В статье рассмотрены особенности функционирования и взаимодействия участников перевозочного процесса на железнодорожном транспорте. Определены научно-прикладные задачи взаимодействия участников перевозочного процесса в современных условиях. Предложены критерии и методы их определения для оценки процесса взаимодействия участников перевозочного процесса и обоснования управляющих решений при распределении вагонного парка. Проанализированы основные показатели, отражающие особенности деятельности игроков рынка железнодорожных перевозок (перевозчика, грузоотправителя и операторских компаний). Выведен комплексный показатель, учитывающий время и стоимость доставки вагонов, для выбора оптимального варианта распределения вагонов. Для рассматриваемого полигона определены возможные варианты маршрутов доставки вагонов, выполнены расчеты и построена гистограмма значений комплексного показателя при движении поезда по маршрутам следования. По результатам расчетов построены графики зависимости комплексного показателя от стоимости операций, выполняемых с подвижным составом по маршруту следования, и от времени на продвижение вагонов. Использование предлагаемого комплексного показателя позволяет оперативно выбрать маршрут, удовлетворяющий требованиям участников перевозочного процесса.

В настоящее время высокоскоростные железные дороги обеспечивают не только высокую скорость передвижения, но и высокий уровень надежности и безопасности, комфорта, экономичности. Но вые поезда, построенные на основе инновационных технологий, формируют скорость в 300–350 км/ч, благополучно соперничают со всеми типами транспорта. Высокоскоростной наземный транспорт в современном представлении – это железнодорожный транспорт, гарантирующий движение поездов со скоростью более 200 км/ч. Его движение осуществляется либо колесным подвижным составом по рельсовому пути, либо подвижным составом на магнитной подушке.

Проблема повышения технической скорости движения поездов является важной задачей, стоящей перед Белорусской железной дорогой. Реконструктивные мероприятия по повышению скоростей движения на железной дороге должны проектироваться так, чтобы были гарантированы безопасность и бесперебойность движения поездов, сократилось время нахождения пассажиров в пути при обеспечении потребных размеров перевозок и наименьших строительно-эксплуатационных затратах.

При скоростном движении для обеспечения комфортабельности езды пассажиров предъявляются более жесткие требования к плану линии: кривые малых радиусов, длины прямых вставок и переходных кривых увеличиваются для стабилизации подвижного состава на концах круговых кривых, пересечения с авто дорогами осуществляются в разных уровнях, заменяются стрелочные переводы, переустраиваются пассажирские платформы. Кроме того, модернизируются устройства системы блокировки и связи, усиливаются контактная сеть и тяговые подстанции, принимаются меры по защите окружающей среды.

При проходе подвижного состава по кривым возникают центробежные силы, стремящиеся опрокинуть его наружу кривой. Центробежная сила неблагоприятно действует на пассажиров, вызывает боковое воз действие на путь, перераспределение вертикальных давлений на рельсы обеих нитей и перегруз наружной нити, что приводит к усиленному боковому износу рельсов и гребней колес. Кроме того, возможны раскантовка рельсов, уширение колеи или поперечный сдвиг рельсошпальной решетки, т. е. расстройство положения пути в плане.

На всей сети ОАО «РЖД» одним из основных является проект развития Восточного поли гона. Он объявлен полигоном опережающего развития. Одними из главных задач развития Восточного полигона являются наращивание объемов международных железнодорожных контейнерных перевозок, а также снижение их себестоимости. Организация работы в этом направлении на Западно-Сибирской желез ной дороге предусматривает для повышения провозной способности внедрение длинносоставных контейнерных поездов.

Целями исследования являются рассмотрение вопроса совершенствования технологии работы ст. Клещиха при формировании длинносоставных поездов и экономическое обоснование изменения технологии работы с такими поездами. Актуальность предлагаемой темы определяется необходимостью развития формирования и отправления ускоренных поездов на Восточное направление. Поскольку ст. Клещиха является пунктом взаимодействия нескольких видов транспорта и играет большую роль в развитии Новосибирского узла, необходимо определить целесообразность внедрения технологии формирования длинносоставных поездов (100 усл. ваг.) на станции.

