньше, чем расчетная максимально допускаемая скорость Vmax = 119 км/ч, следовательно, она соответствует нормам.

Максимально допустимые скорости движения, а также результаты проверки соответствия скоростей движения предоставлены в таблице 1.12

Таблица 1.12 - Результаты проверки соответствия скоростей движения в отдельно лежащих кривых участках пути

№кривойРадиус,мУстановленная скорость движения поездов по приказу км/чМаксимально допускаемая скорость движения поездов в кривых, км/чСоответствие скоростей движения419 км пк 4-10587100/80/80119+420 км пк 1-8892100/80/80127+422 км пк 2-966780/80/80117+425 км пк 10- 426 км пк-361280/80/80115+429 км пк 10- 430 км пк 3665100/100/100113+432 км пк 4- 433 км пк 7 664100/100/100121+439 км пк 9- 440 км пк 5611100/100/100118+460 км пк 5- 461 км пк 4885100/100/100126+471 км пк 8- 472 км пк 3686100/100/100118+480 км пк 1-71086100/100/100129+

На основании результатов, полученных в таблице 1.12 можно сделать вывод о том, что установленные по приказу скорости движения поездов на участке Кустаревка - Воденяпинский нечетного пути Ковылкинской дистанции пути соответствуют максимально допускаемым расчетным скоростям, не превышая их.

Анализ норм устройства кривых участков пути

По результатам проведенных расчетов возвышения и длин переходных кривых составляется итоговая таблица и делается вывод о соответствии и несоответствии расчетных данных и фактических (таблица 1.13)

Таблица 1.13 - Пример таблицы соответствия расчетных и фактических возвышений и длин переходных кривых

№кривойРадиус,мВозвышениеСоотв. «+», несоотв «-«Длина переходной кривойСоотв. «+», несоотв «-«Расчhp=hy,ммфактич hф,ммРасчетнаяФактическаяL1L2L1L2419 км пк 4-1058795110-8080110110+420 км пк 1-882050105-4040112121+422 км пк 2-96677095-6060126106+425 км пк 10- 426 км пк-36128595-6060100116+429 км пк 10- 430 км пк 36659585+606086127+432 км пк 4- 433 км пк 7 66495110-606010998+439 км пк 9- 440 км пк 561190105-6060121133+460 км пк 5- 461 км пк 48859595+40409498+471 км пк 8- 472 км пк 36869595+6060120126+480 км пк 1-710867085-30306066+

В ходе выполненной оценки комфортабельности движения поездов на участке Кустаревка- Пичкиряево нечетный путь 419 км пк 4-10 Ковылкинской дистанции пути Куйбышевской дирекции инфраструктуры установлено:

фактическое возвышение наружного рельса над внутренним во всех кривых не соответствуют расчетным. Данные несоответствия необходимо устранять при проведении очередного планово - предупредительного ремонта пути;

величина отвода возвышения наружного рельса по условиям комфортабельности движения поездов ни в одной кривой не превышает установленную норму [ψ] = 0,6 м/с 3;

длины переходных кривых также требуют переустановки при очередном ремонте.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Временное руководство по определению возвышения наружного рельса и допускаемых скоростей движения в кривых № ЦПТ-44/17 от 22 августа 2009. - М.: Транспорт. - 30 с.

2.Певзнер В.О. Новое руководство по определению возвышения наружного рельса // Путь и путевое хозяйство. - 2010. №3.

3.Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути (ЦП-774), утв. распоряжением ОАО «РЖД» №2791р от 29 декабря 2012 г.

4.СТН Ц-01-95. Строительные технические нормы. Железные дороги колеи 1520 мм. - М.: МПС РФ, 1995. - 86 с.

5.Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути, утв. распоряжением ОАО «РЖД» № 2788р от 29 декабря 2012 г.

6. ЦПТ-53. Технические условия на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути, ВНИИЖТ, 2006 г.

. Технические условия на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути, утв. распоряжением №75р от 18 января 2013 гВедомость кривых участков пути на участке Кустаревка- Пичкиряево направления Ковылкинской дистанции пути Куйбышевской дирекции инфраструктуры

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.