Главная Минимаркер Железнодорожный транспорт Минимаркер Железнодорожный путь и путевое хозяйство Минимаркер Защита пути от снега, песка и размывов

Защита пути от снега, песка и размывов

Страница 11 из 12

Снегозаносимость пути

Бесперебойность движения поездов должна быть обеспечена в любой метеорологической обстановке. Снегопад при слабом ветре обычно не вызывает перебоев в движении. Заносами угрожает низовая или общая метель, когда ветер несет ранее выпавший или падающий снег потоком (поземкой) над земной поверхностью. Встречающиеся на пути этого потока препятствия замедляют его скорость, и снег откладываемся возле них. Такие отложения снега, обычно очень плотного, достигают большой толщины и становятся непреодолимыми для поездов.

Снежные отложения образуются:

  • при снегопаде в безветренную погоду;
  • при верховой метели, то есть снегопаде во время ветра с переносом выпавшего снега;
  • при низовой метели, когда ранее выпавший снег ветром поднимается на высоту 2 м и более и переносится им в виде снежного потока;
  • при поземке, когда ранее выпавший снег гонится по поверхности на высоте до 10–20 см;
  • при общей метели.

Наблюдения показывают, что перенос снега начинается при скорости ветра более 3 м/с.

Различные профили земляного полотна по-разному подвержены снежным заносам. Над насыпью скорость снегового потока вследствие его сжатия увеличивается (рис. 1, а), и путь не заносится. Снежные отложения образуются в зоне затишья у подошвы откосов насыпи. На двухпутных и многопутных насыпях высотой 12 м и более возможны отложения снега с подветренной стороны из-за отклонения снеговетрового потока вверх и образования зоны затишья за бровкой.

В выемках образуется основной вихрь и два мелких в кюветах. Мелкие вихри способствуют быстрому отложению снега в кюветах, а основной – отложению на откосах (рис. 1, б). В выемках глубиной более 8,5 м основной вихрь имеет большую скорость, при которой циркуляция потока не допускает отложения снега на пути. Интенсивной снегозаносимости подвержены участки путей на перегонах, расположенные в разных уровнях (более 15 см).

Схемы движения снеговетровых потоков

Рис. 1 – Схемы движения снеговетровых потоков: а – над насыпью; б – над выемкой

Высокие насыпи обычно не заносятся снегом. Выемки глубиной от 0,4 до 8,5 м и более, а также станционные территории, нулевые места на косогорах, насыпи с путями, расположенными в разных уровнях, сильно заносимы. Места средней заносимости – мелкие выемки (глубиной до 0,4 м) и некосогорные нулевые места; еще менее заносимы насыпи высотой до 0,65 м на ровных местах и до 1 м на косогорах.

Станционные территории также заносимы, так как подвижной состав, здания и другие устройства создают условия для завихрения, снижения скоростей снеговетрового потока и отложения снега.

На дорогах РФ установлены три категории снегозаносимости, определяющие очередность ограждения заносимых мест:

  • к первой категории (наиболее быстро заносимые) относятся выемки глубиной 0,4–8,5 м, участки на перегонах с путями в разных уровнях, территории станций и нулевые места, расположенные на косогорах;
  • ко второй (начинают заноситься с середины зимы) – мелкие выемки глубиной до 0,4 м и нулевые места;
  • к третьей категории – насыпи высотой до 0,65 км, а на косогорах и сильно заносимых участках – высотой до 1 м.

По степени снегозаносимости участки пути делятся на слабозаносимые – при переносе к пути до 100 м3/м снега за зиму; среднезаносимые – при переносе 100–250 м3/м; сильнозаносимые – 250–400 м3/м; особо сильнозаносимые – при переносе более 400 м3/м снега.

Защита пути от снега

Для ограждения путей от снежных заносов используются естественные леса, лесные насаждения (живая защита), переносные решетчатые щиты, решетчатые заборы и надоткосные щиты.

Принцип действия всех видов снеговых защит (кроме надоткосных щитов) основан на замедлении снеговетрового потока при встрече с преградой, выпадении снега из потока с образованием снежных отложений.

Надежно защищают пути от переносимого ветром снега естественные леса. При отсутствии их вдоль линии создают живую защиту, представляющую собой многорядные полосы древесно-кустарниковых насаждений. Такие полосы должны перекрывать все протяжение заносимых выемок и нулевых мест и заканчиваться у насыпей, где их высота достигает 2 м. После естественных лесов живая защита – самое дешевое, надежное и долговечное средство ограждения пути от снежных заносов.

