Выполнение работ на скоростном полигоне Октябрьской железной дороги по технологии «ВПИ-Навигатор»
В соответствии с указанием старшего Вице-президента ОАО «РЖД» В. А. Гапановича от 29.07.2009г. №ШХ-12764 (Приложение 1) на участке пути высокоскоростного движения Торбино - Боровенка 1-2 путь специалистами НИЦ «Путеец» совместно со службой пути Октябрьской железной дороги оборудована электронная разметка пути.
По данным автоматизированной съемки натурного положения пути вагона-путеизмерителя №072, проводившего проверку состояния пути на данном перегоне 14.09.2009г., разработан проект выправки и переустройства пути в плане, профиле и по уровню для скоростей движения 250км/ч (Приложение 2). Расчетами установлено, что фактические расстройства пути в плане на перегоне Торбино-Боровенка 1путь достигли 263мм по левой и 220мм по правой нити, а на переходной кривой 228км допускаемая скорость движения поездов составляла 189км/ч ввиду превышения норматива скорости изменения непогашенного ускорения Ψ, которое составляло 0,5м/с3 при нормативе 0,4м/с3 для скоростей движения 250км/ч.
Для выполнения работ использовалась машина Дуоматик 09-32 №69, оборудованная системой «ВПИ-Навигатор».
Расчет проектного положения пути на перегоне Торбино-Боровенка 1путь показал, что кривые на 218км и 223км выправляются одним проходом выправочной машины, а кривая на 228км требует переустройства в 4 «окна», при этом длина переходной кривой переустроена с 72м до 150м, а радиус кривой с 3415м до 4597м, возвышение наружного рельса изменено с 40мм до 70мм с максимальным переустройством 13мм в «окно», что обеспечило поэтапную стабилизацию балласта.
Оценка качества выправки произведена съемкой положения кривых машиной Дуоматик 09-32 №69, которая выявила на выправленном пути максимальные расстройства в плане от 1,6мм до 3,3мм, а допускаемые скорости движения пассажирских поездов составляют 259км/ч, грузовых – 208км/ч.
Кроме того, по просьбе руководства службы пути, произведены выправочные работы с переустройством параметров пути по технологии «ВПИ-Навигатор» на перегонах Окуловка-Боровенка 1путь, Торбино-Мстинский мост 1путь, Кесова Гора-Санково 1путь, всего выправлено 54км пути, время выправки которых составило 53,4часа:
№ |
Путь |
Перегон |
Электрон-ная разметка пути |
Данные |
ВПР-Машина |
Выправ-лено, км |
Сроки |
Время выправ-ки, час |
1 |
I |
Торбино-Боровенка |
Eсть |
ПС №72 |
Дуоматик 09-32 №69 |
18,709 |
4.10.09-13.10.09 |
19,56 |
2 |
I |
Боровенка-Окуловка |
Нет |
Дуоматик 09-32 №69 |
Дуоматик 09-32 №69 |
21,889 |
17.10.09-23.10.09 |
21,08 |
3 |
I |
Мстинский Мост-Торбино |
Нет |
Дуоматик 09-32 №69 |
Дуоматик 09-32 №69 |
11,541 |
26.10.09-30.10.09 |
11,23 |
4 |
I |
Кесова Гора- Санково |
Есть |
ПС №72 |
Дуоматик 09-32 №69 |
1,650 |
25.09.09 |
1,55 |
Итого: |
53,789 |
|
53,42 |
Результаты расчетов и выправки пути приведены в Приложениях 3,4,5.
Выправочные работы по 2пути Торбино-Боровенка не производились ввиду непредоставления «окон». Расчеты параметров пути на данном перегоне произведены по данным вагона-путеизмерителя №072 под скорость движения 250км/ч (Приложение 6.).
Выводы и предложения:
- Технология «ВПИ-Навигатор» НИЦ «Путеец» способна по данным автоматической съемки натурного положения пути вагонами-путеизмерителями или выправочными машинами создавать в автоматическом режиме оптимальные детальные проекты выправки и переустройства пути в плане, профиле и по уровню, что позволяет использовать технологию при проектировании геометрии рельсовой колеи институтами «Росжелдорпроекта».
- Получаемые параметры соответствуют требуемым условиям эксплуатации, а расчетные сдвиги и подъемки пути, выдаваемые с шагом 0,625м, строго соответствуют этим параметрам и не превышают заданных ограничений.
- Расчетные сдвиги и подъемки отражают фактические расстройства пути или отклонения от проектного положения, длина которых достигает нескольких сотен метров.
- Проект реализуется автоматическим исполнением программного задания на машинную выправку пути без какого-либо геодезического и иного сопровождения.
