Между условиями работы трамвайного пути (как эксплуатационными, проявляющимися при взаимодействии с подвижным составом, так и естественными, как правило, с этим взаимодействием не связанные) и параметрами конструкции существуют достаточно тесные двусторонние связи.
Понятие "неисправность", несмотря на то что оно может быть описано количественно, все-таки является чересчур общим понятием. Применительно к путевой конструкции оно могло бы быть конкретизировано как количественно - по степени развития (текущая неисправность, предельное состояние, отказ), так и качественно - по характеру проявления (дефект, деформация, износ, прочие изменения функциональных характеристик). В соответствии со сложившейся практикой следует понимать "дефект" как неисправность, связанную с состоянием материала, нарушением его однородности или непрерывности (сплошности); "деформацию" как изменение формы или размеров (в т.ч. относительных) элемента конструкции или всей системы этих элементов без изменения их массы или состава; "износ" - изменение геометрических характеристик или химического состава элементов пути под влиянием эксплуатационных или иных воздействий, К "прочим изменениям" относятся результаты таких процессов, как загрязнение или засорение материала балластной призмы, избыточное увлажнение основной площадки земляного полотна и т.п.
В качестве количественных характеристик неисправностей выступают общепринятые величина и интенсивность развития упругих деформаций, величина и темпы накопления остаточных деформаций, а также абсолютные и относительные значения других отклонений.
С учетом приведенных соображений предложена систематизированная классификация парных зависимостей "фактор-неисправность", анализ которой позволяет распределить результаты их действия по характеру проявления и по технической оценке. В качестве примера приводится фрагмент классификации (табл.1). Полная классификация содержит 23 зависимости.
Следует отметить, что методологическая оправданность такой классификации несколько принижается сложностью достаточно четкого выявления конкретных пар-зависимостей. Это вообще говоря, естественно. Большинство проявлений неисправностей пути имеет комплексную причину, точно так же, как большинство факторов (причин) проявляют свое влияние тоже комплексно, т.е. через разные формы неисправностей. Возможны и непредусмотренные таблицей сочетания факторов. Возможны и многоступенчатые проявления влияния. Так, например, упомянутый в таблице переменный температурный режим в сочетании с технологическими недостатками, выступая в качестве основного определяющего фактора, может стать причиной возникновения другого, имеющего самостоятельное значение фактора, как "воздействие горизонтальных продольных сил".
Действие этого фактора может через линейное расширение рельсов определить появление температурного выброса и, далее, предельные отступления от нормативной ширины колеи. Практически во всех случаях результирующая этих влияний может быть усилена за счет одновременного действия сопутствующих факторов, как и наоборот, ослаблена при разнонаправленности этого действия. Тем не менее, основной вывод анализа зависимостей - классификация их результатов по характеру проявления и по технологической оценке -сохраняет свою достоверность.
Таблица 1
|
Факторы, преимущественно определяющие развитие
неисправностей
|
Неисправности, определяемые действием соответствующих
факторов
|
Принадлежность неисправности к качественному
виду
|
|||
|
Конкретная характеристика |
Классификационная группа |
Классификационная группа |
Конкретная форма проявления |
По |
По основной технологической оценке |
|
Переменный температурно-влажностный режим Наличие тепловых сетей вблизи основной площадки |
Е,К |
Неисправности основания рельсошпаль ной решетки |
Просадки, перекосы, другие отступления по уровню, потайные толчки, пучины |
деформация |
Отклонения элементов пути от взаимного проектного положения |
|
Комплексное воздействие подвижного состава Низкое качество балласта Неудовлетворительное
содержание пути и улицы |
э,с,т |
Пылеобразование |
Износ желобов и поверхносте и катания рельсов Дополнительные влияния на подвижной состав |
износ |
Остаточные деформации рельсов |
|
Комплексное воздействие подвижного состава. Действие ветра и осадков. Неудовлетворительное содержание пути и улицы |
Э,Е,Т |
Засорение и загрязнение балластной призмы, желобов, покрытий |
Ухудшение несущей и дренирующей способности балласта, изменение темпов износа |
Прочие проявления Износ |
Отклонения от проектных характеристи к пути |
|
|
Е,К,Т |
Неисправности железобетон ных шпал |
Разрушение бетона, оголение арматуры, снижение стабильности колеи |
Дефект |
Остаточные деформации шпал |
Принятые в таблице сокращения: Э - эксплуатационные Е - естественные Т - технологические К - конструктивные С - собственные
Количественно-качественная оценка при этом может рассматриваться не только как показатель качества содержания и состояния пути, но и как интегрированный показатель, определяющий степень потребности в ремонтом вмешательстве. Количественные оценки степени развития возможных неисправностей пути или его элементов позволяют выделить такие последовательные градации:
1. Исправная конструкция.
2. Текущая неисправность.
3. Переход от текущей неисправности к предельному состоянию конструкции или элементов.
4. Предельное состояние конструкции или элементов.
5. Отказ конструкции.
Этим пяти градациям могут соответствовать пять ситуаций реагирования системы:
1. Неоправданность ремонтных вмешательств.
2. Возможность плановых ремонтных вмешательств.
3. Желательность плановых ремонтных вмешательств.
