Способ обеспечения отвода ширины колеи в кривых радиусом менее 350 м Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 625.172

У. Э. Эргашев, Н. И. Бегматов

Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (ТашИИТ), г. Ташкент, Республика Узбекистан

СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОТВОДА ШИРИНЫ КОЛЕИ В КРИВЫХ РАДИУСОМ МЕНЕЕ 350 м

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы по созданию отвода ширины колеи при ее изменении в кривых участках пути радиусом менее 350 м. Представлены существующие способы уширения или сужения ширины колеи в кривых участках пути. Предлагается способ изменения ширины колеи в кривых участках пути от 1520 до 1530 или до 1535 мм. Предложенный способ отвода ширины колеи осуществляется существующими конструкциями элементов верхнего строение пути. Предложенный способ отвода ширины колеи дает возможность плавного вписывания подвижного состава в кривой участок пути и обеспечивает требования действующих нормативов.

Ключевые слова: железнодорожная кривая, переходная кривая, ширина колеи, отвод, шпалы BF70 и BF70S, скрепление Pandrol Fastclip, боковой изолятор.

Ulugbek E. Ergashev, Nodir I. Begmatov

Tashkent Institute of Railway Transport Engineers (TIRTE), Tashkent, Republic of Uzbekistan

METHOD OF ENSURING THE WITHDRAWAL OF WIDENING OF GAUGE AT CURVES WITH RADIUS LESS THAN 350 M

Abstract. In the article the issues on creation of branch of track width when changing it in the curved track with radius less than 350 m. Presented the existing methods of widening or narrowing the width of the track in the curves section of track. We propose a method of change of gauge in curved track is from 1520 to 1530 or 1535 mm. to the Proposed method of drainage of the track width is carried out by the existing structures of the elements of the superstructure. The proposed method of drainage of the track width gives a smooth fit of the rolling stock in curve track section and provides the requirements of the applicable standards.

Keywords: railway curve, transition curve, track width, drainage, sleepers BF70 and BF70S, fastening Pandrol Fastclip, side insulator.

Одним из важнейших условий обеспечения безопасности движения поездов с установленными скоростями является соблюдение норм устройства и содержания рельсовой колеи. Нормы и допуски к ним приняты на основе исследований в области взаимодействия пути и подвижного состава.

Ширина колеи - главнейшая характеристика верхнего строения железнодорожного пути. Действующими нормами [1] установлены следующие значения ширины колеи в зависимости от радиуса кривой:

- при R = 350 м и более - 1520 мм;

- при R = 349...300 м - 1530 мм;

- при R = 299 м и менее - 1535 мм.

В кривых малого радиуса при укладке железобетонных шпал возникают проблемы по обеспечению указанных выше норм. Это связано с тем, что большинство конструкций железобетонных шпал выпускается только под ширину колеи 1520 мм.

С 2004 г. на АО «Узбекистон темир йуллари» начата укладка шпал типа BF70 со скреплениями Pandrol Fastclip в прямых и кривых участках пути радиусом более 349 м [2], а с 2011 г. начата укладка специальных шпал типа BF70S, которые обеспечивают возможность создания ширины колеи 1530 мм [3].

Укладка шпал типа BF70S в кривых участках пути требует устройства отвода уширения колеи с 1520 мм в прямых до 1530 мм в пределах круговой кривой. В ряде случаев на линии

Тошгузар - Бойсун - Кумкурган переходные участки с переменой шириной колеи выполнены с укладкой деревянных шпал (рисунок 1). Такое техническое решение имеет много недостатков:

- затраты валютных средств на приобретение деревянных шпал;

- изменение жесткости конструкции пути на переходных участках;

- срок службы деревянных шпал в несколько раз ниже срока службы железобетонных шпал;

- конструкция промежуточного рельсового скрепления не обеспечивает долговечности работы конструкции пути, аналогичной пути на железобетонных шпалах.

Рисунок 1 - Конструкция отвода уширения колеи с 1520 до 1530 мм с укладкой деревянных шпал (линия Ташгузар - Бойсун - Кумкурган, начало кривой - 137 км ПК 8+50)

В 2017 г. начата эксплуатация железнодорожной линии Ангрен - Пап, построенной в горных условиях, в пределах которой имеется 20 кривых радиусом менее 350 м, что обусловливает необходимость обеспечения отводов ширины колеи при изменении колеи от 1520 до 1530 или до 1535 мм.

