CC BY
182
УДК 662.6:662.74
ПАЩЕНКО Л.В., к.т.н., доцент (Донецкий институт железнодорожного транспорта) ПОТАПЕНКО В.И., доцент (Донецкий институт железнодорожного транспорта)
Борьба со снежными заносами на железной дороге
Pashchenko L.V., Associate Professor (DRTI), Potapenko V.I. Associate Professor (DRTI)
The struggle against snow bank at railway
Введение
Предприятия железнодорожного транспорта относятся к категории промышленных объектов, которые должны функционировать с максимальной эффективностью при стихийных бедствиях, авариях и катастрофах. Аварии на объектах народного хозяйства могут стать причиной резкого сокращения выпуска
промышленной продукции, вызывать необходимость проведения спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ. В этой связи возникает потребность своевременной доставки техники, продуктов, соответствующих товаров к зоне стихийного бедствия. Поэтому железнодорожный транспорт играет важную роль в ликвидации последствий техногенных аварий и стихийных бедствий.
К числу типичных для Донецкой области относится такой вид влияния стихии, как снежные заносы, а в горных районах - снежные завалы. Поэтому анализ условий и факторов, которые сопровождают данный вид стихийных бедствий, а также выбор эффективных средств борьбы и ликвидации последствий позволяет в значительной степени снизить уровень и время влияния стихии, а также позволяет в кратчайший срок частично или полностью возобновить ситуацию до уровня, который отвечает нормальному функционированию транспортных сетей, промышленных и хозяйственных объектов.
Данные мероприятия имеют свою специфику с точки зрения их реализации в городских, межгородских условиях, сельской местности, на межгородских магистралях, в условиях бугорчатой местности и в горных районах.
Анализ последних исследований и публикаций
В прошлом столетии из-за снежных заносов нередко движение поездов прерывалось на неделю и более. В России тысячи сел обкладывались "снежной людской и конской" повинностью, со снегом "сражались" крупные воинские части. Пассажирские поезда зимой снабжали лопатами, и застрявший состав вызволяли из снежного плена сами пассажиры.
Исключительно трудные условия эксплуатации пути в зимних условиях стимулировали изыскания эффективных средств защиты пути от снежных заносов. Русским инженерам путей сообщения в разработке методов борьбы со снежными заносами принадлежит несомненный приоритет.
В 1861 г. на Московско-Нижегородской дороге впервые посажены живые изгороди - первые еловые посадки.
В 1863 г. на той же дороге впервые в мировой практике инженером В.А. Титовым был применен щит, являющийся одним из дешевых и эффективных способов снегозащиты. Щит в короткое
время приобрел всеобщее признание всех путейцев.
В 1877 г. впервые по проектам и под руководством Н.К. Срединского на Курско-Харьковско-Азовской дороге были созданы семирядные лесопосадки, которые вскоре стали применяться и на других дорогах.
В 1881 г. инженером Григоровским были разработаны основные приемы защиты пути переносными щитами. Он рекомендовал переставлять щиты, когда они заносятся снегом («зарабатываются») на 2/3 своей высоты. В разработке основных принципов ограждения заносимых мест переносными щитами большую роль также сыграл инженер С.И. Лазарев-Станищев.
С 1878 г. систематически проводились съезды инженеров служб пути русских железных дорог, на которых решались актуальные вопросы борьбы со снежными заносами. С течением времени все рельефнее выявлялись недостатки переносных щитов. Так, на дорогах сети начали появляться снегозащитные заборы. На русских железных дорогах применялись для защиты пути заборы решетчатого типа.
В 1921 г. было принято специальное решение об организации древесно-кустарниковых насаждений
В 1940 г. организованы конторы и производственные участки, которым было поручено специально заниматься вопросами защитных лесонасаждений.
Снегоуборочная техника начиналась с конских волокуш "мощностью" в 1 л. с. и небольших деревянных плужков, приводимых в движение людьми [1].
Такими плужками счищался снег с пути около рельсов, когда высота снега не превосходила 0,1 м над головками рельсов; работа производилась путевыми сторожами, и в случае нужды в помощь им на 1 версту (1,067 км) дороги назначалось от 2 до 3 рабочих.
На Петербург-Московской железной дороге в 50-е годы XIX века работал снегоочистительный плуг. Устройство его было простым: деревянный треугольник с
вырезами под рельсы, которые служили направляющими, а перемещался он пятеркой лошадей. Такому легкому снегоочистителю заносы и метели были не под силу.
