CC BY
32
24. Bol'shakov A.M., Kravchenko E. A., Chernikova S. L. Povyshenie kachestva obsluzhivaniya passazhirov i effektivnost' raboty avtobusov [Improving the quality of passenger service and the efficiency of buses]. Moscow: Transport Publ., 1981. 206 p.
25. Gudkov V. A. Shiryav S. A., Ustinova O. V. Analiz faktorov, vliyayushchikh na opredelenie potrebnogo kolichestva passazhirskikh transportnykh sredstv na marshrutakh [Analysis of factors influencing the determination of the required number of passenger vehicles on routes]. Progress transportnykh sredstv i sistem - 2005: materialy mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Volgograd, 20-23 sent. 2005 g.) [Progress of vehicles and systems-2005: materials of the international scientific and practical conference. (Volgograd, September 20-23, 2005)]. Volgograd, 2005. Part 2. Pp. 525-526.
26. Lopatin A. P. Modelirovanie perevozochnogo protsessa na gorodskom passazhirskom transporte [Modeling of the transportation process in urban passenger transport]. Moscow: Transport Publ., 1985. 200 p.
27. Koryagin M. E. Ravnovesnye modeli sistemy gorodskogo passazhirskogo transporta v usloviyakh konflikta interesov [Equilibrium models of the urban passenger transport system in the context of a conflict of interests]. Novosibirsk: Nauka Publ., 2011. 140 p.
28. Baskin E. M. O vremeni ozhidaniya passazhira na avtobusnoi ostanovke [About the waiting time of a passenger at a bus stop]. Teoriya i sredstva avtomatiki [Theory and means of automation]. Moscow: Nauka Publ., 1968. Pp. 188-198.
29. Polikarpov A.A. O konkurentsii zheleznodorozhnogo transporta s aviatsiei i avtobusami [About the competition of rail transport with aviation and buses]. Ekonomika zheleznykh dorog [Railway economics], No. 9. Moscow: Prometei Publ., 2015. Pp. 15-17.
ORIGINAL PAPER
Modern technologies. System analysis. Modeling 2020. No. 4 (68). pp. 239-248
Информация об авторах
Григорьева Александра Сергеевна - аспирант кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог», Петербургский государственный университет Путей Сообщения императора Александра I, г. Санкт - Петербург, email: alexandra.arsyonova@yandex.ru
Анисимов Владимир Александрович - д. т. н., доцент, профессор кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог», Петербургский государственный университет Путей Сообщения императора Александра I, г. Санкт -Петербург, e-mail: anisvl@mail.ru
DOI 10.26731/1813-9108.2020.4(68).239-248
Information about the authors
Aleksandra S. Grigor'eva - Ph.D. student, the Subdepartment of Survey and Design of Railways, Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University, Sankt.-Petersburg, email: alexandra.arsyonova@yandex.ru
Vladimir A. Anisimov - Doctor of Engineering Science, Professor of the Subdepartment of Survey and Design of Railways, Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University, Sankt - Petersburg, e-mail: anisvl@mail.ru
УДК 625.1
Параметры жизненного цикла стрелочных переводов проекта 2750 на железобетонных брусьях
Н. И. Карпущенко, Р. А. КомардинкинИ
Сибирский государственный университет путей сообщения, г. Новосибирск, Российская Федерация И roma-novosib@mail.ru
Резюме
В статье представлена методика оценки долговечности стрелочных переводов проекта 2750 и их элементов на железобетонном основании, которая основана на использовании данных эксплуатационных испытаний стрелочных переводов на Транссибирской магистрали в течение жизненного цикла. Результаты исследований параметров жизненного цикла стрелочных переводов проекта 2750 на участке О-Н представлены отдельно для первого и второго путей, имеющих разную грузонапряженность, с выделением стрелочных переводов, лежащих на диспетчерских съездах, по которым поезда следуют в основном по прямому направлению с установленными скоростями и на ответвлениях приемо-отправочных путей со скоростью не более 50 км/ч. Из результатов исследований следует, что ресурс стрелочных переводов проекта 2750 на железобетонном основании в 3 раза больше нормативной наработки. Средний срок службы металлических частей стрелочного перевода на 1 пути составляет в среднем 6,5 лет и 760 млн т брутто наработки тоннажа, и на 2 пути соответственно 8 лет и 640 млн т брутто наработки. Крестовины же 1 пути служат примерно 1 год, а 2 пути - 1,5 года. На основании полученных данных построена модель стоимости жизненного цикла стрелочного перевода. При этом принято, что жизненный цикл стрелочного перевода начинается с капитального ремонта, продолжается до следующего капитального ремонта. В промежутке выполняются работы по замене изношенных и дефектных элементов стрелочных переводов, шлифовка элементов, регулировка рельсовой колеи по шаблону и уровню.