В связи с этим была поставлена задача укладки переходных участков с использованием только железобетонных шпал и промежуточного скрепления типа Раиёго1 Ба81сНр. Необходимо сочетание конструктивных элементов узла скрепления и железобетонной шпалы, при котором одну и ту же шпалу можно было бы использовать на прямых участках, в переходных и круговых кривых, т. е. унифицированно применительно к условиям возможности регулировки ширины рельсовой колеи с 1520 до 1530 мм.

Существуют различные способы, которые обеспечивают плавное уширение или сужение колеи в пределах кривых. Эти способы осуществляется либо за счет конструкции шпал [4], либо за счет конструкции промежуточных скреплений [4 - 7].

Регулировка ширины колеи за счет конструкции шпал производится с использованием шпалы с переменными значениями размеров ширины колеи, шаг изменения этих размеров предусмотрен в 2 мм. По всем параметрам и размерам, кроме расстояния, определяющего ширину колеи, шпалы для кривых меньшего радиуса полностью идентичны типовым желе-

зобетонным шпалам. Для изготовления таких шпал требуются дополнительно специальные шпальные формы, кроме того, комплект поставки таких шпал зависит от длины конкретного переходного участка. Исходя из этого при такой регулировке ширины колеи существенно возрастают стоимость и трудовые затраты, усложняется технология выполнения работ.

Регулировка ширины колеи за счет конструкции промежуточных скреплений достигается с использованием боковых изоляторов с различной толщиной. Способ изменения ширины колеи за счет конструкции промежуточных скреплений типа Pandrol Fastclip для пути колеей 1435 мм представлен в источнике [4]. Уширение рельсовой колеи осуществляется при помощи боковых изоляторов, которые варьируют размерами по пяти разновидностям. Боковое регулирование максимум на ±8 мм на каждом рельсе или в общем для колеи ±16 мм производится шагами, кратными 2 мм, и зависит от размера а (рисунок 2).

Рисунок 2 - Поперечный разрез бокового изолятора скреплений типа Pandrol Fastclip

Рисунок 3 - Одностороннее (а) и двустороннее (б) уширение рельсовой колеи со скреплениями типа Pandrol Fastclip по рекомендациям работы [4]

Из данных таблицы 1 видно, что в точке начала уширения колеи расположены боковые изоляторы с разной толщиной. Это указывает на то, что расстояния между анкерами больше, чем у обычных шпал. Обычно стандартная толщина боковых изоляторов скрепления Pandrol Fastclip составляет 8 мм, а расстояния между анкерами - 168 мм. Уширение колеи по рекомендациям работы [4] осуществлено за счет изменения конструкции промежуточных скреплений и изменения конструкции шпал, требующих дополнительных расходов и трудовых затрат.

Предлагаемый способ уширения или сужения ширины колеи производится существующими элементами конструкции верхнего строения пути. Техническим решением является устройство отвода уширения колеи на шпалах типа BF70 и BF70S. Отвод изменения ширины колеи обеспечивается за счет изменения толщины боковых изоляторов. Дополнительно необходимы боковые изоляторы скреплений типа Pandrol Fastclip с толщиной 6, 7, 9 и 10 мм.

На половине участка отвода ширины колеи (примыкающем к прямой) укладываются шпалы BF70, а на другой половине (примыкающей к круговой кривой) - BF70S. Таким способом можно достигнуть плавного изменения ширины колеи от 1520 до 1534 мм с шагом изменения 2 мм. Приведем описание двух способов отвода ширины колеи.

