В какую сторону изгибается часть плети перед сваркой последнего стыка в кривых участках пути

Обновлено: 20.09.2024

При сварке с предварительным изгибом (рисунок П.4.2) раскрепляется только часть плети. На участке ВС длиной 5 м для облегчения перемещения плети гайки болтов скреплений КБ65 отвертывают на несколько оборотов, клеммы скреплений типа ЖБР-65 переворачивают на 180 о и затягивают усилием 100-150 Н·м, а монорегулятор скреплений АРС-4 устанавливается на первую позицию. На участке СD длиной 40 м клеммы скреплений КБ65 и АРС-4 снимаются, а клеммы скреплений типа ЖБР устанавливаются в монтажное положение.

После подготовки рельсовой вставки, длина которой должна соответствовать расстоянию между точками А, В (l_А-В), плюс запас на сварку 2-х стыков на косину двух резов (2 мм) и плюс запас на остаточную стрелу изгиба (5÷6 мм), т.е.

l_вст = l_А-В + 2d + 2 + 5, мм.

Рельсовую вставку сваривают с концами плети в сечении А. После сварки в сечении А забег конца рельсовой плети относительно рельсовой вставки (Dl_з) должен соответствовать:

Dl_з = d + 1 + 5 = d + 6, мм.

Раскрепленную часть плети вывешивают и изгибают в горизонтальной плоскости на прямых участках в сторону оси пути или наружу, а на кривых – только в наружную сторону кривой. Изгиб плети следует заканчивать, когда торец плети совпадает с торцом приваренной ранее рельсовой вставки.

A, В - места сварки; С, D - начало и конец изгиба плети; 1 - направление движения ПРСМ; 2 - рельсовая плеть не раскрепляется; 3 - вставка; 4 - скрепления ослабляются;

5 –скрепления

Рисунок П.4.2 Схема изгиба рельсовой плети при сварке с предварительным изгибом

В процессе сварки изогнутая часть плети выпрямляется под действием продольного усилия, создаваемого сварочной машиной. По окончании сварки плеть не должна занимать исходного положения - стрела остаточного изгиба должна оставаться в пределах 15-25 см. Если остаточная стрела - наибольшее расстояние от внутреннего относительно изгиба плети края подошвы до наиболее удаленной от рельса реборды подкладки (при подкладочных скреплениях) или опорной скобы (при скреплениях типа ЖБР) выходит за указанные пределы, сварной стык должен быть забракован и вырезан из плети. Фактическая остаточная стрела изгиба должна быть записана сварщиком в сменный журнал.

После остывания замыкающего стыка (через 2-3 мин после окончания сварки) оставшуюся изогнутую часть рельсовой плети выпрямляют приложением поперечного усилия. Закрепление плети на участке изгиба необходимо выполнять в направлении от замыкающего стыка.

Сдвиг плети на участке СD при изгибе ее перед сваркой, в процессе сварки и при выправлении после сварки должен происходить по трем металлическим скользунам, равномерно распределенным на участке изгиба, при этом должно быть обеспечено свободное, без большого трения перемещение плети по ним.

Если восстановление рельсовой плети сваркой выполняется при температуре рельсов выше ее температуры закрепления, но не более чем на 10°С, то на участке, включающем участок производства работ по восстановлению плети плюс по 100 м с обеих его сторон, должна быть выполнена регулировка напряжений, после чего плети должны быть закреплены. В журнале учета службы и температурного режима рельсовых плетей должны быть занесены дата окончательного восстановления плети, температура плети при производстве работ и границы регулировки напряжений.

Если восстановление плети сваркой выполняется при температуре рельсов ниже ее температуры закрепления, то перед сваркой необходимо рассчитать удлинение плети на участке производства работ для восстановления в пределах его температурных сил (температуры закрепления плети).

На рисунке П.4.3 приведена эпюра температурных сил в плети в зоне производства работ до восстановления ее электроконтактной сваркой.

А, В – места сварки

Рисунок П.4.3 Эпюра температурных сил в рельсовой плети в зоне производства работ до сварки и растяжения одного из концов плети для восстановления температуры закрепления плети

На рисунке П.4.3 приведены следующие обозначения:

l_вст – длина ввариваемой рельсовой вставки (от 8 до 12,5 м);

l_п – участок со свободным проскальзованием рельсовой плети (без прижатия рельса) длиной 5 м;

l_и – участок плети, освобожденный от закрепления для образования петли при сварке второго стыка (участок изгиба плети);

l_и + l_п = l_св – общая длина свободного изменения длины плети;

l_д – дышащий участок плети, определяемый из условия:

N_t, - температурная сила, возникающая в плети при перепаде температур относительно температуры ее закрепления;

Dt – перепад температуры рельсовой плети при производстве работ относительно ее температуры закрепления;

r – погонное сопротивление продольному сдвигу пути по одной рельсовой нити, принимаемое для стабилизированного балласта равным 12 кН/м , для нестабилизированного – 7 кН/м.

