ЭФФЕКТИВНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА

Путевое хозяйство является одной из главнейших отраслей железнодорожного транспорта. Текущий 2015 год, ознаменовался на Приволжской железной дороге увеличением количества сходов локомотивов при манёврах из-за кустовой гнилости деревянных шпал.

Рисунок 1. Кустовая гнилость шпал

Причиной этих негативных событий послужила совокупность факторов:1) отсутствие необходимых материалов, 2) превалирование экономических вопросов над вопросами безопасности, 3) несознательное поведение некоторых лиц, профессиональные обязанности которых связаны с обеспечением движения поездов.

Что касается первого пункта, то здесь речь идёт преимущественно о деревянных шпалах. Несмотря на то, что на Приволжской железной дороге практически везде уложен путь на железобетонном основании (он составляет порядка 80 процентов), отдельные участки на деревянных шпалах всё же продолжают эксплуатироваться. И в первую очередь это касается станционных путей. В связи с тем, что деревянные шпалы сейчас практически не выпускаются, проводить работы по приведению таких участков в соответствие с установленными требованиями весьма затруднительно [2]. Далее в статье представлены результаты практических исследований поиска альтернативы деревянной шпале. Все наблюдения производились на станции Саратов-2 в период проведения технологических окон по замене деревянных шпал. Данное исследование является актуальным в современных условиях, так как, по различным прогнозам, полное исчезновение дерева из верхнего строения железных дорог произойдет к 2050 году.

В ходе исследования стало известно, что существует и субъективный, человеческий фактор причин схода маневровых локомотивов на Приволжской магистрали: нередко руководители предприятий ставят во главу угла ремонт главного хода, и только после его окончания переходят к оздоровлению станционных путей, где как раз чаще всего и случаются сходы подвижного состава при манёврах. Ревизорским аппаратом Приволжской железной дороги регулярно проводятся проверки всех путей на деревянном основании. Результат таков: практически везде, где появляются ревизоры, пути на деревянном основании закрываются. Сегодня на Приволжской железной дороге участки пути на деревянных шпалах практически везде закрыты, ибо не соответствуют даже минимальным требованиям [2].

Главная проблема — отсутствие необходимого количества деревянных шпал, которые практически не выпускаются. Далее практическое исследование показало, что работники хозяйства пути пытаются решить проблему дефицита деревянных шпал установкой в деревянный путь железобетонных старогодных шпал. В результате путейцы сталкиваются с серьезными трудностями при выполнении этих работ, ведь вес бетонной шпалы 265 килограмм (деревянная 70 кг) [1] и именно это осложняет процесс замены шпал работниками пути. Чтобы доставить и установить бетонную шпалу так же требуется грузоподъемная техника (МПТ) в то время как при замене деревянных шпал путейцы справляются вручную с применением лишь средств малой механизации. Более того выполнить работы по одиночной замене деревянных шпал вполне способна бригада путевых рабочих состоящая из 3—4 человек. При организации работ по установки в путь бетонных шпал количество монтеров пути увеличивается как минимум вдвое.

Рисунок 2. Установка в деревянный путь железобетонных шпал

Далее в своём исследовании мы проанализировали слабые места в бетонном пути, для этого мы побывали на станции Кокурино и перегоне Саратов-1- Трофимовский-1. Так же в ходе исследования стало очевидно, что при эксплуатации бетонных шпал самым слабым звеном является резиновые амортизирующие вкладыши, устанавливаемые между шпалой и рельсом.

Рисунок 3. Износ амортизирующего вкладыша и лопнувшая шпала

Они очень быстро изнашиваются от воздействия подвижного состава, поэтому требуется регулярная их замена. В ходе производственных экскурсий нам удалось обнаружить большое количество таких изношенных резиновых вкладышей. В результате такого износа возникает повышенная жесткость пути, и бетонные шпалы трескаются от прямого воздействия вибрации. Все эти проявления мы тоже увидели в немалом количестве на станциях и перегонах. Да и сами болтовые скрепления требуют периодической подтяжки.

Наиболее перспективными сейчас являются железобетонные шалы со скреплением типа АРС-4. Однако в процессе эксплуатации таких шпал проявил себя такой недостаток как излом анкера, который был обнаружен нами на перегоне Саратов-3-Князевка. Поэтому во всех выше перечисленных мной случаях железобетонная шпала подлежит замене. Все это приводит к увеличению эксплуатационных расходов по содержанию верхнего строения пути.

Рисунок 4. Излом анкера скрепления АРС-4

Альтернативой деревянным и бетонным шпалам при выполнении работ по текущему содержанию верхнего строения пути в современных условиях могут стать пластиковые шпалы отечественного производства, например, «Твема». Шпалы из композитных материалов ещё не используются в массовом порядке, сейчас они проходят испытания на железнодорожном полигоне ВНИИЖТ. Это действительно инновационная отечественная разработка, изготавливаемая из пластика, а двухлетние испытания уже подтвердили высокие технические показатели. Сроки эксплуатации таких пластиковых шпал составляют до 50 лет, их вес не более 70 килограмм, а технические характеристики по прочности превышают в 1.5 раза характеристики деревянных шпал. Главное преимущество пластиковых шпал это возможность их вторичного использования. Поврежденные шпалы можно ремонтировать на месте, для чего используются специальные герметики. При серьёзных повреждениях их можно переплавить в новые шпалы на заводе — изготовителе [3].

Рисунок 5. Пластиковая шпала и рельсошпальная решётка на пластике

Не менее важным является воздействие пути на подвижной состав. Неоднородный путь, получившийся в результате установки бетонных шпал, на деревянных участках пути имеет неравномерную упругость. При установки пластиковых шпал вместо сгнивших деревянных будет обеспечиваться практически равномерная упругость пути. Это позволит снизить шумы и уменьшить вибрацию. При этом затраты времени и человеческих ресурсов будут одинаковы с затратами на замену деревянных шпал. Для крепления рельс к пластиковым шпалам могут быть использованы те же промежуточные скрепления для деревянных шпал типа ДО (подкладочная костыльная скрепление смешанного типа), или раздельное скрепление типа КД, в котором рельс прижимается к подкладке двумя клеммами. При этом не требуется установка амортизирующих вкладышей и электроизолирующих материалов. В настоящее время разработаны и специальные пружинные промежуточные скрепления именно для пластиковых шпал, которые являются малодетальными, малометаллоемкими.

Подводя итог, на основании собранной информации от работников хозяйства пути и собственных практических исследований, можно утверждать, что пластиковая шпала действительно может стать эффективной альтернативой деревянной и конечно бетонной шпале, как при выполнении работ по текущему содержанию верхнего строения пути, так и в целом. В дальнейшем будет выполнено технико-экономическое обоснование данных выводов.

Список литературы:

1. Никонов А.М., Гасанов А.И. Железнодорожный путь: учебник. — Москва: ФГБОУ «УМЦ ЖДТ», 2013. — 544 с.

2. Четвериков Е. По лезвию запретных мер. — [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.gudok.ru/zdr/174/?ID=1278762&archive=36463 (Дата обращения 16.06.2015 г.).

3. Шпалы из композитных материалов ТВЕМА. — [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http:// http://tvema.ru/408 (Дата обращения 14.01.2015 г.).