Общее количество неисправностей пути, выявленных средствами видеофиксации за 9 месяцев 2023-го, увеличилось на 1 млн случаев по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Значит ли это, что состояние пути ухудшилось? Что делается на сети для повышения надежности инфраструктуры?

Акцент – на модернизацию За 9 месяцев текущего года, по данным ОАО "РЖД", на сети отремонтировали свыше 3,8 тыс. км пути. Это составило около 80% от общего плана ремонтных работ, намеченных на текущий год. План на 2023-й оценивается в 5 тыс. км пути (что несколько больше, чем было в 2022 году, когда, как сообщил перевозчик, было приведено в порядок более 4,8 тыс. км пути).

При этом за 9 месяцев 2023-го капитально отремонтировано (с очисткой и выравниванием земляного полотна, заменой рельсов и шпал) 2,9 тыс. км. А в прошлом году таким видом работ было охвачено всего чуть более 1,9 тыс. км. Таким образом, акцент в текущем году был смещен на модернизацию путевого хозяйства. При этом, судя по данным информационно-справочного портала "Железнодорожные перевозки", на сеть за январь – сентябрь текущего года завезли не менее 30 млн т щебня, что на 30% больше объемов перевозок балласта в прошлом году.

За 9 месяцев 2023-го было уложено 1757 стрелочных переводов. Соответственно, можно предположить, что план на текущий год в этой части был уменьшен на 4% по сравнению с прошлым годом, когда было уложено 2,2 тыс. новых стрелочных переводов.

На Восточном полигоне в 2022-м удалось обновить свыше 1,3 тыс. км пути. Сводные планы на текущий год не сообщались. Однако, по оценкам экспертов, они были меньше прошлогодних, но при этом акценты были смещены на модернизацию и строительство вторых путей.

В 2022 году холдингом было приобретено 942,9 тыс. т рельсов, из них 640 тыс. т – дифференцированно термоупрочненные рельсы длиной 100 м. Закупки шпал превысили 5,6 млн ед., в том числе – свыше 4,2 млн железобетонных и около 1,4 млн деревянных шпал. Приобретено около 46,2 тыс. т рельсовых скреплений. Уточненные планы на 2023 год не раскрывались. По оценкам экспертов, они явно больше прошло годних.

На сети поставлена задача найти такие варианты конструкции пути, которые обеспечат наработку 2,5 млрд т брутто пропущенного тоннажа Объемы фактического потребления сложно оценить, так как планы закупок регулярно корректировались. В частности, это зависело от объемов повторно используемых металлоизделий (на разных участках в зависимости от условий эксплуатации). Например, часть демонтированных опор со стойкой жесткой поперечины контактной сети могла быть после анализа использована повторно. Аналогично можно сказать о технологиях переукладки комплектов оборудования стрелок (скажем, на прямых и боковых ходах). Иногда по второму кругу ставят крепления рельсов. Активно практикуются и ремонты на старогодных рельсах. У перевозчика разработаны методики, когда можно прибегать к подобным решениям.

В АО "ВНИИЖТ", в свою очередь, изучают способы повышения эффективности работы инфраструктурного комплекса. Совместно с учеными реализуются проекты в рамках направления разработок по взаимодействию "колесо – рельс". Поставлена задача найти такие варианты конструкции пути, которые обеспечат наработку 2,5 млрд т брутто пропущенного тоннажа – при определенных условиях содержания путевого хозяйства и использования подвижного состава. В лабораториях института проходят испытания элементы верхнего строения пути для реализации соответствующей задачи.

Подготовлены соответственно 3D- модели – пути и подвижного состава. Применение 3D-моделирования позволит холдингу сэкономить на затратах при текущем содержании пути и капитальных работах, считает доцент кафедры "Железнодорожный путь и строительство" СамГУПСа Дмитрий Овчинников. В русле указанной цели на Восточном полигоне с февраля текущего года курсирует цифровой грузовой вагон в виде опытного сцепа полувагонов, которые установлены на три разные модели тележки (18-100, 18-194 и 18-9855), оснащены тензоизмерительными датчиками и модулем геопозиционирования. По результатам поездок получена корреляция показателей нагрузок, которые оказывают вагоны, с параметрами пути. Для обучения нейросетевых моделей на сети дорог установлены автоматические посты регистрации сил в наиболее нагруженных местах (12 устройств на различных дорогах). С той же целью запущен в обращение опытный сцеп для регистрации сил, передающихся от вагона на рельсошпальную решетку при его движении в составе поезда, сообщил представитель ВНИИЖТа.