Длина участка работ по сварке, где необходимо восстановить температурную силу (N_t), в итоге будет равна

Величина необходимого удлинения этого участка определяется из условия:

Удлинение плети на участке производства работ осуществляется путем раскрепления конца плети на участке l_р, примыкающем к первому свариваемому стыку (точка А), и растяжения его ГНУ. Чтобы в зоне производства сварочных работ восстановить температуру закрепления плети, т.е. температурную силу, равную N_t , необходимо растянуть конец раскрепленной части плети с усилием N_t + ∆N, где ∆N = N_t (l_вст + l_св + l_д)/( l_р - l_д).

Отсюда следует, что для ввода плети на участке работ в температуру закрепления растягивающие усилия ГНУ должны быть не менее:

Длина раскрепляемого участка l_р должна быть не менее:

Величина первоначального удлинения плети ∆l_общ определяется с учетом удлинения ее для восстановления N_t на участке l_р, участке производства работ по сварке l и «отката» растянутого и закрепленного конца плети ∆l_о в точке А.

где 5 мм – удлинение растягиваемого конца плети, необходимое для компенсации сжимающих напряжений, появляющихся при ликвидации остаточной стрелы изгиба при сварке 2-го стыка.

При близких значениях N_ГНУ и N_общ величина «отката» определяется из условия:

Можно не учитывать в расчетах величины удлинения раскрепленного конца плети (∆l_р), но для этого перед его раскреплением необходимо зафиксировать положение конца плети.

В процессе растяжения необходимо растянуть плеть до совпадения ее конца с фиксированной точкой, а затем на величину (∆l + ∆l_о+5) мм.

После закрепления растянутой части плети l_р, снятия ГНУ и выполнения сварочных работ, в том числе сварки первого стыка в точке В методом подтягивания, а второго в точке С методом предварительного изгиба, эпюра температурных сил на участке (l + l_р) будет иметь вид, представленный на рисунке П.4.4.

Рисунок П.4.4 Эпюра температурных сил перед регулировкой напряжений (сплошная линия) и после регулировки (штриховая линия)

После регулировки температурных сил на участке АЕ значения их на участке проведения работ по восстановлению плети и на подходах к нему должны соответствовать N_t.

В качестве примера рассмотрим восстановление целостности плети сваркой ПРСМ и восстановление ее температуры закрепления на участке производства работ при условии, что температура закрепления плети равна +35 0 С, а работы выполняются при температуре рельсов +15 0 С, т.е. разность между ними ∆t = t_з – t_р = 20 0 С.

перед началом работ, исходя из условия N_ГНУ ³ N_t + ∆N, подставляя в него соответствующие значения, определяем N_ГНУ.

Для определения N_t подставляем значения α, E, F (для рельсов Р65) и ∆t, а для определения ∆N подставляем значения l_вст , l_св , l_д , и N_t .

Длина рельсовой вставки равна расстоянию между обрезанными концами плети плюс запас металла на сварку двух стыков и остаточную стрелу изгиба (5 мм). Принимаем что длина рельсовой вставки равна 10 м.

l_св = l_и + l_п = 40 + 5 = 45 м;

Принимая, что N_ГНУ = 70 т и подставляя известные значения l_вст , l_св , l_д , N_t определяем l_р:

D l_р = a l_р . Dt = 51,4 мм

При известных значениях N_t, l_вст , l_св , l_д и l_р дополнительные растягивающие усилия ∆N, необходимые для восстановления температуры закрепления плети на участке производства работ, будут равны:

∆N = N_t (l_вст + l_св + l_д)/( l_р - l_д) = 40,9(10,0 + 45,0 + 58,5)/ (218,0 – 58,5) = 29,1 т, т.е. в сумме N_t + ∆N = 40,9 + 29,1 = 70 т, что соответствует растягивающим усилиям (N_ГНУ ) принятого ГНУ.

С учетом того, что раскрепленная на участке l_р часть плети при растяжении должна возвратиться в первоначальное положение, зафиксированное до ее раскрепления, определяется необходимое дополнительное удлинение ее для восстановления температуры закрепления плети на участке производства работ

С учетом частичного обратного перемещения конца растянутой плети после его закрепления и снятия ГНУ («отката»), определяемого из условия:

определяем l_общ в сечении В (рисунок П.4.4).

