Безбалластное основание

Учебно-методический план занятия

Дата: 21.05.2020

Группа: №2Ц-9-ПХ, 2 курс

Дисциплина, междисциплинарный курс: целевое обучение.

Преподаватель: Кожемякин С.В.

Тема: Использование инновационных технологий в строительстве железных дорог.Высокоскоростное движение

Вид занятия: лекция.

Печатные издания, электронные издания (электронные ресурсы): 1.Воробьев Э.В. Технология, механизация и автоматизация путевых работ. Часть 1 [Электронный ресурс]: учебное пособие / Э.В. Воробьев, Е.С. Ашпиз, А.А. Сидраков. — Электрон. дан. — М.: УМЦ ЖДТ, 2014. — 309 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=58948

2.Строительство и реконструкция железных дорог: учебник. — М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2018. — 315 с. Режим доступа: http://umczdt.ru/books/35/18738/— ЭБ «УМЦ ЖДТ»

3.www.rzd.ru (Сайт ОАО «РЖД»)

 

Домашнее задание: 1. Проработать с материалом и источниками; 2.Составить краткий конспект; 3. Дать ответы на контрольные вопросы.

Ход занятия

Пояснения к работе: Высокоскоростное движение

В соответствии со Стратегией развития транспорта в РФ до 2030 года, утвержденной в 2008 году, особое внимание уделяется скоростному и высокоскоростному железнодорожному пассажирскому движению, скорости которого могут достигать 400 км/ч. Для обеспечения таких высоких скоростей предусматривается строительство выделенных высокоскоростных магистралей (ВСМ), к которым соответственно предъявляются жесткие требования к надежности рельсовой колеи. В мировой практике для движения высокоскоростных поездов применяются как классическая конструкция пути: рельсы, шпалы, щебеночное основание, так и безбалластные конструкции железнодорожного пути, подразумевающие под собой отсутствие балласта.

Балластное основание.

В 1997 году на 29 км I главного пути перегона Колпино-Поповка Октябрьской железной дороги впервые в России был уложен участок пути протяженностью 100 метров со скреплением типа Pandrol Fastclip с клеммой диаметром 15 мм. Скорость движения пассажирских поездов на данном участке 200 км/ч. Скрепление Pandrol Fastclip применяется для высокоскоростного движения компаниями SNCF на TGV Mediterranean (350км/ч) Франция, Tohoku SHINKANSEN (275 км/ч), Япония, Amtrak (250 км/ч), США. В 2004 году на SNCF, на линии Париж – Мец, где используются скрепления Pandrol Fastclip с балластной конструкцией пути, был достигнут рекорд скорости – 574,8 километра в час.

Безбалластное основание.

При несомненных достоинствах этого предложения у него есть большой недостаток – высокая стоимость строительства железнодорожного пути. Она возрастает в 5–6 раз в зависимости от конкретных условий по сравнению со стоимостью рельсошпальной решетки, опирающейся на балластную призму. Надежность железнодорожного пути определяется стабильностью, прежде всего, подшпального основания. Опыт эксплуатации магистральных железных дорог, в том числе скоростных и высокоскоростных, за рубежом показывает, что одним из возможных вариантов конструкции верхнего строения пути является железнодорожный путь на безбалластном (плитном) основании. Требования экономичности в расчете на весь срок службы конструкции пути формулируются достаточно просто: устойчивость, безопасность и сохранение геометрических параметров в течение длительного времени, что в целом определяет его стабильность. В этом отношении путь на плитном основании выгодно отличается от пути на балласте, поскольку намного дольше сохраняет стабильное положение.    В различных источниках отмечено, что преимущества пути на плитном основании определяются следующими аспектами:                                                       – статические и динамические нагрузки на верхние слои земляного полотна пути на плитном основании снижаются благодаря лучшему распределению силовых воздействий;                                                                                                 – путь на плитном основании после укладки сохраняет стабильное положение в 2–3 раза дольше, чем путь на балласте;                                                           – плитная конструкция пути оказывает практически неограниченное сопротивление поперечным силам, она имеет высокую собственную массу, обеспечивая тем самым хорошую устойчивость даже под действием интенсивных сжимающих сил при повышении температуры рельсов;                       – отсутствие вылетающих частиц балласта исключает нанесение повреждений подвижному составу и напольным устройствам;                                 – невозможность роста растительности в пути на плитном основании исключает необходимость борьбы с нею;                                                                             – устойчивое положение пути снижает динамические силы, действующие на ходовую часть подвижного состава;                                                                   – эксплуатация линии на плитном основании возможна более продолжительное время в силу меньших затрат времени на текущее содержание.

На Экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ» организованы испытания четырех безбалластных конструкций пути LVT:

Компания ОАО «РЖДстрой» − конструкция LVT

 

Протяженность каждого участка 75 м, так же на «въезде и выезде» с основного участка безбалластного пути устроены участки переменной жесткости, необходимые для плавного перехода от балластного пути к безбалластному.

На конструкции LVT применяется рельсовое скрепление Пандрол-350 (ЗАО«РСК») - локализованная и усовершенствованная версия скрепления Pandrol Fastclip. Анкерное рельсовое скрепление Пандрол-350 применяется как на участках высокоскоростного движения, так и на участках с повышенными осевыми нагрузками до 35 тонн на ось.

Прикрепление рельса осуществляется двумя упругими клеммами, заневоленными в замоноличенные чугунные анкеры. Для увеличения электроизоляционных свойств, контакт клеммы и анкера с подошвой рельса осуществляется через прижимной и боковой изоляторы соответственно. В зависимости от требований, имеется возможность регулировки жесткости узла скрепления под необходимую осевую нагрузку за счет применения различных подрельсовых прокладок. Необходимо отметить, что скрепление установлено на усиленных блоках, предназначенных для гашения вибрации при повышенном воздействии на путь от подвижного состава.

Рельсовое скрепление может использоваться как на железобетонных шпалах, так и на железобетонных блоках безбалластных конструкций пути LVT.

В конструкции NBT Appitrack применяется рельсовое скрепление Pandrol SFC (Pandrol Ltd), которое разработано специально для безбалластных конструкций пути. Представляет собой анкерную чугунную подкладку, уложенную на эластичную прокладку и зафиксированную анкерными болтами. На анкерную подкладку для обеспечения электроизоляции устанавливаются полимерные боковые изоляторы. Рельс фиксируется с помощью пружинной клеммы, на которую устанавливается прижимной изолятор. В зависимости от конкретной конструкции безбалластного пути скрепление Pandrol SFC изготавливается в различных исполнениях:

- анкерная подкладка с креплением в двух точках со смещением;

- анкерная подкладка с креплением в двух точках, расположенных на одной линии;

- анкерная подкладка с креплением в четырех точках.

Данное скрепление позволяет осуществлять регулировку уровня головки рельса по ширине рельсовой колеи - до 12 мм, по высоте – до 50 мм. Применяется при автоматизированном строительстве монолитного пути NBT Appitrack компании Alstom.

Pandrol SFC

1-чугунная подкладка; 2-монтажная прокладка с отверстиями; 3-зубчатая шайба; 4-пластиковая втулка; 5-тарельчатая шайба;6-пружинная одновитковая шайба; 7-анкерный болт; 8-боковой изолятор;9-подрельсовая прокладка; 10-прижимной изолятор; 11-упругая клемма; 12-пластиковый дюбель.

Рельсовые скрепления - важнейший элемент верхнего строения пути, в существенной степени определяющий безопасность, надежность, работоспособность, а также качественную оценку состояния рельсовой колеи, от чего зависят условия взаимодействия пути и подвижного состава. Помимо сохранения стабильной ширины рельсовой колеи и передаче вертикальных сил, рельсовые скрепления должны иметь достаточное сопротивлению горизонтальному перемещению рельса, так называемому «угону» пути. Так же одной из существенных задач является электроизоляция рельса от подрельсового основания. Это необходимо для сведения к минимуму потерь сигналов рельсовых электрических цепей в дождливую и сырую погоду. Рельсовые скрепления значительно влияют на экономическую составляющую комплекса строительных либо ремонтных работ, а также последующую эксплуатацию железнодорожного пути.

 

Контрольные вопросы:

1. Какие конструкции пути применяются для движения высокоскоростных поездов?

2. Какой основной недостаток пути на безбалластном основании?

3. Какими преимуществами обладает путь на плитном основании?