Естественный лес и лесные насаждения также защищают поезда от воздействия бокового и лобового ветров, уменьшая этим сопротивление их движению. Кроме того, они обеспечивают защиту пути от ветра и улучшение культурных и санитарно-гигиенических условий для работников железнодорожного транспорта.

Ширина снегозащитной полосы должна быть такая, чтобы она могла собрать весь приносимый к пути снег ровным слоем, исключающим снеголом. В этом случае потребная ширина полосы определяется по формуле

L = ω / hраб,

где ω – площадь поперечного сечения снежных отложений, м;

hраб – высота рабочей части насаждений, зависящая от почвенных условий; принимается равной на черноземах 2,5–3 м, на каштановых почвах 2–2,5 м, на среднесолонцеватых 2–1,5 м.

Наиболее эффективны полосы с разрывами по ширине (рис. 2), при которых экономится посадочный материал, создаются «магазины» влаги в разрывах. Для предотвращения выноса снега на путь ближайшая к нему полоса должна быть наиболее густой и иметь ширину 10–15 м, а для равномерного отложения снега полевая и промежуточные полосы должны быть редкими шириной не более 10 м.

Снегозащитная полоса с разрывами

Рис. 2 – Снегозащитная полоса с разрывами: 1 – ось крайнего пути; 2 – путевая полоса; 3 – промежуточные полосы; 4 – полевая полоса

Снегозащитные насаждения располагают параллельно пути с одной или с двух сторон в зависимости от направления и режима поземко-метелевых ветров. Ассортимент древесно-кустарниковых пород определяется климатом и почвами района.

Щитовые снегозащитные линии состоят из кольев, забиваемых в грунт, и прикрепленных к ним щитов. Снеговые щиты изготовляют трех типов:

  • I – 2×1,5 м с площадью просветов 47% – применяются ограниченно на дорогах, где метели бывают с плотным и мокрым снегом и сопровождаются сильными ветрами;
  • II – 2×2 м с площадью просветов 43 % – применяются на всех дорогах (рис. 3);
  • III – 2×1,5 м с площадью просветов 37 % – применяются на дорогах Сибири, для которых характерны сильные ветры, сухой и подвижный снег.

Снегозащитный щит II типа

Рис. 3 – Снегозащитный щит II типа

Сначала щиты устанавливают на расстоянии от уреза откоса выемки (и на нулевых местах от бровки полотна) не менее 30 м при трех перестановках за зиму и не менее 50 м при большем числе перестановок.

Переносные щиты обладают малой снегосборностью (до 30–35 м3/м). При образовании возле них снежного вала более 2/3 высоты щита основание последнего начинает заноситься, резко возрастает вынос снега на путь (до 75–50% переноса с поля), и щиты надо переставлять. Первый раз их перемещают в сторону поля на расстояние 20–30 м от начального положения. При последующих перестановках (II, III, IV) щиты ставят на верх снежного вала в сторону пути каждый раз, когда высота снежного вала достигает 2/3 высоты щита (рис. 4).

Схема перестановки щитов по мере их заработки снегом

Рис. 4 – Схема перестановки щитов по мере их заработки снегом

Снегосборность можно увеличить в 6–8 раз, если поставить двойную линию щитов, обладающую наибольшей снегосборностью. При этом минимальный вынос снега на путь будет в случае, если первый ряд установить от оси пути на расстоянии, равном 12–15-кратной высоте щита, а второй – на расстоянии от первого, равном 20 – 24-кратной высоте щита.

В последнее время получили распространение щиты с увеличенной площадью просветов в нижней части, которые обеспечивают большую снегосборность, особенно в районах с продолжительными метелями.

Снегозащитные заборы являются надежным видом защиты пути от заносов при длительных метелях с сильными ветрами на участках, где лесные насаждения произрастать не могут. Максимальная снегосборность достигается при прямом угле между забором и направлением господствующих ветров. Если этот угол менее 30°, снегозащитные заборы малоэффективны.

Различают три типа снегозащитных заборов: с вертикальной, горизонтальной и комбинированной обшивкой. Тип обшивки существенно не влияет на работу решетчатых заборов. Однако в период таяния снег лучше скользит по вертикальной обшивке и после таяния не вызывает ее разрушений или обрывов.

На дорогах РФ строят деревянные снегозащитные заборы высотой 4,2; 5,2; 6,2 и 6,7 м и железобетонные высотой 4,6; 5,5; 6,0 м. Заборы устанавливают на расстоянии от оси пути, равном 12,5–13-кратной их высоте, при площади просветов 34–40%, и на расстоянии, равном 15-кратной высоте, при площади просветов 47 %. Решетчатые заборы высотой 6,7 м имеют снегосборность до 350–400 м3/м. Заборы высотой более 6,7 м экономически нецелесообразны.

