Бесстыковой путь и особенности его конструкции

Впервые замысел устройства железнодорожного пути без стыков высказал в России инженер И.Ф.Стецевич еще в конце XIX в. Однако реализован он был лишь в начале ХХ в. на путях трамвая в Москве, Петрограде и Киеве. На магистральном железнодорожном транспорте первые плети длиной 400 м уложили на станции Подмосковная в 1934 г. Этот участок стал экспериментальным полигоном изучения особенностей работ

ы бесстыкового пути, базой накопления опыта для последующего практического применения в широких масштабах. Выполненные исследования позволили перейти от созданной в начале 1950-х годов инженером (затем доктором технических наук) М.С. Боченковым конструкции бесстыкового пути с саморазрядкой к пути с сезонными разрядками температурных напряжений, а затем и к температурно-напряженной его конструкции без сезонных разрядок напряжений, ставшей основной.

К широкой укладке бесстыкового пути на железных дорогах России приступили в начале 1960-х годов, чему способствовало освоение массового производства железобетонных шпал. За прошедший период бесстыковой путь прошел достаточно жесткие испытания в разных эксплуатационных и климатических условиях. Он эксплуатировался на участках обращения углевозных маршрутов с грузонапряженностью до 120 млн. ткм брутто/км в год, особо грузонапряженных (до 170 млн. ткм брутто/км в год), с движением поездов со скоростью 160- 200 км/ч, с обращением тяжеловесных поездов с осевыми нагрузками до 250- 270 кН, на затяжных спусках и подъемах с крутизной уклонов до 20- 25‰, в кривых радиусом до 300 м, в районах с годовыми перепадами температуры рельсов до 110°C.

После длительного периода увеличения объемов перевозок, когда в конце 1980-х годов средняя грузонапряженность на сети Российских железных дорог превысила 40 млн. ткм брутто/км в год, началось резкое их снижение. Только с 1989 по 1999 г. средняя грузонапряженность уменьшилась почти в 2,4раза (рис.1).

В настоящее время объемы перевозок стали постепенно возрастать и к середине 2000 г. достигли уровня 1995г. Вместе с тем, несмотря на общее уменьшение объемов перевозочной работы, темпы укладки бесстыкового пути на железных дорогах России не сократились, а начали резко увеличиваться (рис. 2).

Одной из основных причин увеличения темпов прироста протяженности бесстыкового пути является проявившийся в связи с падением объемов перевозок дисбаланс между сроками службы рельсов и шпал. При средней грузонапряженности, составившей в начале 2000 г. 20 млн. ткм брутто/км в год, и нормативной наработке поездной нагрузки 600- 700 млн. т брутто ожидаемый срок службы объемнозакаленных рельсов равен 30- 35 годам. В то же время срок службы деревянных шпал из хвойных пород древесины составляет около 15 лет. Для железных дорог России, на которых около 70% развернутой длины главных путей уложено на деревянных шпалах, эта проблема стала ключевой после падения объема перевозок.

Помимо изложенного следует отметить меньшие затраты на содержание бесстыкового пути, его бульшую надежность с точки зрения обеспечения безопасности движения, сокращения дефектности рельсов (рис. 3) и др.

На 1 января 2000 г. протяженность бесстыкового пути на железных дорогах России составила 43347км, в том числе 39658 км на главных путях, что составляет почти 32 % их общей длины, и 3689км на станционных. На четырех железных дорогах доля бесстыкового пути превысила 50 % протяженности их главных путей: на Московской дороге она составила 67,35 %, Калининградской- 60,47 %, Октябрьской- 56,78 %, Приволжской- 50,7 %, на Юго-Восточной приблизилась к 50 % и уже в 2000 г. превзойдет этот рубеж. В течение ближайших 2- 3лет подойдут к 50 %-ному рубежу Южно-Уральская, Северо-Кавказская дороги.

При сложившихся темпах прироста общая протяженность бесстыкового пути уже к 2005 г. достигнет 55тыс. км, а к 2010г. 70 тыс. км (рис. 4, кривая 1), что составит соответственно 44 и 56 % длины главных путей.

В случае дальнейшего увеличения объемов перевозок темпы прироста полигона бесстыкового пути возрастут еще больше. Так, при росте грузонапряженности на 25- 30 % по сравнению с 1999 г. общая протяженность бесстыкового пути будет увеличиваться в соответствии с кривой 2 на рис. 4.

Увеличению полигона укладки бесстыкового пути будут способствовать не только указанные факторы, но и проводимая Министерством путей сообщения Российской Федерации техническая политика, согласно которой с 2001 г. бесстыковой путь на железобетонных шпалах принят в качестве основной конструкции, а новый звеньевой путь на деревянных шпалах будет укладываться лишь в исключительных случаях.

Прирост полигона бесстыкового пути имеет место не только благодаря расширению его укладки на железных дорогах европейской части России, но и за счет его внедрения в сложных климатических и эксплуатационных условиях Сибири и Дальнего Востока.

Эти регионы характеризуются большими годовыми и суточными перепадами температуры рельсов, колеблющимися в экстремальных условиях в пределах 105- 120и 45- 60°C соответственно, в то время как в европейской части России они составляют 79- 108и 25- 35°C.

В 1997 г. уложены первые километры бесстыкового пути на Забайкальской, Красноярской, Дальневосточной дорогах, в 1999 г.- на Восточно-Сибирской. Объемы его укладки на указанных железных дорогах будут постоянно нарастать (рис. 5) и в перспективе совместно с Западно-Сибирской дорогой, где укладка бесстыкового пути началась в 1963г., могут составить 800- 1000 км в год.

 Скачать реферат