Рациональная сфера применения звеньевого пути на железобетонных шпалах с улучшенной конструкцией стыковой зоны

• Автор: Шерстянникова, Ирина Викторовна
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 260 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ НА

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШПАЛАХ

1Л Характеристики пути

1.2 Особенности взаимодействия элементов пути и колес подвижного состава

1.3 Технические решения, улучшающие работу стыков и расширяющие сферу применения звеньевого пути на железобетонных шпалах

1.4 ЦЕЛИ И ЗАДАЧЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ ЗВЕНЬЕВОГО ПУТИ НА ЖЕЛЕЗОБЕ

ТОННЫХ ШПАЛАХ

2Л Общие положения методики техникоэкономического обосно

2.2 Расходы, связанные с преодолением сопротивления движению поездов
2.3 Расходы на одиночную смену рельсов при текущем содержании

2.4 Расходы на одиночную смену шпал при текущем содержании пути
2.5 Стоимость балласта, израсходованного на выправочные работы при текущем содержании пути
2.6 Расходы на одиночную замену элементов скреплений
2.7 Расходы на текущее содержание пути
2.8 Годовые текущие издержки
2.9 Затраты капитального характера
2. Суммарные годовые приведенные затраты на функционирова
ни 1 км пути
2.0 сферах применения трех конструкций пути
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ГЮДВИЖ
НОГО СОСТАВА НА ЭЛЕМЕНТЫ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ В СТЫКОВОЙ ЗОНЕ
3.1 Основные положения исследования динамического воздействия подвижного состава на элементы верхнего строения пути
3.2 Применение метода моделирования для исследования динами ческого взаимодействия пути и подвижного состава в стыковой зоне
3.3 Основные принципы расчета силового воздействия на путь в зоне рельсового стыка
3.4 Построение расчетной модели для исследования динамического воздействия подвижного состава на элементы верхнего строе ния пути
3.5 Математическое обеспечение моделирования динамического взаимодействия пути и подвижного состава в стыковой зоне
3.6 Результаты многовариантных расчетов вертикального динами ческого воздействия на путь в зоне стыка
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЖЕСТКОСТИ ПОДРЕЛЬСОВОГО ОСНОВАНИЯ НА РАБОТУ И
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПУТИ В ЗОНЕ СТЫКА
4.1 Основные положения методики и применяемая аппаратура
4.2 Оценка точности произведенных измерений и метод обработки 1 результатов
4.3 Результаты измерения динамических напряжений по контуру 3 болтового отверстия в шейке рельса
4.4 Распределение давлений, передаваемых рельсом на шпалы в 5 зоне стыка различной конструкции
4.5 Величина вертикальных упругих просадок шпал в стыке
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
5. ПОЛИГОННЫЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ
КОНСТРУКЦИЙ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ В ЗОНЕ СТЫКА
5.1 Полигонные испытания конструкций верхнего строения пути в 6 зоне стыка
5.1.1 Основные положения методики проведения полигонных 6 испытаний
5.1.2 Характеристика объекта полигонных испытаний
5.1.3 Условия проведения полигонных испытаний стыков
5.1.4 Результаты проведения полигонных испытаний стыков
5.2 Эксплуатационные испытания опытной конструкции железобетонной шпалы с амортизатором на подошве для стыковой зоны 4 на ВСЖД
5.2.1 Результаты эксплуатационных испытаний стыков
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ СФЕР ПРИМЕНЕНИЯ
ЗВЕНЬЕВОГО ПУТИ НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ШПАЛАХ НА
ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
6.1 Общие положения методики техникоэкономического определения сфер применения звеньевого пути на железобетонных 7 шпалах
6.2 Определение основных параметров конструкций звеньевого 0 пути с железобетонными шпалами для сравнительной оценки
6.3 Затраты, связанные с преодолением сопротивления движению 2 поездов
6.4 Затраты на одиночную смену рельсов при текущем содержании 6 пути
6.5 Затраты на одиночную смену шпал при текущем содержании 8 пути
6.6 Стоимость балласта, израсходованного на выправочные работы 8 при текущем содержании пути
6.7 Затраты на одиночную замену элементов скреплений
6.8 Затраты на текущее содержание пути
6.9 Суммарные годовые текущие затраты
6. Модифицированные дисконтированные капитальные затраты
