Расчет удлинения рельсовой плети
Обновлено: 27.04.2024
Термины «разрядка», «температурные напряжения» более 40 лет употребляются в нормативно-технической документации, по бесстыковому пути. Эти термины не вполне точно отражают фактическую картину напряженно-деформированного состояния бесстыкового пути. Слово «разрядка» предполагает полное снятие продольной силы или, что то же самое, напряжений от продольной силы в рельсовых плетях. Фактически большая часть работ по так называемой «разрядке» производится без полного снятия продольных сил, т.е. производится перезакрепление рельсовой плети на новую температуру.
Таким образом, проще, удобнее и точнее заменить всюду термин «разрядка» на термин «перезакрепление», который также укоренился в документах и часто дублирует термин «разрядка». Термин «температурные напряжения», также везде, кроме расчета на прочность, точнее заменить на термин «температурная сила».
Работа по перезакреплению рельсовой плети почти всегда связана с необходимостью повысить температуру закрепления, чтобы обеспечить устойчивость бесстыкового пути во время работ, в процессе которых ослабляется связь рельсошпальной решетки с балластом.
До 1991 г. в технических условиях на укладку и содержание бесстыкового пути существовало требование в некоторых случаях осуществлять работы по так называемой «сезонной разрядке напряжений». В действующих ТУ-2000, как и в ТУ-91, это требование снято в связи с тем, что такая работа чаще только ухудшала условия эксплуатации бесстыкового пути, создавая по длине рельсовых плетей неопределенное напряженно-деформированное состояние.
Иногда из-за малых погонных сопротивлений продольным перемещениям на концевых участках рельсовых плетей бесстыкового пути путейцам в зимнее время приходится заменять уравнительные рельсы на удлиненные, чтобы избежать большого раскрытия зазора и последующего среза болтов. Тогда весной при потеплении эти удлиненные рельсы, чтобы обеспечить устойчивость пути необходимо в срочном порядке менять на укороченные. Такую работу иногда ошибочно называют «сезонной разрядкой».
Сезонную регулировку зазоров на уравнительных пролетах можно исключить из практики, если уделять должное внимание содержанию бесстыкового пути на концевых участках. Реально это с успехом осуществимо, если длина рельсовых плетей будет не меньше блок-участка, а лучше — не менее перегона. Наиболее выгодные условия создаются, если все стыки на стрелочных переводах ликвидированы сваркой, а стрелочные переводы также сварены с примыкающими к ним рельсовыми плетями. Прежде, чем сваривать рельсовые плети друг с другом до неограниченной по максимуму длины, их необходимо закрепить при температуре не ниже оптимальной, рекомендованной в ТУ-2000.
При закреплении рельсовой плети во время ее надвижки на подкладки, если была зафиксирована оптимальная температура, последующее ее перезакрепление, как правило, не требуется.
Закрепление рельсовой плети во время низкой температуры, требует последующего перезакрепления с целью ввода в оптимальный температурный режим эксплуатации. В этом случае до перезакрепления и сварки плетей друг с другом обычно удобнее иметь плети длиной до 800 м, что дает возможность относительно небольшими бригадами монтеров осуществить последующее перезакрепление в непродолжительные «окна». При достаточно больших «окнах» не исключены варианты последующего перезакрепления уже сваренных и надвинутых на подкладки плетей длиной до нескольких километров. В этом случае единовременные трудозатраты на работу по перезакреплению возрастают, но на единицу длины пути уменьшаются.
Если рельсовая плеть нагревается солнечным теплом, перезакрепление следует проводить при разнице температуры рельсов с температурой предыдущего закрепления минимум на 5 °С больше At. До раскрепления плети, через каждые 50 м наносят нулевые риски на подошве рельса против ребра подкладок.
В любом случае общее удлинение А/ перезакрепляемой плети рассчитывается по формуле: Δl=аlΔt, где l — перезакрепляемая длина плети; Δt — желаемое изменение температуры закрепления (как правило, в сторону повышения).
На одном или обоих концах перезакрепляемой плети рельсовые вставки меняют на новые, укороченные на Δl. Раскрепление плети начинают с одного или сразу с двух концов плети. Если число монтеров в бригаде ограничено, можно в одно «окно» перезакрепить не всю плеть, а ее половину или какую-то часть, а в следующее «окно» остальную часть плети, начиная с другого конца.
При этом важно проконтролировать и обеспечить удлинение каждой 50-метровой части плети на расчетную величину. Необходимо иметь ввиду, что при раскреплении плети на ее концах 50-метровые участки удлинятся на величины большие, чем Δl50= аl50Δl, а в середине на меньшую величину. Затем, когда торцы раскрепляемой рельсовой плети упрутся в торцы примыкающих закрепленных плетей, произойдет укорочение 50-метровых участков на концах плети. При этом удлинение на всех 50-метровых участках выравняется до расчетной величины на всем протяжении перезакрепляемой плети. Можно допустить отступление от необходимой величины А/, обеспечив при этом, чтобы фактическое удлинение плети А/ отличалось от расчетной величины не более, чем на ±2 мм. Если не произвести этого выравнивания, концевые участки окажутся закрепленными при высокой температуре, а средние — при прежней или недопустимо низкой.
