ОАО "РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ"
РАСПОРЯЖЕНИЕ
от 18 декабря 2012 г. N 2607р
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ И ВВЕДЕНИИ В ДЕЙСТВИЕ "ИНСТРУКЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ КОНСТРУКЦИИ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ В ТОННЕЛЯХ"
С целью создания нормативной базы к конструкции верхнего строения пути в тоннелях:
1. Утвердить и ввести в действие с 1 февраля 2013 г. прилагаемую "Инструкцию по применению конструкции верхнего строения пути в тоннелях" (далее - Инструкция).
2. Начальникам территориальных дирекций инфраструктуры, руководителям причастных филиалов и структурных подразделений ОАО "РЖД" обеспечить использование Инструкции при планировании и выполнении работ по реконструкции (модернизации) железнодорожного пути в тоннелях.
3. Контроль за исполнением настоящего распоряжения возложить на начальника Управления пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры - филиала ОАО "РЖД" Гришова А.И.
Вице-президент ОАО "РЖД"
А.В.Целько
УТВЕРЖДЕНА
распоряжением ОАО "РЖД"
от 18 декабря 2012 г. N 2607р
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРИМЕНЕНИЮ КОНСТРУКЦИИ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ В ТОННЕЛЯХ
ВВЕДЕНИЕ
Широкий спектр эксплуатационных параметров действующих тоннелей, их отличительные особенности взаимодействия подвижного состава и пути (в тоннелях), вызывает необходимость разработки критериев выбора как типа верхнего строения пути (далее ВСП) в тоннелях, так и параметров конструкции.
Несмотря на незначительную протяженность тоннелей (менее 0,1%) от общей протяженности путей общего пользования, тоннели являются сооружениями, которые могут ограничивать пропускную и провозную способность, как отдельных участков пути, так и направления в целом. В тоннелях значительно сложнее выполнять ремонты пути.
Все это требует тщательного подхода к выбору конструкции ВСП с точки зрения ее надежности, долговечности, наименьших затрат на текущее содержание.
Разработка настоящей Инструкции обусловлена отсутствием в действующих нормативных документах требований к конструкции ВСП.
1. Общие положения
1.1. Настоящая Инструкция применяется при реконструкции (модернизации) железнодорожного пути в тоннелях с целью выбора наиболее рациональной конструкции ВСП в тоннеле и регламентирует требования к упругим параметрам ВСП в тоннелях для линий различных классов, исключая высокоскоростные линии.
1.2. ВСП в тоннеле выполняет следующие функции:
- обеспечивает пространственную стабильность рельсовой колеи;
- обеспечивает направляющую функцию для колес подвижного состава;
- распределяет нагрузку от подвижного состава на тоннельную обделку;
- обеспечивает снижение генерируемых подвижным составом вибраций до приемлемого уровня.
1.3. ВСП в тоннеле необходимо проектировать, исходя из критериев выполнения всех перечисленных функций, обеспечивающих стабильную работу верхнего строения пути.
1.4. ВСП в тоннеле устраивают в соответствии с проектным решением, разработка которого должна осуществляться по результатам инженерных обследований и инженерных изысканий, на основе данных дистанций пути о наличии участков с отступлениями геометрии рельсовой колеи, данных Центров диагностики и мониторинга устройств инфраструктуры (по результатам проходов диагностических комплексов) о наличии участков с нестабильным состоянием пути и повышенной деформативностью, путеизмерительных вагонов и нагрузочных устройств, результатов инженерных обследований и осмотров.
1.5. В тоннеле должны выполняться условия по надежному водоотведению.
1.6. В местах примыкания земляного полотна к тоннелю следует предусматривать устройства сопряжений, конструкция которых будет обеспечивать стабильность балластной призмы в примыкающей части земляного полотна.
1.7. Конструкция ВСП в тоннелях должна соответствовать как современному уровню динамического воздействия поездов, так и перспективным нагрузкам и отвечать требованиям Положения о проведении реконструкции (модернизации) железнодорожного пути на прилегающих участках.
1.8. Инструкция предназначена для использования в работе структурными подразделениями ОАО "РЖД", проектными организациями при проектировании реконструкции (модернизации) железнодорожного пути в тоннелях железнодорожных дорог общего пользования.
