Економічна ефективність підсилення верхньої будови колії

Основними технічними характеристиками потужності верхньої будови колії є: маса 1 м погонного довжини рейок; кількість шпал на 1 км шляху і рід баласту. Вони диференціюються в залежності від грузонапряженности і швидкості руху поїздів.

На залізницях укладають в шлях рейки масою 74,4 (Р75), 64,7 (Р65) і 51,7 (Р50) кг/м. Більш важкі рейки використовують на ділянках з великою масою поїздів, високою швидкістю і частотою обертання поїздів.

Економічний ефект від укладання рейок важких типів пов'язаний із збільшенням терміну їх служби і, отже, пропускається за ним тоннажу брутто. Причому, що пропускається тоннаж зростає швидше, ніж сама маса рейки. Тому питома витрата металу, що припадає на 1 млн. т-км брутто/км, із збільшенням маси рейки зменшується: у рейок Р65 він на 15-20% менше, ніж у Р50, а біля рейок Р75% — на 5-6% менше, ніж у Р65.

Разом з тим, вартість рейок важких типів вище, початкові витрати на укладання більше. Але в зв'язку з збільшенням обсягу пропускається тоннажу при зростанні терміну служби істотно скорочуються питомі капітальні вкладення, а значить, і поточні витрати по амортизації на одиницю тоннажу брутто.

Витрати за планово-попереджувального ремонту в розрахунку на 1 млн. т-км при рейках Р65 і Р75 відповідно на 13 і 24% менше, ніж при рейках Р50. Витрати по поточному утриманню колії скорочуються в різних конкретних умовах на 1-1,5% при збільшенні маси рейки на кожен 1 кг.

При укладанні важких типів рейок значно скорочується потреба у виділенні "вікон" для виконання робіт з поточного утримання та ремонту колії, так як збільшуються міжремонтні терміни і зменшується трудомісткість цих робіт.

Капітальні вкладення в рейки важких типів окупаються за рахунок економії експлуатаційних витрат на утримання, ремонт і амортизацію шляху, а також за рахунок економії від скорочення витрат на енергоресурси і ремонт рухомого складу, економії від можливого по-щення маси та технічної швидкості руху поїздів.

По мірі наростання вантажо - і пассажиронапряженности, збільшення маси, довжини та швидкості руху поїздів стає особливо ефективним застосування безстикової колії зі зварюванням рейок в єдині ланки довжиною 950 м і більше на перегонах і головних коліях станції. Доцільна укладання безстикової колії і на інших станційних коліях. Економічно виправдано більш широке впровадження безстикової колії з рейковими батогами довжиною, рівної довжини блок-ділянки перегону (1200 м і більше).

Багаторічний вітчизняний досвід експлуатації безстикової колії показав свої незаперечні переваги перед ланковим. Основними з них є: скорочення витрат на ремонт і поточне утримання колії, підвищення його надійності та зменшення витрат на ремонт ходових частин рухливого складу.

Застосування безстикової колії підвищує ефективність і кон-курентоспособность перевезень порівняно з використанням ланкового шляху. Додаткова прибуток виходить, в основному, за рахунок економії експлуатаційних витрат по поточним його змісту. Ці витрати зменшуються на 25-30%; на 15-20% зростає термін служби рейок і на 5-6% — термін служби шпал. Істотно скорочуються питомі витрати металу: на 4-5 т/км — при поточному його утриманні.

Способи посилення шпального підстави шляху залежать від конструкції колії, грузонапряженности, осьових і погонних навантажень, а також від умов роботи шляху при різних швидкостях руху поїздів. Чим більше шпал укладено в шлях, тим краще працюють рейки, більш рівномірно передається навантаження на баласт і земляне полотно.

За останні 30 років на вітчизняній і світовій мережі залізниць все більше поширення отримують залізобетонні шпали. Застосування їх замість просочених дерев'яних шпал забезпечує більшу надійність шляху, зниження на 15-20% витрат по поточному утриманню колії та заміні шпал, так як термін їх служби в 2-3 рази вище. Однак вартість залізобетонної шпали вище, ніж просоченої дерев'яною. Крім того, шлях на залізобетонних шпалах відрізняється більшою жорсткістю, що збільшує вихід рейок з ладу, викликає зростання витрат на капітальний ремонт шляху і ходових частин рухомого складу. Але всі ці додаткові витрати перекриваються економією ек-сплуатационных витрат.

В даний час залізниці укладені, в основному, на щебеноч-ном, азбестовому і гравійному баласті, з яких найбільш ефективний щебеневий і азбестовий. Азбестовий баласт добре охороняє шлях від засмічення і зволоження, зменшує витрати на поточне утримання колії на 20-22% порівняно зі щебеневим, при цьому вихід з ладу шпал знижується на 10-15%. Капітальний ремонт шляху на азбестовому баласті дешевше на 24%, а середній і подъемочный — на 10-15% порівняно зі щебеневим. Вартість азбестового баласту франко-кар'єр в 2-3 рази менше, ніж щебеневого. Застосування азбестового баласту, виробленого з промислових відходів, економічно доцільне навіть при великих відстанях підвезення його до місць укладання.

Укладання нових стрілочних переводів, впроваджуваних одночасно з укладанням більш потужних рейок, особливо ефективна для підвищення швидкостей руху поїздів. Основними для вантажного руху раніше впроваджувалися стрілочні переводи марок 1/9 і 1/11 з рейки типів Р50 і Р65. В даний час укладаються стрілочні переводи марки 1/18 з рейками типів Р65 і Р75, що допускають швидкість руху поїздів на бічний шлях 80-120 км/год. Для головних шляхів на лініях особливо високої грузонапряженности, а також для високошвидкісних пасажирських магістралей створені конструкції спеціальних стрілочних переводів, що допускають ще більш високі швидкості руху поїздів на бічний шлях (160-200 км/год).

Важливою техніко-економічним завданням в сучасних умовах і на перспективу є підвищення надійності і довговічності всіх технічних ських засобів колійного господарства, зміцнення рейок шляхом термічної обробки (загартування), що збільшує термін їх служби в 1,5—2 рази. При цьому скорочуються витрати на ремонт шляху, зменшується одиночний вихід рейок по дефектам. Термоупрочненные (загартовані) рейки Р75 і Р65 в 1,3—1,5 рази більш зносостійкі, ніж "сирі" рейки тих же типів.