SCI Библиотека

Для обеспечения надежной и безопасной эксплуатации насыпей восточного участка БАМа, в том числе после модернизации или ремонта, необходимо исключить или минимизировать криогенные деформации сооружений. Этому способствует повышение эффективности принимаемых противодеформационных решений за счет объективной оценки существующих криогенных проблем, а также систематизации и прогнозирования сценариев дальнейшего развития деформаций насыпей рассматриваемого полигона.

С опорой на исторические аспекты создания и эксплуатации БАМа обобщены и сформулированы текущие криогенные проблемы полигона. Сформулированы и систематизированы восемь возможных сценариев развития криогенных деформаций эксплуатируемых насыпей на восточном участке БАМа. Для вероятностного прогноза сценариев развития криогенных деформаций и обоснования первоочередных направлений разработки эффективных решений по стабилизации системы «насыпь - основание» выполнено обследование насыпей на рассматриваемом полигоне.

По результатам обследования насыпей на пяти перегонах выявлены особенности их текущего состояния и деформирования. Эксплуатируемые насыпи на восточном участке БАМа не только имеют последствия уже свершившейся деградации многолетнемерзлых грунтов в основании, но и обладают потенциалом к деформациям при дальнейшей эксплуатации, в том числе после модернизации и ремонта. Причем эти деформации могут происходить с определенной спецификой и по различным сценариям.

Прогноз сценариев развития криогенных деформаций показал, что наиболее вероятным сценарием развития деформаций на участках насыпей рассматриваемого полигона являются осадки сооружений из-за деградации многолетнемерзлых грунтов в основании в период оттаивания. Вероятность других сценариев относительно невысока (до 15 %), но она существует и не может не учитываться при дальнейшей модернизации или ремонтах пути. Значительная часть прогнозируемых сценариев (до 30 %) сочетают сразу несколько криогенных проблем. На этом фоне повышается актуальность дальнейших исследований и расчетно-теоретического обоснования комплексных решений по термостабилизации.

В статье рассмотрены наиболее распространенные конструкции волноломов, применяемые для инженерной защиты земляного полотна. Волноломы предназначены для гашения энергии волн и удержания наносов, формирующих волногасящий пляж.

Цель работы - разработка критериев оценки технического состояния элементов волноломов по видам дефектов. Основными методами исследования являлись натурное обследование сооружений и физическое моделирование в гидроволновых бассейнах и лотке. Выполнено обследование волноломов на участке железнодорожной линии Туапсе - Адлер Северо-Кавказской железной дороги с целью определения дефектов как сооружений в целом, так и их элементов.

Проведены экспериментальные исследования взаимодействия волн с волноломами и пляжем на моделях в волновых бассейнах и лотке.

По результатам исследований предложено деление волноломов на отдельные элементы по степени их весомости. Получены критерии технического состояния каждого элемента волнолома по видам дефектов. Разработан алгоритм оценки технического состояния волноломов для определения необходимых мероприятий по обеспечению работоспособности сооружений.

Предложенный алгоритм оценки технического состояния волноломов позволит повысить безопасность эксплуатации железнодорожного пути на прижимных морских участках. Полученные критерии оценки технического состояния волноломов учтены при разработке ГОСТ Р 59241-2020 «Берегозащитные сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».