Для того, чтобы облегчить выравнивание, необходимо встряхнуть рельсовую плеть с помощью ударного разгоночного прибора. Рельсовую плеть встряхивают ударами рельсовой рубки (с катками и рукоятками) по анкеру, установленному заранее на головке рельса (рис. 8.36) на границе участков с недостаточным и избыточным удлинением. Удары направляют в сторону избыточных удлинений плети.
В книгу учета записывается новая температура закрепления, соответствующая фактическому ее изменению на Δt =Δl50/(al50) на каждом 50-метровом участке, или средняя температура на каждом пикете. Измерение температуры рельсов необходимо для контроля соответствия фактической температуры расчетной.
На промежуточном скреплении типа КБ перезакрепление может производиться без перерыва в движении поездов с выдачей предупреждений об ограничении скорости до 25 км/ч. В этом случае в накладках на концах удлиняющейся плети устанавливают вкладыши, которые по мере удлинения своевременно меняют на более короткие до полного их изъятия так, чтобы они не были зажаты между торцами плетей и чтобы не пришлось вырезать вкладыши с помощью газовой горелки.
Для уменьшения погонных сопротивлений с целью ускорения выравнивания относительных удлинений на каждой 50-метровой части плети, на каждой 15-й шпале на резиновые прокладки под рельсы устанавливают прокладки, снижающие сопротивление перемещению (полиэтиленовые или из другого материала с низким коэффициентом трения).
Перезакреплением можно назвать и принудительный ввод рельсовых плетей бесстыкового пути в оптимальную (желаемую) температуру закрепления. Принудительный ввод осуществляется созданием желаемых удлинений, соответствующих разнице предыдущей и новой температуры закрепления, с помощью искусственного нагрева рельсов, например, нагревательным устройством Зубова (Горьковская ж.д.) или растяжением их с помощью ГНУ При нагреве или силовом растяжении, как и в случае естественного нагрева, рельсовую плеть раскрепляют начиная с концов: заменяют рельсовую вставку или уравнительный рельс на укороченный по расчету, аналогичному приведенному выше.
Нагрев ведут начиная с середины раскрепленной полуплети или с одного из ее концов, если перезакрепляется сразу вся плеть. При нагреве трудность обычно заключается в обеспечении расчетного удлинения первой 50-метровой части рельсовой плети, так как остальная (ненагретая) часть плети находится на подкладках с прилипшими к подошве рельса прокладками и оказывает большое сопротивление продольным перемещениям. Чтобы сдвинуть ненагретую часть, приходится значительно перегревать первые 50 м и одновременно ударным разгоночным прибором встряхивать плеть, направляя удары в сторону конца, на котором должно произойти расчетное удлинение раскрепленной части плети. Когда произойдет желаемое удлинение плети, риски на подошве рельса займут расчетное положение. При продолжающемся подогреве эта 50-метровая часть плети немедленно закрепляется болтами на шпалах, а нагревательное устройство перемещается на следующий 50-метровый участок. Дальнейший процесс перезакрепления плети с подогревом обычно идет без особых проблем. Необходимо только следить, чтобы подошва удлиняемых нагревом рельсов не заклинивалась в подкладках, и прокладки оставались бы на подкладках до закрепления рельсов на шпалах болтами промежуточного скрепления.
В конце, последний 50-метровый участок плети, как и первый, следует держать подогретым (не давая ему остыть) до тех пор, пока не будут поставлены и закреплены не только болты промежуточного скрепления, но и стыковые болты с обеспечением нулевых зазоров. После прекращения нагрева под действием продольной растягивающей силы, возникший при охлаждении зазор раскроется на расчетную величину. Величина этого зазора будет зависеть от разницы температур и от погонных сопротивлений продольным перемещениям.
Натяжение с применением ГНУ раскрепленной плети или ее части (полуплети) также следует производить на бесстыковом пути, где щебеночный балласт уплотнен ДСП. Это требование в случае применения ГНУ следует считать более категорическим, чем в случае искусственного подогрева. В отличие от перезакрепления с искусственным подогревом, до установки ГНУ на примыкающем конце пути к растягиваемой плети необходимо создать анкерные участки, которые должны служить для восприятия создаваемых ГНУ продольных сил. На пути, не уплотненном динамическим стабилизатором (ДСП), Δt достаточно велико и анкерные участки окажутся настолько большими, что проведение такого технологического процесса станет нерациональным. Кроме того, что фронт и трудоемкость неоправданных работ на нестабилизированном пути весьма велики, на анкерном участке большой длины, начиная от конца, где крепятся захваты ГНУ, происходят большие продольные перемещения шпал в балласте. Эти перемещения влекут за собой перекос и кантование шпал, которые вызывают остаточные деформации во всех элементах промежуточных скреплений, что значительно сокращает сроки их службы. В связи с этим установленное предельное усилие F на одну рельсовую нить не должно превышать 700 кН, это означает, что с помощью ГНУ можно изменить температуру закрепления не более, чем на 30 °С.
Если участок пути, служащий анкером, уплотнен ДСП, т.е. погонное сопротивление r=12 кН/м, то его длина 1а при максимальной разнице Δt=30 °С составит:
Такое перемещение можно считать допустимым.