Ключевые слова
стрелочный перевод, крестовина, ремкомплект, срок службы, долговечность, стоимость жизненного цикла Для цитирования
Карпущенко Н.И. Параметры жизненного цикла стрелочных переводов проекта 2750 на железобетонных брусьях / Н. И. Карпущенко, Р. А. Комардинкин // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2020. -№ 4 (68). - С. 239-248. - БО!: 10.26731/1813-9108.2020.4(68).239-248
поступила в редакцию: 14.10.2020, поступила после рецензирования: 20.11.2020, принята к публикации: 30.11.2020
Parameters of the life cycle of turnout switches of project 2750 on reinforced concrete beams
N. I. Karpushchenko, R. A. KomardinkinS
Siberian Transport University, Novosibirsk, the Russian Federation И roma-novosib@mail.ru
Abstract
The article presents a methodology of assessing the durability of the elements of turnout switches of project 2750 and their elements on a reinforced concrete foundation, which is based on the use of data from operational tests of turnout switches on the Trans-Siberian Railway during the life cycle. The results of studies of the parameters of the life cycle of the project 2750 turnout switches on the O-N section are presented separately for the first and second tracks having different traffic intensities, with the distinguishing of the turnout switches lying at the dispatching cross-over tracks, along which trains follow mainly in a straight direction with set speeds and on branches of receiving and departure tracks with a speed of no more than 50 km/h. It follows from the research results that the resource of the project 2750 turnout switches on a reinforced concrete base is 3 times more than the standard operating time. The average service life of the metal parts of the turnout switch on the 1st track is 6.5 years on average and 760 million tons of gross accumulated operated time of tonnage, and on 2 tracks, respectively, 8 years and 640 million tons of gross accumulated operated time. The crosspieces of the 1st track serve about 1 year, and those of the 2nd track - 1.5 years. On the basis of the data obtained, a model of the life cycle cost of the turnout switch was constructed. At the same time, it is assumed that the life cycle of the turnout switch begins with a major overhaul (O) and continues until the next turnout switch overhaul. In the interim, works on the replacement of the worn out and defective elements of the joint venture, grinding the elements, adjusting the rail track according to the gauge and level are carried out.
Keywords
turnout switch, crosspiece, repair kit, service life, durability, life cycle cost
For citation
Karpushchenko N. I., Komardinkin R. A. Parametry zhiznennogo tsikla strelochnykh perevodov proyekta 2750 na zhelezobet-onnykh brus'yakh [Parameters of the life cycle of turnout switches of project 2750 on reinforced concrete beams]. Sovremennye tekhnologii. Sistemnyi analiz. Modelirovanie [Modern Technologies. System Analysis. Modeling], 2020, No. 4 (68), pp. 239-248. - DOI: 10.26731/1813-9108.2020.4(68).239-248
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
2020. № 4 (68). С. 239-248 Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
Информация о статье
Article info
Received: 05.10.2020, Revised: 10.11.2020, Accepted: 27.11.2020 Введение
Для обеспечения роста железнодорожных пере- < возок, движения поездов, нагрузок на ось и массы подвижного состава, необходимы опережающие ] темпы развития конструкций пути, его усиления и совершенствования, в том числе стрелочных пере- ] водов [1]. 1
Одиночные обыкновенные стрелочные переводы ] представляют собой важнейшую конструкцию в д системе других видов соединений и пересечений рельсовых путей. Они имеют самое большое рас- р пространение на всех железных дорогах Российской ] Федерации и мира.
Как правило, одиночный обыкновенный стре- ] лочный перевод состоит из стрелки, комплекта крестовиной части, соединительных путей, переводных б брусьев, балластного слоя (рис. 1) [2].
Основные отличительные характеристики стрелоч- н ных переводов и требования, предъявляемые к ним. с Отличительными характеристиками стрелочной про- в дукции от станционных путей и перегонов являются: в
- происходит разрыв колеи в «мертвом» пространстве крестовинного узла;
- остряки прикреплены к брусьям в корне остряка фрезерованными накладками;
- в остряковой зоне происходит переход колеса с рамного рельса на остряк и наоборот, в крестовинной части происходит перекатывание колеса с сердечника на усовик и наоборот, вследствие этого возникают дополнительные вертикальные напряжения;
- происходит горизонтальный удар колеса в остряк в остряковой части и в усовик или контррельсы в крестовинной части;
- разная жесткость стрелочного, соединительного крестовинного блоков и переводных брусьев;
- кривая малого радиуса, порядка 200-300 м в блоке соединительных путей.
При данных особых условиях возникают дополнительные динамические нагрузки от подвижного состава на конструкцию стрелочного перевода из-за вызванных непогашенных ускорений. Данные условия диктуют требования к разработке конструкции,
1
Рис. 1. Распространенная конструкция обыкновенного стрелочного перевода: 1 - рамные рельсы при остряках; 2 - остряки; 3 - переводные брусья; 4 - усовики; 5 - сердечник крестовины; 6 - контррельсы Fig. 1. A common design of an ordinary turnout switch: 1 - frame rails with tongues; 2 - tongues; 3 - switch sleeper; 4 - guard rails; 5 - crosspiece core; 6 - counter rails
устройству и техническому обслуживанию стрелочной продукции.
Допускаемый износ рамных рельсов, остряков и крестовин стрелочных переводов и глухих пересечений в зависимости от установленных скоростей движения приведен в Классификаторе дефектов и повреждений элементов стрелочных переводов [3].
Указанные нормы износа должны служить основанием для назначения ремонта, смены частей стрелочных переводов и глухих пересечений или ограничения скорости движения. Вертикальный износ рамного рельса контролируется в наиболее изношенном месте по оси головки рельса, а остряка - в наиболее изношенном месте по оси его головки в сечении, где ширина ее составляет 50 мм и более.
