что считается температурой закрепления короткой рельсовой плети
Температура закрепления плетей
Температура закрепления плетей бесстыкового пути — самая важная техническая характеристика конструкции, влияющая на устойчивость рельсо-шпальной решетки; возможность производить те или иные путевые работы; на степень раскрытия зазоров в стыках; в некоторой (относительно незначительной степени) на усталостную прочность. Поскольку с точки зрения безопасности движения обеспечение устойчивости бесстыкового пути примерно на порядок более существенная задача, чем задача обеспечения прочности, необходимо, чтобы не менее девяти десятых времени в году рельсовые плети находились в растянутом состоянии и не более десятой — в сжатом. Такое соотношение обеспечивается достаточно высокой температурой закрепления плетей в оптимальном температурном интервале, который регламентируется ТУ-2000 (табл. 3.1). В этой таблице рекомендовано закреплять рельсовые плети на дорогах юга России при температуре 35 ±5 °С, на дорогах средней полосы — при 30 ±5 °С, на дорогах с самым суровым климатом — при 25 ±5 °С. В кривых участках пути с радиусом менее 500 м ограничения оптимального интервала более жесткие — с увеличением среднего значения до 5 °С. В ТУ-2000 закреплено требование о необходимости проводить укладку рельсовых плетей бесстыкового пути на постоянный режим работы при оптимальной температуре. Выполнение этого требования обеспечивает не только устойчивость рельсо-шпальной решетки в процессе эксплуатации (для этого запас достаточно большой), но создает удобства для планирования и выполнения большинства видов ремонтных работ в любое время года за исключением нескольких часов в самое жаркое время.
При укладке пути учитывается также расчетный температурный интервал закрепления. Соблюдение интервала обеспечивает прочность и устойчивость, но, если рельсовые плети будут закреплены в нижней его половине, то почти все лето, а также в периоды поздней весны и ранней осени, в дневное время невозможно выполнение большинства путевых работ без предварительного перезакрепления плетей. Расчетный температурный интервал определяется верхней (max t3) и нижней (min t3) границами закрепления рельсовых плетей. Верхняя граница определяется разницей между минимальной из минимальных температур рельса (t min min) и максимально допустимым понижением температуры рельсов [дельта t] по условию прочности (дано в Приложении 3 ТУ-2000).
Условие прочности определяется неравенством:
Коэффициенты запаса указаны в ТУ-2000: К3= 1,3 — для рельсов первого срока службы и старогодных рельсовых плетей, прошедших диагностирование и ремонт в стационарных условиях или профильное шлифование, К3= 1,4 — для рельсов, пропустивших нормативный тоннаж или переуложенных без шлифовки.
В ТУ-2000 максимальные кромочные напряжения ак определяются при условии вероятности 0,6 % превышения расчетного значения вертикальной силы от колеса фактической, возникающей в расчетном сечении рельса. Максимальное напряжение [с] =400 МПа — для термоупрочненных рельсов и [а] = 350 МПа — для незакаленных.
Максимальное допускаемое понижение температуры рельсов по условию прочности рассчитывается по следующей формуле:
Закрепление плетей при укладке
3.4.1 Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути все вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре согласно таблице 3.1.
Нормы оптимальной температуры закрепления (tопт) касаются вновь укладываемых, перекладываемых плетей, а также плетей, в пределах которых восстанавливается нарушенная температура закрепления. Эти нормы действуют с момента ввода их распоряжением ОАО «РЖД» № 2022 от 01.10.2009 г. «Об установлении временных норм эксплуатации бесстыкового пути».
Таблица 3.1Оптимальные температуры закрепления плетей в дирекциях инфраструкетуры
| Дирекция инфраструктуры | Оптимальная температура закрепления плетей tопт, 0 С |
| Октябрьская | 35±5 |
| Калининградская | 35±5 |
| Московская | 35±5 |
| Горьковская | 35±5 |
| Северная | 35±5* ) |
| Северо-Кавказская | 40±5 |
| Юго-Восточная | 40±5 |
| Приволжская | 40±5 |
| Куйбышевская | 35±5 |
| Свердловская | 35±5* ) |
| Южно-Уральская | 35±5 |
| Западно-Сибирская | 35±5* ) |
| Красноярская | 30±5* ) |
| Восточно-Сибирская | 35±5* ) |
| Забайкальская | 35±5* ) |
| Дальневосточная | 35±5* ) |
3.4.2 Плети при укладке закрепляют по направлению хода укладки (от начала плети до ее конца).