В статье предложены технические решения при планировании перевозок грузов железнодорожным транспортом. Разработанная авторами технология работы станции позволит избежать критической загрузки станций и участков, не прибегать к излишним мерам оперативного вмешательства диспетчерского персонала, что сократит эксплуатационные затраты на перевозку.

В статье представлен краткий обзор развития технологий капитального ремонта железно дорожного пути с 1930 по 2021 г. Приведен анализ количества проводимых ремонтов железнодорожного пути в «оконном» режиме и режиме закрытого перегона. Выполнено сравнение объемов капитального ремонта пути, а также применяемых технологий в 1968 и 2021 гг. в части производительности полного комплекса работ. Представлены данные фактической выработки железнодорожно-строительных машин, полученные при капитальном ремонте железнодорожного пути в 2021 г. на Западно-Сибирской железной дороге. Определены слабые стороны существующей технологии выработки ведущих машин и неравномерной за грузки персонала по рабочим суткам. Для оптимизации времени производства работ и исключения неравномерной потребности задействованного персонала при капитальном ремонте железнодорожного пути требуется пересмотр технологии производства работ и создание инновационных железнодорожно-строительных машин, что позволит увеличить производительность полного комплекса работ на участках ремонта. В статье изложены результаты разработки предложений по модернизации существующей техники с целью повышения производительности полного комплекса работ и равномерной загрузки персонала. За счет применения инновационной техники при капитальном ремонте железнодорожного пути сокращается как время производства работ, так и объемы ручного труда.

В статье также приведены рекомендации по организации капитального ремонта железнодорожного пути с максимальной выработкой на участках ремонта в режиме закрытого перегона с учетом анализа фактической работы каждой путевой машины. Повышение производительности при работах по укладке железнодорожного пути, вырезке загрязненного балласта и замене инвентарных рельс на длинномерные рельсовые плети позволит увеличить производительность полного комплекса работ до 3 000 м пути в сутки.

Гарантией бесперебойной и безопасной работы железнодорожного транспорта и соблюдения срока перевозок является в первую очередь оперативная очистка путей от снега. Причем научных исследований, посвященных решению проблем, связанных с оптимизацией эксплуатации снегоуборочных машин, применимо к ОАО «РЖД» нет, что и обусловило выбор темы данного исследования.

Цель исследования – выявление закономерностей рабочих процессов снегоуборочных машин в зависимости от длины убранных путей и объема возможной загрузки, с учетом влияния факторов окружающей среды. Предметом исследования выступают: совокупность методов и средств автоматизированного мониторинга и пути повышения эффективного функционирования и совершенствования рабочего процесса снегоуборочной техники.

Объем убранного снега и время работы снегоуборочной машины в рабочем режиме являются изменяющимися величинами, на которые оказывает влияние множество других факторов, поэтому целесообразно не использовать эти данные для сравнительной характеристики и статистического анализа. В качестве сравнительного показателя, на который внешние факторы оказывают не столь существенное влияние, предложено использовать длину убранных путей. Разработано математическое обоснование зависимости между длиной убираемых путей и объемом убранного снега, временем рабочего цикла, количеством вы павшего снега, температурой окружающего воздуха посредством множественной регрессии. Из полученной математической зависимости можно выразить время рабочего цикла и определить затраты на проведение ремонтов, необходимое количество топлива, количество задействованных людей, а следовательно, спланировать фонд заработной платы и премиальный фонд.

Теоретическая значимость исследования состоит в создании математической модели процесса уборки снега и оценки эффективности эксплуатации снегоуборочных машин типа СМ и ПСС. Практическая значимость работы заключается в разработке предложения по реформированию системы принятия плановых решений и контроля эффективности работ по уборке снега посредством автоматизированного мониторинга системой АС КРСПС.

Целью исследования является определение степени воздействия характеристик рельсовой колеи на рост бокового износа рельсов в кривых среднего и малого радиуса. В статье описана методика эксплуатационных наблюдений за боковым износом рельсов на опытных кривых. Для инструментального исследования нарастания бокового износа и измерения параметров рельсовой колеи в процессе наработки тоннажа на пути 1 участка Издревая – Жеребцово были выбраны две опытные кривые с радиусами 490 и 400 м.