При величине вертикального износа рамного рельса или сердечника крестовины более 10 мм до 15 мм ограничивается скорость движения поездов 25 км/ч, при износе более 15 мм движение закрывается. Боковой износ рамных рельсов контролируется у острия остряков и в наиболее изношенном месте и определяется как разность новой и изношенной ширины головки на уровне 13 мм ниже поверхности катания головки.
При наличии зазора между наклонной гранью шаблона и головкой рельса рамного рельса должны быть приняты незамедлительные меры по его ли-кивдации за счет устранения отступлений по прилеганию остряка к рамному рельсу и подушкам башмаков или исправления профиля остряка шлифовкой (рис. 2). Если указанные меры не обеспечивают ликвидацию зазора, должна быть произведена замена
ремкомплекта. До замены ремкомплекта, стрелочный перевод закрывается для движения поездов в противошерстном направлении [2].
"¿V-
Допустимо Недопустимо
Рис. 2. Проверка универсальным шаблоном модели 00316 и шаблоном КОР взаиманого положения остряков и рамных рельсов Fig. 2. Checking with the universal template model
00316 and the KOR gauge of the mutual position of the tongues and frame rails
Основной целью шлифовки остряков и рамных рельсов является обеспечение укрытия острия остряка, ликвидация сплывов на головке рамного рельса, ликвидация смятия острия и выкрашиваний по верху головки остряка глубиной более 3 мм, уступов на рабочей поверхности остряка от острия.
На главных и приемо-отправочных путях, при неисправности остряка или рамного рельса, замена производится ремкомплектом, одиночная их замена запрещается. На станционных путях допускается раздельный способ замены остряка и рамного рельса с соблюдением геометрических параметров.
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
2020. № 4 (68). С. 239-248 Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
Для рационального ведения стрелочного хозяйства и планирования своевременной замены стрелочных переводов при выработке их ресурса ОАО «РЖД» использует Указание Министерства путей сообщения Российской Федерации «О ведении нормативных сроков службы стрелочных переводов» от 19 декабря 2002 г. № С-1241у [4] и Технические условия на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути, утвержденные 18 января 2013 г. № 75р [5] с изменениями и дополнениями № 2722р.
В указании [4] имеются нормативные сроки службы стрелочной продукции, а именно, стрелок и крестовин обыкновенных стрелочных переводов (табл. 1).
Таблица 1. Нормативные сроки службы обыкновенного одиночного стрелочного перевода
При помощи специальных коэффициентов учитывается влияние суммарного пропущенного тоннажа, осевых нагрузок подвижных составов при движении, как по прямому, так и по боковому направлениям, которые приведены в указании [4]. За 18 лет со временем рассматриваемых указаний условия эксплуатации и конструкции стрелочных переводов изменились, поэтому нормативы требуют переработки по результатам испытаний новых стрелочных переводов, в основном лежащих на главных ходах крупных магистралей.
В технических условиях на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути представлены критерии выбора стрелочных переводов, подлежащих капитальному ремонту [5]. На практике назначение ремонтов производится по фактическому состоянию стрелочного перевода, определяемому по результатам его комплексной оценки на основе диагностики и генеральных
осмотров пути. Реальные сроки службы современных стрелочных переводов на железобетонном основании примерно в 3 раза больше, приведенных в указании [4].
На участке О-Н Транссибирского хода в 20042007 гг. производилась реконструкция главных путей с укладкой стрелочных переводов проекта 2750 на железобетонном основании. По состоянию на 1 января 2020 г. на участке содержится 270 комплектов таких переводов. В настоящее время производится капитальный ремонт с укладкой модернизированной версии стрелочного перевода проекта 2750.
Стрелочный перевод проекта 2750 применяется на основных магистралях железнодорожных линий с пассажирским и грузовым движением поездов. Полная длина перевода от приемного стыка рамного рельса до заднего вылета крестовины составляет 34,858 м. Радиус бокового пути 300 м. Максимальная скорость движения пассажирских поездов - 140 км/ч, по боковому направлению - 50 км/ч. Предусматривается последующая сварка рельсовых стыков в пути алюмотермитным способом [6]. К особенностям конструкции стрелки относится использование гибких остряков с приварными рельсовыми окончаниями, сборных крестовин с приварными рельсовыми окончаниями и контррельсов из уголкового профиля, прижимаемых к переводным брусьям.
Эффективность работы железнодорожного пути как объекта железнодорожной системы определяется уровнем безопасности движения, безотказности, долговечности и стоимости владения (эксплуатации) стрелочной продукции. На данный момент требования по безопасности влияют на стоимость жизненного цикла, так как они определяют нормы и допуски параметров при проектировании и техническом обслуживании (ТО) стрелочных переводов.
Жизненный цикл объекта - это деятельность, возникающая в период времени, который начинается с этапа создания концепции объекта и заканчивается его утилизацией [7].
Сроки службы элементов стрелочных переводов
Период жизни для анализа стоимости жизненного цикла должен состоять из всех этапов жизненного цикла стрелочного перевода, но с точки зрения объектов железнодорожного транспорта логично рассмотреть продолжительность этапа эксплуатации и технического обслуживания, так как именно в этот период она наибольшая.