После обкатки вновь уложенных и введенных в оптимальную температуру закрепления, плетей (после пропуска 200-500 тыс. тонн груза брутто) должна быть произведена повторная затяжка болтов, шурупов промежуточных рельсовых скреплений. Затяжка должна производиться крутящими моментами в соответствии с требованиями п.2.5.2 настоящей Инструкции.
Разница между температурами закрепления правой и левой рельсовых нитей не должна превышать 10 0 С. Во всех случаях фактические температуры закрепления должны находиться в пределах ±5 0 С от оптимальной температуры.
3.4.4 При выполнении ремонтно-путевых работ, связанных с разрыхлением балласта и снижением устойчивости бесстыкового пути (подъемка, рихтовка, машинизированная очистка щебня и др.), температурой закрепления бесстыкового пути следует считать наименьшую из температур закрепления правой и левой нитей.
Если же работы выполняют по одной рельсовой нити (восстановление целостности плети, смена подкладок, прокладок и т.д.), то при определении возможности производства работ в расчет принимают температуру закрепления плети, на которой производятся работы.
3.4.5 Если плети укладываются при температурах выше или ниже оптимальных ±5 0 С, то следует принимать меры для введения плетей в оптимальную температуру закрепления в соответствии с требованиями п.п.4.6 и 4.7 настоящей Инструкции. Работы должны выполняться по утвержденным технологическим процессам.
Допускается временное закрепление плетей вне оптимальной температуры с последующим выполнением работ по введению плетей в оптимальную температуру.
Все вновь уложенные при отрицательных температурах плети до наступления температуры рельсов +20°С должны быть введены в оптимальную температуру закрепления или перезакреплены при промежуточной температуре ниже оптимальной при соблюдении требования, что разность между ожидаемой максимальной температурой плети (tmax) до ее закрепления на постоянный режим работы и температурой закрепления (tз) будет ниже допускаемого по устойчивости перепада температуры не менее чем на 10°С, т.е.
СОДЕРЖАНИЕ И ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕМОНТЫ
Закрепление плетей при укладке
3.4.1 Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути все вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре согласно таблице 3.1.
Нормы оптимальной температуры закрепления (tопт) касаются вновь укладываемых, перекладываемых плетей, а также плетей, в пределах которых восстанавливается нарушенная температура закрепления. Эти нормы действуют с момента ввода их распоряжением ОАО «РЖД» № 2022 от 01.10.2009 г. «Об установлении временных норм эксплуатации бесстыкового пути».
Таблица 3.1Оптимальные температуры закрепления плетей в дирекциях инфраструкетуры
| Дирекция инфраструктуры | Оптимальная температура закрепления плетей tопт, 0 С |
| Октябрьская | 35±5 |
| Калининградская | 35±5 |
| Московская | 35±5 |
| Горьковская | 35±5 |
| Северная | 35±5* ) |
| Северо-Кавказская | 40±5 |
| Юго-Восточная | 40±5 |
| Приволжская | 40±5 |
| Куйбышевская | 35±5 |
| Свердловская | 35±5* ) |
| Южно-Уральская | 35±5 |
| Западно-Сибирская | 35±5* ) |
| Красноярская | 30±5* ) |
| Восточно-Сибирская | 35±5* ) |
| Забайкальская | 35±5* ) |
| Дальневосточная | 35±5* ) |
3.4.2 Плети при укладке закрепляют по направлению хода укладки (от начала плети до ее конца).
После обкатки вновь уложенных и введенных в оптимальную температуру закрепления, плетей (после пропуска 200-500 тыс. тонн груза брутто) должна быть произведена повторная затяжка болтов, шурупов промежуточных рельсовых скреплений. Затяжка должна производиться крутящими моментами в соответствии с требованиями п.2.5.2 настоящей Инструкции.
Разница между температурами закрепления правой и левой рельсовых нитей не должна превышать 10 0 С. Во всех случаях фактические температуры закрепления должны находиться в пределах ±5 0 С от оптимальной температуры.