- По данным вагонов-путеизмерителей поперегонные проекты и соответствующие им программные задания на выправку могут создаваться оперативно – на расчеты одного перегона требуется не более 30мин.
- Для внедрения технологии необходимо дать задания железным дорогам по оборудованию пути электронными метками, а вагонов-путеизмерителей и выправочных машин – сканерами этих меток. Кроме того, необходимо предусмотреть ежегодные расходы на информационные услуги по определению фактических расстройств пути и обновления программных заданий для выправочных машин.
- Необходимо разработать конкретное распоряжение, регламентирующее порядок внедрения и последующую эксплуатацию технологии «ВПИ-Навигатор» на железных дорогах.
Приложение № 1
Указание № ШХ-1276У от 29.07.2009г. о выявлении реальных расстройств пути в плане, профиле и по уровню на участках пути высокоскоростного движения Октябрьской железной дороги
Приложение № 2
Перегон Торбино-Боровенка 1путь Октябрьской железной дороги.
Фактические расстройства пути в плане, профиле и по уровню, результаты машинной выправки пути
Переустройство кривой № 1 на 218 км 1путь
Характеристики кривой |
Существующие параметры |
Оптимальные проектные параметры |
Параметры после выправки пути |
|
---|---|---|---|---|
Начало кривой |
|
218 пк 5 + 39м |
218 пк 5 + 41м |
|
Конец кривой |
|
218 пк 9 + 48м |
218 пк 9 + 0м |
|
Установленная скорость движения поездов Vпасс/Vгр, км/ч |
200/80 |
250/90 |
250/90 |
|
Максимальный сдвиг л/п, мм |
7,2/8,5 |
31,3/63,5 |
1,9/2,1 |
|
Переходная кривая 1 |
Длина Lпк1,мм |
80 |
160 |
160 |
Уклон отвода ВНР, ‰ |
0,37 |
0,31 |
0,34 |
|
Ψ, м/с3 |
0,28 |
0,28 |
0,27 |
|
Fv, мм/с |
21 |
22 |
24 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч |
219 |
273 |
275 |
|
Круговая кривая |
Радиус R, м |
4921 |
5030 |
5272 |
Стрела изгиба F, мм |
10,16 |
9,94 |
9,48 |
|
ВНР, мм |
30 |
50 |
55 |
|
Αнеп, м/с2 (пасс/гр) |
0,44/-0,07 |
0,65/-0,17 |
0,58/-0,21 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч (пасс/гр) |
237/175 |
256/198 |
266/208 |
|
Переходная кривая 2 |
Длина Lпк2,мм |
198 |
160 |
160 |
Уклон отвода ВНР, ‰ |
0,15 |
0,31 |
0,34 |
|
Ψ, м/с3 |
0,12 |
0,3 |
0,27 |
|
Fv, мм/с |
8 |
22 |
24 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч |
279 |
268 |
275 |
Характеристики кривой |
Существующие параметры |
Оптимальные проектные параметры |
Параметры после выправки пути |
|
---|---|---|---|---|
Начало кривой |
|
223 пк 2 +88м |
223 пк 2 +80м |
|
Конец кривой |
|
223 пк 5 + 83м |
223 пк 6 +5 м |
|
Установленная скорость движения поездов Vпасс/Vгр, км/ч |
200/80 |
250/90 |
250/90 |
|
Максимальный сдвиг, мм |
3,4/3,1 |
74,9/50,7 |
2,2/2,3 |
|
Переходная кривая 1 |
Длина Lпк1,мм |
99 |
100 |
100 |
Уклон отвода ВНР, ‰ |
0,25 |
0,3 |
0,34 |
|
Ψ, м/с3 |
0,12 |
0,31 |
0,27 |
|
Fv, мм/с |
14 |
21 |
24 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч |
270 |
271 |
277 |
|
Круговая кривая |
Радиус R, м |
8185 |
8246 |
8571 |
Стрела изгиба F, мм |
6,1 |
6,06 |
5,83 |
|
ВНР, мм |
25 |
30 |
35 |
|
Αнеп, м/с2 (пасс/гр) |
0,22/-0,09 |
0,4/-0,1 |
0,35/-0,13 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч (пасс/гр) |
301 |
307 |
318 |
|
Переходная кривая 2 |
Длина Lпк2,мм |
77 |
100 |
100 |
Уклон отвода ВНР, ‰ |
0,32 |
0,3 |
0,34 |
|
Ψ, м/с3 |
0,15 |
0,29 |
0,26 |
|
Fv, мм/с |
18 |
21 |
24 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч |
255 |
271 |
278 |
Характеристики кривой |
Существующие параметры |
Оптимальные проектные параметры |
Параметры после выправки пути |
|
---|---|---|---|---|
Начало кривой |
|
228 пк 5 + 83м |
228 пк 5 + 96м |
|
