§ 2. Текущее содержание верхнего строения пути

Содержание рельсовой колеи. Мероприятия по текущему содержанию верхнего строения пути направлены на создание лучших условий взаимодействия пути и подвижного состава. Неровности пути, вызывающие вертикальные и горизонтальные толчки, значительно увеличивают силы воздействия подвижного состава на путь и тем самым ускоряют процесс накопления остаточных деформаций. Отсюда вытекает необходимость систематических работ по выправке направления пути в плане и в продольном профиле.

Выправка пути в плане (рихтовка) всегда производится по одной рельсовой нити, называемой рихтовочной. В кривых частях пути рихтовочной нитью является упорная (наружная) нить. На прямых участках пути однопутных линии за рихтовочную обычно принимают правую нить по счету километров, если обе нити уложены в одном уровне, или пониженную нить, если другая уложена с повышением на 4 мм. На двухпутных участках в прямых рихтовочными служат междупутные нити как более устойчивые.

Положение другой рельсовой нити определяется шириной колеи по шаблону и выправляется перешивкой пути, где это требуется.

Путь рихтуют после каждой работы, связанной с нарушением положения рельсовых нитей, на протяжении участка работ, а также на всем протяжении не реже двух раз в год (весной и осенью).

Плавность положения рельсовых нитей в продольном профиле поддерживается плотной подбивкой шпал и брусьев с подъемкой их вместе с рельсами на необходимую высоту, где это требуется для выравнивания. После подбивки шпал плотно утрамбовывают балласт в шпальных ящиках и на откосах балластной призмы, особенно против торцов шпал. Нормальные размеры и форма балластной призмы сохраняются за счет ежегодного пополнения балласта.

Скреплений должно быть полное количество и их следует содержать подтянутыми, чтобы обеспечить необходимую плотность соединения элементов стыка и прикрепления рельсов к опорам. Особо важна постоянная работоспособность противоугонных устройств.

Большое внимание должно уделяться содержанию междурельсовых зазоров. Нормальная величина зазоров различна и зависит от температуры рельса, его длины и сопротивления (из-за трения в скреплениях) изменению длины рельса при изменении его температуры. При максимально высокой возможной в данной местности температуре зазоры допускаются равными нулю, при минимально возможной температуре и рельсах длиной 25 м - не более 21 мм, т. е. не более конструктивного, при котором обеспечивается нормальная работа стыковых болтов и накладок.

Нормальные зазоры для промежуточных значений температур рельсов даются в Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути отдельно для северной, средней и южной полосы.

Температура рельса определяется специальным термометром, который укладывают на головку рельса так, чтобы ртутный шарик термометра касался рельса, и сверху его присыпают сухим песком.

На пути, не закрепленном или неполностью закрепленном от угона, а также при недостаточно тщательном уходе за противоугонными устройствами величины стыковых зазоров изменяются, т. е. отличаются от нормальных. Если зазор меньше нормального для данной температуры, то при повышении температуры рельсы упрутся торцами друг в друга, а при дальнейшем нагревании в них возникнут сжимающие усилия. В результате этого рельсовая нить может выпучиться в сторону с резким искривлением рельсов, т. е. произойдет так называемый температурный выброс, который делает путь в данном месте непригодным для следования поездов.

При сильно растянутых против нормы зазорах и дальнейшем понижении температуры могут быть изогнуты и даже срезаны стыковые болты. Поэтому в пути не допускается иметь три и более слитных смежных зазора при рельсах длиной 12,5 м и два и более при рельсах длиной 25 м, если температура выше той, при которой нормальные зазоры должны быть равны нулю. Не допускается также забег стыка одной нити относительно другой более 8 см (на кривых участках более 8 см плюс половина укорочения). При таких отступлениях производят работы по продольной передвижке рельсов, называемые регулировкой или разгонкой зазоров (см. § 12).

Содержание рельсов. Содержанию рельсов уделяется особое внимание, так как они непосредственно воспринимают нагрузку от колес подвижного состава и работают более напряженно по сравнению с другими элементами пути.

