Меню

Современные технологии при капитальном ремонте пути

Прогрессивные технологии ремонта железнодорожной инфраструктуры

Разработанная на Западно-Сибирской железной дороге технология круглогодичного ремонта железнодорожного пути на закрытых перегонах сегодня принята для повсеместного внедрения и стала основой проведения полного ремонта инфраструктуры. С 1998 года по 2012 год на дороге в режиме закрытого перегона только усиленным капитальным ремонтом и модернизацией верхнего строения пути оздоровлено 3,452 тыс. км

Опыт организации путевых работ на закрытых перегонах обеспечивает одновременно выполнение комплекса ремонтных работ всеми инфраструктурными хозяйствами, что позволяет на отремонтированных участках открывать движение поездов с установленными скоростями.

Наиболее эффективные технологические решения — применение путеукладочных поездов объемом 3 км рельсошпальной решетки с железобетонными шпалами. Эти поезда используются и как разборочные. В результате уменьшается количество потребных рабочих поездов. Например, на участке ремонтируемого пути длиной 12 км вместо восьми теперь используют пять поездов. Укладочные поезда обезличены и полностью укомплектованы бригадами для производства работ. Проведена также оптимизация использования хоппер-дозаторных вертушек. Повышение их составности до 60 вагонов и оснащение компрессорными установками позволяет ускорить темп балластировочных работ и снизить количество вертушек на участке на три рабочих поезда.

Переход на сварку рельсовых плетей в стационарных условиях до длины 800 м с вваркой изолирующих стыков с металлокомпозитными накладками типа АПАТэК позволяет увеличить загрузку плетевозов с объема 3,6 км до 4,8 км. Благодаря этому удается сэкономить до 51 плетевозорейса в течение года, а количество сварных стыков, выполняемых на линии машинами ПРСМ, сокращено в 2,5 раза. Размещение рельсовых плетей внахлест обеспечивает их сварку между собой без использования рубки, а это экономит сварной стык на каждую рельсовую нить.

В связи с дефицитом старогодных рельсов в 2012 г. была опробована технология замены плетей на инвентарные рельсы с подъемкой их и вывозом к местам складирования на период проведения работ на закрытом перегоне. В результате за год было сохранено 22,8 км плетей. Послойное уплотнение балласта машиной ДСП (после каждой подъёмки электробалластером), выправка пути машинами ВПР, укладка плетей бесстыкового пути со сваркой их до длины перегона позволяют открывать модернизированные участки пути для движения поездов со скоростью 80 км/ч с повышением этой скорости в последующие двое суток до установленного уровня.

Немаловажным фактором организации выполнения путевых работ на закрытых перегонах является и то, что цепочка технологических операций привязана к ведущей машине, выполняющей основные работы. Это позволяет выполнить полный комплекс технологических операций с надлежащим качеством.

Первоначально применение на Западно-Сибирской магистрали технологии круглогодичного ремонта пути было вынужденной мерой. Начиная с 2000 г., с ростом объемов перевозки угля, возникла острая необходимость повышения пропускных способностей по Среднесибирскому ходу до 60 пар поездов в сутки, чтобы разгрузить Транссиб и обеспечить выполнение запланированных объемов по усиленному капитальному ремонту пути в летний период. Эта задача не могла быть решена в отведенный весенне-летний период путевых работ одновременно на обоих ходах. Таким образом, в порядке эксперимента на дороге стала прорабатываться технология организация усиленного капитального ремонта пути на закрытых перегонах и в осенне-зимний период. За весь период применения данной технологии на Западно-Сибирской железной дороге было обновлено 1181,4 км пути, что соответствует практически двум годовым планам. Только в 2012 г. ремонт пути по технологии зимней укладки провели в объеме 125 км, в том числе, модернизацию пути на 96 км и капитальный ремонт с использованием старогодных материалов на 29 км.

