Рихтовка пути

Основные положения. В плане путь должен содержаться без видимых отклонений от прямого направления на прямых участках; с одинаковыми стрелами изгиба - на кривых одного радиуса; с равномерным нарастанием стрел - на переходных кривых.

Натурное положение пути в плане характеризуется стрелами изгиба рихтовочной рельсовой нити от хорды постоянной длины (рис. 2.24). Рихтовка пути назначается по результатам анализа графика стрел на ленте путеизмерительного вагона или натурной проверки состояния пути в плане путем визуального определения мест с отклонениями пути от нормального положения. Кроме этого, рихтовка является одной из составляющих комплексного технологического процесса выправки пути.

Рис. 2.24. Схема измерения стрел изгиба кривой: 0,1,2,3...- точки измерения стрел f0, f1, f2…

Рихтуют путь по одной и той же рельсовой нити: на кривых - по наружной (возвышенной); на прямых однопутных линиях - по правой нити по счету километров (при содержании на прямом участке одной рельсовой нити с возвышением относительно другой - по пониженной нити); на двухпутных линиях - по междупутной нити.

Перед рихтовкой пути проверяют стыковые зазоры, а на бесстыковом пути измеряют температуру рельсов. Не допускается приступать к рихтовке, если на звеньевом пути имеется два и более подряд слитых зазора, а на бесстыковом пути температура рельсов превышает допускаемую для данного вида рихтовки пути. В случае наличия в стыках слитых зазоров до начала рихтовки должна быть произведена их регулировка.

Рихтовка пути производится либо путевой бригадой с применением гидравлических приборов, либо с применением рихтовочных машин.

Рихтовка пути в кривых.Рихтовать путь в кривых сложнее чем в прямых. Рихтовка прямых участков пути при небольших расстройствах производится без предварительных расчетов - на глаз, ориентируясь на видимую прямолинейность пути перед и за местом сдвижки пути. При рихтовке же пути в кривой необходимо ориентироваться на кривизну пути, соответствующую радиусу данной кривой, определять которую на глаз не представляется возможным, особенно при наличии на кривой плавных (длиной более 30 м) отклонений пути в плане.

Поэтому в кривых, как правило, рихтуют путь на глаз только в местах коротких (длиной до 30 м) отступлений в плане (углов). В других случаях кривые рихтуют совмещенным способом: в реперных точках, отстоящих одна от другой на 10 м, сдвигают путь по расчету, а в промежутках между этими точками - на глаз, если рихтовка ведется вручную, или способом сглаживания - при рихтовке пути машинами. Целесообразность совмещенного способа рихтовки состоит в том, что сдвижка реперных точек по расчетным величинам обеспечивает постановку ее в заданное положение в среднем, но не обеспечивает необходимой плавности изменения кривизны, которая достигается дополнительной рихтовкой пути между реперными точками. И, наоборот, рихтовка кривых по всей длине только на глаз или сглаживанием (без расчета величин сдвижек в реперных точках) улучшает плавность изменения кривизны, но не обеспечивает постановки кривой на заданную ось.

Необходимость рихтовки всей кривой или ее части тем или другим способом устанавливается по результатам анализа стрел прогиба кривой (табл. 2.4).

Таблица 2.4. Рекомендуемые виды рихтовки кривой в зависимости от характера и величин стрел изгиба.

Вид рихтовки кривой	Характер и величина стрел изгиба на графике
Рихтовка кривой не требуется	Путь в плане не имеет отступлений выше I степени, а также плавных (длиной более 30 м) отступлений от среднего положения кривой
На глаз - вручную, либо сглаживанием машиной	Путь в плане имеет короткие отступления II и более степеней; плавные отступления отсутствуют
На части кривой - совмещенный способ; на остальной части - сглаживанием	На части кривой имеются плавные отступления, не устраняемые при рихтовке пути машиной методом сглаживания. К плавным относятся отступления длиной более 30 м со средней стрелой, отличающейся от средней стрелы на всей кривой, более чем на 15 %, если не предусмотрено устройство второго (или нескольких) радиусов
Совмещенный способ рихтовки по всей длине кривой	По всему протяжению кривой имеются отступления как короткие, так и длинные (плавные)

Перед замером стрел на шейке рельса наружной нити кривой с внутренней стороны колеи, начиная с прямого участка (одна-две точки), наносят метки через каждые 10 м (половина хорды длиной 20 м, от которой измеряются стрелы). В качестве хорды используют капроновый шнур, оптические приборы ПРП, стрелографы, имеющиеся на рихтовочных машинах, позволяющие непрерывно измерять и записывать стрелы на специальную ленту. Затем производят расчет величин сдвижек пути в нанесенных точках.