Если же путь стабилизирован, но балласт не уплотнен ДСП, то l = 100—120 м, а перемещение шпал λ= 18—20 мм, что уже много и нежелательно. На нестабилизированном пути l=200—250 м перемещение шпал λ=36—40 мм, что явно недопустимо. На смерзшемся балласте 1а и λ могут быть в 2 раза меньшими, чем на пути, уплотненном ДСП. Однако в мороз максимально возможная разница в температуре закрепления 30 °С чаще всего окажется недостаточной, чтобы обеспечить перезакрепление на температуру в пределах оптимального интервала.
В случае применения ГНУ также требуется применение ударного разгоночного прибора, чтобы сорвать подошву рельсов с прилипших прокладок и достичь на каждом 50-метровом участке расчетного удлинения, особенно на конце плети противоположном тому, где устанавливают ГНУ На концах также до снятия ГНУ следует установить минимальные, лучше нулевые зазоры.
Иногда возникает необходимость перезакрепить рельсовую плеть на ограниченном участке плети в ее середине. Это требуется тогда, когда в середине плети возникло местное увеличение продольной силы (растягивающей или сжимающей) из-за производства работ или из-за угона пути.
Наибольшее местное отступление от установленного температурного режима возникает при работе машины с подрезным ножом, например, ЩОМ-4. В начале работы происходит отклонение температуры закрепления на 15 °С в сторону ее повышения, а в конце — на 15 °С в сторону понижения. С учетом этого в ТУ-2000 (см. табл. 4.4) установлены допустимые отступления от температуры закрепления во время работы машин. Изменение температуры закрепления в сторону повышения не опасно и в процессе эксплуатации до наступления морозов практически исчезает в результате самоперераспределения вдоль рельсовой плети. Изменение же температуры закрепления в сторону ее понижения может вызвать выброс.
Если нарушены требования ТУ-2000 (табл. 4.4), то выброс может произойти в конце работы машины. Потеря устойчивости бесстыкового пути может произойти после работы машины, если требования таблицы 4.4 не нарушены, а температура рельсов возросла. Чтобы этого не произошло, в ТУ-2000 (см. табл. 4.5) даны длины ограниченных участков (от 60 до 150 м), на которых требуется произвести перезакрепление после работы щебнеочистительной машины с подрезным ножом.
Перезакрепление на ограниченном участке бесстыкового пути требуется производить при работах, связанных с восстановлением рельсовых плетей контактной сваркой. На угоняемом участке такое перезакрепление можно произвести только после прекращения процесса угона. При значительном угоне для ввода рельсовой плети в оптимальный интервал может потребоваться ее разрезка на части до 1000 м. Затем, после ликвидации причин угона и закрепления плетей при оптимальной температуре, следует возобновить их соединение сваркой.
На концевых 150 — 200-метровых участках при высокой температуре закрепления с целью предотвращения образования больших зазоров зимой может потребоваться перезакрепление плети на более низкую температуру в пределах оптимального интервала. При первоначальном закреплении плети во время высоких температур на ее конце в путь укладывают укороченный рельс (например, 12, 46 м) и в запасе нормальный (12, 50 м) рельс. При понижении температуры укорченный рельс на конце плети заменяют на нормальный, создавая при этом нулевой зазор.
Чтобы получить нулевые зазоры, перед сменой рельсов нужно осторожно раскреплять конец с остановкой до того момента, пока впритирку не станет возможным вставить новый рельс взамен укороченного, после чего сразу закрепляют стыковые болты с максимальной затяжкой.
Admin добавил 07.06.2011 в 13:31
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор
Работы по введению плетей в расчетный температурный интервал с использованием гидравлического натяжного устройства (ГНУ) типа ТН-70, СНП-80-500 или других выполняются при температуре рельсов ниже расчетной температуры закрепления.
Перед началом работы должны быть выполнены расчеты по определению изменений длин плети ΔL и прилагаемого растягивающего усилия P, необходимого для удлинения плети (или полуплети). Удлинение плети ΔL определяется по формуле:
где L – длина плети, м;
tз – расчетная температура рельсов при закреплении плети на постоянный режим работы (устанавливается дистанцией пути в зависимости от ее региональности, в соответствии с Техническими указаниями по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути), ºС;
tу – температура рельсовой плети в момент ее первоначальной укладки, ºС;
α=0,0000118 – коэффициент температурного расширения рельсовой стали.
А растягивающее усилие определяется по формуле:
где E – модуль упругости рельсовой стали (E=2,1·10 7 Н/см 2 );
F – площадь поперечного сечения рельса типа Р65 (F=82,65 см 2 );
Δt – разница между ожидаемой на время «окна» и расчетной температурой плети при закреплении ее на постоянный режим работы.
Для обеспечения неподвижности уравнительных рельсов с обеих сторон от удлиняемой плети должны находиться анкерные участки. Рельсовые стыки, расположенные в пределах анкерных участков и прилегающие к ним, должны обеспечивать нормативное стыковое сопротивление продольному перемещению рельсов R (для рельсов типа Р65 R=400кН), что достигается затяжкой гаек стыковых болтов крутящим моментом, равным 600 кН·м.
