Материалы при ремонте железнодорожного полотна
ОКС 45.040
93.100
Сведения о своде правил
1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (ОАО «ВНИИЖТ») и Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МГУПС (МИИТ))
2 ВНЕСЕН Открытым акционерным обществом «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД»)
4 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
5 Настоящий свод правил может быть применен на добровольной основе для соблюдения требований технических регламентов Таможенного союза «О безопасности инфраструктуры железнодорожного транспорта»
Дата регистрации 30 июля 2015 г.
Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальных сайтах Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и разработчика Министерства транспорта Российской Федерации в сети Интернет
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил устанавливает правила проектирования, строительства и реконструкции железнодорожного пути общего пользования и железнодорожного пути необщего пользования.
1.2 Настоящий свод правил распространяется на железнодорожный путь, предназначенный для пропуска пассажирских поездов со скоростью до 200 км/ч включительно и грузовых поездов со скоростью до 120 км/ч включительно с вагонами, имеющими статические осевые нагрузки до 245 кН/ось (25 тс/ось) и погонные по осям сцепления до 102,9 кН/м (10,5 тс/м), динамическую нагрузку на железнодорожный путь от тележки до 167,6 кН/м (17,1 тс/м). При этом земляное полотно вновь строящихся железнодорожных линий для грузового и смешанного движения поездов рассчитывается под нагрузку на ось грузового вагона 294 кН (30 тс/ось) и динамическую нагрузку на железнодорожный путь от тележки 201 кН/м (20,5 тс/м).
1.3 Проектирование верхнего строения пути для строительства специализированных железнодорожных линий и реконструкции эксплуатируемых железнодорожных линий, на которых предусматривается замкнутое обращение железнодорожного подвижного состава с осевыми нагрузками более 245 кН/ось (25 тс/ось) и погонными нагрузками более 102,9 кН/м (10,5 тс/м), а также проектирование и строительство земляного полотна специализированных пассажирских линий, на которых исключено обращение подвижного состава с осевыми нагрузками более 245 кН/ось (25 тс/ось) и погонными нагрузками более 102,9 кН/м (10,5 тс/м), выполняется по специальным техническим условиям в соответствии с [1].
1.4 Настоящий свод правил не распространяется на безбалластную конструкцию железнодорожного пути.
Требования к верхнему строению пути на железнодорожных мостах установлены в СП 35.13330.
Настоящий свод правил не распространяется на железнодорожные пути технологического железнодорожного транспорта.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил используются нормативные ссылки на следующие документы по стандартизации:
ГОСТ 9238-2013 Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений
ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
ГОСТ 32192-2013 Надежность в железнодорожной технике. Основные понятия. Термины и определения
ГОСТ 32698-2014 Скрепление рельсовое промежуточное железнодорожного пути. Требования безопасности и методы контроля
ГОСТ Р 21.1101-2009 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации
ГОСТ Р 51685-2013 Рельсы железнодорожные. Общие технические условия
ГОСТ Р 53238-2008 Материалы геотекстильные. Метод определения характеристики пор
ГОСТ Р 54748-2011 Щебень из плотных горных пород для балластного слоя железнодорожного пути. Технические условия
ГОСТ Р 55050-2012 Железнодорожный подвижной состав. Нормы допустимого воздействия на железнодорожный путь и методы испытаний
СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*
СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83
СП 25.13330.2012 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88
СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*
СП 37.13330.2012 Промышленный транспорт. Актуализированная редакция СНиП 2.05.07-91*
СП 38.13330.2012 Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). Актуализированная редакция СНиП 2.06.04-82
СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96
СП 58.13330.2012 Гидротехнические сооружения. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003
СП 116.13330.2012 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 22-02-2003
СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99
СП 227.1326000.2014 Пересечения железнодорожных линий с линиями других видов транспорта и инженерными сетями.
СП (проект) Инфраструктура железнодорожного транспорта. Общие требования*
* На территории Российской Федерации действует СП 237.1326000.2015, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и сводов правил в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт или свод правил заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться заменяющим (измененным) сводом правил. Если ссылочный стандарт или свод правил отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применяются следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 армогрунтовые конструкции: Конструкции из грунта, армированного металлическими и (или) геосинтетическими элементами (полосами, сетками, геосетками, георешетками, геоячейками).