До «отката» ∆l_общ=∆l_р+ ∆l +∆l_о = 51,4+31,8+20,2=103,4 мм

После «отката» ∆l_общ=∆l = 83,2 мм.

Для контроля за подвижками плети в процессе растяжения на участке А-В и регулировки напряжений на участке А-Е назначаются контрольные сечения через 50 м на участке l_р (1, 2, 3) и в сечениях близких к точкам В, С, Д и Е (±0,5м).

При растяжении плети на участке l_р + l¢_д перемещения конца плети в сечении В должны быть равны 50÷51 м, а сечениях 3, 2 и 1 соответственно 37÷38; 25÷27 и 12÷14 мм.

С учетом запаса на «откат» перемещения конца плети в точке В увеличиваются по 20 мм, а в точках 3, 2 и 1 соответственно на 15, 10 и 5 мм. С учетом растяжения плети для восстановления температуры закрепления ее на участке производства работ В-Е перемещения конца плети в точке В увеличатся на 31÷32 мм, а в точках 3, 2 и 1 соответственно на 23÷24, 15÷16 и 7÷8 мм.

После закрепления плети на участке А-В, снятия ГНУ в результате частичного возвращения («отката») растянутой части плети перемещения в точке В составят 82÷83 мм, а в точках 3, 2 и 1 соответственно 60÷61, 40÷41 и 20÷21 мм. После сварки плети в сечениях В и С, вывешивания ее на участке А-Е на парные пластины и дополнительного воздействия на плеть ударным механизмом в сечении В в направлении точки Е плеть на участке А-Е должна сместиться в направлении линии действия ударного механизма.

Регулировка считается завершенной, если смещения плети в точках 1, 2, 3 и В будут близки их начальным значениям, полученным при растяжении плети для восстановления ее температуры закрепления на участке l_р + l¢_д, т.е. значения подвижек плети в сечениях 1, 2, 3 и В должны быть близки, т.е. соответствовать 12÷14 , 25÷27, 37÷38 и 50÷52 мм с точностью ±3 мм.

Перемещения в точке D определяются из условия , а в точке С из условия

Восстановление плети электроконтактной сваркой при температурах рельсов ниже температуры закрепления можно выполнять без ГНУ, но с использованием ПРСМ с подтягивающими усилиями до 120 тс, из которых на растяжение плети для восстановления ее температуры закрепления на участке производства работ используется не более 70 тс.

Для выполнения работ, включающих восстановление плети сваркой и восстановление температуры ее закрепления на участке производства работ необходимо определить длину участка производства работ по сварке l , на котором необходимо восстановить температуру закрепления плети, рисунок П.4.5.

Рисунок П.4.5 Эпюра температурных сил на концах плетей, примыкающих с обеих сторон к участку производства работ до выполнения сварки

Длина рельсовой вставки определяется из условия l_вст = l ¢ + d,

где	l ¢ -	расстояние между обрезанными концами плетей;
d -	запас рельсового металла на сварку одного стыка.

При перепадах температуры закрепления плети относительно температуры ее при сварке на величины ∆t = 10; 15; 20 и 25 0 С l_д соответственно равны 29,2; 43,8; 58,4 и 70,0. Для дальнейших расчетов принимаем ∆t = 20 0 С и соответственно l_д = 58,4 м. Отсюда длина участка производства работ по сварке

l = l _вст + l_д = 10 + 58,4 = 68,4 м.

Для того чтобы плеть на участке производства сварочных работ ввести в температуру ее закрепления, участок необходимо удлинить на величину . При ∆t = 20 0 С ∆l = 16 мм.

Затем раскрепляем конец плети, примыкающий к месту сварки второго стыка в точке С на длине l_р, равной , где = 40,9 тс, N_ПРСМ = 70 тси получаем = 81,4 + 58,4 = 149,8 м.

После раскрепления плети на участке l_р, укладываем рельсовую вставку и свариваем ее с концом плети в точке В.

Определяем общее удлинение раскрепленного конца плети, необходимое для восстановления температуры закрепления на участке производства сварочных работ и на участке раскрепления плети.

∆l_р = α l_р∆t = 11,8 . 10 -6. 149,8 . 20 = 35,5 мм;

∆l_общ = 16,0 + 35,5 = 49,5 мм.