Полученные данные эксплуатационных наблюдений свидетельствуют, что рельсы категории Т1 в наружной нити кривой 1 (R = 496 м) уложены в путь с 30.06.2017 и к моменту обследования наработка тоннажа составила 1 546 млн т брутто. Средняя величина износа на 100 м участка круговой кривой достигла δ_1ср = 10 мм, а максимальная δ_1max = 12 мм. Интенсивность бокового износа составила γ_1ср = 0,028 мм / млн т брутто, γ_1max = 0,033 мм / млн т брутто. В кривой 2 (R = 405 м) рельсы категории Т1 уложены в наружную нить 10.12.2019, к моменту обследования наработка тоннажа составила 145 млн т брутто при средней величине бокового износа δ_2ср = 14,1 мм, а максимальной δ_2max = 21 мм. Средняя величина интенсивности бокового износа γ_2ср = 0,097 мм / млн т брутто, а максимальная γ_2max = 0,145 мм / млн т брутто. При уменьшении радиуса кривой 2 по сравнению с кривой 1 на 19 % и увеличении непогашенного ускорения на 18 % средняя интенсивность бокового износа рельсов в кривой 2 оказалась в 3,5 раза выше, а максимальная – в 4,5 раза.

В результате анализа полученных данных был сделан вывод о том, что радиус кривой и осевые нагрузки подвижного состава оказывают большое влияние на интенсивность бокового износа рельсов.

Статья посвящена оптимизации арматурного струнопакета железобетонной шпалы. Стандартные шпалы типа Ш1 и ШС с небольшой высотой в среднем сечении характеризуются неравномерным распределением давления подошвы на балласт. Целью исследования являлось совершенствование железобетонных шпал и определение их параметров для обеспечения лучшего распределения напряжений в шпале при ее работе под поездами, в частности увеличение «эффективной» площади подошвы шпалы.

В программных комплексах для расчета методами конечных элементов были смоделированы несколько вариантов железобетонных шпал. Определены расчетные случаи, наиболее неблагоприятные для изгиба шпалы, – опора подошвы шпалы на слабо уплотненный щебеночный балласт и проверка шпалы на трещиностойкость на испытательном заводском стенде.

Анализ результатов расчетов с изменением силы натяжения проволок показал, что трещиностойкость обеспечивается при общем натяжении 38 струн силой от 300 до 310 кН для модифицированной шпалы, армированной 38 струнами диаметром 3 мм. Результаты испытаний железобетонных шпал из опытной пар тии с высотой струнопакета 90 мм и числом струн, равным 38 шт., показали, что бетон разрушается, а ар матура не рвется. Следовательно, данная модификация позволяет более эффективно использовать арма турную проволоку. Кроме того, она обеспечивает лучшее распределение давления шпалы на балласт.

Для производства железобетонных шпал было также предложено увеличить высоту струнопакета до 105 мм с уменьшением числа струн высокопрочной проволоки до 40 шт. Это приведет к снижению максимального давления шпалы на балласт до 8 % и уменьшит темп накопления остаточных деформаций бал ласта под модифицированной шпалой на 25 % в сравнении с типовой шпалой Ш1 со струнопакетом из 44 струн высотой 75 мм.

Результаты экспериментальной проверки прочности и трещиностойкости железобетонных шпал с 38 40 арматурными струнами на шпалозаводах показалb, что при увеличении высоты струнопакета до 90 105 мм требуемая трещиностойкость железобетонных шпал обеспечивается.

