Правила и технология выполнения основных работ при текущем содержании пути

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 г = 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 Р < Rн = 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 P>=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 а_i - 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 на день "окна" вычисляют  по формулам (3.2)-(3.7) остальные необходимые параметры.

Рис. 3.2. 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

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.3.2).

В"окно":

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

Δl = L(ty - tр)α,

где tp - температура рельсов в  данный момент. Равномерность разрядки оценивают по смещению рисок, которое  определяется по формуле: Δl_i = αa_i(ty - tp), где a_i - расстояние от неподвижного конца плети до i-й риски (50, 100, 150 м);

монтируют ГНУ;

наносят новые риски на подошве  рельса через каждые 50 м на расстоянии от края подкладок, определяемому по формуле (3.7);

производят растяжение плети. В процессе растяжения плети при необходимости (особенно на 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 (3.2)] приложенному (по отсчету на приборе); расчетному смещению каждой из рисок (риски должны совпасть с краями подкладок);

перед демонтажем ГНУ закрепляют на шпалах "подвижный" конец плети (М = 220 Н*м) на длине λ₄ = Р/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 °С; ожидаемая температура рельсов на день "окна" tр = -3 °С; расчетный температурный интервал закрепления - от +18 до +25 °С, принимаем tз = +22 °С; Δt = 22 - (-3) = 25 °С.

Используя формулы (3.1)-(3.7), выполним следующие  вычисления.

1. Изменение длины плети при  введении ее в расчетный интервал  закрепления (рис. 3.3)

ΔL = L(tη - ty)α = 800(22 - 5)0,0000118=0,160 μ = 160 мм.

2. Усилие, необходимое для удлинения плети,

Р = α • E • F • Δt = 11,8 • 10^-6 • 2,1 • 10⁷ • 82,65 • 25 = 512 кН.

3. Укорочение плети после ее  раскрепления

Δl = L (ty - tр)α = 800[5 - (- 3)]11,8 • 10^-6 = 0,076 м = 76 мм.

Рис. 3.3. Схематическое изображение  расчетных параметров при принудительном (с применением гидравлических натяжных устройств) вводе рельсовых плетей в расчетный интервал температур

4. Смещение рисок при укорочении плети после ее раскрепления:

первая риска через 50 м от неподвижного конца плети

Δl₁ = α a₁(ty - tр) - 11,8 • 10^-650[5 - (-3)] = 0,0047 м = 4,7 мм;

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 = Р/r = 512/25 = 20,5 м;

со стороны неподвижного конца  плети: так как Р>Rн, следовательно

λ₃ = (Р - Rн)/r + 1 - (512 - 400)/25 + 1 = 5,5 м;

λ₂ = P/r - λ₃ = 512/25 - 5,5 = 15 м;

подвижный конец плети после  удлинения, требующий срочного закрепления

λ₄ = P/r = 512/25 = 20,5м.

6. Смещение рисок при принудительном  растяжении плети:

первая риска через 50 м от неподвижного конца плети

Δ а₁ = а а₁ Δt = 11,8 • 10 ^{- 6} • 50 • 25 =14,7 мм;

вторая риска

Δ а₂ = 11,8 • 10 ^{- 6} • 100 • 25 =29,5 мм;

третья риска

Δ а₃ = а а₁ Δt = 11,8 • 10 ^{- 6} • 150 • 25 =44,3 мм и т. д.

3.3. Восстановление  целостности лопнувшей (или с  остродефектным местом) рельсовой  плети

Основные положения. При поперечных изломах рельсовой плети или при обнаружении в ней дефекта, требующего вырезки по классификации дефектности рельсов НТД/ЦП-1-93, восстановление плети производят в три этапа, соответствующих:

краткосрочному восстановлению (на период до 4 ч), при котором в месте дефекта устанавливают шестидырные накладки со струбцинами (рис. 3.4) и пропускают поезда со скоростью: 40 км/ч - при зазоре в месте излома до 25 мм; 25 км/ч - при зазоре 26-40 мм с постоянным наблюдением за состоянием рельсов в месте излома;

временному восстановлению (до 6 мес.);

окончательному восстановлению (при  переводе плети на постоянный режим  работы).

Рис. 3.4. Стыковая струбцина: 1 - скоба струбцины; 2 - зажимной винт

Временное восстановление рельсовых плетей. Временное восстановление плети производят вырезкой дефектного места с образованием отрезка длиной 8-11 м и укладкой вместо вырезанного рельса такой же длины с болтовыми отверстиями из покилометрового запаса. Место излома плети вырезается пилой с пропилом плети с двух сторон от излома, при соблюдении условий, чтобы пропилы располагались не ближе 3 м от места излома или дефекта и 2 м от сварного стыка, если он расположен вне вырезаемого куска плети. При этом учитывают, что при последующей обрезке концов плетей под сварку расстояние между имеющимися сварными стыками и новыми должно быть не менее 3 м. В противном случае такой стык вырезается вместе с изломанной частью плети.

Разница по высоте и по внутренней грани головки уложенного рельса и плети не должна быть более 1 мм; большую разницу устраняют: по высоте - установкой переходных накладок; по горизонтали - шлифовкой боковой грани головки рельса в месте ступеньки.

