МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра "Железнодорожный путь"
расшифровка ленты путеизмерительного вагона и меры по обеспечению безопасности движения поездов
Учебное пособие
Санкт-Петербург
1999
Изложены основные положения расшифровки лент путеизмерительных вагонов и использования результатов расшифровки для обеспечении безопасности движения поездов и при планировании путевых работ.
Учебное пособие предназначено для использования студентами специальности "Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство" в дипломном, курсовом проектировании и практических занятиях. Могут быть полезны также для инженерно-технических работников дистанций пути.
Разработали профессора К. Н. ДЬЯКОВ, Н. С. НИКЕРОВ, доцент В. П. БЕЛЬТЮКОВ.
1Общие сведения о диагностике состояния пути
Систематическая проверка состояния пути и сооружений является одной из основных обязанностей работников путевого хозяйства.
Контролируют состояние пути должностные лица: путевые, мостовые, тоннельные обходчики и обходчики обвальных мест, дежурные по переездам, бригадиры пути, дорожные и старшие дорожные мастера, руководители дистанций и служб пути. Установлены сроки и порядок проведения проверок индивидуально и комиссионно. Регулярно проверяют состояние пути съемные дефектоскопные тележки, путеизмерительные тележки. Визуальные осмотры пути и применение съемной аппаратуры играют большую роль в обеспечении безопасности движения поездов.
Но более надежные результаты диагностики пути достигаются при использовании специально созданных для этой цели подвижных единиц. Большое внимание разработке машин для проверки состояния пути стали уделять после выхода в свет в августе 1994 года приказа № 12-Ц. Были созданы вагон-лаборатория для инженерно-геологического обследования земляного полотна, новые вагоны-дефектоскопы, автомотриса дефектоскопная и др. Большое развитие получила путеизмерительная техника: создан путеизмерительный вагон ЦНИИ-4 с лазерным съемом информации, фиксирующий состояние пути по шестнадцати параметрам; путеизмерительная автомотриса, которая кроме обычных параметров замеряет волнообразный и боковой износ рельсов, имеет георадар для проверки состояния балластной призмы и основной площадки земляного полотна.
В настоящее время изготовлено несколько путеизмерителей ЦНИИ-4, они проходят опытную проверку и доводку на железных дорогах. Отсутствие контактирующих с рельсовыми нитями устройств (датчиков) позволяет им развивать скорость до 160 км/ч. Снятие показаний и расшифровка их производятся с помощью трех ЭВМ.
Наиболее распространены путеизмерительные вагоны ЦНИИ-2, которые выпускаются с 1958 года. Каждая железная дорога имеет несколько таких вагонов. Состояние главных и приемоотправочных путей, которые используются для движения пассажирских или безостановочного пропуска грузовых поездов, проверяется не реже одного раза в пятнадцать дней.
Путевые шаблоны, которыми пользуются работники дистанций пути и ПМС, путеизмерительные вагоны, автомотрисы и тележки для обеспечения правильности их показаний периодически проверяются. Проверка шаблонов производится один раз в квартал на специальном приборе в мастерской дистанции пути или ПМС. Шаблоны-эталоны начальников дистанций пути и ПМС ежегодно проходят проверку в палате мер и измерительных приборов.
Проверка путеизмерительного вагона и автомотрисы по всем контролируемым параметрам, в том числе измеряемым с помощью хорд, производится контрольным шаблоном или другим инструментом перед каждой рабочей поездкой, а также во время рейса.
2Проверка состояния пути путеизмерительными вагонами цнии-2
Путеизмеритель ЦНИИ-2 представляет собой четырехосный цельнометаллический вагон с осевыми нагрузками 170 кН. Он предназначен для измерения и записи состояния пути по следующим основным параметрам:
ширина колеи;
положение рельсовых нитей по уровню;
просадки рельсовых нитей;
положение пути в плане.
Основная измерительная аппаратура:
контактирующие с рельсовыми нитями устройства (датчики);
устройства, суммирующие по определенному закону замеряемые величины и передающие результаты регистрирующему аппарату;
регистрирующий стол с двумя перемещающимися по нему бумажными лентами.
Датчиками для измерения ширины колеи являются два конических ролика, постоянно прижатые к внутренним боковым граням головок рельсов правой и левой нитей с помощью пневмоцилиндров. Замер взаимного расположения рельсовых нитей по уровню осуществляется непрерывным измерением положения одной оси тележки вагона относительно искусственного горизонта, создаваемого гироскопической установкой. Величины просадок каждой рельсовой нити определяются непрерывным измерением расстояния между центрами осей колес тележки и его рамой. Для замера положения в плане обеих рельсовых нитей используется трехточечная несимметричная схема. Длина измерительной хорды равна 21,495 м. Стрелы прогиба рельсовых нитей непрерывно измеряются на расстоянии 4,11 м от задней точки хорды.