Таблица 1 - Очередность раскладки боковых изоляторов при уширении колеи по [4]

Уширение, мм 0 +2 +4 +6 +8 +10 +12 +14 +16

Толщина боковых изоляторов а, мм

Одностороннее уширение наружный рельс внешняя сторона 16 16 16 16 16

внутренняя сторона 8 8 8 8 8

внутренний рельс внутренняя сторона 8 10 12 14 16

внешняя сторона 16 14 12 10 8

Двустороннее уширение наружный рельс внешняя сторона 16 16 14 14 12 12 10 10 8

внутренняя сторона 8 8 10 10 12 12 14 14 16

внутренний рельс внутренняя сторона 8 10 10 12 12 14 14 16 16

внешняя сторона 16 14 14 12 12 10 10 8 8

Вариант 1. Способ уширения колеи в кривых радиусом от 349 до 300 м, обеспечивающий плавный отвод колеи с 1520 до 1530 мм. Схема такого уширения представлена на рисунке 4, а очередность раскладки боковых изоляторов - в таблице 2.

Таблица 2 - Очередность раскладки боковых изоляторов при уширении колеи с 1520 до 1530 мм

Тип шпалы Ширина колеи, соответствующая типу шпалы, мм Толщина изолятора, мм Уширение / сужение, мм Ширина колеи в зоне отвода «уширение / сужение», мм

наружная нить внутренняя нить

наружная сторона внутренняя сторона наружная сторона внутренняя сторона

ББ70 1520 8 8 8 8 0 1520

ББ70 1520 7 9 7 9 +2 1522

ББ70 1520 6 10 6 10 +4 1524

ББ708 1530 10 6 10 6 -4 1526

ББ708 1530 9 7 9 7 -2 1528

ББ708 1530 8 8 8 8 0 1530

Вариант 2. Способ уширения колеи в кривых радиусом 299 м и менее, обеспечивающий плавный отвод колеи с 1520 до 1534 мм. Схема такого уширения представлена на рисунке 5, а очередность раскладки боковых изоляторов - в таблице 3.

Таблица 3 - Очередность раскладки боковых изоляторов при уширении колеи с 1520 до 1534 мм

Тип шпалы Ширина колеи, соответствующая типу шпалы, мм Толщина изолятора, мм Уширение / сужение, мм Ширина колеи в зоне отвода «уширение / сужение», мм

наружная нить внутренняя нить

наружная сторона внутренняя сторона наружная сторона внутренняя сторона

1 2 3 4 5 6 7 8

ББ70 1520 8 8 8 8 0 1520

ББ70 1520 7 9 7 9 +2 1522

ББ70 1520 6 10 6 10 +4 1524

Окончание таблицы 3

1 2 3 4 5 6 7 8

BF70S 1530 10 6 10 6 -4 1526

BF70S 1530 9 7 9 7 -2 1528

BF70S 1530 8 8 8 8 0 1530

BF70S 1530 7 9 7 9 +2 1532

BF70S 1530 6* 10* 6* 10* +4 1534

Примечание: * - аналогичная раскладка боковых изоляторов сохраняется на всем протяжении круговой кривой.

Описанные способы уширения колеи обеспечивают требования действующих нормативов [9] по отводу ширины колеи.

НПК Переходная кривая (участок отвода уширения) КПК

Прямая 20000 Круговая

5000 5000 5000 5000

о (••■j ■л СМ ■л (SJ 1Л сс иГ> со чГ> о >Д

Шпалы типа BF70 (1520 мм) Шпалы типа BF70S (1530 мм)

Эпюра шпал 2000 шт./км

Рисунок 4 - Схема отвода ширины колеи 1520 - 1530 мм на шпалах типа BF70 и BF70S в кривых радиусом от 349 до 300 м при длине переходных кривых (участок отвода уширения) 20 м

НПК Переходная кривая (участок отвода уширения) КПК

Прямая 20000 Круговая

3000 3000 3500 3500 3500 3500

HfJ

сч ю СМ сч U0 LO а со й 1 см й 1

Шпалы типа BF70 (1520 мм) Шпалы типа BF70S (1530 мм)

эпюра шпал 2000 шт./км

Рисунок 5 - Схема отвода ширины колеи 1520 - 1534 мм на шпалах типа BF70 и BF70S в кривых радиусом 299 м и менее при длине переходных кривых (участок отвода уширения) 20 м

Предложенный вариант регулирования ширины рельсовой колеи в пути с железобетонными шпалами и скреплением типа Раиёго1 Fastclip выгодно отличается по трудовым затратам от аналогичной операции в пути с деревянными шпалами и дает возможность рационального использования существующих элементов верхнего строения пути.

