Статья: РЕЗЕРВЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОЛЬЦЕВОЙ ПНЕВМОУДАРНОЙ МАШИНЫ ПРИ СООРУЖЕНИИ НАГЕЛЬНЫХ КРЕПЛЕНИЙ ГРУНТОВЫХ ОТКОСОВ (2025)

В статье представлены результаты исследований по разработке и установке системы инженерно-геокриологического мониторинга эксплуатируемых насыпей линейных транспортных сооружений в условиях изменения климата на примере участка земляного полотна на территории Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО). Определены этапы обоснования системы инженерно-геокриологического мониторинга эксплуатируемых насыпей линейных транспортных сооружений в рассматриваемых условиях.

По результатам визуально-инструментального и геотехнического обследования сформирована схема особенностей деформирования характерного для рассматриваемых условий участка эксплуатируемой насыпи, а также построен поперечный геокриологический профиль. Для обработки полученных результатов обследований разработана и применена универсальная система зонирования эксплуатируемого земляного полотна, полосы отвода и прилегающей территории, учитывающая влияние криогенных процессов и факторов.

На основании выполненных исследований сформулированы особенности геокриологического состояния характерного для условий ЯНАО участка эксплуатируемой насыпи, необходимые для обоснования системы инженерно-геокриологического мониторинга. Обоснована схема установки системы инженерно-геокриологического мониторинга, разработан и изготовлен комплекс измерительных средств для объективного контроля теплового и деформированного состояния геотехнической системы «насыпь - основание» на характерном для условий ЯНАо участке эксплуатируемой насыпи. Выполнена установка системы инженерногеокриологического мониторинга, а также нулевой и первый циклы наблюдений, которые подтвердили работоспособность системы и отсутствие необходимости корректировки ее параметров.

Бетон анкерной зоны предварительно напряженного железобетонного элемента находится в сложном напряженно-деформированном состоянии. Область бетона, расположенная за анкерным устройством, испытывает значительные местные растягивающие напряжения - напряжения раскалывания, направленные поперек продольного усилия от предварительного обжатия. В большинстве случаев анкерные зоны в главных балках пролетных строений мостовых конструкций расположены у опорных сечений. Таким образом, в рассматриваемой области может находиться густое армирование для восприятия поперечной силы, а также крутящего момента. Однако, помимо армирования, предусмотренного в рамках общей работы главной балки в составе пролетного строения, необходимо дополнительное поперечное армирование для восприятия местных напряжений раскалывания. Действующие отечественные нормативные документы при подборе армирования данных зон требуют от проектировщика учитывать напряженно-деформированное состояние, однако не приводят методику расчета. В данной статье представлен метод подбора поперечного армирования на восприятие напряжений раскалывания для предварительно напряженной железобетонной главной балки путепровода с большим количеством анкеров стаканного типа АКС-19 (ООО «СТС», Москва) на торце. Рассмотрено два расчетных случая: при расположении анкерной зоны над опорной частью (учитывается влияние опирания главной балки на напряженно-деформированное состояние бетона анкерной зоны) и на границе секций бетонирования пролетного строения (напряженно-деформированное состояние бетона анкерной зоны определяется непосредственно предварительным напряжением пучков высокопрочного армирования). Выполнено описание применяемых расчетных схем с указанием предпосылок и допущений в расчете. Приведены результаты расчетов усилий и подбора дополнительного поперечного армирования.

Многообразие природных и техногенных факторов и сложность железобетона с точки зрения расчета делают проблему определения срока службы железобетонных пролетных строений многогранной и комплексной. Наряду с этим в России дан старт строительству высокоскоростной железнодорожной магистрали Москва - Санкт-Петербург, что делает проблему долговечности железобетонных пролетных строений мостов еще более актуальной. Выполнение требования СП 453.1325800 об обеспечении срока службы в 100 лет является на данный момент для проектировщика труднодостижимым, кроме того, нет способов проверки выполнения этого требования. Железобетонные мосты в условиях ВСЖМ будут подвергаться значительным динамическим воздействиям, что в совокупности с агрессивной средой может значительно снизить срок службы сооружения. В данной статье рассматривается модель расчета коррозионноусталостной долговечности как одного из аспектов методики прогнозирования срока службы моста с учетом динамической нагрузки. Данный вид деградации железобетона вызывается комбинированным действием питтин-говой коррозии арматуры и циклической нагрузки, которое приводит к зарождению и росту усталостной трещины в арматурном стержне. Проанализированы способы расчета времени роста трещины в арматуре до критической величины, выделен закон Пэриса как широко применяемый в механике разрушения. Проблема применения закона Пэриса заключается в коэффициентах материала, определяемых эмпирическим путем. При анализе зарубежной литературы обнаружено, что коэффициенты могут зависеть не только от материала, но и от конкретного сплава. Была поставлена задача провести эксперимент, позволяющий определить коэффициенты закона Пэриса для арматурной стали марки 25Г2С, которая широко используется в пролетных строениях мостов. Испытание проводилось с использованием вибромашины и образцов арматуры с начальным концентратором напряжений. По результатам эксперимента были определены коэффициенты уравнения Пэриса для арматурной стали 25Г2С, что позволит использовать их в методике предсказания развития усталостной трещины.