Длина анкерного участка, м, со стороны «подвижного» конца плети определяется по формуле:
где r=25 кН/м – погонное сопротивление рельсов продольному перемещению.
Для обеспечения значения r=25 кН/м необходимо, чтобы гайки клеммных и закладных болтов на уравнительных рельсах со стороны подвижного конца рельсовой плети ( в месте установки ГНУ) на длине анкерного участка имели усиленную затяжку (М=220÷240 Н·м).
Длина и место расположения анкерного участка со стороны неподвижного конца рельсовой плети определяется исходя из следующих условий:
1) если PRн=400 кН, то гайки клеммных и закладных болтов подтягиваются на уравнительных рельсах со стороны неподвижного конца плети до значения М=220 Н·м на длине
2) если Р≥Rн=400 кН, то закрепляется неподвижный конец самой рельсовой плети (М=220 Н·м) на длине
и прилегающие к нему уравнительные рельсы на длине
Для контроля равномерности удлинения плети на подошву рельса в створе с краем подкладки через каждые 50 м наносят риски, расчетное перемещение которых
где аi – расстояние от неподвижного конца плети до i-й риски (50,100, 150 м и т.д.).
В подготовительный период выполняют следующие работы:
- определяют расчетное удлинение плети ΔL и в соответствии с ним заготавливают укороченный уравнительный рельс (рельсы);
- завозят укороченный уравнительный рельс на место работ;
- производят регулировку зазоров соответственно температуре рельсов;
- исходя из ожидаемой температуры рельсов в день «окна» вычисляют по формулам (2) – (7) остальные необходимые параметры.
В день производства работ до «окна»:
- закрепляют анкерный участок со стороны неподвижного конца плети;
- наносят риски через 50 м;
- после ограничения скорости до 25 км/ч на каждой 15-й шпале устанавливают подвесные ролики (рис. 9.1).
Рис. 9.1. Подвесные ролики для разрядки напряжений в плетях без перерыва движения поездов: 1 – ось ролика; 2 – железобетонная шпала; 3 – коромысло; 4 – дополнительная двухвитковая шайба; 5 – гайка; 6 – клеммный болт; 7 – трубка ролика; 8 - рельс
- заменяют уравнительный рельс со стороны удлиняемого конца плети на укороченный, закрепляют анкерный участок;
- ослабляют гайки клеммных болтов, вывешивают плеть и встряхивают ее ударами деревянных кувалд. Полноту разрядки оценивают по общему укорочению плети
Δ l = L (t у – t p) α , где t p – температура рельсов в данный момент. Равномерность разрядки оценивают по смещению рисок, которое определяется по формуле:
I = α a I (t y – t p ), где а i – расстояние от неподвижного конца плети до i-й риски (50, 100, 150 м).
- наносят новые риски на подошве рельса через каждые 50 м на расстоянии от края подкладок, определяемому по формуле (9.7);
- производят растяжение плети. В процессе растяжения плети при необходимости (особенно в кривых участках) ее встряхивают ударами деревянных кувалд или механическими вибраторами. Когда зазор между плетью и укороченным рельсом сократится до необходимого значения, растяжение прекращают. Правильность выполнения работ контролируется по трем критериям: полному расчетному удлинению плети; соответствию расчетного усилия Р [формула 9.2] приложенному (по отсчету на приборе); расчетному смещению каждой из рисок (риски должны совпадать с краями подкладок);
- перед демонтажем ГНУ закрепляют на шпалах «подвижный» конец плети (М=220 Н · м) на длине λ4 = P / r;
- ставят накладки и сболчивают стык между плетью и укороченным рельсом;
- закрепляют плеть на каждой шестой шпале и открывают движение поездов со скоростью 25 км/ч;
- после окончательного закрепления плети на всех шпалах отменяют предупреждение об уменьшении скорости движения поездов.
Пример расчета параметров для принудительного ввода плетей в расчетный интервал температур. Исходные данные: плеть длиной L=800 м; рельсы типа Р65; температура рельсов в момент первоначальной укладки плети ty = +5 ºC; ожидаемая температура рельсов на день «окна» tp = -3 ºС; расчетный температурный интервал закрепления – от +18 до +25ºС, принимаем tз = +25 ºС; Δt = 22-(-3) = 25 ºС.
Используя формулы (9.1) – (9.7), выполним следующие вычисления.
1. Изменение длины плети при введение ее в расчетный интервал закрепления (рис. 9.2)
ΔL = L(t з – t y ) α = 800(22-5)0,0000118 = 0,160 м = 160 мм.
2. Усилие, необходимое для удлинения плети
Р = α E F Δ t = 11,8·10 -6 ·2,1·10 7 ·82,65·25 = 512 кН.
Рис. 9.2. Схематическое изображение расчетных параметров при принудительном (с применением гидравлических натяжных устройств) вводе рельсовых плетей в расчетный температурный интервал
3. Укорочение плети после ее раскрепления
Δl = L(t y – t p) α = 800[5-(-3)]11,8·10 -6 = 0,076 м = 76 мм.
