Проект стрелочного перевода из рельсов типа Р-75 на деревянных брусьях для скоростей движения 140 км/ч по основному и 80 км/ч по ответвлённому пути

Проект стрелочного перевода из рельсов типа Р-75 на деревянных брусьях для скоростей движения 140 км/ч по основному и 80 км/ч по ответвлённому пути

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Дипломный проект

на тему: "Проект стрелочного перевода из рельсов типа Р-75 на деревянных брусьях для скоростей движения 140 км/ч по основному и 80 км/ч по ответвлённому пути"

МОСКВА

Содержание

Введение

. Расчёт одиночного обыкновенного стрелочного перевода

.1 Исходные данные

1.2 Основные параметры стрелки

1.3 Основные параметры "жесткой" крестовины

.4 Определение длины контррельса

.5 Определение длины остряков

.6 Расчёт основных размеров стрелочного перевода и разбивочных размеров

.7 Определение ординат переводной кривой

.8 Определение длин рельсов стрелочного перевода

.9 Расчёт эпюры стрелочного перевода

.10 Сводные характеристики стрелочного перевода

. Разработка конструкции рамного рельса с криволинейным остряком

. Технологический процесс по замене стрелочного перевода типа Р65 марки 1/16,5 путеукладочным краном УК-25СП

.1 Характеристика стрелочного перевода

.2 Условия производства работ

.3 Производственный состав

.4 Организация работ

.5 Перечень необходимых путевых машин, механизмов и путевого инструмента

3.6 Охрана труда при производстве работ

4. Технологический процесс по смене рамного рельса с остряком и башмаками стрелочного перевода

.1 Особые условия

.2 Производственный состав

.3 Организация работ

.4 Перечень необходимых путевых машин, механизмов и путевого инструмента

. Технико-экономические показатели технологического процесса по укладке стрелочного перевода на деревянных брусьях краном УК-25СП

. Безопасность труда

6.1 Безопасность труда при механизированной укладке стрелочных переводов крупными блоками

.2 Обеспечение безопасности движения поездов при укладке и смене стрелочных переводов

.3 Соблюдение правил техники безопасности при смене стрелочного перевода

Заключение

Список литературы

стрелочный перевод крестовина рельс

Введение

В нашей стране успешно осуществляется техническая реконструкция железнодорожного транспорта. Растет грузооборот железных дорог, увеличивается скорость движения поездов. Это требует усиления пути, в том числе и стрелочного хозяйства.

Для перехода подвижного состава с одного пути на другой служат устройства по соединению и пересечению путей, относящиеся к верхнему строению. Соединение путей между собой осуществляется стрелочными переводами, а пересечение путей - глухими пересечениями. С применением стрелочных переводов и глухих пересечений устраивают соединения путей, называемые стрелочными улицами и съездами. В зависимости от назначения и условий соединения путей между собой стрелочные переводы подразделяют на одиночные, двойные и перекрестные. Одиночные переводы делятся на обыкновенные, симметричные и несимметричные. Обыкновенный стрелочный перевод служит для соединения двух путей. Он может быть право- или левосторонним и применяется при отклонении бокового пути от прямого в ту или другую сторону. Этот вид переводов имеет наибольшее распространение. В состав стрелочного перевода входят собственно стрелка, крестовина с контррельсами, соединительная часть между ними и переводные брусья. Симметричный перевод имеет те же основные элементы, что и обыкновенный, но благодаря меньшей длине остряков, крестовины и переводной кривой, позволяет значительно сократить длину соединения путей. Симметричные переводы применяются при разветвлении основного пути на два под одинаковым углом α/2 при укладке путей на станциях. Весьма редко применяются разносторонние несимметричные переводы, имеющие разные углы отклонения обоих путей от основного. Двойной перевод разветвляет основной путь на три направления. Такие переводы применяются в стесненных условиях. Перекрестный перевод дает возможность переходить подвижному составу, с одного пути на другой в обоих направлениях. Перевод имеет восемь остряков и четыре крестовины - две острые и две тупые.

Стрелочные переводы - неотъемлемая и важная часть верхнего строения пути. Современный стрелочный перевод - сложная многодетальная конструкция, требующая тщательного изготовления, правильной укладки и бережного ухода при эксплуатации. Вместе с тем, стрелочный перевод является одним из наиболее напряженно работающих элементов пути. Увеличение воздействия на путь подвижного состава, связанное с ростом нагрузок и скоростей движения, наиболее резко отражается на работе стрелочных переводов. Поэтому улучшение стрелочного хозяйства - одна из важных задач в путевом хозяйстве.

Стрелочные переводы являются наиболее сложной, ответственной и дорогостоящей частью верхнего строения пути. Переводы новых конструкций состоят из большого количества - до 7,5 тыс. деталей общей массой до 31 т. Отдельные элементы дефицитны и в то же время имеют короткий срок службы из-за большой сложности их работы под подвижной нагрузкой.

Развитие конструкций стрелочных переводов для современных условий эксплуатации ведется по направлению создания переводов для высоких скоростей движения по прямому пути (переводы с гибкими остряками, цельнолитой крестовиной или крестовиной с непрерывной поверхностью катания) и боковому (переводы марок 1/18 и 1/22), а также совершенствования обыкновенных типовых переводов как в части улучшения конструкции и параметров переводов, отдельных узлов и элементов, так и в части улучшения качества металла, из которого они изготавливаются. Значительное место занимают и работы по созданию стрелочных переводов с железобетонным основанием.

Соединения и пересечения рельсовых путей по назначению, геометрическим формам в плане и конструктивному оформлению могут быть чрезвычайно разнообразны. Однако из всего многообразия видов соединений и пересечений рельсовых путей при реализации высоких скоростей движения поездов подлежат рассмотрению, в первую очередь, одиночные обыкновенные и симметричные стрелочные переводы. При этом, исходя из фактического положения дел с реализацией высоких скоростей движения поездов по стан-циям, следует рассматривать две группы одиночных стрелочных переводов для высоких скоростей движения.группа включает переводы наиболее распространенных марок, допускающие высокие скорости движения поездов по прямому направлению. Эта группа переводов, как по распространенности, так и по условиям реализации высоких скоростей является главной. Еще до внедрения стрелочных переводов пологих марок опыты и систематическое ведение поездов с высокими скоростями осуществлялись на линиях, где на главных путях станций лежат переводы марки 1/11. По таким переводам в настоящее время на линии Москва - Санкт-Петербург скорость движения по прямому направлению составляет 200 км/ч. В дальнейшем потребуется реализация более высоких скоростей движения поездов по главным путям станций (без отклонения на боковые) и, таким образом, роль рассматриваемых переводов (марки 1/11) еще более возрастет.группа включает переводы пологих марок, допускающие высокие скорости движения поездов по обоим направлениям.

Стрелочные переводы пологих марок должны укладываться на скоростных железнодорожных линиях в тех местах станций и разъездов, где возникает надобность в пропуске поездов с большими скоростями движения по обоим направлениям.

Непрерывная интенсификация работы железных дорог требует постоянного внимания к повышению надежности и долговечности стрелочных переводов и улучшению их взаимодействия с подвижным составом. В решении этой сложной задачи важное значение приобретают вопросы дальнейшего улучшения геометрических очертаний и конструкции стрелочных переводов и их частей, а также повышения качества стали, из которой изготовляются эти части и в первую очередь крестовины.

В течение последних лет изготовлено и уложено в путь много новых, улучшенных конструкций стрелочных переводов.

Исправное состояние лежащих в пути стрелочных переводов обеспечивают многие тысячи путейцев, применяющие передовые методы их содержания.

Основы создания и эксплуатации соединений и пересечений рельсовых путей в нашей стране были заложены еще в прошлом столетии и развиты дальше трудами ученых и специалистов. Их работы, оригинальные и широкие по замыслу, закрепляют приоритет транспортной науки и техники.

Научные основы ведения стрелочного хозяйства раскрывают причины, методы и цели создания тех или иных конструкций, их совершенствования, условий их эксплуатации, содержания и ремонта, опираясь на теоретические и экспериментальные исследования, а также на производственный опыт.

В последние годы создан, испытан и внедряется на железных дорогах ряд новых прогрессивных конструкций стрелочных переводов: с улучшенными геометрическими параметрами; с крестовиной, имеющей подвижной сердечник.

Введены также усовершенствования конструкции и геометрических параметров отдельных узлов и элементов переводов.

Особенностями стрелочных переводов по сравнению с обычным путем вне переводов являются: вертикальные неровности в месте перекатывания колес с рамного рельса на остряк и обратно, обусловленные формой бандажа, понижением остряка в начальной его части (до сечения шириной 50 мм) и местным износом остряка и рамного рельса в зоне перекатывания; вертикальные неровности в месте перекатывания колес с усовика на сердечник и наоборот, обусловленные теми же причинами, что и на стрелке, а также тем, что колесо перекатывается через желоб, отделяющий усовик от сердечника; прикрепление остряка только в корневой его части и у острия; наличие горизонтальных углов удара колес в остряк, ведущий на боковой путь, в усовики и контррельсы, в передний вылет рамного рельса (при движении по боковому пути в пошерстном направлении; неравноупругость конструкции стрелочного перевода по его длине; наличие кривых малого радиуса (в большинстве случаев 200-300 м) без переходных кривых и без возвышения наружной нити; отсутствие подуклонки рельсовых нитей (за исключением перевода типа Р65 марки 1/11 для высоких скоростей движения).