3.2 балластный слой: Элемент верхнего строения железнодорожного пути, служащий для равномерного распределения давления от шпал по основной площадке земляного полотна или другому основанию, удержания шпал от сдвига и для обеспечения упругого взаимодействия пути и железнодорожного подвижного состава.
3.3 бесстыковой путь: Железнодорожный путь со сварными рельсовыми плетями, у которых при изменениях температуры концевые участки удлиняются или укорачиваются, а на остальном протяжении возникают продольные силы, пропорциональные изменениям температуры.
3.4 бровка земляного полотна: Линия сопряжения поверхностей обочины и откоса насыпи или в выемках внутреннего откоса кювета.
3.5 верхнее строение пути: Часть конструкции железнодорожного пути, воспринимающая нагрузку от колес железнодорожного подвижного состава и передающая их на земляное полотно и искусственные сооружения.
3.6 водоотводные сооружения: Комплекс сооружений, служащих для сбора и отвода от земляного полотна поверхностных и грунтовых вод.
3.7 габарит приближения строений: Предельное поперечное перпендикулярное оси железнодорожного пути очертание, внутрь которого помимо железнодорожного подвижного состава не должны попадать никакие части сооружений и устройств, а также лежащие около железнодорожного пути материалы, запасные части и оборудование, за исключением частей устройств, предназначаемых для непосредственного взаимодействия с железнодорожным подвижным составом (контактные провода с деталями крепления, хоботы гидравлических колонок при наборе воды и другие), при условии, что положение этих устройств во внутригабаритном пространстве увязано с соответствующими частями железнодорожного подвижного состава и что они не могут вызвать соприкосновения с другими элементами железнодорожного подвижного состава .
ГОСТ 9238-2013 Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений, раздел 3.
3.8 геосинтетические материалы: Синтетические материалы на основе полимеров, применяемые в конструкциях земляного полотна и его обустройствах.
3.9 дефекты земляного полотна: Отклонения конструктивных параметров земляного полотна от нормируемых значений.
3.10 деформации земляного полотна: Остаточные и сезонные осадки, поднятия и смещения, повреждения или разрушения земляного полотна или его элементов от природных и (или) техногенных воздействий, включая поездную нагрузку.
3.11 дренажи: Устройства для перехвата и отведения от земляного полотна подземных грунтовых вод или понижения их уровня до приемлемых отметок.
3.12 железнодорожная линия: Технологический комплекс, включающий в себя железнодорожные пути, железнодорожные станции с полосой отвода и совокупность устройств железнодорожного электроснабжения, железнодорожной автоматики и телемеханики, железнодорожной электросвязи, здания, строения, сооружения, устройства и оборудование, обеспечивающие функционирование этого комплекса и безопасное движение железнодорожного подвижного состава.
3.13 железнодорожный путь: Подсистема инфраструктуры железнодорожного транспорта, включающая в себя верхнее строение пути, земляное полотно, водоотводные, водопропускные, противодеформационые, защитные и укрепительные сооружения земляного полотна, расположенные в полосе отвода, а также искусственные сооружения .
3.14 железнодорожные пути необщего пользования: Железнодорожные подъездные пути, примыкающие непосредственно или через другие железнодорожные подъездные пути к железнодорожным путям общего пользования и предназначенные для обслуживания определенных пользователей услугами железнодорожного транспорта на условиях договоров или выполнения работ для собственных нужд .
Технический регламент Таможенного Союза от 15 июля 2011 г. N 710 «О безопасности железнодорожного подвижного состава» (ТР ТС 001/2011), статья 2.
3.15 жизненный цикл: Совокупность процессов создания, эксплуатации, ремонта и утилизации сложной технической системы железнодорожного транспорта.
3.16 застенный дренаж: Дренажные устройства для отвода подземной воды из грунтового массива с обратной стороны подпорных стен.
3.17 защитные сооружения земляного полотна (защитные сооружения): Сооружения, построенные для защиты земляного полотна от разрушения, повреждений и загромождения в результате действия опасных природных явлений и процессов.
3.18 защитный слой: Специально сформированный верхний слой земляного полотна из несвязного грунта непосредственно под балластной призмой, предназначенный для обеспечения несущей способности и предупреждения остаточных деформаций рабочей зоны земляного полотна.
3.19 земляное полотно: Инженерное грунтовое сооружение в виде насыпей, выемок, нулевых мест, полунасыпей, полувыемок и полунасыпей-полувыемок, служащее основанием для верхнего строения железнодорожного пути и воспринимающее нагрузку от верхнего строения пути и железнодорожного подвижного состава.
