Întreţinerea unui sector de cale ferată [306634]

CUPRINS

I. INTRODUCERE

1.Apariția și dezvoltarea căilor ferate în lume……………………………………………pag. 2

2.Apariția și dezvoltarea căilor ferate în România………………………………………pag. 4

II. STAREA TEHNICA A CĂILOR FERATE

1.Identificarea problemelor pentru reabilitarea căilor ferate………………………..pag. 10

2. Studiu de caz……………………………………………………………………………………..pag. 12

2.1.Starea inițială………………………………………………………………………..pag. 12

2.2.Defectele apărute la măsurarea căii ferate cu VMC (vagonul de masurat

calea)……………………………………………………………………………………….pag. 13

III. REABILITAREA PLATFORMEI CAII

Expertiza tehnica…………………………………………………………………………….

Situatia existenta…………………………………………………………………………….

Studiu geotehnic…………………………………………………………………………….

Date generale…………………………………………………………………….

Caracteristici topografice și geomorfologice…………………………

Caracteristici geologice………………………………………………………………….

Caracteristici hidrogeologice………………………………………………………….

Caracteristici climatologice………………………………………………………….

Rezultatele investigațiilor geotehnice……………………………………………..

Breviar de calcul………………………………………………………………………….

Soluția proiectată…………………………………………………………………………

2.3.Remedierea defectelor la nivel cu utilaj 08-475 UNIMAT 4S…….pag. 14

2.4.Utilaje și echipamente folosite la execuția lucrării…………………….pag. 21

IV. EFICIENȚA LUCRĂRILOR DE ÎNTREȚINERE A CĂILOR FERATE CU AJUTORUL UTILAJULUI 08-475 UNIMAT 4S

1.Date tehnice pentru 08-475 UNIMAT 4S……………………………………………..pag. 22

2.Procese tehnologice……………………………………………………………………………pag. 27

V. CONCLUZII………………………………………………………………………………………pag. 35

VI. BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………………………..pag. 36

I. INTRODUCERE

1.[anonimizat] a [anonimizat]. A apărut ca urmare a [anonimizat], iar mijloacele de transport de atunci nu făceau față.

Prima cale ferată a fost dată în exploatare în 1825 [anonimizat] (21km) care avea tracțiune mixtă cai și locomotivă cu aburi construită de George Stephenson care remorca un tren de 90t, avea 34 de vagoane și circula cu v=24km/h.

În anul 1830 a [anonimizat] 51,5 km.

După acestea căile ferate s-au răspândit cu mare viteză în lume datorită avantajelor pe care le prezentau față de celelalte mijloace de transport din acea vreme.

Tabel 1.1

Pentru construirea acestor prime linii s-au folosit experiența inginerească agonistă din construirea șoselelor, căutându-se puncte favorabile de trecerea apelor, evitând terenurile mișcătoare și cele inundabile,întrebuițând curbe cu raze mici și declivități mici 3-4‰ pentru că puterea de tracțiune a locomotivelor era mică, iar culmile erau trecute prin plane înclinate cu margini fixe până în anul 1840 când s-au înlocuit cu tuneluri de vârf.

Cele mai remarcabile linii de cale ferată au fost:

Savanah-Charleston realizată în anul 1833 are o lungime de 218 km care străbate terenuri mocirloase.Această linie trebuia dată urgent in circulație și cum nu se putea aștepta tasarea terasamentelor, calea a fost așezată pe un pod continuu de lemn.După ce linia a fost dată în exploatare s-a adus cu vagoanele pământul necesar realizării terasamentelor.

Linia dublă Boston-Providence realizată în anul 1834 trece peste un golf marin lat de 1700 m. O parte din apă este trecută pe o umplutură obișnuită, iar pe rest calea ferată se găsește pe o zidărie de piatră așezată pe piloți bătuți până la refuz și retezați sub nivelul apei.

Linia dublă Petersburg-Moscova realizată în anul 1843 are o lungime de 644 km cu imax=6‰, R=1066 m, 185 de poduri si podețe printre care și podul de la Verelinsk cu o lungime de 550 m și înalt de 40 m construit de Juravski.

Linia Semmering din Austria realizată în anul 1854 are o lungime de 41 km care este prima linie de munte din lume care are 15 tuneluri, 13 km ziduri de sprijin, imax=25‰ si Rmin=190m.

Linia transcaucaziană Tiflis-Poti în anul 1872 era prelungită până la Baku, este linie de munte cu imax=46‰ initial și din 1890 cu imax=25‰ prin construirea unui tunel de 3980 m.

Liniile transalpine leagă rețelele de căi ferate din Franța,Austria,Elveția linii de munte realizate în Muntii Alpi într-un relief greu cu multe tuneluri foarte lungi între 12-20km.

Linia transsiberiană are o lungime de 7500 km începută în anul 1891 de la ambele capete și terminată în 1903. Trece peste 4 fluvii, în zone foarte friguroase si fără căii de comunicație.

2.Apariția si dezvoltarea căilor ferate în România

Odată cu pătrunderea in țara noastră a capitalismului se impunea introducerea unui nou mijloc de transport mai eficace decât cele existente, deoarece pentru dezvoltarea industriei și a comerțului era nevoie să se transporte cantități mari de mărfuri în timp scurt, sigur si cât mai ieftin.

Datorită faptului că nu aveam specialiști în domeniul căilor ferate, primele linii de cale ferată au fost construite de societați straine.

Prima linie de cale ferată din țara noastră a fost construită de societatea englezească BARKLAY-STANIFORTH în anul 1869 linia București-Giurgiu care avea 70 km și strabătea relief ușor folosind i<10‰ și Rmin=250 m cu șină tip 24. Deși este recunoscută ca prima linie de cale ferată din Principatele Unite Române, înaintea ei au fost construite mai multe linii în teritorii românești care pe atunci nu făceau parte din Principate, cum ar fi:

În 1860 linia Cernavodă – Constanța, unde Dobrogea se afla sub stăpânire otomană;

În 1856 linia Oravița – Baziaș avea 52 km, unde Banatul și Transilvania se aflau sub stăpânire austro-ungară, pe care se transportau cărbuni;

În 1857 linia Timișoara – Jimbolia;

În 1858 linia Timișoara – Vârșeț.

Societatea austriacă Offenhein a construit:

În 1869 linia Burdujeni – Roman (102 km);

În 1870 linia Pașcani – Iași (76 km);

În 1871 linia Verești – Botoșani (44 km).

