Капітальний ремонт колії

Зміст

Вступ

1. Аналіз фактичного стану залізничної колії

2. Визначення відповідності типу ВБК умовам експлуатації

2.1 Встановлення категорії колій

2.2 Конструкція та характеристики верхньої будови колії

3. Обґрунтування виду ремонту колії, який призначається

3.1 Призначення виду ремонтно-колійних робіт

4. Розробка технологічного процесу ремонту колії

4.1 Розрахунок основних параметрів технологічного процесу ремонту колії

4.2 Вибір колійних машин, механізмів та інструменту для виконання ремонту

4.3 Формування схем господарчих поїздів для виконання робіт у “вікно” і визначення їх довжини

4.4 Визначення поправочних коефіцієнтів до технічних норм часу на виконання ремонтно-колійних робіт

4.5 Розрахунок необхідної тривалості "вікна" для виконання основних робіт

4.6 Організація робіт

4.6.1 Підготовчі роботи

4.6.2 Основні роботи

4.7 Організація робіт колієрозбирального та колієукладального поїздів

4.7.1 Опоряджувальні роботи

4.8 Складання відомості витрат праці на виконання ремонтно-колійних робіт з побудовою графіка основних робіт і графіка робіт по днях

5. Основні показники технологічного процесу

6. Заходи з охорони праці

Список літератури

Додаток

Вступ

Основою залізничного транспорту українських залізниць (УЗ) є колійний комплекс (залізнична колія та колійне господарство) - частка цієї галузі складає більше 45% всіх основних фондів залізниць. Від безпечної і якісної роботи, в першу чергу, саме цієї галузі залежить забезпечення процесу перевезень на залізницях (виконання залізничним транспортом своєї функціональної задачі), а також забезпечення безпеки руху поїздів із встановленими швидкостями.

До складу колійного комплексу входять 110 дистанцій колії для виконання робіт поточного утримання колії, 39 колійних машинних станцій для виконання ремонтів колії, 35 механізованих виробничих баз по збиранню і реновації рейок-шпальної решітки та стрілочних переводів, 6 рейкозварювальних підприємств для виготовлення рейкових плітей безстикової колії та ремонту рейок, 6 заводів по виробництву залізобетонних шпал.

Залізнична колія і колійне господарство має потужний потенціал основних засобів, що включає: 31,0 тис. км розгорнутої довжини головних залізничних колій, 17,0 тис. км станційних колій різного призначення, 3,3 тис. км під'їзних колій до промислових підприємств, 67,7 тис. стрілочних переводів і перетинів колій, більше 7,5 тис. мостів і близько 20 тис. штучних споруд.

В сучасних умовах роботи залізничного транспорту працівники колійного господарства УЗ використовують нові ресурсозберігаючі технології при ремонтах колії, проводять реконструкцію колійного розвитку станцій з укладанням стрілочних переводів на залізобетонних брусах, готують колію для підвищення швидкостей руху поїздів на напрямках міжнародних залізничних транспортних коридорів, ефективно ведуть машинізоване поточне утримання безстикової колії, в тому числі з довгими рейковими плітями, підвищують терміни служби елементів верхньої будови колії. Зниження обсягів перевізної роботи і вантажонапруженості, наступне збільшення міжремонтних термінів і періодичності ремонтів колії викликає необхідність зміни підходів до організації утримання і ремонтів колії та підвищення її надійності.

В курсовому проекті виконується розробка технологічного процесу модернізації залізничної колії для заданих умов.

1. Аналіз фактичного стану залізничної колії

На організацію та планування робіт поточного утримання та ремонтів колії чинять суттєвий вплив експлуатаційні умови роботи залізниць: вантажонапруженість, навантаження на вісь рухомого складу та швидкість руху поїздів, що визначають інтенсивність накопичення залишкових деформацій в елементах колії, частоту виконання ремонтів і витрати праці на поточне утримання колії; обсяг перевезень сипучих вантажів, що визначає інтенсивність засмічування та забруднення баласту, міжремонтні строки та витрати праці на поточне утримання колії; розгалуження залізничної мережі, що визначає можливості переключення руху поїздів на сусідні лінії під час виконання ремонтних робіт; кліматичні умови, що визначають тривалість теплого часу року для виконання капітальних ремонтно-колійних робіт.