2. Нормативные ссылки
В настоящей Инструкции приведены ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 31185-2002 (ИСО 10815:1996) Вибрация. Измерение вибрации внутри железнодорожных тоннелей при прохождении поездов;
ГОСТ Р ИСО 14837-1-2007 Вибрация. Шум и вибрация, создаваемые движением рельсового транспорта. Часть 1. Общее руководство;
ГОСТ Р 52892-2007 Вибрация и удар. Вибрация зданий. Измерение вибрации и оценка ее воздействия на конструкцию;
СТН Ц-01-95. Строительно-технические нормы Министерства путей сообщения РФ. Железные дороги колеи 1520 мм;
СТО "РЖД" 1.07.002-2010 Инфраструктура железнодорожного транспорта на участках обращения грузовых поездов повышенного веса и длины. Технические требования;
Положение о системе ведения путевого хозяйства ОАО "Российские железные дороги", утвержденное распоряжением ОАО "РЖД" от 02.05.2012 г. N 857р;
Положение о проведении реконструкции (модернизации) железнодорожного пути, утвержденное распоряжением ОАО "РЖД" от 01.07.2009 г. N 1374р;
Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения надежности, утвержденная 15.06.2000 г. N ЦПТ-52/14;
Инструкция по оценке деформативности подрельсового основания нагрузочным поездом, утвержденная распоряжением ОАО "РЖД" от 15.08.2012 г. N 1648р;
Инструкция по содержанию искусственных сооружений утвержденная 28.12.1998 г. N ЦП-628;
Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и меры по обеспечению безопасности движения поездов утвержденная 14.10.97 г. N ЦП-515.
3. Оценочные показатели конструкции верхнего строения пути в действующих тоннелях
3.1. Параметры конструкций верхнего строения пути в действующих тоннелях
3.1.1. Характеристику конструкции ВСП в тоннеле необходимо рассматривать исходя из ее соответствия эксплуатационным параметрам:
- конструкция ВСП не соответствует современным параметрам перевозочного процесса или поставленным задачам перспективной его эксплуатации. В качестве направления решения данной задачи при разработке мероприятий по изменению конструкции ВСП для проектирования реконструкции (модернизации) пути параметры ВСП выбираются в соответствии с требованиями раздела 4 настоящей Инструкции.
- конструкция ВСП удовлетворяет современным параметрам перевозочного процесса. Изменение конструкции ВСП не требуется;
3.1.2. В качестве оценочных характеристик текущего состояния конструкции ВСП в тоннеле при выборе того или иного варианта решения задачи рассматриваются следующие эксплуатационные параметры:
- грузонапряженность;
- пропущенный тоннаж;
- скорости движения пассажирских и грузовых поездов, установленные по приказу и фактически реализуемые;
- ограничения скорости движения пассажирских и грузовых поездов;
- причины ограничения скорости движения пассажирских и грузовых поездов;
- и др. показатели.
3.1.3. Для обоснования различных мероприятий по реконструкции, модернизации, ремонту и содержанию пути в тоннеле необходимо иметь следующую информацию:
- существующая конструкция верхнего строения пути;
- габарит тоннеля;
- грузонапряженность;
- план и профиль пути в тоннеле;
- количество путей в тоннеле;
- общая длина тоннеля с подходами к нему;
- максимальная нагрузка на ось обращающегося подвижного состава;
- скорости движения пассажирских и грузовых поездов, установленные по приказу и фактически реализуемые;
- ограничения скорости движения пассажирских и грузовых поездов;
- причины ограничения скорости движения пассажирских и грузовых поездов;
- периодичность и длительность "окон", предоставляемых для содержания и ремонта пути в тоннеле;
- климатические и географические условия расположения тоннеля.
3.2 Технические характеристики пути по параметрам геометрии рельсовой колеи
3.2.1. Обоснование необходимости проведения реконструкции (модернизации) ВСП в тоннеле и на его подходах выполняется на основании результатов анализа отступлений геометрии рельсовой колеи (ГРК). При анализе ГРК в тоннеле и на его подходах необходимо использовать анализ просадок с использованием специализированного программного обеспечения (например StabWay).
3.2.2. Реконструкция (модернизация) ВСП в тоннеле назначается в случае повторения "удовлетворительной" или "неудовлетворительной" оценок состояния пути в соответствии с Инструкцией N ЦП-515 более двух раз в год или если в процессе выполнения расчетов обнаруживается нестабильность по какому-либо отдельному параметру в соответствии с таблицей 1.
3.2.3. В качестве исходных данных для анализа используют результаты измерений ГРК, получаемые путеизмерительными вагонами КВЛ-П.
Материалами для исходных данных являются архивные материалы результатов измерений, полученные за период последних двух-трех лет.