Societatea germană Strussberg a construit:

În 1870 linia Roman – Tecuci – București (466 km);

În 1871 linia București – Pitești;

În 1877 linia Pitești – Craiova – Vârciorova (273 km).

Angajarea acestor societăți s-a făcut pe baza unor contracte oneste ale statului Român și avantajoase pentru societăți. Astfel, în timp ce pe liniile internaționale declivitatea maximă era de 30‰, multe linii din Muntii Alpi realizate în condiții de teren mai dificile având declivități mai mici prin realizarea unor tuneluri, s-a ajuns la declivități de 33‰, pentru că societatea Strussberg făcea lucrări cu cost mai redus, lungea traseul și evita soluțiile mai scumpe (tunel,viaduct) dar care erau mai economice în exploatare.

În 1866 Parlamentul României de la acea vreme, aprobă construcția unei linii de 915 km între Roman (nord) și Varciorova (sud), unind orașe ca Tecuci,Galați,Brăila,Buzău,București și Pitești. Prețul unui kilometru a fost de 270000 de franci de aur. Linia a fost deschisă circulației în 1878 pe 9 mai, când ultimul tronson a fost inaugurat (Varciorova – Pitești).

Între anii 1880 – 1889 au fost răscumpărate liniile construite de societățile străine și au trecut sub coordonarea Ministerului lucrărilor Publice.

În anul 1881 linia Buzău – Mărășești este prima linie proiectată si realizată în întregime de ingineri români lucrările fiind conduse de inginerii Dimitrie Frunză si Mihail Romniceanu, cu colaborarea inginerilor Elie Radu si Ion Cantacuzino.

Sub conducerea lui Mihail Romniceanu s-au mai construit liniilie:

Râmnicu Vâlcea – Râul Vadului;

Vaslui – Iași – unde s-a construit primul tunel din țara noastră Bârnova;

Dorohoi – Iași;

Roșiori – Zimnicea.

Sub conducerea lui Elie Radu s-au mai construit liniilie:

Târgoviște – Pucioasa;

Pitești – Curtea de Argeș;

Craiova – Calafat;

Galați – Bârlad;

Adjud – Palanca;

Comănești – Moinești;

Galați – Câmpulung;

Câmpina – Doftana.

Între 1880 – 1900 inginerii români au construit 1800 km linii CF, la un preț redus (aproape jumătate față de societățile străine), executate în condiții grele și cu o calitate bună.

Creșterea numărului de km de cale ferată a însemnat și o creștere a traficului, astfel au început lucrările de dublare a liniilor existente pentru a satisface nevoile CFR.

Prima linie dublată a fost deschisă la 25 ianuarie 1895 între Iași și Lețcani pe o lungime de 14 km pentru facilitarea lucrărilor la linia Iași – Dorohoi. Următoarele linii ce au fost dublate au fost:

București – Ploiești (1891-1909);

Ploiești – Câmpina (1910-1912);

Constanța – Cernavodă (1931);

Adjud – Tecuci (1933);

Teiuș – Apahida (1938-1940);

Câmpina – Brașov (1938-1941);

Buzău – Mărășești (1940-1942).

În 1918, în urma Marii Uniri, rețeaua de căi ferate a României a crescut considerabil și CFR a intrat în posesia uzinei de vagoane de la Arad, ceea ce a facilitat dezvoltarea rețelei feroviare, introducându-se primele locomotive diesel.

Între cele 2 Războaie Mondiale (1918 – 1944) s-au construit în medie 15 km de cale ferată anual iar între anii 1934 – 1938 s-au construit două linii foarte importante:

Ilva Mică – Vatra Dornei care leagă Moldova de Ardedal prin nordul țării. Linia are 75,5 km, Rmin=300 m, 8 tuneluri cu Ltotală=1970 m;

Câlnic (Reșița) – Caransebeș care leagă marele centru metalurgic Reșița de linia principală București – Timișoara. Linia are 41 km, Rmin=300 m, 9 poduri mari cu Ltotală=406 m, un viaduct de 190 m și 107 poduri mici cu Ltotală=2591 m.

La sfârșitul celui de-al II-lea Război Mondial România avea aproximativ 10300 km cale ferată simplă si aproximativ 405 km cale ferată dublă.

După al II-lea Război Mondial paralel cu refacerea rețelei de căi ferate s-au construit linii noi:

În 1945 Făurei – Tecuci 90 km;

În 1947 București – Roșiori – Craiova (207 km) care reduce cu 41 km distanța București – Pitești – Craiova;

În 1948 Bumbești – Livezeni linie strategică care asigură legătura între bazinul carbonifer din Valea Jiului și Oltenia. Linia s-a construit în condiții topo foarte grele, teren stâncos pe o lungime de 31 km având 37 tuneluri, 109 poduri, 6 pasaje denivelate, 27 viaducte de coastă, imax=13‰ și Rmin=300 m;

În 1948 Salva – Vișeu (62 km) având relief accidentat, Rmin=200 m, 103 poduri și viaducte, 5 tuneluri printre care tunelul Telciu cu L=2388 m;

În 1948 Căciulești – Snagov.

În această perioadă s-a trecut și la îmbunătățirea condițiilor de exploatare, din 1957 trecându-se la execuția căii fără joante.

Prima linie de cale ferată electrificată a fost Brașov – București prin următoarele 2 tronsoane:

Brașov – Predeal în anul 1965;

Ploiești – București în anul 1969.

Alte linii electrificate:

Craiova – Filiași – Turnu Severin – Caransebeș – Reșița;

Filiași – Petroșani – Simeria;

Adjud – Ciceu;

Brașov – Ciceu;

Ploiești – Buzău – Mărășești.

Perioada comunistă contrastează cu perioada de după Revoluție când, din lipsă de fonduri din cauza declinului economic, au început să fie închise o serie de linii. Astfel, între 1990 și 2007 au fost închise linii în lungime totală de peste 1500 km.

Anii 2000 au adus o îmbunătățire a economiei care s-a transpus într-o creștere a bugetului alocat rețelei feroviare. Astfel au putut fi derulate programe de reabilitare a căilor ferate din România, cu precădere pe Coridorul IV Pan – European. În urma acestor investiții, pe liniile ca București – Constanța și București – Câmpina, viteza trenurilor a crescut considerabil (până la 160 km/h pe linia București – Constanța), scurtând timpii de călătorie.

