Высокоскоростной железнодорожный транспорт 10 страница

Глава 20

Обслуживание и ремонт стационарных устройств ВСМ

 

 

20.1. Становление организаци­онных принципов обслуживания стационарных устройств ВСМ

Организационные принципы обслужива­ния стационарных устройств ВСМ склады­вались на протяжении четырех десятиле­тий с вводом в строй первой в мире высо­коскоростной магистрали Токио — Осака в Японии, затем с созданием ВСМ во Фран­ции, Италии, Германии и других странах и базировались на предыдущем опыте экс­плуатации магистральных железных дорог.

В последние десятилетия в Европе и в це­лом в мире произошел ряд важных измене­ний на железных дорогах и в их окружении, связанных с развитием высокоскоростных железнодорожных перевозок, в том числе в Европе — международных, и рядом других факторов, в частности:

— реорганизацией железнодорожного транспорта во многих странах — прива­тизацией и либерализацией, допуском на железнодорожную инфраструктуру многих операторов;

— применением новых технологий в раз­личных подструктурах железнодорожного транспорта, принятием международных норм и правил;

— новыми формами организации стро­ительства, эксплуатации и обслуживания железных дорог на основе контрактных отношений.

В связи с этими изменениями и возникши­ми новыми обстоятельствами МСЖД обоб­щил и проанализировал:

— опыт в этой области, приобретенный за прошедшие десятилетия;

— наиболее существенные нововведения, касающиеся железнодорожной инфраструк­туры;

— изменения в различных подструкту­рах;

— опыт взаимодействия между операто­рами подвижного состава и владельцами (управляющими компаниями) железнодо­рожной инфраструктуры;

— наиболее значимые результаты в дан­ной области за пределами Европы.

Результаты анализа сформулированы в докладе «Обслуживание высокоскоростных железнодорожных линий», опубликованном Международным союзом железных дорог в июле 2010 г. В нем отмечено, что в на­стоящее время при организации обслужи­вания устройств ВСМ в Европе необходи­мо учитывать два важных обстоятельства: новые технологии, которые были внедре­ны на железных дорогах в последние де­сятилетия, и опыт стран Азии, имеющих ВСМ, с которыми развивается все более тесное сотрудничество.

Наиболее существенными железнодорож­ными технологиями, внедренными в пос­ледние десятилетия, являются:

— технологии, обеспечивающие ббльшую безопасность труда на железных дорогах;

— технологии, определяющие новые стан­дарты безопасности на железных дорогах;

— все более широкое использование без- балластных конструкций пути;

— использование рельсовых скреплений нового поколения;

— введение новых систем СЦБ, основан­ных на стандартах ERTMS-ETCS, поддержи­ваемых системами связи, основанными на стандартах GSM-R;

— применение новых материалов, в част­ности, рельсовых сталей, материалов для контактной подвески, и др.;

— применение новых технологий высо­коточной геодезической привязки элемен­тов инфраструктуры для планирования и контроля производства работ;

— использование нового поколения ма­шин для обслуживания различных устройств железнодорожной инфраструктуры;

— использование высокочувствительных приборов неразрушающего контроля для анализа состояния устройств и оборудова­ния ВСМ, и, в конечном итоге, уменьшения времени их неработоспособности, и др.

Большинство ВСМ, введенных в эксплуа­тацию до начала XXI столетия, были специ­ализированными линиями, предназначен­ными исключительно для пассажирско­го движения.

С увеличением числа ВСМ и ростом на них объемов перевозок, в странах, имеющих высокоскоростное железнодорожное дви­жение, сформировалось три типа железно­дорожных линий:

— линии для пассажирского движения с различным типом поездов;

— линии со смешанным движением вы­сокоскоростных пассажирских и грузовых (почтовых) поездов;

— линии со смешанным пассажирским и грузовым движением с большой разницей в максимальной скорости.