Рис. 1. Укладка пути в темное время суток

Путем проб и ошибок опытные машинисты и механики находили технические решения, которые позволяли обеспечить безотказную работу агрегатов при низких температурах. Так, у силовых установок поменяли масло с летних сортов на зимние, обязательно проводили полную ревизию систем охлаждения. На каждом двигателе установили дополнительно подогреватели охлаждающей жидкости от внешних источников. Утеплили моторные отсеки и кабины, установили в кабинах управления дополнительные обогреватели.

В период ожидания работ путевые машины сначала отстаивались в теплых боксах. Однако практика показала, что перепады температуры отрицательно влияют на работу гидравлических агрегатов. Образование конденсата в гидросистеме приводило к выходу из строя манжет гидроцилиндров и распределителей. В результате был принят вариант отстоя машин на морозе, а для обеспечения работоспособностей электронного оборудования его снимали для хранения в отдельном теплом помещении. Для защиты элементов трансмиссии, гидросистемы, дизеля и электрических аппаратов от попадания снега и предупреждения их обледенения экипажную часть машин дополнительно укрывали брезентом. Опыт эксплуатации машин ВПР, ПБ и ДСП также показал, что из-за малого сечения подводящих трубопроводов гидросистемы и образования уплотнений в пневмоцилиндрах их целесообразно эксплуатировать при температурах не ниже -20 0 С. Исходя из этого, в зимний период самоходные путевые машины к месту производства работ доставляются теперь отдельным локомотивом.

Рис. 2. Замена стрелочного перевода

В настоящее время по технологии зимней укладки пути выполняются следующие работы. На первом этапе в период с октября по ноябрь проводится вырезка загрязненного балласта машинами RM-2002, RM-80, СЧ-601, разборка рельсошпальной решетки краном УК-25/9-18, подготовка основной площадки, планировка бровки, откосов земляного полотна автотракторной техникой и устройство полосы отвода в соответствии с проектными решениями. В состав первого комплекса путевых машин входят ВПР-02, ПБ, ДСП, ВПРС-03, УК25/9-18, ЭЛБ, и ВПО. Комплексы укомплектовываются опытными машинистами для работы в две смены по 12 ч. Для проживания бригад предусмотрены вагоны сопровождения.

Читайте также:  Капитальный ремонт электроустановки определение

Рис. 3. Диагностика рельса с помощью переносного прибора

Второй этап включает в себя комплекс ремонтно-путевых работ, которые выполняются в период с ноября по декабрь. Технология включает в себя очистку автотракторной техникой основной площадки и откосов земляного полотна от снега, укладку новой рельсошпальной решетки с инвентарными рельсами и разделительного слоя из геотекстиля или пенополистирола, балластировку пути в три слоя с послойной стабилизацией балласта, обеспечивается выправка пути в плане и профиле со стабилизацией балластной призмы, проводится замена инвентарных рельсов на рельсовые плети длиной до 800 м и уборка инвентарных рельсов с перегона. По окончании работ путь открывается для движения со скоростью 80 км/ч.

Рис. 4. Сварка рельсов в пути

Завершающий этап – это комплекс ремонтно-путевых работ, выполняемый в период установления положительных температур на всех участках зимнего ремонта пути. Это выправочно-отделочные работы и приведение плетей бесстыкового пути в оптимальный температурный интервал с последующей их сваркой в длину перегона.

Для пропуска установленных размеров движения в период закрытия перегонов и обеспечения безусловного выполнения графика движения пассажирских поездов на дороге разработан комплекс мероприятий по повышению пропускной способности лимитирующих участков и снижению эксплуатационных потерь в период массового проведения «окон». Для этих целей перегоны оборудуют блок-постами. Средняя длина участка между ними на Западно-Сибирской железной дороге определена по главному ходу от 7 до 12 км, по Среднесибирскому ходу и другим направлениям – от 12 до 25 км. В зависимости от годовых объемов работ и местных условий ежегодно на дороге устанавливают от 16 до 24 блок-постов. Укладка стрелочных переводов на них ведется раздельным способом в два двухчасовых «окна» и одно глухое часовое «окно» для навешивания контактной подвески.