Până în 2013 au fost încheiate lucrările de reabilitare la următoarele linii importante:

București – Constanța;

București – Predeal.

Linii de cale ferată în plan pentru reabilitare:

București – Brașov;

Brașov – Curtici.

Centrul rețelei de cale ferată din România este București, de unde trenurile pleacă în 8 direcții, determinând 8 linii magistrale, 2 inele, unul mare (exterior) și unul mic (interior) și 7 linii radiale care pornesc din noduri de cale ferată situate pe inelul central și se îndreaptă spre inelul exterior, pe care îl străbat.

În prezent, schema rețelei feroviare C.F.R. este:

Conform datelor publice ale C.F.R., principalele caracteristici ale rețelei feroviare naționale, sunt date in următorul tabel:

Tabel 2.1

Potrivit datelor publicate de CFR, România ocupă în acest moment locul 7 în clasamentul european privind lungimea rețelei feroviare. Primul loc este ocupat de Germania. Este însă codașă în privința stării tehnice a rețelei feroviare. În ultimii 25 de ani nu au ajuns sa fie modernizate decât câteva linii, iar pe ansamblu viteza medie de deplasare a trenurilor a scăzut foarte mult. Astfel viteza medie a unui tren este astăzi de doar 43 km/h.

România are probleme la capitolul infrastructură feroviară, iar ca să ajungă să se integreze în rețeaua continentală trebuie să investească în reabilitarea acestora. O soluție tehnică eficace în comparație cu soluțiile vechi este utilizarea utilajului 08-475 UNIMAT 4S.

II. STAREA TEHNICA A CĂILOR FERATE

1. Identificarea problemelor pentru reabilitarea căilor ferate

Pentru reabilitarea unui sector de cale ferată trebuie ca acesta să nu mai îndeplinească condițiile optime de exploatare. Aceste condiții pot fi:

Starea tehnică de degradare în care se află;

Creșterea traficului și linia nu poate să îl preia în condiții de siguranță;

Depășirea duratei de serviciu;

Lipsa lucrărilor de întreținere;

Lipsa fondurilor pentru achiziționarea unor utilaje moderne.

Dezvoltarea și reabilitarea infrastructurii feroviare ar avea o serie de avantaje:

Eficiență energetică: consumul de energie pe unitatea de transport este de 6 ori mai mic decât la sistemul auto și de 3 ori mai mic decât cel naval;

Poluarea mediului: volumul poluanților emanți în atmosferă pe unitatea transportată este numai 1/10 față de celelalte mijloace de transport;

Utilizarea terenului: terenul necesar unei căi ferate reprezintă numai 60% față de cel necesar unui drum rutier cu aceeași capacitate de circulație;

Implicare socială: acoperire națională prin infrastructura proprie de transport, ceea ce creează posibilitatea deplasării cetățenilor României în orice localitate din țară, conform programului dorit, pe baza unui grafic orar prestabilit și cunoscut de populație prin mersul de tren;

Numărul accidentelor soldate cu morți și răniți este cel mai mic dintre toate modurile de transport;

Garantarea integrității cantitative și calitative a mărfurilor pe parcursul întregului transport;

Exploatarea perioadelor de timp în care ceilalți prestatori de servicii de transport nu lucrează;

Existența în tarife de transport a mai multor forme de discount pentru mai multe categorii de persoane sau pentru diverse forme de transport;

Viteza de transport a mărfii este mai mare sau egală cu cea oferită de sistemul transportului rutier;

Capacitate mare de transport.

Sunt necesare investiții în modernizarea materialului rulant de tracțiune și achiziționarea de echipamente noi, având în vedere că aproximativ 70% din materialul rulant activ este în prezent scadent la reparații programate.

În această eră a vitezei este inadmisibil ca vitezele de deplasare ale trenurilor să fie în anumite cazuri mai mici decât în urmă cu 25 de ani. Reducerea duratei călătoriilor trebuie să fie o prioritate, atât pentru a putea ține pasul cu restul Europei cât și pentru încurajarea populației de a utiliza acest mijloc de transport.

Principalele condiții pentru dezvoltarea traficului feroviar:

Aplicarea standardelor europene de interoperabilitate și definirea regulamentelor de exploatare a liniilor de interes local;

Modernizarea coridoarelor europene care traversează România;

Implementarea centrului național de dirijare centralizată a traficului feroviar pe teritoriul României;

Relizarea principalelor legături europene pentru transportul feroviar de mare viteză ( peste 250 km/h);

Modernizarea stațiilor de cale ferată din principalele 200 – 250 localități.

2.Etapele procesului de reabilitare a căilor ferate

DESCRIEREA EXECUȚIEI LUCRĂRILOR ȘI ORDINEA DE EXECUȚIE

(Studiu de caz)

2.1. Starea inițială a căii ferate

Amplasamentul prezentului proiect se află pe linia magistrala 300 cu axa statiei Unirea la km 426+605, intre statiile Aiud si Razboieni. Linia interoperabilă, simplă, neelectrificată.

Având în vedere că ultimul RK a fost in anul 1976, timp în care au rezultat două deraieri a două trenuri de marfă, cauza principală fiind diferența de nivel transversală între cele două fire ale căii, măsurate în două puncte consecutive aflate la distanță de 2,5 m între ele.

În momentul de față linia este necorespunzătoare în proporție de 70% având uzuri importante ale șinelor, în ultimul an au fost peste 90 de șini rupte, prinderi slăbite, traverse necorespunzătoare, impunându-se astfel refacționarea lor.

P.1 Șină necorespunzătoare

P.2 Prindere necorespunzătoare

P.3 Traverse necorespunzătoare

Traversele existente în cale, sunt exploatate ca fiind semibune în proporție de 50%, iar materialul mărunt, semibun în proporție de 55%, in timp ce restul procentajului reprezinta materile trecute de perioada de viata.

2.2. Defectele apărute la măsurarea caii ferate cu VMC (vagonul de măsurat calea)

În urma defectelor identificate optic mai sus menționate, se concluzionează necesitatea unei măsurători exacte în vederea indentificării defectelor din lungul căii, respectiv transversal caii, fapt ce dezvolta acest capitol 2.2 “Defectele apărute la măsurarea caii ferate cu VMC (vagonul de măsurat calea)”

Vagoanele de măsurat calea pun la îndemâna personalului de întreținere mijlocul rapid de a putea cunoaște în toate punctele liniei mărimea diferitelor elemente geometrice ale suprastructurii supuse la sarcina dinamică a materialului rulant.

