ISBN 5-89035-050-1

9 785890 350503 >

З.Л. КРЕЙНИС, Н.П. КОРШИКОВА

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ

Под редакцией д-ра техн. наук, проф. З.Л. Крейниса

Утверждено

Департаментом кадров и учебных заведений МПС России

в качестве учебника для студентов техникумов и колледжей

железнодорожного транспорта

Москва

2001

УДК 625.1

ББК 39.211-08 К79

Крейнис З.Л., Коршикова Н.П.

К79 Техническое обслуживание и ремонт железнодорожного пути:

Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта. М.: УМК МПС России, 2001. — 768 с.

ISBN 5-89035-050-1

Приводятся сведения об организации и системе ведения путевого хозяйства; излагаютсяосновныеположения, правилаитехнологиивыполнениякапитальныхпутевых работ и технического обслуживания пути; даются материалы по организации и технологиям защиты пути от неблагоприятных климатических и техногенных воздействий, основные положения и технологии восстановления служебных свойств элементов железнодорожного пути и использования старогодных материалов.

Книга утверждена Департаментом кадров и учебных заведений МПС в качестве учебника для средних специальных учебных заведений железнодорожного транспорта, рекомендуется также линейным предприятиям путевого хозяйства для проведения технической учебы.

УДК 625.1

ББК 39.211-08

Книгу написали: проф. З.Л.Крейнис — Введение, главы 1, 4, 5, 6; Н.П.Коршикова — главы 2 и 3.

Рецензенты : зам. руководителя Департамента пути и сооружений МПС России, канд. техн. наук, доц. В.Б. Каменский; зам. директора ВНИИЖТа,

канд. техн. наук В.М. Богданов; зам. начальника Приволжской железной дороги Н.М. Поляков;

зав. кафедрой “Путь и путевое хозяйство” МИИТа, канд. техн. наук, проф. Э.В. Воробьев

Редактор: проф. В.В. Космин

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспорт является важнейшей составной частью экономической системы России.

Обеспечениеперевозок, безопасностьпассажировисохранность перевозимых на железнодорожном транспорте грузов гарантиру- ютсяединымпроизводственно-технологическимкомплексомсвер- тикальной системой управления, охватывающим 17 железных дорог, 64 отделения дорог, около 6000 железнодорожных станций, 400 дистанций пути, 220 локомотивных и 200 вагонных депо, 200 дистанций сигнализации и связи, около 160 дистанций электроснабжения, почти 100 заводов различного профиля.

ПротяженностьРоссийскихжелезныхдорогсоставляет86 тыс. км, втомчиследвухпутныхилимногопутныхлиний— 37,7 тыс. км, электрифицированных— 39,2 тыс. км, оборудованныхустройствамиавтоблокировки и диспетчерской централизации — 62,7 тыс. км. По протяженности электрифицированных линий Российские железные дороги занимают первое место в мире.

По эксплуатационной длине железных дорог Россия занимает второе (после США) место в мире, по перевозкам грузов — третье (после США и Китая), по перевозкам пассажиров — третье (после Японии и Индии). Железные дороги России перевозят 88 % угля, 94 % руды, 88 % черных металлов, 79 % удобрений, 66 % лесных грузовит.д. Доляперевозокжелезнодорожным транспортомстраны в общем объеме грузооборота превысила 82 %.

В зависимости от значения железнодорожных линий, от характера и размеров перевозок они в отношении норм проектирования итехническихпараметровподразделяютсяналиниивнекатегорийные и линии I—IV категорий (таблица).

3

Таблица . Категории норм проектирования железных дорог

В многоотраслевой системе железнодорожного транспорта одно из важнейших мест занимает путевое хозяйство, основные фонды которогосоставляютсвыше52 % основныхфондовжелезныхдорог страны. В общей стоимости основных фондов путевого хозяйства более 26 % приходится на земляное полотно, почти 46 % — на верхнее строение пути, около 22 % — на искусственные сооружения.

Развитие и совершенствование сложного комплекса путевого хозяйства основывается на внедрении современных достижений науки и техники, передового опыта лучших путейских коллективов, разумном использовании зарубежного опыта.

Мощныйидолговечныйжелезнодорожныйпуть, высокоэффективная система его технического обслуживания, включающая надежный мониторинг состояния пути и систему информационного обеспечения путевого хозяйства, не могут качественно функционировать без профессионально подготовленных, знающих и думающих специалистов — бригадиров, мастеров, руководителей путейских предприятий.

