1.2.1 Розробка перебільшеного профілю колії

Вихідними даними для проектування є відмітки існуючої головки рейки 1ГР, низу баластного шару НБШ, товщина існуючого баластного шару.

Поздовжній профіль існуючої колії повинен бути приведений у відповідності до сучасних норм, пред’явленими ПТЕ, СНиП, Технічними вказівками [1], і з урахуванням конструктивної висоти проектної верхньої будови колії

, (1.1)

де:  – товщина піщаного баласту;  – товщина щебеневого баласту під шпалою;  – товщина шпали;  – висота проектної рейки з підкладкою.

Низ баластного шару можна визначити за формулою

, (1.2)

де:  – висота існуючої верхньої будови колії.

Відмітка РГР обчислюється відносно відмітки ІГР

, (1.3)

де:  – товщина щебеневого баласту;

 – різниця між товщиною проектної і існуючої шпали;

 – різниця між висотою проектної і існуючої рейки.

Існуючий баласт сильно забруднений, тому відмітка розрахункової головки рейки визначається за формулою

, (1.4)

При збільшенні товщини баластної призми збільшується і її ширина знизу, що призводить до зменшення узбіччя. Тому збільшувати висоту баластної призми можна до тих пір, доки ширина узбіччя не зменшиться до мінімальної величини, прийнятої для даної лінії залізниці. Для того, щоб уникнути небажаних робіт, зрізок або розширення основної площадки, необхідно проектну лінію розташувати так, щоб витримати умову

, (1.5)

Внаслідок модернізації, ІГР займає нове положення, яке називається ПГР. Такі зміни досягаються шляхом підіймання колії на баласт або зрізки існуючою баласту при достатній його товщині. Зміну положення ІГР викликає:

а) підіймання  коли ІГР за рахунок збільшення товщини баласту або підвищення відмітки основної площадки земляного полотна піднімається на визначену висоту

, (1.6)

б) зрізка , коли ПГР<ІГР, тобто за умовою, проектування поздовжнього профілю не можна витримати нерівність ПГР≥РГР

, (1.7)

При проектуванні поздовжнього профілю необхідно намагатися, щоб підіймання не відрізнялись різко між собою, в іншому випадку механізована реконструкція профілю буде ускладнена.

При різниці ухилів елементів більш ніж 2,8 уводиться поправка на вертикальну криву

, (1.8)

де: К – відстань від ближчого початку вертикальної кривої до точки, що розглядається, м.

1.2.2 Розробка схеми розкладання рейкових плітей

Укладання рейкових плітей безстикової колії на ділянці проводиться після виконання модернізації колії з укладанням інвентарних рейок типу Р65 довжиною 25 м на роздільному скріпленні типу КБ, залізобетонних шпал з епюрою 1840 шт/км на щебеневому баласті товщиною 40 см під шпалою.

–                    Загальна довжина ділянки модернізації колії – 20.244м. безстикової колії.

Розрахунком передбачається укладання температурно-напруженої безстикової колії без періодичної розрядки напружень по всій ділянці.

Остаточна довжина рейкових плітей визначається натурним проміром після укладання інвентарних рейок і ретельного виправлення колії в плані і профілі.

Всього на ділянці передбачається укласти 28 пару рейкових плітей і 16комплектів ізолюючих стиків, з яких 12 комплектів - клеєболтових і 4 комплекта – збірних.

Оскільки зі збільшенням довжини рейкових плітей ефективність безстикової колії зростає, то після проведення модернізації ділянки передбачається впродовж півроку зварювання рейкових плітей до довжини блок - ділянки. У зв’язку з тим, що за півроку температура повітря не зможе досягнути своїх екстремальних значень, то замість зрівняльних прольотів будуть укладені рейкові вставки довжиною 10 м. З’єднання плітей, зварених до довжини блок-ділянки, буде за рахунок застосування клеєболтових стиків підвищеної міцності. Використання таких стиків згідно з [1] не потребує улаштування зрівняльних прольотів. Зразок високоміцного ізолюючого стику наведений на рисунку 1.1

Розрахунком передбачається укладання рейкових плітей безстикової температурно-напруженої колії в прямих і кривих ділянках без сезонної розрядки напружень з укороченням внутрішньої нитки в кривих на величину, що визначається розрахунками.

Зазор між рейковими вставками орієнтовно приймається рівним 1 см.

Розкладання і з’єднання рейкових плітей між собою і з ланковою колією виконуються у суворій відповідності до [1], ПТЕ, інструкції і технологічних процесів.

Зварка рейкових плітей виконується електроконтактними способом на РЗП з наступним транспортуванням до місця укладання.

Клеєболтові стики передбачаються бути вклеєними в рейку довжиною 10м.

1 – болт; 2 – ізолююча втулка; 3 – рейка; 4 – повнопрофільна металева накладка; 5 – ізоляційна прокладка; 6 – гайка; 7 – шайба; 8 – клейка паста; 9 – металева обичайка.

Рисунок 1.1 Високоміцний ізолюючий стик

1.2.3 Визначення температурних умов укладання і експлуатації рейкових плітей

І Характеристика колії:

1 Тип рейок – Р65;

2 Шпали залізобетонні – 1840 шт/км в прямих і 2000 шт/км в кривих R≤1200м.

3 Баласт – щебінь.

4 В обороті знаходяться наступні локомотиви: ЧС-4 пасажирський зі швидкістю 120 км/год; ВЛ-60,80 – вантажний зі швидкістю 80 км/год.

5 Температура рейок для станції Жмеринка:

Річна температура амплітуда ТА =840С.

II Режим експлуатації безстикової колії і межі температурного інтервалу закріплення плітей.

1 В прямій ділянці колії:

Локомотив ЧС-4 V-120 км/год:

,

[Т] = 86 + 54 - 10=130°С>ТА,

Локомотив ВЛ-80, V = 80 км/год:

[Т] = 83 + 54 - 10 =127°С > ТА,

Якщо [Т] > ТА, то при максимальній швидкості локомотива безстикову колію можна експлуатувати в прямих ділянках колії без сезонної розрядки напружень.

Межі інтервалу закріплення:

Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:

maxt3=-37+86 = 49°C,

mint3=58-54 = 4°C.

Локомотив ВЛ-80,

V = 80 км/год:

maxt3 = -37+83 = 46°C,

mint3=58-54 = 4°C.

В кривих

R = 800м:

Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:

[Т] = 85 + 47- 10=122°С>ТА,

ruaxt3=-37+85 = 48°C,

mint3=58-47 = 11 °С.

Локомотив ВЛ-80,

V = 80 км/год:

[Т] = 75+47- 10=1120С>ТА,

maxt3 = -37+75 = 38°C,

mint3=58 - 47= 11°С.

В кривих

R = 600м:

Локомотив ЧС-4, V-120 км/год:

[Т] = 81 +42 - 10= 113°С> ТА,

maxt3 = -37+ 81 = 44°С,

min t3=58-42= 16°C.

Локомотив ВЛ-80,

V = 80 км/год:

[Т] = 72 + 42- 10=104°С>ТА,

maxt3 = -37 + 72 = 35°C,

mint3 = 58 – 42 = 16°C.

Таблица 1.5 Температурні інтервали закріплення рейкових плітей безстикової колії

Примітка – Оскільки передбачається укладка довгих рейкових плітей, то нижня межа інтервалу закріплення повинна бути не менше, ніжна 8°С вище від нижньої межі встановленої для коротких рейкових плітей. Всі розрахунки безстикової колії на міцність і стійкість в цьому пункті виконані за допомогою таблиць, наведених в [1].

Більш детально методика розрахунків безстикової колії на міцність і стійкість розглядається у 4 розділі даного дипломного проекту.

1.2.4Визначення строків служби рейок за дефектністю (за одиночним виходом)

В сучасних умовах експлуатації строки служби рейок в прямих і кривих радіусом 1000 м насамперед визначається їх виходом по дефектності, яка враховується або загальною кількістю рейок , що вилучаються з колії на 1 км за весь їх строк служби, або їх найбільшим річним виходом на 1 км – .

Передчасний вихід рейок по дефектності (до набуття допустимого зносу) відбувається внаслідок цілого ряду причин, пов'язаних або з недоліками виготовлення рейок, або недоліками утриманням колії, або з ненормальним впливом рухомого складу чи інших причин. В цілях забезпечення безпеки руху поїздів дефектні рейки повинні бути замінені в межах строку їх життєздатності, тобто до того часу, поки дефект не досягає небезпечного рівня.

Для прикладу порівняння сроку служби рейок до вилучення їх з коліїї за наявності дефектів розглянемо одні з найбільш розповсюджених варіантів конструкції ВБК:

1.      Рейки Р65, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КБ, товщина баласту hб = 55 см

2.      Рейки UIC60, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КБ, товщина баласту hб = 55 см

3.      Рейки Р65, епюра шпал 1840 шт/км, скріплення КПП-5, товщина баласту hб = 55 см

Для визначення сумарного виходу рейок по дефектності , шт/км, за строк проходу тоннажу Т (млн. т брутто) використовуємо формулу (1.15)

, (1.10)

де  - погонна маса рейки, кг;

0,85;

 - річна вантажонапруженість в рік перед ремонтом, млн. т км/км за рік;

 - середньозважене по тоннажу динамічне навантаження на вісь, т/вісь, яке визначаємо за формулою (1.16)

, (1.11)

де 0,012;

 - середньозважена по тоннажу швидкість по ділянці, км/год;

 - середньозважене статичне навантаження на вісь, т/вісь, що визначаємо з виразу:

, (1.11 -а)

де εлок, εваг, – частка по вазі коліс локомотивів і вагонів у поїзді. Фактори, що впливають на одиночний вихід рейок враховуються як добуток коефіцієнтів:

. (1.12)

Коефіцієнти, що входять до формули (1.12) знаходяться наступним чином:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17