Обеспечение стабильности геометрии рельсовой колеи является неотъемлемой частью текущего содержания железнодорожного пути. На выправку пути приходится треть от всех трудозатрат на дистанции пути, состояние геометрии рельсовой колеи влияет на уровень безопасности движения поездов и определяет оценку эффективности работы структурного подразделения. Выправка пути по уровню, в плане и профиле осуществляется как вручную бригадой монтеров пути, так и за счет работы машинного комплекса в рамках планово-предупредительной выправки пути. В условиях дефицита рабочих кадров встает закономерный вопрос о снижении затрат труда путем машинизации основных технологических процессов по содержанию пути.

В данной работе представлены результаты исследования по анализу зависимости периодичности планово-предупредительной выправки и состояния геометрии рельсовой колеи, в том числе с учетом потребных трудозатрат на выправку пути вручную. Для анализа выбраны участки Среднесибирского хода с величиной пропущенного тоннажа от 300 до 1 200 млн т, с разной периодичностью проведения машинной выправки. Для обработки исходных данных использовался язык программирования Python, что позволило автоматизировать процесс расчета потребных трудозатрат на выправку пути вручную. В статье приведены зависимости трудозатрат на содержание пути от величины пропущенного тоннажа с учетом периодичности планово-предупредительной выправки. Определена степень эффективности выправки пути машинным комплексом в зависимости от величины пропущенного тоннажа и количества выправок. Отмечено, что в условиях дефицита рабочих кадров для назначения планово-предупредительной выправки рационально использовать дополнительный критерий - величину трудозатрат на выправку пути, так как этот параметр напрямую отражает трудоемкость содержания рельсовой колеи на линейном участке.

Для успешной организации перевозочного процесса необходимо обеспечить рациональную эксплуатацию тяговых ресурсов. Размеры требуемого парка локомотивов грузового движения определяются при разработке плановых технических норм на месяц в среднесуточном исчислении. В связи с перестройкой логистики и неравномерностью перевозок использование плановых технических норм затруднительно, поскольку даже незначительное повышение объемов грузоперевозок может привести к избытку или недостатку локомотивного парка на участках. Грамотная реализация объективной методики оперативного управления позволяет качественно выполнять грузовую и поездную работу с минимальными эксплуатационными затратами. Поэтому крайне важно определить возможные варианты оперативного планирования тяговых ресурсов, выполнение которых приведет к эффективной эксплуатации локомотивов, а также к своевременной постановке тягового подвижного состава на техническое обслуживание, ремонты и экипировку. Выполненный авторами анализ статистических данных за длительный период показал, что существующая методика расчета показателей оперативного планирования локомотивного парка не учитывает отдельные факторы, влияющие на определение реальных размеров требуемого локомотивного парка.

В статье рассмотрены реальные примеры организации работы корпоративного локомотивного парка в пределах Западно-Сибирской железной дороги. При планировании перевозок не учитывается место нахождения станции погрузки на Кузбассе, а вследствие этого и расстояние, проходимое порожним, а потом груженым составом, так как следование поездопотоков производится не всегда по кратчайшему пути (в зависимости от оперативной обстановки).

Также следует уделить внимание отставленным от движения поездам. Наиболее распространенными причинами, по которым поезда отставляют на станциях Западно-Сибирской железной дороги, являются простои поездов на промежуточных станциях более 6 ч, неприем поездов грузополучателями, а также отсутствие локомотива перевозчика. Большое скопление таких составов на станциях может привести к трудностям при пропуске поездов и дополнительной работе локомотивного парка.