Дальнейшееразвитиеиукреплениеотраслинепосредственносвязано и зависит от уровня подготовки путейских кадров.

Современный специалист-путеец должен в совершенстве знать и понимать суть процессов, происходящих в железнодорожном пути, закономерности и правила его технического обслуживания и ремонта.

Что же такое путевое хозяйство? Как оно создавалось, развивалось, совершенствовалось?

4

Немного истории

Первая в России железная дорога общего пользования была построена в 1837 году между Санкт-Петербургом и Царским Селом (Царскосельская железная дорога). По этой дороге 30 октября 1837 годапрошелпервыйпоездиз8 вагонов, преодолевший21 версту(22,4 км) за35 мин, т.е. сосредней скоростьюоколо40 км/ч.

С той поры в России развернулось железнодорожное строительство.

Строительством новых линий иорганизацией путевых работна железных дорогах на начальном этапе занимались службы пути. В их подчинении были дистанции пути, которые делились на околотки, а последние — на рабочие отделения. На каждую версту пути выделялось по одному–два обходчика.

Низовым подразделением содержания пути была дорожная рабочая артель, которая состояла не менее чем из трех рабочих, не считая старшего рабочего — артельного старосты. Он был обязан осматривать свой участок по крайней мере один раз в день.

Несколько артелей объединялись в околоток (его возглавлял дорожный мастер), несколько околотков — в участки (старший дорожный мастер), несколько участков — в дистанцию пути. К проведению сезонных работ привлекались наемные временные рабочие.

Применялисьпростейшиеинструментыиприспособления. Объемы и способы производства работ определялись артельными старостами и дорожными мастерами.

В1865 году первым Министром путей сообщения России стал П.П. Мельников, который руководил подготовкой общих правил технической эксплуатации железных дорог.

В1874 году было издано первое постановление о правилах содержания и охранения железных дорог, которые неоднократно уточнялись и дополнялись, пока окончательно не были доработаны под руководством профессора Санкт-Петербургского института путей сообщения Д.И. Журавского. В 1883 году они были изданы как официальные Правила содержания и охранения железных дорог.

5

Необходимо подчеркнуть, что по этим Правилам начальники служб пути и зданий, а также начальники дистанций пути обязательнодолжныбылииметьдипломывысшихтехническихучебных заведений.

Максимальноепротяжениедистанциисоставляло100 верст, околотка— 18 верстглавногопутиистанционныхпутей. Рабочееотделение во главе с артельным старостой (бригадиром пути) не должно было превышать 6 верст, сторожевой участок обходчика — 1,5 версты.

Единойдлясетижелезныхдорогклассификациипутевыхработ, норм и технических условий содержания пути не было. Каждая железная дорога по своему усмотрению устанавливала номенклатуру, состав иобъемы работ, сроки иорганизацию ихвыполнения. Все операции по содержанию и ремонту пути выполнялись бригадами околотков.

Ремонты пути классифицировались по сезонам года (весенний, летний, зимний) и по объемам работ (текущий и капитальный).

К текущему ремонту относились: одиночная смена скреплений, перешивка пути, выправка просадок пути, одиночная смена рельсов, шпал и переводных брусьев, рихтовка пути, отвод пучин, очистка пути от снега, очистка водоотводных сооружений (канав, кюветов, лотков).

Капитальный ремонт включал сплошную смену рельсов, шпал, подъемку пути на балласт, смену стрелочных переводов и другие работы.

Был составлен “Железнодорожный катехизис для дорожных мастеров и артельных старост”, где в форме вопросов и ответов излагались права и обязанности дорожных мастеров и артельных старост, атакжеинструкциипосигнализации, посохранениюшпал, по установке снегозащитных щитов и т.п.

В1860 году введены обязательные для всех железных дорог России габариты приближения строений и подвижного состава и норма ширины рельсовой колеи 1524 мм (5 английских футов).

В1885 году утвержден Общий устав российских железных дорог, в 1898 году — первые Правила технической эксплуатации (ПТЭ) железных дорог, открытых для общего пользования.

6

Путевые работы выполнялись вручную с применением ваги для вывески пути, маховой ручной подбойки, штопки и других простейших путевых инструментов.