Параметри верхньої будови колії наступні:

конструкція колії - безстикова;

тип рейок - Р65 (без термічного зміцнення);

приведений знос рейок - 21 мм;

шпали - залізобетонні;

проміжне скріплення - роздільне типу “КБ”;

баласт - щебеневий.

Експлуатаційні умови роботи колії:

кількість колій на ділянці - 2;

наявність електрифікації ділянки - електрифікована;

наявність автоблокування на ділянці - оснащена автоблокуванням;

серія ведучого локомотива - ВЛ80;

за добу проходить пасажирських поїздів - 22;

за добу проходить вантажних поїздів - 17;

за добу проходить одиночних локомотивів - 3;

швидкість руху пасажирських поїздів - 100 км/год;

швидкість руху вантажних поїздів - 80 км/год;

швидкість руху одиночних локомотивів - 90 км/год;

вантажонапруженість ділянки - 30 млн. т брутто/км в рік;

2. Визначення відповідності типу ВБК умовам експлуатації

2.1 Встановлення категорії колій

Періодичність виконання ремонтно-колійних робіт базується на класифікації колій в залежності від вантажонапруженості й встановлених швидкостей руху поїздів, за якою залізничні колії підрозділяються на 7 категорій згідно з положенням ЦП/0113.

Величина вантажонапруженості приймається за даними відділку (дирекції) залізниці середньою за останні 3 роки, але не менше досягнутої за останній рік.

Встановлені швидкості пасажирських і вантажних поїздів визначаються у відповідності до наказу начальника залізниці про встановлені швидкості руху по максимальній допустимій швидкості для пасажирських і вантажних поїздів без врахування окремих кілометрів і місць, по яким зменшена максимальна швидкість по кривих малого радіуса, стану колії, штучних споруд або по іншим причинам.

При курсовому проектуванні категорія колії встановлюється за значеннями вантажонапруженості та максимальних швидкостей пасажирських і вантажних поїздів на ділянці залізниці на основі “Положення про проведення планово-запобіжних ремонтно-колійних робіт на залізницях України”.

Таким чином (при швидкостях руху пасажирських поїздів - 100 км/год, вантажних - 80 км/год та вантажонапруженості - 25 млн. т брутто/км в рік) - колія відноситься до III категорії.

2.2 Конструкція та характеристики верхньої будови колії

На головних коліях всіх категорій використовуються дві конструкції колії: безстикова колія з залізобетонними шпалами та ланкова колія з залізобетонними і дерев’яними шпалами. Основною конструкцією є безстикова колія, а основною перспективною конструкцією є безстикова колія з довгими рейковими плітями довжиною до блок-ділянки або перегону.

Характеристики верхньої будови колії для III категорії колії наведені в табл. 1.

Таблиця 1 - Характеристика верхньої будови колії

Категорія колії	Характеристика верхньої будови колії
III	Безстикова колія із рейок типу Р65, UIC60 нових I групи, 1 класу; та старопридатних типу Р65, UIC60 I групи придатності. Скріплення та шпали нові. Епюра шпал: така ж, як і на коліях I категорії. Баласт щебеневий. Tовщиною шару нового або очищеного баласту під шпалами не менше 35 см.

Таким чином існуюча конструкція верхньої будови колії відповідає вказаним умовам експлуатації. Оскільки умови експлуатації після виконання ремонту не змінюються - конструкція колії лишається такою самою.

3. Обґрунтування виду ремонту колії, який призначається

Модернізація колії призначається для періодичної повної заміни рейко-шпальної решітки на нову на коліях швидкісної, I-IV категорій з одночасним очищенням і поповненням щебеневого баласту.