3.2.4. В качестве выходных данных представляют:
- график скользящего среднего квадратического отклонения просадок контролируемого участка (далее - ССКО);
- график положительных приращений ССКО просадок контролируемого участка (далее - ППСС);
- график накоплений положительных приращений ССКО просадок контролируемого участка (SССКО) в течение рассматриваемого периода (как правило, в течение года);
- ведомость участков нестабильного состояния для контролируемого участка;
- таблицы значений просадок контролируемого участка;
- таблицы значений ССКО просадок контролируемого участка;
- таблицы значений ППСС просадок контролируемого участка;
- таблицы значений SССКО просадок контролируемого участка;
По результатам вычислений величин ССКО отмечаются участки с состоянием пути, на которых ССКО превышает предельные значения /ССКО/, а также участки, где ГРК нестабильна (таблица 1).
Таблица 1 - Предельные значения /ССКО/ и приращения ССКО (/"Дельта"ССКО/)
Допускаемая скорость движения поездов, км/ч
|
>140
|
61-140
|
41-60
|
Предельное значение /ССКО/, мм
|
1,70
|
2,1
|
2,5
|
Предельное приращение ССКО (/"Дельта"ССКО/), мм
|
0,40
|
0,40
|
0,50
|
Предельное суммарное приращение ССКО за расчетный
период (SUM/"Дельта"ССКО/), мм
|
0,50
|
0,70
|
0,90
|
3.2.5. Учитывая, что при текущем содержании пути периодически производятся исправления отдельных отступлений, в качестве критерия для оценки стабильности ВСП в тоннеле и на подходах к нему принимается сумма всех положительных приращений величины ССКО за рассматриваемый период, в формуле (1).
SUM (+"Дельта"ССКО) <= │"Дельта"ССКО│, (1)
n
где (+"Дельта"ССКО) - величины положительных приращений ССКО при
последующем проходе путеизмерительного вагона к предыдущему на выделенном
отрезке пути (как правило, 100 м);
n - количество проходов путеизмерительного вагона в рассматриваемый период;
│"Дельта"ССКО│ - предельная величина приращения ССКО, которая в зависимости
от допускаемых скоростей на участке определяется по таблице 1.
После установления необходимости реконструкции (модернизации) конструкции верхнего строения пути в тоннеле и на его подходах осуществляют технико-экономическую оценку реконструкции ВСП в тоннеле.
4. Требования к конструкции и параметрам верхнего строения пути в тоннелях
4.1. В тоннелях следует применять безбалластное ВСП следующих конструктивных типов:
- тип 1. Безбалластный путь с подрельсовыми опорами, омоноличенными в путевом бетоне, имеющими упругий слой с расчетной (пониженной) жесткостью;
- тип 2. Безбалластный путь системы масса-пружина с расчетной (пониженной) жесткостью;
Схемы указанных конструктивных типов приведены в Приложении N 1.
Примечание. Применение других конструкций ВСП допускается по согласованию с Управлением пути и сооружений Центральной дирекции инфраструктуры - филиала ОАО "РЖД".
4.2. Все элементы ВСП в тоннеле должны обеспечивать свои эксплуатационные параметры в диапазоне температур от минус 60 до плюс 40 °С, если иное не указано в задании на проектирование.
4.3. Упругие элементы ВСП должны иметь расчетную жесткость. Расчетная жесткость пути определяется в соответствии с Приложением N 2.
4.4. Рекомендуется применять упругие элементы, имеющие обратимое увеличение жесткости при низких температурах:
- не более 2 раз, при температуре ниже значения от минус 40 °С до минус 50 °С включительно;
- не более 3 раз, при температуре ниже минус 50 °С.
4.5. В условиях длительного воздействия отрицательных температур (более 15 суток) необходимо обеспечивать устройство электрообогрева заобделочного дренажа при строительстве новых тоннелей, а также при реконструкции эксплуатируемых тоннелей.
4.6. При проектировании верхнего строения пути, его укладке, ремонтах и текущем содержании на подходах к тоннелю не допускаются переломы профиля в зоне +/- 20 м от порталов.
4.7. При укладке ВСП в тоннеле, его ремонтах и текущем содержании не допускать наличия смешанных конструкций ВСП.
4.8. Промежуточные рельсовые скрепления в тоннеле должны быть упругого типа. Металлические элементы промежуточных скреплений должны иметь защиту от коррозии.
4.9. Вибрационные свойства ВСП оценивают в соответствии с Приложением N 3. При необходимости выполнения мероприятий по устройству виброзащитной конструкции ВСП при реконструкции (модернизации) пути в тоннеле необходимо выполнить измерения вибраций в действующем тоннеле в соответствии с ГОСТ 31185.
Измерения вибраций и расчет прогнозируемых вибраций при проектировании ВСП должны выполняться специализированной организацией, имеющей соответствующую аккредитацию.
4.10. Решение о применении конкретного конструктивного типа ВСП принимают на основании ТЭО. ТЭО рекомендуется выполнять в соответствии с Приложением N 4.