Указанные особенности вызывают значительные дополнительные, динамические воздействия на стрелочные переводы, что приводит к сокращению срока их службы, а также к увеличению затрат на их содержание и в ряде случаев - к ограничению скоростей движения.

Эти обстоятельства диктуют ряд требований к конструкции, геометрическим параметрам и качеству стрелочных переводов.

По условиям работы стрелочные переводы должны быть прочными, устойчивыми и обеспечивать плавность и безопасность движения поездов с максимальными скоростями. Для этого они должны иметь: большие радиусы переводных кривых, пологие углы удара в элементы перевода, большую длину и массу этих элементов и всего перевода. По условиям же экономии металла, удобства изготовления, транспортировки и эксплуатации размер и масса этих конструкций должны быть по возможности наименьшими.

Для лучшего сопротивления изгибу и уменьшения интенсивности истирания металла основных несущих элементов перевода жесткость их должна быть достаточно высокой. Для смягчения ударов колес (особенно при железобетонном основании) эти элементы должны быть упругими.

Металл, из которого изготовляют остряки, рамные рельсы, крестовины, контррельсы, рельсы соединительных путей и болты (сережечные, стрелочные - корневые, контррельсовые, крестовинные, стыковые), должен иметь достаточную прочность, вязкость и твердость; чистота механической обработки - строжки, фрезерования, накатки (нарезки) резьбы должна быть достаточно высокой.

Для улучшения ведения стрелочного хозяйства необходимо, чтобы сеть дорог имела оптимальный набор стрелочных переводов и пересечений по типам, марками конструкции. При этом должны учитываться как эксплуатации-онные условия, так и условия унификации конструкций переводов и пересечений.

Необходимость значительного повышения сроков службы и стабильности положения основания стрелочных переводов, а также экономии ценной строевой древесины вызвала требование изменения традиционного основания по материалу и конструкции.

Указанные выше требования в виде технико-экономических показателей учитываются при разработке конструкций и изготовлении современных стрелочных переводов.

Для обеспечения безопасности движения поездов в условиях роста их скоростей, осевых нагрузок и грузонапряженности, железных дорог необходимо дальнейшее совершенствование конструкции стрелочных переводов, повышение качества их изготовления и содержания в исправном состоянии в соответствии с требованиями ПТЭ.

1. Расчёт одиночного обыкновенного стрелочного перевода

.1 Исходные данные

Исходными данными для проектирования стрелочного перевода являются:

·   общие конструктивные особенности стрелочного перевода;

·        тип рельса;

·        вид основания (брусьев);

·        расчётный экипаж;

·        скорости по основному пути и ответвлению - V_п и V_б;

·        допускаемая величина внезапно возникающего ускорения при набегании колеса на остряк при движении экипажа в противошерстном направлении на ответвление - j_о;

·        допускаемая величина непогашенного ускорения при движении по стрелочной кривой - g_о;

·        допускаемая величина параметра характеризующего потерю кинетической энергии при набегании колеса на остряк ответвлённого пути - W_о.

В дипломном проекте произведен расчёт стрелочного перевода из рельсов типа Р-75, на железобетонном основании без подуклонки рельсов, остряки гибкие секущего типа, крестовина сборная типа общей отливки сердечника с изнашиваемой частью усовиков, расчётный локомотив ЧС4Т, скорость по основному пути и ответвлению - V_п = 140 км/ч, V_б = 80 км/ч; ускорения j_о = 0,66 м/с, γ_о= 0,68 м/с²; параметр W_о = 0,225 м/с.

1.2 Основные параметры стрелки

К основным параметрам стрелки с остряками секущего типа относятся:

·      начальный стрелочный угол остряка ответвлённого направления - β_н;

·        радиус остряка ответвлённого пути в зоне возможных набеганий на него гребней колёс экипажей - R₁;

·        радиус остряка вне этой зоны - R₂;

·        длина зоны примыкания остряка к боковой грани рамного рельса (длина строжки головки остряка - λ_ν);

·        угол, соответствующий концу зоны строжки остряка - ξ _ν;

·        длина переднего выступа рамного рельса - m₁.

Начальный стрелочный угол остряков секущего типа и их радиусы определяются из соотношений кинематики движения экипажа при входе на стрелку (рисунок 1.1):

 ,

 ,  ,

где δ - расчётный наибольший зазор между гребнем колеса и рамным рельсом. Для стрелочных переводов колеи 1520 зазор δ = 36 мм.

Для исходных данных получим:

 = 0,00250751

 = 0,00250752 рад = 0°8¢37²

 = 0,1436701 град

748,22297 м

726,216412 м

Рисунок 1.1. - Схема для определения основных параметров стрелки.

Округлив полученные величины, примем для дальнейших расчётов:

= 0,00250752 рад

= 0,00250751

= 0,99999686

= 748000 мм

= 726000 мм

Остальные параметры стрелки определяются по формулам.

,

,

,

 ,

Где - ширина головки остряка на расчётном уровне (Р50 - 65,1 мм, Р65 - 68,4 мм, Р75 - 68,4 мм).

В рассматриваемом расчете:

А = 748000 ∙ 0,00250751 = 1875 мм,

В = 748000 ∙ 0,99999686 = 747997 мм,

,

ξ υ = 0,01375358 рад,

λυ = (748000 + 68,4)∙ 0,01375315 - 1875 = 8412 мм.

Передний выступ рамного рельса определяется по формуле:

где С - расстояние между осями брусьев в стыке (Р50 - 440 мм, Р65 и Р75 - 420 мм); δ - стыковой зазор, δ = 8 мм; - пролёт между осями брусьев ( = 520 мм); - число пролётов (принимается от 3 до 9, в зависимости от марки перевода); - расстояние от острия остряка до оси первого бруса (= 41 мм).

Примем =5, тогда:

.3 Основные параметры "жесткой" крестовины

Основными параметрами крестовины являются:

·      угол крестовины - α (марка - N);

·        передний вылет крестовины - р.

Для определения основных параметров крестовины используется уравнение проекций контура стрелочной кривой на ось, перпендикулярную оси основного пути (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2. - Схема для определения угла и марки крестовины.

 ,

где  - расчётная ширина колеи на крестовинном узле;

α - угол крестовины;

d - длина прямой вставки между концом стрелочной кривой и математическим центром крестовины.

В уравнении проекций два неизвестных - угол крестовины α и длина прямой вставки d. Они взаимосвязаны и зависят от динамико-кинематических параметров стрелочного перевода и вида его конструкции.

Существует несколько способов определения величин α и d. Рассмотрим один из них.

Сгруппируем все члены уравнения (1.4) не зависящие от угла α:

,

Тогда уравнение проекций примет вид:

,

Отсюда

 ,

Проведём необходимые расчёты.

В начале зададим d₁=0, тогда

С₁ = 748000 (0,99999686 - 0,99990542) + 726000 ∙ 0,9981685- 1520 = 724479 мм,

Марка крестовины:

Марку крестовины принято округлять в большую стону, кратно 0,5.

Примем =15,5.

При d =0 участок крестовины от переднего стыка до её математического центра будет криволинейным. Для массовых стрелочных переводов это неудобно. Так, например, для правых и левых переводов одной марки крестовины не будут взаимозаменяемыми.

При практическом проектировании целесообразно принимать длину прямой вставки d = 1,5 - 3,5 м.

С увеличением  величина d также возрастает.

Проведём ещё два расчёта для > 15,4.

Длина прямой вставки второго варианта соответствует рекомендациям, поэтому для дальнейших расчётов примем:

= 16,5, d = 3151 мм, α = 0,06053202 рад.

Размеры h и р должны обеспечивать возможность стыкования крестовины с примыкающими к неё рельсами, поэтому они зависят от выбранной конструкции крестовин.

Для рассматриваемой конструкции крестовины типа общей отливки сердечника с наиболее изнашиваемой частью усовиков имеют место соотношения (рисунок 1.3).

Зная марку крестовины (её угол) можно определить её основные размеры - передний вылет h и задний вылет р.

h_min = (2в_н + l_б + ε_б - υ) N +q,

р_min = N (в_П + υ + 2ε_п),

где в_н - расстояние от продольной оси рельса до выступающей части накладки; l _{б -} полная длина стык ового болта с учётом положительных допусков её изменения; ε_б - запас, учитывающий возможность свободного монтажа и демонтажа болтов, ε_б = 10 мм; υ - ширина головки рельса; q - расстояние от торца усовика до оси ближайшего к математическому центру стыкового болта; в_П - ширина подошвы рельса; ε_п - зазор между подошвами рельсов, примыкающих к крестовине, 2ε_п ≥ 5 мм.

Размеры υ, в_н, в_П, l _б и q в миллиметрах даны в таблице 1.

Таблица 1. Размеры к расчёту длины крестовины.

Определим h_min и р_min для рассматриваемого примера:

h_min = (2∙60 + 191 + 10 - 72,4) ∙ 16,5 + 319 = 4420 мм

р_min = 16,5∙ (150 + 72,4 + 5) = 3752 мм

Практические величины длин переднего и заднего вылетов крестовины должны быть не менее, чем h_min и р_min. Они определяются по условиям рационального распределения брусьев и конструктивного оформления всего узла.