Существуют разные методы расчета величин сдвижек пути в кривых, но все они основаны на допустимом равенстве эвольвенты данной кривой двойной сумме сумм разности натурных стрел изгиба, измеренных от середины хорды, и вытекающих из этого следующих двух зависимостях:

где h_n и H_n - натурная к проектная стрелы в точке n; е_n, e_n-1 и e_n+1- величины сдвижки пути в точках n, n-1 и n+1.

Из этих зависимостей следует, что при сдвижке пути в точке п на величину е_n соседние точки n-1 и n+1, расположенные по обе стороны от сдвигаемой, остаются неподвижными, а стрелы в них изменяются (увеличиваются или уменьшаются в зависимости от вида неровности пути в плане) на величину е_n/2 (рис.2.25).

Рис. 2.25. Схема изменения положения хорд и стрел изгиба при сдвиге кривой в точке n

По формулам (2.1 и 2.2) определяют те величины сдвижек пути в намеченных точках, при которых стрелы в пределах круговой кривой окажутся равными средней (расчетной) стреле, или близкими к ней, а в пределах переходной кривой - будут равномерно нарастать. Эти формулы могут использоваться и при рихтовке отдельных локальных неровностей пути.

На практике наибольшее распространение получил графоаналитический способ расчета кривых с постановкой их в заданное положение, основанный на определении сдвигов в намеченных точках кривой через двойную сумму сумм разностей натурных и проектных стрел.

Графоаналитический способ расчета выправки кривой представлен в табл. 2.5 и на рис. 2.26,2.27. В первой графе табл. 2.5 приведены номера точек измерения стрел. Во вторую графу занесены величины стрел, измеренных в этих точках от середины хорды длиной 20 м. В третью графу записаны величины проектных стрел (средних на графике натурных стрел), одинаковые по сумме с натурными, при этом разность сумм стрел достигается (при необходимости) внесением коррективов в проведение линии средних стрел на графике натурных и проектных стрел (см. рис. 2.26). В четвертую графу занесены разности натурных и проектных стрел. По этой графе определяют (по расположению и величине однозначных разностей) целесообразность рихтовки кривой по расчету.

Таблица 2.5. Расчет выправки кривой графоаналитическим методом

Рис 2.26. График натурных (1) и проектных (2) стрел кривой

Рис. 2.27. График полусдвигов корректируемый: 1 - по кривой (см. табл. 2.5); 2 - по прямой; 3 - по ломаной линии - при условии оставления на месте фиксированной точки (6) (например, из-за наличия на пути переезда)

В пятой графе приведена сумма, а в шестой сумма сумм разностей стрел, представляющая собой величины полусдвигов пути в данных точках. В седьмой графе приведены величины откорректированных полусдвигов пути по графику полусдвигов (см. рис. 2.27), а в девятой - собственно сдвиги. В десятой графе записаны откорректированные по формуле (2.1) проектные стрелы.

Рихтовка пути гидравлическими приборами. Для рихтовки пути используется комплект гидравлических приборов типа ГР-12Б (рис. 2.28) из трех-семи штук в зависимости от величины сдвижек, вида и степени уплотнения балласта, мощности и конструкции пути (звеньевой, бесстыковой), а также от того, прямой это или кривой участок. Например, при рихтовке бесстыкового пути с рельсами Р65 и железобетонными шпалами при уплотненном щебеночном балласте на кривом участке необходимо не менее семи приборов, а при рихтовке пути с деревянными шпалами на свежем асбестовом балласте на прямом участке достаточно трех приборов.

Рис. 2.28. Гидравлический рихтовщик ГР-12Б: 1 - коромысло насоса; 2 - корпус резервуара для масла; 3 - цилиндр; 4 - трехступенчатый рельсовый захват, 5 - опорное устройство

Рихтовочные приборы устанавливаются через два-три шпальных ящика один от другого в шахматном порядке, а при наличии "угла" - через один ящик (рис. 2.29). Большее количество приборов устанавливают на той рельсовой нити, в сторону которой рихтуется путь. С нее же в первую очередь снимают давление рихтовщиков по окончании сдвижки.

Рис. 2.29. Схемы установки рихтовочных приборов через два (а) и через один (б) шпальный ящик

Сдвижку пути следует производить с некоторым запасом (1- 3 мм), учитывающим обратную отдачу рельса после снятия давления в приборах. Он зависит от конструкции пути (тип рельса, вид шпал) и величины сдвижки и оценивается до начала работ.

При уплотненном щебеночном балласте перед сдвижкой пути его рыхлят ломами у торцов шпал со стороны, куда она будет направлена; одновременно готовят места для установки гидравлических приборов. Затем группа монтеров пути (по количеству приборов) сдвигает путь.