Какие требуются рельсы Одним из направлений работы по снижению износа рельса является оптимизация профиля рельса. Разработан набор рельсовых профилей для различных условий эксплуатации при контакте с разными типами колес. Подобные изменения, полагают ученые, можно получать за счет различных программ рельсошлифования. А для путей с уклоном предложено использовать более жесткие подрельсовые прокладки. Эти и другие вопросы сотрудничества металлургов и ОАО "РЖД" выносились недавно на 139-е заседание НП "Рельсовая комиссия", где рассматривались перспективы применения рельсов из бейнитной стали. Прочность таких рельсов, в частности, позволяет укладывать их в кривых малого радиуса вместо рельсов из перлитной стали, что, как обещают металлурги, улучшит эксплуатационные характеристики грузонапряженных участков сети.

Сообщалось, что эффективность бейнитных рельсов уже оценили за рубежом. По данным главного специалиста (по рельсовому производству) прокатного производства АО "Евраз НТМК" Сергея Пузырева, в линейках компаний Liberty Steel и Voestalpine есть рельсы бейнитного класса категорий BLF 320, BLF 360 и 340 Dobain HSH, имеющие высокие показатели как твердости, так и вязкости. Эта продукция эксплуатируется железными дорогами Швейцарии, Норвегии и Германии на путях с радиусом кривых менее 500 м, на крутых уклонах, на участках с преобладанием смешанного движения, в ходе которого применяются разно образные типы используемых локомотивов и вагонов. Разработкой рельсов из бейнитных сталей занимается и "Евраз" совместно с Уральским институтом металлов. Образцы бейнитных рельсов весной текущего года были подготовлены и направлены для проведения стендовых испытаний во ВНИИЖТ. В данный момент разработки продолжаются.

Актуальность проблемы видна прежде всего на Восточном полигоне, где много кривых, например, на восточных участках Транссиба: на ЗабЖД, скажем, кривые только малого радиуса (меньше 650 м) составляют почти треть длины главного хода. И чем больше масса поездов, тем выше нагрузка на путь. Соответственно, на Транссибе для ведения составов массой 7100 т требуются уже не только мощные локомотивы, но и решения для минимизации воздействия на путь этих факторов.

Перспективным решением считается укладка дифференцированно термоупрочненных рельсов. В 2024 году планируется уложить 100 тыс. т таких рельсов (769 км пути). При этом для укладки в кривых планируется использовать изделия повышенной износостойкости и контактной выносливости. Другой способ – укладка тяжелых рельсов, которые весят больше обычных и отличаются по профилю. Рельсы тяжелого типа могут применяться на грузонапряженных участках, в том числе в составе конструкции пути, предназначенного для пропуска 2,5 млрд т брутто до капремонта. Однако переход на такие рельсы потребует новых скреплений, новых шпал, стрелочных переводов и новой конструкции средств малой механизации, участвующих в текущем содержании пути. Это означает дополнительные расходы для холдинга. "Сроков внедрения пока нет", – пояснил директор Управления пути и сооружений Цент ральной дирекции инфраструктуры ОАО "РЖД" Денис Залива.

Дело в том, что сейчас рельсы стандартной конструкции, уложенные на 2,3 тыс. км пути, пропустили без капремонта от 1,4 до 2 млрд т брутто. На 177 км данный показатель превысил 2 млрд т, в том числе в границах ЮУЖД, ЗСЖД и ЗабЖД. Иными словами, причины их стойкости требуют дополнительных исследований.

В дальнейшем при переустройстве пути на Восточном полигоне предполагается снижение интенсивности износа рельсов прежде всего в кривых. В 2021 году были разработаны нормативные документы по определению возвышения наружного рельса на основании в зависимости от допустимой скорости прохождения поезда в кривой. Как выяснилось, чем выше скорость, тем выше наружный рельс. И при этом разница в высоте между наружным и внутренними диаметрами влияет на величину интенсивности износа рельсов.

На этот же фактор влияет и мобильная лубрикация. Пока она осуществляется преимущественно вагонами-рельсосмазывателями в составе пассажирских поездов. Поэтому планируется внедрять аналогичные системы на базе грузовых вагонов. Еще одно решение, как считают специалисты АО "ВНИКТИ", – развитие предиктивной аналитики. В русле этого направления работы в прошлом году на сети была утверждена обновленная методика прогнозирования износа рельсов. Определенный эффект обеспечивает шлифование и фрезерование рельсов. Рассматривается вопрос о внедрении превентивной шлифовки, чтобы снизить темпы повреждения на 30-40%. Сдерживающий фактор – невысокие скорости работы и нехватка современных рельсошлифовальных поездов. Отечественный рельсошлифовальный поезд со скоростью втрое выше нынешней машиностроителями пока лишь разрабатывается.

Улучшают характеристики рельсошпальных решеток и анкерные рельсовые скрепления. Они, как утверждают производители, способствуют долговечности и надежности путей, создают условия для сокращения затрат на их обслуживание и ремонт.