При модернізації колії виконуються такі роботи: заміна рейко-шпальної решітки та стрілочних переводів, що лежать у головних коліях; заміна інвентарних рейок на рейкові пліті безстикової колії; очищення щебеневого баластного шару та планування баластної призми з доведенням її до нормальних розмірів; заміна баласту з недостатньою несучою здатністю; виправлення з поставленням колії на проектну відмітку в профілі; виправлення кривих у плані з відновленням проектних радіусів; приведення розмірів земляного полотна у відповідність з встановленими; зрізання обочин земляного полотна; ремонт водовідвідних і укріплювальних споруд; ремонт переїздів; поновлення колійних і сигнальних знаків, покілометрового запасу матеріалів верхньої будови колії, колійних пристроїв рейкових кіл та інші роботи, передбачені проектом з модернізації ділянки колії.

3.1 Призначення виду ремонтно-колійних робіт

В залежності від категорії колії призначаються види ремонтно-колійних робіт по заміні верхньої будови колії з дотриманням технічних умов і нормативів на її укладання.

Модернізація колії та стрілочних переводів або капітальний ремонт з використання старопридатних матеріалів верхньої будови колії призначаються при умові нароблювання нормативного тоннажу (або досягнення нормативних термінів) з урахуванням критеріїв, які визначають фактичний стан колії (табл.2). Основний критерій - сумарний одиночний вихід рейок у дефектні, шт/км, за весь термін їх служби у середньому на ділянці ремонту. Додаткові критерії - кількість непридатних елементів верхньої будови колії, %.

Таблиця 2 - Норми періодичності та критерії призначення модернізації колії

Категорія колії	Якість рейок	Періодичність, млн. т брутто (років), не більше	Критерії
	Вид термообробки	Безстикова колія	Ланкова колія	Сумарний одиночний вихід рейок, дефектних місць, шт/км	Кількість непридатних елементів верхньої будови колії, %, більше
					підкладки та закладні болти в сумі	дерев’яні шпали	Підкладки, костилі та протиугони в сумі
				Безстикова колія	ланкова колія
IІІ	Термозміцненні Без термічного зміцнення	800 (30) 650 (30)	700 (25) 550 (25)	3 та більше	5 та біль - ше	20	12	25

Оскільки на заданій ділянці напрацьований тоннаж рівний 750 млн. т бр., а нормативний (згідно з таблицею 2) - дорівнює для нетермозміцнених рейок 650 млн. т бр.; сумарний одиночний вихід рейок в дефектні - 5 шт. /км, в той час, коли нормативний дорівнює 3 шт. /км, таким чином видом ремонту колії призначаємо модернізацію колії.

4. Розробка технологічного процесу ремонту колії

Для виконання ремонтно-колійних робіт на основі типових розробляються робочі технологічні процеси виконання колійних робіт, що являють собою найбільш детальний план ефективної їх організації. Це дозволяє виконати роботи в намічені строки з високою якістю та мінімальними витратами.

4.1 Розрахунок основних параметрів технологічного процесу ремонту колії

Рейко-шпальна решітка для укладання в колію при ремонтах збирається на механізованих виробничих базах колійних машинних станцій. Для забезпечення нормальної роботи КМС і своєчасного виконання капітальних ремонтних робіт необхідно знати добову продуктивність КМС, яка тісно пов’язана з можливостями виконання річного обсягу робіт у відведений час.

Середня добова продуктивність КМС знаходиться з виразу

,

де - річний обсяг робіт КМС, км;

- час, відведений КМС на виконання річного обсягу робіт, днів;

- кількість днів резерву на випадок невиділення “вікон” для виконання заданого обсягу робіт через несвоєчасне забезпечення матеріалами ВБК, погані погодні умови та інші причини, приймається

.

Тоді, приймаючи , після деяких перетворень отримаємо

.

У випадку безстикової колії необхідно врахувати час на заміну інвентарних рейок плітями безстикової колії після заміни рейко-шпальної решітки, тобто

,

де - кількість робочих днів, необхідних для заміни інвентарних рейок плітями безстикової колії.