Своевременная выправка толчков и перекосов, нормальное опирание рельсов на подкладки, полное закрепление пути от угона, правильная подуклонка, бережное отношение к рельсам при выгрузке, укладке и в процессе работы их в пути - важнейшие условия обеспечения длительных сроков службы рельсов.

Для сохранности рельсов важно оберегать их от ударов какими-либо предметами или инструментами и не допускать ударов рельса о рельс. По производственным инструкциям рельсопрокатных заводов рельс, уроненный с высоты более 1 м, запрещается сдавать как рельс первого сорта.

Учитывая это, рельсы разгружают, как правило, рельсоукладочными или другими кранами и в исключительных случаях вручную, но с применением направляющих приспособлений, предохраняющих рельсы от повреждений.

При погрузке, выгрузке, транспортировке рельсов и при производстве путевых работ не допускают больших изгибов рельсов, так как в местах изгибов могут возникнуть напряжения, больше допускаемых. Рельс длиной 25 м должен захватываться не менее чем в двух местах по его длине; для этого применяют траверсы к подъемным механизмам.

Перед укладкой новых рельсов их осматривают, чтобы убедиться в наличии клейм инспектора-приемщика МПС и в отсутствии видимых пороков и повреждений.

Старогодные рельсы перед укладкой в путь очищают от грязи и ржавчины и тщательно осматривают. До укладки в путь и после укладки их проверяют дефектоскопом.

Запас рельсов хранится в штабелях на подкладках, при этом не допускаются изгибы и искривления рельсов.

При укладке рельсов и эксплуатации их в пути важно обеспечивать: полное прилегание подкладок к рельсам и шпалам, не допуская перекоса и сдвига подкладок по отношению осей шпал; правильное положение рельсов в плане и профиле без резких переломов; нормальные для данной температуры стыковые зазоры и правильное расположение стыков в шпальных ящиках; полное количество скреплений, соответствующих типу рельсов, систематически их, подтягивая, а костыли, добивая; не допускать ударов костыльным молотком по рельсу и излишне сильных последних ударов при забивке костылей. Нельзя допускать ступеньки в стыках, как по высоте рельсов, так и по направлению их боковых рабочих граней свыше 1 мм. При разных типах стыкуемых рельсов устанавливают переходные накладки. Перекантовка, т. е. изменение положения рабочего канта, старогодных рельсов, за исключением малодеятельных станционных путей, запрещается, так как перекантованный рельс сильно подрезает гребень колеса и вызывает перенапряжение в месте сопряжения головки с шейкой вследствие большою эксцентриситета давления на головку.

Не должно быть опирания рельса на подкладку только краем подошвы. Перед укладкой в путь подкладок проверяют их поверхность, на которую будет опираться рельс: выпуклость ее допускается не свыше 0,5 мм; вогнутость поверхности, прилегающей к подошве рельса, и местные выпуклости у верха костыльных отверстий не допускаются. Вогнутость или выпуклость поверхности подкладки, прилегающей к шпале, не должна превышать 1 мм.

Вогнутость подошвы рельсов также не допускается. Плотность опирания рельсов на подкладки проверяется щупом.

Для облегчения контроля за состоянием рельсов их систематически очищают от пыли и других загрязнителей с удалением последних за пределы основной площадки земляного полотна.

Для улучшения условий работы рельсов в пути обеспечивают максимально возможную равножесткость их опор: шпалы плотно подбивают, шпальные ящики трамбуют, и путь надежно закрепляют от угона, чтобы шпалы не сдвинулись с уплотненных постелей. Следят за правильной подуклонкой рельсов, так как при разуклонке давление от колеса на головку рельса передается ближе к краю головки, что может вызвать появление выщербин в ней.

За вновь уложенными новыми и старогодными рельсами, как при сплошной смене, так и при одиночной смене в течение первой декады после их укладки ведется особо тщательное наблюдение для своевременного выявления и устранения причин, которые могут вызвать повреждение рельсов. В этот период бригадир осматривает путь не реже одного раза в два дня. Бригада при необходимости подтягивает скрепления, подбивает просевшие шпалы, устраняет другие выявляемые неисправности; зимой укладывает деревянные карточки между подкладкой и шпалой, чтобы плотнее прилегала подошва вновь уложенного рельса к подкладке.

Такой же усиленный осмотр рельсов необходим во всех случаях, когда резко меняются условия их работы: после сплошной перегонки шпал, исправления подуклонки, подъемки пути на свежий балласт со сменой шпал, смены накладок.

Во избежание опасной местной концентрации напряжений в рельсах или изменения структуры металла не допускается приварка каких-либо проводов и других элементов к подошве или шейке рельса, а также "ожоги" рельса неизолированным сварочным проводом. При температуре 4 - 5°С стыковые соединители приваривают с подогревом рельса. При температуре воздуха ниже - 20°С приварка соединителей запрещается.

Не допускается движение локомотивов и моторвагонного подвижного состава с роликовыми подшипниками при наличии на колесах ползунов или выбоин более глубиной 0,7 мм, а с подшипниками скольжения - более 1 мм, а также движение вагонов с ползунами и выбоинами на колесах при роликовых подшипниках глубиной более 1 мм и при подшипниках скольжения - более 2 мм.

В случае обнаружения в поезде колес, идущих "юзом", а также / сильного стука колес из-за выбоины на их поверхности катания работники пути обязаны остановить поезд.

Для предупреждения появления трещин и повреждений на концах рельсов надежно отводят воду от стыков, систематически подтягивают скрепления, следят за нормальным состоянием зазоров и не допускают ступеньки по высоте на стыке рельсов. При первых признаках начинающихся просадок, выплесков, разжижения балласта стыковые шпалы тщательно подбивают свежим балластом с устройством выпуска воды из-под них.

Неплотное прилегание средней части накладок к головке рельсов с зазором более 0,5 мм при новых и 1,5 мм при старогодных рельсах не допускается. В связи с этим наплавляют верхнюю изношенную часть накладки, чтобы не было просвета между низом головки рельса и верхом накладки в ее середине. Эту работу целесообразно выполнять в профилактическом порядке раньше, чем неплотность достигнет указанных величин. Большое значение для сохранности рельсов и стыковых скреплений имеет и своевременная наплавка сбитых концов рельсов с тщательной шлифовкой наплавленных поверхностей.

Для уменьшения интенсивности износа боковых граней головок рельсов на упорных нитях в кривых участках пути их смазывают с помощью автоматических рельсосмазывателей, устанавливаемых на пути или локомотивах.

Основной мерой предупреждения изломов рельсов по сварному шву является высокое качество сварки рельсов с обеспечением прямолинейности рельсовой нити в месте сварки в полном соответствии с установленными техническими условиями и технологическими процессами.

Содержание рельсовых скреплений. Нормальная работа рельсовых скреплений и срок их службы в первую очередь зависят от общей исправности пути - качества подбивки шпал, брусьев, состояния пути в плане, плотности опирания подкладок и правильного их расположения по отношению подошвы рельса. Вместе с тем, исправное состояние пути в свою очередь зависит от исправной работы рельсовых скреплений, что обеспечивается систематическим уходом за ними.

Уход за скреплениями заключается в подтягивании ослабших болтов, добивке наддернутых костылей, очистке скреплений от песка и грязи, одиночной замене негодных скреплений.