Вскоре было решено снабдить плугом-крылом паровоз. В 1879 г. русский инженер С.С. Гендель построил плуговой снегоочиститель, смонтированный на паровозе. Снег сначала приподнимался кверху, а затем разбрасывался в стороны. Такие плуги могли расчищать заносы глубиной не более 0,64-0,85 м.
В том же 1879 г. на ст. Минеральные Воды Владикавказской железной дороги машинист Беренс создал и испытал опытный образец роторного
снегоочистителя. Администрация завода, которой изобретатель передал чертежи, отказалась строить машины. А пять лет спустя подобный снегоочиститель был построен американским инженером Лесли [2].
Все вышеизложенное привело к созданию нового плугового
снегоочистителя инженера А.Э.
Бурковского. Это был один из наиболее удачных снегоочистителей, проживших долгую жизнь (он применялся на наших железных дорогах вплоть до 1935 года). Он представлял собой крытый товарный вагон, под основанием которого был укреплен железный раскидыватель снега, состоящий из двух частей: неподвижной со складными крыльями и подвижной (или носа) с возможностью автоматического подъема. Снегоочиститель прицеплялся к хвосту товарного поезда, число вагонов которого зависело от количества убираемого снега. При больших осадках применялся вспомогательный паровоз.
В 40-х годах создается роторный снегоочиститель с отбором пара от паровоза. Предназначался для расчистки снежных заносов, которые обыкновенными плуговыми снегоочистителями расчистить невозможно. Принцип работы заключается в срезании и захвате снега вращающимся ротором и выбрасывании его за пределы
пути под действием полученной значительной скорости. Ротор машины приводился во вращение паровыми машинами, питаемыми паром от собственного парового котла или от котла паровоза
В 80-х годах XIX века инженер Лобачевский создал роторный
снегоочиститель, который очищал слой снега до 1,5 м. Но эти механизмы не дали на практике желаемых результатов, а потому не получили распространения.
В конце 1985 г. Юго-Западными дорогами был приобретен вращательный снегоочиститель системы Лесли (The Rotary), изготовленный в Копенгагене на заводе Smith Mygend. Его вес в рабочем состоянии доходил до 52 т, паровая машина могла развивать работу от 400 до 1000 лошадиных сил.
Первая снегоуборочная машина с погрузкой снега на платформы, стоящие на соседнем пути, была предложена в России в 1910 году. В 1930-1950-е годы были распространены снегоуборочные машины с продольной погрузкой снега и перемещением его вдоль поезда к разгрузочному устройству. Одна из первых нашедших применение снегоуборочных машин имела все элементы, которые присущи головным машинам современных снегоуборочных поездов. Снег забирался из середины колеи и по концам шпал вращающимся барабаном с лопатками подавался на продольный транспортер. Машина имела боковые крылья для очистки междупутья. Снег по транспортеру подавался в прицепную платформу, которая после загрузки заменялась на порожнюю.
Снегоуборочная машина системы Гавриченко представляла собой
специальный поезд, предназначенный для очистки и уборки снега со станционных путей. Она была сконструирована так, чтобы, проходя по занесенном снегом станционному пути, механически подгребать снег с обоих соседних междупутий и грузить его на себя, так же,
как и снег с того пути, по которому она идет.
В дальнейшем на смену паровым роторным снегоочистителям пришел электрический трехроторный
снегоочиститель, у которого снег вырезается барабанным питателем и выбрасывается в сторону ротором. Эта машина позволяет разрабатывать снежный слой высотой до 4,5 м.
В конце 50-х-начале 60-х годов на основе этой технологии в СССР были созданы и пущены в серийное производство снегоуборочные поезда второго поколения с головными машинами СМ-2. Они имели собственную дизель-генераторную установку и
электрифицированный привод рабочих органов, оснащены барабаном-питателем для забора снега и боковыми щетками для очистки междупутий. Наряду со снегом поезд очищает путь от мусора. Позднее были созданы другие модификации машины СМ-2: СМ-2М, СМ-4, СМ-5 и СМ-6.
Появились снегоочистители
комбинированного типа, оснащенные плужными устройствами и фрезерным рабочим органом, которые могут работать как прицепные, так и в самоходном режиме.
В послевоенные годы в СССР были созданы путевой струг ПС и мощная комбинированная машина СС-1, оснащенная боковыми отвальными крыльями и торцовыми щитами для земляных и снегоочистительных работ, которая широко применяется и в настоящее время.