Згідно з типовими технологічними процесами заміна інвентарних рейок плітями безстикової колії за одну зміну проводиться на ділянці довжиною 3200 м. Відповідно, .

Таким чином для заданих вихідних параметрів отримаємо:

дн.,

км/день.

Довжина фронту робіт у “вікно” залежить від добової продуктивності КМС та періодичності надання “вікон” і визначається, як

,

де - періодичність надання “вікон” для виконання ремонтно-колійних робіт.

Отримаємо:

км (900 м).

4.2 Вибір колійних машин, механізмів та інструменту для виконання ремонту

Нижче наводиться перелік колійних машин, механізмів та інструменту, які можуть бути застосовані при виконанні капітальних ремонтних робіт. Вибір колійних машин для ремонту колії виконується згідно з сучасним станом, якістю та наявністю машин в колійному господарстві з тим, щоб ремонт колії виконати ефективно з мінімальними витратами часу та праці.

Машини і механізми.

Снігоприбиральна машина СМ-2 - 1

Рейкоочищувальна машина РОМ-3 - 1

Швидкісний планувальник ПБ - 1

Машина ЩОМ-МФ - 1 Колієукладальний кран УК-25/9-18 - 2 Моторна платформа МПД - 2

Розпушувач на базі бульдозера Т-130 - 1

Трактор із косим ножем - 1

Трактор-планувальник типу "Алтаєць" - 1

Автогрейдер - 1

Трактор із торцевою плитою - 1

Щебенеочищувальна машина ЩОМ-4 - 1 Динамічний стабілізатор колії DGS - 1 Кюветнотраншейна машина КТМ - 1 Хопер-дозатор - 24

Гайковерт ПМГ - 1

Автомотриса АГД-1М (А) у комплекті з причепом - 1

Виправно-підбивально-опоряджувальна машина ВПО-3000 - 1

Виправно-підбивально-рихтувальна машина ВПР-1200 - 1

Струг-снігоочисникСС-1 - 1

Автомобільний кран вантажопідйомністю до 3-х т - 1

Екскаватор на базі трактора - 1

Електростанція пересувна - 1

Електрогайковий ключ для стикових болтів - 2

Рейкорізний верстат - 2

Рейкосвердлильний верстат - 2

Гідравлічний прилад для регулювання стикових зазорів - 2

Колійний домкрат - 8

Гідравлічний рихтувальник РГУ-1 (комплект) - 1

Колійний інструмент

Ключ колійний ріжковий - 6

Лом гострий - 8

Лом лапчастий - 2

Молоток костильний - 2

Вила для щебеню - 14

Кігті для щебеню - 10

Однорейковий візок - 2

Лопата залізна совкова - 8

Колієвимірювальний шаблон - 2

Шаблон для міжколійя - 2

Прозорник рейковий - 2

Мегафон - 2

Польовий телефон (комплект) - 1

Рулетка мірна металева - 2

Апаратура радіозв'язку й оповіщення (комплект) - 1

Бензоріз - 4

Електрошпалопідбійка – 4.

4.3 Формування схем господарчих поїздів для виконання робіт у “вікно” і визначення їх довжини

Порядок розташування господарчих поїздів у технологічному ланцюзі визначається згідно з видом ремонту та спрямованістю конкретної технології.

Довжину колієрозбирального поїзда (рис.4.1) розраховують з виразу

де - довжина локомотива, м;

- довжина пасажирського вагона, м;

- кількість порожніх платформ для розташування на них старої колійної решітки, шт.;

- кількість платформ прикриття, шт;

- Довжина платформи, м;

- кількість моторних платформ, шт.;

- довжина моторної платформи, м;

- довжина колієрозбирального крана УК-25 (по осях автозчепів), м.

Рис.4.1 Схема формування господарського поїзда з колієрозбиральним краном УК-25/9-18

Кількість моторних платформ як в колієрозбиральному, так і в колієукладальному поїздах залежить від довжини фронту робіт у "вікно", кількості ланок решітки в пакеті на платформі, довжини ланок.