По результатам контрольной сварки получено, что при сварке одного стыка затраты на сварку и оплавление металла составляют около 40 мм. Разница между необходимым удлинением плети и затратой металла на сварку первого стыка составляет 9,5 мм, поэтому растягиваем конец плети ПРСМ на 9,5 мм, т.е. до торца рельсовой вставки и производим сварку. После завершения сварки выдерживаем стык в течение 6 минут в сжатом состоянии. Затем сварочная головка убирается, сваренный стык обрабатывается. Плеть на всем протяжении АЕ раскрепляется, простукивается, а затем снова закрепляется с нормативной затяжкой болтов (шурупов). По завершении указанных работ сваренные стыки проверяются дефектоскопом и размечаются в соответствии с требованиями п. 2.6.6 настоящей Инструкции; на расстоянии не менее 25,0 см от места сварки каждого стыка записываются их порядковые номера.

Дата сварки, температура рельса при сварке, длина участка раскрепления и величина удлинения плети для восстановления температуры закрепления ее на участке производства работ записываются в Журнал учета службы и температурного режима рельсовых плетей.

Технологический процесс сварки рельсовых плетей, лежащих в пути на длину блок-участка. Определение экономической эффективности укладки рельсовых плетей длиной в блок-участок

Фронт работ 1700 м. Продолжительность «окна» - 4 часа.

5.1. Общие условия и правила производства работ

Сварка рельсовых плетей на длину блок-участка или перегона
является частью технологического процесса усиленного капитального
ремонта бесстыкового пути.

Работы по укладке и закреплению плетей выполняются в

оптимальном температурном интервале.

При нарушении этого условия применяется принудительный ввод рельсовых плетей в оптимальный интервал по отдельным технологическим процессам.

Сварка рельсовых концов производится передвижной машиной
ПРСМ со сварочной головкой К-355-1А.

Сварка рельсовых стыков производится двумя способами: подтягиванием и с предварительным изгибом.

Рельсовые вставки и рубки с клееболтовыми изостыками
доставляются к месту работ без болтовых отверстий; рельсовые плети с
болтовыми отверстиями.

В подготовительный период рельсосварочной машиной, которой будет производиться сварка плетей, необходимо произвести сварку двух контрольных образцов.

При сварке контрольных образцов определяется фактическое укорочение рельсов на каждый сварной стык в результате оплавления и осадки. Укорочение определяют разницей измерений до и после сварки между рисками, нанесенными на головки двух свариваемых кусков рельсов.

Измерение выполняют линейкой с точностью до 0,5 мм. Уменьшение длины рельсов должно быть занесено сварщиком в сменный рапорт.

Испытывать контрольные образцы допускается в рельсосварочном предприятии в течение срока, не превышающего 1-2 дней. В случае неудовлетворительных результатов испытаний контрольных образцов сварные стыки должны быть забракованы.

Сварные стыки должны соответствовать требованиям, изложенным в Технических указаниях "О восстановлении контактной сваркой лопнувших и дефектных рельсовых плетей бесстыкового пути".

При работе машины ПРСМ сварочные головки К-355-1А должны
быть направлены в сторону привариваемой плети.

Переезд по сварному стыку допускается не ранее, чем через 15 мин.
после окончания сварки.

Для обеспечения доступа сварочной головки к свариваемому стыку
и последующей его обработки балласт из стыковых шпальных ящиков
вырезается, клеммные и закладные болты снимают и убирают подкладки.

Продолжительность "окон" для укладки и сварки плетей в каждом
варианте устанавливается конкретными условиями производства работ,

Рельсовая вставка, заменяющая уравнительный пролет,
изготавливается в рельсосварочном предприятии. Длина вставки должна
соответствовать суммарной величине длины рельсов уравнительного пролета,
величине стыковых зазоров, длине обрезаемых концов под сварку и толщине
металла на осадку и оплавление.

При выполнении работ по данным технологическим процессам
необходимо соблюдать требования Правил технической эксплуатации
железных дорог Российской Федерации, Инструкции по сигнализации на
железных дорогах Российской Федерации, Инструкции по движению поездов и
маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации, Инструкции
по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых
работ, Технических указаний по устройству, укладке и содержанию
бесстыкового пути, Инструктивных материалов по сварочно-наплавочным

работам в путевом хозяйстве части 1-3, Технических условий "Стык изолирующий рельсов типа Р65 с комбинированными металлокомпозитными накладками", Технических условий "Рельсы железнодорожные новые сварные", Правил по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений.

5.2. Способы сварки

При длине привариваемой плети более 120 м сварка производится с предварительным изгибом привариваемой плети.

5.2.1. Сварка с предварительным изгибом привариваемой плети

При сварке с предварительным изгибом (рис. 2, ) раскрепляется только часть плети. На участке ВС длиной 5 м гайки отвертывают на несколько оборотов для облегчения продольного перемещения. На участке СД длиной 40 м клеммы полностью удаляют. 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 следует заканчивать, когда торец плети совпадает с торцом приваренной ранее рельсовой вставки.