Струг-снегоочиститель СС-1
производит нарезку и очистку кюветов, разработку откосов, срезку обочин земляного полотна, оправку балластных бровок и различные планировочные работы. Эта машина может производить очистку путей от снега на перегоне в обоих направлениях движения.
Путевой струг ПС производит нарезку и очистку кюветов, разработку
откосов, срезку обочин земляного полотна и оправку балластных бровок, различные планировочные работы и очистку станций от снега. Передвигается при помощи паровоза, от которого он получает также сжатый воздух, приводящий в действие рабочие органы машины.
Самоходная машина СМ-6 предназначена для очистки от снега и засорителей станционных путей, стрелочных переводов и горловин железнодорожного пути, с погрузкой в кузов и механизированной выгрузкой в определенных местах. Выгрузка может производиться непосредственно при работе машины, не загружая кузова, через 2-3 пути в обе стороны от оси пути.
В настоящее время для очистки путей от снега применяются и несамоходные снегоочистители, которые используются на железных дорогах колеи 1520 мм в районах с умеренным климатом. Например, пневмоочистительная машина ПОМ-1М
[3].
Цель работы
Анализ условий и факторов, которые сопровождают такие стихийные бедствия, как снегопады и снежные заносы на железной дороге, а также выбор эффективных средств борьбы и ликвидации последствий.
Основной материал
Обильные снегопады и вызываемые ими снежные заносы представляют серьезную опасность для движения поездов. Снег, попадая на путь, создает сопротивление движению поездов, вызывает дополнительный расход энергии и топлива, снижение скоростей движения, осложняя эксплуатационную работу заносимого участка.
Снежные заносы, как правило, являются следствием метели и переноса снега. Специфика данного вида стихийного бедствия заключается в том, что снежный
сугроб может образоваться за достаточно короткий промежуток времени. При этом толщина снежного покрова может измеряться несколькими метрами, а сформирован он может быть за 1 - 2 часа.
Зимой условия работы железных дорог значительно усложняются, поэтому большое внимание уделяется
своевременной и качественной подготовке путевого хозяйства и других служб к работе в зимний период. Понятие «снегоборьба» подразумевает систему следующих комплексных мероприятий: снегозадержание с полевых сторон от пути; удаление снега с пути. При этом следует иметь в виду, что уборка снега значительно более дорогостоящая операция, поэтому необходимо максимально обеспечивать снегозадержание.
Борьба со снегом включает в себя ограждение железнодорожных путей и удаление снега при помощи разнообразных средств механизации. Путь ограждается от снежных заносов защитными
лесонасаждениями, постоянными заборами, переносными щитами, а также естественными лесами.
Большое значение имеют защитные лесонасаждения.
При выборе типа и размещения снегозащитных средств для конкретного участка пути учитывают категорию заносимости, зависящую от поперечного профиля земляного полотна, и степень заносимости. Степень заносимости определяется количеством снега (м3/м пути), приносимого к железнодорожному пути в течение наиболее снежной зимы.
Установлено 3 категории
заносимости: к I категории относятся выемки глубиной от 0,4 до 8,5 м и больше, нулевые места, расположенные на косогорах, на перегонах с путями в разных уровнях и территории станций; ко II -мелкие выемки глубиной до 0,4 м и нулевые места; III категория включает в себя мелкие насыпи до 0,65 м, а на косогорах и сильно заносимых участках пути - высотой до 1 м. Очередность
ограждения путей (с учетом степени заносимости) соответствует категориям заносимости.
По степени снегозаносимости участки пути делятся на особо сильнозаносимые, сильнозаносимые, среднезаносимые и слабозаносимые. Особо сильнозаносимые места характеризуются тем, что на 1 м пути приносится в течение зимы более 400 м3 снега, слабозаносимые - до 100 м3. Особо сильнозаносимые места ограждаются полосными лесонасаждениями, высокими заборами высотой до 6,7 м, щитовыми линиями. По мере уменьшения степени заносимости уменьшают высоту и число линий заборов. В течение зимы по мере сбатывания (до 2/3 их высоты) щиты переставляют. Первая перестановка - в полевую сторону, а последующие в сторону пути.
Сложность снежных заносов заключается в том, что заносам поддаются
большие территории в сотни тысяч квадратных километров. Особенно существенное влияние снежных заносов наблюдается в понижениях ярово-балочного рельефа, где толщина снежного покрова может достигать до 10 м.