Первыйпутеукладочныймеханизмпоявилсяв1880 годуприпостройке Закаспийской железной дороги.

От снежных заносов путь ничем не защищался. Десятки тысяч солдат и крестьян вручную очищали пути от снега. Первые живые защиты от снега в виде еловых изгородей появились на Московс- ко-Нижегородскойжелезнойдорогев1861 году. Книмвскореприсоединились защитные лесополосы из лиственных пород. Один из первых лесоводов-новаторов железнодорожного транспорта Н.К. Срединский заложил такие полосы в 1877 году.

Началась механизация работ по очистке пути от снега. Первый снегоочиститель представлял собой конный плуг в виде деревянного треугольника, перемещаемого вдоль пути пятеркой лошадей. НаНиколаевскойжелезнойдорогепоявилисьдвухпутныепаровозные снегоочистители типа плуга. На Владикавказской железной дороге в конце 1870-х годов был создан первый роторный снегоочиститель.

В1893 году А.Э. Бурковский разработал снегоочиститель, имевший плуг в виде двух боковых крыльев, расположенных под вагоном.

В1893 году инженер С.П. Багманов предложил систему планового попикетного ремонта пути.

В1910 году А.Н. Шумилов спроектировал снегоуборочную машину с продольным транспортером.

Для контроля состояния пути были изготовлены ручные и катучие шаблоны, путеизмерительные тележки, а позднее — путеизмерительные вагоны. Автором первых путеизмерительных механизмов был инженер И.Н. Ливчак, построивший первый вагон-путе- измеритель еще в 1887 году.

Катучий шаблон изобрел в 1886 году Н.А. Онуфрович. В 1905 году была сконструирована тележка, которая помимо ширины рельсовой колеи фиксировала и возвышение одного рельса над другим. В1913 годуН.Е. Долговсоздалпутеизмерительнуютележку, применявшуюся несколько десятилетий. С 1906 года на отечественных железных дорогах появились вагоны-путеизмерители.

7

По мере развития железных дорог и повышения объемов перевозок становилась очевидной необходимость введения системы организации путевых работ, коренного усиления путевого хозяйства, применения механизмов и машин для выполнения возрастающих объемов путевых работ.

К началу 1930-х годов в путевом хозяйстве сложилась трудная ситуация. Многие трудоемкие работы по ремонту пути выполнялисьвручную. Небольшойпаркпутевыхмашиниспользовалсяплохо. Образовался дефицит квалифицированных кадров. Потребовалось создание более мощных ремонтных групп в виде путевых колонн.

С1931 годаначаласьорганизацияспециальныхпутевыхколонн для производства капитальных путевых работ. В 1932 году работало уже более 250 таких путевых колонн.

В1932 году Коллегия Народного комиссариата путей сообщения (НКПС) одобрила технологию планового ремонта пути и образовала проектно-технологическое бюро Главного управления пути, на которое возлагались обязанности по разработке технологических процессов капитальных путевых работ.

Тем не менее в 1934 году специальным постановлением Правительства была отмечена неудовлетворительность темпов и особеннокачествапроизводствапутевыхработ. Началасьреконструкция путевого хозяйства.

В1936 году были организованы 54 машинно-путевых станции для выполнения реконструкции, а также капитального и среднего ремонтов пути. Машинно-путевые станции оснащались балластерами, путевымистругами, передвижнымиэлектростанциямиидругой техникой.

Втом же году реконструировано около 1500 км пути, капитально отремонтировано более 2300 км, средний ремонт произведен на протяжениипочти30000 км, внедреныновыетехнологическиепроцессы реконструкции, капитального и среднего ремонтов пути, а также технологические процессы производства основных работ текущего содержания пути.

Всередине1930-хгодовбылапроведенапаспортизацияпутевого хозяйства, что позволило улучшить планирование путевых работ. Окончательно сформировалась структура управления путевым хо-

8

зяйством — Центральное управление пути НКПС, службы пути железных дорог (П), дистанции пути (ПЧ). Дистанции пути имели протяжение около 120 км на двухпутных и до 170 км — на однопутных линиях. Дистанции пути подразделялись на околотки, возглавляемые дорожными мастерами (ПД), а околотки — на рабочие отделения, которыми руководили бригадиры пути (ПДБ).

Для ремонта отдельных элементов пути и деталей, инвентаря и инструмента на дистанциях пути создавали механические мастерские, а в пределах дороги — дорожные мастерские службы пути

(ПДМ).