Рис. 5. Укладка рельсовых плетей

В ходе ремонтной кампании большое значение придается организации пропуска тяжеловесных и соединенных поездов.

Учитывая многообразие форм и методов организации пропуска вагонопотока по лимитирующим перегонам основными факторами для организации ремонтных работ на закрытых перегонах являются наличие диспетчерских съездов, двухсторонней автоблокировки, установка блок-постов на перегонах длиной более 20 км. На таких участках не должно быть ограничений скорости и по тяговому электроснабжению. Необходимо также предусматривать наличие необходимых тяговых средств и персонала для вождения соединенных грузовых поездов, надежную и безотказную работу устройств инфраструктуры на соответствующем полигоне.

Если говорить об экономической стороне технологии организации ремонтных работ на закрытых перегонах, то расчеты, проведенные отраслевыми научно-исследовательскими институтами, показывают, что на десятикилометровом ремонтируемом участке эффект при сравнении сметной стоимости технологических процессов на закрытом перегоне и в «окно» составляет более 8 млн. руб.

Таким образом, внедрение в целом по сети технологий ремонта пути на закрытых перегонах станет кардинальным переходом к интенсивным методам ремонта инфраструктуры, обеспечивающим повышение качества работ и уменьшение отрицательного влияния на эксплуатационную работу.

Источник

Выбор механизированной технологии производства капитального ремонта пути

Основными механизированными операциями при производстве капитального ремонта пути являются: разборка и укладка путевой решетки, подъемка пути, очистка балластного слоя, рихтовка и выправка по уровню со сплошной подбивкой пути.

Состав и последовательность основных операций зависит от конструкции верхнего строения пути до и после ремонта (звеньевой, бесстыковой), при звеньевом пути – от длины звена (12,5 или 25,0 м); рода и типа шпал — деревянные или железобетонные; рода балласта – щебеночный, асбестовый и др.; способа очистки балласта (щебеночного) – с применением различных модификаций щебнеочистительных машин ЩОМ (до снятия старой рельсошпальной решетки) или БМС (после снятия старой рельсошпальной решетки); способа выправки пути – с применением ВПО-3000 (непрерывного способа действия) или одной из разновидностей ВПР (цикличного способа действия).

Выбрав состав и последовательность основных операций, входящих в комплекс работ по капитальному ремонту пути, по принятым значениям фронта работ и продолжительности «окна» подбирается ближайший по указанным параметрам, типовой технологический процесс. При капитальном ремонте пути на асбестовом балласте производится его вырезка бульдозерами или автогрейдерами после снятия старой рельсошпальной решетки, но до укладки новой, и производится постановка его на щебень.

После этого проверяется соответствие принятой продолжительности «окна» фронту работ с уточнением его протяжения

, час, (4.8)

где ti – интервалы времени между началами операций в период развертывания работ перед укладкой пути путеукладчиком;

tукл – время укладки пути;

τi – интервалы времени между окончаниями операций в период свертывания работ после укладки последнего звена.

Формула (4.8), записанная в общем, виде, чаще всего используется в виде выражения:

, час, (4.9)

где tр – время, необходимое для полного разворота работ в «окно», мин. (в соответствии с принятым технологическим процессом);

lфр – фронт работ в «окно», м;

lзв – длина звена путевой решетки, м;

tукл – время укладки одного звена, мин. (1,7 мин – для звеньевого пути);

α – коэффициент, учитывающий время на отдых и пропуск поездов (для однопутного участка принимается равным 1,08, а для двухпутных 1,20);

tс – время свертывания работ, то есть время, необходимое на приведение пути в исправное состояние после укладки последнего звена, мин. (согласно типовому технологическому процессу).

Следует стремиться разработать технологический процесс так, чтобы для принятого фронта работ оптимальное «окно» было примерно равно необходимому технологическому «окну».