Практические размеры крестовины найдём исходя из раскладки брусьев. Примем практическую длину р заднего вылета p_min. Проектируя h и p на биссектрису угла крестовины, получим

Здесь С и δ - стыковой пролёт и расчётный зазор в стыке, соответственно для переднего стыка (с индексом h) и заднего (с индексом p). При этом С = 420мм и δ = 0; ai - расстояние между осями брусьев под крестовиной, которое принимаем равным 0,85 - 0,95 аналогичного пролёта на перегоне (при 1840 шпалах на 1км » 550мм); ni - число пролётов под крестовиной.

Приняв 8 по 500 мм, получим:

Практическая длина крестовины

Рисунок 1.4. - Схемы к расчету раскладки рельсов на стрелочном переводе.

.4 Определение длины контррельса

Контррельсы крестовинных узлов стрелочных переводов предназначены для обеспечения безопасности прохождения экипажей через вредное пространство "жестких крестовин".

Конструктивно контррельсы состоят (рисунок 1.4) из основной части lко перекрывающей вредное пространство, двух отводов lк1 - направляющих колёсные пары в желоб крестовины соответствующего пути и двух нерабочих улавливающих частей lк2 - предназначенных для обеспечения безопасности движения в экстраординарных случаях.

Длины частей контррельсов определяются следующим образом:

l_ко = (t_г + w_c) N +2e_к ,

,

l_к2 = 150 мм,

l_к = l_ко + 2 l_к1 + 2 l_к2

где γ_к1 - угол отвода контррельса;

t_г - желоб в горле крестовины 62 мм;

t_ко - желоб в основной части крестовины - 44 мм;

t_к1 - желоб в конце отогнутой части крестовины - 64 мм;

w_c - ширина сердечника в сечении, где колесо полностью опирается на него - 40 мм;

e_к - запас - 100 мм.

Угол отвода контррельса не должен превышать допустимого угла удара в отведённую часть контррельса, которая определяется допускаемой величиной эффекта удара W_к = 0,6 м/c по формуле:

,

где V_n - расчётная скорость движения по основному пути.

Подставив значения, получим:

,

l_ко = (62 +40) ∙ 16,5 +2∙100 = 1883 мм ,

l_к1 = (64 - 44) / 0,01542857 = 1296 мм,

l_к2 = 150 м,

l_к = 1883 + 2 ∙ 1296 +2 ∙ 150 = 4775 мм.

.5 Определение длины остряков

Длина свободной (гибкой) части гибкого остряка должна быть такой, чтобы выполнялись три основных требования:

·          при отведённом остряке величина желоба между ним и рамным рельсом не должна быть меньше минимально допустимой величины t_min =62 мм на всём его протяжении;

·        расчётное усилие на приводе не должно превышать величины, которую может обеспечить электропривод;

·        напряжения от изгиба в остряке не должны быть больше допускаемых.

Длина неподвижной части гибкого остряка (заделки) должна обеспечивать надёжное закрепление корневого стыка.

В практике проектирования выполнение этих условий обеспечивается проведением вариантных расчётов.

Из опыта конструирования известно, что условия для гибкой части остряков выполняются при её длинах от 8 до 15 м. Надёжное закрепление корневой зоны остряка можно обеспечить при длине заделки более 1 м.

Таким образом, длину гибкого остряка целесообразно принимать в пределах 9-16 м. Наибольшая возможная длина гибкого остряка в крестовинах переводов пологих марок (более 1/ 18) до 25 м, по условиям их изготовления на российских стрелочных заводах.

Кроме этих условий, длина остряков должна обеспечивать возможность конструктивного оформления корневой зоны. При современной блочной (стыки в одном створе) конструкции стрелочного перевода это условие обеспечивается при ординатах в корне остряка более 270 мм.

Принимая наиболее распространённую конструкцию корня гибкого остряка, определим его длину с учётом ординаты в корне 275 мм. Полный стрелочный угол и длина остряка из условий проекции остряка на ось перпендикулярную оси пути:

,

,

Подставляя численные значения примера получим:

β = 0,02768818

sin β = 0,027684642

l₀ = 748000 (0,01375358 - 0,00250752) + 726000 (0,02768818- 0,01375358) =18528 мм

.6 Расчёт основных размеров стрелочного перевода и разбивочных размеров

Теоретическая длина стрелочного перевода (расстояние от острия остряков до математического центра крестовины) определяется из уравнения проекции перевода на ось основного пути (см. рисунок 1.2):

,

Полная длина стрелочного перевода:

L_П= m_{1 +} L_T +p,

Остальные параметры эпюры находятся из:

 ;;

 ;;

;

 ;

.

L_П = 2765 + 46858 + 3752 = 53375 мм

а_о = 46858 -25103 =21755 мм

Таблица 2. Параметры эпюры перевода

1.7 Определение ординат переводной кривой

При определении ординат переводной кривой за начало координат принимают, как правило, точку на рабочей грани рамного рельса в корне криволинейного остряка.

Абсциссы переводной кривой определяют с шагом кратным 2 м.

Проецируя контур переводной кривой на ось пути и перпендикулярную ей ось, получим для произвольной точки рабочей грани упорного рельса:

 ,

,

где X _i - абсцисса точки;

ψ _i - угол, соответствующий рассматриваемой точке.

Для конца переводной кривой:

,

В проектируемом переводе: 0,006049506 0,027684642

Расчёт промежуточных ординат следует выполнить

для X=2; 4; 6; 8; 10;12;14м.и т.д. до x_k.

Таблица 3. Расчет ординат

.8 Определение длин рельсов стрелочного перевода

Раскладку рельсов на стрелочном переводе иллюстрирует рисунок 1.5.

Длины рельсов стрелочного перевода определяются геометрическим расчётом.

При этом необходимо учитывать следующие соображения:

·      для обеспечения блочной компоновки перевода стыки на нём следует располагать в одном створе;

·        рельсы крестовины основного и ответвлённого пути следует принимать одинаковой длины, желательно стандартного размера;

·        длины рельсовых рубок, примыкающих к переднему вылету крестовины, целесообразно принимать одинаковыми;

·        на стрелочном переводе следует предусматривать возможность расположения пар изолирующих стыков по основному и ответвлённому направлениям, как правило, в одном шпальном ящике. Расчётный зазор в этих стыках принимается δ=8 мм;

·        длины рельсов (рельсовых рубок) не должны быть меньше 4500 мм.

Расчётный контур внутренней нити ответвлённого пути располагается по середине головки рельса.

С учётом этого радиусы стрелочной кривой по внутренней нити:

,

Проведём некоторые вспомогательные расчёты.

Для обеспечения расположения передних стыков рельсов крестовин и рельсов, примыкающих к переднему вылету крестовины в одном створе рельс l р2 должен иметь забег, по отношению к переднему стыку l _РКП на величину з.

Координаты точки М, соответствующей на расчётном контуре переднему стыку рельса крестовины l _РКО определяются из схемы, приведённой на рисунке.

,

,

,

,

,

.

Результаты вспомогательных расчётов (принимая длину рельсов крестовины равной стандартному рельсу l_ркП = l_рк0 =12500 мм)

0,05278169,,

 0,99860608,

,

С учётом приведенных выше соображений получим соотношения для длин рельсов:

l_РРП = l_РРК = l_о + m₁,

l_Р1 = l_Р2 = l_РКП + З - ( h+p),

l_РКП = l_ст = 12500 мм ,

l_Р3 = L_П - l_РРП - l_РКП -δ ,

l_Р4=(R₂+)(α - β) +d - l_Р1 - h - δ,

l_Р5= l_Р3 - З,

l_Р6= l_ψ- l_РРК .

Рисунок 1.5. - Схемы к расчету раскладки рельсов на стрелочном переводе.

Длины рельсов для расчёта:

l_РРП = l_РРК = 18528 + 2765 = 21293 мм,

l_Р1 = l_Р2 = 12500 + 877 - (4420 + 3752) = 5204 мм,

l_Р3 = 53375 - 21293 -12500 - 0 = 19582 мм

l_Р4=(726000+) (0,06053202 - 0,02768818) + 3151 - 5204 - 4420 - 0 = 17363 мм,

l_Р5= 19582 - 877 = 18705 мм,

l_Р6= 39447 - 21293 = 18154 мм.

1.9 Расчёт эпюры стрелочного перевода

Эпюра стрелочного перевода состоит из двух частей - схемы геометрических размеров стрелочного перевода, необходимая для его разбивки и укладки в путь и схемы раскладки стрелочных брусьев.

Эпюра стрелочного перевода вычерчивается в масштабе. В курсовом проекте рекомендуемый масштаб 1:100.