6. Модифицированные дисконтированные строительноэксплуа 1 тационные затраты на функционирование I км пути
6. Рациональные сферы применения конструкции звеньевого пу 1 ти на железобетонных шпалах
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Исследования показывают, что выход рельсов на звеньевом пути с железобетонными шпалами по стыковым дефектам возрастает в раза, а, например, в зоне уравнительных пролетов бесстыкового пути даже в раз. Поэтому общее изъятие рельсов на звеньевом пути с железобетонными шпатами по сравнению с деревянными может увеличиваться примерно в 1,,6 раз. Таблица 1. Рельс балласт 0,
Наблюдения за изъятием металлических деталей скрепления ЖБ, проведенные на пути с железобетонными шпалами на Приднепровской ж. Изъятие клеммных болтов существенно увеличилось на год после укладки . В результате установили, что на 0 млн. Под воздействием вибрационной нагрузки ослабляется затяжка гаек стыковых и промежуточных скреплений. На пути с железобетонными шпалами уже при пропуске 4 млн. Вследствие более быстрого накопления остаточных осадок и расстройств скреплений на пути с железобетонными шпалами, объемы выправочных работ составляют рабочего времени путевых бригад, а при деревянных шпалах . Ввиду более чем 3кратного запаса прочности железобетонных шпал какоголибо отличия в их выходе на обеих конструкциях пути не наблюдали. Отмечено увеличение мест выплесков балласта в стыках и их более раннее возникновение. Технические решения, улучшающие работу стыков и расширяющие сферу применения звеньевого пути на железобетонных шпалах. Поскольку увеличенная силовая и вибрационная нагруженность пути с железобетонными шпалами в первую очередь связана с наличием неровностей, особенно стыковых, как в вертикальной плоскости, так и в плане, то основным мероприятием по повышению эффективности такого пути является применение бесстыковой конструкции вместо звеньевой. Такая мера применяется широко и здесь изза ее очевидности не рассматривается. В звеньевом пути определенное уменьшение стыковых неровностей может быть достигнуто за счет применения 6ти дырных стыковых накладок вместо 4х дырных. Этот вопрос детально исследован в кандидатской диссертации 0. Клоковой, выполненной в рельсовой лаборатории ВНИИЖТа. Приведем некоторые важные результаты, полученные для стыков с 4х и 6ти дырными накладками . В зависимости от состояния стыка просадка рельсовой нити по оси стыка на больше, чем просадка рельсовой нити в среднем сечении звена при одинаковой величине сосредоточенной вертикальной силы. При сильно изношенных стыках эта разница может быть еще больше, т. Формирование очертания рельсовой нити в стыке зависит от жесткости на вертикальный изгиб стыковой конструкции в целом, на что опять же оказывает определенное влияние длина стыковых накладок и величина затяжки болтов. Нм примерно соответствует такой же зоне при шестидырных накладках, но стыковых болтах, затянутых крутящим моментом только 0 Им рис. Непосредственным экспериментом были получены вертикальные упругие деформации рельсов в зоне стыка. После статистической обработки их средние значения и средние квадратические отклонения составили 6,2 и 1,4 мм для стыка с четырехдырными накладками и соответственно 4,6 и 1,0 мм для стыка с 6тидырными накладками. Уменьшение средних деформаций достигло 1, раза . Вид накладок и затяжка стыковых болтов значительно влияют на величину динамических сил в стыке. Это хорошо видно из данных табл. Так, при скорости кмч суммарные давления на шпалы при 4х дырных накладках в 1,1, раза больше, чем при 6ти дырных, а ударные составляющие больше в 1,1, раза. При увеличении скорости поезда с до и с до кмч величина суммарного давления на шпалы и ее ударной составляющей под принимающим концом рельса в стыке с шестидырными накладками возрастают соответственно в 1,1 1,5 раза и в 1, 1, раза, а для стыка с четырехдырными накладками соответственно в 1, 1, и 1, 1, раза, т. Из данных табл. При скорости кмч снижение затяжки с 0 до 0 Нм вызывает увеличение давлений до 1, раза при 6тидырных и до 1, при четырехдырных накладках. Применение 6ти дырных накладок вместо 4х дырных позволяет уменьшить горизонтальные углы в стыках. В табл. Рис. Таблица 1. Таблица 1. Радиус кривой, м Накладки в стыке Значения горизонтальных углов, град.