Обеспечение плавного отвода ширины колеи улучшает благоприятное вписывание подвижного состава в кривой участок пути и способствует значительному уменьшению износа рельсов.

Список литературы

1. Правила технической эксплуатации железных дорог Республики Узбекистан, с изменениями и дополнениями / Узгосжелдорнадзор. - Ташкент, 2012. - 104 с.

2. Овчинников, А. Н. Шпалы BF70 с упругими скреплениями на дорогах Узбекистана [Текст] / А. Н. Овчинников, А. Ф. Расулев, З. Т. Фазилова // Путь и путевое хозяйство. -2008. - № 7. - С. 35, 36.

3. Овчинников, А. Н. Исследование работы шпал BF70S в кривых малого радиуса [Текст] / А. Н. Овчинников, А. Ф. Расулев, З. Т. Фазилова // Путь и путевое хозяйство. - 2016. - № 1. -С. 21, 22.

4. Конструкция железобетонных шпал и скреплений для кривых участков пути, Р755. -Варшава, 2013. - 17 с.

5. Регулировка ширины колеи на железобетонных подрельсовых основаниях [Текст] / Н. Д. Кравченко, В. М. Круглов и др. // Путь и путевое хозяйство. - 2010. - № 5. - С. 10 - 12.

6. Пат. 2373318 Российская Федерация, МПК Е 01 В 9/00, Е 01 В 2/00. Способ изменения ширины рельсовой колеи железнодорожного пути и подрельсовое основание для его осуществления [Текст] / Аксенов Ю. Н., Богачев А. Ю., Круглов В. М.; заявитель и патентообладатель Московский гос. ун-т путей сообщения. - 2007143088/11; заявл. 23.11.2007; опубл. 10.02.2009, Бюл. № 4.

7. Пат. 2378438 Российская Федерация, МПК Е 01 В 9/40, Е 01 В 9/46. Способ и устройство для регулирования ширины колеи железнодорожного пути [Текст] / Горюнов А. В.; заявитель и патентообладатель ОАО «ВНИИЖТ». - 2007128540/11; заявл. 24.07.2007; опубл. 10.01.2010, Бюл. № 1.

8. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути. Ташкент: Узгосжел-дорнадзор, 2015. - 147 с.

References

1. Pravila texnicheskoi ekspluatatsii jeleznykh dorog Respubliki Uzbekistana, s izmeneniyami i dopolneniyami (Rules of technical operation of Railways of the Republic of Uzbekistan with changes and amendments). Tashkent, 2012, 104 p.

2. Ovchinnikov A.N., Rasulev A.F., Fazilova Z.T. BF70 sleepers with elastic fastenings on the roads of Uzbekistan [Shpali BF70 s uprugimi skrepleniyami na dorogax Uzbekistana]. Put' i putevoe xozyaistvo - Track and track facilities, 2008, no. 7, pp. 35 - 36.

3. Ovchinnikov A.N., Rasulev A.F., Fazilova Z.T. Study of BF70S sleepers in curves of small radius [Issledovanie raboti shpal BF70S v krivykh malogo radiusa]. Put' i putevoe xozyaistvo -Track and track facilities, 2016, no. 1, pp. 21 - 22.

4. Konstruktsiya jelezobetonnykh shpal i skrepleniy dlya krivykh uchastkov puti (Design of concrete sleepers and fastenings on curved sections of track), R755. Warsaw, 2013, 17 p.

5. Kravchenko N.D., Kruglov V.M., Aksenov Yu.N., Bogachyov A.Yu. Adjusting track width on the concrete rail bases [Regulirovka shirini kolei na jelezobetonnykh podrel'sovykh osnovani-yax]. Put' i putevoe xozyaistvo - Track and track facilities, 2010, no. 5, pp. 10 - 12.

6. Kravchenko N.D., Kruglov V.M., Aksenov Yu.N., Bogachyov A.Yu. Patent RU 2373318, 20.11.2009.

7. Goryunov A.B. Patent RU2378438, 10.01.2010.

8. Instruktsiya po tekushemu soderjaniyu jeleznodorojnogo puti (Instructions for current maintenance of railway track), Tashkent, 2015, 147 p.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ

Эргашев Улугбек Эркинжон угли

Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (ТашИИТ).