Pe baza indicațiilor date de vagon, secțiile de întreținere și districtele își programează lucrările de înlăturare a defectelor înregistrate, precum și lucrările de întreținere a căii.

De asemenea, prin compararea datelor furnizate la diferite verificări, se poate cunoaște evoluția în timp a stării căii, apreciindu-se astfel activitatea unităților de întreținere și stabilindu-se măsurile care trebuie luate.

P.4 Vagonul de măsurat calea

Tot după constatările date de vagon se face :

clasificarea liniilor din punct de vedere al stării lor, în ceea ce privește ecartamentul, poziția în plan orizontal, nivelurile în lung ale celor două fire, nivelul transversal și rampa supraînălțării (torsionarea căii);

clasificarea unităților de întreținere din punct de vedere al stării liniilor și al activității în ceea ce privește înlăturarea defectelor constatate la măsurătorile anterioare și prevenirea apariției defectelor noi.

Vagonul de măsurat calea se mai folosește în cazurile cînd se studiază posibilitatea ridicării vitezelor pe anumite porțiuni de linie.

De asemenea, se folosește pentru recepționarea liniilor nou construite, în cazurile stabilite de Direcția generală linii și instalații.

Măsurarea liniilor cu vagoanele de măsurat calea se face pe baza unui program anual minimal.

În programul minimal se prevede frecvența măsurării fiecărei linii. La stabilirea frecvenței de măsurare a unei linii se va avea în vedere intensitatea traficului, viteza maximă de circulație admisă, starea liniei, tipul de șină.

Vagoanele de măsurat calea, în funcțiune sau mergând fără măsurare, circulă atașate la trenurile de călători, cu viteza acestor trenuri, indiferent de rangul lor, conform programului de circulație dinainte stabilit și aprobat de organele do mișcare centrale sau regionale.

Reviziile periodice ale vagoanelor de măsurat calea se fac în cursul trimestrului I, cînd activitatea de măsurare a liniilor este redusă. Aceste revizii se fac indiferent de termenul de scadenta, admițându-se efectuarea lor prematură la aceste vagoane.

Revizia generală a aparatajului de măsurat și înregistrat se face cel puțin o dată pe an.

Se interzice din motive tehnice circulația vagoanelor în curbe cu raza mai mică de 150 m.

Instalațiile de măsurare a căii montate pe vagonul de măsurat calea, inclusiv instalațiile fixate nearcuit față de osiile boghiurilor, în stare de funcțiune sau de transport, trebuie să se găsească în gabaritul C.F.R.

Vagonul este deservit în mod permanent de un mecanic și un însoțitor.

Mecanicul vagonului este obligat să asigure funcționarea fără defecte și întreruperi a aparatajului de măsurat și înregistrat în timpul efectuării măsurărilor. El răspunde de satisfacerea condițiilor privind siguranța circulației de către instalațiile specifice ale vagonului.

Vagoanele C.F.R. de măsurat calea sunt:

tipul A-64 și tipul B-71.

Aceste vagoane avînd aceleași principii de măsurare și înregistrare au următoarele caracteristici principale:

Tipul A-64 Tipul B-71

Distanța între pivoții boghiurilor extreme 13,2 m 17,2 m

Lungimea corzii de măsurare a săgeților 13,2 m 17,2 m

Baza de măsurare a denivelărilor în lung 15,4 m 19,7 m

Baza de măsurare a torsionării căii 7,0 m 7,0 m

Cu ajutorul dispozitivelor de măsurat și înregistrat se trasează pe o bandă de hârtie, care se desfășoară continuu și proporțional cu drumul parcurs de vagon, un număr de înregistrări și diagrame.

Diagramele dau elementele privind parametrii geometrici ai căii pe baza cărora se stabilește starea ei, iar înregistrările dau elementele ajutătoare pentru determinarea vitezei de circulație și a poziției kilometrice a defectelor din cale.

Aceste diagrame și înregistrări pe bandă, succesiv de sus în jos, sunt următoarele:

La vagoanele de tipul A-64

înregistrarea timpului pentru calculul vitezei de circulație;

înregistrarea poziției hectometrilor, kilometrilor și a punctelor caracteristice ale liniei;

diagrama supraînălțărilor în curbe (scara 1:5);

diagrama săgeților (poziției căii în plan) pe unul din firele căii, măsurate cu o coardă de 13,25 m ;

diagrama ecartamentului (scara 1:1);

diagrama denivelărilor în lung pe un fir, măsurate pe o bază de 15,4 m ;

diagrama denivelărilor în lung măsurată pe celălalt fir pe o bază de 15,4 m;

diagrama torsionării căii măsurată pe o bază de 7 m;

La vagoanele de tipul B-71

înregistrarea poziției hectometrilor, kilometrilor și a punctelor caracteristice ale liniei;

diagrama oscilațiilor cutiei vagonului;

diagrama supraînălțărilor în curbe (scara 1 : 10);

diagrama săgeților (poziției căii în plan) pe unul din firele căii, măsurate cu o coardă de 17,2 m;

diagrama săgeților măsurată pe celălalt fir cu o coardă de 17,2 m;

diagrama ecartamentului (scara 1:1);

diagrama denivelărilor în lung pe un fir, măsurate pe o bază de 19,7 m;

diagrama denivelărilor în lung măsurată pe celălalt fir pe o bază de 19,7 m;

diagrama torsionării căii măsurată pe o bază de 7 m;

înregistrarea timpului pentru calculul vitezei de circulație ;

La ultima trecere a VMC-ului pe linia magistrala 300, in statia CF Unirea s-au constatat defecte semificative la nivel transversal si ecartament.

Defectele la ecartament au fost până la gradul L6 (lărgire 40 mm intr-o curbă cu raza de 300 m).

P.5 Diagrame masuratori

Defectele la nivel transversal au fost: J3 (joante căzute), V4 (lăsătura pe o distanță între 10-12 m), N3 (diferențe la nivelul transversal între firele căii).

Aceste defecte au condus la instituirea restricției de viteză la 30 km/h până la închiderea partiala al capului Y din statia Unirea pentru demararea lucrarilor de reparatii capitale, fapt ce conduce la efectuarea expertizei tehnice, respectiv intocmirea unui proiect tehnic de executie pentru lucrari de reparatii capitale.