В процессе сварки изогнутая часть плети выпрямляется под действием продольного усилия, создаваемого сварочной машиной. По окончании сварки плеть не должна занимать исходного положения — стрела остаточного изгиба должна оставаться в пределах 15—30 см. Если остаточная стрела (наибольшее расстояние от внутреннего относительно изгиба плети края подошвы до наиболее удаленной от рельса реборды подкладки) выходит за указанные пределы, сварной стык должен быть забракован и вырезан из плети.

Фактическая остаточная стрела изгиба должна быть записана сварщиком в сменный журнал.

После остывания замыкающего стыка (через 2—3 мин после окончания сварки) оставшуюся изогнутую часть рельсовой плети выпрямляют приложением поперечного усилия. Постановку клемм и закручивание гаек нужно выполнять в направлении от замыкающего сварного стыка.

Сдвиг плети СД при ее изгибе перед сваркой и при выправлении после сварки должен происходить по трем скользунам, равномерно распределенным на участке изгиба; должно быть обеспечено свободное, без большого трения перемещение по ним.

Если сварка выполняется при температуре ниже оптимальной температуры закрепления более чем на 5 °С, то перед сваркой необходимо рассчитать удлинение конца плети (в зоне первого свариваемого стыка), необходимое для последующего ввода плети на участке производства работ в оптимальную температуру закрепления.

Рис. 2 . Схема изгиба рельсовой плети при сварке с предварительным

А, В - места сварки; С, Д - начало и конец изгиба плети; 1 - направление движения ПРСМ; 2 - рельсовая плеть не раскрепляется; 3 - вставка; 4 - скрепления ослабляются; 5 - скрепления удаляются.

5.3. Общая характеристика пути

Участок пути двух путный, электрифицированный, оборудован
автоблокировкой. В плане путь имеет 30% прямых и 70% кривых участков.

Верхнее строение пути до ремонта:

- скрепление типа КБ;

-накладки на инвентарных рельсах 4-х дырные, на рельсах уравнительных пролетов 6-ти дырные.

В пределах одного блок-участка уложены три пары рельсовых плетей; на границах блок-участков в уравнительных пролетах расположены изолирующие стыки с металлокомпозитными накладками.

Верхнее строение пути после ремонта:
-конструкция пути не меняется.

Рельсы уравнительных пролетов заменены на рельсовые вставки. Рельсовые плети сварены до длины блок-участка.

Восстановление целостности рельсовой плети

При обнаружении в плети опасного дефекта должны быть не­медленно приняты меры по его уст­ранению. Если поперечная трещина занимает более 30% сечения головки или вышла на поверхность рельса, а также если есть поперечный излом с образовавшимся зазором менее 25 мм, концы плетей в месте повреж­дения соединяют накладками, сжа­тыми струбцинами. Поезда после этого в течение не более 3 ч пропу­скают по месту повреждения со ско­ростью не более 25 км/ч.

Если площадь поперечного сече­ния трещины менее 30% сечения го­ловки, допускается установка на по­врежденное место шестидырных на­кладок, соединенных с рельсом пол­ным комплектом болтов, с пропуском поездов без ограничения скорости. Лик­видируют дефект при окончательном восстановлении плети сваркой.

Временное восстановление плети производят вырезкой дефектной ча­сти и укладкой вместонее рельса длиной 8—11 м. Наименьшее рассто­яние от дефекта до ближайшего про­пила — 1 м, до ближайшего сварно­го стыка — 2 м. Если возник дефект, при котором пропуск поездов запре­щен, расстояние от него до пропила должно быть не менее 3 м. Концы вставляемого рельса соединяют с плетью шестидырными накладками.

Если температура рельсовой плети не превышает тем­пературу закрепления, работы про­изводят без закрытия перегона. При вырезке дефектного куска рельсорезный станок перед проходом поезда снимают, место реза берут в наклад­ки, сжимаемые со стороны вырезан­ного рельса струбцинами, а со сто­роны плети — болтом, вставляемым в заранее просверливаемое болтовое отверстие.

Если температура рельсовой пле­ти превышает температуру ее за­крепления, работы ведут с закрыти­ем перегона или в технологическое время, предусмотренное в графике движения поездов, с ограждением места работ сигналами остановки. Чтобы режущий орган рельсорезного станка двигался свободно, из плети газокислородным способом вырезают кусок длиной 100—200 мм, а затем станкам обрезают примыкающие кон­цы плети на расстоянии, необходи­мом для укладки временного рельса с болтовыми отверстиями.

Работы выполняет бригада в со­ставе не менее пяти монтеров пути.