4.11. При выборе конструкции ВСП в тоннеле следует стремиться к обеспечению модуля упругости пути близким к его значению при пути на балласте на земляном полотне (50+/-5 МПа). Увеличение жесткости и, соответственно, модуля упругости пути ведет к увеличению динамических добавок сил инерции, воздействующих на путь. Для обеспечения долговечности элементов ВСП в тоннеле не хуже чем на земляном полотне модуль упругости пути в тоннеле не должен превышать следующих значений <1>:
- 65 МПа при смешанном движении и осевой нагрузке 23,5 т/ось;
- 50 МПа при смешанном движении и осевой нагрузке 25,0 т/ось;
- 100 МПа при пассажирском движении.
--------------------------------
<1> Значения модуля упругости пути приведены для температуры (20+/-5) °С.
4.12. Конструкция ВСП в двухпутных тоннелях должна предусматривать установку охранных приспособлений в соответствии с Инструкцией N ЦП-628.
4.13. Приемку вновь уложенного ВСП при новом строительстве или после реконструкции (модернизации) пути следует проводить с применением нагрузочного комплекса в соответствии с методикой, изложенной в Инструкции утвержденной распоряжением ОАО "РЖД" от 15.08.2012 г. N 1648р. Неравномерность полученных значений упругой осадки пути не должна превышать от плюс 10 до минус 1 5% от проектного (расчетного) значения.
Измеренный модуль упругости пути не должен отличаться от расчетного значения:
- среднее измеренное значение в большую сторону, не более чем на 10 %;
- максимальное из измеренных значений не более чем на 15 %.
При отсутствии возможности применить нагрузочный комплекс измерение модуля упругости пути допускается выполнить по методике, приведенной в Приложении N 5.
5. Зона сопряжения пути в тоннеле и на подходах
5.1. В соответствии с требованиями СТН Ц-01-95 в местах сопряжений безбалластной конструкции пути в тоннелях с конструкцией пути на земляном полотне при необходимости должны укладываться участки переходного пути с переменной жесткостью. Необходимость устройства таких участков определяется развитием в этих местах "предмостовых ям", т.е. зон пути, где происходит прогрессирующее во времени накопление остаточных деформаций в балластном слое и земляном полотне, требующее постоянных выправок пути и приводящее к повышенному выходу элементов ВСП.
5.2. Разработка конструкций переходного участка осуществляется из условия обеспечения по длине плавного изменения упругих осадок и минимальных величин остаточных осадок пути под колесами, возникающих в процессе длительной эксплуатации. При этом в качестве критерия изменения жесткости пути принимаются:
- силовой уклон по головке рельса, определяемый по формуле (2)
1
│i │ = ─── <= 0,5 o/oo , (2)
y 10v
где v - наибольшая скорость движения поездов, км/ч;
приращение силового уклона по головке рельса │"Дельта"i │ <= 0,2 o/oo ;
y
разность давлений на смежные опоры рельса │"Дельта"Q│ <= 12кН.
5.3. Технологическим требованием к конструкциям переходного участка пути является возможность их устройства с применением существующего парка путевых машин и кранов, а также последующей эксплуатации пути с помощью типовых средств машинизации и механизации.
5.4. Одним из вариантов обеспечения переменной жесткости, отвечающим поставленным критериям, является постепенное увеличение к порталу толщины балластных материалов, заменяющих грунты верхней части земляного полотна. Для исключения боковых деформаций балласта он располагается между слоями георешеток (геосеток).
Длина переходного участка принимается не менее 25 м. Количество слоев геосинтетика назначается 5 или 6 шт. у портала с постепенным сведением каждого слоя на нет. При этом срезка грунта земляного полотна осуществляется в каждом сечении на расчетную глубину, обеспечивающую плавное повышение модуля упругости пути от тоннеля к обычному пути.
Толщина единичного слоя щебня между геосетками для возможности создания требуемого уплотнения и гарантированного предотвращения боковых деформаций принимается величиной от 15 до 20 см, а длина участка с одинаковым числом слоев геосинтетика 5 м.
Ширина георешеток (геосеток) под один путь принимается равной стандартной ширине рулона, но не менее 3,8 м.
Характеристика георешеток (геосеток) для создания участков переменной жесткости принимается такой же, как и для армирующих прослоек при усилении основной площадки земляного полотна в соответствии с Руководством по применению полимерных материалов (пенопластов, геотекстилей, георешеток, полимерных дренажных труб) для усиления земляного полотна при ремонтах пути.
5.5. Другим вариантом устройства переходного участка является применение вяжущих материалов вместо геосеток для исключения боковых деформаций балласта. В остальном конструкция и технология аналогичны изложенной в п. 5.4.
Приложение N 1</1></1>
|