Прогнозирование срока службы объекта необходимо делать с большой осторожностью, поскольку некоторые составные части стрелочного перевода заменяются по износу и дефектам, однако в рассматриваемый период времени основные элементы объекта должны иметь, по крайней мере, один полный срок службы. Решение относительно периода
Величина норма-
тивного пропущен-
ного тоннажа,
Элемент обыкновенного стрелочного Тип, марка перевода, 1/т Вид переводных брусьев млн т брутто для среднесетевых условий эксплуатации
перевода Главные пути Приемо-отправочные пути
Р65
Крестовины с т=9 ж.б. 65 90
литым сердеч- т=11 ж.б. 80 100
ником из Р65 упроч-
высокомарган- ненные
цовистой стали т=9 ж.б. 70 90
т=11 ж.б. 90 100
Р65
Стрелки т=9 ж.б. 275 325
т=11 ж.б. 275 325
жизни (срока службы) принимается с учетом предписывающих нормативов по сроку службы объекта и опыта эксплуатации [8-11].
Данные результатов испытаний стрелочных переводов проекта 2750 на этапе технического обслуживания их жизненного цикла собирались с участка О-Н Трансибирской магистрали за период с 2009 по 2019 г.
Верхнее строение пути рассматриваемого участка представляет собой бесстыковой путь с рельсами Р65 на железобетонном основании. Участок электрифицированный на постоянном токе, оснащен автоблокировкой. Подвижной состав типовой со среднеосевой по 1 пути 190 кН, по 2 пути 127 кН. Грузонапряженность по путям находится в таком же соотношении, как и средняя осевая нагрузка. На рассматриваемом участке находится
22 промежуточные станции с 270 стрелочными переводами типа Р65 марки 1/11 проекта 2750 на главных путях. Анализ параметров жизненного цикла указанных стрелочных переводов производился по данным информационной системы ЕК АСУИ ОАО «РЖД» с 2009 по 2019 г.
Анализ данных по продолжительности жизненного цикла стрелочных переводов в годах и в единицах наработки тоннажа, приведенных в (табл. 2) и
графически, что на 1 пути, где грузонапряженность в 1,5 раза выше, чем на 2, эта продолжительность примерно одинакова и на диспетчерских съездах, и на ответвлениях приемоотправочных путей (рис. 3, 4). Связано это с особенностями планирования проведения капитальных ремонтов пути на перегонах и станциях одновременно из-за трудности предоставления технологических «окон». На 2 пути продолжительность жизненного цикла в годах на 18-30 % выше (рис. 5, 6), и в млн т брутто наработанного тоннажа на 23-29 % ниже, чем на 1 пути (рис. 7, 8).
Средний срок службы металлических частей стрелочного перевода проекта 2750 (табл. 3) на 1 пути составляет в среднем 6,5 лет и 760 млн т брутто наработки тоннажа, а на 2 соответственно 8 лет и 640 млн т брутто, соотношения сроков металлических частей стрелочных переводов совпадает со сроками службы в целом стрелочных переводов на 1 и 2 путях.
Средний срок службы ремкомплектов (табл. 4) на диспетчерских съездах 1 пути составляет 3 года и 340 млн т брутто наработки. На ответвлениях прие-мо-отправочных путей эти сроки для 1 пути составляют соответственно 3,3 раза и 380 млн т брутто.
Путь Средняя продолжительность (наработка) жизненного цикла Специализация СП
Диспетчерские съезды Ответвления на боковой путь
Левые Правые Левые Правые
1 Лет 9,8 10,4 10,6 11,1
млн т брутто 1152,8 1218,9 1256,0 1308,2
2 Лет 11,8 11,9 15,3 13,0
млн т брутто 919,0 925,8 1199,7 1038,3
Таблица 2. Средняя продолжительность (наработка) жизненного цикла стрелочных переводов модели 2750 типа Р65 марки 1/11 на железобетонных брусьях на участке О-Н Table 2. Average duration (operating time) of the life cycle of turnout switches of model 2750, type P65, grade 1/11 on reinforced concrete beams on the O-N section
Рис. 3. Сравнение пропущенного тоннажа по стрелочным переводам до капитального ремонта по 1 пути участка О-Н Fig. 3. Comparison of the tonnage handled along the turnouts to Ksp along the 1st track of the O-N section
Рис. 4. Сравнение пропущенного тоннажа по стрелочным переводам до капитального ремонта по 2 пути участка О-Н Fig. 4. Comparison of the tonnage handled along the turnouts to Ksp along the 2nd track of the O-N section
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
Рис. 5. Сравнение продолжительности жизненного цикла диспетчерских съездов до капитального
ремонта по 1 и 2 пути участка О-Н Fig. 5. Comparison of the duration of the life cycle of dispatching cross-over tracks to Ksp along the 1st and 2nd tracks of the O-N section