Кількість порожніх платформ в колієрозбиральному поїзді підраховується з виразу

де - довжина фронту робіт у "вікно", м;

- довжина ланок рейко-шпальної решітки, що знімаються, м;

- кількість ланок в пакеті (ярусів);

- кількість платформ для розміщення одного пакета ланок (при довжині рейок 25 м - )

Кількість ланок в одному пакеті залежить від вантажопідйомності платформи, типу шпал і рейок. При розміщенні ланок із залізобетонними шпалами та рейками типу Р65 з використанням спеціальних лиж-ковзунів (без перевертання нижньої ланки): ланки;

Кількість платформ, одержана з розрахунку, округляється в більшу сторону до цілої величини. При рейках довжиною 25 м ця кількість повинна дорівнювати парному числу.

Приймаючи , , , , , , отримаємо:

пл.

.

Після прибуття колієрозбирального поїзда на місце робіт його ділять на три частини:

,

де - довжина головної частини колієрозбирального поїзда;

, - відповідно довжини другої та третьої частин колієрозбирального поїзда;

Довжина кожної частини колієрозбирального поїзда підраховується згідно з її складовими одиницями.

;

;

,

де - кількість пакетів рейкошпальної решітки, які залишаються безпосередньо біля колієрозбирального крана;

- кількість платформ при моторній платформі.

Кількість пакетів рейкошпальної решітки, які залишаються біля крана УК-25/9-18, залежить від плану і профілю колії, що ремонтується, типу верхньої будови колії, довжини ланок решітки, що укладається, та фронту робіт у "вікно".

Кількість пакетів при колієукладальному крані можна прийняти:

при ухилі і <0,005 - ;

при ухилі 0,005≤ i ≤0,01 - ;

при ухилі i >0,01 - .

Кількість навантажених платформ при моторній платформі можна прийняти .

Підставляючи відомі величини в формули отримаємо:

;

;

,

Довжина колієукладального поїзда підраховується таким же чином і складається з суми довжин локомотива (тепловоза), пасажирського вагона, платформ із ланками нової рейкошпальної решітки, платформ прикриття, моторних платформ та колієукладального крана. На рис.4.2 наведена схема формування цього поїзда.

Рис.4.2 Схема формування господарчого поїзда з колієукладальним краном УК-25/9-18

Керуючись цією схемою, можна визначити довжину колієукладального господарчого поїзда. Оскільки конструкція колії до ремонту співпадає з конструкцією колії після ремонту - довжина даного поїзду співпаде з довжиною колієрозбирального поїзду. Таким чином приймемо:

;

;

;

.

В процесі модернізації (капітального ремонту) колії передбачається використання щебенеочисної машини ЩОМ-4. Прийняття для очищення баласту тієї чи іншої машини суттєво впливає на її місце в технологічному ланцюзі машин, так використання машини ЩОМ-4 найбільш раціональне після укладання нової рейко-шпальної решітки. На рис.4.3 наведена схема формування господарчого поїзда з машиною ЩОМ-4.

Рис.4.3 Схема формування господарчого поїзда з машиною ЩОМ

Сформувавши таким чином господарчий поїзд з машиною ЩОМ, легко розрахувати його довжину

де - довжина локомотива, м;

- довжина машини ЩОМ, м;

- довжина пасажирського вагона, м.

Приймаючи , отримаємо:

.

Хопер-дозаторний состав (вертушка) складається з тепловоза, пасажирського вагона і n-ної кількості хопер-дозаторів. Схема його формування наведена на рис.4.4.

Рис.4.4 Схема формування хопер-дозаторної вертушки.

Розрахунки його довжини як господарчого поїзда виконуються згідно зі схемою його формування, за формулою

де - кількість хопер-дозаторів У поїзді;

- довжина хопер-дозатора, м.