Намагистралях созначительным объемомпутевыхработбыли организованы путевые ремонтные конторы, ведавшие машиннопутевыми станциями, а также путевые ремонтные участки. Всего на сети дорог появилось 62 таких участка и 23 дорожные путевые конторы.

В механизации путевых работ в это время наметились два направления — создание механизмов, инструмента и передвижных источников энергоснабжения для обеспечения и повышения производительноститруда, атакжевысокопроизводительныхтяжелых путевых машин.

Приказ НКПС № 79/Ц в 1936 году определил основные виды капитальныхпутевыхработ— реконструкция, капитальныйисредний ремонты пути. Утверждены межремонтные сроки в годах с привязкой к категориям линий, введена система текущего содержания пути. Тогда же появились типовые технологические процессы на основные путевые работы, организованы первые 54 путевые машинные станции (ПМС), положившие начало новой организации и технологии работ по реконструкции и ремонтам пути.

На сети дорог для обслуживания и ремонта машинного парка начали реконструироваться дорожные путевые мастерские (ПДМ) и строиться специальные путевые ремонтно-механические заводы (ПРМЗ). Развертывалисьработыпосозданиютяжелыхпутевыхмашин и механизмов.

Творческие коллективы возглавляли новаторы и изобретатели путевых машин: Ф.Д. Барыкин, В.Х. Балашенко, М.Ф. Гавриченко, В.А. Алешин, Т.И. Ляшенко, М.А. Плохоцкий и другие.

9

В1947 году группе создателей высокопроизводительных тяжелых путевых машин была присуждена Государственная премия за создание в1930—40-хгодахрядамашин, положивших началокомплексной механизации путевых работ. В числе лауреатов:

Ф.Д. Барыкин, В.А. Алешин, В.И. Платов, П.Г. Белогорцев, Г.М. Девьякович. Их усилиями были созданы путевой струг, балластеры Б-5, ЭЛБ-1 и ЭЛБ-3, путеукладочный кран УК-12,5, саморазгружающий состав СП-4 и струг-снегоочиститель.

В1950 году изготовлен опытный образец скоростного магистрального путеизмерителя системы ЦНИИ-2 конструкции М.А. Плохоцкого и А.М. Найдича. С 1958 года начато серийное производство этих путеизмерителей.

В1952 году конструкторская группа М.А. Плохоцкого по предложению В.А. Алешина создала электрошпалоподбойку ЭШП-3, а в 1956 году серийно начали выпускать электрошпалоподбойку - ЭШП-6.

Ксередине1950-хгодовсреднийуровеньмеханизациикапиталь- ных путевых работ составил: на капитальном ремонте около 29 %, на среднем ремонте пути 23 %, на работах по текущему содержанию пути около 5 %.

Вэти же годы началось серийное изготовление хоппер-дозато- ров, которые были включены втехнологические комплексы основных путевых машин.

В1954 году приступили к разработке принципиально новой выправочно-подбивочно-отделочной машины непрерывного действия (ВПО-3000).

Огромноезначениеимелиустановленныев1955 годумежремонтные сроки для планирования капитальных путевых работ.

Вмае 1958 года приказом № 38Ц Министр путей сообщения установил четыре типа верхнего строения пути и условия их применения.

5 мая 1964 года Госкомстрой при Госстрое СССР утвердил Положение о проведении планово-предупредительного ремонта верхнего строения пути, земляного полотна и искусственных сооружений железных дорог СССР (ППР-64), содержавшее совокупность организационно-техническихнормативов, направленныхнаподдержаниепутевогохозяйствависправномсостоянии, обеспечивающем

10

бесперебойноебезопасноедвижениепоездовсустановленнымискоростями. Оно опиралось на научно обоснованную систему ведения путевого хозяйства железных дорог, обеспечивающую максимальную эффективность ремонтов и текущего содержания пути.

Всистему капитальных путевых работ был включен подъемочный ремонт.

В1966 году Министерство путей сообщения выпустило приказ

№26/Ц3 “О совершенствовании организационной структуры и улучшении работы механизированных дистанций пути”. Он включал Положение о механизированных дистанциях пути, условиях перевода в механизированные структурные формы и методику их выбора, Основные положения об организации работы и Табель оснащения машинами и механизмами механизированных дистанций пути. Одновременно был издан приказ № 30Ц, устанавливавший дифференцированные нормы расхода рабочей силы на работы по текущему содержанию пути.