Рис. 6. Сравнение продолжительности жизненного цикла ответвлений приемо-отправочных путей до капитального ремонта по 1 и 2 пути участка О-Н Fig. 6. Comparison of the duration of the life cycle of the branches of the receiving and departure tracks to Ksp along the 1st and 2nd tracks of the O-N section
1400 1200 1000 e 800 % 600 0 н 400 а 1 200
-
-
=
_
левые правые
□ 1 1152,8 1218,9
В2 919 925,8
II : 1200 | 1000 ю 800 1 600 400 200
-
-
левые npai v;
ш 1256 13082
32 1199,7 1038,3
Рис. 7. Сравнение пропущенного тоннажа диспетчерских съездов до капитального ремонта по 1 и 2 пути участка О-Н Fig. 7. Comparison of the handled tonnage of dispatching cross-over tracks to Ksp on the 1st and 2nd tracks of the O-N section
Рис. 8. Сравнение пропущенного тоннажа ответвлений приемо-отправочных путей до капитального ремонта по 1 и 2 пути участка О-Н
Fig. 8. Comparison of the handled tonnage of the branches of the receiving and departure tracks to Ksp along the 1st and 2nd tracks of the O-N section
Таблица 3. Средний срок службы (наработки) металлических частей стрелочных переводов модели 2750 типа Р65 марки 1/11 на железобетонных брусьях на участке О-Н Table 3. Average service life (operating time) of metal parts of turnout switches of model 2750, type P65, grade
1/11 on reinforced concrete beams in the O-N section
Путь Средний срок службы (наработка) металлических частей СП Специализация СП
Диспетчерские съезды Ответвления на боковой путь
Левые Правые Левые Правые
1 Лет 6,6 6,5 6,0 6,8
млн т брутто 774,6 759,7 706,0 802,7
2 Лет 8,3 8,0 8,1 7,9
млн т брутто 658,5 624,0 632,5 632,0
Таблица 4. Средний срок службы (наработки) ремкомплектов стрелочных переводов проекта 2750 типа Р65 марки 1/11 на железобетонных брусьях на участке О-Н Table 4. Average service life (operating time) of repair kits for turnout switches (TS) of project 2750, type R65, _grade 1/11 on reinforced concrete beams at the O-N section_
Путь Средний срок службы (наработки) ремкомплектов Специализация СП
Диспетчерские съезды Ответвления на боковой путь
Левые Правые Левые Правые
1 Лет 2,9 3,0 3,4 3,3
млн т брутто 332 349 390,4 378,2
2 Лет 3,4 3,4 3,1 3,4
млн т брутто 5,7 5,6 5,3 4,5
На 2 пути средние сроки службы ремкомплектов составляют на диспетчерских съездах 5, 6 лет и 425 млн т. брутто. На ответвлениях приемо-отправочных путей соответственно 5,0 лет и 370 млн т брутто наработки. В среднем по обоим путям заменяют 3 раза каждый ремкомплект (6 штук на 1 стрелочный пееревод) из них один раз заменяют оба ремкомплекта на стрелочном переводе во время сплошной замены металлических частей и два раза (4 ремкомплекта) заменяют дополнительно в промежуток между капитальными ремонтами и сплошной заменой металлических частей. Средний срок службы крестовин на 1 пути (табл. 5) составляет 1
год и 115 млн т. брутто наработки. На 2 пути периодичность смены крестовин составляет один раз в 1,5 года после наработки 113 млн т. брутто тоннажа. Связано это с меньшей в 1,5 раза грузонапряженности и средних осевых нагрузок.
Данные об основных работах текущего содержания стрелочных переводов модели 2750 приведены в (табл. 6). Наибольшие затраты труда и продолжительность технологических «окон» приходится на смену ремкомплектов, крестовин и контррельсов совместно с ходовым рельсом [12].
Таблица 5. Средний срок службы (наработки) крестовин стрелочных переводов проекта 2750 типа Р65 марки 1/11 на железобетонных брусьях на участке О-Н Table 5. Average service life (operating time) of the crosspieces of turnout switches (TS) of project 2750, type R65,
grade 1/11 on reinforced concrete beams at the O-N section
Путь Средний срок службы (наработки) крестовин Специализация СП
Диспетчерские съезды Ответвления на боковой путь
левые правые левые правые
1 лет 0,8 1,0 1,1 0,9
млн.т брутто 108,4 117,9 125,8 108,4
штук 10,4 10,1 9,7 11,8
2 лет 1,3 1,7 1,6 41,4
млн.т брутто 97,8 127,4 122,7 104,8
штук 9,1 7,1 9,5 9,4
Таблица 6. Основные работы текущего содержания стрелочных переводов типа Р65 марки 1/11 модели 2750, выполняемые в технологические «окна» Table 6. The main works of the current maintenance of turnout switches of type P65, brand 1/11, model 2750, _performed during track possessions_
№ п.п Наименование работ Измеритель работы Состав монтеров пути, чел. Тарифный разряд, работы Норма времени, чел.-ч Продолжительность выполнения работы, ч Фактическое время, выполнения работы, мин.