Целью исследования является определение зависимости объемов требуемого локомотивного парка от изменения организации его использования в грузовом движении с учетом дополнительных факторов.

Было установлено, что при оперативном планировании поездной работы в грузовом движении с помощью автоматизированных программ системы «ПРОГРЕСС» на основании расчетов оборота локомотивов используемым повсеместно аналитическим методом не учтены дополнительные составляющие затрат времени, связанные со сложившейся на полигоне оперативной обстановкой. Предложено дополнить методику определения оборота локомотивов элементами, учитывающими реальную ситуацию, в частности дополнительную работу локомотивного парка.

В работе исследуется акустическое загрязнение селитебных территорий от сортировочной горки железнодорожной станции И с целью снижения негативного воздействия шума на население. В рамках поиска приемлемых решений этой задачи рассматриваются особенности генерации звука в источнике и специфика распространения шума на территории.

Процесс роспуска подвижного состава, а особенно генерация звука в момент прохождения обода колеса через тормозную позицию, является основной причиной значительного акустического загрязнения прилегающей зоны жилой застройки. Скорость и расстояние передачи звука зависят от многих факторов: периода года, времени суток, температуры и влажности воздуха, наличия рядом водоема и отражающих акустическую волну преград, архитектурно-планировочной организации территории, рельефа местности.

Ранее мы рассматривали особенности распространения звуковой волны при различных атмосферных состояниях. Данная статья посвящена изучению влияния рельефа местности и архитектурного плана территории на интенсивность акустического загрязнения селитебной территории.

Высота расположения источника шума и объектов защиты (жилые дома) во многом определяет конфигурацию и конструкцию защитных экранов - искусственных преград на пути распространения звуковой волны. Основной задачей является построение изолиний, наглядно отображающих зоны соответствия (несоответствия) предельно допустимым уровням шума непосредственно на карте местности. Для этого использовался программный модуль «ЭРА-шум», позволяющий на основании проведенных измерений построить карты-схемы. Они являются основой для проектирования защитных экранов на местности: правильного расположения экрана; его размера, высоты и конфигурации; материалов конструкции. Дополнительное затухание звуковой волны можно обеспечить за счет повышения защищенности самого объекта - шумопоглощающей облицовки лицевой стороны зданий, шумозащитных жалюзи и др.

Результаты работы могут быть использованы при создании комплексных проектов системы защиты от шума, которые могут включать в себя защиту в источнике возникновения и на пути распространения, а также повышение защищенности объектов селитебной территории (жилых и общественных зданий). Выбор необходимой комбинации защиты напрямую может зависеть от рельефа и архитектурно-планировочной организации местности.

Для оценки качества эксплуатационной работы железных дорог используется ряд показателей, одним из которых является участковая скорость движения грузовых поездов. На данный показатель, от которого зависит выполнение других показателей эксплуатационной работы, оказывает влияние большое количество факторов, учесть которые, используя общепринятые аналитические зависимости, затруднительно. Это препятствует объективному установлению планового задания по участковой скорости, а также оценке допускаемых при выполнении потерь.

Поэтому была предложена методика, позволяющая оценить потери участковой скорости, которая основана на учете всего разнообразия факторов, оказывающих на нее влияние. Методика базируется на наличии статистической взаимосвязи участковой скорости с рабочим парком грузовых вагонов. Величина рабочего парка, в свою очередь, формируется под влиянием всех факторов, приводящих к замедлению пропуска вагонопотоков.

В статье с использованием инструментов теории вероятностей и математической статистики рассмотрено влияние рабочего парка грузовых вагонов на отдельных территориальных управлениях железной дороги на участковую скорость движения грузовых поездов по железной дороге. Целью настоящего исследования явилось повышение точности определения потерь участковой скорости движения грузовых поездов при затруднениях в пропуске вагонопотоков.

В ходе исследования, выполненного на статистических данных Горьковской железной дороги за 20222023 гг., установлено, что если изменением рабочего парка грузовых вагонов по железной дороге объяснялось 85 % вариабельности участковой скорости по железной дороге, то при переходе на рабочие парки грузовых вагонов отдельных территориальных управлений железной дороги степень объяснения вариабельности итогового показателя выросла до 90 %. По результатам исследования составлено уравнение регрессии для определения потерь участковой скорости, позволившее снизить погрешность прогнозирования в 2,5 раза.