Одним из главных условий обеспечения нормальной работы рельсовых стыков является постоянная и достаточная по величине затяжка стыковых болтов. Ослабление стыковых болтов происходит вследствие саморазвинчивания гаек и местного износа соприкасающихся плоскостей накладок, болтов, шайб и гаек. Частичное ослабление затяжки болтов обнаружить по внешнему виду трудно, а нормальная работа стыка даже при частичном ослаблении затяжки болтов уже нарушается. Поэтому все стыковые болты подкрепляют периодически (примерно один раз в месяц). После затяжки болтов при смене или временном снятии накладок их повторно подтягивают: в день смены, через 1 - 2 дня и через 4 - 5 дней; подтягивание начинают с двух средних болтов; при четырехдырных накладках сначала подтягивают средние болты, затем крайние и после этого опять средние, при шестидырных накладках сначала подтягивают средние болты, затем второй и пятый, после этого первый и шестой, и наконец, вторично средние.

Накладки устанавливают так, чтобы их отверстия были строго против отверстий в рельсах и чтобы болты свободно проходили через них; нельзя сверлить болтовые отверстия в рельсах через накладку; при завинчивании гаек следует применять ключи установленной длины; не менее одного раза в год (весной) болты смазывают по всей длине со снятием болта со стыка.

Нормальная работа накладок обеспечивается, если стыки содержатся в полной исправности, без просадок, потайных толчков и отрясенных шпал. При каждой смене рельсов или накладок рабочие грани накладок смазываются. При замене одной накладки новой обязательно заменяется новой и парная с ней, а снятая используется в других стыках в паре со старогодной.

На участках, где уложено раздельное рельсовое скрепление, регулярно проверяют и при необходимости подкрепляют вертикальные болты, чем предупреждается продольное смещение и выпадание из-под подошвы рельсов прокладок; упругие шайбы под гайками вертикальных болтов при необходимости заменяют, шурупы довертывают.

При нераздельных рельсовых скреплениях следят за тем, чтобы костыли плотно прилегали головкой и стержнем к подошве рельса, а забивка их осуществлялась только в просверленные и антисептированные отверстия строго вертикально. Особое внимание уделяется содержанию противоугонных устройств. Эти устройства выполняют свое назначение лишь в том случае, если противоугоны прочно защемлены на подошвах рельсов и плотно уперты в шпалы, а при клиновых противоугонах, кроме того, распорки плотно зажаты между шпалами для сопротивления сдвигу всей секции распертых шпал. Поэтому текущее содержание противоугонных устройств заключается в добивке клиньев начинающих ослабевать клиновых противоугонов, подгонке отошедших противоугонов вплотную к шпалам, исправлении положения и замене негодных распорок, замене негодных противоугонов.

Снятые с пути скрепления сортируют и годные из них, в том числе после необходимого ремонта, используют снова в пути.

Содержание шпал и брусьев. Основная задача содержания шпал и брусьев заключается в создании условий для нормальной их работы как элементов конструкции пути и в увеличении срока их службы.

Нормальная работа шпал и брусьев обеспечивается при плотном прилегании рельсов к подкладкам, подкладок к шпалам или брусьям, а шпал и брусьев к балласту. Наличие просветов между рельсами и подкладками, подкладками и шпалами, шпалами и балластом приводит к резкому возрастанию динамического воздействия колес на путь, и как следствие, к увеличению механического износа шпал, скреплений, балласта. Поэтому своевременно подтягивают клеммные и закладные болты, довертывают шурупы и добивают костыли, устраняют образующиеся просадки и толчки с плотной подбивкой шпал и брусьев.

Для предупреждения загнивания древесины все зачищенные места и отверстия при ремонте шпал, зачистке заусенцев, сверловке шурупных и костыльных отверстий и при перешивке пути антисептируются. При перешивке пути для заполнения костыльных отверстий применяются пропитанные пластинки-закрепители шириной 15 мм, толщиной 4 - 6 мм, длиной 110 мм. Следует предотвращать повреждения шпал и брусьев при их погрузке, перевозке, разгрузке и всех видах путевых работ. Для этого применяют при погрузке и выгрузке шпал и брусьев - краны; для переноски их - скобы и клещи (рис. 10); для затаскивания шпал и брусьев под рельсы при их смене - клещи (рис. 11); для перегонки шпал по меткам - скобы (рис. 12).

