11. Путь в железнодорожных тоннелях

В коротких, хорошо проветриваемых, сухих тоннелях условия работы пути мало чем отличаются от условий его работы на коротких участках, за исключением габаритных ограничений.

В тоннелях большой длины обычно имеют место дополнительные неблагоприятные факторы:

- повышенная влажность воздуха;

- повышенная запыленность воздуха;

- загазованность воздуха продуктами неполного сгорания топлива локомотивов и вагонных печей;

- перемерзание водоотводных лотков приводит к выходу воды на путь, переувлажнение балластной призмы и резкому ухудшению состояния пути - образованию пучин, деформациям тоннельной обделки.

Рельсы, скрепления и арматура железобетонных шпал подвергаются коррозионным повреждениям, которые вызываются химическими и электрохимическими воздействиями среды внутри тоннеля.

Деревянные шпалы быстрее изнашиваются в тоннелях в местах выхода воды летом, пучения и наледеобразования зимой.

Балластная призма в замкнутом пространстве в тоннелях интенсивно засоряется сыпучими газами с открытого ПС, пылью, щебнем.

Загрязнение балласта не только уменьшает упругость пути в тоннеле и увеличивает его расстройство, но и задерживает воду, что в зимний период к появлению пучин и наледей.

Необходимо выполнять работы при искусственном освещении, большой запыленности и загазованности. Нельзя достигнуть условий естественного, дневного освещения и желаемой степени равномерности и рассеяния. Для тоннелей типичны сквозняки, сырость и другие неблагоприятные факторы. Должны внедряться высокостабильные конструкции пути, сокращающие время пребывания в тоннеле обслуживающего персонала.

Ограниченное внутреннее очертание тоннелей не позволяет внедрять некоторые современные путевые машины. Очистка щебня в тоннелях выполняется вручную.

К числу особенностей работы пути в тоннелях по сравнению с открытыми участками относятся малое отличие температур рельсов и воздуха в тоннелях и одновременно существенная разница температур рельсов в тоннелях и на подходах к ним. Так как рельсы в тоннелях защищены от прямого солнечного воздействия, годовая амплитуда колебаний их температуры в тоннелях на 20-25ºС меньше, чем на подходах к ним. Это обстоятельство – благоприятный фактор, который способствует меньшему, чем на открытых участках, температурному воздействию на куб.Балластная призма в замкнутом пространстве тоннеля интенсивно засоряется сыпучими грузами с открытого подвижного состава, пылью, образующейся от истирания тормозных колодок и посыпочного песка из локомотивных песочниц (для увеличения обычно недостаточного в тоннелях сцепления колес с рельсами), а также из-за повышенного измельчения щебня, который, находясь между шпалами и твердым основанием, усиленно вибрирует при проходе поездов и истирается. Загрязнение балласта не только уменьшает упругость пути в тоннеле и увеличивает его расстройство, но и задерживает воду. Это в зимний период приводит к появлению пучин и наледей. Условия для производства работ по устройству, ремонту и текущему содержанию пути в тоннелях по сравнению с открытыми участками значительно сложнее, а затраты на их выполнение выше. Одна из самых трудоемких работ — очистка щебня в тоннелях — выполняется вручную с использованием средств малой механизации. Одиночная смена рельсов и шпал также выполняется в стесненных условиях.

Необходимость в устройстве тоннелей часто возникает на напряженных ходах, прокладываемых с максимально возможным уклоном трассирования: руководящим или кратной тяги. Такой уклон может быть сохранен только в сравнительно коротких тоннелях (при длине до 300 м). При большей длине максимальный уклон в тоннеле должен быть уменьшен по сравнению с соответствующим максимальным уклоном на открытых участках линии из-за особенностей движения поезда в тоннелях, где имеют место уменьшенное сцепление колес локомотива с рельсами и силы тяги из-за повышенной влажности, а также лобовое воздушное сопротивление движению поезда значительно большее, чем на открытых участках, особенно в тоннелях однопутных и большой длины. При этом смягчение уклона должно быть произведено не только в самом тоннеле, но и на подходе со стороны руководящего подъема на расстоянии не менее длины поезда. На кривой уклон пути должен быть дополнительно смягчен на величину, эквивалентную сопротивлению на кривой.