Не спешите наказывать монтера. Стратегия текущего содержания пути в Великобритании. Гидравлический способ удаления покрытий, страница 128

Тип шпал, толщина слоя балласта или состояние основания путевой структуры не оказывают заметного влияния на характер распределения нагрузки. Например, при слабом основании пути на шпалу, находящуюся непосредственно под колесной парой, приходится 38,7 % нагрузки против 40 % в случае прочного основания.

Исследование поведения шпал в пути (окончание)

Напряжения в основании пути являются одним из важных факторов, определяющих поведение пути под поездной нагрузкой, объемы и стоимость работ по текущему содержанию и ремонту. На рис. 9 приведены результаты расчетов вертикальных напряжений, выполненных для шпал разных типов, уложенных на слой балласта и песчаную подушку разной толщины при различных состояниях основания пути.

Видно, что напряжения зависят главным образом от состояния основания пути, но и толщина балластного слоя, песчаной подушки, а также тип шпал (в меньшей степени) имеют существенное значение.

Тип шпал и конструкция балластного слоя

Поведение шпал в пути во многом зависит от толщины и характеристик балластного слоя. Разработанная модель позволяет анализировать, каким образом параметры балластного слоя определяются параметрами других элементов путевой структуры.

В числе учитываемых параметров пути были качество основания, тип шпал, осевая нагрузка, грузонапряженность и принятая система текущего содержания и ремонта.

Распределение линий по категориям в зависимости от грузонапряженности (поездной нагрузки, пропускаемой за определенный период времени) проведено согласно рекомендованной МСЖД классификации.

Система текущего содержания и ремонта оценивалась с помощью коэффициента k, равного отношению объема путевых работ на данной линии к среднесетевому для линий той же категории и с теми же параметрами путевой структуры.

Путевая структура строится исходя из необходимости оптимального распределения нагрузки между слоями и адекватной несущей способности основания, чтобы возникающие напряжения по величине не превышали некоторого порога, за которым могут иметь место расстройства и повреждения пути.

В модели использованы величины вертикальных напряжений, приведенные на рис. 7. В качестве базового принят путь на деревянных шпалах, по которому пропускается поездная нагрузка более 80 тыс. т брутто/сут при осевой нагрузке 20 т и средней величине коэффициента k. Суммарная толщина балластного и подбалластного слоев принята равной 60 см для пути с основанием, находящимся в неудовлетворительном состоянии (S₁), 45 см — в среднем состоянии (S₂), 35 см — в хорошем состоянии и скальным (S₃ и S₄). Для такого случая поперечные напряжения s_z на уровне верха основания пути составили 12,7 кПа при варианте S₁, 18,33 кПа при S₂ и 29 кПа при варианте S₃.

Изменения параметров ведут к изменениям величины поперечных напряжений и, соответственно, к различиям в механическом поведении пути. Предполагается, что для достижения однородного механического поведения пути суммарная толщина е, м, балластного, подбалластного слоев и песчаной подушки должна выбираться в зависимости от характеристик других элементов путевой структуры в соответствии с выражением