В организации тяжеловесного движения необходимо учитывать международный опыт и российскую специфику. Евгений Сотников, д.т.н., главный научный сотрудник АО "ВНИИЖТ" ОАО "РЖД" еще в 2015 году разработало программу развития тяжеловесного движения поездов до 2020 года. Сегодня решено ее актуализировать в связи с новыми экономическими условиями.

Мировой опыт показывает, что в использовании для перевозок грузов поездов повышенной массы и длины существует очень большая потребность. В 1983 году железные дороги стран, где реализовано тяжеловесное движение, объединились в Международную организацию IHHA для распространения опыта данных технологий. Сейчас, согласно критериям IHHA, тяжеловесной считается железная дорога, на которой выполняется не менее двух из трех следующих условий: регулярно эксплуатируются маршрутные или сочлененные поезда массой не менее 8000 тонн брутто или планируется их эксплуатация; осуществляются или планируются регулярные коммерческие грузовые перевозки с грузонапряженностью участков не менее 40 млн тонн брутто в год на линии протяженностью не менее 150 км; регулярно эксплуатируется подвижной состав с нагрузкой 27 тонн на ось и более или планируется его эксплуатировать.

На сети ОАО "РЖД" постоянно увеличивается полигон обращения поездов массой 8000 тонн и более. Принимать решения по дальнейшему внедрению тяжеловесных поездов, а также вагонов с нагрузкой на ось 25 и 27 тонн необходимо с учетом как международного опыта, так и особенностей функционирования отечественного железнодорожного транспорта.

Тяжеловесное движение применяется в Австралии, Бразилии, Канаде, Китае, США, Швеции, Норвегии, ЮАР. Длина линий, на которых обращаются такие поезда, составляет от 180–200 до 1100–1500 км. В большинстве случаев это специализированные магистрали. В состав поездов включается до 340 вагонов. Возможность быстрого оборота вагонов достигается за счет высокоэффективных погрузочных устройств и организации быстрой выгрузки вагонов с помощью вагоноопрокидывателя, часто без расцепки составов. Грузонапряженность линий тяжеловесного движения достигает 300 млн тонн брутто. Все это позволяет быстро окупать значительные первоначальные затраты на подвижной состав, инфраструктуру и системы управления для организации тяжеловесного движения.

Характерной особенностью тяжеловесного движения в мире является специализация отдельных линий железных дорог.

Одним из важных выводов, полученных в результате развития тяжеловесного движения в разных странах, явилась необходимость проведения исследований всех основных явлений, имеющих место при тяжеловесном движении. В частности, это требует системного подхода к проблемам взаимодействия экипажа и пути, колеса и рельса, продольной динамики поездов (особенно при наличии большого количества кривых среднего и малого радиусов), перегрузок в системе энергоснабжения и ряду других вопросов. На основе таких исследований за рубежом проводились технико-экономические расчеты эффективности использования технологий тяжеловесного движения и той или иной осевой нагрузки для данной линии, после чего осуществлялась разработка новых конструкций экипажей локомотивов и вагонов, элементов верхнего строения пути, материалов для рельсов и колес. С той же целью совершенствовались способы управления длинными и тяжелыми поездами, электронно-управляемые системы торможения, технологии шлифования рельсов и управления трением, информационные системы и средства мониторинга состояния экипажей и пути и многое другое.

Тяжеловесное движение в российских условиях имеет свои особенности. Прежде всего это связано с совмещенным движением грузовых и пассажирских поездов, а также со значительной протяженностью маршрутов их следования. Необходимо учитывать также и разнообразие климатических условий, а в связи с этим и характеристик грунтов в основаниях насыпей – от скальных пород до вечной мерзлоты.

Специалисты АО "ВНИИЖТ" на участке Ковдор – Мурманск Октябрьской дороги провели испытания по определению влияния вагонов с осевой нагрузкой 23,5, 25 и 27 тонн на напряженно-деформированное состояние верхнего строения пути и земляного полотна. Испытания показали, что в зависимости от конкретных условий как для верхнего строения пути, так и для земляного полотна требуется реализация комплекса мер по обеспечению устойчивой и безопасной эксплуатации тяжеловесных поездов. Особое внимание необходимо уделять тем местам, где имеются деформации земляного полотна. Устройство пути с упругими прокладками, недопущение избыточного увлажнения насыпи и многие другие меры позволяют снизить влияние повышенных нагрузок на состояние пути. При этом важное значение имеют климатические условия, частота движения тяжеловесных и других видов поездов, реальные осевые нагрузки, величина межпоездного интервала. Мировая практика говорит о том, что на участках, где вводится тяжеловесное движение, организуется специальный мониторинг состояния пути для решения вопроса о достаточности применяемых мер. Как правило, такой мониторинг на первых этапах осуществляют научно-исследовательские организации.

Таким образом, развитие тяжеловесного движения на российских железных дорогах должно сопровождаться расширением работ по его научному сопровождению. Накопленный в АО "ВНИИЖТ" опыт таких исследований позволяет решить задачу выбора наиболее эффективных мер по снижению негативного воздействия тяжеловесного движения на путь и на систему энергоснабжения, а также оптимизировать расходы на содержание этих хозяйств.

Что касается эксплуатации инновационных вагонов с нагрузкой на ось 27 тонн, то в ОАО "РЖД" уже сформировалась позиция о запуске их в обращение только на выделенных полигонах. И это правильно, поскольку должна иметься в наличии грузовая база, позволяющая их эффективно использовать. А это железная руда, металлы, угольный концентрат и некоторые другие массовые грузы. Необходимо иметь и специальные вагоноопрокидыватели на станциях выгрузки. А кроме того, провести и соответствующее усиление пути. Во всех случаях решение должно приниматься по результатам технико-экономических расчетов, уточняемых в процессе эксплуатации. Только анализ эксплуатации конкретных линий, где эффективно обращение вагонов с осевой нагрузкой 27 тонн, а также проведение мониторинга состояния пути после ввода тяжеловесных поездов в эксплуатацию позволят выработать оптимальные решения с учетом затрат и эффекта для ОАО " РЖД" и других участников перевозочного процесса.