1 Смена рамного рельса с остряком и башмаками (ремкомплекта) 1 ремкомплект 8 4,09 11,09 1,43 60-120
2 Смена крестовины 1 крестовина 8 3,98 8,17 1,0 40-65
3 Смена контррельса с прикрепленным ходовым рельсом 1 контррельсовый узел 8 4,09 11,2 1,40 45-90
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
2020. № 4 (68). С. 239-248 Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
(контррельсового узла)
4 Смена соединительного рамного рельса длиной 12,5 м 1 рельс 8 3,62 4,98 0,62 30-50
5 Смена переводных брусьев 1 брус 6 4,52 2,60 0,43 30-40
6 Переборка изолирующего стыка на накладках «Апатэк» 1 изостык 2 3,50 1,12 0,56 25-60
7 Выправка переводных железобетонных брусьев элек-трошпалоподбой-ками Доля бруса 7 6,0 1,60 0,27 60
8 Одиночная смена серьги остряка 1 серьга 1 4,0 0,57 0,57 30-60
9 Одиночная смена переводной тяги 1 переводная тяга 1 4,0 0,57 0,51 30-40
10 Подтяжка гаек клеммных и закладных болтов 100 гаек 1 4,0 0,403 0,40 30-40
Моделирование стоимости жизненного цикла стрелочных переводов
Моделирование включает следующие задачи:
- определить структуру объекта поэлементно;
- определить структуру всех затрат;
- выбрать категорию всех затрат;
- выбрать элементы всех затрат;
- сделать оценку всех затрат;
- представить итоговый результат. Жизненный цикл реконструкции стрелочного
перевода начинается с капитального ремонта, в последствии выполняются промежуточные ремонты: сплошная смена металлических частей стрелочного перевода, смена ремкомплектов, крестовин и выправка рельсовой колеи стрелочного перевода.
Рис. 9. Модель стоимости жизненного цикла верхнего строения пути (восстановительные работы): Ксп - капитальный ремонт СП; СМЧ - смена металлических частей; СРК - смена ремкомплекта и крестовин Fig. 9. Model of the cost of the steel cycle of the superstructure of the track: (restoration work) Oss -overhaul of the track superstructure, ChMP -change of metal parts; ChRC -change of repair kit and crosspieces
Также с определенной периодичностью проводится шлифовка элементов стрелочных переводов, при соответствующих дефектах и чрезмерном износе
замена данных элементов. По окончанию жизненного цикла происходит утилизирование деталей стрелочной продукции, имеющая возвратную стоимость, а затем проводится очередной капитальный ремонт на новых материалах, что является началом нового жизненного цикла вновь уложенной конструкции стрелочных переводов [8].
Выводы
1. В статье представлена методика оценки долговечности элементов стрелочных переводов проекта 2750 и их элементов на железобетонном основании, которая основана на использовании данных эксплуатационных испытаний стрелочных переводов на Транссибирской магистрали в течение жизненного цикла. Результаты исследований параметров жизненного цикла стрелочных переводов проекта 2750 на участке О-Н представлены отдельно для первого и второго путей, имеющих разную грузонапряженность, с выделением стрелочных переводов, лежащих на диспетчерских съездах, по которым поезда следуют в основном по прямому направлению с установленными скоростями и на ответвлениях приемо-отправочных путей со скоростью не более 50 км/ч.
Из результатов исследований следует, что ресурс стрелочных переводов проекта 2750 на железобетонном основании в 3 раза больше нормативной наработки.
2. Анализ эксплуатационных данных по продолжительности жизненного цикла стрелочного перевода проекта 2750 в годах и в единицах наработки тоннажа показал, что эта продолжительность на 1 пути примерно одинакова на диспетчерских съездах и на ответвлениях приемо-отправочных путей. На 2 пути эта продолжительность в годах на 17-30 %
ORIGINAL PAPER
Modern technologies. System analysis. Modeling 2020. No. 4 (68). pp. 239-248
выше и единицах наработки на 24-30 ниже, чем на 1 пути из-за меньшей грузонапряженности.
Средний срок службы металлических частей стрелочного перевода на 1 пути составляет в среднем 6,5 лет и 760 млн т брутто наработки тоннажа, и на 2 пути соответственно 8 лет и 640 млн т брутто наработки. Крестовины же 1 пути служат примерно 1 год, а 2 пути - 1,5 года.
3. На основании полученных данных построена модель СЖЦ стрелочного перевода. При этом принято, что жизненный цикл СП начинается с капитального ремонта, продолжается до следующего капитального ремонта. В промежутке выполняются работы по замене изношенных и дефектных элементов СП, шлифовка элементов, регулировка рельсовой колеи по шаблону и уровню.
Список литературы
1. О внесении изменений в Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, утвержденные Приказом Министерства транспорта Российской Федерации от 21.12.2010 № 286: Приказ Министерства транспорта Российской Федерации от 09.02.2018 № 54.
2. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути: утвержденная Распоряжением ОАО "РЖД" от 14.11.2016 № 2288р (в ред. От 29.01.2020 № 15р.)
3. Классификатор дефектов и повреждений элементов стрелочных переводов: утв. Распоряжением ОАО "РЖД" от 27.09.2019 № 2143/р. Екатеринбург: УралЮрИздат, 2019. 84 с.
4. Указание Министерства путей сообщения Российской Федерации «О ведении нормативных сроков службы стрелочных переводов» от 19.12.2002 г № С-1241у. - М., 2002. - 6 с.
5. Технические условия на работы по реконструкции и ремонту железнодорожного пути: Распоряжение ОАО «РЖД» от 18.01.2013 г. № 75р - М., 2013 (в ред. От 31.12.2019 № 3146р.)