Все данные, необходимые для вычерчивания схемы геометрических размеров определены в разделах 1.2-1.8. Раскладка брусьев на стрелочном переводе производится следующим образом. Расстояние между переводными брусьями на соединительной части принимают равными (0,95-1,00)а_пер и по возможности одинаковыми (а_пер - средний шпальный пролёт на перегоне). Под стрелкой и крестовиной целесообразно усиливать основание, для чего брусья укладываются с пролётами примерно на 5-10% меньшими, чем между шпалами. Первоначально раскладывают брусья у всех стыков, у острия остряка, на крестовине, а также флюгарочные. Острие остряка смещено относительно оси первого флюгарочного бруса на 41 мм. На остальной части брусья распределяются возможно равномернее. Величина стыковых пролётов С = 420 мм при рельсах Р65 и С = 440 мм при Р50. Пролёт между флюгарочными брусьями 600-635 мм. Брусья располагают перпендикулярно оси пути в пределах стрелки, а затем постепенно разворачиваются до передних стыков рельсов крестовины на угол, обеспечивающий нахождение стыков в одном шпальном ящике. Затем разворот брусьев продолжается до переднего стыка крестовины, где угол разворота равен половине угла крестовины. Далее в пределах крестовины и закрестовинной зоны брусья раскладываются под этим углом до места, где расстояние между осями путей позволяет уложить вместо бруса 2 шпалы, то есть l > 5500 мм. Особенность железобетонного основания для стрелочного перевода в том, что брусья изготавливаются специальными комплектами по несколько брусьев в одной форме, поэтому при построении эпюры их длины не определяются. При практическом проектировании их рассчитывают по специальным методикам с учётом технологических особенностей изготовления.

.10 Сводные характеристики рассчитанного обыкновенного стрелочного перевода

Таблица 4. Сводные характеристики рассчитанного обыкновенного стрелочного перевода

По полученным сводным характеристикам стрелочного перевода строим эпюру стрелочного перевода.

2. Разработка конструкции рамного рельса с криволинейным остряком

В дипломном проекте более подробно разработана конструкция стрелочного перевода с гибкими остряками длиной 18528 мм и 18435 мм. Передний вылет рамных рельсов 2765мм. В конструкции использованы гибкие остряки, изготовленные из специального проката, позволяющего изготавливать остряк без обработки короткой ветви подошвы и головки остряка со стороны его прилегания к рамному рельсу. Продольная строжка остряка обеспечивает плавный переход колёс подвижного состава с рамного рельса на остряк и обратно. Корень остряка имеет опресовку, позволяющую стыковать его с примыкающим рельсом обычными стыковыми накладками. Остряк такой конструкции также может быть приварен к примыкающему рельсу алюминотермитным способом. Строжка остряка выполнена с подстрожкой острия от сечения с шириною головки 5 мм, что обеспечивает дополнительное укрытие острия остряка. Задние стыки полустрелки позволяют расположить в них изолирующие стыки.

Для обеспечения работы гибких остряков, в конструкцию введены специальные мостики, которые работают в режиме "заделки". Этим обеспечивается непередача переводного усилия на элементы соединительных путей. Это даёт возможность получить общее уменьшение числа стыков на переводе. Скрепления на стрелке позволяют устанавливать её на брусья типовой конструкции.

Для безопасного перехода подвижного состава с одного пути на другой головка остряка обработана боковой и вертикальной строжкой, т. е. срезаны боковые грани и поверхность катания головки остряка. Вертикальная строжка делается для того, чтобы не допустить опирания бандажа на ослабленную часть остряка. Начинается вертикальное понижение с сечения, в котором ширина головки равна 50 мм. Понижение поверхности головки остряка относительно головки рамного рельса в сечении 20 мм составляет 2 мм, шириной 5 мм - 15 мм и в самом острие - 25 мм.

Остряк конструктивно выполнен с укрытием острия под головку рамного рельса. Укрытие острия под головку рамного рельса улучшает вход подвижного состава на стрелочный перевод и увеличивает срок службы остряков. Для укрытия острия остряка произведена строжка нижней части боковой рабочей грани рамного рельса с наклоном 1:3. Начало строжки расположено на 12,5 мм ниже уровня головки рельса. Длина строжки принята из расчета получения запаса по 30 мм с каждой стороны участка горизонтальной строжки остряка, т.е. 30 мм перед острием и 30 мм за полным сечением остряка.

Для стабильного положения рамного рельса в плане предусмотрена специальная упорка, которая вертикальной стенкой колеи крепится к шейке рамного рельса с наружной стороны, а горизонтальной стенкой при помощи клеммных болтов прикрепляется к стрелочному башмаку.

Для стабильного положения остряка в плане применены упорные накладки. Каждая упорная накладка прикреплена к шейке рамного рельса двумя горизонтальными болтами, что предохраняет ее упорный выступ от перекоса и провертывания в процессе эксплуатации. Основная рабочая поверхность упорной накладки - упорная грань выступа - имеет сферическое очертание с радиусом кривизны 150 мм. Это способствует более правильной передаче усилий на шейку остряка.

Для передачи давления от подвижного состава на переводной брус и создания лучших условий скольжения подошвы остряков при переводе их из одного положения в другое предназначены стрелочные башмаки. Стрелочные башмаки - литые и состоят из подкладки, стрелочной подушки со специальной пазухой для подошвы рамного рельса и специальной П-образной скобы для прижатия подошвы рамного рельса к подкладке. Скоба изготовлена из стержня круглого поперечного сечения и располагается горизонтально на подкладке, обхватывая стрелочную подушку, а несоединенными концами прижимает подошву рамного рельса к подкладке. Подкладки изготовлены из стальной полосы шириной 180 мм и толщиной 25 мм. Толщина подушек равна 40 мм.

Корневое устройство стрелки предназначено для закрепления остряка в корневой части и для обеспечения его подвижности в горизонтальной плоскости при переводе из одного положения в другое. Конструкция корневого устройства в данном проекте - обычное накладочное, расположенное на отдельных подкладках.

В данной конструкции предусмотрено клемно-костыльное скрепление, т.е. подкладки крепятся к рельсовым элементам при помощи костылей. Подкладки, как и стрелочные башмаки, не имеют подуклонки. В тех местах конструкции, где невозможно уложить стандартные подкладки для рамного рельса и остряка, уложены совмещенные подкладки. Такие подкладки имеют увеличенную, в сравнении со стандартной, длину и на одной такой подкладке располагаются и рамный рельс и остряк.

Переводной механизм стрелки включает в себя 2 рабочих тяги. Первую рабочую тягу изготавливают жесткой, вторая - регулируемая. В стрелках с гибкими остряками первую соединительную тягу устанавливают в зоне наибольших ударов колеса в криволинейный остряк, т.е. там, где его сечение на уровне 12,5мм ниже поверхности катания равно 35-40мм. Вторая (соединительная) тяга - регулируемая, устанавливается в конце строжки остряков. Тяги устанавливают, как правило, посередине пролета между переводными брусьями, но не ближе 50мм от боковой грани ближайшего бруса. В современных конструкциях стрелочных переводов как рабочие, так и соединительные тяги изготавливают из стального стержня сечением 34 х 34мм. Такое сечение принято из расчета того, чтобы тяги не прогибались под тяжестью одного человека. Регулируемые стрелочные тяги состоят из двух одинаковых по длине частей, соединяющихся друг с другом при помощи стяжной нарезной муфты. Положение стяжной муфты фиксируют с обеих сторон контргайками. Регулируемые тяги в стрелках с длинными гибкими остряками являются основным устройством для правильной установки ширины колеи, обеспечения прилегания остряков к рамным рельсам по строжке и к упорным накладкам, а также для регулирования величины минимально допустимого желоба между отведенным остряком и рамным рельсом в месте наибольшего их сближения. По первой рабочей тяге устанавливается и контролируется шаг остряка, который должен быть равным 152мм. Величина шага против первой тяги определяется из того условия, чтобы колесная пара с узкой насадкой и изношенным гребнем проходила стрелку свободно, не нажимая ребордой на нерабочую грань отведенного остряка.

Перевод остряков в боковое положение осуществляется переводным механизмом СП-12.

3. Технологический процесс

Технологический процесс производства работ по укладке стрелочного перевода на деревянных брусьях типа Р75 марки 1/16,5 с применением фронтальных погрузчиков и крана УК-25СП.

Фронт работ по замене Стрелочного перевода и вырезке балласта -72,31 м. Продолжительность "окна": - 9 часов

.1 Характеристика стрелочного перевода

До ремонта:

стрелочный перевод типа Р65, марки крестовины 1/11, колеи 1520 мм, расположен на главном пути электрифицированного участка, оборудован устройством пневматической очистки и электрической централизации;

переводные брусья и шпалы деревянные;

скрепление костыльно-шурупное;

балласт щебеночный, имеет в своем составе 40% засорителей;

примыкающие к стрелочному переводу звенья длиной по 12,5 м на деревянных шпалах.

После ремонта:

стрелочный перевод типа Р75, марки крестовины 1/16,5;

переводные брусья и шпалы деревянные;

скрепление костыльно-шурупное;

противоугоны пружинные;

толщина очищенного щебеночного слоя под шпалами и брусьями составляет 40см;

отметки продольного профиля остаются на прежнем уровне;

состояние стрелочного перевода в профиле, плане и по уровню соответствует нормативам.

3.2 Условия производства работ

Объемы выполнения основных работ,

Протяженность работ по смене стрелочного перевода:

стрелочный перевод на деревянных брусьях, закрестовинный блок и примыкающие звенья: со стороны рамного рельса 12,50 м, со стороны крестовины по прямому направлению 13,95м

Работы с балластом:

Планировка поверхности балластной призмы производится ковшами погрузчика - 72,31 м (416 м2)

Равномерность вырезки засоренного щебня проверяется нивелировкой после полной уборки щебня. Нивелировка профиля снимаемого стрелочного перевода производится заранее, до начала основных работ.

Выправка и рихтовка стрелочного перевода - 72,31 м.