3.4.4 При выполнении ремонтно-путевых работ, связанных с разрыхлением балласта и снижением устойчивости бесстыкового пути (подъемка, рихтовка, машинизированная очистка щебня и др.), температурой закрепления бесстыкового пути следует считать наименьшую из температур закрепления правой и левой нитей.
Если же работы выполняют по одной рельсовой нити (восстановление целостности плети, смена подкладок, прокладок и т.д.), то при определении возможности производства работ в расчет принимают температуру закрепления плети, на которой производятся работы.
3.4.5 Если плети укладываются при температурах выше или ниже оптимальных ±5 0 С, то следует принимать меры для введения плетей в оптимальную температуру закрепления в соответствии с требованиями п.п.4.6 и 4.7 настоящей Инструкции. Работы должны выполняться по утвержденным технологическим процессам.
Допускается временное закрепление плетей вне оптимальной температуры с последующим выполнением работ по введению плетей в оптимальную температуру.
Все вновь уложенные при отрицательных температурах плети до наступления температуры рельсов +20°С должны быть введены в оптимальную температуру закрепления или перезакреплены при промежуточной температуре ниже оптимальной при соблюдении требования, что разность между ожидаемой максимальной температурой плети (tmax) до ее закрепления на постоянный режим работы и температурой закрепления (tз) будет ниже допускаемого по устойчивости перепада температуры не менее чем на 10°С, т.е.
ТУ-2000 Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути (с Дополнениями и Изменениями)
3.4. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПЛЕТЕЙ ПРИ УКЛАДКЕ
3.4.1. Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути все вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре согласно табл.3.1.
Таблица 3.1. Оптимальные температуры закрепления плетей на железных дорогах России.
Севернее С.-Петербурга 
В кривых 
м 
В кривых 
м 
В кривых 
м 
В кривых 
м, расположенных в районах с 
, 
В кривых 
м 
В кривых 
м, расположенных в районах с 
, 
В кривых 
м, расположенных в районах с 
, 
В кривых 
м, расположенных в районах с 
, 
В кривых 
м, расположенных в районах с 
, 
Плети закрепляют машинами-гайковертами от первого сварного стыка по направлению хода укладки. Закрепление коротких плетей вручную производят, двигаясь от середины к концам.
Разница между температурами закрепления правой и левой рельсовых нитей не должна превышать 10 °С во избежание эксцентриситета продольных сил в путевой решетке, снижающего ее запас устойчивости против выброса. Во всех случаях фактические температуры закрепления должны находиться в пределах ±5 °С от оптимальной температуры.
При выполнении путевых работ, связанных с изменением устойчивости всей рельсошпальной решетки (подъемка пути, рихтовка, машинная очистка щебня и др.), температурой закрепления бесстыкового пути следует считать среднюю из температур закрепления правой и левой нитей.
Если же работы выполняют по одной рельсовой нити (восстановление целостности плети, смена подкладок, прокладок и т.д. (п.4.3.5), то при определении возможности производства работ в расчет принимают температуру закрепления плети, на которой производятся работы.
3.4.2. Если плети бесстыкового пути необходимо уложить при температурах выше или ниже оптимальных, то следует принимать меры для введения плетей в необходимый температурно-напряженный режим в соответствии с утвержденными технологическими процессами.
В исключительных случаях допускается временное закрепление плетей вне оптимальной температуры с последующим выполнением работ по введению и перезакреплению плетей в оптимальную температуру в соответствии с пп.4.6 или 4.7.
3.4.3. На эксплуатируемых участках укладки бесстыкового пути до 2000 г. плети, кроме свариваемых длиной до блок-участка или перегона, закрепляются, как правило, в верхней половине расчетного интервала, определяемого в соответствии с приложением 2.
Закрепление плетей при укладке
3.4.1 Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути все вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре согласно таблице 3.1.
Нормы оптимальной температуры закрепления (tопт) касаются вновь укладываемых, перекладываемых плетей, а также плетей, в пределах которых восстанавливается нарушенная температура закрепления. Эти нормы действуют с момента ввода их распоряжением ОАО «РЖД» № 2022 от 01.10.2009 г. «Об установлении временных норм эксплуатации бесстыкового пути».
