Протяженность главных путей метрополитенов СССР в настоящее время составляет около 1000 км. Грузонапряженность линий велика, поэтому на них укладывают бесстыковые пути с рельсами типа Р65. Конструкции основания и верхнего строения пути типизированы. В тоннелях применяют безбалластное верхнее строение с деревянными шпалами на бетонном основании. Рельсы прикрепляют к шпалам с помощью раздельных скреплений типа «Метро». На наземных участках уложены железобетонные шпалы на щебеночном основании.
Условия работы предъявляют чрезвычайно высокие требования к качеству содержания и надежности всех элементов пути. В метро создана система ведения путевого хозяйства с учетом этих требований. Она предусматривает текущее содержание и ремонт стальной колеи с использованием средств малой механизации, а также специальных машин и приспособленных для метрополитенов. Кроме того, налажена методика профилактических осмотров и диагностики пути съемными дефектоскопами, путеизмерителями и дефектоскопными вагонами. Однако особенности метрополитена (стесненные габариты тоннеля, конструкция верхнего строения пути, наличие контактного рельса и, наконец, короткие ночные технологические «окна») не позволяют полностью воспользоваться богатым опытом, накопленным на магистральных дорогах, и применяемой там техникой и технологией содержания и ремонта пути.
Главное управление метрополитенов совместно с учеными и специалистами метрополитенов, проектных организаций и заводов совершенствует конструкцию пути, технологию его текущего содержания и ремонта, создает специализированные машины. В целях упорядочения ремонтов введено в действие Положение о проведении планово-предупредительного ремонта пути. Совместно с ПКТБ ЦП МПС издан первый сборник технологических процессов. Закончена разработка второго сборника.
Поскольку путевые работы в тоннеле выполняются только ночью и связаны с тяжелым физическим трудом, повышение уровня механизации и сокращение трудовых затрат — вопрос не только технический, но и социальный. За последние годы созданы образцы новых путевых машин и механизмов для метрополитенов:
Организация серийного выпуска этих машин и обеспечение ими метрополитенов — одна из главных задач, стоящих перед Главметрополитеном и производственными объединениями Минтяжмаша.
В связи с сооружением линий мелкого заложения вблизи жилых массивов необходимо снижать шум и вибрации. Специалисты Главметрополитена, ВНИИЖТа, Главтоннельметростроя создают новые конструкции пути, характеризующиеся высокими вибропоглощающими свойствами. Перед учеными и проектировщиками была поставлена нелегкая задача — дать метрополитенам конструкцию пути с рельсами Р65, надежным и легко обслуживаемым скреплением, повысить степень индустриальности изготовления и монтажа пути.
Шпалоизвлекающая машина
Итог последних разработок — укладка на введенном в эксплуатацию в 1986 г. Серпуховском радиусе Московского метрополитена участка пути с железобетонными рамами, скреплением нового типа и рельсами Р65.
Сейчас рассматриваются предложения ВНИИЖТ, касающиеся модернизации этой конструкции, упрощения технологии изготовления железобетонных блоков, способов монтажа при строительстве. Одновременно проводятся технические проработки унифицированной конструкции пути с шумопоглощающими свойствами для действующей линии.
Высокая интенсивность движения, возросшие требования к надежности пути, перспектива увеличения скорости вновь создаваемого подвижного состава выдвинули новое требование — создать специальные стрелочные переводы и съезды. За короткий срок конструкторы ПКТБ ЦП МПС разработали стрелочные переводы типа Р50 марки 1/5 для парковых путей и перекрестный съезд типа Р65 марки 2/9. По предложению Главного управления метрополитенов изменены типовые проекты стрелочных переводов Р50 и Р65 марки 1/9 для колеи 1520 мм, учитывающие условия их эксплуатации в метро. Сейчас уже освоено производство стрелок Р50 марки 1/5 и в ближайшее время предусматривается изготовление опытного образца перекрестного съезда Р65 марки 2/9 (междупутье — 4 м).
Машина ВПРС-500М для выправки, подбивки и рихтовки пути
На метрополитенах применяются различные типы скреплений раздельного и нераздельного типов преимущественно с шурупным креплением подкладок. Скрепление типа «метро» уложено в тоннелях на протяженности примерно 850 км. В нем отсутствуют болтовые и клеммные детали, что упрощает текущее содержание, но требует создания особых машин и механизмов для его содержания.
Новые съезды обеспечивают пропуск 44 пар поездов в час. В тоннелях укладывают одиночные стрелочные переводы марки 1/9 из рельсов Р50 и Р65. Это обусловлено габаритами приближения строений и установленными скоростями движения. Все стрелочные переводы на метрополитенах оборудованы устройствами электрической централизации, а расположенные на наземных линиях дополнительно оснащены пневматическими устройствами для очистки снега.
Система ведения путевого хозяйства определяется:
Основа содержания пути на метрополитенах — планово-предупредительный ремонт и непрерывный контроль его состояния, т. е. постоянный анализ причин повреждения рельсов, шпал и скреплений, снижающих стабильность и прочность пути; геодезический контроль тоннельных устройств и пути в профиле и плане; систематическое диагностирование других устройств пути.