Работы по замене стрелочного перевода с подходами на деревянных брусьях и шпалах на стрелочный перевод с подходами на деревянных брусьях и шпалах с вырезкой балласта выполняется в один этап в "окно" продолжительностью 9 часов.

Вырезка балласта выполняется после снятия старого перевода двумя фронтальными погрузчиками ТО-18БЗ с погрузкой балласта на думпкары, расположены на соседнем пути. Объем ковша погрузчика - 1,6 м3, рабочая скорость - 5,4 км/час, время на погрузку и выгрузку - 0,5 мин, 7 порожних думпкаров для старого балласта и 7 думпкаров с новым балластом объединены в один состав.

Выгруженный из думпкаров новый щебень развозится по месту работ погрузчиками; планировка поверхности выполняется ковшом погрузчика и вручную.

Старый стрелочный перевод на деревянных брусьях делится на 4 блока, снимается краном УК-25СП, грузится на подвижной состав в следующем порядке: (рисунок - 3.1 - 3.2)

Кран УК-25СП с платформами при разборке и укладке стрелочного перевода расположен на прямом направлении. Разборка старого стрелочного перевода производится со стороны крестовины.

Стрелочный перевод на железобетонных брусьях собирается на производственной базе ПМС на специально оборудованном стенде при помощи козлового крана по отдельному технологическому процессу.

Новый стрелочный перевод на деревянных брусьях транспортируется к месту укладки блоками на платформах в следующем порядке: (рисунок - 3.5 - 3.8)

Укладка нового стрелочного перевода производится со стороны рамного блока.

Так как новый стрелочный перевод длиннее старого, то по прямому направлению со стороны примыкающего звена производится резка рельсов на расчетную величину и просверливание болтовых отверстий.

На закрестовинном блоке предварительно расшиваются деревянные шпалы, которые убираются мотовозом МПТ с соседнего пути. Новые деревянные шпалы закрестовинного блока доставляются на место работ отдельно мотовозом МПТ.

Подача блоков под стрелу крана и уборка снятых блоков осуществляется перетяжкой блоков лебедками по платформам, оборудованным роликами. Оперативное время на перетяжку блока по роликам принято равным 8 мин.

При разборке старого и укладке нового стрелочного перевода, впереди состава платформ располагается кран УК-25СП, в хвосте состава -локомотив.

Кран УК-25СП оборудован специальными порталами, которые в транспортном положении установлены под острым углом относительно продольной оси крана и находятся в габарите подвижного состава, при начале работ порталы разворачиваются и устанавливаются в рабочее положение под прямым углом, при этом проем между внутренними стенками порталов составляет 6,0м.

Работа с развернутыми порталами производится в промежутках между движением поездов. По соседнему пути на время работ выдается предупреждение, место работ ограждается установленным порядком. Суммарное время работ с развернутыми порталами составляет -102 мин (на разборку -48 мин, на укладку - 54 мин.).

Крестовинный блок нового стрелочного перевода перед погрузкой на платформы ППК-2В делится на два блока №2 -№3, рельсы стрелочного перевода длиной 18,73м снимаются, вместо них укладываются инвентарные рубки длиной 11,77м и 6,96м. Замена инвентарных рубок на приконтррельсовые ходовые рельсы стрелочного перевода производиться в "окно" после укладки стрелочного перевода.

Приконтррельсовые ходовые рельсы перевозятся на поперечинах, уложенных на рельсы рамного блока.

Новый щебеночный балласт для выправки стрелочного перевода выгружается из хоппер-дозаторов ВПМ-770 по прямому и боковому направлениям.

Очистка желобов на стрелочном переводе производится вручную.

Сплошная выправка и рихтовка стрелочного перевода производится машиной ВПРС-02: вначале по прямому направлению, а затем - по боковому.

Затраты труда на демонтаж и монтаж устройств пневматической очистки и электропривода настоящим технологическим процессом не учитываются, а согласно Указания № Н-335 от 17.04.02, производятся работниками дистанции сигнализации и связи.

Перед открытием стрелочного перевода, после выполнения основных работ, пропуск первых одного-двух поездов по месту работ производится со скоростью не более 25 км/час, последующих - согласно состояния стрелочного перевода.

Установленная скорость, на данном участке, восстанавливается после завершения всего комплекса выправочных работ и полной стабилизации стрелочного перевода (прохода путеизмерительного вагона или путеизмерительной тележки).

При выполнении работ на стрелочном переводе необходимо руководствоваться ПТЭ МПС РФ и другими инструктивно- нормативными документами МПС РФ.

.3 Производственный состав

Замена стрелочного перевода с деревянными брусьями на стрелочный перевод с железобетонными брусьями и вырезкой загрязненного балласта выполняется работниками пути в следующем составе:

Состав цеха по обслуживанию машин (без локомотивов).

*Кран УК-25СП обслуживает бригада в составе:

машинист- 1 чел.

помощник машиниста-1 чел.

строполыцики (входят в состав монтеров пути) - 6 чел.

Всего на замене стрелочного перевода занято 47 чел.

.4 Организация работ

Работы по замене стрелочного перевода на деревянных брусьях на стрелочный перевод на деревянных брусьях с вырезкой щебеночного балласта делятся на подготовительные, основные и заключительные.

Подготовительные работы.

Подготовительные работы выполняются на производственной базе ПМС и на стрелочном переводе.

На производственной базе по отдельному технологическому процессу собирается новый стрелочный перевод по проекту, делится на блоки и грузится на специальный подвижной состав, затраты труда на эту технологическую операцию учитываются отдельно.

Старый стрелочный перевод подготавливается к замене заранее, производится опробование и смазка стыковых болтов; выдергиваются 3-й основные костыли в местах соединения блоков №1-№2, из-за расположения стыков не по наугольнику, на шпалах закрестовинного блока для возможности погрузки на платформу ПГЖ-2В.

Основные работы

Основные работы по замене стрелочного перевода выполняют в "окно" продолжительностью 9 часов 20 монтеров пути и 18 машинистов.Во время оформления закрытия стрелочного перевода для движения поездов 14 монтеров пути развинчивают в стыках по два крайних болта, а два болта по центру стыка оставляют, также расшивают брусья (выдергивают оставшиеся костыли) в местах стыковки блоков №1-№2 и шпалы на закрестовинном блоке.

После закрытия движения поездов по стрелочному переводу, ограждения места работ, снятия напряжения в контактной сети 12 монтеров пути обрубают рельсовые соединители и снимают дроссельные перемычки, 2 монтера пути производят резку рельсов и сверление отверстий.

По прибытии крана УК-25СП с порожними платформами 6 строполыциков и 4 машиниста приводят кран и платформы в рабочее положение, 4 строполыцика и 2 машиниста, обслуживающие кран УК-25СП, снимают примыкающее к закрестовинному блоку звено 12,5 м с обрезанной рубкой 1,45 м, укладывают его на платформу крана. Два строполыцика и два машиниста, обслуживающие платформы, перемещают снятое звено по роликам с помощью лебедок на последнюю платформу ПР.Затем последовательно снимают блоки №4, №3, №2, №1 и примыкающее звено , 12,5 м и грузят на платформы.

Блоки и звенья закрепляются на платформах, состав приводится в транспортное положение и отправляется с места работ.

Вслед за демонтажом старого стрелочного перевода 8 монтеров пути производят кирковку и подбор балласта в валы, уборку с пути шпал закрестовинного блока на междупутье или обочину.

После снятия примыкающего звена и двух блоков №4 и №3 на путь выгружается 1-ый погрузчик.

После окончания работы по сверлению отверстий 2 монтера пути и 4 монтера пути после окончания разборки стыков с двумя болтами производят кирковку и подбор балласта в валы на участке работы 2-ого погрузчика. 2-ой погрузчик приступает к работе после снятия с пути блока № 1.

Рисунок 3.7.- График производства работ в "окно" по укладке стрелочного перевода тапа Р-75, марки 1/16,5 на деревянных брусьях краном УК-25СП с вырезкой старого баласта и отсыпкой нового погрузчиками

Рисунок 3.8.Условные обозначения.

Вырезанный погрузчиками балласт грузится на думпкары. Загруженные думпкары убираются с места работ, а на их место подаются думпкары с новым щебеночным балластом.

машиниста выгружают щебень из думпкаров . 2 погрузчика развозят щебень по месту работ с разравниванием его ковшами. 10 монтеров пути производят планировку поверхности балластного слоя. После выполнения работ по планировке 5 монтеров пути и 2 машиниста мотовоза МПТ с соседнего пути укладывают шпалы на закрестовинном блоке.

С прибывших на место работ платформ, после приведения их в рабочее положение, краном УК-25СП производится укладка в путь новых блоков стрелочного перевода и примыкающих звеньев на деревянных брусьях.

Укладка начинается с примыкающего к рамному рельсу звена 12,5м, которое перевозится на платформе ГТР, затем блоки №1-4 и примыкающее звено 12,5 м последовательно подаются по платформам и укладываются в путь.

После перетяжки на платформу крана блока №1 с него снимаются приконтррельсовые ходовые рельсы, перевозимые на блоке, и укладываются временно в междупутье.

монтера пути собирают стыки на пути передвижения крана с постановкой и закреплением на 2-а стыковых болта.