4. Смещение рисок при укорочении плети после ее раскрепления: первая риска через 50 м от неподвижного конца плети
вторая риска
Δl2 = 11,8·10 -6 ·100·8 = 0,0094 м = 9,4 мм;
третья риска
Δl3 = 11,8·10 -6 ·150·8 = 0,0141 м = 14,1 мм.
5. Размеры анкерных участков:
со стороны подвижного конца плети
λ1 = P/r = 512/25 = 20,5 м;
со стороны неподвижного конца плети: так как P>Rн, следовательно
подвижный конец плети после удлинения, требующий срочного закрепления
Разрядка внутренних температурных напряжений в рельсовых плетях производится:
при вводе в расчетный интервал температур рельсовых плетей, уложенных (или сваренных) вне расчетного интервала;
накануне выполнения путевых работ, уменьшающих боковую устойчивость бесстыкового пути в летнее время года, например, при сплошной очистке щебеночного балласта щебнеочистительной машиной, сплошной выправке пути с подъемкой и др., производимых при температуре рельсов, превышающей допустимую;
при обнаружении признаков, могущих привести к потере устойчивости бесстыкового пути в процессе эксплуатации, например, при внезапном появлении угла (углов) в плане в жаркую летнюю погоду.
Величина удлинения или укорочения плети (уравнительных рельсов) ΔL, м, уложенной при температуре вне расчетного интервала, при вводе ее в расчетный интервал температур (разрядке температурных напряжений) определяется по формуле
где L - длина плети, м; tз - расчетная температура рельсов при закреплении плети на постоянный режим работы (устанавливается дистанцией пути в зависимости от ее региональности, в соответствии с Техническими указаниями по устройству, укладке и содержанию бесстыкового пути), o С; ty - температура рельсовой плети в момент ее первоначальной укладки, o С; а = 0,0000118 - коэффициент температурного расширения рельсовой стали.
Пример определения удлинения плети. L = 800 м; tз = 18 °С; ty = 3 °С.
Удлинение плети составит
ΔL = 800(18 - 3)0,0000118 = 0,142 μ = 142 мм.
При работах по вводу плетей в расчетный интервал температур должны быть соблюдены требования по равномерности распределения внутренних температурных напряжений по длине одной плети и плетей по одной и другой рельсовым нитям (разница в температурах плети по ее длине за период закрепления на постоянный температурный режим работы должна быть не более 3 °С, а в температурах плетей по одной и другой нитям - не более 5 °С).
Если плети на участке капитального ремонта были уложены при температуре меньше расчетной без принудительного ввода в расчетный интервал температур (например, осенью), то в целях предупреждения выброса пути, ввод их в расчетный интервал температур в весенний период должен начинаться с тех плетей, у которых разница расчетной и фактической температур закрепления наибольшая.
Возможны два варианта выполнения работ по вводу плетей (разрядке в них температурных напряжений) в расчетный интервал температур:
раскрепление плети, начиная с одного ее конца, сопровождаемое сменой уравнительных рельсов (или рельса) с этого же конца;
одновременное раскрепление плети с двух сторон, начиная с ее концов, сопровождаемое необходимостью смены уравнительных рельсов с обоих концов плети.
Для уменьшения сил трения плети по подкладкам применяют либо подвесные ролики, конструкция которых не препятствует пропуску поездов, либо устанавливают на подкладки скользящие пары или катучие опоры (установка катучих опор производится в "окно"; до закрытия движения поездов она не допускается). После вывески плети она встряхивается ударами деревянных кувалд или механическими вибраторами.
В процессе работ измеряется фактическая температура рельсов и производится контроль полного изменения длины плети по концам, а также равномерность снятия напряжений по длине плети - по смещению рисок, нанесенных по подошве рельса над "маячными" шпалами.
При несоответствии изменения длины плети расчетным значениям или неравномерном смещении промежуточных рисок определяются и устраняются причины, препятствующие полному снятию напряжений (недостаточно ослабленные болты, перекошенные подкладки, недовывешивание плети). Особое внимание этим обстоятельствам уделяется при выполнении работ в кривых участках.
Работы по разрядке температурных напряжений в рельсовых плетях (или ввод плетей в расчетный температурный интервал при условии выполнения работ при температуре рельсов, равной расчетной) производятся в "окно" с ограждением места работ сигналами остановки. Руководить работами должен работник дистанции пути по должности не ниже дорожного мастера.
Порядок выполнения работ следующий. За один-два дня до их производства определяют величину изменения длины плетей с учетом
ожидаемой температуры воздуха во время разрядки; подготавливают укороченные (удлиненные) рельсы и перевозят их к месту укладки;
выбирают способ и технологию разрядки напряжений в зависимости от длины рельсовых плетей, наличия рабочей силы, продолжительности "окна".
В день "окна" (до его начала) на "маячных" шпалах через 50 м наносят дополнительные временные риски для возможности контроля по ним за равномерностью разрядки напряжений по длине плети; снимают пятый и шестой стыковые болты и ставят на оставшиеся болты дополнительные шайбы в стыках сменяемых уравнительных рельсов.
