CC BY
46УДК 657.471.7:625.14
С. А. Косенко, С. С. Акимов, С. В. Богданович, И. К. Соколовский
Оценка стоимости жизненного цикла верхнего строения пути для различных ремонтных схем и промежуточных скреплений
Поступила 10.04.2020
Рецензирование 21.04.2020 Принята к печати 07.05.2020
Статья посвящена оценке стоимости жизненного цикла верхнего строения железнодорожного пути. Данная стоимость определялась для конструкций с различными промежуточными рельсовыми скреплениями и при различных ремонтных схемах для пути с порожним и тяжеловесным грузовым движением. Целью настоящего исследования являлось определение наиболее экономически выгодной конструкции верхнего строения пути и ремонтной схемы. Для сравнения вариантов и оценки стоимости их жизненного цикла в расчет была принята типовая конструкция верхнего строения пути с промежуточными рельсовыми скреплениями ЖБР-65Ш (СМ-1), ЖБР-65ПШ1М, Фоссло W-30. В ходе проведенного анализа было установлено, что для участков с тяжеловесным грузовым движением наиболее оптимальной является межремонтная схема, включающая сплошную замену рельсов, сопровождаемую работами в объемах среднего ремонта. Наименьшая среднегодовая стоимость жизненного цикла для этой схемы была получена при рельсовом скреплении ЖБР-65ПШМ и составила 3 576 тыс. р. Такая стоимость достигается за счет наличия подкладки в скреплении ЖБР-65ПШМ и меньшего выхода элементов пути в процессе 10-летней эксплуатации.
При пятилетнем сроке эксплуатации для тяжеловесного движения и десятилетнем сроке эксплуатации для порожнего пути с межремонтным тоннажем 700 млн т бр. для прямых и пологих кривых целесообразно применять верхнее строение пути с рельсовым скреплением Фоссло W-30. При такой конструкции и межремонтных периодах достигается наименьшая среднегодовая стоимость жизненного цикла.
Результаты, полученные в данной работе, могут быть использованы предприятиями путевого комплекса при проектировании ремонтов, планировании расходов на ремонт и содержание железнодорожного пути.
Ключевые слова: железнодорожный путь, верхнее строение пути, промежуточное рель-
совое скрепление, стоимость жизненного цикла.
Промежуточные рельсовые скрепления (ПРС) в существенной степени определяют параметры геометрии и пространственной жесткости рельсовой колеи [1], а также условия взаимодействия пути и подвижного состава [2].
Проблема выбора конструктивных параметров железнодорожного пути состоит в том, что нужно найти то сочетание элементов верхнего строения пути (ВСП) [3], при котором путь будет работать надежно, воспринимая высокие нагрузки [4], обеспечивая максимальную экономичность в эксплуатации [5]. Повышение надежности и долговечности рельсов является одной из основных задач [6-7], особенно для кривых малых радиусов [8] в суровых условиях Сибири [9].
С введением понятия жизненного цикла и его стоимости работа пути стала рассматриваться как совокупность взаимосвязанных процессов и технологий [10] с этапа создания объекта и до его утилизации.
Расчет стоимости жизненного цикла (СЖЦ) предполагает определение суммарного значе-
ния стоимости затрат на объект инфраструктуры в течение пяти этапов: разработки, приобретения, установки, владения и утилизации [11].
Для разработки нормативных документов по ведению путевого хозяйства необходимы технические критерии оптимальной эксплуатации пути [12], отражающие его СЖЦ в конкретных климатических условиях.
Для рационального использования ПРС, особенно при тяжеловесном движении [13], необходимо произвести оценку отказов конструкции ВСП [14]. Задача заключается в выборе лучшего из нескольких вариантов скреплений для заданных условий эксплуатации [14] с обеспечением необходимого уровня надежности.
Для расчета СЖЦ ВСП с различными промежуточными рельсовыми скреплениями и определения наиболее экономически выгодной конструкции верхнего строения пути и ремонтной схемы за основу были приняты модель и апробированный алгоритм расчета, описанные в [11, 15].
Расчет СЖЦ ВСП с различными ПРС и определение рациональной сферы их применения произведен на примере А-й дистанции пути Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры ОАО «РЖД». Дистанция расположена в северовосточной части А-го края и имеет четыре направления от узловой станции А.