При переносе к пути в конце зимы более 400 м3/м снега выгодно строить двойные решетчатые заборы с расстоянием между ними, равным 20–24-кратной высоте забора. Двойные заборы высотой 4 м собирают до 650–700 м3/м снега, а высотой 5 м – до 1000 м3/м.

Средства защиты пути от снега выбирают в зависимости от степени заносимости (табл. 1). Экономическую эффективность различных видов снеговых защит определяют среднегодовыми затратами денежных средств на 1 км ограждаемого участка.

Таблица 1 – Выбор средств защиты пути от снега

Выбор средств защиты пути от снега

Организация снегоборьбы

На участках первой и второй категорий заносимости при снегопадах и метелях возможны такие большие снежные отложения, что они могут стать причиной дезорганизации движения поездов и маневровых операций на станциях.

Для очистки пути от снега на перегонах широко используются снегоочистители, а для удаления снега со станционных путей – снегоуборочные, машины и средства автоматической очистки стрелок. При первых признаках появления снежных переметов по перегонным путям проезжают снегоочистители по диспетчерскому графику. Они следуют перед графиковыми пассажирскими и грузовыми поездами (на правах восстановительного поезда).

Станционные пути очищают от снега строго поочередно. К первой очереди относятся главные, приемо-отправочные и сортировочные пути, пути отстоя пожарных и восстановительных поездов, тракционные и ходовые пути подачи локомотивов к поездам и уборки их от поездов с примыкающими стрелочными переводами. Во вторую очередь очищают пути грузовых дворов, пути ремонта и отстоя пассажирских составов, пути, ведущие к складам, мастерским. К третьей очереди относятся прочие станционные пути.

Пути первой очереди начинают очищать сразу же с момента возникновения опасности их заноса. Очистка должна быть завершена к исходу 8-го часа после окончания снегопада. Пути второй очереди очищают в течение последующих трех суток.

Снегоборьбу организуют по заранее разработанному оперативному плану, в который входят:

  • схематическая карта ограждения заносимых участков пути;
  • ведомости расстановки и использования снегоочистителей и других машин и механизмов;
  • план привлечения рабочей силы и транспортных средств для очистки и уборки снега;
  • план организации снегоборьбы по всем крупным станциям и узлам.

Схематическую карту ограждения заносимых участков составляют в масштабе 1:50 000 по длине и 1:20 000 по ширине, указывая категории заносимости каждого места и расположение средств защиты.

В ведомости расстановки и использования техники указывают:

  • типы механизмов, места их приписки и районы действия;
  • порядок работы снегоочистителей на перегонах и промежуточных раздельных пунктах;
  • состав постоянных и резервных бригад и фамилии руководителей;
  • станции, оборудованные пневмообдувкой и электрообогревом стрелок.

Для каждой станции второго класса и выше начальник дистанции пути вместе с начальником станции разрабатывает оперативный план организации снегоборьбы. Технологические процессы очистки и уборки снега учитывают расписание движения поездов, данные технико-распорядительного акта, технологию работы каждой станции, а также снегоуборочных машин и механизмов. Сетевое планирование позволяет координировать деятельность всех служб и диспетчеризацию.

Разрабатывают три варианта технологических процессов для толщины снежного покрова 10, 20 и 30 см. Затем выбирают вариант, наиболее соответствующий фактическому отложению снега.

В плане организации работ учитывают очередность очистки путей. Для наглядности очищаемые в первую очередь пути обозначают на схеме станции, прилагаемой к оперативному плану, красным цветом, во вторую – синим, в третью – зеленым.

При очистке станций не должен нарушаться график движения поездов. Ответственность за беспрепятственный пропуск машин по установленным маршрутам несут работники станции.

В плане организации работ по очистке станции указывают:

  • очередность, объем и порядок очистки путей, стрелочных переводов, горловин с разделением территории станции на отдельные, однородные по способу выполнения работ участки с указанием лиц, ответственных за организацию работ, как от дистанции пути, так и от станции;
  • потребность в механизмах, подвижном составе, инвентаре и рабочей силе из расчета очистки всей территории станции и уборки снега в срок не более трех суток;
  • расстановку машин и механизмов, порядок выезда на работу, маршруты вывозки снега и места выгрузки;
  • пункты сбора и порядок вызова, прибытия и расстановки рабочих и автомобильного транспорта, фамилии руководителей, пункты снабжения рабочих инструментом, места отдыха и получения горячей пищи, места заправки и стоянки автомашин и др.