. P.6 Diagrame masuratori

III. REABILITAREA PLATFORMEI CAII

Expertiza tehnica

Lucrările de reabilitare ale liniei de cale ferată au ca scop eliminarea defectelor infrastructurii căii, eliminarea actualelor restricții de circulație și realizarea vitezelor înscrise în diagrama de viteză.

Lucrările se vor executa întâi pe un fir, apoi pe celălalt fir, astfel că temporar (pe perioada execuției lucrărilor) și pe intervalele dintre două se va reduce capacitatea de circulație a liniei, impunându-se măsuri de dirijare parțială a traficului pe alte rute feroviare.

Execuția lucrărilor se va realiza mecanizat și manual, în funcție de specificul lucrării și de zona de amplasare.

Aducerea utilajelor și materialelor la punctul de lucru se va realiza prin folosirea drumurilor locale, pe cea mai mare lungime a traseului și pe drumurile tehnologice. Soluțiile privind reabilitarea căii ferate vor consta în:

asigurarea lățimii corespunzătoare a platformelor;

eliminarea pungilor de balast;

eliminarea tasărilor platformei căii;

realizarea substratului căii;

executarea șanțurilor de platformă și de gardă pentru scurgerea apelor meteorice.

Efectele pozitive ale acestor acțiuni sunt justificate în primul rând prin creșterea tonajului trenurilor și vitezei de circulație la parametrii propuși și reducerea cheltuielilor de întreținere.

În profil longitudinal se va urmari ca pe zona aparatelor de cale să se realizeze elemente de de profil cu declivitate zero (palier). Cele două fire de circulație se vor proiecta la același nivel..

ln sectiune transversala o deosebita importanta o va avea stabilirea elementelor geometrice ale substratului caii.

Grosimea substratului caii va rezulta in urma unui calcul de dimensionare la capacitate portanta respectiv de protectie impotriva inghetului. Se va considera sarcina pe osie de 225 kN. Modulul de deformație la reîncărcare (EV2) necesar la nivelul platformei c.f. va fi de 50 MPa, corespunzator unei viteze de circulație de maxim 160 km/h.

Menținerea caracteristicilor granulometrice ale substratului căii care îi conferă insensibilitate la îngheț se va realiza prin interpunerea la baza substratului căii a unui geotextil nețesut, având funcția principală de separare a straturilor. Acest geotextil va împiedica ascensiunea particulelor fine din bază în stratul de formă, ca urmare a efectului de pompaj determinat de trecerea roților materialului rulant.

În aliniament, lățimea substratului căii va fi de 3.60m. ln curbă, lățtimea substratului căii va rezulta in funcție de supraînălțare și de lățimea banchetei de la nivelul platformei c.f., respectand conditia minima de 3,60 m.

În situațiile în care lățimea la nivelul platformei c.f. nu este suficientă se vor realiza lucrări de lărgire a rambleelor prin completări cu material granular sau lărgirea debleelor prin săparea taluzurilor.

O deosebita importanta se va acorda proiectarii si dimensionarii lucrarilor de colectare si scurgere a apelor:

drenuri longitudinale, pentru colectarea apelor subterane;

șanțuri de platformă, din pământ sau beton, pentru colectarea și evacuarea apelor meteorice

șanțuri de gardă pentru preîntâmpinarea degradării taluzurilor.

șanțurile de pământ se vor folosi numai in situatia in care viteza apei nu depășește viteza de eroziune a solului natural, iar terenul natural este constituit din pămînturi granulare cu permeabilitate ridicata.

Șanțurile de beton se vor folosi in urmatoarele situatii:

când panta de scurgere este prea mică pentru a asigura o buna scurgere a apei;

când panta este prea mare și viteza apei depășește viteza de eroziune a solului natural;

la conectarea cu podețele existente;

când pământurile in-situ necesită o protecție specifică;

Drenarea taluzurilor se va asigura prin șanțuri de apărare (gardă). Șanțurile de apărare se vor executa numai din beton monolit la o distanță minimă de 2,00 m față de muchia taluzului de debleu.

In stații dispozitivul de colectare și scurgere a apelor va fi constituit din drenuri longitudinale.

In cadrul lucrărilor de suprastructură se vor prevedea următoarele operații:

demontarea suprastructurii c.f. existente pentru execuția lucrărilor de refacere a platformei căii;

montarea suprastructurii c.f. cu materiale de cale noi (șină nouă tip 60, traverse de beton noi pentru prindere elastică, material mărunt de cale nou pentru prindere elastică);

realizarea unui prism de piatră spartă integral nouă;

înlocuirea aparatelor de cale existente cu aparate de cale noi tip 60, pe traverse speciale de beton noi cu prindere elastică;

realizarea căii fără joante, inclusiv sudarea reperelor aparatelor de cale de la capetele stațiilor și înglobarea in calea fără joante.

Lucrările de refacerea a infrastructurii vor avea ca scop:

colectarea și evacuarea apelor din zona platformei c.f.;

drenarea corespunzătoare a platformei c.f.;

mărirea și sporirea capacității portante a platformei c.f.;

ln zonele in care exista sau se vor construi locuinte in imediata apropiere a caii ferate se vor prevedea panouri fonoabsorbante de o parte si de alta a caii ferate.

Materialul decapat se va transporta si se va depozita in locuri special amenajate puse la dispozitie de beneficiar.

Se vor prevedea drenuri longitudinale pentru colectarea apelor de infiltratie, prevăzute cu cămine de vizitare. Descărcarea apelor din drenurile longitudinale se va face la emisari: podete sau in canalizarea existentă in zona statiilor.

Prin natura lucrărilor propuse nu rezultă poluanți pentru apă, pentru aer sau pentru ecosistemele acvatice și terestre. De asemenea nu rezulta radiații sau substanțe toxice și periculoase.

Solutia propusa – cu reabilitarea liniilor existente – a avut in vedere asigurarea unui confort sporit pentru traficul de calatori si realizarea unei structuri a caii ferate care sa necesite un volum cat mai redus al lucrarilor de intretinere in exploatare.

Lucrările de reabilitare prevăzute au scopul de a asigura funcționarea normală și continuă a transporturilor feroviare, pentru satisfacerea interesului public, social și de apărare a în condiții de siguranță a circulației trenurilor și securitate a transporturilor, calitate a serviciilor de transport public, sănătatea oamenilor și protecție a mediului.