Окончательное восстановление плети с дефектом, взятым в наклад­ки, производят вваркой рельса дли­ной не менее 6 м. Ввариваемая в плеть вставка должна быть на 1,5— 2,0 м длиннее временного одиночно­го рельса. Места реза на плетях на­мечают на расстоянии не менее 3 м от ближайшего сварного стыка.

Окончательно восстанавливают плеть при ее температуре, отличаю­щейся от температуры закрепления не более чем на 5 °С, Если это усло­вие не выполнено, необходимо перезакрепить плеть при наступлении этой температуры или выполнить разрядку обеих плетей при других температурах.

Основные работы по сварке ведут на закрытом перегоне в «окно» про­должительностью 1 ч 10 мин брига­дой из 8—10 монтеров пути маши­ной ПРСМ электроконтактньгм спо­собом.

Предназначенная для вварки вставка без болтовых отверстий должна иметь одинаковые с плетью тип, износ, марку стали, вид терми­ческой обработки, разница в пропу­щенном тоннаже допускается не более 50 млн т брутто.

В подготовительный период ско­рость движения поездов ограничива­ют до 25 км/ч. Основные работы на­чинают после закрытия перегона.

По прибытии машины сваривают первый стык. Одновременно со свар­кой плеть изгибают (на прямом уча­стке — внутрь колеи, в кривой — в наружную сторону кривой) до сов­падения обрезанного ее конца с тор­цом рельсовой вставки. При сварке второго стыка изогнутая часть плети должна выпрямляться под действи­ем продольного усилия, создаваемого сварочной машиной, однако к концу процесса не должно быть полного выпрямления плети.

Особенности текущего содержания бесстыкового пути , страница 10

На высокоскоростных участках системы сигнализации и автоблокировки работают без традиционных рельсовых цепей с изолирующими стыками. Тем не менее на путях, уложенных ранее, такие стыки есть, но без уравнительных пролетов, так как сопротивление сдвигу в них достаточно для восприятия температурных и тормозных сил. Наиболее распространены клееболтовые стыки, которые изготавливают с короткими (от 3 метров) кусками рельсов, а затем вваривают в плети. Имеются высокопрочные изостыки, которые собирают непосредственно в пути или рядом с ним с последующим ввариванием в плети. Сопротивление таких стыков сдвигу на железных дорогах Западной Европы составляет 1,6 – 1,8 МН, чего для бесстыкового пути с надежными упругими скреплениями в более мягком, нежели в Беларуси, климате оказывается достаточно. Плети вводят в расчетный температурный интервал в основном при помощи гидравлических устройств.

До последнего времени широкое применение «сверхдлинных» плетей сдерживалось следующими причинами: несовершенством промежуточных скреплений типа КБ; необходимостью обеспечить работу автоматической сигнализации и автоблокировки; сложностью введения плетей в расчетный температурный интервал; технологией ремонтов пути.

Одно из важнейших условий безотказной работы бесстыкового пути – создание необходимого погонного сопротивления перемещению рельсов относительно шпал или рельсов вместе со шпалами относительно балласта. Сдвиг рельсошпальной решетки относительно балластного слоя происходит редко и может возникать при значительных отступлениях от нормативов в очертании балластной призмы и степени ее уплотнения. Перемещению рельсов относительно шпал препятствуют клеммы, а при скреплении КБ65 – еще и закладные болты. Скрепление КБ надежно «сопротивляется» уширению колеи и раскантовке рельсов, но требует значительных затрат труда на периодическое подтягивание гаек клеммных и закладных болтов – 25 – 30 % общих затрат на текущее содержание бесстыкового пути. При грузонапряженности примерно 40 млн.т-км брутто на 1 км в год в течение года их нужно как минимум 2 раза в год подтягивать в середине плетей и 3 раза – на концах и уравнительных рельсах. При нарушении этой периодичности или низкокачественной работе на участках со «сверхдлинными» плетями будут возникать необходимые деформации.

Во многих странах упругие скрепления на железобетонных шпалах бесподкладочные более (PANDROL, RN, VOSSON, NABLA и другие), так как прочности бетона достаточно, чтобы воспринимать нагрузку от рельса без распределения на большую площадь. Скрепления, как правило, нераздельные, резьбовых соединений мало. Такие конструкции хорошо зарекомендовали себя в самых различных эксплуатационных условиях.