В "окно" заменяют уравнительные рельсы на укороченные (рис. 3.1); начиная от конца плети, снимают клеммные болты и на каждой 15-й шпале на подкладку (после снятия регулировочных прокладок) устанавливают ролики, представляющие собой стержни длиной 125 мм и диаметром 20 мм. По достижении расчетного удлинения плети, определяемого по временным рискам на маячных шпалах, ролики снимают; уравнительные рельсы скрепляют накладками с плетью; устанавливают все клеммы и клеммные болты и, если затяжка гаек болтов производится вручную, то сначала гайки затягивают на каждой шестой шпале с усилием 200 Н*м (20 кгс*м) и перегон открывают для движения поездов со скоростью 25 км/ч; затяжку гаек на остальных клеммных болтах производят в интервалы времени между поездами. После закрепления всех болтов отменяют предупреждение об уменьшении скорости движения поездов.
 |
| Рис. 3.1. График основных работ по разрядке температурных напряжений в рельсовой плети длиной 800 м с постановкой ее на ролики (Работы выполняют две бригады по 14 монтеров пути - каждая на своей половине плети): 1 - замена уравнительных рельсов на укороченные, установка обводных перемычек (14 м.п. № 1-14); 2 - снятие клеммных болтов (10 м. п. № 5-14); 3 - установка роликов на каждой 15-й шпале (4 м. п. № 1-4); 4 - снятие роликов (4 м. п. № 1-4); 5 - затяжка гаек клеммных болтов на каждой шестой шпале (10 м. п. № 5-14); 6 - установка накладок и сболчивание стыков, снятие обводных перемычек (4 м. п. № 1-4) |
Если подлежащий замене рельс зажат и извлечь его не представляется возможным, из него вырезают с помощью бензореза кусок длиной 10-15 см. При этом вначале вырезают головку рельса, затем подошву и далее шейку. Выталкивать зажатый рельс из пути категорически запрещается, так как это может привести к тяжелым травмам.
По окончании основных работ смененные уравнительные рельсы дрезиной (мотовозом) увозят на станцию.
Состав бригады монтеров пути при разрядке напряжений в плетях устанавливается дистанцией пути в зависимости от местных эксплуатационных условий.
Способ односторонней разрядки плетей (с одного конца) по сравнению с двусторонней разрядкой (в обе стороны от концов) целесообразен при длине плетей менее 500-600 м с расчетным их удлинением до 180-200мм.
1. Ознакомится с производством работ по закреплению пути от угона.
2.Ознакомится с производством работ по:
а) По разгонке и регулировке стыковых зазоров.
б) Разрядка температурных напряжений в плетях бесстыкового пути.
Угоном пути называют продольное перемещение рельсов относительно шпал или вместе со шпалами.Причинами угона являются силы трения колес о рельсы, удлинение и укорачивание рельсов под действием температуры,удары колес об рельсы в стыках и др.Особенно велик угон пути на спусках и в тех местах,где систематически присходит торможение поездов.Угон чрезвычайно вреден,так как вызывает расстройства пути.
Для борьбы с угоном пути ипользуют противоугоны. Противоугон – один из элементов верхнего строения железнодорожного пути на деревянных шпалах и костыльном скреплении. Сущесвуют два вида противоугонов: пружинные и самозаклинивающиеся.
Противоугоны устанавливают без распорок,при этом каждая пара противоугонов вместе с о шпалой образует единую противоугонную систему.
Разгонка и регулировка зазоров. В процессе эксплуатации звеньевого пути, недостаточно закреплённого от угона, происходит продольное перемещение рельсов иногда вместе с отдельными шпалами. В результате происходит смещение зазоров с оси стыковых шпальных ящиков и накладок относительно стыковых шпал. Для возвращения рельсов в исходное положение делается разгонка или регулировка зазоров.
Регулировка зазоров назначается при наличии двух слитых или растянутых зазоров при рельсах длиной 25м, если зазор отличается от нормального более чем на 6мм. Регулировка проходит без разрыва рельсовой плети. При большом угоне пути производят разгонку пути, при которой разрыв рельсовой нити допускается до 175мм.
Этим работам предшествует промер фактической величины зазоров в каждом стыке и расчёт направления перемещения рельсовой нити. Измеряют зазоры мерным клином. Результаты измерений и температуру рельсов записываем в ведомость регулировки (разгонке) стыковых зазоров.
На основании данных ведомости строится график накопления зазоров.
Разрядка температурных напряжений в плетях бесстыкового пути.
. 1.Разрядка температурных напряжений в рельсовых плетях без применения принудительных средств выполняется в следующих случаях:
при перезакреплении плетей на постоянный режим эксплуатации после их закрепления во время укладки при температуре, отличающейся от оптимальной;
перед сваркой эксплуатируемых плетей, если температура закрепления их ие соответствует оптимальной;
при необходимости выполнения неотложных работ, когда температура плетей выше допускаемой, в том числе при исправлении образовавшегося в пути резкого угла в плане, и т. д.
2.При разрядке напряжений плети освобождают от закрепления иа шпалах и вывешивают на катучие роликовые опоры или иа парные пластины из материалов с низким коэффициентом трения общей толщиной 8—10 мм.
