Снегоборьба
Бесперебойная работа ж.-д. транспорта в зимний период в значительной степени зависит от своевременной и надежной защиты путей от снежных заносов и эффективного использования снегоочистителей и снегоуборочной техники. Понятие «снегоборьба» подразумевает систему следующих комплексных мероприятий: снегозадержание с полевых сторон от пути; удаление снега с пути. При этом следует иметь в виду, что уборка снега – значительно более дорогостоящая операция, поэтому необходимо максимально обеспечивать снегозадержание.
Общие сведения
Отложения снега на пути образуются при снегопадах и метелях, которые как природные явления характеризуются следующим образом: снегопад – выпадение снега при отсутствии ветра; поземка (низовая метель) – перенос ранее выпавшего снега при скорости ветра 5-10 м/с, но при отсутствии снегопада; верховая (общая) метель – выпадение снега при ветре и одновременный его перенос. По категориям опасности различают: снегопады – умеренные с высотой снегообложения hсн 5-9 см снега за сутки – опасное явление (оя); значительные, hсн= 10-19 см/сутки – особо опасное явление (ооя); сильные, hсн>19 см/сутки – сверхопасное явление (соя); мокрый снег умеренный – hсн = 3-7 см/сутки (оя); мокрый снег значительный -hсн = 7-14 см/сутки (ооя); мокрый снег сильный – hсн 15 см/сутки (соя); метели – умеренные продолжительностью tм < 3 ч при скорости ветра Vв до 10 м/с (оя); значительные - tм = 3-12 ч, Vв= 10-14 м/с (ооя); сильные - tм > \2 ч, Vв>15 м/с (соя).
Большую опасность для движения поездов представляют метели, при которых образуются заносы пути и плотные снегоотложения. При отложениях снега, даже при спокойном снегопаде, более 20 см выше головки рельса создается опасность схода подвижного состава с рельсов; из-за попадания снега между остряками и рамными рельсами затрудняется перевод стрелок; образование уплотненного слоя снега в области контакта подошвы рельса и подкладки (т. н. напрессовка) может привести к аварии поезда; снег на пути увеличивает сопротивление движению, что приводит к повышенному расходу электроэнергии или топлива, снижает скорость движения, а глубокие заносы могут вызвать даже прекращение движения поездов.
Выбор средств и осуществление тех или иных мероприятий по снегоборьбе, а также очередность их выполнения на конкретных участках пути и станциях производятся на основании учета двух основных признаков -категории и степени снегозаносимости. Категория снегозаносимости зависит от поперечного профиля земляного полотна, характеризует уровень опасности заноса различных участков пути и угрозы движению поездов и потому определяет очередность по времени защиты пути от заносов (см. таблицу 1).
Степень снегозаносимости
Степень снегозаносимости определяется расчетным годовым количеством метелевого снега (в м3 на 1 м пути), приносимого к пути с вероятностью повторения один раз в 15-20 лет. По степени снегозаносимости участки пути подразделяются на слабозаносимые – с объемом приносимого снега за наиболее снежную зиму (не менее чем из 10-15 зим) до 100 м3/м, среднезаносимые – 101— 300 м3/м, сильнозаносимые – 301-600 м3/м и особо сильнозаносимые – более 600 м3/м. Слабозаносимым является ж.-д. путь на Забайкальской дороге, среднезаносимыми -Юго-Восточная, Приволжская, Московская, Северо-Кавказская и Калининградская железные дороги, сильнозаносимыми – Южно-Уральская, Самарская, Красноярская (выше Сыктывкара), Октябрьская (выше ст. Беломорск) и Сахалинская дороги, особо сильно-заносимой является Западно-Сибирская железная дорога.
