Техническое обслуживание пути (обычно сокращенно MOW , также известное как «Постоянное обслуживание пути» или «PWM» в Великобритании [1] ) относится к обслуживанию, строительству и улучшению железнодорожной инфраструктуры, включая пути , балласт, уклон и прирельсовую инфраструктуру, такую как сигналы и знаки. [2]
.jpg/1280px-Belly_on_the_Railroad_Tracks_(15124489932).jpg)
Железнодорожные пути состоят из нескольких ключевых компонентов: путевого полотна и балласта, образующего основание путей. Затем сами пути размещаются на балласте, пути состоят из шпалы , крепежных элементов для крепления рельсов к шпалам, таких как костыли или зажимы , рельсов , которые собираются на щебеночном основании , которое в свою очередь находится на путевом полотне, которое все это поддерживает. [2]
Балласт — это материал, используемый для поддержки шпал и рельсов и удержания их на месте. Он также является ключевой частью дренажа вдоль железнодорожных линий, чтобы обеспечить целостность путей во время дождя и другой сырой погоды. Балласт часто представляет собой дробленый камень . Камни должны иметь неправильную форму, чтобы увеличить трение, удерживающее пути на месте. [3]
Железнодорожные шпалы могут быть изготовлены из ряда материалов: дерева, бетона, стали. Дерево является одним из старейших используемых материалов и распространено из-за своей простоты и удобства использования в большинстве ситуаций, а также легкости соединения с рельсами. Бетонные шпалы желательны на высокоскоростных маршрутах, а также на тех, где используются необычно тяжелые поезда, такие как угольные поезда бассейна реки Паудер . В некоторых ситуациях, таких как Готардский базовый туннель, рельсы крепятся непосредственно к бетону, что устраняет необходимость в отдельных шпалах и балласте, который их поддерживает. [4]
Рельсы, используемые сегодня, изготавливаются из стали, которой придают окончательную форму, пока они еще горячие. Рельсы часто измеряются в весе на ярд, например, 135 фунтов (61 кг) на ярд (0,91 м). В середине и конце 20-го века рельсы обычно скреплялись болтами, это уступило место непрерывно сваренным рельсам, которые имеют меньше стыков. [5]
Рельсы крепятся к шпалам с помощью крепежа. С деревянными шпалами обычно используются шипы. Бетонные шпалы не могут использовать шипы и используют другие типы крепежа, например, зажимы. [6]
.jpg/1280px-Sperry_MOW_Equipment_(4024572980).jpg)
Тщательные проверки являются ключом к безопасной железной дороге и обнаружению дефектов и износа на путях достаточно рано, чтобы их можно было устранить до того, как они приведут к сходу с рельсов или станут настолько серьезными, что работа должна быть выполнена немедленно, независимо от того, удобно ли это время. Эта задача все чаще выполняется с использованием специализированных вагонов или транспортных средств, которые могут проверять пути на скрытые дефекты, невидимые человеческому глазу, обследуя мили путей в день. [7]
В прошлом эта задача часто выполнялась путевыми рабочими, которым назначались участки пути для обслуживания и ремонта, а также для проверки на наличие дефектов. В Соединенных Штатах, где бригада могла нести ответственность за значительное расстояние, вплоть до 10–20 миль (16–32 км), рабочие ездили на спидерах , небольшом рельсовом транспортном средстве, предназначенном для железнодорожников, чтобы перемещаться по путям, которые можно было устанавливать на пути вручную. [8]
Специализированные поезда, предназначенные исключительно для проверки обширных участков путей, такие как Doctor Yellow компании Japan Railways и New Measurement Train компании Network Rail , все чаще используются в планах по проверке путей. Некоторые из этих поездов также способны проверять инфраструктуру электрификации. [9]
Железнодорожная система Великобритании по-прежнему регулярно использует визуальные осмотры, проводимые рабочими, проходящими вдоль участков пути. [10] Обученный железнодорожный персонал, «патрульные», ходят по железнодорожным путям, высматривая ненормальные условия, ослабленные болты и повреждения путевой инфраструктуры, такой как ограждение. [11] Частота патрулей варьируется в зависимости от таких факторов, как скорость движения, конкретная конструкция пути и годовой тоннаж на маршруте. [11] Когда прогнозируется жаркая погода, также проводятся дополнительные «патрули жаркой погоды»; в частности, для поиска изгибов или перегибов , вызванных расширением рельсов в жару. [12]
Наиболее фундаментальной задачей обслуживания пути является строительство, ремонт и замена пути, его поддерживающего балласта и уровня. В ранние дни железных дорог эта задача почти полностью выполнялась ручным трудом. Бригады мужчин, «бригады участков», отвечали за определенные участки пути, каждый длиной примерно 10–20 миль (16–32 км). [8] [13] Бригады участков вручную выполняли такие задачи, как замена изношенных компонентов пути, очистка канав и водопропускных труб, трамбовка балласта и удаление снега и мусора со стрелок. [13]
Для более масштабных проектов привлекались специализированные бригады для выполнения работ. По одному из отчетов Джозефа Нобла, одна из таких бригад из 110 человек могла заменить 1 милю (1,6 км) пути за 10-часовой рабочий день. Еще в 1924 году некоторые бригады по замене путей все еще выполняли работу полностью вручную, бригады даже поднимали рельсы вручную. [14] [15]