Катучие опоры и парные пластины устанавливают на каждой 15-й шпале. Ролики должны быть диаметром 20—22 мм. В местах их установки подрельсовые прокладки должны быть временно сняты. Конструкция роликов должна обеспечивать безопасность и быстроту их установки и снятия, а также перпендикулярность положения к продольной оси рельса.
При вывешиваний плетей на ролики, устанавливаемые на подкладки, разрядка напряжений выполняется в "окно". В случае использования скользящих пластин разрядка выполняется без перерыва движения поездов. При этом скорость ограничивается до 25 км/ч (на мостах и в тоннелях — до 15 км/ч).
3.Качество разрядки температурных напряжений проверяется по продольным перемещениям концов и контрольных сечений плети относительно маячных шпал и нанесенных между ними через 50 м дополнительных расчетных рисок.
При качественной разрядке расчетные риски на плети должны совпасть с боковыми гранями подкладок. Если в отдельных контрольных сечениях риски более чем на 5 мм не совпадают с гранями подкладок, то необходимо встряхнуть плеть. Для этого используются ударные приборы.
4.При разрядке без закрытия перегона и ожидаемом удлинении плетей первая пара уравнительных рельсов в конце разрядки заменяется на укороченные расчетной длины. Концы уравнительных рельсов и плетей соединяются типовыми инвентарными накладками с удлиненными болтовыми отверстиями. Для пропуска поезда в зазор стыка плети с уравнительным рельсом вставляют вкладыш, инвентарные накладки стягивают на конце рельса двумя болтами, в месте расположения вкладыша — одним болтом и на конце другого рельса — одним болтом.
После замены уравнительных рельсов плети освобождаются ог закрепления. Гайки отвинчивают так, чтобы обеспечить возможность укладки под рельсы скользящих пластин и в то же время ие допустить выхода подошвы рельса из реборд подкладок.
При ожидаемом укорочении плетей разрядка температурных напряжений начинается с освобождения плетей от закрепления. Замена уравнительных рельсов производится после полного укорочения плетей.
5.Сразу же после окончания разрядки напряжений рельсовая плеть должна быть закреплена на шпалах. Предварительно должны быть сняты инвентарные скользящие пластины или роликовые опоры.
Для более точного фиксирования температуры плети закрепляются сначала на каждой пятой шпале, а затем на остальных.
Таблица 1. Основные размеры пружинных противоугонов.
| Обозначение противоугона | Исполнение | B, +0,5 | B1 | H | h |
| Номинальный | Предельное отклонение | Номинальный | Предельное отклонение | ||
| 1П75 | ± 5 | ± 0,6 | |||
| 1П65 | |||||
| 1П50 | |||||
| 2П75 | + 5 | ± 0,5 | |||
| 2П65 | |||||
| 2П50 | |||||
| 3П75 | ± 5 | 14,0 | ± 1,0 | ||
| 3П65 | 12,5 | ||||
| 3П50 | 11,5 |
Противоугоны изготавливаются из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали по ГОСТ 14959-79 марок 65, 60С2, 60С2А, или других марок стали с механическими свойствами не ниже, чем у стали марки 65.
Противоугоны должны подвергаться термической обработке (закалке и отпуску) по режиму предприятия-изготовителя.
Твердость 286-448 НВ.
Почти 30 % плетей бесстыкового пути укладывают при температурах ниже расчетного интервала. Чтобы закрепить их при планируемой температуре, как правило, в верхней половине интервала, используют принудительные средства, например, нагревательные установки (преимущественно конструкции инженера Зубова), растягивающие приборы. Последние широко применяют на Московской, Октябрьской, Юго-Восточной и других дорогах. Нагревательные установки и растягивающие приборы за счет искусственного удлинения плетей позволяют поднять температуру их закрепления по сравнению с температурой укладки на 30—40°С. Это особенно стало важным в связи с массовым устройством плетей длиной с блок-участок и даже перегон.
Работы обычно выполняют при температурах ниже расчетных значений. Предварительно рассчитывают удлинения и необходимые растягивающие усилия. Такие расчеты делает старший инженер технического отдела и утверждает главный инженер или начальник дистанции пути. Удлинения плети определяют так же как удлинения свободной балки по формуле Δl = α * l * Δt , где α — коэффициент линейного расширения рельсовой стали; l — длина плети; Δt — перепад температуры закрепления рельсовой плети при укладке относительно планируемой температуры закрепления.
Короткие (800 м и менее) и длинные (свыше 800 м до 1200 м и даже более) плети растягивают сразу целиком, исходя из возможностей прибора. При больших длинах принудительно вводят в расчетный интервал температур «полуплети». Например, при длине плети 2500 м сначала растягивают первую по ходу поезда ее половину длиной 1250 м, а затем вторую. При этом удлинения полуплетей находят по формуле Δl ½ = α * l/2 * Δt .