Основным показателем, который характеризует заснеженность территории, является объем пуржистого переноса -количество снега, который переносится через площадь поперечного перереза ветрового потока шириной 1 м за определенный период. По данному показателю можно судить о максимально возможных объемах снежных заносов на данной территории или в данной климатической зоне в целом.
Для условий ДНР характерны следующие показатели пуржистого снегопереноса, м3/м [4]:
- максимальное значение снегопереноса Q 235;
- минимальное значение снегопереноса Q 8;
- прогнозируемое значение с вероятностью 50 % 50;
- прогнозируемое значение с вероятностью 10 % 145;
- прогнозируемое значение с вероятностью 5 %.
Как проявление признаков чрезвычайной ситуации при снежных заносах с точки зрения движения железнодорожного транспорта выступают:
- прерывание транспортной связи;
- малое время формирования снежного сугроба, которое практически не позволяет вовремя и в полном объеме провести профилактические меры относительно снижения влияния чрезвычайной ситуации;
- специфика снегоуборочной техники, которая складывается в узкоцелевом ее назначении и практической невозможности использования ее в других целях. Данный фактор приводит к снижению экономических показателей предприятий, которые содержат на своем балансе подобную технику;
- существенное повышение вероятности аварий при заносах, когда движение транспортных средств не блокировано полностью, а существенно затруднено;
- сложность доставки к месту назначения снегоуборочной и аварийно-спасательной техники через заторы на дорогах, в частности в тех местах и зонах, где помощь специальной техники особенно необходима.
Защита и очистка пути от снега.
Бесперебойная работа
железнодорожного транспорта в зимний период в значительной степени зависит от своевременной и надежной защиты путей от снежных заносов и эффективного использования снегоочистителей и снегоуборочной техники.
Отложения снега на пути образуются при снегопадах и метелях, которые как природные явления характеризуются следующим образом: снегопад - выпадение снега при отсутствии ветра; поземка (низовая метель) - перенос ранее выпавшего снега при скорости ветра 5-10 м/с, но при отсутствии снегопада; верховая (общая) метель - выпадение снега при ветре и одновременный его перенос.
Большую опасность для движения поездов представляют метели, при которых образуются заносы пути и плотные снегоотложения. При отложениях снега, даже при спокойном снегопаде, более 20 см выше головки рельса создается опасность схода подвижного состава с рельсов; из-за попадания снега между остряками и рамными рельсами, затрудняется перевод стрелок; образование уплотненного слоя снега в области контакта подошвы рельса и подкладки (т. н. напрессовка) может привести к аварии поезда; снег на пути
увеличивает сопротивление движению, что приводит к повышенному расходу электроэнергии или топлива, снижает скорость движения, а глубокие заносы могут вызвать даже прекращение движения поездов.
Одним из наиболее эффективных средств предупреждения заснеженности железной дороги есть снегозащитные ограждения, к числу которых относятся:
- лесонасаждения;
- постоянные решетчатые заборы;
- переносные решетчатые щиты;
- траншеи, которые улавливают снег;
- стенки и валы, которые препятствуют снегопереноса;
- самые простые ограждения из местных материалов.
Средства профилактической защиты участков железных дорог в зависимости от их снегопереноса представлены в таблице 1.
Таблица 1
Средства защиты железных дорог в зависимости от их снегопереноса
Степень заноса участка Количество снега за зиму, м3/м Способы профилактической защиты
Слабая до 100 Щиты с разреженной нижней частью
Средняя 100...250 2.3-полосовые лесонасаждения, заборы облегченного типа высотой 3...4 м
Сильная 250...400 3.4-полосовые лесонасаждения, заборы облегченного типа высотой 5 м
Сверхсильная больше 400 4-полосовые (и больше) лесонасаждения, заборы облегченного типа, дополнительный забор с просветленностью 75%
Кроме перечисленных методов профилактики снежных заносов, следует отметить эффективность естественных или искусственных лесных участков или массивов, поскольку скорости ветра под кронами деревьев редко достигают критических значений, при которых снег с поверхности может втягиваться в ветровой поток. В этой связи представляется необходимым тщательное сохранение существующих и формирование новых лесонасаждений.