По степени снегозаносимости осуществляются выбор и проектирование типа и снегосборной способности снегозащитных ограждений, которые могут быть стационарными или переносными. Снегосборность защитных ограждений характеризуется объемом задерживаемого ими снега на одном погонном метре. Стационарная защита осуществляется лесонасаждениями вдоль пути и вокруг территории станций, а там, где они не могут быть созданы, применяют снегозадерживающие (рис. 3.110) или снегопередувающие (рис. 3.111) постоянные заборы. При малых объемах снегоприноса к пути (на слабозаносимых участках), а также как дополнение к стационарным защитам применяют переносные ограждения из решетчатых снеговых щитов (рис. 3.112) либо используют систему снежных траншей и валков, нарезаемых в снежном покрове снегопахами. Лучшим средством защиты пути от метелевых потоков являются естественные леса в полосе отвода и искусственные лесонасаждения, расположенные вдоль железных дорог. Наиболее рациональные, основанные на многолетнем практическом опыте, снегозащитные ограждения участков пути различной степени снегозаносимости приведены в таблице 2.
Очистка пути от снега на перегонах производится снегоочистителями, а уборка снега на сортировочных, участковых и крупных пассажирских станциях – снегоуборочными машинами. Стрелочные переводы периодически очищаются щеточным снегоуборщиком ЦНИИ. Для текущей (непрерывной) очистки стрелочных переводов от снега применяют стационарные устройства автоматической (или ручной) обдувки и электрообогрева.
Механизация снегоочистительных работ на перегонах
Механизация снегоочистительных работ на перегонах. Очистка снега толщиной до 1 м производится плужными двух- и однопутными снегоочистителями, представляющими собой прицепные к локомотивам машины вагонного типа, оборудованные отвальными снегоочистительными устройствами в виде плуга. После прохода плужного снегоочистителя для планировки валов снега применяется путевой струг (или бульдозер). Снежные заносы высотой более 1 м обычно расчищаются электрическими роторными снегоочистителями. Положительные результаты дал опыт применения снегоуборочных и снегоочистительных машин, оборудованных вентиляторными установками.
В период сильных снегопадов и метелей снегоочистителем в первую очередь производится очистка от снега главных путей по всему участку обслуживания, затем очищаются приемоотправочные и другие станционные пути на разъездах, обгонных пунктах и промежуточных станциях. На сильнозаносимых участках для повышения эффективности очистки и избежания потерь времени на перестановку локомотива используется способ работы «челноком» сплотки из двух снегоочистителей по схеме: снегоочиститель-локомотив-снегоочиститель. На многопутных участках с нормальными междупутьями и на косогорных участках двухпутных линий очистку путей целесообразно производить двумя двухпутными снегоочистителями, следующими друг за другом по соседним путям на расстоянии 1 км. При этом первый снегоочиститель сбрасывает снег в сторону крайнего пути, а следующий за ним – с крайнего пути под откос насыпи или на откос выемки.
При работе плужных снегоочистителей на электрифицированных участках напряжение с контактного провода не снимается. При расположении опор контактной сети от оси пути не менее 3,1 м работа снегоочистителя должна проводиться с закрытыми крыльями, зафиксированными транспортными запорами. При работе плужного снегоочистителя или струга с закрытыми крыльями на двух (или многопутном) участках со стороны междупутья смежный путь сигналами не ограждается, но поездам, проходящим по соседнему пути, выдаются предупреждения в установленном порядке. При необходимости работы снегоочистителя или струга с открытым крылом со стороны междупутья соседний путь для движения поездов закрывается. При очистке пути роторным снегоочистителем место его работы ограждается по соседнему пути сигналами остановки, на электрифицированных участках напряжение с контактного провода должно быть снято.
При глубине снега до 1 м невысокой плотности снега его расчистку производят с раскрытыми крыльями за один проход. При глубине снега более 1 м расчистку осуществляют за два прохода: первый – с раскрытыми вертикальными подкрылками, но закрытыми крыльями, второй (по разделке траншеи) – с открытыми крыльями.