Рис. 10. Инструмент для переноски шпал и брусьев: а - скоба для шпал и коротких брусьев б - клещи для длинных брусьев

Рис. 11. Шпальные клещи

Рис. 12. Скобы для перегонки шпал

Очень важно также принимать меры по предупреждению появления трещин в шпалах и брусьях, так как трещины обнажают непропитанную часть древесины, что вызывает ее гниение, снижение прочности, уменьшение сопротивления выдергиванию костылей и шурупов. В этих целях, а также для уменьшения повреждения древесины шпал при зашивке пути и улучшения условий работы костылей и шурупов в новых шпалах и брусьях предварительно просверливают отверстия для костылей и шурупов диаметром 12 мм и глубиной 11 - 13 см с антисептированием древесины заливкой в отверстия масляного антисептика или с засыпкой порошка водного антисептика. Большое значение имеет обвязка концов новых шпал и брусьев полосовой сталью (рис. 13), забивка П-образных скоб, ввинчивание деревянных винтов. Подобные мероприятия осуществляют и при ремонте шпал и брусьев с целью продления срока их службы.

Рис. 13. Обвязка концов шпал полосовой сталью: 1 - первый конец обвязки; 2 - второй конец обвязки; 3 - обвязочная полоса; 4 - скоба для закрепления обвязки

Ремонт старогодных шпал и брусьев производят как непосредственно в пути, так и после снятия их с пути при путевых работах, о чем будет сказано в § 12.

Содержание балластного слоя. От хорошего состояния балластного слоя в большой степени зависят исправная работа пути в целом, сроки службы элементов верхнего строения, состояние основной площадки земляного полотна и расходы на содержание и ремонт.

Балластный слой будет отвечать предъявляемым к нему требованиям, если он не загрязнен или загрязнен в пределах допустимых норм. Следовательно, основное в содержании балластного слоя заключается в предупреждении засорения балласта.

Основными мерами против засорения балластного слоя являются: периодическая уборка с поверхности балластного слоя грязи, угля, торфа и других засорителей; периодическая срезка загрязненной корки балласта; весной перед началом таяния снега сплошная очистка поверхности балластной призмы от остатков снега вместе с накопившейся за зиму грязью.

Необходимо своевременно устранять потайные толчки, т. е. просветы между нижней постелью шпал и балластом, которые не только ухудшают взаимодействие пути и подвижного состава, но и являются причиной образования выплесков. Там, где имеются потайные толчки, в момент прохода колес подвижного состава возникают значительные вертикальные перемещения шпал. При перемещении шпалы вверх пылевидные частицы, сосредоточивающиеся на поверхности балласта и с боков шпалы, засасываются под шпалу, а при перемещении вниз они нагнетаются в окружающий шпалу балласт (рис. 14). Этот процесс усиливается при попадании воды под шпалы в период дождей.

Рис. 14. Образование выплеска на месте потайного толчка

Постепенно балласт вокруг шпалы загрязняется и теряет свои дренирующие свойства. В период дождей вода попадает под шпалу, и, не имея выхода, разжижает загрязненный балласт. При проходе подвижного состава этот балласт выплескивается из-под шпалы на поверхность балластной призмы.

Основной предупредительной мерой против образования выплесков, особенно в песчаном и гравийном балластах, является плотная подбивка шпал и брусьев, заправка балластной призмы только чистым балластом.

Для восстановления дренирующих свойств балласта и обеспечения устойчивости пути при появлении признаков начинающегося выплеска прежде всего дают выход воде из-под шпалы на обочину и далее в кювет или на откос насыпи, очищая щебень за полевыми концами шпал; в дальнейшем очищают щебень в шпальных ящиках и под шпалами на глубину не менее 10 см ниже постели. При песчаных и гравийных балластах с появлением выплесков удаляют от боковых и торцовых частей шпалы, а также из-под шпалы загрязненный балласт на глубину не менее 5 см ниже постели; вместо удаленного засыпают чистый балласт, обеспечивая при этом выход воды от торцов шпал в сторону от пути.

