CC BY
7
№ 8(113)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2023 г.
DOI - 10.32743/UniTech.2023.113.8.15846
ЗАВИСИМОСТЬ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ БАЛЛАСТНОЙ ПРИЗМЫ ОТ ПРОПУЩЕННОГО ТОННАЖА НА ДОРОГАХ АО «УЗБЕКИСТАН ТЕМИР ЙУЛЛАРИ»
Музаффарова Маужуда Кадирбаевна
PhD, доцент,
кафедра «Инженерия железных дорог», Ташкентский государственный транспортный университет,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
Бабажанов Азиз Файзитдинович
магистр, менеджер проекта, ООО «Lider Team», Республика Узбекистан, г. Ташкент
THE DEPENDENCE OF BALLAST PRISM CONTAMINATION ON THE PASSED TONNAGE ON THE RAILWAY TRACKS OF JSC "UZBEKISTAN TEMIR YULLARI"
Mauzhuda Muzaffarova
PhD, Associate Professor, Department of Railway Engineering, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent
Aziz Babajanov
Master, project manager, Leader Team LLC, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
Исследуется состояние балластного слоя из щебня, а именно, его загрязненность в зависимости от пропущенного тоннажа. Рекомендуется привязка планирования капитального ремонта пути к пропущенному тоннажу на данном участке.
ABSTRACT
The state of the ballast layer made of crushed stone is investigated, specifically its contamination level depending on the passed tonnage. It is recommended to align the planning of major track maintenance with the accumulated tonnage on this section.
Ключевые слова: балластная призма, фракции щебня, пропущенный тоннаж, загрязненность балласта, капитальный ремонт пути.
Keywords: ballast prism, crushed stone fractions, passed tonnage, ballast contamination, major track maintenance.
Введение. На железных дорогах Узбекистана наиболее распространенным видом балласта считается щебеночный. Щебеночный балласт является лучшим балластным материалом, обеспечивающим нормативные требования к балластному слою железнодорожного пути [1-3]. Однако, наряду с преимуществами, по сравнению с другими балластными материалами, щебеночный балласт интенсивно засоряется в процессе эксплуатации из-за дробления его частиц от действия поездной нагрузки и рабочих органов путевых машин, попадания сыпучих материалов, перевозимых в подвижном составе, наноса засорителей извне [1, 4, 5]. Загрязнение балласта
приводит к ухудшению его фильтрационных свойств. Степень загрязнения характеризует качество пути и определяет сроки проведения работ по текущему содержанию и ремонту, прежде всего исправлению положения пути с помощью механической подбивки шпал и при необходимости—по очистке балластного слоя. Под качеством пути понимается состояние его конструкции. При засорении щебеночного балласта теряется его способность упруго воспринимать нагрузки, что приводит к росту динамических сил взаимодействия подвижного состава и пути [6-8].
Периодическое обследование состояния балластной призмы и объективное отражение данных этого
Библиографическое описание: Музаффарова М.К., Бабажанов А.Ф. ЗАВИСИМОСТЬ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ БАЛЛАСТНОЙ ПРИЗМЫ ОТ ПРОПУЩЕННОГО ТОННАЖА НА ДОРОГАХ АО «УЗБЕКИСТАН ТЕМИР ЙУЛЛАРИ» // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 8(113). URL: https://7universum. com/ru/tech/archive/item/15846
№ 8(113)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2023 г.
обследования в паспортах дистанций пути, проектно-сметной и другой документации дают возможность правильно планировать ремонтно-оздоровительные путевые работы с целью обеспечения хорошей работы балластного слоя под поездами при минимальных затратах на его содержание. Несвоевременный или неправильный контроль состояния балластной призмы и качества балластных материалов может привести к запущенности пути и к появлению в нем трудно устранимых дефектов.
Эксперимент. В соответствии с техническими условиями [1, 7] основным критерием для выбора участков, подлежащих среднему (таблица 1) и планово-предупредительному ремонтам, является загрязненность щебня.
Первоначальный уровень загрязненности балласта по массе необходимо определять сразу после проведения капитального ремонта пути.
В соответствии со стандартом [7, 9] нормируется минимальная доля фракций размером менее 25 мм, она составляет 5 %.
Таблица 1.
Критерии выбора участков, подлежащих среднему ремонту пути
Класс пути Основные критерии
Загрязненность щебня, % по массе Количество шпал с выплесками, %, более
1 2 3 4 30 и более 30 и более 30 30 3 5 7 10
5 Не лимитируется. Средний ремонт назначается по усмотрению начальника дистанции пути по согласованию с начальником УПХ
Примечание: загрязненность щебня оценивается в год, предшествующий назначению ремонта пути.
Рассмотрению подверглись параметры загряз -нения щебеночного балласта эксплуатируемых дорог АО «Узбекистан темир йуллари» на участке Тукимачи - Сырдарья (четный путь) и Сырдарья -Тукимачи (нечетный путь) с различным грузооборотом и тоннажом (табл. 2).