6. Яновский А.С. Нужны стрелочные переводы новых конструкций // Журнал «Путь и путевое хозяйство». - М., 2017. - №4. - С. 11-14.
7. Карпущенко Н.И. - Оптимизация параметров жизненного цикла верхнего строения железнодорожного пути в сложных эксплуатационных условиях // Н.И. Карпущенко, А.Л. Манаков, П.С. Труханов - Новосибирск: Изд-во Наука. 2020. - 148 с.
8. Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути: утв. Распоряжением ОАО "РЖД" от 14.12.2016 № 2544р.
9. Глюзберг Б.Э. - О нормах износа контррельсов стрелочных переводов // Путь и путевое хозяйство. 2018. № 3. С. 10-14.
10. Егоров М.А., Ермаков В.М. - Обоснование принятия инновационных технических решений на стрелочных переводах // Путь и путевое хозйство. 2017. № 1. С. 10-14.
11. Положение об организации комплексного обслуживания объектов инфраструктуры хозяйства пути и сооружений: утв. Распоряжением ОАО "РЖД" от 29.11.2019 № 2675/р. Екатеринбург: УралЮрИздат.2019. 172 с.
12. Нормы времени на работы по текущему содержанию пути. Ч. 2. Работы по рельсам и скреплениям: утв. Распоряжением ОАО "РЖД" от 11.01.2018 № 22р (в ред. От 22.11.2018).
13. Карпущенко Н.И. - Надежность железнодорожного пути: Учебное пособие для студентов ВУЗов // Н.И. Карпущенко, Г.Н. Тарпольский. - Новосибирск: Изд-во СГУПСа. 1989. - 103 с.
14. Сычев В.П. Методы оценивания железнодорожного пути характеристиками случайных процессов // Наука и техника транспорта. 2007. № 3. С. 84-88.
15. Глюзберг Б.Э. - О нормах износа контррельсов стрелочных переводов. // Путь и путевое хозяйство. 2018. № 3. С. 10-14.
16. Егоров М.А., Ермаков В.М. - Обоснование принятия инновационных технических решений на стрелочных переводах // Путь и путевое хозяйство. 2017. № 1. С. 10-14.
References
1. O vnesenii izmenenii v Pravila tekhnicheskoi ekspluatatsii zheleznykh dorog Rossiiskoi Federatsii, utverzhdennye Pri-kazom Ministerstva transporta Rossiiskoi Federa-tsii ot 21.12.2010 No. 286: Prikaz Ministerstva transporta Rossiiskoi Federatsii ot 09.02.2018 No. 54 [On amendments to the Rules for the technical operation of the railways of the Russian Federation, approved by the Order of the Ministry of Transport of the Russian Federation dated December 21, 2010 No. 286: Order of the Ministry of Transport of the Russian Federation dated February 09, 2018 No. 54].
2. Instruktsiya po tekushchemu soderzhaniyu zheleznodorozhnogo puti: utverzhdennaya Rasporyazheniem OAO "RZhD" ot 14.11.2016 No. 2288r (v red. ot 29.01.2020 No. 15r.) [Instructions on the current maintenance of the railway track: approved by the order of "Russian Railways" OOO dated November 14, 2016 No. 2288r (as amended on January 29, 2020, No. 15r.)
3. Klassifikator defektov i povrezhdenii elementov strelochnykh perevodov: utv. Rasporyazheniem OAO "RZhD" ot 27.09.2019 No. 2143/r. [Classifier of defects and damage to elements of turnouts: approved by the order of "Russian Railways" OAO dated September 27, 2019 No. 2143]. Ekaterinburg: UralYurlzdat Publ., 2019. 84 p.
4. Ukazanie Ministerstva putei soobshcheniya Rossiiskoi Federatsii «O vedenii nor-mativnykh srokov sluzhby strelochnykh perevodov» ot 19.12.2002 g [Instruction of the Ministry of Railways of the Russian Federation "On maintaining the standard service life of turnouts" dated 19.12.2002 No. С-1241у]. Moscow, 2002. 6 p.
5. Tekhnicheskie usloviya na raboty po rekonstruktsii i remontu zheleznodorozhnogo puti: Rasporyazhenie OAO «RZhD» ot 18.01.2013 g. [Technical conditions for work on reconstruction and repair of a railway track: Order of "Russian Railways" OAO dated January 18, 2013 No. 75r - Moscow, 2013 (as revised from December 31, 2019 No. 3146r.)].
6. Yanovskii A.S. Nuzhny strelochnye perevody novykh konstruktsii [We need turnouts of new designs]. Zhurnal «Put' i putevoe khozyaistvo» [Journal "Track and track facilities]. Moscow, 2017. No. 4. Pp. 11-14.
7. Karpushchenko N.I., Manakov A.L., Trukhanov P.S. Optimizatsiya parametrov zhiznennogo tsikla verkhnego stroeniya zheleznodorozhnogo puti v slozhnykh ekspluatatsionnykh usloviyakh [Optimization of the parameters of the life cycle of the railway track superstructure in difficult operating conditions]. Novosibirsk: Nauka Publ., 2020. 148 p.