По результатам анализа вещественного состава золы, полученной при сжигании осадка бытовых сточных вод (ОБСВ), установлено, что такой осадок относится к группе легкоплавкого алюмосиликатного сырья и может быть использован в качестве компонента шихты при получении строительной керамики. Сопоставительный анализ характеристик золы ОБСВ с характеристиками золы ТЭС и суглинка пока зал, что по коэффициенту фильности и истинной плотности зола ОБСВ существенно отличается от золы ТЭС. При этом по оксидному составу и температуре начала плавления зола ОБСВ гораздо ближе к суглинку, чем к золе ТЭС, что указывает на ее большее химическое сродство с глинистым сырьем, основанное на их коллоидно-химическом происхождении. Посредством эколого-гигиенической оценки определен показатель степени опасности золы ОБСВ (K = 62,47), соответствующий IV классу опасности (10 < K < 102), что позволяет использовать ее в качестве сырья в производстве строительных керамических материалов при наличии паспорта отходов. При этом результаты сравнительной оценки показывают, что технология производства кирпича с использованием золы от сжигания ОБСВ не приводит к ухудшению экологической ситуации по сравнению с существующей технологией производства керамики с использованием золы ТЭС.

Анализ реализации сложных строительных проектов в России и за рубежом с использованием BIM-технологий выявил важность оптимизации проектных решений на стадии календарного планирования. Неадекватное отражение в процессе моделирования реальных условий линейного дорожного строительства приводит к нарушению сроков ввода объектов в эксплуатацию, снижению эффективности организационно-технологических решений. Цель данного исследования: обеспечить адекватность модели и оптимизацию сроков строительства автомобильных дорог непосредственно в процессе информационного моделирования комплексного потока. Для решения проблемы использована теория структурно-параметрического синтеза потоковых систем. Комплексный дорожно-строительный поток рассмотрен на двух уровнях: микроуровень – параметры отдельных звеньев специализированных потоков; макроуровень – параметры взаимодействия специализированных потоков в качестве самостоятельных объектов моделирования между собой. Структурная декомпозиция объекта представлена в виде графа с вертикальным разделением на третьем уровне на относительно однородные участки с выделением двух видов модулей – линейных и сосредоточенных проектно-технологических модулей (ЛПТМ и СПТМ). Реализована концепция, основанная на конвергенции ранее созданных имитационных моделей оптимизации комплексного дорожно-строительного потока и информационного моделирования, с переходом модельного времени с постоянным шагом ∆t к модельно-событийному. Представлена математическая постановка задачи, определены ограничения и целевая функция. В качестве демонстрационного примера представлен расчет оптимального календарного графика строительства дороги при заданных ресурсах в программе MS Project. Инструментарий программы позволил учесть изменение режима работы предприятия в течение года, особенности перехода к зимним технологиям. График Ганта, рассчитанный с использованием данного метода, трансформирован в линейный график в осях «продолжительность – протяженность».

В статье представлены экспериментальные результаты предварительной очистки нефтесодержащих жидких отходов, образующихся на предприятиях при техническом обслуживании резервуаров для хранения горюче-смазочных материалов, проведении ремонтных и сервисных работ, мойке изделий, использованных при работе с различными смазывающими материалами, непосредственно на месте их образования с помощью компактной передвижной установки, включающей фильтр с загрузкой из сорбционного материала, камеру с размещенным в ней реактором-отстойником и нутч-фильтр для отделения и обезвоживания осадка. Взвешенные вещества, неэмульгированные жиры, масла и эмульгированные нефтепродукты из водной фазы удаляются фильтрованием через сорбционный материал на основе полипропилена, а эмульгированные и растворенные нефтепродукты осаждаются в реакторе-отстойнике на поверхности коагулянтов – гидроксидов железа или магния. Эффективность предварительной очистки от механических примесей и неэмульгированных нефтепродуктов была близка к 100 %, эмульгированных и растворенных нефтепродуктов составила более 98,7 %.

Статья посвящена совершенствованию методов расчета горного давления в скальных и полускальных грунтах. Необходимость развития теории расчета горного давления вытекает из представ ленного здесь же критического анализа существующей нормативной методики определения этой величины. Отмечены две крупные проблемы нормативной методики: отсутствие методов определения коэффициента крепости, который прямо определяет величину горного давления, и в ряде случаев более высокие значения коэффициента крепости в дисперсных грунтах по сравнению со скальными. Последнее обстоятельство противоречит основной идее теории сводообразования М. М. Протодьяконова, на которой и базируется нормативная методика.

