Скріплення АРС та ЗБР на мережі доріг ВАТ «РЗ» - Транспортна газета ЄВРАЗІЯ ВЕСТИ
Скріплення АРС та ЗБР на мережі доріг ВАТ «РЗ»
На залізницях багато років активно впроваджуються пружні рейкові скріплення типу АРС (анкерне проміжне рейкове скріплення). Переваги даного виду скріплень доведені у процесі багаторічної експлуатації та підтверджують їх надійність та безпеку.
З аналізом експлуатаційних характеристик АРС у різних умовах на залізничних магістралях країни ми попросили розповісти директора НДІ ТТС МІІТу, к.т.н., Юрія Миколайовича Аксьонова, та в.н.с. ОНІЦ "Перспективні технології", к.т.н. Володимира Володимировича Кузнєцова.
 |
Переваги АРС над скріпленнями ЗБР-65, ЗБР-65Ш, ЗБР-65ПШМ, ЗБР-65ПШ, СМ-1 (або ЗБР з бічними полімерними упорами) за результатами моніторингу на Московській, Східно-Сибірській, Свердловській, Кульбишівській, Куйбишевській, .
Скріплення АРС апробовано на мережі доріг із великоваговим рухом із високою вантажонапругою до 165 млн т бр/км на рік. При цьому напрацювання тоннажу на Московській, Північній та Свердловській становить від 600 млн. т до 1,2 млрд. т. Подібних результатів немає на інших типах скріплень.
Результати експлуатаційних випробувань показують, що скріплення АРС надійно працює у безстиковому шляху з рейками Р65 із залізобетонними шпалами типу II у кривих з радіусами 300–350 м при вантажонапруженості до 165 млн т/рік у регіонах із річними амплітудами температури рейок понад 110 оС.
Підтверджено можливість застосуваннязалізобетонних шпал ШС-АРС на два терміни до модернізації колії (до пропуску вантажу 2 млрд т). У Бекасівській дистанції колії (Московська ДІ) проведено обстеження колії БМО зі старорічними шпалами, що мають напрацювання тоннажу
1,2 млрд т. При модернізації (реконструкції) колії в 2013 році була проведена суцільна зміна рейок, підрейкових прокладок та часткова зміна ізоляторів, монорегуляторів та клем. Залізобетонні шпали залишені в дорозі для подальшої експлуатації. Шляховці навіть вигадали новий термін «модернізація шляху на стародавніх матеріалах». З 2013 року ця ділянка колії за результатами проходів вагонів-шляховимірників оцінюється на «відмінно».
У скріпленні АРС повні відмови елементів – це поодинокі випадки. В даний час немає проблем із основними елементами вузла скріплення: анкерами, клемами, підрейковими прокладками, залізобетонними шпалами. Основні проблеми з експлуатаційними витратами на деяких ділянках колії зі скріпленням АРС пов'язані не з конструктивними особливостями скріплення, а з повною відсутністю на дистанціях колії регулювальних ізоляторів, використанням куточків ізолюючих та прокладок-амортизаторів 2004–2006 років. випуску, що давно виробили нормативний ресурс. У той самий час у скріпленнях ЖБР-65, ЖБР-65Ш, СМ-1 відбуваються повні масові відмови елементів.
Середня інтенсивність бічного зносу рейок на скріпленні АРС у 1,5 рази менше. АРС показує хороші результати під час експлуатації на затяжних підйомах і спусках, у тому числі при підвищеній запесоченості колії. Для рейок на скріплення АРС розроблено твердозмащувальний композит МІІТ-01, який дозволяє зменшити у важких експлуатаційних умовах інтенсивність бічного зносу рейок у 3–4 рази. Таким чином, значно рідше проводитиметься змінарейкових батогів у міжремонтні терміни.
Скріплення АРС забезпечує нормальне зусилля притискання рейки до опор, яке в процесі експлуатації при монорегуляторах у 3-й позиції після напрацювання тоннажу 500 млн т складає в середньому 1,8 т на вузол, що на 20% більше мінімально допустимого значення, при досягненні якого монорегулятори переводяться в 4 позицію для подальшої експлуатації шляху. Дані щодо інших типів скріплень відсутні, оскільки не розроблені засоби вимірювання.
У скріпленні АРС немає різьбових елементів, тому немає необхідності їх змащення та періодичного підтягування.