3.20 искусственные сооружения: Сооружения, возводимые на пересечениях, с препятствиями (реками, ущельями, другими дорогами) либо для замены земляного полотна в виде мостов, водопропускных труб, тоннелей, виадуков, путепроводов и эстакад.
3.21 карст: Комплексный геологический процесс, обусловленный растворением подземными и (или) поверхностными водами горных пород, проявляющийся в их ослаблении, разрушении, образовании пустот и пещер, изменении напряженного состояния пород, динамики, химического состава и режима подземных и поверхностных вод, в развитии суффозии (механической и химической), эрозий, оседаний, обрушений и провалов грунтов и земной поверхности .
Источник
Экономическое обоснование применения новых высокотехнологичных материалов и изделий при ремонте железнодорожного подвижного состава и железнодорожного полотна
Экономическое обоснование применения новых высокотехнологичных материалов и изделий при ремонте железнодорожного подвижного состава и железнодорожного полотна
заведующий кафедрой, к. т.н., д. э.н., профессор
Старший преподаватель, к. э.н.
ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет,
кафедра «Экономика и управление»
Аннотация: в статье рассматриваются новые высокотехнологичные материалы, применение которых при ремонте железнодорожного подвижного состава позволит повысить качество вагоноремонтных услуг. Только тесное взаимодействие между предприятиями-изготовителями нанопродукции и предприятиями, работающими в отрасли железнодорожного транспорта принесёт отрасли большой экономический эффект.
Ключевые слова: нанотехнологии, нанопродукция, НИИ, НИОКР, железнодорожный транспорт, вагоноремонтные предприятия, качество вагоноремонтных услуг.
На данный момент в России имеются научно-технические разработки, использование которых уже сейчас может дать различным отраслям довольно ощутимый технико-экономический и социальный эффект, повысить уровень качества технологий, способов производства, товаров и оказание услуг.
Рассмотрим применение в транспортной отрасли новых материалов, модифицированных углеродными нанотрубками, которые позволяют улучшить прочностные и теплоизоляционные характеристики деталей и узлов на 15 – 30%. Использование данных деталей и узлов при производстве и ремонте железнодорожного подвижного состава и новых конструкционных и отделочных материалов позволят увеличить скорость движения поездов, повысит безопасность их движения. Изготовление качественно новых рельсов и колесных пар на основе нанодисперсного перлита с повышенной прочностью с одновременным сохранением требуемой вязкости продлит срок службы верхнего строения железнодорожного пути.
Высокодисперсный нанопорошок надежно защищает от износа машины, оборудование и двигатели. В нем полностью отсутствуют компоненты и минералы природного происхождения, а также органические соединения. Это позволяет эффективно использовать его для антифрикционных покрытий трущихся поверхностей кинематических пар. Согласно результатам испытаний установлено, что применение нанотехнологий позволяет:
— улучшить и восстановить технические характеристики изношенных механизмов;
— увеличить срок службы смазочных материалов в 2-3 раза;
— увеличить межремонтные сроки в 1,5-2 раза;
— обеспечить легкий запуск двигателя в холодное время года;
— повысить коэффициент технической готовности парка;
— повысить экологическую безопасность транспортных средств, и, как следствие (снизить расходы на обслуживание железнодорожного транспорта в 1,5 -2 раза и снизить расход топлива минимум на 5%).
Восстановление изношенных механизмов по технологии производится в режиме штатной эксплуатации, что исключает длительный простой железнодорожной техники. В целом, применение технологии позволяет сделать основной упор на активную профилактическую работу по предотвращению износа деталей, оптимизацию режимов работы и увеличение сроков эксплуатации.
Приведем примеры где могут быть использованы новые высокотехнологичные материалы: двигатели внутреннего сгорания, редукторы, подшипники, гребень ж/д колеса, насосы и компрессоры, трансмиссии, турбины, оси и колеса [1].
Еще одна разработка российских ученых — вещество, предназначенное для ликвидации карстовых пустот под полотном железной дороги. Полимерный нанопорошок, введенный в карстовую полость, набухает под воздействием воды и превращается в гель, который плотно прилегает к стенкам полости, тем самым, прекращая её развитие. Заполнение карстовых пустот таким гелем, по мнению специалистов, проще, эффективнее и дешевле применяемых сегодня технологий.