Траншеи в снегу по 3...5 снежных валов с каждой стороны железной дороги при расстоянии между ними 12...15 м формируются путепрокладчиками и специальными бульдозерами. Ближайшую к железной дороге траншею размещают на расстоянии не менее 30 и не дальше 100 м от нее. В зависимости от величины снегопереноса щиты устанавливают на следующих расстояниях от края полотна: Q, м3/м расстояние, м
до 25 не ближе 25...30
до 50 не ближе 35...40
до 75 не ближе 45...50
больше 75 не ближе 55...60
Величину снегопереноса для конкретной территории, зоны или участка определяют расчетом на основе информации о числе случаев, длительности и направлении метельных ветров разной скорости, зафиксированных на
прилегающих к участку метеостанциях за десятилетний период наблюдений, с учетом информации о растительности и рельефе, что получена при рекогносцировке территории и анализе крупномасштабной карты и аэроснимков.
Однако, профилактические меры, хотя и снижают влияние стихии, не могут в полной мере гарантировать от возникновения чрезвычайных ситуаций. Поэтому возникает необходимость организации проведения в кратчайший срок неотложных аварийно-спасательных
мероприятий относительно ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.
Если вышеперечисленные меры не дают эффект, необходима
механизированная уборка снега.
Для сложных условий работы были придуманы роторные снегоочистители. Специальные фрезы разрыхляют слежавшийся или смерзшийся снег, транспортируют его к приемному отверстию ротора. Через приемное отверстие снег попадает в полость ротора и захватывается вращающимися лопастями, которые выбрасывают его через выбросной патрубок ротора на расстояние до 50 метров. Работает такой роторный снегоочиститель с переменной скоростью, чем выше и плотнее слой снега, тем медленнее он должен двигаться. Привод рабочих механизмов снегоочистителя осуществлялся от паровой машины, т.е. на нём был свой запас воды и топлива, котел, паровая машина. Экипаж такого снегоочистителя составлял 2-3 человека, включая, как и на паровозе кочегара, помощника и самого машиниста. С внедрением тепловозной тяги стали
выпускать роторные снегоочистители, которые запитывались от тягового генератора тепловоза (тепловоз подвергался для этого модернизации).
С тех времен, как были придуманы роторные снегоочистители, именно они работают в самых тяжёлых условиях, в регионах с большими снегопадами, метелями и буранами. Им приходится рыть в снегу буквально коридоры для поезда. Единственное место, где применять такие снегоочистители нельзя или очень трудно -это станции. В самом деле, станция может быть довольно большой, с множеством путей. Куда откидывать снег в таких случаях? Получается, что некуда. Для станций нужен другой тип снегоуборочной техники - снегоуборочный поезд.
Снегоуборочные машины и снегоуборочные поезда с 1960-х годов выпускает Энгельский завод транспортного машиностроения. Машины эти
представляют собой специальный вагон или цепочку вагонов, которые принимают в себя убираемый с пути снег. Так как работать этим поездам приходится на станции, то и очищают они полосу шире пути, захватывая междупутья. Для этого у машин есть управляемые из кабины оператора крылья, выдвигаются в междупутье они с помощью гидроцилиндров. Кабину такой машины, где находятся люди, управляющие ей отапливает электрическая печь или небольшой электрокалорифер.
На многовагонных снегоуборочных машинах в передней части головной машины находится щёточный барабан (ротор-питатель) или подрезной нож, расположенный поперёк пути. Снег подаётся на загрузочный конвейер, который транспортирует его в промежуточные полувагоны, стоящие за головной машиной, или в бункер, установленный на головной машине. После того, как все вагоны заполнятся снегом, поезд отправляется за пределы станции на разгрузку снега. Для разгрузки снега используется ленточный транспортёр, снег
отбрасывается на 10-15 метров от кромки пути.
Нужно чистить и наледи, образовавшиеся на пути и в междупутьях. Для их разрушения и удаления на снегоуборочной машине установлены грубые металлические щётки. Вращаясь, они разрушают лёд и плотный снег на уровне головок рельсов и одновременно подбрасывают его в сторону загрузочного конвейера.
Для очистки снега применялись и другие способы, но они не прижились.
Например, для сдувания снега с пути устанавливали на вагоне два мощных промышленных вентилятора. Они по специальным патрубкам подавали воздух на уровень головок рельса и потоком воздуха сдували снег. Однако способ имел недостатки: чистить можно было только рыхлый свежевыпавший снег, для привода вентиляторов требовалось обеспечивать питание электродвигателей от генератора тепловоза.
Ещё пробовали сдувать снег, в том числе и слежавшийся, бывшим в употреблении реактивным двигателем. Способ достаточно эффективный. Если особо плотный снег или лёд реактивная струя сдуть не смогла, то просто расплавляла. Но минусов у этого способа было ещё больше: низкая экономичность, высокий шум, опасность (реактивная струя швыряла не только снег, но и щебёнку). При такой уборке снега очищался только один путь, а снег, убранный с него, равномерно разлетался по всей округе, в том числе и на соседние пути. Однако этот способ до сих пор используется как наиболее доступный некоторыми промышленными предприятиями,
имеющими свои протяжённые пути.
