Введение

Реальное состояние пути характеризуется отступлениями (допускаемыми нормативными документами) от норм содержания, в том числе такими, которые на бесстыковом пути ослабляют его поперечную устойчивость. К наиболее очевидным отступлениям такого характера относятся:

– отступления от норм содержания в плане;

– наличие не подбитых шпал;

– отступления от равномерного (расчетного) распределения продольных температурных сил (угон отдельных участков рельсовых плетей) и другие;

– различные совокупности указанных отступлений.

При этих отступлениях изменяется соотношение сил, сдвигающих рельсошпальную решетку и удерживающих ее, т.е. изменяется поперечная устойчивость пути.

Так, например,

– при угоне рельсовых плетей в них возникают дополнительные к температурным продольные силы и, как следствие, в кривых участках пути силы, направленные наружу кривой и сдвигающие рельсошпальную решетку;

– при отступлениях от норм содержания в плане в кривых участках пути радиус кривой может быть уменьшен по сравнению с паспортным значением и, как следствие, в этих случаях увеличивается сила, сдвигающая рельсошпальную решетку;

– при наличии не подбитых шпал из-за отсутствия сил трения между основанием шпалы и подстилающим балластом уменьшается сопротивление шпал поперечному сдвигу.

Действующие «Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути» (далее ТУ-2000) регламентируют влияние на поперечную устойчивость лишь угона рельсовых плетей и не регламентируют влияние остальных ослабляющих факторов [1].

Нормы отступлений от норм содержания в плане (Инструкция ЦП-515) увеличились с момента начала укладки бесстыкового пути почти десятикратно (с 8–12 мм до 100 мм при 3-ей степени отступления) и, очевидно, устанавливаются по критериям, не учитывающим условия его поперечной устойчивости [2, 3].

Анализ выбросов на бесстыковом пути показывает (таблица 1), что превышения температур, при которых происходили эти выбросы значительно ниже превышений, установленных в ТУ-2000 [4, 5].

Возможными причинами выбросов могли быть неучтенные вышеперечисленные ослабляющие факторы.

Поэтому, для безопасной эксплуатации бесстыкового пути должно быть обеспечено систематическое и автоматизированное выявление по длине каждой рельсовой плети ослабляющих факторов, проявляющихся через конкретные числовые значения отступлений от норм содержания, а также выполнена оценка устойчивости путем сравнения с существующими нормативами по ТУ-2000.

Пунктом 4.2.4. в ТУ-2000 изменение длины участка рельсовой плети (между «маячными» шпалами) учитывается на длинных плетях определением отклонения ∆t фактической (новой) температуры закрепления t_o этого участка плети от первоначальной t_з.

Таблица 1 – Краткий анализ выбросов на бесстыковом пути за 2007 год

№ п/п	Дата	Название дороги	План пути	Пропущен-ный тоннаж, млн. т бр. груза	Балль-ность	∆t = tр – tз	Картина схода	Причина схода
1	13.05.07	Северо-Кавказская	R = 534 м	400,3	10	∆t = + 49 - (+ 39) = = + 10 ºС, [∆tу] = = 42 ºC, спуск 9,1 ‰	В режиме экстренного торможения сход 3-х вагонов № 5, 7 и 8 от головы электропоезда	Нарушение технологии по рихтовке пути, недостаток щебня, выброс пути под поездом
2	19.05.07	Юго-Восточная	R = 655 м	320,3	10	∆t = 41 – 30 = = + 11 ºС, [∆tу] = = 44 ºС, сварка при tз = 20 ºС, подъемом 5,9 ‰	Сход 12 вагонов, 3-й от головы поезда в режиме экстренного торможения	Выброс после глубокой очистки, работал комплекс СЧ-600
3	31.05.07	Юго-Восточная	Прямая	472,7	40	∆t = 53 - (+ 36) = = + 17 ºС, [∆tу] = = 54 ºC, спуск 7,2 ‰	Сход 2-х тележек хвостового вагона в режиме торможения	Угол в плане. Выброс пути
4	06.06.07	Горьковская	Прямая	874,2	150	∆t = 45 – 27 = = 18 ºС, [∆tу] = = 51 ºC, спуск 2,7 ‰	Сход 2-ой секции электровоза и 26 вагонов с грузом	Угол в плане 3 степени, дефектность скреплений, угон пути по 100 мм, приведение к выбросу под поездом.
5	20.06.07	Горьковская	R = 1343 м	390,5	150	∆t = + 43 - (+ 22) = = 21 ºС, [∆tу] = = 51 ºC, спуск 8,4 ‰	Сход 3-х хвостовых вагонов. Первые 2 вагона первыми тележками, а 3-ий вагон от хвоста второй тележкой направо	Неровность 3 степени по рихтовке, угон пути, выброс пути
6	19.07.07	Горьковская	R = 2216 м	471,6	150		Сход 17 вагонов	Нарушение технологии производства работ по устранению перекоса 3 степени

Принципиальная схема (далее схема ТУ) алгоритма определения фактической температуры рельсовых плетей по действующим ТУ-2000 представлена на рисунке 1.

Исходные данные: местоположение рельсовой плети, температуры (ожидаемая, закрепления, min t_з, max t_з)

Построение диаграммы t_о (l)