Скорость движения поездов зависит от качества стрелочных переводов. Обычно у них ресурс ниже, чем на перегоне. Скажем, на Восточном полигоне только из-за дефектов стрелочных переводов регистрируется 1,5 тыс. ч. поездопотерь в год. Кроме того, стрелочные переводы заставляют машинистов сбавлять ход при их прохождении. Поэтому предполагается использовать стрелочные переводы новой геометрии и конструктивной базы.

В 2022 году на сети было уложено 52 комплекта новых стрелочных переводов. В этом году заплани- ровано добавить еще 176 комп- лектов. План укладки на 2024-й – 400 комплектов, на 2025 и 2026 гг. – по 700 комплектов.

Чем укрепить балласт Особое направление работы – укрепление подбалластных слоев. В частности, георешетка, уложенная под железнодорожные пути, эффективно армирует основание и предотвращает деформации. При выполнении ремонта использование геосинтетики позволяет сократить время работ до минимума, что особо важно в транспортном движении. Однако на данный момент хорошо известно о широком применении геоматериалов при строительстве автодорог. И очень мало – о том, как они используются на РЖД. По оценкам экспертов, в лучшем случае речь шла об укреплении ими откосов (габионные конструкции). На Севере, а также на некоторых полигонах с неустойчивыми грунтами геоматериалы применяют для противодеформационных устройств земляного полотна.

Чаще для этих целей используются традиционные решения – устройство водоотводов и выемка неустойчивых грунтов. Одной из причин ограниченности применения геоматериалов называлась низкая степень автоматизации работ. Сейчас большие надежды возлагаются на капитальный ремонт пути с усилением земляного полотна подбалластным защитным слоем (ПЗС). Сама технология хорошо известна: она применялась на отдельных участках главного хода Санкт-Петербург – Москва, но со съемом рельсошпальной решетки общестроительной техникой и вводом в грунт укрепляющих растворов. Теперь предложено для этого использовать новые щебнеочистительные машины. Например, ЩОМ-МРС позволяет быстро расчистить площадку для укладки геосинтетических материалов и ПЗС толщиной 20-40 см с заданными параметрами. Все работы в таком случае значительно ускоряются. Правда, поставка опытного образца комплекса ЩОМ-МРС на сеть и его подконтрольная эксплуатация запланированы на 2025 год.

Зарубежный опыт показал: при применении ПЗС в течение 40- 50 лет при текущем содержании пути выполняется только регулировка усилия прижатия промежуточных рельсовых скреплений. И это не требует привлечения значительных ресурсов в период ремонтных окон. Содержание пути с таким основанием обходится впятеро дешевле, поскольку исключается трудоемкая выправка пути по уровню и увеличиваются межремонтные интервалы.

Слово за диагностикой В то, что дефектов стали выявлять больше, свой вклад внесла активизация использования автоматизированных систем диагностики, в которых совершенствуется машинное зрение. Благодаря достигнутым в этом плане улучшениям на сети и стали фиксировать больше нарушений и дефектов, утверждают в ОАО "РЖД". В целом же на сети созданы условия для развития именно комплексной цифровой технологии диагностики инфраструктуры с применением мобильных систем – вагонных и самоходных многофункциональных диагностических комплексов, данные от которых состыкованы с ЕК АСУИ – через цифровую платформу для предиктивного анализа и управления состоянием железнодорожной инфраструктуры. Стратегия ОАО "РЖД" в указанной сфере учитывает, что при работе вагонных комплексов на больших скоростях достоверность данных диагностики может снижаться. Поэтому уделяется внимание и локальным видам диагностики. Совершенствуются не только путеизмерительные вагоны, но и оборудование для диагностики станционных путей. Взять, например, новый ультразвуковой дефектоскоп для обнаружения дефектов в рельсе: он просвечивает рельс под 14 углами. Это позволяет ускорить ход проверки, повысить точность диагностики за один проход.

В 2023 году в холдинге также пересматривают функционал и роль контролеров в путевом хозяйстве, а в 2024-м планируется поэтапный переход на новую систему обслуживания и осмотров объектов инфраструктуры, где будет сделана ставка на автоматизированные системы. Все это – составные части обширной программы улучшений, которых предполагается добиться в ближайшей перспективе.

Особое направление работы – укрепление подбалластных слоев. В частности, георешетка, уложенная под железнодорожные пути, эффективно армирует основание и предотвращает деформации Перспективным решением считается укладка дифференцированно термоупрочненных рельсов. В 2024 г. планируется уложить 100 тыс. т таких рельсов (769 км пути). При этом для укладки в кривых планируется использовать изделия повышенной износостойкости и контактной выносливости