Кконцу1960-х годовразработаныидоведеныдосерийногопроизводства электрошпалоподбойки, гидрорихтовщики, электрогаечные ключи, электрогидравлический костылевыдергиватель и электропневматическийкостылезабивщик, шурупно-гаечныйключ, механизм для смены шпал, оптический прибор ПРП для выправки пути и другой механизированный инструмент.

Уровень механизации работ по текущему содержанию пути к началу 1980-х годов превысил 35 %.

Исключительноважнымдляпутевогохозяйствасталосерийное изготовление новых путевых машин — путеукладчика УК-25/9-18, щебнеочистительноймашиныЩОМ-ДсистемыДрагавцева, атакже самоходных снегоуборочных машин СМ-3 и СМ-4.

С начала 1980-х годов началось широкое использование тяжелых путевых машин циклического действия — выправочно-подби- вочно-рихтовочных для пути ВПР-1200, для пути и стрелочных переводов ВПРС-500 и рихтовочной Р-200, приступили к серийному изготовлению машины РОМ-3. В 1984 году была выпущена установочная серия балластоуплотнительной машины БУМ.

Переходпутевогохозяйстванамашинизированноетехническое обслуживание пути был закреплен приказом МПС № 27Ц от

11

27 июля 1987 года “Об организации на железных дорогах машинизированного содержания пути”.

Такимобразом, втечениетридцатилет(1964—1994 гг.) действовала система ведения путевого хозяйства, основой которой было ППР-64. В этот период на отечественных железных дорогах существенно возросла средняя масса рельса (до 62,3 кг/м), эпюра шпал доведена до 1850 шт./км, доля пути на щебеночном балласте превысила 60 % общей протяженности главных путей.

Кконцу 1993 года доля пути с рельсами тяжелого типа составила около 88 % длины главных путей. Были достигнуты невиданные в мировой практике объемы капитальных путевых работ. Выработка в “окно” при капитальном ремонте бесстыкового пути на железобетонных шпалах превысила 350 м/ч.

В то же время ППР-64 были ориентированы на экстенсивные методы развития, постоянное усиление пути в связи с ростом объемов перевозок — укладку тяжелых рельсов, балласта и т.п. Кроме того, капитальные путевые работы, как правило, проводились без усиления основной площадки земляного полотна и без очистки балласта на всю глубину балластной призмы, что существенно повышало интенсивность расстройств пути.

Ксередине 1990-х годов сформировалась новая система ведения путевого хозяйства, основанная на широкой машинизации путевых работ и внедрении ресурсосберегающих технологий. Приказом № 12Ц от 16 августа 1994 года она введена в действие с 1 января 1995 года.

Концепция этой системы предусматривает необходимость соответствия типов, мощности и конструкции пути эксплуатационным условиям линии. Кроме того, предполагается использование высокопроизводительной путейской техники и технологий, современной организации путевых работ, прогрессивных информационных технологий.

Важнейшими составляющими рациональной системы ведения путевого хозяйства являются:

♦продление сроков службы элементов пути с разработкой технологий восстановления их служебных свойств;

♦повторное использование старогодных элементов пути;

12

♦внедрение современных конструкций пути в зависимости отосновныхэксплуатационныхфакторов— грузонапряженности линии и скоростей движения;

♦существенное увеличение протяжения бесстыкового пути;

♦внедрение современных технологий глубокой очистки балластногослоясиспользованиемщебнеочистительныхмашин, оснащенных плоскими грохотами;

♦совершенствование методов машинизированного текущего содержания пути и форм его организации;

♦внедрениемониторингасостоянияжелезнодорожногопути и его элементов, создание программных комплексов АСУ-путь.

Совершенствованиесистемыведенияпутевогохозяйстванепосредственно связано с разработкой и внедрением: рельсов объемноповерхностной закалки быстродвижущимся потоком воды; стрелочных переводов с непрерывной поверхностью катания; железобетонных шпал и брусьев для стрелочных переводов; упругих промежуточных скреплений; высокопрочных изолирующих стыков и тональной автоблокировки; современных технологий машинизированного текущего содержания пути; новых технологий ремонтов пути с применением современных путевых машин нового поколения; новых методов и технологий укрепления инженерных сооружений.

13