В советское время станционные пути в сильные снегопады, когда не справлялась техника, чистили лопатами
железнодорожники, учащиеся школ и железнодорожных училищ. В нашем трудном климате такое случается и по сей
день, правда последние 10-15 лет зимы выдавались малоснежными.
На вопросах, связанных с защитой от снегоотложений на стрелочных переводах, следует остановиться особо [5]. Одно из условий безотказной работы стрелочного перевода в зимний период - отсутствие скоплений наледи и снега в зонах работы подвижных узлов и деталей: между остряком и рамным рельсом, в шпальных ящиках под рабочими тягами приводов и внешними замыкателями, на крестовинах с подвижным сердечником.
Когда началось массовое
оборудование стрелок электрической централизацией, проблема стала наиболее актуальной. В 30-х годах для очистки стрелок подгорочных путей была применена шланговая воздухообдувка. Сжатый воздух подавался от стационарных компрессоров, предназначенных для питания вагонных замедлителей.
Позже, был разработан проект пневматических устройств для очистки стрелок с продольной продувкой желобов между остряком и рамным рельсом для механизированных сортировочных горок. Это предопределило на долгие годы использование сжатого воздуха для очистки стрелок станций.
Хотя обдувка в значительной мере повышает надежность работы стрелок в зимний период, однако она требует при этом большого объема дополнительных работ по ручной очистке, особенно при интенсивных снегопадах и метелях, а при влажном снеге практически бесполезна.
На отечественных дорогах стали применять автоматическую пневмоочистку, дополненную шланговой обдувкой для обеспечения более тщательной очистки от снега всего стрелочного перевода и электрообогревателя. Конструкция
пневмоочистительных устройств была разработана институтом Гипротранссигнал-связь (ГГПС) с электропневматическим клапаном типа ЭПК-64, имеющим два электромагнита, которые открывают доступ сжатого воздуха к одному или другому
остряку стрелки в зависимости от того, на какой электромагнит подано напряжение.
Устройства автоматической
пневматической очистки стрелок включают в себя: компрессорную установку; специальную арматуру (трубы с соплами), направляющие сжатый воздух в пространство между остряком и рамным рельсом; электропневматические клапаны типа ЭПК-64; управление подачей сжатого воздуха; арматуру дистанционного управления, монтируемую в помещении поста электрической централизации или стрелочного поста; пусковую аппаратуру (кнопки), устанавливаемую на пульте управления стрелками.
Для обеспечения бесперебойного и безопасного движения поездов в зимний период на железнодорожном транспорте применяется один из наиболее эффективных способов очистки стрелок -электрообогрев. Широкое внедрение электрообогрева стрелочных переводов началось в 80-х годах прошлого столетия. Для электрообогрева используются трубчатые элементы (ТЭН). Они представляют собой стальные бесшовные трубки, внутри которых проходит нихромовая спираль, изолированная от стенок трубки окисью магния.
Главный элемент системы электрообогрева - шкаф ШУЭС-М. Он заменяет устаревшие шкафы ШУЭС и обеспечивает значительное увеличение надежности, экономичности и
долговечности работы устройств электрообогрева стрелочных переводов, а также дает возможность использовать современные средства контроля, управления и диагностики. Один шкаф позволяет организовать электропитание от 1 до 12 обогреваемых стрелочных переводов суммарной мощностью до 125 кВА. Широкий спектр мощностей ШУЭС-М позволяет подобрать оптимальный вариант для обогрева максимального количества стрелок и, соответственно, снизить стоимость оборудования электрообогревом одного стрелочного
перевода и дальнейшей эксплуатации. Установочные габариты шкафов ШУЭС-М такие же, как у ШУЭС. Это упрощает замену устаревшего оборудования и сокращает затраты по его перемонтажу.
Для оборудования стрелочных переводов электрообогревом разработана усовершенствованная арматура,
обеспечивающая установку, подключение и защиту от механических повреждений электронагревательных элементов,
рельсовых термодатчиков и кабелей. В состав арматуры также входят теплоудерживающие экраны,
предназначенные для снижения потерь тепла при обогреве рамных рельсов на стрелке и усовиков на крестовине с подвижным сердечником.