Железнодорожная линия по направлению А-И в пределах А-й дистанции пути относится к железнодорожной линии с обращением по 2-му пути тяжеловесных поездов с повышенными осевыми нагрузками (245 кН/ось) и весом поезда 7 100 т. Первый путь (порожний) с грузонапряженностью (Г) 66 млн т бр. на 1 км в год 2-го класса, код группы II. Второй путь с грузонапряженностью 141 млн т бр. на 1 км в год 1-го класса, код группы О.
На участке дистанции пути в основном преобладает установленная скорость для грузовых поездов 80 км/ч, для пассажирских поездов 100 км/ч.
Электрификация представлена переменным электрическим током, с напряжением в контактной сети 27 кВ. Тяговое обслуживание грузовых поездов осуществляется электровозами серии ВЛ80с.
Рельеф равнинный, местность степная. Наибольшую протяженность имеют пологие
участки с уклонами менее 4,0 %о в прямых и кривых радиусом более 650 м.
Конструкция ВСП первого и второго главного пути преимущественно бесстыковая с термоупрочненными рельсами Р65 на железобетонных шпалах и щебеночном балласте.
Первый путь представлен скреплениями ЖБР-65Ш (49 % от всей длины первого пути) и КБ-65 (51 %). На втором пути с тяжеловесным движением длина пути со скреплением ЖБР-65Ш составляет 14 %, со скреплением КБ-65 - 86 %.
Для сравнения были выбраны следующие типы ПРС: ЖБР-65Ш (СМ-1), ЖБР-65ПШМ и Фоссло W-30.
В табл. 1 приведены данные о возможности повторного использования элементов ПРС. Элементы ПРС W-30 в большей мере могут быть повторно использованы, чем элементы других скреплений, за счет высокого качества элементов: клеммы и шурупы 70 %, шпалы 90 %.
Среднесетевые затраты на сборку 1 км рельсошпальной решетки (РШР) на базах путевых машинных станций (ПМС) с разными видами поставки на ручной звеносборочной линии представлены в табл. 2.
Скрепление '-30 поставляется только в сборе, в то время как у двух других скрепле-
Таблица 1
Повторно используемые элементы ПРС
Тип скрепления Элементы скрепления, %
Клеммы Шурупы Подкладки УБП/полимерные вставки Шпалы
ЖБР-65Ш 30 50 - 30 80
СМ-1 40 60 - 35 80
ЖБР-65ПШМ 30 50 80 10* 80
'-30 70 70 - 50 90
* Полимерные вставки.
Затраты на сборку 1 км РШР на базах ПМС
Тип скрепления Раздельная поставка элементов Поставка в сборе
Сборка 1 км рельсошпальной решетки на ручной звеносборочной линии
ЖБР-65Ш (СМ-1) 212 708 121 478
ЖБР-65ПШМ 219 089 125 122
'-30 - 134 700
Выгрузка и складирование элементов
ЖБР-65Ш (СМ-1) 40 307 37 533,71
ЖБР-65ПШМ 41 516 37 533,71
'-30 - 37 533,71
Монтаж элементов
ЖБР-65Ш (СМ-1) 172 400 83 944
ЖБР-65ПШМ 177 572 86 462
'-30 - 97 166
Таблица 2
ний элементы могут поставляться как раздельно, так и в сборе.
Среднесетевые затраты на укладку РШР, рельсовых плетей и их сварку с рассматриваемыми ПРС на участках ремонтно-путевых работ представлены в табл. 3.
Расчет СЖЦ 1 км железнодорожного пути выполнен для различных вариантов ПРС в бесстыковой конструкции ВСП с рельсами Р65 (100 м) и ремонтных схем (табл. 4) согласно [16].
Согласно [17] для участков тяжеловесного движения (второй путь) принимались рельсы специального назначения категории ДТ370ИК,
Затраты на ремо!
для порожнего пути - рельсы общего назначения категории ДТ350 с соответствующими стоимостями капитального ремонта пути (см. табл. 4).
Расчет СЖЦ состоит из затрат, связанных с разработкой, производством, владением и утилизацией объекта. Схемы жизненного цикла железнодорожного пути представлены на рис. 1.