Таблица 3.1Оптимальные температуры закрепления плетей в дирекциях инфраструкетуры
| Дирекция инфраструктуры | Оптимальная температура закрепления плетей tопт, 0 С |
| Октябрьская | 35±5 |
| Калининградская | 35±5 |
| Московская | 35±5 |
| Горьковская | 35±5 |
| Северная | 35±5* ) |
| Северо-Кавказская | 40±5 |
| Юго-Восточная | 40±5 |
| Приволжская | 40±5 |
| Куйбышевская | 35±5 |
| Свердловская | 35±5* ) |
| Южно-Уральская | 35±5 |
| Западно-Сибирская | 35±5* ) |
| Красноярская | 30±5* ) |
| Восточно-Сибирская | 35±5* ) |
| Забайкальская | 35±5* ) |
| Дальневосточная | 35±5* ) |
3.4.2 Плети при укладке закрепляют по направлению хода укладки (от начала плети до ее конца).
После обкатки вновь уложенных и введенных в оптимальную температуру закрепления, плетей (после пропуска 200-500 тыс. тонн груза брутто) должна быть произведена повторная затяжка болтов, шурупов промежуточных рельсовых скреплений. Затяжка должна производиться крутящими моментами в соответствии с требованиями п.2.5.2 настоящей Инструкции.
Разница между температурами закрепления правой и левой рельсовых нитей не должна превышать 10 0 С. Во всех случаях фактические температуры закрепления должны находиться в пределах ±5 0 С от оптимальной температуры.
3.4.4 При выполнении ремонтно-путевых работ, связанных с разрыхлением балласта и снижением устойчивости бесстыкового пути (подъемка, рихтовка, машинизированная очистка щебня и др.), температурой закрепления бесстыкового пути следует считать наименьшую из температур закрепления правой и левой нитей.
Если же работы выполняют по одной рельсовой нити (восстановление целостности плети, смена подкладок, прокладок и т.д.), то при определении возможности производства работ в расчет принимают температуру закрепления плети, на которой производятся работы.
3.4.5 Если плети укладываются при температурах выше или ниже оптимальных ±5 0 С, то следует принимать меры для введения плетей в оптимальную температуру закрепления в соответствии с требованиями п.п.4.6 и 4.7 настоящей Инструкции. Работы должны выполняться по утвержденным технологическим процессам.
Допускается временное закрепление плетей вне оптимальной температуры с последующим выполнением работ по введению плетей в оптимальную температуру.
Все вновь уложенные при отрицательных температурах плети до наступления температуры рельсов +20°С должны быть введены в оптимальную температуру закрепления или перезакреплены при промежуточной температуре ниже оптимальной при соблюдении требования, что разность между ожидаемой максимальной температурой плети (tmax) до ее закрепления на постоянный режим работы и температурой закрепления (tз) будет ниже допускаемого по устойчивости перепада температуры не менее чем на 10°С, т.е.
СОДЕРЖАНИЕ И ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕМОНТЫ
БЕССТЫКОВОГО ПУТИ
Основные положения
4.1.1 Работы по текущему содержанию и ремонтам бесстыкового пути должны проводиться при допустимых отступлениях температуры рельсовых плетей от их температуры закрепления по утвержденным технологическим картам и технологическим процессам.
При планировании работ руководители дистанции пути и путевых машинных станций должны иметь суточные и длительные прогнозы температуры рельсов. Во время работ должен быть организован непрерывный контроль за температурой рельсовых плетей, осуществляемый с помощью переносных рельсовых термометров.
4.1.2 Постоянный контроль за температурой рельсов должен вестись также на специальных температурных стендах дистанций пути в местах, определяемых геофизической станцией дороги, а также на стендах дорожных или территориальных метеостанций. Приборы, используемые для измерения температуры рельсов, должны в соответствии с техническим паспортом проходить метрологическую поверку в специализированных организациях.
Перед выполнением ремонтно-путевых работ с применением машин и механизмов должна быть установлена фактическая температура закрепления плетей. При этом перед началом работ должно быть зафиксировано положение плетей относительно «маячных» шпал и створов и, при необходимости, выполнена затяжка болтов, шурупов до нормируемой величины.
4.1.4 При температуре воздуха более 25 0 С требуется особенно тщательно следить за положением пути в плане, состоянием балластной призмы, подвижками плетей. Заметные отклонения пути в плане на длине 8÷15 м, выявленные в период действия высоких температур, превышающих температуру закрепления плети на 15 0 С и более, могут служить признаком начала его выброса. При обнаружении в период действия высоких температур резких углов, коротких неровностей пути в плане следует срочно оградить место неисправности сигналами остановки и немедленно приступить к устранению неисправности.
При отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям на 10 мм и более на длине не более 8÷15 м и превышении температуры рельсовых плетей относительно их температуры закрепления менее чем на 15 0 С, но при ожидаемом дальнейшем повышении температуры, необходимо ограничить скорость движения поездов до 60 км/ч и устранить эти отклонения после разрядки в плетях напряжений.
Разрядка напряжений производится в обеих плетях от места неровности до ближайшего конца плети. При расстоянии от места неисправности (угол, короткая неровность в плане) до конца плети более 150 м разрядка напряжений производится путем вырезки куска рельса по обеим рельсовым нитям в соответствии с требованиями П.4.1.
4.1.5 С наступлением положительных температур рельсов необходимо обеспечить постоянный анализ изменения отступлений пути в плане по данным графических диаграмм путеизмерительных вагонов. При этом в период действия положительных температур рельсов (май-сентябрь) проверка путеизмерительными вагонами должна преимущественно производиться в дневное время суток. В случаях выявления в период между двумя проходами путеизмерительного вагона увеличенной разности стрел неровностей в плане на 10 мм и более необходимо принять меры по снятию продольных сил в рельсовых плетях и определить фактическую температуру их закрепления на участках, где наблюдается интенсивный рост величины отступлений пути в плане. Снятие продольных сил (разрядка напряжений) производится в плетях, где расстояние от их концов до отступления пути в плане не превышает 150 м.
При расстоянии от концов плети до отступления пути в плане более 150 м, если при визуальном осмотре пути не обнаружено грубых нарушений в его содержании (угон плетей, не заполнена балластная призма и т.д.), до наступления разности в 15 0 С между температурой рельса и температурой закрепления плетей устранение отступлений можно выполнить после регулировки напряжений в плетях на участке 100 м + неровность + 100 м. Регулировка напряжений выполняется по ходу движения поезда.
В случаях, если разность между температурой закрепления плети и температурой ее перед устранением отступления пути в плане равна 15 0 С и более по обеим рельсовым нитям, за 2÷3 м до начала неровности (по ходу движения поездов) необходимо выполнить разрезку каждой рельсовой нити бензорезом и отрихтовать путь. Перед разрезкой плетей на каждой рельсовой нити на расстоянии 1,5÷2,0 м от места планируемого реза (рисунок 4.1), необходимо нанести риски на рельсах и на шпале, а на расстоянии 50 м от них (по ходу движения поезда) нанести на рельсах и шпалах вторые риски. После разреза и раскрепления 50-метрового участка плети необходимо определить абсолютную величину его удлинения или укорочения.
 |
Изменения длины 50-метрового участка с точностью до 1 мм определяются по разнице перемещений двух рисок. В это же время производятся замеры температуры рельса (tр).
Фактическая температура закрепления плети tзф вычисляется по известной зависимости:
∆l – изменение длины 50-метрового участка, мм;
l – длина 50-метрового участка в мм;
Например, при tр = +45 0 С, ∆l = 18 мм
tзф = +45 – 18/0,6 = 45 – 30 = 15 0 С.
Это значит, что фактическая температура закрепления не соответствует оптимальной и требуется перезакрепление плети с вводом в оптимальную температуру закрепления.
4.1.6 При выявлении отступлений в содержании балластной призмы, включая ширину плеча менее 25 см, заполнение балластом шпальных ящиков на 50% и менее на протяжении 5 м и более до устранений указанных отступлений на период повышения температуры рельсовых плетей относительно температуры их закрепления, скорость движения поездов по указанному участку ограничивается до 60 км/ч. После пополнения балластной призмы ограничение скорости движения поездов на участке отменяется.
4.1.7 В случаях, если на участках бесстыкового пути производились работы с разрыхлением балластной призмы (ремонт пути, рихтовка, подбивка шпал) на период действия температуры рельсов, превышающей температуру закрепления плети на 15 0 С и более, до наработки тоннажа 1,0 млн.т брутто скорость движения поездов должна быть ограничена до 60 км/ч. После стабилизации балластной призмы динамическим стабилизатором пути (ДСП) или пропуска указанного тоннажа ограничение скорости движения поездов отменяется.