Пробы щебеночного балласта для просеивания взяты в семи точках с изменением пропущенного тоннажа от 23,1 до 701,7 млн.т брутто на 01.01.2022 г. Сроки выполнения капитальных ремонтов на участке в различных километрах варьируют с 1991 года по 2021 год.
Результаты просеивания на гранулометрический состав по участкам сведены в табл. 3.
В целях определения усредненного процента фракций по результатам просеивания засора (фракции < 25 мм) на участках с различной грузонапряженностью и пропущенным тоннажом на 01.01.2022 года построены графики (рис 1 - 5). В результате графического анализа рисунков 1-5 определены средние значения в процентном измерении фракций 0,1 - 25 мм и < 0,1 мм (табл. 3).
Таблица 2.
Экспериментальные участки
№ участков Название участка Км Тип рельсов Толщина щебеночного слоя балласта, см Грузооборот млн.т брутто за 2021 г Пропущенный тоннаж млн.т брутто на 01.01.2022 г Год последнего капитального ремонта
1 Тукимачи - Сырдарья четный путь 3425 Р65 25 33,4 47,5 2020
2 3389 Р65 25 11,8 102 2001
3 3377 Р65 25 11,8 185,4 2004
4 3378 Р65 25 11,8 355,2 1991
5 3393 Р65 25 33,4 653,6 2002
6 3414 Р65 25 33,4 767,1 2003
7 Сырдарья - Тукимачи нечетный путь 3417 Р65 25 23,1 23,1 2021
8 3433 Р65 25 33,4 701,7 2003
9 Узбекистан - Келес четный путь 3377 Р65 25 27,5 501,4 2013
10 3378 Р65 25 27,5 501,4 2013
11 Узбекистан - Келес нечетный путь 3377 Р65 25 6,9 218,1 2013
12 3378 Р65 25 6,9 247,5 2003
№ 8(113)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2023 г.
V=-0.0DDlxt + ü.llB6^ + R*= 0.9255 4.3333
» > * . ч
V+
/ /
/ +
/ i
/ f
0 100 2DD 3DD 4ÜD 5 DD 6DD 7ÜD ßDD
......Линейная [> 60 ран) — + Полиномиальная (<25 им.) Пропущенный тоннаж,
млн.т.брутто
Рисунок 1. Зависимость загрязненности балласта от пропущенного тоннажа на I пути
(Сырдарья - Тукимачи)
V = -0.0001к£ + 0.1157м Rs= 0.963 + 3.125
• ■: > 4 5 > ^ * 4
А
4 / /
/ /
/
/ »
у = -D.DD54x-4.2667 *
0 10D 2DD 3DD 4DD 5 DD 6DD 70D SDD
Линейная (>60 мм) — * П ол и н о ми ал ьн ая (< 25 мм) П р опущен н ы й тон н аж,
млн.т.брутто
Рисунок 2. Зависимость загрязненности балласта от пропущенного тоннажа на II пути
(Тукимачи - Сырдарья)
№ 8(113)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2023 г.
40 35 30 г£ щ ^20 ш п и Б V = -7Е-05х2+ 0.0542х + 2.7517
R1 = 0.57 00
к/
/ +
• У
J
/ *
71л + 4.75
L -5 3 100 21 30 3 1 1 1 DD 400 500 600 1\ 30 Е
.....* Линейная (> 60 им) — * Полиномиальная (< 25 мм) Пропущенный тоннаж, млнт.брутто
Рисунок 3. Зависимость загрязненности балласта от пропущенного тоннажа на I пути
(Келес - Узбекистан)
35 30 25 Я £20 ш 3" т15 п13 ь о и га 10 Q. 1_ 5 , V = -5 E-Ü5M2 + 0.0753х + 2.ЙЗ 3 3 R = = 0.5627
00
^ " < 1
/
/
4 /
/
'71л + 4.75 0.5317
Г) г и < \ -5 t 3 И 3D 2J 30 3 1 1 ....... 00 400 500 600 7< 3D В
.....* Линейная (> 60ми) — * Полиномиальная (<25мм) Пропущенный тоннаж, млн.т.брутто
Рисунок 4. Зависимость загрязненности балласта от пропущенного тоннажа на II пути
(Узбекистан - Келес)
№ 8(113)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2023 г.
V = -БЕ-Ш^нн 0.0963м + З.Б667
R== 0.934В .. ----- - ■
* / '
У /
/ г ' /
/ /
/
/ y=-0.üü 45*+3.25
»-
0 10D 200 300 400 500 ЁОО 700 Б00
Линейная [> 60мм) — * Полиномиальная (<25 мм) Пропущенный тоннаж,
млн.т.брутто
Рисунок 5. Зависимость загрязненности балласта от пропущенного тоннажа на участках Сырдарья - Тукимачи и Келес - Узбекистан
Таблица 3.