Куйбышевская железная дорога совместно с ВНИИЖТ (Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта) разработали технологию, позволяющую укладывать «тихий» путь (скорость), максимально защищенный от колебаний температуры окружающей среды и технических вибраций. Новый, так называемый «силиконовый» путь, отличается экономным расходом металла, который идет на изготовление рельс, так как рельсы укладываются прерывной полосой – через каждые 1,5 метра разъем составляет 58 мм. Зазоры между секциями заполняются особым силиконом, созданным с использованием нанотехнологий, состав которого был создан во ВНИИЖТе и испытан в начале 2008 года. Новая технология позволяет уменьшить шумность железнодорожного полотна становится новых путей на 36,8% по сравнении с существующими аналогами.
Также, НРЦН анонсировало новый наноматериал для повышения прочности уже существующих железобетонных конструкций. Этот материал представляет из себя водный раствор флюатов, молекулы которых, проникая в цементное основание конструкции, превращаются в наночастицы новых веществ и плотно закупоривают поры бетона. Керамический наноцемент, или фосфатная керамика одна из самых интересных разработок Нижегородского регионального центра наноиндустрии. Керамический наноцемент — это смесь оксида металла и фосфата, которая при контакте с водой превращается в гелеобразный цементный раствор. Этот материал обладает огнестойкостью и высокой прочностью, повышенным сопротивлением химическому воздействию и замерзанию. Наноцемент отвердевает даже под водой, в отличие от обычного бетона. По всем возможным параметрам фосфатная керамика в разы превосходит традиционный цемент. Область применения наноцемента чрезвычайно широка, в частности на железной дороге он будет применяться для производства шпал с повышенной прочностью, железобетонных конструкций мостов и тоннелей, линий электропередач и подпорных стенок [2].
Вещество NANO PROTECH является инновационным лидером в защите от влаги и коррозии, оно вытесняет влагу на 100% посредством физико-химических процессов и создает долгосрочное защитное покрытие.
NANO PROTECH это уникальный продукт, который сохраняет — и даже может восстановить — электрическую проводимость металлических, электрических и электронных деталей, оборудования и механизмов после того, как они подверглись воздействию влаги.
Применение: для защиты металла, электрических и электронных деталей устройств, оборудования, двигателей и механизмов.
Функции NANO PROTECH: образовать водонепроницаемую, водоотталкивающую пленку, заполнить микроскопические углубления, дать возможность наноситься на мокрые поверхности, предотвращать образование коррозии, удалять ржавчину и грязь, сохранять электрическую проводимость элементов, обеспечивать электропроводимость в воде, обеспечивать электрическую прочность проводников, исключать возникновение токоутечки, сохранять высокую эластичность и быть идеальным средством для защиты подвижных деталей механизмов.
Действие данного материала за счет сильного капиллярного эффекта проникать внутрь блоков без необходимости их разборки на части и заполнять микроскопические углубления (печатных плат, электрических катушек и т. п.) Отличные гидрофобные свойства и низкое поверхностное напряжение позволяют получать тонкую защитную пленку, проникающую под слой влаги. После распыления на поверхности образуется защитная пленка толщиной 2,5-3 микрона. Обеспечивает 100 % коэффициент замещения воды в течение 10 секунд. В результате высокой адгезии и низкого внутреннего трения NANO PROTECH последовательно образует защитную водоотталкивающую пленку под водой. Таким образом, NANO PROTECH превосходит любой другой продукт во всех испытаниях по защите от коррозии. Защита начнет работать даже тогда, когда необработанные детали уже мокрые. Это возможно за счет свойств NANO PROTECH: не растворяется в воде, не образует эмульсию, обладает диэлектрическим криптоустойчивым эффектом, не содержит каучуков, силикона, акрила, тефлона, ароматических компонентов. При необходимости легко удаляется с помощью очистителя для печатных плат, очистителя тормозов или спирта. Не оказывает вредного воздействия на стандартные пластмассы, резину, стекло, лаки, изолирующие лаки, керамику, медь, латунь, сталь, алюминий (обычный, необработанный и шлифованный), высококачественную сталь, необработанное железо, цинк, металл (обычный и оцинкованный), оловянный припой, текстильные изделия и намотку. Не подвержен воздействию со стороны погоды и температуры (температурный диапазон применения и эксплуатации -40 до +130С). Безопасен для здоровья людей и окружающей среды [3]. Таким образом, использование этого средства может получить широкое распространение и в отрасли железнодорожного транспорта.