При путевых работах, связанных с нарушением балластной призмы, до начала их очищают щебень в шпальных ящиках и за торцами шпал, а при других балластах срезают верхнюю корку балласта, содержащую засорители и корни трав, чтобы загрязнение не попало внутрь балластной призмы. Запас чистого балласта складывают в правильные призмы.

Наиболее трудоемка очистка балластного слоя от мусора и остатков навалочных грузов на станционных путях. Для этих работ используются машины Балашенко и щеточные снегоуборочные машины.

Для предупреждения засорения балласта корнями трав производится химическое уничтожение травы или ополка.

Химическая обработка травы осуществляется специальным поездом путем распыления гербицида (симазин, монурон, атразин). Скорость движения поезда при распылении гербицида достигает 65 км/ч. Трава после полива засыхает через 2 - 3 дня и не растет продолжительное время.

Содержание стрелочных переводов. Стрелочные переводы являются одним из наиболее ответственных элементов верхнего строения пути и поэтому текущему содержанию их уделяется особое внимание.

Текущим содержанием стрелочных переводов обеспечивается: плотное прилегание остряков к рамным рельсам и упорным болтам; плотное опирание рамных рельсов, остряков и крестовин на опорные подушки и подкладки; установленные размеры ширины колеи; правильное положение по уровню и направлению; плотная подбивка брусьев и расположение их по эпюре.

Во избежание выкрашивания и излома остряков они должны плотно прилегать к рамным рельсам. Не допускается отставание остряков от рамных рельсов на 4 мм и более; оно измеряется против первой тяги. Плотность прилегания остряка к рамному рельсу при запертом положении проверяется перекидкой баланса, а на централизованных стрелках - отжимом остряка ломом. Просвет между упорным болтом и шейкой остряка допускается не более 1 мм на главных путях и 2 мм на других путях. Неплотное прилегание остряков к рамным рельсам может быть из-за неправильной установки переводного механизма, искривления остряков, коротких соединительных тяг, угона остряков, неправильной ширины колеи у острия остряка, из-за наплывов на головках рамных рельсов и остряков, длинных упорных болтов, недостаточно тщательной очистки от грязи и снега пространства между рамными рельсами и остряками.

Остряки должны плотно прилегать к подушкам. Просвет между подушкой и подошвой остряка допускается не более 1 мм при условии, что в загруженном состоянии понижение остряка вне пределов его вертикальной сторожки против рамного рельса менее 2 мм.

Содержание стрелочных переводов в части ширины колеи, ширины желобов и величины шага остряков должно соответствовать установленным нормам. Следует систематически проверять положение стрелочного перевода в плане. Перешивка колеи на стрелочном переводе в летнее время допускается только после отрихтовки стрелочного перевода в правильное положение. Переводная кривая устанавливается обязательно по ординатам. Особое внимание уделяется содержанию корневого крепления остряков. Соблюдением размеров ширины желобов в корне, стыкового зазора и величины шага остряка предохраняются корневые крепления от чрезмерный динамических воздействий подвижного состава.

Правильная зашивка крестовины по направлению с соблюдением установленных размеров по ширине колеи и правильное положение контррельсов относительно горла крестовины предупреждают отбой крестовины и рельсов и удары колес в острие сердечника. Для прохода колеса подвижного состава, имеющего допустимые колебания в размерах насадки, необходимо, чтобы расстояние между рабочими гранями сердечника крестовины и контррельса было не менее 1 477 мм, а расстояние между рабочими гранями усовика и контррельса - не более 1 435 мм. Одновременно с переводными кривыми тщательно проверяются по ординатам и закрестовинные кривые.

Все части стрелочных переводов необходимо очищать от песка, мусора и загрязненной смазки, в зимнее время от снега и льда. Появляющийся наплыв на усовиках, сердечниках и в других местах необходимо своевременно удалять, а выкрошенные места наплавлять и шлифовать.