Читайте также:  Ремонт крыши капитальный ремонт жилого дома или нет

РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНА СНЕГОБОРЬБЫ НА КРУПНОЙ СТАНЦИИ

Источник

Инновационные технологии ремонта путей – залог эффективности

Совместные технические решения ОАО «РЖД» и Группы ПТК ускоряют процесс обновления железнодорожной сети


В процессе развития современного скоростного и тяжеловесного движения возникла необходимость в разработке новых технологий ремонта пути. Поэтому несколько лет назад научно-технический совет ОАО «Российские железные дороги» сформулировал перечень требований к технологическим решениям по обслуживанию путей и созданию высокопроизводительных комплексов, предназначенных для их реализации на практике.

Решением этой задачи занялись инженеры и конструкторы Группы ПТК совместно с профильными институтами ОАО «РЖД». Был создан крупнейший в путевом машиностроении Инженерный центр для разработки инновационных технических решений.

Основа – в основании железнодорожных путей

Основной причиной дефектов железнодорожного пути и источником затрат является состояние балластной призмы и земляного полотна, которое в итоге и приводит к резкому снижению скорости перевозок на отдельных участках. «Владельцу инфраструктурного комплекса постоянно приходится решать двойную задачу, связанную с поддержанием высокого качества железнодорожных путей и одновременным сокращением затрат на их обслуживание и ремонт, – рассказал «Гудку» директор по развитию Группы ПТК Святослав Афанасьев. – Именно поэтому предложенные нами новые технологии ремонта пути были направлены прежде всего на повышение качества и стабильности балластной призмы, которое, в свою очередь, зависит от качества подготовки земляного полотна, дренажных систем, кюветов и т.д.»

Чистота и стабильность балласта – залог качества

Комплекс решений, разработанных специалистами Группы ПТК, включает три инновационные технологии – скоростную очистку щебёночного балласта, формирование защитных подбалластных слоёв и формирование объёмно-уплотнённой балластной призмы. Создание каждой из них преследует конкретную цель. Так, внедрение технологии скоростной очистки балласта позволяет справиться с загрязнениями щебня, которые, в свою очередь, являются одной из основных причин возникновения дефектов пути.

При поиске технологических решений важно было учесть, что очистка балластной призмы служит главным источником затрат на текущее содержание железнодорожной инфраструктуры. Также следовало нивелировать и фактор, сдерживающий рост эффективности ремонта пути, то есть низкую производительность существующих щебнеочистительных машин. За счёт решения этих задач технология Группы ПТК позволяет значительно увеличить скорость щебнеочистительной машины – до 750 м/ч. Специалистам удалось оптимизировать логистическую схему выполняемых работ, что, в свою очередь, позволило увеличить вместимость и ускорить оборачиваемость составов для вывоза засорителей. Применение этих шагов в комплексе повысило эффективность технологического процесса ремонта пути в целом.

При разработке технологии формирования защитных подбалластных слоёв основное внимание было уделено усилению несущей способности земляного полотна и воспрепятствованию загрязнения балластной призмы. Это решалось с помощью инновационной технологии формирования послойно-уплотнённого защитного подбалластного слоя. Новые машины позволяют существенно ускорить выполнение работ – до 100–150 м/ч, оптимизировать логистическую схему за счёт организации локальных зон хранения и подготовки стройматериалов, а также значительно снизить затраты благодаря эффективному использованию вторичных материалов.

Удалённость мест погрузки балластных материалов выливается не только в высокие расходы на доставку, но и сказывается на длительности периода обслуживания пути. Решить проблему удалось путём организации временных локальных баз, расположенных не более чем в 30 км от места проведения работ, а для вывоза засорителей и балласта разработаны новые быстро разгружаемые составы СЗ-88.