Необхідну кількість вагонів хопер-дозаторів у складі цього поїзда підраховують за формулою

де - кількість баласту, який потрібно вивантажити на фронті робіт, м³;

- місткість баласту в одному хопер-дозаторі, м³;

- норма витрати баласту на 1 км. м³;

- довжина фронту робіт у "вікно", пог. м.

Знайдена таким чином кількість хопер-дозаторів округляється в більшу сторону до цілого значення.

В технологічному процесі передбачається, що 2/3 всього щебеню вивантажує 1-й хопер-дозаторний состав, а 2-й вивантажує 1/3 від загальної норми на торці шпал після проходу машини ВПО-3000.

Приймаючи , , отримаємо:

630 ∙ 900

= 1000 ∙ 32,4 = 18 ваг.;

= 36+24,5+18∙10,9 = 256,7 м.;

90 ∙ 900

= 1000 ∙ 32,4 = 3 ваг.;

= 36+24,5+3+10,9 = 93,6 м.;

180 ∙ 900

= 1000 ∙ 32,4 = 5 ваг.;

= 36+24,5+5+10,9 = 115 м.;

Розрахунок довжини господарчого поїзда а машиною ВПО-3000 виконується аналогічно. Довжина його складається з довжин локомотива, пасажирського вагона та довжини самої машини ВПО-3000 (рис.4.5).

Рис.4.5 Схема формування господарчого поїзда з машиною ВПО-3000

Сформувавши таким чином господарчий поїзд з машиною ВПО, можна розрахувати його довжину

де - довжина локомотива, м;

- довжина машини ВПО, м;

- довжина пасажирського вагона, м.

При довжині машини ВПО-3000 - 27,7 м:

.

В технологічний ланцюг останнім господарчим поїздом включають машину для рихтування колії. Довжина господарчого поїзда для рихтовки залежить від типу машини, яку використовують. Оскільки машина ВПР-1200 самохідна, то довжина машини приймається з паспортних даних і дорівнює 27 м.

4.4 Визначення поправочних коефіцієнтів до технічних норм часу на виконання ремонтно-колійних робіт

Технічна норма часу враховує працю кваліфікованого робітника, яка необхідна для виконання самої операції в умовах досягнутого рівня техніки, передової організації виробництва, без врахування часу на переходи в робочій зоні, відпочинок і пропуск поїздів. Для врахування відмічених факторів визначається поправочний коефіцієнт α до технічних норм часу на виконання ремонтно-колійних робіт. Поправочний коефіцієнт визначається за формулою

,

де Т_зм - тривалість робочої зміни, яка при 8-ми годинному робочому дні складає 492 хвилини;

∑t - витрати робочого часу в хвилинах на переходи в робочій зоні, відпочинок і пропуск поїздів, які визначаються за формулою

∑t = t1+t2+t3+t4,

де t1 - витрати часу на пропуск поїздів по колії, на якій виконуються роботи;

t2 - витрати часу на пропуск поїздів по другій діючій колії на двоколійних ділянках;

t3 - витрати часу на переходи робочих всередині ділянки виконання робіт, на які передбачається 15 хвилин;

t4 - витрати часу на фізіологічний відпочинок робочих - передбачається до 5 хвилин на кожну годину робочого часу, крім передобідньої та останньої години робочої зміни, тобто 30 хвилин на робочу зміну.

В табл.4.1 приведені нормативи часу на пропуск поїздів в залежності від способу огородження місця робіт і виду поїздів.

Витрати часу на пропуск поїздів по колії, на якій виконуються роботи, розраховуються за формулою

,

де n_B, n_П, n_М, n_Л - число відповідно вантажних, пасажирських, моторвагонних поїздів і одиночних локомотивів, що проходять по ділянці робіт на протязі робочої зміни;

t_B, t_П, t_М, t_Л - нормативний час на пропуск на одноколійній ділянці вантажних, пасажирських, моторвагонних поїздів і одиночних локомотивів, що проходять по ділянці робіт на протязі робочої зміни, визначається з табл.4.1.

Таблиця 4.1 - Нормативи часу на пропуск поїздів