4. Необходимость плановых ремонтных вмешательств. Возможность внеочередных или неотложных ремонтных вмешательств.
5. Нецелесообразность плановых ремонтных вмешательств.
За рамками перечня остается необходимость аварийно-восстановительных ремонтных вмешательств.
Важно установить нормативные критерии, характеризующие эти градации, по крайней мере, для большинства неисправностей. Критерии должны быть установлены в форме абсолютных значений ограничивающих пределов по величине или количеству дефектов, деформаций или отступлений от проектных размеров. Кроме того, следует установить уровни этих пределов, характеризующие момент или период перехода из одной градации в другую.
Отклонения количественно характеризуются абсолютными значениями и относительными (удельными) по размерам, преимущественно линейным и по повторяемости. Кроме того, нормативно ограничиваются предельно допускаемые значения, абсолютные (размеры) и относительные (удельные - количество, приходящееся на единицу длины). Может оцениваться также интенсивность развития (темп накопления) остаточных деформаций.
Сравнительная количественная оценка дает возможность распределить основные неисправности по степеням градаций и ситуаций реагирования (табл. 2). Кр в таблице - условный удельный показатель ремонта.
Kp=l/L или Kp=n/N
При этом l -длина, пораженная неисправностью, L - общая длина оцениваемого участка, п - количество элементов, пораженных неисправностью, N- общее количество этих элементов на оцениваемом участке.
Ремонтные вмешательства, соответствующие пяти ситуациям реагирования, могут подразделяться, как это и предусматривается, прежде всего, по периодичности выполнения (текущее содержание и периодические ремонтные комплексы). Кроме того, они различаются и технологически, независимо от периодичности выполнения. Для группы А (отклонения от проектного положения пути) это могут быть работы по ликвидации отклонений, близких к предельному состоянию, по замедлению темпов развития остаточных и уменьшению размеров упругих деформаций, по предупреждению возникновения неисправностей.
Для группы Б, это могут быть работы по замене элементов пути, сплошной - при превышении предела Кр или одиночной - если этот предел не достигнут. Это могут быть также работы по восстановлению геометрических или механических характеристик отдельных элементов пути, опять-таки от одиночного (< Кр\ до массового или даже сплошного (>Kp)
(А; Б) > Кр> ( а;б)
Левая часть этого условного неравенства объединяется общим признаком: это работы, направленные на сплошное (массовое) восстановление геометрических или механических характеристик путевой конструкции в целом или отдельные ее элементы. Можно считать этопериодическими ремонтами. Правая часть не характеризуется этим признаком. Можно считать, что она отражает работы, которые принято относить к текущему содержанию.
Могут быть выделены работы, которые не описываются неравенством. Это случай, когда количественные характеристики вообще не должны превышать Кр, накопление деформаций такого рода просто не допустимо. Превышение К - превышение предельного состояния, отказ, требующий соответствующего аварийного, внепланового вмешательства. Если же уровень К не превышен, соответствующие работы могут выполняться как в составе периодических ремонтов, так и при эксплуатационном обслуживании.
Именно эти положения и зависимости закладываются в основу системы ремонтов и содержания трамвайных путей, определяющих виды периодических ремонтов и продолжительность соответствующих периодов, формы непрерывного эксплуатационного обслуживания, номенклатуры путевых работ и их количественные характеристики
Табл. 2. Распределение основных неисправностей по степеням градации и реагирования
|
Неисправности (основная технологическая оценка)
|
Характеристики по количественному признаку
|
Градация
|
Ситуация реагирования |
|
|
абсолютному |
|
|||
| А. Отклонения
пути от проектного положения |
А1 Нулевые
|
I
|
I
|
|
| А2 Упругие, достаточно далекие от допускаемого предела;
остаточные с невысоким темпом накопления |
|
II
|
II
|
|
| A3 Упругие,
близкие к допускаемому пределу; остаточные с высоким темпом
накопления, близкие к предельному состоянию |
|
III
|
III
|
|
| А4 Достигшие предельного состояния |
|
IV
|
IV
|
|
| А5 Превысившие нормативный предел |
|
V
|
V
|
|
|
Б. Деформации и отклонения от проектных характеристик отдельных элементов
пути
|
Б1 Нулевые
|
|
I
|
I
|
|
Б2 Упругие, достаточно далекие от допускаемого
предела; остаточные с невысоким темпом накопления
|
|
II
|
II
|
|
| |
БЗ Упругие, близкие к допускаемому пределу;
остаточные с невысоким
|
БЗ 1 На части элементов пути, не превышающей
некоторую долю Кр
от их общего количества на 1 км
|
III
|
III
|
|
темпом накопления, близкие к предельному
состоянию
|
БЗ 2 На части элементов пути, превышающей
некоторую долю Кр
|
IV
|
IV
|
|
|
Б4 Достигшие предельного состояния
|
Б4 1 На части элементов пути, не превышающей
некоторую долю Кр
от их общего количества на 1 км
|
III
|
III
|
|
|
|
Б4 2 на части элементов, превышающей некоторую
долю Кр
|
IV
|
V
|
|
|
Б5 Превысившие нормативный предел
|
|
V
|
V
|
|