Нужно сказать, что технология формирования балластной призмы в традиционном варианте имеет серьёзный недостаток, обусловленный необходимостью ограничения скорости движения поездов после ремонта. При этом наращивать её приходится постепенно, по мере проведения дополнительных работ, связанных с добалластировкой, выправкой и стабилизацией путей. Инновационное решение Группы ПТК позволило увеличить скорость движения поездов до 80 км/ч сразу после ремонта. При этом этапность работ сократилась за счёт исключения этапа добалластировки балластной призмы. В итоге был снижен и объём расходов на текущее содержание пути, при этом экономия расходов на каждом этапе инновационных технологий позволяет заказчику получать суммарный и долгосрочный экономический эффект.

Внедрение инновационных технологий на сети железных дорог способно дать огромный экономический эффект в 34% при ремонте путей, что подтверждается утверждёнными в ОАО «РЖД» технико-экономическими обоснованиями.

Техника по технологии будущего

Все вышеперечисленные технологии ремонта пути невозможно было бы реализовать без создания инновационной путевой техники. Силами Группы ПТК был создан Универсальный путевой комплекс, состоящий из щебнеочистительной машины ЩОМ-2000, состава для вывоза засорителей СЗ-88 и распределительно-уплотнительной машины МР-100. «Эта техника выполняет такие операции, как уплотнение среза земляного полотна, формирование разделительных слоёв, укладку геотекстиля и геосетки, а также производит скоростную очистку балласта, при этом позволяя сократить количество используемых в работе единиц техники и численность персонала», – рассказал «Гудку» Святослав Афанасьев. Использование машин в различных технологических операциях позволяет увеличить коэффициент использования машин и обеспечивает эффективный возврат инвестиций в путевую технику.

Группа ПТК предлагает сегодня не просто новые путевые машины, а целый путевой комплекс, позволяющий внедрить на сети инновационные технологии ремонта пути и получить Заказчику значительный экономический эффект.

Новая линейка машин обладает уникальными техническими параметрами. Например, особенностью ЩОМ-2000 является её модульность, позволяющая двум секциям работать независимо друг от друга как самостоятельные машины. Сами за себя говорят и показатели производительности. Скорость работы двухсекционной ЩОМ-2000 в два раза выше, чем у мировых аналогов, и за час она способна очистить 750 м пути. Многофункциональность ЩОМ-2000 позволяет применять её в различных технологических цепочках – при скоростной очистке щебня, полной вырезке балласта с сепарацией и без неё и создании подбалластных слоёв.

Читайте также:  Капитальный ремонт какая статья расходов

Такими качествами, как универсальность и многофункциональность, может похвастаться и распределительно-уплотнительный комплекс МР-100, который уникален и по набору имеющихся функций, и по эффективности. В зависимости от актуальных целей МР-100 также можно использовать как единый комплекс увеличенной мощности, так и отдельными секциями. Комплекс позволил выполнить решение как минимум двух сложных задач, связанных с созданием подбалластно-защитного и послойного объёмно-уплотнённого балластного слоя. Главное же преимущество машины заключается в том, что равномерная объёмно-уплотнённая балластная призма правильной геометрии создаётся сразу же, что даёт возможность без промедления открывать движение поездов со скоростью 80 км/ч.

Ещё одна разработка Группы ПТК – упомянутый выше состав СЗ-88, предназначенный для погрузки, транспортировки и выгрузки засорителей и балластных материалов. По вместимости и скорости работы СЗ-88 не имеет мировых аналогов. Высокая оборачиваемость состава достигается за счёт одновременной выгрузки всех вагонов, при этом через концевой вагон можно осуществлять разгрузку на большом расстоянии, а его универсальность и самоходность позволяют встраиваться в различные технологические цепочки для синхронизации работы машин с разной производительностью.

Линейка новой путевой техники, созданная Группой ПТК, включает и многофункциональную автомотрису АТМ, названную революционным продуктом Группы ПТК в сегменте путевых машин для скоростного и высокоскоростного движения. Она может выполнять весь спектр работ по текущему содержанию пути, заменяя собой комплексы машин стоимостью более миллиарда рублей, за счёт использования экскаваторной стрелы и крана-манипулятора с большим грузовым моментом и вылетом стрелы. Высокая скорость движения АТМ (160 км/ч) сокращает время ремонтных окон, а снижение стоимости эксплуатационных затрат достигается благодаря питанию от контактного провода. Использование автономного дизель-генератора АТМ позволяет машине работать на неэлектрифицированных участках пути.