Конец кривой |
|
228 пк 9 +40м |
228 пк 9 + 58 м |
|
Установленная скорость движения поездов Vпасс/Vгр, км/ч |
200/80 |
250/90 |
250/90 |
|
Максимальный сдвиг л/п, мм |
3,9/5,5 |
263/220 |
1,6/3,3 |
|
Переходная кривая 1 |
Длина Lпк1,мм |
72 |
150 |
150 |
Уклон отвода ВНР, ‰ |
0,55 |
0,43 |
0,46 |
|
Ψ, м/с3 |
0,5 |
0,29 |
0,28 |
|
Fv, мм/с |
31 |
30 |
32 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч |
189 |
271 |
271 |
|
Круговая кривая |
Радиус R, м |
3415 |
4572 |
4597 |
Стрела изгиба F, мм |
14,64 |
10,94 |
10,87 |
|
ВНР, мм |
40 |
65 |
70 |
|
Αнеп, м/с2 (пасс/гр) |
0,66/-0,09 |
0,66/-0,25 |
0,62/-0,28 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч (пасс/гр) |
204/155 |
255/203 |
259/208 |
|
Переходная кривая 2 |
Длина Lпк2,мм |
99 |
150 |
150 |
Уклон отвода ВНР, ‰ |
0,4 |
0,43 |
0,46 |
|
Ψ, м/с3 |
0,36 |
0,29 |
0,28 |
|
Fv, мм/с |
22 |
30 |
32 |
|
Допускаемая скорость Vдоп, км/ч |
205 |
270 |
272 |
Примечание:
Различия между оптимальными проектными параметрами и параметрами после выправки пути обусловлены тем, что ввиду больших исправлений в профиле на кривых требовалась досыпка балласта и выправка в два – три этапа. Проектное положение плана линии и ВНР во время дополнительных проходов корректировалось в сторону увеличения запаса устойчивости пути и обеспечения более высоких скоростей.
Сравнительный анализ технологий реконструкции и выправки пути
Н/П |
Наименование работ |
Существующая технология |
Технология «Навигатор» |
1 |
Получение цифровой ин-формации о существую-щем положении пути |
Инструментальная геодезическая съемка (0,3км/ч, шаг 20-50м) Тележка (1-2км/ч) |
Вагон-путеизмеритель (60-80км/ч, шаг 0,185м) Выправочная машина (15км/ч, шаг 0,625 м) |
2 |
Проектирование с опре-делением параметров и расчетных перемещений пути |
Длительная и одновариантная обработка, низкая точность определения параметров и сдвигов |
Быстрая, наглядная и многовариантная обра-ботка, высокая точность определения параметров и сдвигов |
3 |
Реализация проекта (постановка пути в проектное положение) |
Проект не пригоден для машинной выправки, требуется дополнительная съемка маши-ной и обработка |
Проект сразу пригоден для машинной выправки пути |
4 |
Реализация больших перемещений для пере-устройства |
Разбивка пути по точкам с привязкой к соседнему пути |
Автоматический много-проходовый режим под контролем штатной сис-темы машины |
5 |
Чистовая отделка |
Методом сглаживания, обес-печивается определенная сте-пень приближения к пара-метрам |
Параметрический способ выправки, точная реа-лизация заданных пара-метров |
6 |
Вспомогательные работы во время выправки |
Контроль результатов вып-равки геодезической бригадой |
Автоматическая запись состояния пути после машины |
7 |
Режим проведения работ |
Закрытие перегона на несколько суток до окончания работ по реконструкции |
Не требуется закрытие перегона, работы выпол-няются в «окно». После каждого этапа выправки кривая приближается к намеченным параметрам и соответствует сущест-вующим нормам безо-пасности |
8 |
Учет габаритов |
Затруднен, так как переме-щения пути при работе по сглаживанию неуправляемы |
Легко осуществим, так как можно управлять сдвигами, ограничивая перемещения в требу-емых местах без ухудшения параметров |
9 |
Информационное обеспечение работ |
Профиль, нет точной привязки положения характерных точек, привязка не автоматическая. Сдвиги пути задаются через 20-100м |
60 форм сопроводи-тельных таблиц и графиков, автоматичес-кая привязка всех данных к координате пути на шаге 0,625 м, комплект документации для последующего содер-жания участка и конт-роля за ним. |