После укладки всех блоков и звеньев, кран возвращается к рамному блоку. 14 монтеров пути разбирают стыки с 2-мя болтами по прямому направлению и снимают клеммы на инвентарных рубках блоков №2 и №3 4 строполыцика и 2 машиниста краном УК-25СП снимают инвентарные рубки и укладывают приконтррельсовые ходовые рельсы.

Вслед машина ВПРС-02 ,обслуживаемая 4-мя машинистами, рихтует стрелочный перевод.

машиниста выгружают из хоппер-дозатора ВПМ-770 щебеночный балласт по прямому направлению, после очистки желобов и остряков рамных рельсов, перевода стрелки, щебеночный балласт выгружается по боковому направлению.

Машина ВПРС-02 производит сплошную- выправку стрелочного перевода и примыкающих участков.

монтеров пути оборудуют изолирующие стыки, 2 монтера пути приваривают рельсовые соединители и устанавливают дроссельные перемычки.

монтера пути и 2 машиниста с помощью крана мотовоза МПТ,. стоящего на соседнем пути, грузят на платформу деревянные шпалы, снятые с закрестовинного блока..

Руководитель работ производит сплошной промер стрелочного перевода по прямому и боковому направлениям шаблоном ЦУП и путеизмерительной тележкой.

По окончании основных работ, проверки состояния стрелочного перевода и устранения неисправностей, стрелочный перевод открывается для движения первых одного-двух поездов со скоростью не более 25 км/час. Дальнейшую скорость движения поездов определяет руководитель работ в зависимости от фактического состояния стрелочного перевода.

Заключительные работы.

По мере необходимости на стрелочном переводе производится добивание костылей и подтягивание гаек стыковых болтов, контррельсовых болтов и болтов на контррельсовых подкладках. Производится оправка и планировка балластной призмы. После обкатки стрелочного перевода поездами, производится его повторная выправка с применением динамического стабилизатора ДСП-С в технологические "окна" по отдельному типовому технологическому процессу.

.5 Перечень необходимых путевых машин, механизмов и путевого инструмента

.6 Охрана труда

Руководитель предприятия должен назначить ответственное лицо за обеспечение безопасности работающих при выполнении работ с применением путевых машин и механизмов.

К работе должны допускаться машины и механизмы освидетельствованные и испытанные в установленном в порядке, грузоподъемные краны должны быть зарегистрированы в территориальных органах Госгортехнадзора. Управление путевыми машинами и их обслуживание должны осуществлять лица, прошедшие соответствующую подготовку и имеющие удостоверение с соблюдении требований правил ЦП-652 п.п.2,4.1-2.4.3.

При ремонте пути на электрифицированных участках должны соблюдаться "Правила электробезопасности для работников железнодорожного транспорта на электрифицированных железных дорог" ЦЭ-346 от 22.05.95 г.

Все работы на электрифицированных участках должны быть организованы так, чтобы исключить возможность приближения людей и используемых ими ручных инструментов к находящимся под напряжением и неогражденным проводам или частям контактной сети и воздушных линий на расстояние ближе 2 м, а также прикосновение к электрооборудованию как непосредственно, так и через какие-либо предметы.

При работе путевых машин (путеукладчиков, щебнеочистительных, выправочно-подбивочно-рихтовочных, электробалластеров, стреловых кранов) на участках постоянного и переменного тока напряжение в контактной сети должно быть снято на весь период работ, а контактная сеть заземлена.

Все работы должны выполняться в соответствии с требованиями правил ЦП-652 п.п.2.7.1.-2.7.6, 2.7.8., 2.7.9, 2.7.11 - 2.7.17, 2.7.20.

Путевые машины, технологическое оборудование и инструмент должны соответствовать государственным стандартам и техническим условиям на оборудование и инструменты. На каждую машину, агрегат должна иметься эксплуатационная документация, содержащая требования безопасности. Все путевые машины должны быть оснащены в соответствии с технической документацией исправными средствами коллективной защиты работающих: блокирующими и ограждающими устройствами, заземлением и другими средствами.

Путевые машины, агрегаты, оборудование и инструменты, применяемые при выполнении работ в соответствии с технологическим процессом, должны отвечать требованиям правил ЦП-652 п.п.4.3-4.5, 4.7-4.9, 4.16, 4.21, 4.21, 4.29,4.30,4.34.

Таблица 5. Ведомость затрат труда по техническим нормам на замену стрелочного перевода на деревянных брусьях на стрелочный перевод на деревянных брусьях краном УК-25СП с вырезкой балласта фронтальными погрузчиками.

4. Технологический процесс смены рамного рельса с остряком и башмаками стрелочного перевода

Продолжительность "окна" - 2,0 часа (расчетная).

.1 Особые условия

Работы подготовительного этапа: резка стыков производится на длину не менее 4,5 м от существующих сварных стыков; на графике производства работ не показаны в ведомости затрат труда учитываются. Состояние участка работ после подготовительного этапа соответствует рисуноку.3.7 в).

Кроме того, бригадир пути определяет и проверяет:

разницу в вертикальном и горизонтальном (по головке рельса) размерах сменяемых и укладываемых рельса и остряка;

возможное несовпадение рамного рельса и остряка с прилегающими рельсами по верху и боковой рабочей грани более 1 мм;

совпадение по наугольнику положения острия укладываемого остряка;

ширину колеи в установленных местах стрелки.

Скорость движения поездов после подготовительного этапа - установленная.

.2 Производственный состав

Работы выполняются бригадой в количестве:

4.3 Организация работ

Работы основного этапа подразделяются на выполняемые до "окна" и в "окно" и выполняются в следующей последовательности (см. рис. 4.1).

Работы, выполняемые до "окна".

После выдачи предупреждения на бдительность и записи в журнале (ДУ-46) 6 монтеров пути, смазывают стыковые болты и уделяют по одному болту в переднем и заднем стыках, отвинчивают и удаляют клеммные и, где необходимо закладные болты на двух брусьях из трех, устанавливают временные перемычки ("ТУ по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути").

Скорость движения поездов ограничивается до 25 км/ч.

Работы, выполняемые в "окна".

После оформления закрытия стрелочного перевода, установленным порядком к месту работ прибывают два мотовоза МПТ и располагаются по обе стороны от сменяемых элементов крановой установкой (кабинами) друг к другу.

Схема расположения мотовозов на месте работ приведена на рисунке 4.1.

м.п. (№1-2) обрубают рельсовые соединители, отвинчивают гайки и удаляют болты на упорках и стрелочных тягах.

м.п. (№3-6) удаляют оставшиеся костыли.

м.п. (№1-2) разболчивают стыки и снимают стыковые накладки.

Крановыми установками двух МПТ одновременно снимают с пути рамный рельс с остряком (удлиненный не менее 4,5 м в одну сторону) и башмаками и укладывают на междупутья или на обочину, а новые элементы с компенсирующими рубками укладывают на подкладки.

м.п. (№1-2), установив пружинные соединители и смазав графитовой мазью, сболчивают стыки и устанавливают накладки на полное количество болтов, устанавливают: болты на стрелочных тягах и упорках, рельсовые соединители, опробуют ход остряка и снимают временные перемычки.

Рисунок 4.2. - График производства работ по смене рамного рельса с остряком и башмаками.

Рисунок 4.3. - Условные обозначения.

4 м.п. (№3-6) на каждом брусе закрепляют клеммные и закладные болты, а затем оборудуют изолирующий стык, производят приварку приварных рельсовых соединителей.

По окончании указанных работ на стрелочном переводе проверяется ширина колеи и правильность постановки всех элементов в отдельности, готовность к пропуску поезда по прямому и боковому направлениям производится контрольный перевод остряков с целью оценки плотности прилегания остряка к рамному рельсу, опорным подушкам, прочности соединения остряка с переводными тягами, положение рамного рельса в плане. После проверки состояния стрелочного перевода движение поездов по месту работ устанавливает руководитель работ.

4.4 Перечень необходимых путевых машин, механизмов и путевого инструмента

Мотовоз МПТ, шт.........................................................................................2

Электростанция АБ-4, шт.............................................................................1

Сварочный агрегат, шт..................................................................................1

Электрошлифовалка, шт.........................................................................1

Ключ путевой гаечный, шт...........................................................................4

Ключ торцовый, шт.......................................................................................4

Молоток слесарный с зубилом для обрубки соединителей, компл..........1

Лом остроконечный, шт..............................4

Рулетка металлическая, шт.................................................1

Зазорник рельсовый, шт...................................................1

Угольник путевой, шт...................................................1

Шаблон универсальный, ЦУП................................ 1

Ведомость затрат труда по техническим нормам по смене рамного рельса с остряком и башмаками.

Таблица 6.

5. Технико - экономические показатели проекта

В дипломном проекте рассматривается конструкция стрелочного перевода типа Р75 марки 1/16,5.

Общие затраты на сборку и укладку стрелочного перевода определяются как сумма затрат на оплату труда при сборке стрелочного перевода, затрат на необходимые материалы и затрат на используемые механизмы. Эти затраты являются прямыми.

Также рассчитываются косвенные затраты, которые подразделяются на накладные расходы (115% от фонда оплаты труда) и непредвиденные расходы (0,05% от фонда оплаты труда).

Для определения затрат на оплату труда при сборке и укладке одного стрелочного перевода типа Р75 марки 1/16,5 составлена таблица 7.