Сверхъяркие светодиоды и изделия из них также нашли свое применение в отрасли железнодорожного транспорта, в частности в системах общего освещения для (малое энергопотребление, в раз меньше традиционных источников света; высокая надежностьтыс. часов, в 100 раз больше, чем у ламп накаливания, и враз больше, чем у люминесцентных ламп; ударная и вибрационная устойчивость что приводит к снижению в 4 – 5 раз затрат на обслуживание; экологическая чистота; светодиодный источник света безопасен, не требует специальной утилизации в отличие от люминесцентных ламп; безопасность за счет малых напряжений, отсутствие вредного ультрафиолетового излучения). -Оптоэлектроника» имеет единственный в России полный цикл изготовления мощных полупроводниковых источников света, включая технологические процессы изготовления наноразмерных полупроводниковых гетероструктур, и светильников на основе этих источников света [4].
Исследования и практическое применение нанотехнологий в транспортном машиностроении позволит создать новые конструкционные материалы, упрочнит колесные пары, улучшит характеристики узлов трения локомотивов и вагонов. В ожидают, что применение нанотехнологий позволит увеличить скорость движения поездов, повысить безопасность движения, в два и более раз увеличить межремонтный ресурс подвижного состава.
Согласно «Стратегии развития железнодорожного транспорта» научно-исследовательские работы в отрасли железнодорожного транспорта будут профинансированы государством в следующем объеме.
Рисунок 1 – Объём инвестирования в НИР в железнодорожной отрасли на период с 2009 по 2011 годы
При этом участие государства будет сопровождаться обязательствами бизнеса по практическому применению результатов научных исследований [5].
Рисунок 2 – Основные направления инвестирования
1. Исследования для внешних предприятий. Под внешними понимаются предприятия, поставляющие продукцию , но структурно не входящие в него. Предполагается, что эти исследования должны оплачивать сами предприятия, а стимулировать должна конкурентная борьба между предприятиями одного профиля. может централизованно оплатить разработку, например, комплекса требований к продукции (или модернизацию существующих требований), но экспериментальное подтверждение соответствия уже разработанным требованиям (включая наладочные, приемочные, типовые и другие испытания, а также сертификацию) оплачивают сами предприятия.
2. Исследования для предприятий . Исследования принимаются к разработке и оплачиваются только в том случае, если они достаточно быстро окупаются (как показывает практика, приемлемый срок НИР должны быть проработаны соответствующими структурами , что предполагает в первую очередь согласование тематики, сроков и объема исследований с соответствующими главками компании с целью обеспечения возможности оперативного руководства ходом исследования, а также выделения средств предприятиям, осуществляющим внедрение, для проведения соответствующих работ. Как показывает опыт, в этих случаях может целевым назначением оплатить, например, разработку требований к продукции этих предприятий, изготовление опытных образцов, проведение их испытаний.
3. Исследования, выполняемые для руководящего состава . Имеются в виду тарифы, расписания поездов, технико-экономический анализ различных решений и ряд других исследований, проводимых по заказу руководства , результатом которых является информация для выработки стратегических решений с целью оптимального управления различными сферами деятельности и его подразделений. Решения о финансировании таких исследований принимаются волевым порядком непосредственно заказчиком [6].
Для сравнения приведем список НИИ и других организаций, сотрудничающих с и проводящих испытания в области железнодорожной техники на сегодняшний момент:
Ø Балтийский испытательный центр. Бривибас. Латвия.
Ø ВНИИ проектный институт мегалургии. Санкт-Петербург. Россия.
Ø ВНИИЖТ ГУП. Москва. Россия.
Ø Головное Специализированное Конструкторское Бюро Вагоностроения ООО. Мариуполь. Украина.
Ø Инженерный центр ОВС ЗАО. Санкт-Петербург. Россия.
Ø КБ Журавлева ЗАО. Ростов-на-Дону. Россия.
Ø Конструкторское бюро специального машиностроения ОАО. Санкт-Петербург. Россия.
Ø Конструкторское бюро транспортного машиностроения ТВЗ АО. Тверь. Россия.
Ø Лаборатория Конструктивной прочности и испытания деформации поезда. Днепропетровск. Украина.
| |