Таким образом, единственный способ устранения уравнительных рельсов в наших условиях – сварка плетей с высокопрочными изолирующими стыками. За рубежом такие стыки, как правило, клееболтовые, и требования к их элементам выше, чем у нас. В отечественных клееболтовых стыках применяют накладки, получают методом проката, что опредляет значительные отступления (до 25 мм на длине накладки) по прямолинейности в обеих плоскостях. Зазоры между стенками отверстий в накладках и рельсах и стыковыми болтами, при условии обеспечения стыкового зазора 10 мм, составляют от 2,5 до 5,5 мм. Поэтому в такой конструкции продольным силам, возникающим при перепадах температур и воздействии поездов, противодействуют только силы сопротивления сдвигу слоя клея.

3.2.6.3 Эффективность укладки сверх длинных плетей

Среди основных факторов, непосредственно влияющих на экономическую эффективность от удлинения рельсовых плетей и ликвидации уравнительных пролетов следует отметить:

– сокращение расхода стыковых скреплений;

– увеличение срока службы рельсов;

– снижение периодичности закрепления гаек клеммных и закладных болтов;

– уменьшение количества выправок;

– увеличение срока службы скреплений;

– снижение сопротивления движению поездов.

Для рассмотрения экономической эффективности удлинения рельсовых плетей в пределах рассматриваемого участка бесстыкового пути принимаются следующие исходные данные:

– грузонапряженность 25 млн. ткм брутто на 1 км в год;

– межремонтный период между усиленными капитальными ремонтами составляет 22 года;

– рассматривается ликвидация одной зоны уравнительных пролетов, состоящей из трех пар уравнительных рельсов длиной 12,5 метров. Тогда общая длина устраняемого уравнительного пролета и двух, примыкающих к уравнительному пролету, температурно-подвижных концов плети (по 50 метров) составляет 140 метров. При этом принимается, что уравнительный пролет ликвидируется на участке длиной 1,5 км (свариваются две плети длиной не более 800 метров).

Экономия от сокращения расхода стыковых скреплений.

При трех уравнительных рельсах ликвидируются четыре пары стыков. По калькуляции РСП-10 стоимость сварки одного стыка в РСП - 180 тыс.руб., машиной ПРСМ на перегоне в «окно» - 700 тыс.руб. Из восьми стыков в пути сравниваются два и в РСП – шесть. Общие затраты на сварку равны:

Цена двух шестидырных накладок и шести болтов с гайками – 410 тыс.руб. Значит, будет сбережено 8·410-2480=800 тыс.руб.

Экономия за счет увеличения срока службы рельсов.

В зонах уравнительных пролетов и «дышащих» концов плетей за межремонтный срок выходит из строя 21 рельс на 1 км, а в середине плетей – 1,5 шт/км. При устранении одной зоны уравнительных пролетов будет изъято меньше на (21-1,5)·0,14=2,73 рельса. Их замена стоит 2,73·245=668,850 тыс.руб., а цена самих рельсов длиной 12,5 метров типа Р65 равна 2,73·12,5·64,64·0,800=1764,672 тыс.руб., где 64,64 – вес одного погонного метра рельса типа Р65; 0,800 тыс.руб. – стоимость 1 килограмма рельсов. Всего сберегается 1764,672 тыс.руб. на 1 км. пути.

Общая экономия по приведенным позициям на участке 1,5 км. Составит 3447,008 тыс.руб. за межремонтный срок.

Кроме того, достигается экономия за счет снижения периодичности закрепления гаек клеммных и закладных болтов, за счет уменьшения количества выправок и увеличения срока службы скреплений.

Таким образом, общая экономия по полученным данным на участке 1,5 км составляет 3447,008 тыс. руб. за межремонтный срок.

П.4.5. Сварка с предварительным изгибом привариваемой плети

При сварке с предварительным изгибом (рис. П.4.2) раскрепляется только часть плети. На участке ВС длиной 5 м гайки отвертывают на несколько оборотов для облегчения продольного перемещения. На участке СД длиной 40 м клеммы полностью удаляют. Раскрепленную часть плети поднимают над ребордами подкладок и изгибают горизонтальной плоскости на прямых участках в сторону оси пути, а на кривых - в наружную сторону кривой. Изгиб плети следует заканчивать, когда торец плети совпадает с торцом приваренной ранее рельсовой вставки.

В процессе сварки изогнутая часть плети выпрямляется под действием продольного усилия, создаваемого сварочной машиной. По окончании сварки плеть не должна занимать исходного положения - стрела остаточного изгиба должна оставаться в пределах 15-30 см. Если остаточная стрела (наибольшее расстояние от внутреннего относительно изгиба плети края подошвы до наиболее удаленной от рельса реборды подкладки) выходит за указанные пределы, сварной стык должен быть забракован и вырезан из плети. Фактическая остаточная стрела изгиба должна быть записана сварщиком в сменный журнал.