Pentru asigurarea valorilor normale a parametrilor fizici și de stare ai căii ferate, expertiza tehnică a analizat două variante:

Realizarea substratului căii nearmat cu geogrilă. Acest lucru implică o grosime mai mare a substratului rezultată "in urma dimensionării si deci necesitatea aprovizionării cu mai mult pământ granular. implică deasemenea o adâncime mai mare a săpăturii cu volum mai mare de pământ excavat.

Realizarea substratului căii armat cu geogrilă. ln cazul armării, grosimea stratului portant rezultată din calcul se va reduce cu 25%

În ambele variante se recomandă ca fiind necesară înlocuirea în întregime a suprastructurii c.f..

Avantaje varianta A față de varianta B:

Adâncimea mai mare a săpăturii poate avea ca efect eliminarea eventualelor albieri;

Controlul capacității portante pe o adâncime mai mare față de nivelul șinei.

Avantaje varianta B față de varianta A:

Volum mai mic de excavații;

Volum mai mic de material necesar realizarii substratului căii;

Durată de execuție mai mică;

Preț mai mic pentru realizarea investiției;

Având în vedere cele două variante analizate, se va analiza cea de a doua soluție — soluția B.

Situatia existenta

Lungimen 365 m

Deciivitatea maximă: 2‰

instalații: CED;

Zona platformei cap Y cuprinde 8 aparate de cale simple;

Felul liniei dublă, cale cu joante si cale fără joante, linie electrificată;

Aparate de cale cap Y existente; simp{e nr. 2, 8, 12, 14, 4, 6,16, tip 60 300 1-9, prezentat in continuarea prezentului proiect la Anexa nr. 1

Aparatele de cale au fost inlocuite inainte de 1990 și prezintă uzuri la partea metalică, piese defecte și material de prindere necorespunzătoare;

Traficul anual 6.37 mlișoane tone brute;

Platforma este colmatată in proporție de 70 %;

Drenurilie existente sunt nefuncționale (colmatate);

in prezent se constată că pe zonele km 425+900 426+050 și km 427+020 427+235 nu se asigură scurgerea apei de pe platforma căii, cu repercursiuni asupra elasticitatii căii și slăbirea capacității portante a platformei. Ca efect au apărut defecte la nivel in lung și transversal căii și zone noroioase. A fost necesară introducerea restricției de viteză. Avându-se in vedere cele menționate, este necesar să se execute lucrări de reabilitare a platformei căii cu înlocuirea aparateror de cale în stația Unirea cap Y.

Studiu geotehnic

Date generale

În vederea întocmirii documentației pentru prezenta lucrare, s-a elaborat studiul geotehnic privind starea liniei de cale ferată în stația Unirea, în vederea reabilitării platformei cu înlocuirea aparatelor de cale.

Prezentul studiu s-a realizat pe baza investigațiilor geologo-tehnice care au determinat:

– geolitologia terenului studiat, situația apelor subterane și principalele caracteristici fizico-mecanice ale pământului din amplasament;

– grosimea și succesiunea stratelor de repartiție,

– condițiile de realizare a lucrărilor de reabilitare a liniei de cale ferată investigată.

In vederea reabilitării platformei cu înlocuirea aparatelor de cale., s-au executat în teren 6 sondaje geotehnice, după cum urmează:

la km 426+910:

trei puțuri deschise continuate cu foraje geotehnice manuale executate până la adâncimea de: 3.50m față de nivelul terenului în Pd 1+F (realizat la capătul traversei firului II, în partea stângă, la distanța de 1.60m față de ax c.f. fir II); respectiv 3.10m față de nivelul terenului în: Pd2+F (realizat la capătul traversei firului II, în partea dreaptă, la distanța de 1.60m față de ax c.f fir II, spre axul liniei duble) și în Pd3+F (realizat la capătul traversei firului I, în partea dreaptă, la distanța de 1.55m față de ax c.f. fir I).

la km 427+060:

trei puțuri deschise continuate cu foraje geotehnice manuale executate până. la adâncimea de: 4.30m față de nivelul terenului în Pdl+F (realizat la capătul traversei firului II, în partea stângă, la distanța de 2.20m față de ax c.f. fir II); respectiv 3.00m față de nivelul terenului în Pd2+F (realizat la capătul traversei firului II, în partea dreaptă, la distanța de 2.20m față de ax c.f. fir II, spre axul liniei duble) și în Pd3+F (realizat la capătul traversei firului I, în partea dreaptă, la distanța de 1.30m față de ax c.f. fir I).

Totodată, la podețul de la km 426+966 s-au realizat două decopertări până la extradosul podețului (la cap traversă. fir I, în partea dreaptă și la cap traversă fir II, în partea stângă).

Din sondajele executate s-au recoltat probe de pământuri care s-au analizat in teren și în laborator geotehnic de specialitate, autorizat, raportul de incercare fiind anexat prezentului studiu.

La baza prezentului studiu geotehnic au stat prevederile următoarelor reglementări tehnice: NP 125/2008, P100-2006, C189-89, C241-92, NE001-96, NPO45-2000, 1243/88, 1242/2-83, 1242/5-88, NP 112/2004, 3950-81, 6054-77, 1913/12-88, 1242/3-87 și 1242/4-85 (reglementări tehnice românești și europene în vigoare), care prevăd principiile de cercetare geotehnică.

Caracteristici topografice și geomorfologice

Perimetrul studiat este situat pe malul drept al Mureșului, în Depresiunea Alba Iulia – Turda, depresiune submontană, formată prin eroziune și acumulări piemontane (parte componentă a Depresiunii Transilvaniei).

Caracteristici geologice

Din punct de vedere geologic, perimetrul studiat este situat la partea exterioară a Munților Metaliferi, unde apare o structură de anticlinale și sinclinale simetrice orientate aproximativ N-S. La alcătuirea cutelor iau parte depozite tortaniene, bugloviene, volhinian-bessarabiene și pannoniene, vârsta cutării fiind postpannoniană.

Depresiunea Alba Iulia – Turda este constituită din depozite paleogene și neogene. Depozitele paleogene se depun pe șelful subsident, iar formațiunile neogene se dispun pe fundamentul masivului transilvan. Acestea se leagă de evoluția Paratethysului.

Caracteristici hidrogeologice

Din punct de vedere hidrografic zona este tributară râului Mureș.

Nivelul freatic este determinat de infiltrațiile de la suprafață și din rețeaua hidrografică, fiind puternic influențat de precipitațiile sezoniere și de variațiile de debit ale râului și afluienților săi.