Рихтовкой руководит бригадир пути. Если он уже имеет достаточный опыт рихтовки, то определяет сдвижку пути на глаз или с использованием бинокля, а бригадир, не имеющий опыта рихтовки или если он у него недостаточный, рихтует путь с применением оптического прибора. При рихтовке на глаз бригадир пути отходит от группы монтеров пути, сдвигающих путь, на 40-50 м (а при пользовании биноклем - до 100 м) в сторону, противоположную направлению перемещения группы монтеров по ходу рихтовки; стоя над рельсом рихтовочной нити лицом в сторону рихтовки (рельс находится между его ног), он по рабочему канту рельса определяет место и порядок расстановки гидравлических приборов. Если это "угол", который может быть устранен за одну установку гидравлических приборов, то бригадир определяет место наибольшего отклонения пути, где устанавливается средний прибор из находящихся на данной нити; остальные приборы распределяются поровну с обеих сторон от среднего;если же неровность пути длинная и требует нескольких перестановок гидравлических приборов со сдвижкой пути в одну сторону, то бригадир пути в начале рихтовки и в последующих местах установки приборов определяет место крайнего из них (со своей стороны) и порядок расположения других приборов.

В обоих случаях после начала сдвижки пути бригадир определяет момент ее окончания. На прямом участке таким моментом является доведение сдвигаемого отрезка пути до общей прямолинейности с участком, просматриваемым бригадиром пути на длине до места сдвижки, а на кривой - до такой же кривизны, что и на отрихтованном участке кривой.

При рихтовке на прямых участках длинных односторонних отклонений пути в плане с использованием оптических приборов (рис. 2.30) сначала на длине 150-200 м просматривают рихтовочную рельсовую нить и на ней выбирают две точки (I, 2) рядом с границами участка пути, подлежащего рихтовке.

Рис. 2.30. Схемы установки зрительной трубы и реек при рихтовке прямых участков пути: a - выбор рихтовочного створа; б, в - положение реек при рихтовке в точках А, Б, В

В одной из этих точек (в начале места рихтовки) на головке рельса вертикально устанавливают зрительную трубу, а в другой (в конце места рихтовки) - рабочую рейку. Наводящими винтами совмещают пересечение вертикальной нити трубы с вертикальной линией рабочей рейки, проходящей через верхний и нижний углы ромба.

Измерительную рейку в процессе рихтовки устанавливают в точках, где необходима сдвижка пути (А, Б и т. д.), и по ней сдвигают путь на столько, чтобы после снятия усилий с гидравлических рихтовщиков вертикальные оси измерительной и рабочей реек совпадали.

При сплошной сдвижке пути в одну сторону измерительную рейку переставляют на 4-5 м от последнего места ее стоянки.

Для пропуска поезда оптический прибор и рейки снимают с пути и при необходимости устраивают плавный отвод; за торцами шпал трамбуют балласт: со стороны, куда был сдвинут путь - с целью уплотнения разрыхленного балласта; с противоположной стороны - для устранения образовавшейся щели между торцом шпалы и балластом. После пропуска поезда работы продолжаются в той же последовательности.

После окончания рихтовки пути в данном створе по указанию бригадира рейки переносят на другой створ, где сдвижка пути производится в том же порядке.

В процессе рихтовки пути с применением оптического прибора необходимо постоянно следить за положением круглого уровня на рейках для обеспечения отвесного их положения.

На двухпутных участках работы по рихтовке пути ведут навстречу движению поездов. При рихтовке пути с применением оптического прибора состав бригады увеличивается на 1-2 чел. для установки и переноски измерительной и рабочей реек.

Инструменты, необходимые для рихтовки пути гидравлическими приборами, приведены в табл. 2.6.

Таблица 2.6. Перечень и количество инструмента для рихтовки пути гидравлическими приборами

Рихтовка пути рихтовочными машинами. Для рихтовки пути применяются: самоходные рихтовочные машины Р-2000 цикличного действия (рис. 2.31); путерихтовочная машина ПРБ системы Балашенко (рис. 2.32); электробалластер (ЭЛБ), оборудованный навесным рихтовочным устройством (рис. 2.33), рихтующие путь непрерывно. ЭЛБ и ПРБ транспортируются и перемещаются в рабочем положении с помощью локомотива.