8. Instruktsiya po ustroistvu, ukladke, soderzhaniyu i remontu besstykovogo puti: utv. Raspoiyazheniem OAO "RZhD" ot 14.12.2016 No. 2544r. [Instructions for the arrangement, laying, maintenance and repair of continuous welded track: approved by the order of "Russian Railways" OAO dated December 14, 2016 No. 2544r.].
9. Glyuzberg B.E. O normakh iznosa kontrrel'sov strelochnykh perevodov [On the rates of wear of counter rails of turnouts]. Put' iputevoe khozyaistvo [Track and track facilities], 2018. No. 3. Pp. 10-14.
10. Egorov M.A., Ermakov V.M. Obosnovanie prinyatiya innovatsionnykh tekhnicheskikh reshenii na strelochnykh perevo-dakh [Justification for the adoption of innovative technical solutions on the turnouts]. Put' i putevoe khozyaistvo [Track and track facilities], 2017. No. 1. Pp. 10-14.
11. Polozhenie ob organizatsii kompleksnogo obsluzhivaniya ob"ektov infrastruktury khozyaistva puti i sooruzhenii: utv. Rasporyazheniem OAO "RZhD" ot 29.11.2019 No. 2675/r. [Regulations on the organization of comprehensive maintenance of infrastructure facilities of the track economy and structures: approved by the order of "Russian Railways" OAO dated November 29, 2019 No. 2675]. Ekaterinburg: UralYurlzdat Publ., 2019. 172 p.
12. Normy vremeni na raboty po tekushchemu soderzhaniyu puti. Ch. 2. Raboty po rel'sam i skrepleniyam: utv. Rasporyazheniem OAO "RZhD" ot 11.01.2018 No. 22r (v red. Ot 22.11.2018) [Norms of time for work on the current track maintenance. Part 2. Works on rails and fastenings: approved by the order of "Russian Railways" OAO dated January 11, 2018 No. 22r (as amended on November 22, 2018)].
13. Karpushchenko N.I., Tarpol'skii G.N. Nadezhnost' zheleznodorozhnogo puti: Uchebnoe posobie dlya studentov VUZov [The reliability of the railway track: a textbook for university students]. Novosibirsk: SGUPS Publ., 1989. 103 p.
14. Sychev V.P. Metody otsenivaniya zheleznodorozhnogo puti kharakteristikami sluchainykh protsessov [Methods for evaluating the railway track by characteristics of random processes]. Nauka i tekhnika transporta [Science and technology of transport], 2007. No. 3. Pp. 84-88.
15. Glyuzberg B.E. O normakh iznosa kontrrel'sov strelochnykh perevodov [On the rates of wear of counter rails of turnouts]. Put' iputevoe khozyaistvo [Track and track facilities], 2018. No. 3. Pp. 10-14.
16. Egorov M.A., Ermakov V.M. Obosnovanie prinyatiya innovatsionnykh tekhnicheskikh reshenii na strelochnykh perevo-dakh [Justification for the adoption of innovative technical solutions on the turnouts]. Put' i putevoe khozyaistvo [Track and track facilities], 2017. No. 1. Pp. 10-14.
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
2020. № 4 (68). С. 248-256 Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
Информация об авторах
Карпущенко Николай Иванович, д-р техн. наук, профессор кафедры пути и путевого хозяйства, Сибирский государственный университет сообщения, г. Новосибирск, Российская Федерация, e-mail: kni@stu.ru Комардинкин Роман Алексеевич, технолог 1 категории Опытной путевой машинной станции № 19, структурное подразделение Западной-сибирской дирекции по ремонту пути ОАО «РЖД»; преподаватель кафедры пути и путевого хозяйства, аспирант, Сибирский государственный университет сообщения, г. Новосибирск, Российская Федерация, e-mail: roma-novosib@mail.ru
DOI 10.26731/1813-9108.2020.4(68).248-256
Information about the authors
Nikolai I. Karpushchenko - Doctor of Engineering Science, Professor of the Subdepartment of Track and Track Facilities, Siberian Transport University, 630049, Russia, Novosibirsk Region, Novosibirsk, Dusi Kovalchuk Str., 191. e-mail: kni@stu.ru Roman A. Komardinkin - a technologist of the 1 st category of the Experimental track machine station No. 19, the structural subdivision of the Western Siberian directorate for track repair, "Russian Railways" OAO, Puteitsev Str., 21. Lecturer of the Subdepartment of Track and Track Facilities, a Ph.D. student of the 2nd year of study in the specialty "Technique and technology of land transport", Siberian Transport University, 630049, Russia, Novosibirsk Region, Novosibirsk, Dusi Kovalchuk Str., 191. e-mail: roma-novosib@mail.ru
УДК 656.2:330.322
Сравнение вариантов строительства и реконструкции железнодорожных объектов с учетом фактора времени
В. С. ШварцфельдИ
Петербургский государственный университет путей сообщения императора Александра I, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация И v_s_s_@mail.ru
Резюме
Строительство новых или реконструкция существующих железнодорожных линий требует значительных инвестиций, которые распределены во времени. Разрабатываемые варианты, которые подлежат сравнению, как правило, отличаются между собой не только техническими параметрами, но и разным распределением необходимых инвестиций по годам строи-