Таблица 7 Результат расчета затрат на оплату труда при смене стрелочного перевода на деревянных брусьях на стрелочный перевод типа Р-75 марки 1/16,5 на деревянных брусьях блоками

Затраты на материалы при сборке и укладке стрелочного перевода типа Р65 марки 1/16,5 приведены в таблице 8.

Таблица 8 Результат расчета затрат на материалы при смене стрелочного перевода

Расчет затрат на эксплуатацию машин и механизмов приведен в таблице 4.3. Расчет выполнен на одну машино-смену.

Таблица 9. Результат расчета затрат на эксплуатацию машин и механизмов

Результаты расчета сведены в таблицу 10.

Результаты анализа затрат на смену стрелочного перевода типа Р-75 марки 1/16,5 на деревянных брусьях

6. Безопасность труда

6.1 Безопасность труда при механизированной укладке стрелочных переводов крупными блоками

В путевом хозяйстве всё актуальнее внедряются стрелочные переводы на железобетонном основании. Масса каждого из них в четыре с лишним раза больше по сравнению с конструкцией на деревянных брусьях, что заметно снижает безопасность работ. Для монтажных и транспортных операций требуется применять мощное крановое оборудование. Тщательно следить, чтобы в блоках не возникали недопустимые изгибные усилия и сохранялась общая жесткость конструкции.

В рекомендуемых технологических процессах замены стрелочных переводов типа Р-65 марки 1/11 и более пологих марок места строповки блоков указаны без достаточного обоснования. Центр тяжести блоков для конкретного стрелочного перевода зависит не только от типа и марки, но и распределения массы по его длине согласно геометрическим размерам, заложенным в проекте. Выполнение требований Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов (машин) МПС РФ № ЦРБ-278 которые гарантируют равномерность загрузки всех ветвей строповочных устройств, что положительно сказывается прежде всего на стрелочном блоке.

Целесообразность широкого использования железобетонных конструкций не вызывает каких-либо сомнений, ибо таким образом закладываются основы дальнейшего повышения безопасности движения поездов, сокращается использование ручного труда при текущем содержании пути. Кроме того, укладка стрелочных переводов крупными блоками позволяет применять современные технологии.

Предусмотренная действующими правилами предварительная сборка стрелочных переводов на стендах (базах ПМС или дистанций пути) безусловно улучшает качество готовой продукции. Однако на переводе отрицательно могут сказаться его дальнейшие разборка и транспортировка.

Поэтому особенно тщательно надо следить за ходом погрузочно - разгрузочных операций.

Очевидно, чем крупнее блоки, тем выше безопасность труда, так как меньше ручной работы, ручных операций. В то же время, чем крупнее блоки, тем больше воздействие внешних сил на элементы этой конструкции. Поэтому в каждом конкретном случае надо стараться насколько возможно снизить передаваемые на блок усилия, для чего обязательно проверять допустимые моменты изгиба, передаваемые на рельсы, а также прогибы конструкции для случаев подъёма, перемещения и укладки блоков.

В Правилах ЦРБ-278 указано "Графическое изображение способов строповки и кантовки грузов и перечень применяемых грузозахватных приспособлений должны быть приведены в технологических регламентах". В Основах законодательства РФ об охране труда в ст.21 подчёркнуто, что "Научно-исследовательские, технологические и проектно-конструкторские организации, разработавшие проекты средств производства, а также внедрившие новые технологии, не отвечающие нормативным требованиям по охране труда, обязаны возмещать заказчику причиненный ущерб по устранению этих нарушений".

Таким образом, при укладке стрелочных блоков в число основных процессов необходимо включить их строповку и расстроповку, т.к. от тщательности проведения этих операций во многом зависит безопасность работ. Поэтому в технической документации должны быть указаны конкретные виды строповочных устройств (захваты, стропы, траверсы и т.д.) для каждого блока.

В СниП 111-4-80 (п.7.4) сказано, что " … строповку грузов следует производить стропами или специальными грузозахватными устройствами, изготавливаемыми по утвержденному проекту (чертежу)".

При строповке следует учитывать, что рельсы длиной 25м и более, а также рельсовые звенья и стрелочные блоки с железобетонными основаниями, имеют незначительную вертикальную жесткость, так как она в основном зависит для звена - от двух рельсов, а стрелочных блоков - от четырех.

При строповке звеньев и стрелочных блоков двух - и четырехветвевыми гибкими стропами, необходимо учитывать: чем больше угол между ветвями строп, тем больше сжимающие усилия воздействуют на конструкцию в горизонтальной плоскости [14]. Появление дополнительных сжимающих усилий способствует увеличению прогиба несущих рельсов. Следовательно, величина наибольшего прогиба рельсов может служить мерилом того, насколько искажается форма конструкции в вертикальной плоскости при воздействии внешних сил.

Важно, чтобы возникающие деформации исчезали после снятия нагрузок, т.е. были упругими. Величина возможных прогибов влияет и на обеспечение безопасности труда, так как в расчетах не учитываются возможные динамические воздействия при выполнении погрузочно - разгрузочных работ, которые могут вызывать увеличение прогибов.

Следует отметить, что во многих случаях по эксплуатационным соображениям максимальные прогибы ограничиваются определенной величиной - допустимым прогибом. Это дает возможность сохранить части конструкций от расшатывания в местах соединений. Такие ограничения, видимо, есть смысл ввести и при строповке длинномерных крупных блоков.

При строповке двух - и четырехветвевыми стропами длинных блоков целесообразно проверять несущие рельсы на устойчивость как стержень, работающий на сжатие, чтобы не допустить потерю устойчивости всей конструкции при поднятии и перемещении. Во избежание появления продольных сил разумнее запретить строповку длинных блоков канатными стропами, а вместо них использовать только траверсы. Ведь известны случаи, когда стрелочный перевод, собранный на стенде, отвечал всем нормативным требованиям, а после разборки, транспортировки и укладки на место его очень трудно было привести в первоначальное состояние.

Вышеизложенные факты следует иметь в виду также при выправке пути и стрелочных переводов различными подъёмными устройствами особенно на сильно уплотнённом щебёночном балласте. Точечные захваты за рельсы, усилия от которых передаются на скрепление, могут привести к их разрушению, а следовательно, несчастным случаям.

Для того чтобы установить конкретные места строповки, необходимо сначала определить центр тяжести всего стрелочного блока, а потом его левой и правой частей - подблоков. Их центры тяжести и будут наиболее обоснованными местами для рационального распределения внутренних усилий. Известно, что центр тяжести блока есть центр параллельных сил, представляющих собой веса его элементарных частиц. Вычислим координаты центра тяжести по формуле определения координат центра системы параллельных сил.

где mi - масса отдельных элементов блока;

Xi - расстояние по оси Х от расчётной плоскости до центров тяжести составных элементов блока;

М - масса всего блока.

Для несимметричных блоков, каковыми являются стрелочные, необходимо знать положение центра тяжести и относительно оси У, который устанавливаем по формуле:

 ,

где Уi - расстояние по оси У от расчётной плоскости до центров элементов блока.

Найти значения Уi сложно потому, что изменение массы блока по его длине в основном зависит от радиуса переводной кривой. Чтобы упростить расчеты, выведена формула зависимости изменения Ур от Хр

, где

Ур - расчётная координата;

R - радиус переводной кривой;

Хр - расчётная координата, равная

R + m + Xi, где

m - принимается по таблице;

Xi - координата расчётной точки от принятого начала координат.

За начало координат принимаем точку, соответствующую У0 по эпюре стрелочного перевода.

Например, для стрелочного перевода типа Р-75 марки 1/16,5 на железобетонных брусьях У0 будет примерно равно 278мм. От этой точки и следует определять дальнейшие значения Ур. Тогда Уi = Ур - Уд, где Уд - величина, принимаемая по таблице.

Таким же образом, зная положение центра тяжести всего блока, необходимо расположить центры тяжести для полублоков, которые и есть места строповки для всего блока.

Блоки следует строповать только с помощью траверс и не за рельсы, а за подошву железобетонных брусьев, чтобы исключить передачу больших усилий на рельсы, скрепления и брусья. Однако для этого необходимо сконструировать универсальную траверсу и новые виды захватов за брусья. универсальная траверса должна позволять легко изменять места строповки блока по его ширине и длине, а захватывающие устройства обеспечивать передачу на блок только вертикальных усилий. Такие траверсы должны быть жёсткими, воспринимающими на себя усилия, связанные с поднятием и перемещением стрелочных блоков и выполнять роль промежуточного звена в этом процессе между блоком и крюком грузоподъёмной машины.

.2 Обеспечение безопасности движения поездов при укладке и смене стрелочных переводов

Укладка и снятие стрелочных переводов и глухих пересечений на станциях производятся по распоряжению начальника дороги. Вновь уложенные и переустроенные стрелочные переводы и глухие пересечения на станциях и стрелочные переводы на перегонах принимаются в эксплуатацию комиссией, назначаемой начальником отделения дороги.

Для пропуска поезда по месту работ с уменьшением скорости путь должен отвечать следующим требованиям: рельсы должны быть прикреплены на каждом конце шпалы (бруса) не менее чем двумя костылями, шурупами или закладными болтами; при раздельном скреплении гайки клемных болтов должны быть затянуты, стыки должны иметь не менее чем по два затянутых болта на каждом конце рельса; все шпалы и брусья должны быть уложены на свои места и подбиты под рельсами; шпальные ящики на каждом звене должны быть засыпаны балластом не менее чем на половину высоты, а на бесстыковом пути - полностью; на звеньевом пути могут быть оставлены без балласта каждый третий шпальный ящик, но при условии полной засыпки балластом всех остальных.