Гранулометрический состав балластного щебня «с пути»
№ участков Км Толщина щебеночного слоя балласта, см Пропущенный тоннаж млн.т брутто на 01.01.2022 г Гранулометрический состав, %
> 60 мм 25-60 мм < 25 мм
1 Км 3417 25 23,1 5 88 7
2 Км 3425 25 47,5 3,1 86,6 9,3
3 Км 3389 25 102 3,5 87,6 15,7
4 Км 3377 25 185,4 3,0 79 18,0
5 Км 3378 25 355,2 2,1 72,9 25,0
6 Км 3393 25 653,6 1,5 70 28,5
7 Км 3433 25 701,7 1,3 63,9 34,8
8 Км 3377 25 501,4 2 70 28
9 Км 3378 25 501,4 2 71 27
10 Км 3377 25 218,1 3 79 18
11 Км 3378 25 247,5 3 74 23
12 Км 3414 25 767,1 0,3 63,7 36
Обсуждение. Загрязненность балластного материала характеризуется двумя показателями:
• количеством накопившихся в балласте загрязнителей и засорителей в процентах по отношению к его объёму;
• количеством выплесков, т.е. количеством шпал в процентах на 1 км пути, где балласт потерял фильтрационную способность и устойчивость.
Как известно, засорение и загрязнение щебня происходит в результате износа щебня в процессе его работы под поездной нагрузкой и при уплотнение подбивкой, загрязнения и засорения частицами перевозимых грузов, пылью приносимой ветром и осадками. Максимально допустимое засорение принято 35 %, причем, засорителями считаются фракции от 0,1 мм до 25 мм. Загрязнение допустимо до 15 %,
№ 8(113)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
август, 2023 г.
фракции загрязнителей менее 0,1 мм. Далее под загрязненностью щебня принимается его загрязненность засорителями и загрязнителями, т.е. фракции менее 25 мм.
Загрязненность щебня в первые годы эксплуатации резко увеличивается до 7-10 % (рис.1 - рис. 5). Так, на Км 3417 при грузообороте 23,1 млн.т брутто за 2021 год эксплуатации загрязненность увеличилась до 7 %. Однако на Км 3389 за 2001-2021 годы загрязненность увеличилась до 9,3 %. Это является следствием того, что фактический тоннаж достигает всего 102 млн.т брутто и далек от предельного нормативного (650 млн. т).
Значительное увеличение загрязненности щебня по массе в первый год эксплуатации объясняется повышенным изломом зерен щебня под поездной нагрузкой, а также при выполнении выправочных
работ во время производства капитального ремонта пути.
Заключение. На основании изложенного можно сделать выводы.
На участках магистралей с различным пропущенным тоннажом определены параметры загрязнения щебеночного балласта. На участках с пропущенным тоннажом более 600 млн.т брутто (Км 3393) загрязненность щебня более 30 %, а на участке с пропущенным тоннажом 701.7 млн.т брутто (Км 3433) составляет 35 % и более. Загрязненность на участках с пропущенным тоннажом до 700 млн. т не превышает нормативную 35 %. Это еще раз актуализирует пропущенный тоннаж за период с года последнего вида ремонта, как критерий начала первой очистки щебня.
Список литературы:
1. Общий технический регламент «О безопасности железнодорожного транспорта при технической эксплуатации». г. Ташкент, 4 июля 2012 г.
2. Сборник нормативных документов для путевого хозяйства. / Научно-производственная ассоциация MDXX, Ташкентский институт инженеров транспорта. Ташкент, 2005 г.
3. Umarov Xasan, Botirov Otanur. THE ROLE OF CONSTRUCTION OF THE ANGREN-PAP RAILWAY LINE IN THE PLANS OF INTERNATIONAL TRANSPORT AND ECONOMIC RELATIONS // Universum: технические науки. 2021. №6-5 (87).
4. Lesov K.S., Kenjaliyev M.K., Mavlanov A.Kh. and Tadjibaev Sh.A. Stability of the embankment of fine sand reinforced with geosynthetic materials. E3S Web Conf. 264 02011 (2021). DOI: 10.1051/e3sconf/202126402011.
5. Lesov K.S., Mavlanov A.Kh., and Kenjaliyev M.K. Load-bearing capacity of pile foundations of contact network supports in the sandy soil subgrade. AIP Conference Proceedings. Vol. 2432. No. 1. AIP Publishing LLC, 2022. p. 030027.
6. Музаффарова М. Защита железных дорог закреплением подвижных песков местными вяжущими материалами// Архитектура, курилиш ва дизайн//2022. №2. С. 155-161.
7. Музаффарова М. Исследование засорённости балластной призмы. Архитектура, курилиш ва дизайн//2022. № 1. С. 174-178.
8. Muzaffarova M.R., Xalfin G.R. Ta'mirlash"darchalari" vaqtida temir yo'l o'tkazuvchanligi susayib ketishi sabablarini kamaytirish// Архитектура, курилиш ва дизайн//2022. №4. С. 281-284.
9. Хальфин Гали-Аскар Рустамович, Музаффарова Маужуда Кадирбаевна. Анализ эксплуатации скреплений на горных участках железных дорог. Universum: технические науки. 2023. № 4 (109), часть 3. С. 21 -25.