На каждой крупной станции полезно иметь не менее двух снегоразгрузочных тупиков, которые должны обладать достаточной снегоемкостью и быть не короче 850 м. Очистка путей станции и уборка снега ведутся в 2–3 смены.

Снегоочистители, снегоуборочные машины и устройства для очистки стрелок

На перегонах путь от снега очищают вручную только в тех местах, где нельзя пропустить снегоочистители в рабочем положении (переезды, мосты).

Наибольшее распространение получили плуговые снегоочистители СДП (рис. 5), предназначенные для очистки пути от снега с высотой слоя до 1,5 м на двухпутных и многопутных участках при рабочей скорости до 70 км/ч. Снегоочиститель имеет цельнометаллический кузов, смонтированный на сварной раме, установленной на двух 2-осных тележках. Передний щит при закрытых крыльях позволяет даже в больших заносах пробить траншею по габариту подвижного состава. Управление машиной пневматическое и ручное. Нож в рабочем положении опускается ниже головки рельса на 50 мм.

Плуговой снегоочиститель СДП

Рис. 5 – Плуговой снегоочиститель СДП: 1 – рама; 2 – крылья; 3 – передний щит; 4 – нож

Для расчистки снежных заносов высотой до 4,5 м используют трехроторные снегоочистители (рис. 6). Питатели (роторы) и подрезной нож режут снег, который под напором подается на выбросной ротор. Под действием центробежной силы вращающегося (выбросного) ротора снег выбрасывается через снегоотводящие рукава в сторону от пути до 50 м.

Трехроторный электрический снегоочиститель

Рис. 6 – Трехроторный электрический снегоочиститель: 1 – кабина управления; 2 – питатели (роторы); 3 – подрезной нож; 4 – выбросной ротор; 5 – вал выбросного ротора; 6 – электродвигатель; 7 – мотор-генераторная группа; 8 – ходовые тележки; 9 – рама

Снегоуборочные машины могут быть самоходные СМ-3 и СМ-4 и перемещаемые тепловозом (СМ-2 и снегоуборщик конструкции ЦНИИ). В качестве рабочего органа используются боковые крылья и щеточный ротор (СМ-4, снегоуборщик ЦНИИ) или комбинированный, в котором, кроме боковых крыльев и щеточного ротора, есть еще и подрезной нож.

В настоящее время наиболее распространены снегоуборочные поезда СМ-2. Такой поезд состоит из головной машины, двух-трех промежуточных и концевого вагонов. Общая вместимость 400–500 м3.

Головная машина СМ-2 (рис. 7) представляет собой четырехосный полувагон без торцовых стенок. На раме впереди размещено заборно-очистительное устройство, состоящее из щеточного барабана-питателя и подрезного ножа с цилиндром его подъема, двух боковых крыльев с цилиндрами подъема и поворота. Машина снабжена дизельной электростанцией мощностью 200 кВт. Привод щеточного барабана-питателя, продольного транспортера, боковых щеток – электрический, а других механизмов – пневматический. Стрелочные переводы очищают при поднятом подрезном ноже и опущенном щеточном барабане. Летом машину СМ-2 используют на уборке с пути и междупутий мусора и загрязненного балласта, а также для сметания с балласта загрязнителей.

Снегоуборочная машина СМ-2

Рис. 7 – Снегоуборочная машина СМ-2: 1 – рама; 2 – двухосные тележки; 3 – дизельная электростанция; 4 – боковые щетки; 5 – боковое льдоскалывающее устройство; 6 – среднее льдоскалывающее устройство; 7 – ленточный транспортер; 8 – подрезной нож; 9 – щеточный барабан-питатель; 10 – боковые крылья; 11 – краны управления; 12 – кабина управления; 13 – кузов машинного помещения

Снегоуборочная машина СМ-2 снабжена промежуточными полувагонами с кузовом вместимостью по 140 м3, имеющими помимо основной рамы специальную, на которой смонтирован транспортер. Лента транспортера составлена из волнистых металлических пластин. Наибольшая толщина снега на ленте транспортера 1,95 м.

Концевой разгрузочный полувагон (рис. 8) отличается от промежуточного наличием трех транспортеров: загрузочного, транспортера-питателя и разгрузочного, каждый из которых имеет скорость перемещения ленты в несколько раз большую, чем предыдущий. Привод транспортеров осуществляется через редукторы электродвигателями. Выбросной транспортер может поворачиваться поперек пути.

Концевой разгрузочный полувагон снегоуборочного поезда

Рис. 8 – Концевой разгрузочный полувагон снегоуборочного поезда: 1 – выгрузочный транспортер; 2 – транспортер-питатель; 3 – погрузочный транспортер

Для очистки станций от снега применяются также путевые струги, струги-снегоочистители, снегоочистители, путевые уборочные машины конструкции В. X. Балашенко, электрические и пневматические устройства для очистки стрелок.