При производстве работ на стрелочных переводах, требующих ограждения сигналами остановки, движения поездов по ним прекращается. В этом случае руководить путевых работ делает соответствующую запись в журнал осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети.

При выполнении работ на главных и приёмоотправочных путях по смене стрелочных переводов, сплошной смене металлических частей перевода, сплошной смене переводных брусьев и постановке стрелочных переводов на щебень поездам выдаётся предупреждение по форме 1: "Остановиться у красного сигнала, а при его отсутствии следовать по месту работы со скоростью не более … км/ч". При производстве работ на прочих путях предупреждение не выдаётся.

На станционных путях при ограждении места производства работ сигналами остановки все ведущие к этому месту стрелки устанавливают в такое положение, чтобы на него не мог попасть подвижной состав, т.е. стрелки запирают костылями. Место производства работ по стрелочному переводу ограждается в соответствии с Инструкцией по сигнализации на железных дорогах РФ.

После окончании основных работ в "окно" по стрелочному переводу пропускают один - два поезда со скоростью 15 км/ч и последующие в течение не более 3ч со скоростью 25 км/ч. Затем устанавливается скорость по прямому направлению стрелочного перевода типа Р65 не менее 50 км/ч. После выполнения заключительных работ и проверке состояния стрелочного перевода предупреждения об ограничении скорости движения отменяется.

Полноповоротные краны должны следовать к месту работ и обратно при полностью опущенной и закреплённой стреле, установленной вдоль пути. Поднимать и разворачивать стрелу крана, подниматься людям на стрелку или ферму кранов, на открытые площадки или кабину крана запрещается. Начинать работу разрешается только по указанию руководителя работ после получения письменного разрешения от работника дистанции контактной сети, ответственного за снятие напряжения и заземления контактной сети. После окончания работ по укладке или смене стрелочного перевода на электрифицированном участке вслед за укладкой перевода в "окно" производят регулировку контактного провода.

6.3 Соблюдение правил техники безопасности при смене стрелочного перевода

Все работы по погрузке и смене стрелочных переводов должны производиться в строгом соответствии со следующими нормативными документами:

-         правил технической эксплуатации на ж. д.;

-        инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ;

         инструкции по движению поездов и маневровой работе на ж. д.;

         инструкции по сигнализации на ж. д.;

         правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов;

         правил по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений.

Запрещается нахождение посторонних людей в опасной зоне работы крана ЕДК и УК - 25/9 -18.

1.       Все работники перед началом "окна" должны быть проинструктированы и ознакомлены с ППР под подпись. Стропальщики должны иметь допуск и удостоверение на право производства работ.

2.       Согласно инструкции ЦП -485 п.8.6 и 8.10. перед началом работ руководитель работ обязан дать заявку на выдачу предупреждения на планируемую работу при работе на входных или выходных стрелочных переводах, при работе на станции сделать запись в журнале у ДСП. Руководителю работ запрещается приступать к работам до тех пор, пока оно не будет иметь подтверждение о том, что предупреждение выдано и "окно" разрешено.

.        Все работающие должны быть в сигнальных жилетах, а машинисты и помощники машинистов крана ЕДК в пластмассовых защитных касках.

.        При работе на одном из путей двухпутного участка при проходе поезда по соседнему пути работы нужно прекратить, а работающим сойти с пути на ближайшую к пути обочину на расстояние 5м от крайнего рельса.

.        Выгруженные и подготовленные к погрузке около пути элементы стрелочного перевода и механизмы должны быть уложены и закреплены без нарушения габаритов.

.        Перед подъёмом груза, масса которого близка к разрешённой грузоподъёмности крана, необходимо поднять кран на высоту 5см, проверить при этом правильность строповки и равномерность натяжения стропов и только после этого проводить подъём. Перед горизонтальным перемещением груза необходимо убедиться, что он поднят на высоту не менее 0,5м выше встречающихся на пути препятствий.

.        Электроустановки используемые, при производстве работ должны быть надёжно заземлены. Общее сопротивление заземляющего контура не должно превышать 4 Ом. Все работы по подключению сварных аппаратов, а также организация технологических процессов сварка должны выполняться в соответствии с правилами устройства электроустановок и отвечать требованиям ГОСТ - 12. 3003 - 86.

Выписка из "Правил по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений" ПОТРО - 32ЦП - 652 - 99.

П.2.7.18. Смена стрелочных переводов с применением специальных машин или грузовых дрезин, имеющих перемещение стрелы только в горизонтальной плоскости или ограниченный подъём стрелы в пределах габарита подвижного состава по высоте 5300мм над уровнем верха головки рельса, может производиться без снятия напряжения с контактной сети при высоте подвески контактного провода не ниже 5750мм над уровнем верха головки рельса.

П.2.7.19. Для пропуска обратного тока и обеспечения безопасности при смене одного из крайних (входного или выходного пути примыкания) стрелочных переводов на станциях однопутного или двухпутного электрифицированного участка перед разборкой стрелочного перевода работниками пути должна быть установлена временная продольная перемычка параллельно разрыву рельсового пути из медного провода, сечением не менее 100 кв.мм на участках переменного тока и не менее 240 кв.мм на участках постоянного тока. Вместо указанной перемычки можно использовать рельсы типа Р-38,

Р-43, Р-50, Р-65, скреплённые типовыми накладками и соединённые с оставшимися в пути рельсами - перемычками указанного выше сечения. Вместо накладок могут применяться соединители того же сечения, что и временная перемычка.

Перемычки надёжно закрепляются к подошвам рельсов ремонтируемого пути струбцинами или крюковыми болтами.

П.2.7.20. Заземляющие проводники опор контактной сети вначале присунокоединяются к временной продольной перемычке (рельсу), а затем соединяются от сменяемых рельсов. После сболчивания всех рельсовых стыков стрелочного перевода заземляющие проводники присунокоединяются к вновь уложенным рельсам и только после этого отсоединяются от временной перемычки и снимаются. Работа выполняется работниками пути под наблюдением представителя участка энергоснабжения.

Заключение

В дипломном проекте был спроектирована конструкция стрелочного перевода на деревянном подрельсовом основании с разработкой технологии укладки стрелочного перевода из рельсов типа Р-75 без подуклонки рельсов, остряки гибкие, секущего типа; крестовина сборная типа общей отливки сердечника с изнашиваемой частью усовиков; эпюра шпал на перегоне - 1840 шт/км; ширина колеи на перегоне и по обоим направлениям стрелочного перевода 1520 мм; скорость по основному пути Vп = 140 км/ч и ответвлению - Vб = 80 км/ч. Такая конструкция представляется актуальной и соответствующей современному условию развития науки и техники.

В дипломном проекте разработана конструкция стрелки стрелочного перевода.

Разработан технологический процесс замены стрелочного перевода на новый стрелочный перевод на деревянном подрельсовом основании с применением путеукладочного крана УК-25СП, специально предназначенного для укладки стрелочных переводов. Приведена ведомость затрат труда по техническим нормам.

Также отдельно разработан технологический процесс смены рамного рельса с остряком и башмаками стрелочного перевода с применением мотовоза МПТ.

В экономической части дипломного проекта произведен расчет затрат труда по техническим нормам на сборку стрелочного перевода на на деревянном подрельсовом основании. Итогами расчета является результат затрат труда на замену и укладку стрелочного перевода типа Р 75 марки 1/16,5, который составляет 659125,58 рублей.

Произведен анализ по охране труда и технике безопасности при работах по замене стрелочного перевода, рассмотрены устройство строп и их расчет.

Список литературы

1        В.В. Виногорова и А.М. Никонова. Расчеты и проектирование железнодорожного пути. Учебное пособие для студентов вузов ж. д. транспорта. // М.: Маршрут, 2003.

2        В.И. Тихомиров, З.Л. Крейнис, А.М. Кузюбердин. Экономика, организация и планирование путевого хозяйства. // М.: Транспорт, 1989.

         Правила по техники эксплуатации железных дорог РФ (ЦРБ-756) / МПС РФ // М.: Транспорт, 2000.

4        Ю.В. Буралев, Е.И. Павлова. Безопасность жизнедеятельности на транспорте. // М.: Транспорт, 1999.

5        Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. // М.: Транспорт, 1969.

         Шахунянц Г.М. Проектирование железнодорожного пути. // М.: Транспорт, 1972, 536 с.

         Инструкция по текущему содержанию ж. д. пути (ЦП-774). // М.: Транспорт 2000.

         Н.Н. Елсаков. Практическое руководство по текущему содержанию стрелочных переводов, глухих пересечений и башмакосбрасывателей. // М.: Трансинфо, 2000, 128 с.

         Яковлева Т.Г., Шульга В.Я., Амелин С.В. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути. // М.: Транспорт, 1990, 356 с.

         Экономика путевого хозяйства. Под. ред. В.Я. Шульги - М.: Транспорт, 1988, 322 с.

         Памятка работникам путевого хозяйства. // ВНИИЖТ, 2004, 50 с.

         Охрана труда на ж.д. транспорте. Под ред. В.С. Крутякова. // М.: Транспорт, 1993, 266 с.