Caracteristici climatologice

Din punct de vedere climatologic, în zona noastră au fost înregistrate următoarele date :

media anuală a temperaturii aerului: 4 – 6° C;

numărul mediu de zile senine: 80-100 /an;

numărul mediu de zile acoperite: 140 – 160 /an

numărul de zile cu ninsoare este de 30-40/an;

numărul de zile cu strat cu zăpadă este de 80-100/an;

numărul anual de zile cu precipitații, p>0.1 este de 130 – 140/an

media cantitatilor anuale de precipitatii atmosferice este de 500-600 mm.

Umiditate relativă;

ianuarie > 88 %, aprilie 68-72 %, iulie72-80 %, octombrie 76-80 % Umiditate relativă, frecvența medie a umezelii relative la ora 14"

iarna 40-45 %, primăvara 10-15 %, vara 10-15 %, toamna < 20% Este o zonă liniștită, caracterizată de un relativ de calm atmosferic, în care vânturile nu prezintă o dominantă.

Conform STAS 6054-77, adâncimea de îngheț a perimetrului studiat este de 0.80 — 0.90m.

Rezultatele investigațiilor geotehnice

Prin tema prezentului proiect, s-a efectuat expertiza capului Y din stația de cale ferată Unirea, în vederea proiectării lucrărilor de reabilitare a acesteia.

Pentru a obține datele necesare studiului, perimetrul a fost investigat cu trei sondaje geotehnice în zona cap Y. Aceste sondaje sunt reprezentate grafic în cele două profile geolitologice anexate. (ANEXA 2)

De asemenea au fost realizate două decopertări până la extradosul podețului (la capetele traverselor fir I, în partea dreaptă și la cap traversă fir II, în partea stângă)

la km 427+060 (zona cap Y):

Sondajul Pd1+F, executat la distanța de 2.20m stânga față de ax c.f. fir II, la cota 0.00m NST fir II, a determinat următoarea succesiune geolitologică:

piatră spartă colmatată, pe o grosime de 0.50m,

balast colmatat slab îndesat, pe o grosime de 0.70m,

un strat de argilă prăfoasă, cafeniu-deschisă, plastic consistent,ă, iar de la

cota -2.70m prezentând miros de mâl, investigat pe o grosime de 3.lOm.

Sondajul a fost oprit la —4.30m față 0.00m — nivel teren (0.00m — NST fir II) in argila prăfoasă, plastic consistentă, cu miros de mâl. Pe adâncimea investigată, nu a fost interceptată apă ca infiltrație sau cu nivel liber.

Sondajul Pd2+F, executat la distanța de 2.20m dreapta față de ax c.f. fir II (spre axul liniei duble), la cota 0.00m NST fir II, a determinat următoarea succesiune geolitologică:

piatră spartă colmatată, pe o grosime de 0.50m,

balast colmatat, pe o grosime de 0.40m,

un strat de argilă prăfoasă, cafeniu-deschisă, plastic consistentă, investigat pe o grosime de 2.10m.

Sondajul a fost oprit la —3.00m față 0.00m — nivel teren (0.00m — NST fir II) în argila prăfoasă, plastic consistentă. Pe adâncimea investigată, nu a fost interceptată apă ca infiltrație sau cu nivel liber.

Sondajul Pd3+F, executat la distanța de 1.30m dreapta față de ax c.f. fir I, la cota -0.10m față de 0.00m NST fir II, a determinat următoarea succesiune geolitologică:

piatră spartă colmatată, pe o grosime de 0.40m,

balast colmatat, pe o grosime de 0.50m,

un strat de argilă prăfoasă, cafeniu-deschisă, plastic consistentă, investigat pe o grosime de 2.10m.

Terenul portant a1 căii ferate investigate este reprezentat de stratul de argilă prăfoasă plastic consistentă, pământ care conform Normativului NP 074/2007, se încadrează în categoria terenurilor medii de fundare.

Din interpretarea analizelor efectuate la data studiului, pentru pământurile analizate în laborator se pot prezenta următoarele valori:

pentru argila prăfoasă, plastic consistentă în Pdl+F km 427+060 (Pd1 – în

raportul de încercări probe părnâturi), la 1.50m adâncime:

indicele de plasticitate Ip = 29.1 %,

indicele de consistență Ic = 0.66,

limita de curgere WL = 46.3 %,

limita de frământare Wp = 17.1 %,

umiditatea naturală = 27.0 %,

densitatea aparentă: umedă = 1.854 g/cm3 ; uscată = 1.460 g/cm3,

volumul porilor: 45.93%, indicele porilor e = 0.85,

unghiul de frecare internă (ț) = 13°, iar coeziunea c = 28kPa,

modulul de deformație edometric: M2-3 = 6667 kPa, ➢ tasarea specifică la 2daN/cm2: E2 = 5.8 cm/m, ➢ coeficientul de compresibilitate: av2_3 = 0.0002775 1/kPa, ➢ compresibilitate mare,

➢ granulozitate: argilă 36%, praf 42%, nisip 22%.

Fisa sondaj Pd1 + F (ANEXA 2)

pentru argila prăfoasă, plastic consistentă în Pd3+F km 427+060 (Pd3 – în raportul de încercări probe pămâturi), la 1.20m adâncime:

indicele de plasticitate Ip = 35.0 %,

indice1e de consistență Ic = 0.68,

limita de curgere WL = 52.8 %,

limita de frământare Wp = 17.8 %,

umiditatea naturală = 28.8 %,

densitatea aparentă: umedă = 1.837 g/cm3 ; uscată = 1.427 g/cm3,

volumul porilor: 47.15 %, indicele porilor e = 0.89,

unghiul de frecare internă cp = 12°, iar coeziunea c = 26kPa,

modulul de deformație edometric: M2_3 = 6250 kPa,

tasarea specifică la 2daN/cm2: &2 = 5.7 cm/m,

coeficientul de compresibilitate: av2_3 = 0.0003024 1/kPa,

compresibilitate mare,

granulozitate: argilă 43%, praf 45%, nisip 12%.

Fisa sondaj Pd3 + F (ANEXA 3)

Conform Normativului Ts-1/93, pământurile întâlnite în sondaje prezintă următoarele caracteristici:

➢ argila prăfoasă prezintă coeziune mijlocie, este tare în săpătură manuală și de categoria II pentru săpătura mecanică, greutatea medie in situ y = 1800- 2000kg/m3,

nisipul slab prăfos / nisipul slab prăfos cu pietriș este necoeziv, este ușor în săpătură manuală și de categoria II pentru săpătura mecanică, greutatea volumică in situ y= 1600-1850kg/m3,

nisipul argilos este slab coeziv, este mijlociu în săpătură manuală și de categoria II pentru săpătura mecanică, greutatea volumică in situ y = 1500- 1700kg/m3.