Электрообогреватель представляет собой трубку, в которой помещена нихромовая спираль, изолированная от трубки окисью магния, обладающей большой теплопроводностью. Количество обогревателей определяется маркой стрелочного перевода. Поверхность трубок нагревается до 350 °С, снег тает и испаряется. Питается система от источника переменного тока напряжением 220 или 36 В. Потребляемая мощность в зависимости от климатических условий 4,5–10 кВт.

Пневматические устройства для очистки стрелок от снега управляются дистанционно при помощи электропневматического клапана ЭПК-64 конструкции «Гипротранссигналсвязь». Воздухопроводы к ним укладываются от компрессоров вдоль путей. Стрелка обдувается за 4–6 с. В комплекте аппаратуры управления обдувкой имеется ячейка с шаговым искателем (реле), поочередно включающая клапаны ЭПК-64 обдуваемых стрелок.

Кроме этого, используются ручные воздуходувки, представляющие собой трубу диаметром 12 мм, длиной 1–1,1 м с насаженным соплом, имеющим обдувное отверстие 30 мм2. Посредством гибкого шланга труба подсоединяется к воздушной магистрали.

Борьба с песчаными заносами

В районах Средней Азии, Закавказья и Астраханской области железные дороги пролегают в зонах пустынь и полупустынь, где под влиянием ветра пески перемещаются и могут занести путь.

От песчаных заносов путь защищают двумя способами. Наиболее надежный способ – посев травяной или древесной растительности на полосе шириной до 1600 м по обе стороны пути. Породы растительности подбирают по местным почвенным и климатическим условиям. Наибольшее распространение получили кустарники – саксаул, черкез, песчаная акация, гребенщики-тамариксы, шелюга и травы – песчаный овес, песчаная полынь и другие.

Другой способ – установка сплошных или решетчатых заборов, щитов, защит из досок, камыша, ветвей кустарника. Принцип их работы такой же, как и при борьбе со снежными заносами. Искусственные защитные полосы выставляют на расстоянии до 50 м от пути в 1–2 ряда и более в зависимости от местных условий. Однако они не в состоянии остановить накопление песка, поэтому применяются как временная мера. Иногда поверхность песков закрепляют битумной эмульсией, а также устилочными защитами из пучков трав.

Защита пути от размывов при паводках

Весенние и ливневые воды могут нарушить целостность земляного полотна, повредить искусственные сооружения, вызвать перерывы в движении поездов. Поэтому каждый километр пути, каждое сооружение тщательно подготавливают к таянию снега, подъему уровня воды в реках и ледоходу.

До начала таяния снега по опыту предыдущих лет устанавливают перечень опасных мест и заготавливают в этих местах кули и мешки с песком, камнем, бревна и другие материалы. При первых признаках таяния все водоотводные канавы и кюветы вскрывают, то есть очищают от снега. Отверстия малых мостов и труб открывают, их русла очищают на длине не менее 20 м во избежание подпора воды. У мостовых опор и ледорезов скалывают лед. У насыпей и выемок, где есть опасность сплывов, откосы очищают от снега, чтобы не допустить переувлажнения грунтов.

Для предохранения откосов пойменных насыпей от ударов льдин и волн, если они не имеют надежной защитной одежды, применяют временные меры – покрывают откосы пучками фашин, камнем, кулями с песком. При начавшихся подмывах или размывах земляного полотна места разрушения забрасывают камнем, габионами, мешками с песком или грунтом.

На дистанции пути при подготовке к пропуску паводковых вод формируют поезд-летучку, состоящий из нескольких платформ с камнем, шпалами, бревнами, кулями с песком, веревками и др. и с вагонами для отдыха обслуживающего персонала.

За проходом воды и льда устанавливают непрерывный надзор, периодически промеряют русла рек в местах возможных размывов и регистрируют отметки горизонтов воды. В поймах больших рек при стеснении русла организуют бригады для подрывания льда, снабженные лодками, взрывчатыми веществами, канатами, шестами, ломами, спасательными принадлежностями.

При летних ливневых паводках возможны переполнения кюветов, водоотводных канав, подъем уровня воды в реках. Порядок пропуска ливневых вод аналогичен вышеописанному.

На период снегопадов и метелей, а также для организации пропуска паводковых вод в управлениях железных дорог создаются оперативные штабы, возглавляемые соответствующими начальниками. В состав штабов входят руководители предприятий, непосредственно отвечающие за организацию борьбы со стихией в пределах участка обслуживания.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика