Отклонения по уровню рельсовой нити железнодорожного пути от норм содержания вызваны дефектами железнодорожного пути, а именно: шпал, балластного слоя, грунта при его оттаивании во время выхода из зимы (пучины). Устранение этих дефектов — процесс трудоемкий, требует назначения технологических перерывов для их выполнения. Поэтому при обнаружении отклонений по уровню рельсовой нити, превышающих нормативные значения, ограничивают скорость движения на участке вплоть до его остановки и выполняют плановые или неотложные работы по устранению дефектов железнодорожного пути, вызвавшие эти отклонения.
Для того, чтобы при обнаружении отступлений по уровню не ограничивать полностью или частично скорость движения, предлагается технология оперативного временного восстановления уровня рельсовой нити, обеспечивающая работоспособность участка при заданных скоростях, а дефекты пути устранять в плановом порядке.
Вариант подрельсовоrо устройства оперативного развертывания:
1 — стержень крепежного приспособления; 2 — нижняя прокладка; 3 — верхняя прокладка; 4 — оболочка; 5 — ограничитель перемещения верхней прокладки; 6 — проушина оболочки; 7 -упрочняющие пояса; 8 — балластный слой
Таким образом, цель создания технологии оперативного выравнивания рельсовой нити заключается в приведении ее в состояние, соответствующее допускам на ее содержание и позволяющим эксплуатировать путь, не нарушая параметры перевозочного процесса до устранения причины дефекта.
Технология оперативного восстановления рельсовой нити по уровню заключается в том, что рельс в месте провисания приподнимают и под него укладывают специальное подрельсовое устройство, содержащее оболочку по типу пневмодократа, наполняемую воздухом. Причем число этих устройств определяется длиной неровности. После укладки подрельсовых устройств оболочки наполняются воздухом, расширяются при увеличении давления в них, приподнимают рельс до заданного уровня, и верхняя плита фиксируется от перемещения.
В рамках данной технологии предлагается несколько вариантов конструкций подрельсовых устройств [2, 3]. Но конструкция должна быть преимущественно простой, легко монтируемой и демонтируемой, многократно используемой. Основным элементом устройства является оболочка из эластичного износостойкого, например резинокордового материала. Наиболее предпочтительный вариант конструкции устройства приведен на рисунке.
Комплект устройства состоит из прокладок 2 и 3, между которыми уложена эластичная оболочка 4 с упрочняющими поясами 7, и выходящими за габарит оболочки проушинами 6 [4]. Стержни 1 проходят через плиты, проушины оболочки и крепятся в балластном слое 8. В верхней части стержня нарезана резьба, на которую надевается гайка 5 как ограничитель перемещения верхней прокладки 3 при расширении оболочки до заданного уровня.
Прокладки 2 и 3 могут быть выполнены отдельно или одним целым с внешней оболочкой, при этом верхняя часть прокладки 3 является грузонесущей площадкой, на которую опирается рельс. Нижняя поверхность нижней прокладки 2 выполнена в виде протектора, усиливающей сопротивление перемещению устройства под воздействием поездной нагрузки.
Как вариант разрабатывается конструкция устройства с внешней оболочкой 4, оборудованной проушинами 6, грузонесущей площадкой и протекторами. В проушины 6 вставляется короткая труба с внутренней резьбой, а стержень 1 состоит из нескольких частей. Одна его часть вворачивается в верхний конец трубы, а вторая — закрепляется в балластном слое 8 в нижний конец трубы, которая может заканчиваться анкером, что повышает устойчивость конструкции от смещения.
Устройство укладывается непосредственно или через нижнюю прокладку 2 на балласт 8 железнодорожного пути и взаимодействует с рельсом непосредственно или через верхнюю прокладку 3. Устройство содержит ручки для его переноса при транспортировке или, что проще, проушины оболочки имеют форму ручек. В проушины вставляются стержни, закрепляемые в опоре, фактически забиваемые в балластный слой и связывающие оболочку и прокладки через сквозные отверстия в них. Оболочка содержит упрочняющие пояса, из которых конец одного выступает за габарит оболочки и также содержит сквозные отверстия. Длина оболочки больше ширины, а подрельсовое устройство в этом случае по габаритам может соответствовать полушпале, что повысит эффективность укладки и обслуживания устройства.
Таким образом, на балластный слой под рельс непосредственно или через нижнюю прокладку, служащую опорой и выполненной в нижней части в виде протектора, укладывается оболочка, на которую устанавливается верхняя прокладка, верхняя поверхность которой является грузонесущей площадкой для оттирания рельса. Оболочка подключается к источнику воздуха и под давлением воздуха расширяется, приподнимая рельс. Короткие неровности выправляются одним устройством, длинные — несколькими устройствами, устанавливаемыми по всей длине неровности. Крепежные стержни проходят через отверстия в прокладках и проушинах оболочки и забиваются в балластный слой. После выравнивания рельсовой нити источник воздуха отсоединяется от оболочки, входной клапан оболочки закрывается, а гайкой фиксируется ограничение перемещения верхней плиты в вертикальном направлении.
Устойчивость устройства обеспечивается тем, что прокладки и оболочка связаны между собой и опорой с помощью крепежных стержней, вставляемых в сквозные отверстия прокладок и оболочки и устанавливаемых в опоре. Размер стержня в сечении прокладки меньше размера отверстия на величину, позволяющую стержню и прокладке свободно перемещаться относительно друг друга, как показано на разрезе А. Такое решение обеспечивает удобство транспортирования разобранного комплекта устройства. Для ограничения перемещения прокладки по высоте на стержне целесообразно установить ограничители, например, нарезать резьбу на стержне и навинтить гайку. Стержень может состоять из нескольких элементов, например, трубы, вставляемой в проушину оболочки и имеющей резьбу на внутренней поверхности, в которую с обоих концов вворачиваются стержни, взаимодействующие с отверстиями в прокладках. Прокладки и оболочки могут содержать монтажные петли. Прокладка может быть выполнена единым целым с внешней оболочкой, с фланцами или проушинами, выступающими за габариты оболочки. Последняя также может быть выполнена в виде пневмодомкрата. Рельсы, уложенные на подрельсовые устройства, могут образовывать временный железнодорожный путь, что расширяет сферу применения устройства.
После выяснения причин отклонения рельсовой нити по уровню, доставки необходимых материалов и оборудования дефект устраняют, и устройство убирают.
В основе предлагаемой технологии лежит способ и конструкции устройств, защищенные группой патентов на изобретение, что при внедрении технологии обеспечит российский приоритет и позволит повысить пропускную способность железных дорог, существенным образом сократив количество ограничений скорости, выдаваемых на период до устранения дефекта, вызвавшего отклонения по уровню.