В организации работ по обслуживанию ус­тройств, при смешанном и исключительно пассажирском движении, имеются свои осо­бенности.

Изменения в организации, технике и тех­нологии обслуживания устройств ВСМ в последнее десятилетие, в частности ужес­точение ряда нормативов, было вызвано увеличением максимальной скорости дви­жения поездов на отдельных ВСМ до 350 км/ч и все более широким использо­ванием подвижного состава с наклоном кузова в кривых.

Нормативной базой для организации об­служивания высокоскоростных железных дорог в странах Европейского Союза явля­ется Директива (закон) Совета 96/48/ЕС от 23 июля 1996 г. «Об эксплуатационной совместимости трансъевропейских высо­коскоростных железнодорожных систем», а также последующие акты ЕС, вносящие в указанную Директиву изменения и допол­нения, рассмотренные ранее в главе 5. Вне Европейского Союза: в КНР, США, Японии, других странах также приняты свои норма­тивные документы в этой области.

МСЖД рекомендует придерживаться сис­темы, включающей четыре уровня обслу­живания ВСМ.

Уровень 1: обслуживание или ремонт на месте штатными сотрудниками компании владельца инфраструктуры (управляющей инфраструктурой), отвечающими за дан­ный территориальный участок (без привле­чения сотрудников компании-поставщика оборудования); может быть выполнено без перерыва движения или с минимальным перерывом.

Уровень 2: привлечение специализиро­ванных бригад по обслуживанию техничес­ких устройств, машин, контрольных прибо­ров базы обслуживания; зарезервирован­ных запасных частей и сменного оборудо­вания. Для проведения работ, как правило, необходимы «окна» (перерыв в движении поездов).

Уровень 3: необходимость привлечения специалистов организации-поставщика обо­рудования, контроль и ремонт завершается на его предприятии (заводе); если возмож­но, применение стандартной замены эле­ментов. Для проведения работ, как правило, необходимы «окна».

Уровень 4: обширная замена и ремонтные работы по возобновлению работоспособ­ного состояния устройств и оборудования. Обязательное предоставление «окон».

В странах Европейского Союза принят ме­тодологический подход к проектированию, строительству и эксплуатации ВСМ, полу­чивший в англоязычной литературе наиме­нование RAMS^[66]. В соответствии с указанным принципом еще на стадии проектирования ВСМ должны быть заложены и подтверж­дены все четыре указанных принципа бу­дущей эксплуатации и обслуживания всех устройств ВСМ.

До недавнего времени важнейшим от­правным пунктом организации обслужи­вания железных дорог являлось обязатель­ное полное (100 %) профилактическое об­служивание всех стационарных устройств, независимо от их фактического состояния (осмотр, ревизия, чистка, регулировка, обя­зательная полная замена деталей, паспорт­ный срок эксплуатации которых вышел, и Т.Д.).

В настоящее время все больше отходят от этой практики в силу ее высокой стои­мости, потребности в большой численнос­ти обслуживающего персонала; продолжи­тельном занятии железнодорожных линий с перерывом движения поездов, невозмож­ности добиться требуемого уровня техни­ческого состояния устройств (100 %).

Активно внедряется метод обслуживания, базирующийся на информации о фактичес­ком техническом состоянии устройств, при­боров, оборудования — СВМ^[67].

Организации, обслуживающие железно­дорожные устройства, делают свой выбор между двумя возможными направлениями развития:

- инвестиции в диагностические комп­лексы и аппаратуру, обеспечивающие высо­кокачественную информацию о состоянии объектов;

— необходимость увеличения обслужива­ющего персонала с риском того, что требуе­мый уровень состояния устройств и обору­дования так и не будет достигнут.

Исходя из вышесказанного, начнем рас­смотрение системы технического обслужи­вания ВСМ с изучения практики организа­ции контроля и проверки состояния стаци­онарных устройств.

20.2. Проверка состояния стационарных устройств ВСМ

Безопасная эксплуатация высокоскорост­ных железнодорожных магистралей (ско­рость движения поездов более 200 км/ч) ба­зируется на безусловном выполнении всех технических решений, заложенных в про­екте в процессе ее строительства, и на стро­гом контроле соблюдения всех проектных параметров и технических характеристик во время эксплуатации.

Уже на первых железных дорогах нача­ли формироваться методики и создаваться нормативная база проверки состояния па­раметров железнодорожного пути, искус­ственных сооружений, позже — устройств сигнализации, централизации, автомати­ки, телемеханики и связи; еще позже, по мере электрификации железных дорог, — устройств электроснабжения, контактной сети. По мере развития технической базы железных дорог, наряду с визуальным кон­тролем шло становление приборных ме­тодов оценки состояния устройств с помо­щью специального оборудования.

Первоначально перечень постоянно кон­тролируемых параметров был невелик: к ним относили ширину рельсовой колеи, расстояние между осями смежных путей, габарит приближения строений и подвиж­ного состава, ширину земляного полотна и некоторые другие. На первых железных до­рогах ширина колеи проверялась обычной мерной линейкой или простейшим шабло­ном в виде деревянной рейки с прикреп­ленными к ней лапками, отстоящими од­на от другой на ширину колеи. К середине XIX в. появились более точные металличес­кие шаблоны для измерения ширины ко­леи, габаритные рамы, как стационарные,
так и передвижные, для проверки участков пути, профилографы (профилометры) для оценки износа головки рельса.

В конце XIX в. были изобретены первые передвижные устройства в виде тележек, предназначенные для измерения и фик­сирования на бумажной ленте ряда пара­метров рельсовой колеи: ее ширины, воз­вышения наружного рельса, уклонов пути. Так, в 1887 г. русский инженер И.Н. Ливчак предложил конструкцию путеизмеритель­ного вагона, который должен был фикси­ровать ряд параметров рельсового пути на бумажной ленте. По некоторым сведени­ям в 1914 г. в России был построен первый путеизмерительный вагон системы инже­нера Н.Е. Долгова, представлявший собой двухосный экипаж на железнодорожных колесах, предназначенный для проведе­ния измерений в движении на небольшой скорости.

Повышение скорости движения поездов предъявляло все более жесткие требова­ния к соблюдению геометрических разме­ров и других параметров пути. Знамени­тые Цоссенские эксперименты в Германии (1897—1903 гг.), во время которых прово­дились испытания электрического подвиж­ного состава со скоростью движения око­ло 200 км/ч, показали, сколь высоки при подобной скорости требования к точности соблюдения ширины колеи, положению в плане и профиль рельсовых нитей. Вопрос точности измерений геометрических раз­меров и положения отдельных элементов пути относительно друг друга становился одним из важнейших во всей системе экс­плуатации и обслуживания устройств пути. Устройства и системы объективного конт­роля состояний пути, позже других стаци­онарных устройств (например, контакт­ной сети на электрифицированных участ­ках), становились не менее важными эле­ментами всего комплекса обслуживания, чем путевые машины и другая техника, не­посредственно используемая при ремон­те и обслуживании. От качества проведен­ных измерений, объективной оценки со­стояния стационарных устройств стали все больше зависеть не только объем вы­полняемых работ, затрат на их проведение, но и безопасность движения, комфорт про­езда пассажиров.

К 60-м годам XX столетия — появлению в мире первых специализированных высо­коскоростных железных дорог, сформиро­вались несколько основных направлений работ по периодическому контролю состо­яния постоянных устройств железных до­рог, которые первоначально, как правило, осуществлялись различными структурны­ми подразделениями или службами желез­ных дорог с помощью обособленного при­борно-инструментального оборудования и технических средств, при этом определя­лись и измерялись:

— геометрические параметры положе­ния рельсового пути в пространстве, шири­на колеи, уклоны, возвышение наружного рельса, соблюдение габарита приближения строений;

— упругая осадка рельсовых нитей под подвижным составом для оценки состояния земляного полотна, геометрических разме­ров балластной призмы;

— дефекты рельсов;

— геометрические параметры контактной сети на электрифицированных участках, пространственное положение контактного провода, уровень его натяжения и электри­ческого напряжения на нем на конкретных участках линии;

— параметры, работоспособность уст­ройств СЦБ (прежде всего рельсовых це­пей), устойчивость, качество радиосвязи.

Поистине революционные изменения во всей системе инструментальной проверки состояния и измерения параметров стаци­онарных устройств произошли после со­здания первых ВСМ в Японии и Франции.

В Японии с началом эксплуатации первой ВСМ Токио — Осака для инструментальной оценки состояния указанных параметров первоначально использовались отдельные измерительные вагоны с тепловозной тя­гой^[68]. Следуя в этих вагонах, которые пере­двигались со скоростью до 160 км/ч, регу-

Рис. 20.1. Семивагониый инспекционый поезд серии 922-10, состав Т2

лярно (каждые десять дней) специалисты обследовали всю ВСМ от Токио до Осаки, осуществляли контроль состояния пути и других устройств, за исключением полной инспекции состояния земляного полотна. Ее проводили с помощью специальных на­грузочных вагонов. Контроль состояния земляного полотна в процессе повседнев­ных регулярных периодических проверок осуществлялся по вторичным признакам: геометрическому положению рельсовых нитей в плане и по их уровню.

С ростом пассажиропотока, а, следова­тельно, и количества поездов, находящихся в обращении, с увеличением скорости и ин­тенсивности движения поездов на первой японской ВСМ Токио — Осака для проведе­ния работ по контролю состояния пути, сис­тем электроснабжения и других устройств в эксплуатацию был введен специальный высокоскоростной четырехвагонный ин­спекционно-измерительный поезд (далее будем именовать его инспекционный). По­езд был оснащен измерительной и конт­рольной аппаратурой на базе имевшегося в распоряжении Японских национальных железных дорог опытного поезда серии 294

1000 (состав В), построенного в 1961 г.^[69]

Первый японский высокоскоростной ин­спекционный поезд получил обозначение 922-0 (состав Т1). Вагоны этого поезда, так­же как и их предшественники — измери­тельные вагоны, были окрашены в желтый цвет, что отличало их от пассажирских ва­гонов поездов серии 0 (они имели цвет сло­новой кости)^[70]. Инспекционный поезд 922-0 находился в эксплуатации до 1976 г. В 1974 г. для Центральной японской желез­нодорожной компании был построен но­вый семивагонный инспекционный поезд (рис. 20.1), получивший обозначение 922-10 (состав Т2), а в 1979 г. для Западной япон­ской железнодорожной компании был из­готовлен семивагонный поезд, обозначен-

Измерительный токоприемник

Смотровые фонари (блистеры)

Измерительные тележки

Рис. 20.2. Инспекционный поезд «Doctor Yellow-923» Центральной японской железнодорожной компа­нии, созданный на базе поезда серии 700: а — компоновочная схема; б — общий вид

ный 922-20 (состав ТЗ). Вагоны этих поез­дов были построены на основе конструкции вагонов высокоскоростного поезда серии 0.

На всех указанных поездах осуществляли диагностику стационарных устройств ВСМ с помощью размещенной в вагонах поездов аппаратуры, которая позволяла измерять отклонения от геометрических парамет­ров пути, величины ускорений, вибраций, возникающие на скорости эксплуатации поездов по расписанию — 210 км/ч. Вся ли­ния обследовалась один раз в 10 дней, дан­ные записывались на магнитную ленту. На основе полученной информации с помо­щью ЭВМ производилась оценка состояния пути, подготавливались задания на произ­водство работ ремонтными бригадами.