Комплексная механизация снегоочистительных работ на станциях
Комплексная механизация снегоочистительных работ на станциях. При снегопадах даже при хорошей контурной (лесопосадки, заборы) и внутристанционной (щиты) защите снег попадает на территорию станций; при этом ок. 10% снега может переноситься по станции. Сдуваемый ветром, снег задерживается около стоящего подвижного состава и других препятствий, затрудняя маневровую работу и движение организованных поездов. Очистка заносимых путей станций и ж.-д. узлов осуществляется в соответствии с оперативным планом снегоборьбы, ежегодно составляемым и корректируемым дистанцией пути, согласуется с начальником отдела движения, локомотивного хозяйства и пути и утверждается начальником отделения дороги. Оперативный план снегоборьбы включает:
- схематическую карту ограждения всех снегозаносимых участков пути;
- ведомость расстановки и организации работы снегоочистителей и снегоуборочных машин;
- план привлечения от других предприятий и организаций дополнительной рабочей силы и транспортных средств для уборки снега в периоды интенсивных снегопадов и метелей и ликвидации их последствий;
- организацию работ по очистке путей на перегонах, станциях и узлах, увязанную с графиком движения поездов, маневровой работой в единую технологию работы станций;
- порядок использования средств пневматической обдувки и электрообогрева стрелок.
План организации работ по очистке от снега станций составляется для расчетной толщины снежного покрова, которая может приниматься равной 10, 20 и 30 см. При этом учитывается, что уборка снега со всех станционных путей должна быть произведена не более чем за 3 сут. после прекращения интенсивного снегопада или метели при снего-отложении, равном половине его максимальной высоты. Технология уборки снега должна предусматривать очередность очистки станционных путей и способы производства работ. Очередность очистки станционных путей устанавливается в зависимости от их значимости в технологии работы станции в целом по приему, отправлению поездов и маневровой работе. В первую очередь должны быть очищены главные пути приема и отправления поездов, горочные, сортировочные пути, маневровые вытяжки, приемо-отправочные пути с расположенными на них стрелочными переводами, пути стоянок восстановительных и пожарных поездов, снегоочистителей и снегоуборочных поездов, а также пути, ведущие к складам топлива и дежурным пунктам контактной сети. Очистка этих путей и стрелок должна начинаться немедленно с момента снегопада и метели. Ко второй очереди очистки относятся пути малодеятельных парков, пакгаузные и погрузочные, деповские, пути локомотивных, вагоноремонтных и других мастерских; к третьей очереди – все прочие пути, в т. ч. для отстоя вагонов под ремонт, стоянки служебных вагонов и др.
Очистка путей, стрелочных переводов и горловин включает очистку снега, погрузку его в полувагоны снегоуборочных машин или на платформы специально формируемых снеговых поездов, вывоз снега и выгрузку в заранее установленных местах. Очистка путей от снега на промежуточных станциях производится, как правило, снегоочистителями и стругами; уборка снега на сортировочных, участковых и крупных пассажирских станциях осуществляется снегоуборочными машинами (основные технические характеристики снегоочистителей и снегоуборочных машин см. Средства механизации путевых работ).
Технология очистки
Технология очистки зависит от типа и числа имеющихся снегоуборочных машин, необходимое число которых в свою очередь определяется объемом снега, подлежащего уборке, производительностью загрузочного устройства и скоростью машины, дальностью транспортировки снега к местам его выгрузки, а также интенсивностью движения поездов и работы станции. Главные и два приемо-отправочных пути в пределах всех раздельных пунктов очищают снегоочистителями при проходе на участке во время снегопадов. В парке прибытия в первую очередь очищают путь, на который будут принимать последующие поезда. При этом используется двух- или одностадийная технология работ.
При двухстадийной технологии сначала двухпутным снегоочистителем и (или) стругом последовательно очищают пути перевалкой снега на один из путей, а затем убирают собранный снег снегоуборочной машиной. Более производительной является одностадийная технология уборки снега – с использованием снегоуборочных машин последних выпусков, в которых очистительные щетки крепятся не в середине машины, а на задней стороне крыльев, что позволяет убирать снег за один проход.