По мере развития 20-го века крупномасштабная замена путей становилась все более механической задачей. Выталкиватель костылей заменил людей, вручную вытаскивающих костыли из шпал. Команда людей с клещами для шпал вручную вынимала шпалу и вставляла новую, заменяя ее заменщиком шпал , вручную забивая костыли с помощью молота для костылей , заменяя его костыльщиком . Регулировка и укладка балласта вручную с помощью лопат и вил балласта были заменены трамбовочной машиной и регулятором балласта . Железнодорожные краны взяли на себя задачу подъема тяжелых компонентов пути, таких как шпалы и рельсы. [14] Большую часть этого оборудования мог обслуживать один человек или максимум несколько человек, что значительно сократило количество рабочих, необходимых для выполнения проекта. К 1970-м годам механизированная бригада по обновлению путей была способна заменить 400 шпал в среднем за день, используя всего 43 человека. [16]
Подход бригады участков к обслуживанию исчез в Соединенных Штатах, и теперь рутинные работы по путям выполняются бригадами рабочих, обученных и оснащенных для выполнения определенных задач, таких как замена шпал или поврежденных рельсов, которые направляются по железнодорожной сети компании. Развитие технологий сократило количество людей, необходимых для важных задач по текущему обслуживанию, которые должны были выполнять бригады участков, а в некоторых случаях полностью устранило эту работу. Рабочие, использующие метлы и лопаты для очистки снега и льда с крестовин железнодорожных стрелок , были заменены пропановыми нагревателями стрелок . Более широкое использование непрерывно сварных рельсов уменьшило количество стыков, которые требуют внимания и обслуживания, таких как проверка ослабленных болтов на стыковых накладках , которые соединяют несварные рельсы вместе на несварных, соединенных рельсах . [2] Рытье и очистка канав теперь могут выполняться рабочими, использующими экскаваторы с обратной лопатой и экскаваторы , или специализированным железнодорожным оборудованием, которое роет канавку по мере ее движения по пути. [17]
Помимо путей, железные дороги часто имеют обширные, сложные системы сигнализации, которые требуют постоянного обслуживания для поддержания работоспособности. [18] Работа техников по железнодорожным сигналам значительно изменилась за всю историю железнодорожного транспорта, особенно в 20 веке, поскольку сигналы усовершенствовались от механических семафорных сигналов до электрических цветных световых сигналов , а в 21 веке все более совершенные системы защиты поездов , такие как Европейская система управления поездами , которые в более современных установках исключают такое оборудование, как путевые сигналы и рельсовые цепи , полагаясь на информацию о местоположении через GSM-R, чтобы удерживать поезда разделенными. [18] [19] Семафорные сигналы регулярно требуют обслуживания, такого как смазка и смазка механических соединений, которые перемещают сигналы, заправка и регулировка масляных ламп на сигнале и проверка способности семафорной руки свободно перемещаться и перемещаться в правильные положения. Электрические цветные световые сигналы требуют замены неисправных лампочек, проверки электрических цепей и реле, а также замены неисправных электрических компонентов. [18] Персонал по обслуживанию сигналов также будет помогать в уходе и содержании железнодорожных стрелок, например, удалять мусор, мешающий движению стрелок, смазывать двигатели. [18]
На железнодорожных линиях, которые включают электрификацию посредством третьего рельса или системы контактной сети , техническое обслуживание пути также включает установку, ремонт и замену этих систем. [20] [21] [22]
Электрификация воздушной линии, хотя и сложная, является задачей, которая при правильном планировании выполняется с поездов на существующих железнодорожных линиях. British Rail в 1960-1980-х годах в ходе крупномасштабных проектов по электрификации таких маршрутов, как West Coast Main Line и East Coast Main Line , разработала поезда, которые могли выполнять различные задачи, бурение фундаментов для опор, подготовку цемента, установку стальных опорных конструкций и крепление контактного провода, подобно сборочной линии. [22]
Электрификация существующего маршрута может включать в себя значительную дополнительную работу по размещению новой электрической системы, например, изменение или полный снос и перестройку мостов, навесов станций и туннелей. Альтернативы расширению туннеля или перестройке моста могут включать в себя понижение полотна пути, что в свою очередь приведет к понижению путей. [23] [24]
Срок службы контактных проводов составляет около 20-30 лет. По истечении этого срока возрастает вероятность обрыва провода и его падения с опорной конструкции, а также чрезмерного износа других компонентов, соединяющих контактный провод с опорной конструкцией. [25] Несоблюдение этого технического обслуживания может привести к катастрофическому повреждению как контактной системы, так и оборудования поезда, в частности пантографа , даже на относительно низких скоростях. [26]
Деревья и другая растительность представляют опасность для воздушных проводов: падающие ветки деревьев могут привести к отсоединению проводов от опорной конструкции, а также может возникнуть дуга , если растительность окажется слишком близко к проводам. [24] Это создает значительные опасности, от яркого света вспышки дуги и возникновения пожаров, а также сбоев в работе железной дороги из-за сработавших автоматических выключателей и оборванных проводов. [27] Разработка и последовательное следование планам по контролю растительности вблизи воздушных линий имеет решающее значение для безопасных и бесперебойных железнодорожных поездок. [24] Обычно это включает в себя обрезку веток, которые отклонились на заданное расстояние от проводов, а также удаление деревьев, которые просто находятся слишком близко к воздушным проводам и всегда будут представлять проблему. [24]
Медиа, связанные с Техническое обслуживание пути на Wikimedia Commons