Согласно Транспортной стратегии Российской Федерации запланированы беспрецедентные объемы перевозок по БАМу и Транссибу за счет повышения весовых норм составов, участковых скоростей движения, эффективности тяговых возможностей тепловозов. Подобные задачи уже ставились в 70-е годы прошлого столетия. Их решение осложнялось недостаточным опытом (по современным представлениям) создания и применения опорно-рамных и комбинированных тяговых приводов на грузовых тепловозах и отсутствием объективного представления об эксплуатационных условиях, в которых предстоит работать проектируемым тепловозам. В этой связи, проектирование колесно-моторных блоков (КМБ) тележечных экипажей тепловозов с опорно-осевым подвешиванием тяговых приводов выполнялось на основе обобщенных результатов эмпирических исследований динамики различных типов и серий локомотивов. Целью работы является разработка модели математического анализа и алгоритма расчета категорий динамических сил и скорости взаимодействия колес грузового тепловоза в контактах с рельсами, на стадии проектирования тяговых приводов, для обеспечения высоких технико-экономических показателей их работы в условиях эксплуатации. Многолетний мониторинг надежности работы тепловозов на Восточном участке БАМа определил системные отказы оборудования экипажной части, которыми подтверждается необъективность расчетных конструкторских решений тяговых приводов тепловозов современных серий ТЭ25А, 2ТЭ25КМ и 3ТЭ25К2М, созданных в XXI веке. Системные отказы оборудования КМБ современных серий (ТЭ25КМ) являются следствием непосредственного «механистического» заимствования неудачных конструкторских решений универсальных экипажей тепловозов (ТЭ10 и ТЭ116). В исследовании предложено уточнение теоретических положений моделирования качественных критериев динамики в контактах колес с рельсами тяговых приводов тепловозов на стадии проектирования. Механизм взаимодействия «колесо - рельс» обоснован математической теорией движения круга - циклоидой. Алгоритм оценки сил в контактах колес с рельсами построен на теоремах классической теоретической механики несвободного движения колесной пары и законах динамики как неизменяемой голономной системы. Получено уточнение характеристик кинематики (угловая скорость, угловое ускорение), реальных центров скоростей и ускорений колес, моментов инерции вращающихся неподрессоренных масс колесно-моторных блоков с опорно-осевым подвешиванием тяговых приводов. Новый подход позволяет количественно оценивать критерии динамики в контактах колес с рельсами на стадии проектирования, которые раньше не поддавались расчету. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

Расположение инфраструктуры железных дорог на основании из многолетнемерзлых грунтов повышает риски возникновения дефектов и деформации земляного полотна. В России многолетнемерзлые грунты занимают примерно 65 % площади страны. Как следствие, дефектность земляного полотна, расположенного в таких районах Восточного полигона железных дорог России, превышает средний показатель по сети. Целью исследования является повышение эффективности стабилизации основания земляного полотна железнодорожного пути инъекционным способом при деградации многолетнемерзлых грунтов. Для эксплуатируемого земляного полотна железных дорог в условиях деградации многолетнемерзлых грунтов и формирования слабых грунтов основания предложен усовершенствованный алгоритм проектирования напорного инъектирования цементо-грунтовых растворов, реализующий комплексный подход. Поставлен и выполнен лабораторный эксперимент по определению объемов тепловыделения инъекционных растворов различных рецептур за счет экзотермии цемента. Установлена линейная зависимость удельного тепловыделения инъекционных растворов от содержания цемента. Предложена новая расчетная схема с эквивалентным слоем раствора в зоне стабилизации для прогнозирования величины растепления многолетнемерзлых грунтов основания при инъектировании материалов с цементным вяжущим. Предложено аналитическое решение рассматриваемой задачи для предварительных расчетов. Благодарности: данная работа выполнена при финансовой поддержке гранта ОАО «РЖД» по Договору № 5106471 от 28.12.2022 года на развитие научно-педагогических школ в области железнодорожного транспорта. Полный текст статьи в переводе на английский язык публикуется во второй части данного выпуска.

В статье приводится обзор и классификация неисправностей автомобильного транспорта (класса: легковые автомобили). Исследуются причинно-следственные связи «Неисправность-дорож-но-транспортное происшествие». Выход из строя элементов рулевого управления и подвески влечет за собой потерю управления автомобилем, что приводит к дорожно-транспортным происшествиям. Определено, что на безопасность существенно влияют и не поддаются самодиагностике шарнирные соединения шаровых опор и стоек стабилизатора. Шаровая опора является опорой ступицы. Поломка шаровой опоры приводит к потере контроля траектории движения автомобиля по причине того, что колесо занимает произвольное и неконтролируемое положение в колесной арке. Износ шаровой опоры заключается в возникновении люфта в шарнире, который сейчас диагностируется органами чувств человека. Оценка технического состояния производится примитивным методом: автомобиль вывешивается и, воздействуя рычагом, мастер прилагает к шаровой опоре различные нагрузки. В статье прогнозируется возможность создания системы самодиагностики узлов с шарнирными соединениями. Совместно с этим проведен статистический анализ возникающих отказов и неисправностей у автомобилей по маркам и классам, что позволяет утверждать о постоянстве исследуемой проблемы. Проведен анализ взаимосвязи отказов и неисправностей с дорожно-транс-портными происшествиями, в котором отражены наиболее частые причины дорожно-транспортных происшествий по вине неисправностей автомобиля.