В 1982 г. было завершено строительст­во ВСМ Токио — Мориока («Тохоку Синкан- сэн») — первой высокоскоростной магист­рали Восточной японской железнодорож­ной компании. Для проведения контроль­но-инспекционных поездок по этой маги­страли, а позже и по ВСМ «Дзёэцу» и «Хоку- рику», на базе вагонов пассажирских вы­сокоскоростных поездов серии 200 (которые эксплуатировались на этих линиях) по­строены семивагонные инспекционные по­езда, получившие обозначения: 925/0, сос­тав S1 (1979 г.) и 925/10, состав S2 (1982 г.).

В 2000 г. для Центральной японской же­лезнодорожной компании — инспекции ли­ний ВСМ «Токайдо» и «Санъё» (последняя входит в состав Западной японской желез­нодорожной компании) — на базе ново­го высокоскоростного электропоезда се­рии 700 создан диагностический семива­гонный поезд нового поколения (рис. 20.2), получивший обозначение 923, состав Т4 («Doctor Yellow-923»).

Эта машина, пришедшая на смену первому поколению инспекционных поездов, может проводить полный комплекс диагностичес­ких работ и измерений, двигаясь на скоро­сти 270 км/ч в графике пассажирских по­ездов. При формировании контрольно-из­мерительного оборудования поезда кон­структоры отказались от механических и электромагнитных приборов. Используют­ся, в основном, лазерные технологии, в част­ности, для контроля состояния контактной подвески, которая в процессе измерения сканируется лазерным лучом с частотой 1500 импульсов в секунду (см. рис. 20.31).

Результаты измерений параметров пути, обследования контактной сети, устройств автоматики, телемеханики и связи обраба­тываются компьютерами бортового вычис­лительного комплекса в реальном масшта­бе времени непосредственно в процессе ин­спекционной поездки, после ее заверше­ния незамедлительно передаются в центр управления. В 2005 г. такой же поезд (923, состав Т5) был приобретен Западной япон­ской железнодорожной компанией для об­следования ВСМ «Санъё».

Необходимо отметить, что на японских ВСМ, наряду с периодическим сбором ин­формации о состоянии пути специальными контрольно-измерительными поездами, ве­дется регулярный контроль состояния пу­ти с помощью приборов, измеряющих и за­писывающих данные об ускорениях (верти­кальных и горизонтальных), возникающих на уровне буксовых узлов первых колесных пар головных вагонов, а также на уровне пола пассажирских салонов головных ваго­нов. Для этого измерительная и записываю­щая аппаратура смонтирована на несколь­ких десятках составах высокоскоростных поездов, находящихся в регулярной эксплу­атации. Таким образом, с периодичностью в несколько часов ведется контроль и за­пись данных о состоянии каждого участка ВСМ. После возвращения поездов с указан­ной аппаратурой в депо полученная инфор­мация для последующего анализа поступа­ет в компьютеры Центрального диспетчер­ского центра соответствующей железнодо­рожной компании. Поскольку за сутки на каждым участке пути с помощью указан­ной аппаратуры фиксируется несколько по­казаний, записанных в разное время разны­ми поездами, определяется, являются ли за­фиксированные где-либо повышенные ве­личины ускорений или вибраций следствием отклонения в параметрах пути или призна­ком возникшей неисправности ходовой час­ти подвижного состава.

На японских ВСМ действует правило, со­гласно которому машинист поезда незамед­лительно сообщает диспетчеру о любом случае внезапного сильного толчка, удара, вибраций, возникших в процессе движе­ния. В некоторых случаях инструкция пред­писывает машинисту осуществить экстрен­ное торможение. Установленная на поез­дах аппаратура, фиксирующая ускорения (описанная ранее), постоянно следит за их величинами. При превышении в какой-то точке пути допустимых значений подает­ся сигнал об этом на пульт управления поез­дом, машинист сообщает об этом диспетче­ру, который, оценив обстановку, может ос­тановить движение по данному участку до проведения дополнительной проверки.

---

Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 257; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!