Posted in
Условия работы пути в тоннелях. В коротких, хорошо проветриваемых, сухих тоннелях условия работы пути мало чем отличаются от условий его работы на открытых участках, за исключением габаритных ограничений. В тоннелях большой длины (обычно более 300 м) имеют место дополнительные и, главным образом, неблагоприятные факторы:
- повышенная влажность воздуха и поступление подземных вод (иногда агрессивных);
- повышенная запыленность воздуха;
- загазованность воздуха продуктами неполного сгорания топлива локомотивов (тепловозов) и вагонных печей, а также подземными газами;
- образование наледей на своде, стенах и рельсовом пути, замерзание воды в водоотводных лотках, пучение заобделочных пород и загрязненного балласта в основании пути;
- перемерзание водоотводных лотков приводит к выходу воды на путь, переувлажнению балластной призмы и резкому ухудшению состояния пути — образованию пучин, которые, помимо обычных отрицательных воздействий на путь, таких же, как на открытых участках, могут привести к опасным нарушениям габарита, а также деформациям тоннельной обделки.
В связи с изложенными особенностями сроки службы элементов верхнего строения пути в тоннелях, как правило, меньше, чем на открытых участках.
Рельсы, скрепления и арматура железобетонных шпал подвергаются коррозионным повреждениям, которые вызываются химическим и электрохимическим воздействиями среды внутри тоннеля. По данным наблюдений срок службы рельсов в сырых тоннелях сокращается примерно в 2 раза. Электрическая коррозия повреждает рельсы и скрепления наиболее интенсивно.
Деревянные шпалы быстрее изнашиваются в тоннелях в местах выхода воды летом, пучения и наледеобразования зимой.
Балластная призма в замкнутом пространстве тоннеля интенсивно засоряется сыпучими грузами с открытого подвижного состава, пылью, образующейся от истирания тормозных колодок и посыпочного песка из локомотивных песочниц (для увеличения обычно недостаточного в тоннелях сцепления колес с рельсами), а также из-за повышенного измельчения щебня, который, находясь между шпалами и твердым основанием, усиленно вибрирует при проходе поездов и истирается. Загрязнение балласта не только уменьшает упругость пути в тоннеле и увеличивает его расстройство, но и задерживает воду. Это в зимний период приводит к появлению пучин и наледей.
Условия для производства работ по устройству, ремонту и текущему содержанию пути в тоннелях по сравнению с открытыми участками значительно сложнее, а затраты на их выполнение выше. Одна из самых трудоемких работ — очистка щебня в тоннелях — выполняется вручную с использованием средств малой механизации. Одиночная смена рельсов и шпал также выполняется в стесненных условиях.
Необходимость в устройстве тоннелей часто возникает на напряженных ходах, прокладываемых с максимально возможным уклоном трассирования: руководящим или кратной тяги. Такой уклон может быть сохранен только в сравнительно коротких тоннелях (при длине до 300 м). При большей длине максимальный уклон в тоннеле должен быть уменьшен по сравнению с соответствующим максимальным уклоном на открытых участках линии из-за особенностей движения поезда в тоннелях, где имеют место уменьшенное сцепление колес локомотива с рельсами и силы тяги из-за повышенной влажности, а также лобовое воздушное сопротивление движению поезда значительно большее, чем на открытых участках, особенно в тоннелях однопутных и большой длины. При этом смягчение уклона должно быть произведено не только в самом тоннеле, но и на подходе со стороны руководящего подъема на расстоянии не менее длины поезда. На кривой уклон пути должен быть дополнительно смягчен на величину, эквивалентную сопротивлению на кривой.
В отличие от открытых участков наименьший уклон пути в тоннелях ограничивается и по условиям водоотвода он должен быть не менее 3‰ (в исключительных случаях 2‰). В суровых климатических условиях, где опасность замерзания воды, проникающей в тоннель и отводимой лотками, особенно велика, продольный уклон должен быть не менее 6‰.
В качестве типовой конструкции в эксплуатируемых тоннелях применяют путевую решетку с деревянными или (реже) с железобетонными шпалами (сл. 4.86, 4.87) на щебеночном балласте. В конструктивном отношении элементы верхнего строения пути в тоннелях принципиально не отличаются от соответствующих элементов пути на открытых участках.
В двухпутных тоннелях должны укладываться охранные приспособления мостового типа (сл. 4.82-84), ограничивающие боковые смещения подвижного состава, сошедшего с рельсов.
Вопросы безопасности в тоннелях рассматриваются в «ТСИ по безопасности в железнодорожных тоннелях».