Предлагается два новых метода расчета горного давления: для скальных и полускальных грунтов. Эти методы также базируются на теории сводообразования и содержат статический анализ силового взаимодействия свода обрушения и окружающего грунтового массива в предельном состоянии. При этом выполняется поиск такой высоты свода обрушения, который максимизирует величину горного давления. Отличи тельной чертой предлагаемых методов является использование паспорта прочности грунта для оценки пре дельных усилий. Это позволило напрямую связать высоту свода обрушения и параметры прочности грунта, определяемые в стандартных испытаниях, избегая при этом весьма небезусловных эмпирических зависимостей.

В результате установлено, что при заданных параметрах прочности грунта над выработкой в зависимости от ее ширины либо формируется столб обрушения (вне зависимости от глубины заложения), либо формируется свод обрушения, либо обрушение грунта невозможно. В этой связи предлагается ввести понятия двух критических пролетов подземной выработки. Первый критический пролет отделяет случай полностью устойчивого состояния грунта над выработкой от ситуации, когда над выработкой образуется свод обрушения. При превышении шириной выработки значения второго критического пролета разрушение грунта про исходит по схеме столба обрушения.

В статье приводится методика оценки устойчивости оползневого склона неоднородного геологического строения, с учетом планируемой нагрузки и сейсмических воздействий. При выполнении расчета реального объекта − оползневого склона в г. Cочи основное внимание уделяется анализу полученных результатов в аспекте их надежности. Оползневые склоны отличаются особой сложностью как в геологическом строении, так и в отношении действующих на них нагрузок и природных факторов. Для анализа поведения таких сложных геотехнических объектов в настоящее время предлагается целый ряд программных комплексов, основанных на методе конечных элементов.

В рамках этих комплексов возможен учет разнообразных начальных и граничных условий. Однако в части упругопластической работы грунтовых массивов есть определенные сложности, связанные именно с оценкой предельного состояния. Поэтому на практике для этой цели применяются методы предельного равновесия.

В научной и нормативной литературе по геотехнике приводится большое количество различных методов оценки устойчивости склонов. Вместе с тем наиболее обоснованным можно признать подход к расчету устойчивости грунтовых массивов, основанный на линейном программировании и реализуемый симплекс методом. В рамках расчетной схемы методов отсеков обеспечивается выполнение статических уравнений равновесия без привлечения дополнительных гипотез, что существенно повышает достоверность результатов. Данное направление еще не получило широкого распространения в практике проектирования откосов и склонов. В определенной степени это обусловлено тем, что методы линейного программирования не нашли еще массового применения в механике сплошной среды. Хотя некоторый прогресс здесь наблюдается.

Разработка конкретных алгоритмов расчета устойчивости симплекс-методом, в частности оползневых склонов, безусловно, является актуальной задачей, которой и посвящена настоящая статья.

Увеличение темпов строительства и освоение площадок со слабыми грунтовыми основаниями влекут за собой развитие геотехнической сферы, строительных технологий. В данной статье рассматриваются перспективные способы усиления основания армированием вертикальными грунтоцементными колоннами: Jet-цементация и глубинное перемешивание грунтов, широко применяемые как в нашей стране, так и в зарубежных странах. Рассмотрены основные методики назначения проектных параметров, а также выделены имеющиеся обобщения и допущения в существующей нормативной базе. К таким методикам относятся: методика СП 22.13330 по принципам естественных грунтовых оснований; методика СП 24.13330 для массивного фундамента; моделирование методом конечных элементов с использованием программных комплексов. Анализ существующих методов расчетов усиленного основания позволил выделить области необходимых исследований, направленных на совершенствование существующих методик проектирования и назначения проектных параметров. Рассмотрены способы контроля качества работ по усилению грунтов основания армированием вертикальными грунтоцементными колоннами. Показаны основные критерии и способы оценки качества усиления, отраженные в нормативной документации. Представлен опыт проектирования усиления грунтовых оснований грунтоцементными колоннами и контроля параметров усиления. Сформулированы выводы, поставлены конкретные задачи дальнейших исследований, направленные на совершенствование таких методов усиления грунтового массива, как глубинное перемешивание грунта и Jet-цементация.