Разработанная арматура обеспечивает максимальную степень очистки от снега и льда стрелки за счет обогрева остряков, рамных рельсов, остряков и усовиков крестовин с подвижными сердечниками, шпальных ящиков под рабочими тягами и внешними замыкателями. Обогрев стрелок осуществляется стержневыми
плоскоовальными электронагревателями, которые не наводят внешнего магнитного поля и не препятствуют работе автоматической локомотивной
сигнализации.
При всех достоинствах
электрообогрев, как и другие устройства стационарной защиты стрелок от снега, не исключает полностью ручных работ, особенно снегоуборки в горловинах -самом напряженном месте на станциях. Поэтому, необходимо применение новых защитных устройств, исключающих отложение снега в горловинах, с использованием воздушных завес, инфракрасных излучателей, направленных электрических полей, строительства легких кровель.
В 2011 г. на станции Дача Долгорукова (ПЧ-14) Октябрьской ж.д. внедрен пилотный проект системы геотермального обогрева стрелочных
переводов Тпр1е^(производства
Германия).
Это инновационная система обогрева стрелочных переводов, использующая геотермическую технологию на базе тепловых насосов в совокупности с новейшими устройствами управления и регулирования. Система Тпр1е-8, работающая по принципу теплового насоса и использующая геотермальное тепло, обеспечивает снижение энергозатрат на 60 % по сравнению с классическими системами обогрева. Кроме того, сокращение потребления первичной энергии позволяет уменьшить на 80 % выбросы СО2.
Управление системой осуществлялось с помощью метеостанции с набором сенсоров в сочетании с температурными датчиками, установленными на рельсах.
Учитывая опыт создания и тенденции развития снегоуборочной техники, можно сказать, что в настоящее время она стала более универсальной благодаря многофункциональности создаваемых средств.
Тем не менее, актуальными остаются задачи широкого применения на сети дорог снегоочистителей легкого и среднего типов, оснащенных одновременно плужными, фрезерно-роторными рабочими органами в сочетании с вентиляторными установками.
В местах препятствий вместо плуга очистка будет вестись струей воздуха, а слежавшегося снега - фрезой, но с меньшей скоростью. Рабочие органы должны приводиться в транспортное положение автоматически по сигналам датчиков, установленных в пути.
Тяжелые снегоочистители в основном должны предназначаться для заносов высотой более 1,5 - 2 м и оснащаться развитой системой активных рабочих органов, позволяющих снизить до минимума лобовое сопротивление машины и разрабатывать траншеи за один проход на однопутных участках, а на многопутных - с числом проходов по числу путей.
Многочисленные проведенные
исследования, а также большой опыт путейцев позволили создать теорию проектирования надежных средств защиты пути от снежных заносов. Была создана новая прикладная наука - инженерное снеговедение, благодаря которой стало возможным на основании обработки метеорологических данных методом математической статистики решать практические задачи по созданию оптимальных средств защиты пути от снежных заносов.
В целях предупреждения
чрезвычайных ситуаций на лавиноопасных участках, расположенных вблизи железной дороги, специализированными
организациями ежегодно производится принудительный спуск снежных масс.
Для организации работ по борьбе со снегом на дистанции пути ежегодно составляют оперативный план.
Оперативный план включает в себя:
- схематическую карту ограждения и использования снегоочистителей и других машин и механизмов на дистанции,
- план привлечения рабочей силы и транспортных средств для очистки и уборки снега на перегонах и станциях в период снегопадов и метелей и ликвидации их последствий,
- план организации работ по борьбе со снежными заносами по всем крупным станциям и узлам, увязанный с графиком движения поездов и маневровой работой,
- порядок использования средств пневматической обдувки, электрического и газового обогрева стрелок.
В ведомости расстановки и использования снегоочистителей и других машин и механизмов указываются: типы механизмов; места их постоянной стоянки и районы работы; порядок работы снегоочистителей на перегонах и промежуточных раздельных пунктах; состав постоянных и резервных бригад и фамилии руководителей работ; станции, на которых используется сжатый воздух с указанием горловин и стрелочных
переводов, очищаемых приборами пневматической очистки или
оборудованных системой ручной шланговой очистки; порядок работы снегоочистительных и снегоуборочных машин и механизмов на снегоборьбе.