Удлинение плети или полуплети контролируют через каждые 50 м. Данные расчета заносят в таблицу. Предположим, плеть длиной 2500 м закреплена при 0°С, а нужно закрепить ее при +30°С, т.е. Δt = 30°С. Значит, необходимое удлинение всей плети 88,5 см, а полуплети — 44,2 см. Вместе с общим удлинением плети рассчитывают удлинения ее отрезков через 50 м, т.е. определяют смещения контрольных сечений (см. таблицу). Требуемые усилия для создания расчетных удлинений в плетях подсчитывают из условия N p = N t + N c , где N t — усилия для растяжения плети (полуплети), равные для рассмотренного примера N t = α * E * F * Δt ≈ 60 тс; N с — усилия для преодоления сопротивления трения рельса по основанию. Если полуплеть размещается на прямой, то N сп = r * 1/2, а если на прямом и в кривом участках пути, то N ск = r * 1/2 + N t * f * l к / R.
В приведенных формулах r — погонное сопротивление сдвигу рельсов по подкладкам; l к — длина кривой в пределах плети (полуплети); f — коэффициент трения боковой поверхности подошвы рельса относительно реборды подкладки, принимаемый равным 0,25; Δt — перепад планируемой температуры закрепления плети относительно первоначальной температуры закрепления; R — радиус кривой.
При наличии в пределах полуплети (плети) n кривых значения N p определяют так:
При вывешивании плетей на каждой 15-й шпале на одну—две полиэтиленовые пластины или на заневолен-ные роликовые опоры, по которым плеть скользит, а не катится (трубки диаметром 22 мм), укладываемые непосредственно на подкладки, r равно примерно 0,2 кгс/см. При вывешивании плетей на роликовые опоры (не заневоленные, по которым плеть катится) r ≈ 0,1 кгс/см. Если температура плети в день работ выше температуры первоначального закрепления, то удлинению способствуют имеющиеся в ней температурные силы.
При вводе плетей в расчетный температурный интервал в день «окна» до закрытия перегона выполняют подготовительные работы при ограничении скорости движения поездов до 40 км/ч. При этом на первой половине плети через 50 м наносят риски на рельсе и подкладке, по которым определяют смещение (удлинения) плети относительно первоначального положения в данном сечении. Разносят инвентарные полиэтиленовые прокладки или ролики на каждую 15-ю шпалу. Отвинчивают на 8—9 оборотов гайки клеммных болтов на каждых двух из трех шпал (после нанесения через 50 м рисок). На второй половине плети дополнительно закрепляют гайки клеммных и закладных болтов на первых 50 м при смерзшемся балласте и на 100 м — при несмерзшемся. К месту укладки укороченных уравнительных рельсов подносят растягивающий прибор.
Основные работы в «окно» включают:
откручивание на 8—9 оборотов оставшихся клеммных болтов;
вывешивание плетей на пластины или роликовые опоры на каждой 15-й шпале, при этом следят, чтобы на промежуточных шпалах резиновые прокладки-амортизаторы были отделены от подошвы рельсов;
замену одной пары уравнительных рельсов, примыкающих к концам плетей, на укороченные;
регулировку зазоров в стыках уравнительных рельсов из расчета, что если плеть закрепляют при температуре рельсов +30°С, то сумма зазоров при трех уравнительных рельсах не должна превышать 15—20 мм, а при четырех рельсах — 20—25 мм. При температуре планируемого закрепления плетей выше на 5 или 10°С сумма уменьшается соответственно на 5 и 10 мм;
закрепление в зоне .установки растягивающего прибора гаек клеммных, закладных и стыковых болтов на уравнительных рельсах, а при незамерзшем балласте также на 50 м конца плети, примыкающей к уравнительному пролету. Крутящий момент соответственно равен 200, 150 и 600 Н*м (1100 Н*м — при высокопрочных стыковых болтах);
установку и включение в работу растягивающего прибора.
В процессе растяжения плети следят за равномерностью ее удлинения. Если риски на плети совпали с расчетными рисками на подкладках, то, значит, удлинение достигло расчетного. Если же на отдельных участках они не совпадают, то необходимо простучать плеть деревянными молотками или встряхнуть ударным прибором.
После расчетного растяжения при обязательном совпадении рисок на плети с расчетными рисками на подкладках (через 50 м) плеть закрепляют, предварительно сняв пластины или роликовые опоры. Закрепление выполняют от растягивающего прибора к середине плети. По его окончанию снимают растягивающий прибор, на стык плети и укороченного уравнительного рельса устанавливают шестидырные накладки с полным комплектом болтов. Затем перегон открывают для движения первых двух поездов со скоростью 60 км/ч, а последующих — с установленной.
Если плеть удлиняют нагревом, то клеммные болты закручивают вслед за проходом нагревательной установки. При этом следят за тем, чтобы фактические удлинения плети через 50 м соответствовали расчетным. Работа таких установок хорошо вписывается в технологию укладки и сварки плетей в одно «окно». Поэтому длина нагреваемой плети не превышает 800—900 м. Ввод в расчетный интервал всей плети длиной до 2000—2500 м производится поэтапно, т.е. по мере укладки и приварки к первой паре плетей последующих.
В заключительный период убирают инвентарные рельсы и оправляют балластную призму.
При большой продолжительности «окон» в рассмотренной последовательности принудительно вводят в расчетный интервал вторую половину этой же плети или полуплеть на соседней рельсовой нити.
Работы выполняют под руководством старшего дорожного мастера или начальника участка.
Читайте также: