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 более1 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 -5мм 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 = l вр + 750 + 750,

где l вр - 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 80мм 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.

Для обеспечения электрического контакта с губками рельсосварочной машины стыкуемые поверхности на концах рельсов должны быть предварительно зачищены до металлического блеска. После сварки грат и выдавленный металл удаляют обрубкой в горячем состоянии по всему периметру сварных стыков и места обрубки шлифуют.

Неровности на поверхности катания в месте сварки рельса не должны превышать 0,3мм на длине 1 м.

Продвижение машины ПРСМ через неостывший сварной стык, имеющий цвет каления, допускается при условии наложения на него специального металлического мостика.

После окончания сварки второго стыка, укороченный рельс в уравнительном пролете заменяют на нормальный.

Исправление пути на пучинах

4.1. Технические требования к исправлению пути на пучинах

Пучиной считается местное интенсивное нарастание искажения положения пути в продольном профиле, возникающее в результате пучения промерзающих грунтов земляного полотна и балластного слоя и проявляющееся на пути в виде горбов, впадин и перепадов.

Участки пути, где в зимнее время появляются пучинные горбы, отводы от которых устраиваются укладкой пучинных подкладок, должны быть для этого заблаговременно (до замерзания балласта) подготовлены: сменены негодные и подтесанные шпалы, костыли, изломанные металлические подкладки, подрезан балласт под подошвой рельса.

Отводы от пучинных горбов (по двум нитям) должны устраиваться по схемам, приведенным на рис. 4.1, и иметь уклоны не круче приведенных в табл. 4.1.

Рис. 4.1. Схемы устройства отводов от пучинного горба на участках со скоростями движения поездов до 100 км/ч (а) и более 100 км/ч (б)

Таблица 4.1. Уклоны отводов, устраиваемых при исправлении пути на пучинах

Скорости движения поездов, км/ч	Уклоны отводов, %о, на расстоянии от вершины пучинного горба в обе стороны, м
до 5 (i 1)	более 5 (i 2)	на всем протяжении (i 3)
До 60			-
61-80	1,5	2,5	-
81-100			-
101-120	-	-	0,8
121-140	-	-	0,7

 

Между концами отводов двух смежных пучинных горбов должна устраиваться разделительная площадка параллельно элементу профиля пути длиной не менее 10м; при меньшей длине разделительной площадки пучинные подкладки должны укладываться на всем протяжении между горбами с соблюдением уклонов, указанных в табл. 4.1 (рис. 4.2). Конец отвода от пучинного горба должен располагаться на расстоянии не менее 10 м от перелома профиля; если это условие нельзя соблюсти, устраивается участок со средним уклоном между двумя основными смежными уклонами длиной не менее 10 м (рис. 4.3).

Рис. 4.2. Схемы устройства отводов от рядом расположенных пучинных горбов: а. б - при расстоянии между концами отводов соответственно не менее 10 м и менее 10 м; в, г - при устройстве разделительной площадки, поднятой на пучинные подкладки, при скоростях соответственно до 120 км/ч и более 120 км/ч

Рис. 4.3. Схема устройства отвода от пучинного горба, расположенного близко от места перелома продольного профиля пути

При исправлении пучины на стрелочном переводе в пределах рамных рельсов и крестовины устраивается площадка: на протяжении переводной кривой, а также перед рамными рельсами и за крестовиной, отводы устраиваются с уклоном, соответствующим табл. 4.1.

При росте пучины укладка или замена подкладок производится от горба пучины к концу отвода от нее, а при осадке пучины - от конца отвода к ее горбу.

При исправлении пучин высотой до 50мм, а также при снятии или укладке пучинных карточек на ранее уложенные башмаки или нашпальники, отвод от пучинного горба устраивается сначала по одной рельсовой нити и с одной стороны горба, затем по другой рельсовой нити с той же стороны горба; после этого аналогичным образом устраивается отвод с другой стороны горба; при этом если высота горба по одной и другой рельсовым нитям разная, то на прямом участке вначале устраивают отвод по рельсовой нити с большей высотой горба, после чего вторую нить ставят по уровню. На кривых участках порядок устройства отводов зависит от того, нарастает пучина или спадает: при росте пучины сначала выправляют путь по наружной нити с соблюдением возвышения, а затем по внутренней; при спаде пучины снимают пучинные подкладки сначала по внутренней нити, а затем по наружной.

При высоте горба более 50мм на прямых и кривых участках пути, а также в том случае, если в кривой в результате неравномерного роста или спада пучин внутренняя нить оказалась выше наружной или возвышение стало больше максимально допустимого, работы по выправке пучин необходимо вести одновременно по обеим нитям.

При исправлении пучинистого места на переходной кривой крутизна отводов возвышения наружной рельсовой нити должна соответствовать значениям, установленным Инструкцией по текущему содержанию пути.

Рис. 4.4. Инвентарные карточки: а-для рельсов Р75, Р65 (составные); б- для рельсов Р50 (составные); в - для рельсов Р50, Р43 (цельные)

Порядок ограждения места производства работ по исправлению пути на пучинах и скорости движения поездов по месту работ устанавливаются в соответствии с Инструкцией по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ.

Перед пропуском поезда по месту работ временные отводы устраивают с помощью составных (инвентарных) карточек (рис. 4.4), укладываемых под металлические подкладки; при этом уклон отвода должен быть не круче следующих значений при скоростях движения, км/ч:

до 40	0,005		81-100.......	0.002
41-60	0,004	101-120.......	0.001
61-80	0.003	более 120	0.0007

 

Во всех случаях перед пропуском поезда по месту работ путь должен соответствовать следующим требованиям: рельсы на каждом конце шпалы должны быть прикреплены не менее чем двумя костылями (при необходимости пучинными) и плотно прилегать к подкладкам; все ранее наддернутые костыли должны быть добиты, клеммные болты довернуты, отводы должны быть установленной крутизны, путь не должен иметь перекосов по уровню и углов в плане, превышающих нормативные значения для данных условий эксплуатации.

Прикрепление к шпалам пучинных подкладок производится костылями нормальной длины (165 мм) и удлиненными пучинными (202, 230,255, 280 мм), а также шурупами длиной 200,250мм. Для исправления пути на пучинах на участках с костыльным скреплением применяют пучинные подкладки, подразделяемые на карточки, башмаки, короткие, полусквозные и сквозные нашпальники, изготовляемые из дерева, полимерных или других материалов, утвержденных МПС (табл. 4.2, 4.3).

Таблица 4.2. Размеры пучинных подкладок

Наименование пучинных подкладок	Ширина и длина пучинных подкладок, мм, при рельсах типа	Толщина пучинных подкладок, мм
Р43	Р50	Р65	Р75
Карточки	1б0х*	170х*	170х*	170х*	1; 1,5; 3; 5; 8; 10; 15; 20; 25
Башмаки	160х350	170х350	170х400	170х400	25; 30; 40; 50
Короткие нашпальники	160х450	170х450	170х500	170х500	50; 60; 70; 80; 90
Полусквозные нашпальники	160х800	170х800	170х800	170х800	50; 60; 70; 80; 90; 100; 110
Сквозные нашпальники	160х2400	170х2400	170х2400	170х2400	50; 60; 70; 80; 90; 100; 110
* Размер по длине подкладок соответствующих типов.

 

Таблица 4.3. Порядок применения пучинных подкладок

Суммарная толщина укладываемых пучинных подкладок, мм	План пути	Применяемые пучинные подкладки	Применение нашпальников	Длина костылей, мм
для пришивки рельсов и подкладок (основные и дополнительные костыли)	для пришивки сквозных и полусквозных нашпальников	дм обшивки наружных концов башмаков и коротких нашпальников
15 и менее	Прямые и кривые	Карточки	Не укладываются		-	-
От 15 до 25 включительно	Прямые и кривые радиусом 350 м и более	"	Тоже		-	-
	Кривые радиусом менее 350 м	"	"		-	-
От 25 до 50 включительно	Прямые и кривые	Башмаки и карточки	"		-
От 50 до 75 включительно	Прямые и кривые радиусом 1500 м и более	Короткие нашпальники и карточки	Короткие нашпальники укладываются на каждой шпале
	Кривые радиусом менее 1500 м	Короткие и сквозные нашпальники и карточки	Сквозные нашпальники укладываются на каждой стыковой и каждой пятой шпале. На остальных шпалах укладываются короткие нашпальники
Oт 75 до 90 включительно	Прямые и кривые радиусом 1500 м и более	Короткие и сквозные нашпальники и карточки	Сквозные нашпальники укладываются на каждой стыковой и каждой четвертой шпале. На остальных шпалах укладываются короткие нашпальники
	Кривые радиусом менее 1500 м	Короткие и сквозные нашпальники и карточки	Сквозные нашпальники укладываются на каждой стыковой и каждой третьей шпале. На остальных шпалах укладываются короткие нашпальники
Более 90	Прямые и кривые	Сквозные нашпальники	Сквозные нашпальники укладываются на каждой шпале			-
Примечание. При исправлении односторонних пучин, когда укладка сквозных нашпальников невозможна, вместо них применяют полусквозные нашпальники.

Все пучинные подкладки должны иметь отверстия для костылей и шурупов диаметром 25 мм.

Для стрелочных переводов в пределах рамных рельсов и крестовин пучинные подкладки изготовляют по размерам стрелочных подкладок, под которые они укладываются.

Измерение толщины укладываемых и снимаемых пучинных подкладок производится с помощью шаблона-угольника (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Шаблон-угольник для измерения толщины пучинной подкладки

На одном конце шпалы разрешается укладывать не более двух (трех - при временных отводах) пучинных подкладок.

Пучинные подкладки хранятся в специальных ящиках с секциями для подкладок разной толщины и в них же доставляются на место работ.

На участках пути с железобетонными шпалами и раздельном скреплении типа КБ возможность выправки пути на пучинах ограничивается суммарной допускаемой толщиной прокладок, укладываемых под подошву рельса (14 мм с учетом прокладки-амортизатора).

При большей высоте пучины должна уменьшаться установленная скорость движения поездов и при экономическом обосновании отвод от пучины может быть устроен за счет подкладок на деревянных шпалах, уложенных в месте пучины между железобетонными шпалами.