При очистке стрелочных переводов и глухих пересечений от снега в первую очередь очищают пространство между рамными рельсами и остряками стрелок, тяги электроприводов, подвижные сердечники крестовин, контррельсовый и крестовинные желоба. Периодическая очистка от снега стрелочных переводов производится щеточными снегоуборочными машинами ЦНИИ, состоящими из одного полувагона, оборудованного, как и самоходная машина СМ, ротором-питателем, транспортером и другими устройствами. Для текущей непрерывной очистки стрелок применяют пневмоочистительные и электрообогревательные устройства с ручным или (для центральных стрелочных переводов) автоматизированным дистанционным управлением с поста электрической централизации (ЭЦ) или стрелочного поста. Пневмообдувка используется при сухом снеге в течение 2-4 ч с начала снегопада или метели. После этого снегоуборочными поездами или другими средствами убирают снежные валы, образуемые у стрелочных переводов в результате работы пневмообдувочных устройств.
Пневмообдувочные устройства
Пневмообдувочные устройства, разработанные институтом Гипротранссигнал-связь (ГТСС), включают: трубопроводы из однодюймовых труб, располагаемые вдоль рельсов, подводящие и распределяющие сжатый воздух к отводам с соплами; отводы с соплами, из которых воздух под давлением не менее 0,354 МПа (3,5 кг/см2) на выходе подается в пространство между отжатым остряком и рамным рельсом; трубы диаметром 1,5 дюйма, подводящие воздух от электропневматического клапана дистанционного управления к трубопроводам.
В зависимости от степени снегозаносимо-сти, интенсивности поездной и маневровой работы различают следующие автоматические устройства и способы очистки пневмообдувом:
- однопрограммное пневмоочистительное устройство с шаговой системой управления для крупных станций и узлов в районах слабой заносимости, обеспечивающее поочередную очистку стрелок;
- многопрограммное пневмоочистительное устройство с блочной системой управления для крупных станций и узлов с интенсивной поездной и маневровой работой в районах средней и сильной снегозаносимости;
- пневмоочистительное устройство с малым компрессором для промежуточных станций, участков с ДЦ, пологих стрелок, а также для одиночных стрелочных переводов, удаленных от станции.
Блочная система управления осуществляет три способа снегоочистки: циклический – на всех стрелках; групповой — на наиболее деятельных стрелках, выделенных в отдельную группу; индивидуальный – на любой стрелке с учетом погодных условий. При этом возможны три режима работы – нормальный, облегченный и усиленный, характеризуемые продолжительностью продувки и интервалами между продувками. Обычно продолжительность продувки при циклическом и групповом способах составляет при нормальном и облегченном режимах 4 с через каждые 10 мин, при усиленном – 5 с через каждые 4 мин. Продолжительность индивидуальной продувки составляет 8 мин.
При отключенной автоматике очистка стрелочных переводов производится шланговой ручной обдувкой, которая должна выполняться двумя монтерами пути. Один из них (старший) следит за проходом поездов, открывает разобщительный кран воздухоразборной колонки и переносит шланг, а второй выполняет работу собственно по очистке снега на стрелке.
Электрообогрев с дистанционным и местным управлением предназначен для текущей очистки от снега и льда стрелочных переводов, не оборудованных ДЦ. Электронагревательное устройство стрелок состоит из нагревательных элементов, расположенных в зоне прилегания остряков к рамным рельсам,распределительных шкафов, системы энергопитания, пульта дистанционного управления и автоматического прибора – сигнализатора контроля изоляции. В качестве электронагревателей используются стержневые трубчатые элементы (ТЭН) диаметром 13-16 мм или более эффективные – подошвенные.
Чтобы обеспечить полное испарение влаги с элементов стрелки и исключить образование наледей на остряках, рамных рельсах и подушках, электрообогрев должен включаться не менее чем за 40-60 мин до начала снегопада, а выключаться – через 30-40 мин после его окончания. Установочная мощность электрообогрева на одну стрелку составляет 6-8 кВт для Центральной части России, 8,5-10,4 кВт – для Севера и Сибири.