Для передачи показаний от контактирующих с рельсовыми нитями устройств (датчиков) к регистрирующему аппарату используется блочно-тросовая система.
На регистрирующем столе результаты измерений записываются шариковыми стержнями на двух бумажных лентах (основной и дубликате) шириной 420 мм, перемещающихся по столу со скоростью, пропорциональной скорости движения путеизмерителя. На лентах, кроме положения пути по шаблону, уровню, просадкам и рихтовке, записываются отметки километров и пикетов, а также скорость движения вагона.
При движении обеих лент по регистрирующему столу (в процессе работы путеизмерителя) на них наносятся результаты измерений состояния рельсовой колеи в виде диаграмм (рис. 1) и автоматически (ребристым валиком) проводится ряд продольных линий, используемых в последующем при расшифровке. Толщина линий на ленте должна быть не более 0,5 мм. Нулевые линии соответствуют номинальным размерам измеряемых параметров: по ширине колеи – 1520 мм, по уровню – положению рельсовых нитей в одном уровне, по просадкам – нулевой их величине, по положению пути в плане – отсутствию стрел прогиба рельсовых нитей на прямых участках пути. Параллельно нулевым линиям проводятся линии, ограничивающие отклонения различной степени от норм содержания пути. При необходимости, например, при расшифровке кривых участков пути, нулевые линии и линии степеней неисправностей наносятся вручную.
Рис.1 Образец путеизмерительной ленты с записями:
1 – уровень; 2 и 3 – положение в плане правой и левой рельсовых нитей;
4 – ширина колеи; 5 и 6 – просадки по правой и левой рельсовым нитям;
7 – расположение пикетов и километров; 8 – нулевые линии.
Продольный масштаб записи – 1:2000, то есть на отрезке ленты длиной 50 см фиксируется состояние одного километра пути. Поперечный масштаб записи:
ширина колеи – 1:1;
положение рельсовых нитей по уровню – 1:2, то есть отступления в пути фиксируются на ленте в половинном размере;
просадок рельсовых нитей – 1:1;
стрел прогиба рельсовых нитей в плане – 1:2.
Скорость движения путеизмерителя может быть определена по расстоянию между автоматически наносимыми на ленту засечками. Расстояние между засечками в миллиметрах соответствует скорости движения в километрах в час, то есть одному миллиметру на ленте соответствует скорость один километр в час.
В середине 90-х годов начались работы по модернизации путеизмерителей ЦНИИ-2. В настоящее время более 70 процентов этих вагонов оборудованы автоматизированными системами регистрации результатов измерений. Расшифровка их производится автоматически с использованием ЭВМ. При автоматической расшифровке покилометровая запись параметров рельсовой колеи осуществляется в масштабе, в два раза меньшем масштаба их записи на ленту путеизмерителя. Но записи измерения состояния пути на километрах с неудовлетворительной оценкой производятся в таком же масштабе, как и на ленте путеизмерителя для ручной расшифровки.
Расшифровка лент путеизмерителей и оценка состояния пути по результатам проверок с 1982 по 1997 годы производились на основании Технических указаний, утвержденных МПС в декабре 1981 года (ТУ-81).
С 1998 года расшифровка выполняется в соответствии с "Инструкцией по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов" (ЦП-515).
По ТУ-81 при расшифровке ленты на каждую неисправность пути начислялись штрафные баллы. Чем больше была неисправность, тем большим количеством штрафных баллов она оценивалась. Число баллов по всем неисправностям (шаблону, уровню, толчкам и рихтовке) в пределах одного километра пути суммировалось. Путь считался отличным при сумме баллов на километре от 0 до 40 (при тяжелом верхнем строении), хорошим – от 41 до 100, удовлетворительным – от 101 до 500, и неудовлетворительным – более 500. Оценка состояния пути на рабочем отделении, околотке, дистанции и в службе пути определялась делением общего количества баллов на всех километрах на число проверенных километров. Таким образом, в результате расшифровки графической записи на ленте получали количественную оценку состояния пути.
Новая Инструкция ЦП-515 учитывает изменения, происшедшие в путевом хозяйстве после 1981 года. В ней дифференцированы значения степеней неисправностей в зависимости от скоростей движения поездов, приведен порядок ручной и автоматической расшифровки путеизмерительных лент и оценки состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона. В отличие от ТУ-81 состояние пути оценивается не количеством штрафных баллов, а количеством имеющихся на километре неисправностей, то есть новая инструкция отменила оценку штрафными баллами каждой неисправности. По ЦП-515, например, отличным считается километр пути при числе неисправностей II степени на километре не более 5, неудовлетворительным – при наличии хотя бы одной неисправности IV степени и т.д.
Инструкция ЦП-515 предназначена для расшифровки лент и оценки состояния путей, по которым осуществляется движение пассажирских поездов со скоростью до 140 км/ч и грузовых до 90 км/ч.