Жизненный цикл конструкции ВСП включает в себя капитальный ремонт первого уровня (КРН), промежуточные ремонты: средний (С); подъемочный (П); планово-предупредительная выправка (В).
Таблица 3
1-путевые работы
Вид скрепления Затраты на укладку 1 км РШР, р. Затраты на укладку 1 км плетей, р. Затраты на сварку плетей ПРСМ на 1 км, р.
ЖБР-65Ш (СМ-1) 3 554 072 319 649 131 598
ЖБР-65ПШМ 335 632 138 178
W-30 286 553 124 022
Таблица 4
Варианты конструкции ВСП и ремонтных схем для расчета СЖЦ
Вариант Путь Характеристика элементов ВСП Межремонтный тоннаж, млн т бр. Ремонтная схема Стоимость капитального ремонта пути, тыс. р.
1 1 Рельсы категории ДТ350, скрепления ЖБР-65Ш (СМ-1) 700 КРН-В-С-В-КРН 17 636
2 1 Рельсы категории ДТ350, скрепления ЖБР-65ПШМ 700 КРН-В-С-В-КРН 18 699
3 1 Рельсы категории ДТ350, скрепления W-30 700 КРН-В-С-В-КРН 18 255
4 2 Рельсы категории ДТ370ИК, скрепления ЖБР-65Ш (СМ-1) 1 400 КРН-В-В-РС-В-П-КРН 19 709
5 2 Рельсы категории ДТ370ИК, скрепления ЖБР-65ПШМ 1 400 КРН-В-В-РС-В-П-КРН 20 369
6 2 Рельсы категории ДТ370ИК, скрепления W-30 1 400 КРН-В-В-РС-В-П-КРН 19 950
7 2 Рельсы категории ДТ370ИК, скрепления ЖБР-65Ш (СМ-1) 700 КРН-В-С-В-КРН 19 409
8 2 Рельсы категории ДТ370ИК, скрепления ЖБР-65ПШМ 700 КРН-В-С-В-КРН 20 369
9 2 Рельсы категории ДТ370ИК, скрепления W-30 700 КРН-В-С-В-КРН 20 050
а)
КРН В В РС В П У
///// ///// ///// ///// ///// /////
КРН В С В У
/////////////// ///////////////
Рис. 1. Схемы жизненного цикла железнодорожного пути 94 Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2020. № 2 (53)
При межремонтном тоннаже (Т) 1 400 млн т бр. [16] (см. рис. 1, а) в середине цикла назначается сплошная смена рельсов (РС) в комплексе со средним ремонтом. При меньшей грузонапряженности и Т = 700 млн т бр. принимается вторая схема (см. рис. 1, б).
Также с определенной периодичностью проводится шлифовка рельсов. По окончанию жизненного цикла (ЖЦ) выполняется утилизация (У) элементов конструкции ВСП, которая имеет возвратную стоимость (см. рис. 1).
Стоимость текущего содержания пути (ТСП) состоит из суммы на оплату труда; расходов на смену материалов ВСП; расходов, связанных с эксплуатацией машин и механизмов. По данным службы пути ЗСДИ, средняя стоимость ТСП в ценах на 01.01.2019 в зависимости от грузонапряженности приведена в табл. 5. При пропущенном тоннаже более 600 млн т бр. наблюдается существенный прирост затрат на ТСП.
Стоимость проведения КРН и промежуточных ремонтов железнодорожного пути (В, П, РС) на 1 км зависит от параметров участка пути, перечня работ, применяемых машин и механизмов, конструкции и материалов ВСП. Они приняты по калькуляциям ДРП, ДПМ, П, ЦВ ЗСДИ.
На рис. 2-4 приведены ежегодные и суммарные затраты на 1 км пути с учетом 10%-й ставки дисконтирования для принятых схем в течение ЖЦ конструкции ВСП с различными ПРС (ЖБР-65Ш, (СМ-1), ЖБР-65ПШМ и
Фоссло W-30) для грузового (2-й путь) и порожнего (1 -й путь) направлений.
По порожнему пути рассматривалась типовая межремонтная схема при фактическом Тфакт = 693 млн т бр. с продолжительностью ЖЦ конструкции ВСП 10 лет (см. рис. 2).