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

Если восстановление рельсовых плетей сваркой выполняется при температуре ниже оптимальной температуры закрепления более чем на 5 °С, то перед сваркой необходимо рассчитать удлинение конца плети (в зоне первого свариваемого стыка), необходимое для последующего ввода плети на участке производства работ в оптимальную температуру закрепления.

Рассмотрим эпюру температурных сил в плети в зоне планируемой рельсовой ставки (рис. П.4.3).

На рис. П.4.3 приведены следующие обозначения:

l_вст - длина рельсовой вставки; обычно l_вст = 12,5 м; l_св - участок плети, освобожденный от закрепления для образования петли при сварке второго стыка; l_св принимается равным 4,5 м; l_д - длина дышащего конца плети;

где N_t, - температурная сила, возникающая в плети при перепаде температур относительно температуры ее закрепления; r - погонное сопротивление плети; a - коэффициент линейного расширения рельсовой стали (a = 0,0000118 1/град); Е - модуль упругости рельсовой стали (Е = 2,1·10 6 кгс/см 2 ); F - площадь поперечного сечения рельса (для Р65 F = 82,56 см 2 ); Dt - перепад оптимальной температуры закрепления рельсов относительно температуры рельсов в момент производства работ.

Рис. П.4.2. Схема изгиба рельсовой плети при сварке с предварительным изгибом:

A, В - места сварки; С, Д - начало и конец изгиба плети; 1 - направление движения ПРСМ; 2 - рельсовая плеть не раскрепляется; 3 - вставка; 4 - скрепления ослабляются; 5 -скрепления удаляются.

Рис. П.4.3. Эпюра температурных сил в рельсовой плети в зоне производства работ:

А, В - места сварки

Величина необходимого удлинения конца плети Dl_у в точке А определяется зависимостью:

Dl_д - удлинение дышащего конца плети; Dl_д - удлинение рельсовой вставки; Dl_св - удлинение свободного (раскрепленного) участка плети; Dl - запас, учитывающий укорочение конца плети после снятия растягивающего прибора, принимается Dl = Dl_д.

Например, оптимальная температура закрепления t_о = +25 °С. Восстановление плетей сваркой производится при температуре рельсов t_p = +5 °С. Перепад оптимальной температуры относительно температуры рельсов в момент производства работ Dt = 25 - 5 = 20 °С. Необходимые удлинения дышащих концов:

Для зимних условий r = 25 кгс/см, а для летних - r = 12,5 кгс/см.

Удлинение рельсовой вставки:

Удлинение раскрепленной части плети:

Отсюда необходимое удлинение плети составит.

Удлинение плети осуществляется с помощью гидравлического натяжного прибора (ГНУ). Перед удлинением конца плети величина стыка между временным рельсом и концом плети в зоне планируемой вставки должна быть не менее 26 мм. Перед удлинением плети гайки клеммных и закладных болтов в пределах временного рельса и на 10 м примыкающего к нему с другой стороны конца плети затягивают с крутящим моментом соответственно 200 и 150 кН. Затем в зоне первого свариваемого стыка устанавливается растягивающий прибор, плеть на протяжении 150 м раскрепляется и растягивается на 26 мм.

Перед раскреплением на подошву рельса и подкладки через каждые 30 м наносятся контрольные, а на подошву рельса дополнительно - расчетные риски. Контрольные риски, нанесенные в одном створе на подошве рельса и подкладке, фиксируют начальное положение плети. Расчетные риски определяют смещение в каждом сечении плети через 30 м. На протяжении 150 м размещается пять контрольных сечений через 30 м.

Первое сечение (от неподвижного участка) при растяжении плети должно сместиться на величину Dl_у/5 = 5 мм, второе - на 10, третье - на 16, четвертое - на 21 и конец плети - на 26 мм.

После растяжения плеть закрепляется. Закрепление начинается от подвижного конца. На участке N_t/r = aEFDt/r + 1 = 400/12,5 + 1 = 32 + 1 = 33 м плеть закрепляется на каждой шпале, а на остальном протяжении - на каждой пятой шпале. Затем ГНУ снимается и производится восстановление плети сваркой.

После завершения работ по сварке плеть на протяжении 150 м + l_д раскрепляется, нa протяжении 150 м + l_д + l_вст + l_св вывешивается на пластины или ролики, встряхивается с использованием ударных приборов или простукиванием деревянными молотками и закрепляется.

После проведения указанных работ температура закрепления на участке восстановления плети сваркой соответствует оптимальной.

Читайте также:

  
• Девушка в сварочной маске
  
• Вакансии сварщик автоматической сварки crc
  
• Итальянский сварочный полуавтомат бу
  
• Ремонт сварочных аппаратов в звенигороде
  
• Максимальная длина сварочного кабеля