План организации работ по борьбе со снежными заносами на крупной станции включает в себя разделы: мероприятия по защите станции от снежных заносов, технология очистки и уборки снега, организация работы снегоочистителей и снегоуборочных машин по специальному графику. При составлении технологических процессов очистки и уборки снега со станционных площадей учитывают три варианта - для толщин снежного покрова 10, 20 и 30 см - с учетом того, что станция должна быть полностью очищена от снега в течение не более чем 3 суток.
При уборке снега на путях используется щеточный ротор-питатель и подрезной нож погрузочного конвейера, а при очистке стрелочных переводов от снега и путей от мусора - только ротор-питатель. Если на путях снег сильно уплотнен или есть лед внутри колеи и на междупутье, применяются рыхлители или
льдоскалывающее устройство. Междупутье очищают от снега на глубину до 50 мм ниже уровня головки рельса боковыми крыльями, а при неглубоком снеге или мусоре до уровня верхней постели шпал боковыми ротационными щетками (машины СМ-2, СМ-3 и СМ-4).
План организации работ по очистке от снега станций составляется для расчетной толщины снежного покрова, которая может приниматься равной 10, 20 и 30 см. При этом учитывается, что уборка снега со всех станционных путей должна быть произведена не более чем за 3 суток после прекращения интенсивного снегопада или метели при снегоотложении, равном половине его максимальной высоты. Технология уборки снега должна предусматривать очередность очистки станционных путей и способы производства работ.
Очередность очистки станционных путей устанавливается в зависимости от их значимости в технологии работы станции в целом по приему, отправлению поездов и маневровой работе. В первую очередь должны быть очищены главные пути приема и отправления поездов, горочные, сортировочные пути, маневровые вытяжки, приемоотправочные пути с
расположенными на них стрелочными переводами, пути стоянок
восстановительных и пожарных поездов, снегоочистителей и снегоуборочных поездов, а также пути, ведущие к складам топлива и дежурным пунктам контактной сети. Очистка этих путей и стрелок должна начинаться немедленно с момента снегопада и метели. Ко второй очереди очистки относятся пути малодеятельных парков, пакгаузные и погрузочные, деповские, пути локомотивных,
вагоноремонтных и других мастерских; к третьей очереди - все прочие пути, в т. ч. для отстоя вагонов под ремонт, стоянки служебных вагонов и др.
Очистка путей, стрелочных переводов и горловин включает очистку снега, погрузку его в полувагоны снегоуборочных машин или на платформы специально формируемых снеговых поездов, вывоз снега и выгрузку в заранее установленных местах. Очистка путей от снега на промежуточных станциях производится, как правило, снегоочистителями и стругами; уборка снега на сортировочных, участковых и крупных пассажирских станциях осуществляется снегоуборочными машинами. Технология очистки зависит от типа и числа имеющихся снегоуборочных машин, необходимое число которых в свою очередь определяется объемом снега, подлежащего уборке, производительностью загрузочного устройства и скоростью машины, дальностью транспортировки снега к местам его выгрузки, а также интенсивностью движения поездов и работы станции.
Выводы
В статье освещены эффективные способы борьбы со снеговыми заносами на железной дороге, которые позволяют значительно снизить уровень и время влияния стихии и в самый короткий срок частично или полностью восстановить ситуацию до уровня, отвечающему нормальному функционированию
железнодорожных сетей.
Список литературы:
1. Ефименко Ю.И. Железнодорожные станции и узлы - М.: Издательский центр «Академия», 2006 г. - 32 с.
2. Blackburn Robert R. Snow and Ice Control: Guidelines for Materials and Methods. - Transportation Research Board, 2004. - ISBN 0309087996.
3. В. Воробьев, К.Н. Дьяков, В.Г. Максимов и др. Под ред. Э.В. Воробьева, Технология, механизация и
автоматизация путевых работ: для вузов
- М.: Транспорт. 1996. - 375 с.
4. Пособие бригадиру пути: Уч. пособие для образоват. учреждений жд транспорта/ Под ред. Э.В. Воробьева. -М.: Маршрут, 2005. - 665 с.
5. Снегоуборочная машина // Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н. С. Конарев.
- М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. - С. 395-396. -ISBN 5-85270-115-7.
Аннотации:
Сделан анализ условий и факторов, сопровождающих такое стихийное бедствие, как снегопады и снежные заносы на железной дороге. Освещены эффективные способы борьбы со снеговыми заносами на железной дороге.
Ключевые слова: снеговые заносы, железная дорога, защита.
The analysis of conditions and factors after snowfall and snow bank at railway has been maked. The efficacious methods of struggle with snow bank at railway has been described.
Key words: snow bank, railway, protection.