По грузовому пути рассматривались две межремонтные схемы. Типовая (Тфакт = = 776 млн т бр.) с продолжительностью ЖЦ конструкции ВСП 5 лет (см. рис. 3) и перспективная по [16] (Тфакт = 1 481 млн т бр.) со сроком ЖЦ 10 лет (см. рис. 4). Суммарные результаты расчета СЖЦ на 1 км пути по всем вариантам представлены в табл. 6.
По рис. 2 видно, что на первый год начальные затраты на укладку ВСП с ПРС по варианту 1 (ЖБР-65Ш или СМ-1) меньше других и составляют 17 636 тыс. р. Но наименьшая сумма ежегодных затрат в конце ЖЦ наблюдается у варианта 3 С-30) и составляет 26 720 тыс. р. на 1 км пути при минимальной среднегодовой СЖЦ 3 243 тыс. р.
Анализ данных рис. 3 показывает, что в первый год начальные затраты на укладку ВСП с ПРС по варианту 7 (ЖБР-65Ш) меньше других и составляют 19 409 тыс. р. Но уже на второй год и до конца ЖЦ ежегодные затраты варианта 9 С-30) с учетом ставки дисконтирования стали меньше ежегодных затрат других вариантов ПРС. Сумма ежегодных затрат в конце жизненного цикла варианта 9 (W-30) составила 31 120 тыс. р. на 1 км пути при минимальной среднегодовой СЖЦ 6 829 тыс. р. с учетом ставки дисконтирования.
Таблица 5
Затраты на 1 км текущего содержания пути для разных типов ПРС
Грузонапряженность, млн т бр. на 1 км в год
Тип ПРС
Пропущенный тоннаж, млн т бр. на км
0 0
2
-
0
0 0
4
-
01
2
0 0
6
-
01 4
0 0
8
-
01
6
0 0 0
0 8
0 0 2
0 0
0 0 4
0 2
66
ЖБР-65Ш
287
389
407
453
ЖБР-65ПШМ
254
301
385
444
'-30
174
269
286
315
141
ЖБР-65Ш
298
405
476
575
729
ЖБР-65ПШМ
272
380
451
533
652
'-30
201
310
376
492
589
883
796
715
1031
929
887
Годы жизненного цикла
— • Вариант 1 (ЖБР-65Ш (СМ-1)) Вариант 2 (ЖБР-65ПШМ) — — -Вариант 3 ^-30)
Рис. 2. Суммарные затраты по годам жизненного цикла ВСП порожнего (первого) пути (Г = 66 млн т бр. на 1 км в год; Тфакт = 693 млн т бр.)
Годы жизненного цикла
— • Вариант 7 (ЖБР-65Ш (СМ-1)) ^—Вариант 8 (ЖБР-65ПШМ)
— -Вариант 9 (^-30)
Рис. 3. Суммарные затраты по годам жизненного цикла ВСП по грузовому (второму) пути (Г = 141 млн т бр. на 1 км в год; Тфакт = 776 млн т бр.)
Годы жизненного цикла
— • Вариант 4 (ЖБР-65Ш (СМ-1)) Вариант 5 (ЖБР-65ПШМ) — -Вариант 6 ('-30)
Рис. 4. Суммарные затраты по годам жизненного цикла ВСП по грузовому (второму) пути (Г = 141 млн т бр. на 1 км в год; Тфакт = 1 481 млн т бр.)
Анализ данных рис. 4 показывает, что в первый год укладки начальные затраты на КРН для варианта 4 (ЖБР-65Ш или СМ-1) меньше других и составляют 19 709 тыс. р. Но по результатам расчетов СЖЦ видно, что через год наименьшая сумма ежегодных затрат с учетом ставки дисконтирования наблюдается у варианта 6 ('-30). Начиная с середины межремонтного цикла (5-й год) после ремонта РС, сумма ежегодных затрат варианта 5 (ЖБР-65ПШМ) является наименьшей за счет большей стоимости возвратных материалов ВСП (подкладки, шурупы, клеммы) и на последний год ЖЦ (10-й год) составляет 35 756 тыс. р. на 1 км пути при минимальной среднегодовой СЖЦ 3 576 тыс. р.
Результаты расчета СЖЦ 1 км пути для рассмотренных ремонтных схем по вариантам ПРС приведены на рис. 5.