Анализ полученных средствами диагностики данных позволяет определить этапность ремонтных и профилактических работ, их периодичность. Применение ЭВМ для такого анализа открывает в путевом хозяйстве новый этап организации работ. Данная система содержания путевого хозяйства прошла проверку временем и дает хорошие результаты — отказы путевых устройств крайне редки несмотря на высокую интенсивность их использования.
Прокладка линий метрополитена в сложных условиях плотной городской застройки требует поиска новых технических решений по совершенствованию содержания пути и всех его элементов.
С ростом протяженности линий метрополитена растет его грузонапряженность, а следовательно, увеличивается воздействие на путь. Условиями сохранения высокой надежности пути является: применение более тяжелых типов рельсов, надежных и простых по конструкции скреплений, позволяющих воспринимать значительные и длительные продольные и боковые нагрузки, применение термически упрочненных рельсов (особенно на кривых участках), создание принципиально новых высококачественных промышленных конструкций пути с виброзащитными свойствами.
Конструкции новых стрелочных переводов, используемых на метрополитенах страны, повышают срок их службы примерно в два раза по сравнению с уложенными ранее.
На грузонапряженных линиях всех метрополитенов в последнее время укладывают рельсы Р65, упрочненные токами высокой частоты, т. е. термически обработанные. Это потребовало применения новых клеммных скреплений типа КДП-65 и КДП-50.
В последние годы созданы и получили широкое распространение конструкции пути с виброзащитными свойствами. Учитывая, что тоннель и путь в метро (как конструкции) работают в тесном взаимодействии, виброзащиту тоннеля, подвижного состава и расположенных вблизи трассы зданий и сооружений следует решать комплексно. Уложенный на Московском и Новосибирском метрополитенах виброзащитный путь показал хорошие результаты. Уровень вибрации на этих участках снижен в среднем в 2-2,5 раза. Эти конструкции рекомендованы к повсеместному внедрению. На Московском метрополитене проходит испытания лежневой путь на резиновых амортизаторах и путь на коротких железобетонных блоках с новым типом скреплений.
Внедрение новых конструкций пути должно значительно увеличить надежность и срок службы практически всех элементов верхнего строения пути, снизить трудозатраты на его эксплуатацию, упростить текущее содержание и ремонт и, следовательно, повысить безопасность движения поездов. Планируется, взяв за основу наиболее эффективные технические решения в этой области, создать поточное промышленное производство блоков верхнего и нижнего строения пути для метрополитенов.
Однако даже самая совершенная и надежная конструкция нуждается в периодическом контроле и постоянном уходе. На Московском метрополитене разработана конструкция нового скоростного вагона-путеизмерителя, который может быть сцеплен с любым типом подвижного состава и двигаться с той же скоростью, с которой следуют пассажирские поезда. Это значительно облегчает путеизмерительные работы. Создается принципиально новый вагон-дефектоскоп.
Серьезного внимания заслуживает проблема увеличения сроков содержания и своевременного ремонта деревянных шпал. Продление срока службы шпал сокращает расходы на их замену, в частности, отпадает необходимость в транспортировке шпал в тоннель, фрезеровании путевого бетона и в других работах. В настоящее время созданы механизмы и клеевые компоненты, благодаря которым производятся работы по обновлению древесины шпал и закреплению шпалы в постели. Для этого разработаны нетоксичные резино-битумные мастики. Крупномасштабный эксперимент по склеиванию и ремонту шпал на основе этих мастик показал хорошие результаты.
Сейчас уровень механизации путевых работ на метрополитенах составляет около 60%. В массовом порядке и повсеместно для работ с рельсами применяются устройства малой механизации, выпускаемые серийно нашей промышленностью.
Полностью механизирована доставка всех материалов и их разгрузка в тоннелях, а для транспортировки рельсовых плетей все метрополитены используют специальный транспорт на базе рельсовозов.
Работы по замене стрелочных переводов ведутся с применением кранов на железнодорожном ходу и специально созданного телескопического крана КТСТ-3. Замена рельсовых плетей — самая трудоемкая и сложная работа, но и она будет скоро полностью механизирована. Разработаны механизмы, позволяющие до минимума сократить ручной труд при замене рельсов.
Габариты тоннелей, находящегося там оборудования, верхнего строения пути и других устройств контролируются на метрополитенах специальными габаритными рамами. В настоящее время создан и испытан электронный измеритель габаритов, установленный на специальном вагоне. При движении вагона со скоростью 50 км/ч происходит автоматическая регистрация контура тоннеля и сравнение с эталоном.
Все метрополитены страны располагают средствами очистки путей и стрелочных переводов от снега, однако эта работа проходит чрезвычайно напряженно во время сильных снегопадов и метелей. Работая над проблемами полной механизации снегоуборочных работ, предприятия Министерства тяжелого и транспортного машиностроения изготовили высокопроизводительные образцы снегоуборочных машин для метрополитенов. Они предназначены для комплексной уборки снега как с пути, так и вблизи контактного рельса, оснащены современной системой управления, транспортируются своим ходом со скоростью до 70 км/ч.
Механизация и автоматизация путевых работ и технологических процессов, последовательное повышение надежности пути и тоннельных сооружений — коренная задача, решаемая метрополитеновцами.
Комплексное совершенствование конструкции пути, создание и внедрение прогрессивной технологии, нового поколения машин и механизмов, переход на машинный способ ведения путевых работ позволят обеспечить высокое качество содержания пути метрополитена и его эксплуатационную надежность.