Качество техники – уже сегодня

Тульские машиностроители выпустили на пути железных дорог новую линейку машин, которые стали прототипами новых революционных разработок. Задачей этих машин была отработка технических решений. Внедрение новой техники потребовало как создания мощной сервисной службы, так и организации взаимодействия с Заказчиком – ОАО «РЖД». Результатом нашей совместной работы стали данные по выработке щебнеочистительных машин в текущем сезоне. Именно эти цифры и говорят о качестве продукции. Лидером по выработке среди всех машин парка стала именно тульская машина. Новые машины ЩОМ-1200С и ЩОМ-1600 были переданы в эксплуатацию в 2016–2017 годах и сразу стали лидерами среди машин разных типов и производителей. Если посмотреть на данные сезона 2017 года по типам щебнеочистительных машин, то новые тульские машины, значительно обогнав всех российских конкурентов, вплотную приблизились по выработке к лучшим мировым образцам. Учитывая, что многие машины были введены в середине сезона и сезон 2017 года ещё не закончен, можно ожидать ещё лучших результатов в области качества продукции.

Качественная отработка новых технических решений совместно с ОАО «РЖД» позволяет нам уверенно смотреть на перспективы ЩОМ-2000 и других наших машин.

Импортозамещение как двигатель прогресса

Ещё лет пять назад заказчики путевой техники предпочитали покупать в основном импортные машины, но затем ситуация изменилась в связи с резким скачком курсов валют. Высокий уровень зависимости от импортной техники является и важным фактором безопасности для владельца инфраструктуры.

На заводе «Тулажелдормаш», входящем в Группу ПТК, разработки новой техники велись и ранее, что подтверждается многочисленными патентами на изобретения. После введения экономических санкций в отношении РФ сегмент отечественного железнодорожного машиностроения получил новый импульс для развития. Созданная на предприятии линейка новой техники для ремонта и строительства железнодорожных путей смогла успешно конкурировать с импортными машинами, при этом её стоимость оказалась практически в два раз ниже зарубежного оборудования. В настоящее время менять зарубежную технику на российскую планирует основной заказчик Группы ПТК – ОАО «Российские железные дороги», поэтому объёмы производства будут только возрастать, тем самым помогая импортозамещению набирать обороты, а российской промышленности – развиваться.

Ещё одно перспективное направление развития предприятия – это участие в программе экспорта железнодорожного машиностроения с учётом заинтересованности зарубежных партнёров и мер по стимулированию несырьевого экспорта, предпринимаемых руководством страны. После того как завод освоил выпуск инновационных путевых машин, его продукция стала пользоваться большим интересом за рубежом. В прошлом году Группа ПТК поставляла новую технику в страны СНГ, а в настоящее время принимает участие в тендерах в Индии и осуществляет предконтрактную работу в Иране, Египте, на Кубе и в других странах. Всё это подтверждает конкурентоспособность отечественной техники и технологий на мировом уровне.

Справка
Группа ПТК – многопрофильный промышленно-инжиниринговый холдинг, специализирующийся на производстве, ремонте и эксплуатации железнодорожной техники, а также выполнении работ на объектах транспортной инфраструктуры. В состав Группы входит одно из старейших предприятий России, специализирующихся в области транспортного машиностроения, – АО «Тулажелдормаш», которое производит железнодорожную технику начиная со второй половины XIX века. В настоящее время ОАО «РЖД» эксплуатирует на сети железных дорог свыше 2 тыс. единиц техники, произведённой на заводе.
Инженерный центр Группы ПТК ведёт разработку инновационных технологий ремонта пути и проектирует новые машины.
Группа ПТК осуществляет полное сервисное сопровождение и эксплуатацию всех выпускаемых машин под авторским надзором конструкторских служб.

Источник