В. И. Воротынцева
Елецкий филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения», г. Елец, Россия
БЕССТЫКОВОЙ ПУТЬ В ИСТОРИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА РОССИИ
На протяжении всей истории железнодорожного транспорта прослеживается тенденция к увеличению длины рельсов.
На железной дороге Москва – Санкт – Петербург (1851 г.) были уложены рельсы длиной 5,486м. С начала 70-х гг. ХIХ в. начали входить в употребление рельсы длиной 7,315м., в начале 80-х гг. – 8,534м. С 1909г. в России была разрешена укладка рельсов длиной 12,8м. и 14,94м, причем первый размер было предложено считать нормальным.
Увеличению длины рельсов мешало распространенное в инженерных кругах мнение о необходимости обеспечивать свободное удлинение рельсов при изменении их температуры за счет стыковых зазоров. Позднее стала высказываться мысль о возможности создания непрерывного рельсового пути. Официально этот вопрос в России был поднят в 1896г. Известный русский инженер , сознавая большие трудности, связанные с нагрузкой слабого верхнего строения пути того времени большими температурными силами, выдвинул интересную идею о возможности регулирования их в продольном направлении на непрерывном рельсовом пути. Он предложил укладывать путь с волнообразным в плане искривлением и за счет изменения стрел этих искривлений периодически производить удлинение или укорочение плети, снижая величины продольных сил. Это оригинальное, но практически очень трудно реализуемое решение интересно сегодня тем, что показывает, насколько важной даже в те далекие годы считалась проблема увеличения длины рельсов.
В документах V конгресса железных дорог (1905г.) указано на принципиальную возможность укладки рельсов длиной 24м.
На VIII конгрессе железных дорог в 1930г. была подтверждена возможность укладки плетей 60-ти метровой длины. В 1932г. рельсовые плети длиной 215-225м. были уложены на мостах через р. Оку у Серпухова и через р. Волгу у Калязина. В 1933г. на ст. Подмосковная уложен первый в нашей стране участок бесстыкового пути длиной 477м.
Отдельные достижения в укладке длинных рельсов и работы отечественных и зарубежных ученых подготовили базу для широкого внедрения бесстыкового пути, позволяющего увеличить длину рельсовых плетей до 500- 800м. и более. Однако вторая мировая война приостановила дальнейшее развитие и внедрение этой конструкции.
Началом укладки бесстыкового пути в нашей стране считается 1949г., когда на бывшей Томской железной дороге по предложению был уложен бесстыковой путь с саморазрядкой температурных напряжений.
Первый участок бесстыкового пути длиной 10км. без разрядок температурных напряжений был уложен в 1960г. между ст. Гродовка—Красноармейское Донецкой железной дороги.
На протяжении всей истории развития железнодорожного транспорта стремились уменьшить количество стыков. Известно, что конструкция рельсового стыка должна отвечать трем основным требованиям:
• воспринимать изгибающий момент и поперечную силу в зоне рельсового стыка;
• допускать продольные перемещения концов рельсов в стыке при изменении длины рельсов из-за колебаний их температуры;
• обеспечивать возможность изготовления деталей стыка одним из способов массового производства.
Повышенная динамическая нагрузка в зоне стыка, повышенный износ элементов стыка, смятие концов рельсов и вызываемые всем этим дополнительные расходы на текущее содержание пути привело к стремлению не только сократить количество стыков, но и совсем их ликвидировать.
Наиболее существенным препятствием для дальнейшего расширения сферы применения бесстыкового пути является наличие между плетями уравнительных пролетов. Быстрое ухудшение состояния бесстыкового пути в зоне уравнительных пролетов значительно снижает эффективность конструкции, особенно на грузонапряженных участках. С разработкой способа сварки рельсовых плетей с предварительным изгибом и новых способов снятия избыточных продольных сил появилась возможность создания рельсовых плетей неограниченной длины. На первых этапах внедрения бесстыкового пути длина сварных плетей на сети железных дорог России обычно не превышала 800 м, что соответствовало длине специальных поездов, которые составляли из платформ, оборудованных роликами. Этими поездами плети доставляли на перегон. С 1986 г. после многолетних опытов разрешена укладка плетей, длина которых совпадает с длиной блок-участка и даже перегона, с введением ряда дополнительных требований к их изготовлению и эксплуатации.
Официальное внедрение бесстыкового пути с рельсовыми плетями более 950м. началось в 1984г. после утверждения МПС временных технических указаний. В 1991г. МПС были утверждены новые Технические указания по устройству, укладке, ремонту и содержанию бесстыкового пути, в которых учтены достижения отечественной науки и практики в деле внедрения сверхдлинных плетей.
Бесстыковой путь с железобетонными шпалами – прогрессивная конструкция верхнего строения пути, позволяющая с наименьшими затратами осуществлять грузовые и пассажирские перевозки по железным дорогам. Для скоростных (>140 км/ч) и высокоскоростных (>160 км/ч) линий этот путь единственно приемлемый. При всех видах подвижного состава ликвидация рельсовых стыков на 8-12% снижает сопротивление движению поездов, на 25-30% уменьшает расходы на ремонт ходовых частей вагонов и локомотивов, на 25-35% уменьшает расходы на текущее содержание и ремонт пути, продлевает сроки службы рельсов, шпал, скреплений, что позволяет увеличить возможность использования старогодних материалов. Бесстыковой путь на железобетонных шпалах бесспорно показал более высокую стабильность ширины колеи, положения пути в профиле и плане.