Адылходжаева ул., д. 1, г. Ташкент, 100167, Республика Узбекистан.

И. о. заведующего научно-исследовательской лабораторией «Путь и путевое хозяйство», ТашИИТ.

Тел.: (+99893) 615-84-04.

E-mail: [email protected]

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Ergashev Ulugbek Erkinjon ugli

Tashkent Institute of Railway Transport Engineers (TIRTE).

1, Mirobad region, Adilkhodjaev str., Tashkent, 100167, Republic of Uzbekistan.

The contractor is acting head of research laboratory «Track and track facilities», TIRTE. Phone: (+99893) 615-84-04. E-mail: [email protected]

Управление перевозочными процессами и безопасность движения поездов

Бегматов Нодир Исмаилович

Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (ТашИИТ).

Адылходжаева ул., д. 1, г. Ташкент, 100167, Республика Узбекистан.

Младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Путь и путевое хозяйство», ТашИИТ.

Тел.: (+99894) 933-39-71.

E-mail: [email protected]

БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СТАТЬИ

Begmatov Nodir Ismailovich

Tashkent Institute of Railway Transport Engineers (TIRTE).

1, Mirobad region, Adilkhodjaev str., Tashkent, 100167, Republic of Uzbekistan.

Junior researcher of the research laboratory department «Track and track facilities», TIRTE. Phone: (+99894) 933-39-71. E-mail: [email protected]

BIBLIOGRAPHIC DESCRIPTION

Эргашев, У. Э. Способ обеспечения отвода ши- Ergashev U. E., Begmatov N. I. Method of ensuring

рины колеи в кривых радиусом менее 350 м [Текст] / the withdrawal of widening of gauge at curves with radius

У. Э. Эргашев, Н. И. Бегматов // Известия Транссиба / less than 350 m. Journal of Transsib Railway Studies,

Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск. - 2017. - 2017, vol. 29, no. 1, pp. 112 - 118 (In Russian). № 1(29). - C. 112 - 118.

УДК 656.073: 658.8

О. Д. Покровская

Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС), г. Новосибирск, Российская Федерация

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА

ЧЕРЕЗ ТЕРМИНАЛЬНУЮ СЕТЬ

Аннотация. В статье приведено параметрическое описание терминальной сети и ее ключевых элементов - логистических объектов; определены факторы, влияющие на состав и конфигурацию терминальной сети; представлена модель терминальной сети как логистической цепи и на ее основе предложена комплексная теоретико-множественная модель терминальной сети региона. Предложена модель формирования состава терминальной сети. Задача поиска наилучшего варианта терминальной сети в такой постановке становится трехуровневой и двухэтапной. Результаты проведенной автором работы могут применяться как экономико-математический инструментарий при проектировании, планировании развития и оценке объектов терминально-складской инфраструктуры ОАО «РЖД».

Ключевые слова: теоретико-множественная модель, терминальная сеть, логистический объект.

Oksana D. Pokrovskaya

Siberian State University of Railway Transport (STU), Novosibirsk

A SET-THEORETIC MODEL OF TERMINAL NETWORK

Abstract. The subject of the study - is a terminal network. The purpose of this study is to develop a set-theoretic model of terminal network. Research methodology bases on set theory, theory of transport systems, General systems theory and the author's methodology of terminalistics. In this study describes of the terminal network, its key elements and its logistics facilities; the factors affecting the composition and configuration of the terminal network. Also this study develops the model of the terminal network as a logistics chain, and its proposed integrated set-theoretic model of the terminal network of the region. A graphic model of the terminal network as a supply chain presents in the study. The task of finding the best option terminal network in this formulation becomes a three-tier and two-stage. The results of the study can be used as mathematical tools in the design, planning, development and evaluation of objects of terminal and warehouse infrastructure of Russian Railways.

Keywords: set-theoretic model, terminal network, logistics object.

Об актуальности исследования формирования терминальной сети железнодорожного транспорта, в частности, моделирования ее состава для эффективного проектирования и по-