Перед вырезкой места излома (дефекта) плети тщательно (20-метровой стальной рулеткой) измеряют длину рельса, подлежащего укладке в путь, и соответственно ей устанавливают и фиксируют на головке плети места пропила, если в месте излома имеется зазор. При отсутствии зазора прежде чем выпиливать место излома необходимо на протяжении 20-25 м с обеих сторон от излома закрепить клеммные и закладные болты, затем в месте излома автогеном вырезать кусок рельса длиной 10-15 см с целью снятия внутренних сжимающих усилий в плети для возможности свободного ее обрезания рельсорезным станком. После этого выпиливают и сдвигают в сторону отрезок рельсовой плети в месте дефекта длиной на 4-5 мм больше длины подготовленного к укладке рельса с болтовыми отверстиями;

на образовавшихся концах рельсовой плети просверливают отверстия для болтов; в вырезанное место вставляют подготовленный рельс и шестидырными накладками скрепляют с плетью. При этом рекомендуется устанавливать высокопрочные болты с усиленной затяжкой гаек (1000 Н*м).

Полное восстановление изломанной рельсовой плети сваркой с применением рельсосварочной машины ПРСМ. Сварка изломанной рельсовой плети производится в пути рельсосварочной машиной ПРСМ контактным способом.

Работы по сварке плети включают в себя следующие технологические  операции:

удаление подкладок на шпалах и  частичную вырезку балласта в  шпальном ящике, где должна размещаться  сварочная головка машины ПРСМ;

вырезание части плети в месте  нахождения временно уложенного рельса (вместе с ним); при этом длина  вырезаемой части l, мм, определяется из выражения:

l = lвр + 750 + 750,

где lвр - длина уложенного рельса, мм; 750 - длина обрезаемых концов плети, мм;

зачистка обрезанных концов рельсов  абразивным инструментом (до металлического блеска);

снятие и ослабление клемм на участке выгибания (или перемещения) плети;

выгибание (или продольное перемещение) плети;

замену вырезанной части рельсовой  нити на рельс без болтовых отверстий;

вваривание рельса в плеть;

выравнивание температурных напряжений в рельсовых плетях по обеим рельсовым  нитям.

Ввариваемый в плеть рельс без  болтовых отверстий должен иметь  длину на 80 мм больше вырезаемой части и не должен отличаться от плети по высоте и боковому износу головки более допускаемой величины, установленной Инструкцией по текущему содержанию пути. Кроме того, он должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к сварке рельсов по условиям термической обработки рельсового металла и иметь наработку тоннажа не выше чем восстанавливаемая плеть.

Технология вварки в плеть рельса может быть двух видов: с частичным раскреплением плети и ее изгибом; с полным раскреплением короткой части плети и ее перемещением.

При вварке рельса с изгибом плети (рис. 3.5) на участке БВ длиной 5 м гайки отвертывают на несколько оборотов, а на участках ЕА и ГД длиной по 50 м клеммные болты, наоборот, закрепляют, чтобы исключить перемещение плети. На участке ВГ длиной 40 м клеммы снимают. Раскрепленную часть плети поднимают над ребордами подкладок и изгибают в горизонтальной плоскости: на прямых участках - в сторону оси пути, а на кривых - в наружную сторону кривой. Изгиб плети заканчивают, когда ее торец совпадает с торцом рельсовой вставки. В процессе сварки изогнутая часть плети постепенно выпрямляется под действием продольного усилия, создаваемого сварочной машиной. При этом по окончании сварки плеть должна оставаться изогнутой; стрела остаточного изгиба, измеряемая в месте наибольшего удаления внутреннего края подошвы изогнутой плети от края реборды подкладки, должна оставаться в пределах 15-30 см; в противном случае сварной стык должен быть забракован и вырезан из плети.

Рис. 3.5. Схема изгиба рельсовой  плети: АБ- вставка; БВ - участок ослабления на три-четыре оборота клеммных болтов; ВГ- участок изгиба плети

После остывания замыкающего стыка (через 2-3 мин после окончания  сварки) оставшуюся изогнутой часть  плети выпрямляют приложением поперечного  усилия. Постановку клемм и закручивание гаек производят в направлении от замыкающего сварного стыка.

Сдвиг плети на участке ВГ при ее изгибе перед сваркой и при выправлении после сварки должен производиться по металлическим скользунам, равномерно распределенным на участке изгиба; должно быть обеспечено свободное, без большого трения поперечное перемещение плети по ним. Сварные стыки должны быть обозначены несмываемой белой краской на внутренней стороне рельса двумя парами вертикальных полос и взяты на учет в дистанции пути.

Вварка в плеть рельса должна производиться при температуре плети, отличающейся от температуры закрепления не более чем на 5 °С. Если это условие не выполнено, то необходимо перезакрепить плеть при наступлении этой температуры. Вваривают вставки, как правило, при положительных температурах; допускается вварка при температуре не ниже -10 °С.

Работой по окончательному восстановлению плети, лежащей на главном пути, руководит  старший дорожный мастер, а на станционном  пути - дорожный мастер.

При вварке вставки без изгиба плети  перед укладкой в путь рельса без  болтовых отверстий (вместо вырезанной дефектной части плети) со стороны короткой части плети в уравнительном пролете заменяют рельс на укороченный; на участке между дефектным местом и уравнительным пролетом ослабляют на три-четыре оборота клеммные болты; с помощью гидравлического натяжного устройства передвигают короткую часть плети в сторону уравнительного пролета на величину, позволяющую уложить в путь подготовленный рельс без болтовых отверстий, имеющий большую длину (с учетом ее уменьшения при сварке) по сравнению с вырезанной дефектной частью плети; после укладки этого рельса в путь производят сварку плети с уложенным рельсом в стыке со стороны длинной части плети. Затем с помощью гидравлического натяжного устройства перемещают короткий конец плети в сторону второго стыка сварки с целью создания необходимого усилия прижатия свариваемых концов рельсов.