При общей оценке воздействия подвижного состава на подрельсовое основание следует учитывать повышенный уровень воздействия от вагонов с повышенными осевыми нагрузками на нижнее строение пути (НСП). Необходимо на основе технико-экономического обоснования
[18, 19] производить усиление подшпального основания [20], в том числе грунтобетонными слоями повышенной жесткости, укладываемыми механизированными комплексами [21], или объемными георешетками при оптимизации технологии их устройства [22]. Это позволит снизить СЖЦ ВСП за счет большей продолжительности эксплуатации.
Предложенные мероприятия по совершенствованию конструкций ВСП позволят повысить скорость доставки грузов в отдаленные порты [23] при обеспечении безопасного закрепления [24].
Таким образом, можно сделать следующие выводы.
В современных эксплуатационных условиях необходимо учитывать особенности работы ВСП и НСП при тяжеловесном движении поездов с инновационными вагонами с повышенными до 245 кН/ось (25 тс/ось) осевыми нагрузками.
В ходе проведенного анализа была произведена технико-экономическая оценка СЖЦ ВСП с разными ПРС. Расчеты СЖЦ показали, что наибольшая среднегодовая СЖЦ 1 км ВСП
Таблица 6
Результаты расчета СЖЦ на 1 км пути_
Без учета С учетом
т с а дисконтирования дисконтирования
Путь Вариант Тип ПРС Продолжительно ЖЦ, лет Нормативный / фактический тон] перед ремонтом, млн т бр. Суммарная СЖЦ, тыс. р. Среднегодовая СЖЦ, тыс. р. Суммарная СЖЦ, тыс. р. Среднегодовая СЖЦ, тыс. р.
1 ЖБР-65Ш (СМ-1) 10 700/693 34 258 3 426 27 679 2 768
1 2 ЖБР-65ПШМ 10 700/693 34 888 3 489 28 443 2 844
3 W-30 10 700/693 32 435 3 243 26 720 2 672
4 ЖБР-65Ш (СМ-1) 10 1 400/1 481 49 996 5 000 37 861 3 786
5 ЖБР-65ПШМ 10 1 400/1 481 46 026 4 603 35 756 3 576
2 6 W-30 10 1 400/1 481 49 488 4 949 37 379 3 738
7 ЖБР-65Ш (СМ-1) 5 700/776 35 628 7 126 32 234 6 447
8 ЖБР-65ПШМ 5 700/776 34 608 6 922 31 659 6 332
9 W-30 5 700/776 34 143 6 829 31 120 6 224
Тф = 693 млн т бр.
Тф = 1 481 млн т бр
Тф = 776 млн т бр.
-а
т
л" т
о о
м
63 о т О
7 500 6 000 4 500 3 000 1 500 0
\
Номер варианта □Без учета дисконтирования ■ С учетом дисконтирования Рис. 5. Среднегодовая стоимость жизненного цикла 1 км железнодорожного пути
наблюдается по грузовому (второму) пути (вариант 7, ЖБР-65Ш) при ремонтной схеме КРН-В-С-В-КРН (продолжительность цикла 5 лет) и составляет 6 447 тыс. р., а суммарная СЖЦ 1 км пути составляет 32 234 тыс. р. с учетом ставки дисконтирования. Наименьшая среднегодовая СЖЦ 1 км ВСП наблюдается по порожнему (первому) пути (вариант 3, W-30) при ремонтной схеме КРН-В-С-В-КРН (продолжительность цикла 10 лет) и составляет 2 672 тыс. р., суммарная СЖЦ составляет 26 720 тыс. р. с учетом ставки дисконтирования.
На участках тяжеловесного движения грузового (второго) пути с осевой нагрузкой 25 т / ось
(245 кН/ось) на А-й дистанции пути с Г = = 141 млн т бр. на 1 км в год при десятилетнем сроке эксплуатации рекомендуется принять схему КРН-В-В-РС-В-П-КРН, с нормативным межремонтным тоннажем 1 400 млн т бр.
Для этой схемы ПРС ЖБР-65ПШМ имеют наименьшую стоимость суммарных затрат на 1 км пути (35 756 тыс. р.) за счет наличия подкладки и меньшего выхода элементов пути в процессе 10-летней эксплуатации, и их рационально применять в кривых 650 м и менее.