За підтвердженими даними, на Красноярській, Свердловській, Горьківській та Північній дорогах було отримано ефект «малообслуговуваного шляху» у кривих малого радіусу зі скріпленням АРС. Наприклад, трудовитрати на Красноярській дорозі склали 18 осіб годину/100 млн т/бр на 1 км шляху.
При окремих змінах деталей скріплення АРС конструктивно залишається незмінним - це пружне скріплення безпідкладки з нероздільним анкером, замоноліченим в шпалу. У той же час вже є 6 модифікацій скріплення ЗБР, причому від безпідкладного варіанта до підкладки, що є кроком назад. Ще 45 років тому було вирішено, що вдосконалення проміжних скріплень має йти лінією безпідкладкових скріплень, оскільки міцності бетону достатньо, щоб сприймати навантаження від рейки.
У кривих та прямих зі скріпленням АРС застосовуються шпали одного типу. У той же час на скріпленнях ЗБР у перехідних кривих застосовуються шпали з різними типорозмірами для відведення ширини колії: 1522, 1524, 1526, 1528, 1530 мм і т.д., що ускладнює технологічні роботи з укладання дороги.
Розглянемо приклади результатів моніторингу скріплення АРС за високої вантажонапругина великоваговому русі та в кривих радіусами менше 350 м на Московській, Свердловській, Східно-Сибірській залізницях.
Московська дирекція інфраструктури (станція Рибне, дві криві радіусами 290 та 330 м).
На станцію Рибне впроваджено одну з перших ділянок (2006 р.) зі скріпленням АРС «першого покоління» у кривих радіусами
300 м та перший зі шпалами під колію 1530 мм. Після напрацювання 680 млн т (2013 р.) комісійне обстеження показало, що стан скріплення АРС загалом добрий.
Відмов клем, підклемників, монорегуляторів, підрейкових прокладок амортизаторів не зафіксовано.
За час експлуатації АРС двічі здійснено зміну батогу через наднормативний бічний зношування. Для порівняння: у сполученій кривій зі скріпленням КД-65 (R
312 м) 3 рази замінювалася батіг до напрацювання тоннажу 364 млн т. У 2011 році дерев'яну вставку було ліквідовано та замінено на конструкцію з модернізованим скріпленням АРС.
Свердловська дирекція інфраструктури (перегін Вуглеуральська – Шестакі, п'ять кривих радіусами 295–315 м).
У 2010 році цей перегін відремонтований капітальним ремонтом з укладанням нових залізобетонних шпал зі скріпленням ЖБР-65. Після напрацювання тоннажу 20 млн. т при вантажонапруженості 29,6 млн. т бр/км на рік дорога забила на сполох. У процесі експлуатації кривих радіусом приблизно 300 м відбувалося інтенсивне розширення колії до 1554 мм. Для забезпечення безпеки руху поїздів працівниками ПЧ-14 щотижня виконувались на даних кривих роботи з регулювання ширини колії. Крім того, при досягненні величини бічного зносу до 10 мм за період менше одного року виконано суцільну зміну рейок. Для забезпечення безпеки руху поїздів у 2011 році прийнято рішення про укладання п'яти кривихрадіусом приблизно 300 м безстикового шляху зі скріпленням АРС на залізобетонних шпалах під колію 1520 мм загальною довжиною 2,524 км (на той момент безстиковий шлях укладався в кривих з радіусами не менше 350 м). Керівництво Свердловської дирекції інфраструктури звернулося до МІІТу про надання наукової підтримки у прийнятому технічному рішенні. Спочатку планувалося укладання на шаблоні 1530 мм, проте у зв'язку з необхідністю термінової заміни скріплення ЗБР-65 у дослідному порядку укладання проведено на шаблоні 1520 мм.
Східно-Сибірська дирекція інфраструктури (перегін Великий луг – Підкам'яна крива радіусом 301 м підйом 16 о/оо).
Скріплення АРС експлуатується на дорозі з 2010 року до кривих радіусів від 470 до 1100 м.
Після напрацювання 250 млн т рейкові батоги з бічним зношуванням 14 мм використані на інших ділянках за ресурсозберігаючою програмою. Для порівняння: на цьому ж напрямку аналогічна ділянка зі скріпленням ЗБР-65ПШМ. Після напрацювання тоннажу 200 млн т бічний знос рейки досяг 20 мм, тобто. на 78% більше, ніж на АРС, рейки відправлені до металобрухту.
Вважаємо, що дані дослідження, проведені МІІТом, дозволять надалі ВАТ «РЖД» приймати правильні рішення при виборі надійних рейкових скріплень з метою забезпечення безпеки руху.