Рис. 2.31. Рихтовочная машина Р-2000: 1 - уплотнитель балласта; 2 - рихтовочное устройство; 3 - энергетическая установка, 4 - силовая передача

Рис. 2.32. Путерихтовочная машина Балашенко ПРБ: 1,3,8,11 - концевые тележки стерелографов; 2, 5, 7 - измерительные тележки стерелографов; 4 - уплотнительный каток; 6 - сдвигающее устройство; 9 - масштабный редуктор; 10 - плуг

Рис. 2.33. Электробалластер с полуавтоматическим рихтовочным устройством: 1,9 - задняя и передняя кабины; 2 - будка дозатора; 3 - пневмооборудование; 4, 8 - ферма машины; 5, 20 - нижняя и верхняя кабины управления; 6 - гидрооборудоввние; 7 - механизм сдвига электромагнитов; 10,21 - концевые тележки рабочего стрелографа; 11 - рыхлитель; 12,24, 27 - ходовые тележки; 13 - масштабный каток; 14,26 - натяжные устройства; 15, 18 - следящие тележки рабочего стрелографа; 16 - электромагниты; 17 - механизм рихтовки; 19 - механизм прижатия; 22, 28 - концевые тележки контрольного стрелографа; 23 - уплотнитель балласта; 25 - следящая тележка контрольного стрелографа

Машины могут рихтовать путь: по способу сглаживания; с постановкой в заданное положение по расчету; совмещенным способом. Принципы рихтовки у всех машин аналогичны: на прямых участках критерием отрихтованности пути является расположение трех измерительных точек хорды на прямой линии, являющейся осью отрихтованного пути; на кривых - равенство отношений стрел, измеренных в двух точках четырехточечной хорды.

Отличиями являются: конструктивное устройство подъемных и сдвигающих органов машин (у машины Р-2000 - роликовые подъемники; у ЭЛБ и ПРБ - магнитные); сдвигающие усилия (у ПРБ и ЭЛБ большие, чем у машины Р-2000); размеры измерительных хорд, лежащих в основе коэффициентов сглаживания неровностей пути, равных: у машины Р-2000 - 4 (округленно); ЭЛБ - 6; ПРБ - 8; способ перемещения машины непосредственно при рихтовке пути: Р-2000 - цикличный (сдвижка пути при остановке машины); у ЭЛБ и ПРБ - непрерывный (сдвижка пути без остановки машины).

Величина коэффициента сглаживания оказывает двойное влияние на результаты рихтовки пути: чем она больше, тем, с одной стороны, выше степень уменьшения (сглаживания) неровностей пути, но, с другой стороны, больше величина увода пути в сторону от оси при сплошных рихтовках, вследствие влияния ошибок в настройке измерительной системы. Например, при настроечной ошибке 3 мм в установке средней точки измерительного троса ошибка в постановке пути на ось при сплошной сдвижке составит: у машины Р-2000 - 3х4 = 12 мм; у ЭЛБ - 3х6 = 18 мм; у машины Балашенко - 3х8 = 24 мм.

Поэтому большое значение имеет тщательная настройка рихтовочной системы машины перед рихтовкой пути. Она особо важна при рихтовке бесстыкового пути, так как с увеличением его увода со своей оси существенно снижается сопротивляемость пути боковому сдвигу в летнее время.

Все рихтовочные машины должны быть оборудованы надежными устройствами для уплотнения балласта за торцами шпал после рихтовки.

Машины цикличного действия, будучи самоходными, могут рихтовать путь выборочно (только в местах отступлений), не трогая его там, где рихтовка не требуется, что является их преимуществом перец машинами непрерывного действия, перемещаемыми локомотивом, и поэтому не могущими рихтовать путь с частыми остановками. Но из-за необходимости частых остановок при выборочной рихтовке, а также затруднений в захвате роликами головки рельса и сдвижки пути в стыках с накладками у машин типа Р-2000 меньше рабочая скорость и сдвигающее усилие. По этим показателям они уступают машинам ЭЛБ и ПРБ, захватывающим головку рельса магнитами и рихтующим путь непрерывно с очень высокой скоростью (до 2-2,5 км/ч).

Способ рихтовки (по сглаживанию или по расчету) определяется дорожным мастером. Он же является руководителем работ.

Ввиду того что сдвижка пути машинами производится при вывеске путевой решетки, возможно образование отклонений по уровню. Поэтому подъемка пути должна задаваться не более 10-15 мм, а состояние пути проверено по уровню после пропуска одного-двух поездов с последующей выправкой отступлений.

Рихтовка пути машиной по точному способу отличается от рихтовки по способу сглаживания тем, что при сглаживании неровностей пути передняя точка измерительной хорды повторяет неровности пути, а при рихтовке по точному способу она каждый раз устанавливается в новое положение, соответствующее расчетной сдвижке пути.

От способа рихтовки (сглаживание, точный или совмещенный способ) зависит состояние пути в плане после рихтовки (рис. 2.34; 2.35).

Рис. 2.34. Положение кривой: 1 - до рихтовки; 2 - после рихтовки по фиксированным точкам; 3 - после рихтовки совмещенным способом

Рис. 2.35. Графики стрел кривой: а - до рихтовки; б - после рихтовки сглаживанием; в - после рихтовки по фиксированным точкам; г - после рихтовки совмещенным способом