При пятилетнем сроке эксплуатации для тяжеловесного движения и десятилетнем сроке эксплуатации для порожнего (первого)
пути с Г = 66 млн т бр. на 1 км в год с ремонтной схемой КРН-В-С-В-КРН и межремонтным тоннажем 700 млн т бр. для прямых и пологих кривых целесообразно применять бесподкладочные ПРС W-30 (Фоссло) с наименьшей среднегодовой стоимостью жизненного цикла 1 км пути, для прямых и пологих кривых - скрепление W-30 (Фоссло), с высоким качеством элементов скрепления и небольшими затратами на текущее содержание пути.
За счет этого в конце ЖЦ оно становится экономически и технически более предпочтительным, чем скрепление ЖБР-65Ш с меньшей начальной стоимостью узла скрепления.
Для участков со средней грузонапряженностью также целесообразно применять бесподкладочное скрепление W-30 (Фоссло), а для участков с малой грузонапряженностью -бесподкладочное скрепление ЖБР-65Ш, с наименьшей стоимостью КРН.
Библиографический список
1. Карпущенко Н. И., Величко Д. В. Надежность скреплений // Путь и путевое хозяйство. 2008. № 10. С. 4-8.
2. Эксплуатационные измерения напряжений в рельсе при воздействии подвижного состава / С. А. Косенко, М. Я. Квашнин, И. С. Бондарь, С. С. Акимов // Известия Транссиба. 2017. № 2 (30). С. 133-145.
3. Косенко С. А., Богданович С. В., Акимов С. С. Проектирование путевого развития станций и выбор конструкций верхнего строения пути для тяжеловесного движения поездов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2018. № 4 (47). С. 21-29.
4. Севостьянов А. А., Величко Д. В., Рошка В. В. Оценка эксплуатационных показателей работы железнодорожного пути в зависимости от конструкции промежуточных рельсовых скреплений // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2019. № 3 (50). С. 23-30.
5. Величко Д. В., Севостьянов А. А., Антерейкин Е. С. Оценка надежности рельсов на участках Транссибирской магистрали // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2019. № 1 (48). С. 5-11.
6. Щепотин Г. К., Давыдов В. С. Оценка и прогнозирование надежности рельсов // Транспорт Урала. 2009. № 3 (22). С. 84-93.
7. Щепотин Г. К. Эксплуатационная надежность железнодорожного пути : монография. Екатеринбург : Изд-во УрГУПС, 2008. 143 с.
8. Kosenko S. A., Akimov S. S. Performance characteristics of differentially quenched rails // Magazine of Civil Engineering. 2017. № 7. P. 94-105.
9. Щепотин Г. К., Величко Д. В., Славиковская Э. А. Технико-экономическая оценка эффективности бесстыкового пути в условиях Сибири : метод. указ. Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2006. 54 с.
10. Kosenko S., Akimov S., Surovin P. Technology of rail replacement at end stresses // MATEC Web of Conferences. 2018. № 216, 01002. P. 1-8. URL: https://www.matec-conferences.org/articles/matec-conf/pdf/2018/75/matecconf_pts2018_01002.pdf (дата обращения: 03.04.2020).
11. Карпущенко Н. И., Труханов П. С. Расчет стоимости жизненного цикла верхнего строения пути // Путь и путевое хозяйство. 2019. № 4. С. 34-37.
12. Севостьянов А. А., Величко Д. В. Основные причины отказов рельсов в процессе эксплуатации // Транспорт Урала. 2017. № 2 (53). С. 51-54.
13. Kosenko S. Akimov S. Design of track structure for corridors of heavy-train traffic // MATEC Web of Conferences. 2018. № 239, 05005. P. 1-12. URL: https://www.matec-conferences.org/articles/matec-conf/pdf/2018/98/matecconf_ts2018_05005.pdf (дата обращения: 03.04.2020).
14. Рельсовое скрепление для кривых радиусом менее 800 м / Э. П. Исаенко, С. Н. Шарапов, С. А. Косенко, В. К. Финк // Путь и путевое хозяйство. 2013. № 6. С. 9-12.
15. Труханов П. С. Обоснование рациональных параметров жизненного цикла верхнего строения пути с оценкой его надежности в сложных эксплуатационных условиях : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.11. Новосибирск, 2018. 24 с.
16. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации : утв. приказом Минтранса России от 21.12.2010 № 286 (в ред. приказа № 54 от 09.02.2018). Доступ из справ.-прав. системы «КонсультантПлюс».
17. ГОСТ Р 51685-2013. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия : утв. и введ. в действие приказом Росстандарта от 14.10.2013 № 1155-ст. М. : Стандартинформ, 2014. 107 с.
18. Котова И. А., Чижов А. В., Юдин О. Г. Технико-экономическое сравнение технологических вариантов устройства подбалластных защитных слоев с использованием объемной георешетки // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2017. № 1. С. 36-45.
19. Котова И. А., Чижов А. В., Юдин О. Г. Сравнительный анализ технологических вариантов создания подбалластных защитных слоев при ремонтах железнодорожного пути // Политранспортные системы : материалы IX Междунар. науч.-техн. конф. Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2017. С. 150-153.
20. Щепотин Г. К., Величко Д. В. Эффективность усиления подшпального основания пенополистиролом // Путь и путевое хозяйство. 2005. № 9. С. 12-13.
21. Akimov S., Kosenko S., Bogdanovich S. Stability of the Supporting Subgrade on the Tracks with Heavy Train Movement // Advances in Intelligent Systems and Computing : VIII International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia. Vol. 2, № 1116 (2020). DOI 10.1007/978-3-030-37919-3. 2020, Р. 228-236.
22. Оптимизация технологии устройства защитных слоев с применением объемной георешетки при модернизации железнодорожного пути / И. А. Котова, А. В. Чижов, О. Г. Юдин, А. А. Вобликов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2015. № 2. С. 32-38.
23. Псеровская Е. Д., Ким А. С., Кузьмина О. А. Повышение эффективности услуги по ускоренной до-ствке грузов в направлении Дальнего Востока // Транспорт Урала. 2019. № 2 (61). С. 32-37.
24. ТурановХ. Т., Псеровская Е. Д. Расчет продольного сдвига груза цилиндрической формы и усилия в элементах крепления при вариации количества крепежных элементов // Транспорт Урала. 2013. № 3 (38). С. 16-23.
S. A. Kosenko, S. S. Akimov, S. V. Bogdanovich, I. K. Sokolovskiy
Life Cycle Cost Estimation of the Permanent Way for Various Repair Schemes and Rail Fastenings
Abstract. The article is devoted to life cycle cost estimation of the permanent way. The life cycle cost of the permanent way was determined for structures with various rail fastenings and for various repair schemes for the track with empty and heavy freight traffic. The purpose of this study was to determine the most cost-effective design of the permanent way and repair scheme. To compare the options and estimation of their life cycle cost, a typical design of the permanent way with rail fastenings ZhBR-65Sh (SM-1), ZhBR-65PShM, Vossloh W-30 was taken into account. In the course of the analysis, it was found that the overhaul scheme, including the complete replacement of the rails, accompanied by work in the amount of medium repair, is the most optimal for areas with heavy cargo traffic. The lowest average annual life-cycle cost for this scheme was obtained with rail fastening ZhBR-65PShM and amounted to 3,576 thousand rubles. This cost is achieved due to the presence of a lining in the fastening of ZhBR-65PShM and a lower output of track elements during 10-year operation.
The permanent way with rail fastening Vossloh W30 is expediently used for a five-year service life for heavy traffic and a ten-year service life for an empty track with an overhaul tonnage of 700 million tons of gross for straight and gentle curves. The lowest average annual cost of the life cycle is achieved with such a design and overhaul periods.
The results obtained in this work can be used by the railway complex subdivisions in the design of repairs, planning the costs of repairs and maintenance of the railway track.
Key words: railway track; permanent way; rail fastening; life cycle cost.
Косенко Сергей Алексеевич - доктор технических наук, профессор кафедры «Путь и путевое хозяйство» СГУПС. E-mail: [email protected]
Акимов Сергей Сергеевич - преподаватель кафедры «Путь и путевое хозяйство» СГУПС. E-mail: [email protected]
Богданович Светлана Васильевна - кандидат технических наук, доцент кафедры «Управление эксплуатационной работой» СГУПС. E-mail: [email protected]
Соколовский Иван Константинович - аспирант кафедры «Путь и путевое хозяйство» СГУПС. E-mail: [email protected]