Conform informațiilor prezentate în capitolele anterioare, dar și cerințelor constructive, recomandăm următoarele:

se recomandă refacerea terasamentului preponderent din materiale granulare și folosirea de geotextil ranforsat, pentru realizarea unei mai mari stabilități și pentru a nu se pierde partea fină a materialelor,

se recomandă refacerea stratelor de repartiție, rezultând astfel strate omogene care recomandăm a se executa din materiale granulare cu grad de neuniformitate Un > 15 și o grosime de cca. 0.30 m,

recomandăm asigurarea impermeabilității stratelor de repartiție, prin dispunerea unui strat de material geotextil (geomembrană),

recomandăm realizarea de lucrări de drenaj (acolo unde se pot executa) reprezentate prin șanțuri longitudinale cu calea ferată, pentru preluarea și dirijarea apelor meteorice spre podețe sau curățarea șanțurilor acolo unde acestea există,

pentru terenul portant reprezentat de argila prăfoasă plastic consistentă, recomandăm o valoare orientativă a presiunii convenționale de calcul, (ca valoare de bază) Pconv= 200 kPa, conform NP 112/2004, Anexa B, tabel 17, recomandăm realizarea unei drenări a apelor de infiltrație din corpul terasamentului, recomandăm evitarea acumulării infiltrațiilor de apă in corpul rambleului (stratul de argilă prăfoasă).

Breviar de calcul

(calcul terasamente)

Soluția proiectată

2.3. Remedierea defectelor la nivel cu utilaj 08-475 UNIMAT 4S.

Pentru remedierea defectelor la nivel tranversal s-a ales soluția cu utilajul 08-475 UNIMAT 4S. Această soluție are următoarele avantaje:

productivitate mare în raport cu utilajul matisa BNRI;

timp de execuțtie rapid;

eficacitate mare;

nu necesită alt personal decăt cele specializate de pe utilaj;

reduce consumul de combustibil.

Remedierea defectelor s-a realizat cu închideri de linii în intervalul liber de circulație.

Înaintea trecerii utilajului 08-475 UNIMAT 4S s-a trecut cu un profilator de profilat piatră spartă unde a fost lipsă de piatră spartă.

P.7 Profilator piatră spartă.

După ajungerea utilajului la fața locului, se pregătește punerea lui în lucru prin introducerea datelor în calculator, cum ar fi:

lungimea aliniamentului;

lungimea curbei de racordare 1 și 2;

lungimea curbei circulare;

lungimea razei;

supraînălțarea.

P.8 Computer utilaj

După introducerea datelor, utilajul începe să lucreze prin ridicarea si coborârea ciocanelor.

P.9. Ridicarea ciocanelor.

P.10. Coborârea ciocanelor.

Burajul care se face pentru remedierea defectelor se numește buraj de întreținere. Acesta se realizează cu coborârea ciocanelor de două ori în dreptul joantelor și o singură dată la celelalte traverse.

În spatele utilajului s-au facut măsurători cu tiparul la nivel și ecartament care s-au notat în condica de pe raza districtului L5 Miercurea Sibiului .

După terminarea burajului de întreținere s-a ridicat restricția de viteză și se circulă cu viteză stabilită de 70 km/h.

2.4. Utilaje și echipamente folosite la execuția lucrării

Se utilizează:

utilajele grele de cale: Vmc, 08-475 UNIMAT 4S, Profilator de profilat piatră spartă, vagonet cu motor.

utilaje pentru terasamente: Buldozer, autogreder, excavator, buldoexcavator, cilindrii compactori, dumpere, incarcator frontal

utilaje de mică mecanizare: drujbă, tiparul Robell, termometre de șină, indicatoare de restricție de viteză, cabluri ocolitoare, bluze refelctorizante, șalopete, mănuși.

III.EFICIENȚA LUCRĂRILOR DE ÎNTREȚINERE A CĂILOR FERATE CU AJUTORUL UTILAJULUI 08-475 UNIMAT 4S

1.Date tehnice pentru 08-475 UNIMAT 4S

Procesul de folosire a utilajelor de reabilitare a căilor ferate, a devenit foarte popular în Europa și în alte părți ale lumii. Reabilitarea liniilor are ca scop păstrarea unei geometrii de calitate în zonele care au probleme cu privire la acest aspect. Pentru a se păstra în timp, este nevoie de straturi de formă, de balast și prism de piatră spartă corect repartizate și compactate.

Utilajul 08-475 UNIMAT 4S are următoarele date tehnice:

Acest utilaj are următoarele sectoare:

A1 – Cabina față

D2 – Cabina de lucru

H1 – Cabina spate

A1L – H3L – partea stângă a mașinii

A1R – H3R – partea dreaptă a mașinii

E2 – mijlocul mașinii

Cabina față A1

1 – Pupitru de comandă și control motor termic

2 – Pupitru de comandă și control pneumatic, comandă frână față

3 – Pupitru comenzilor de lucru

4 – Pedală Sifa

5 – Rezervor de apă pentru instalația de spălare a parbrizelor

6 – Maneta de acționare a frânei de urgență

7 – Instrument, tahometru

8 – Semnalizator de mișcare

9 – Pupitru de comenzi al rezemătoarei de braț față stânga

10 – Pupitru de comenzi al rezemătoarei de braț față dreapta

11 – Instalație aer condiționat

Cabina de lucru D2

1 – Pupitrul comenzilor de lucru

2 – Pupitrul comenzilor de lucru

3 – Pupitrul instrumentelor

4 – Pupitrul comenzilor de lucru dreapta

5 – Pupitrul comenzilor de lucru stânga

6 – Pupitrul de comenzi manuale de lucru dreapta

7 – Pupitrul de comenzi manuale de lucru stânga

8 – Monitor,Mașina față/spate

9 – Limitare basculare AKA (agregate de burare exterioară și ridicare suplimentară).

Cabina de lucru D2

1 – Pedală pentru coborârea agregatelor de burare

2 – Pedala pentru procesul strângere (burare)

3 – Pedală pentru deplasarea de lucru (înaintare)

4 – Pedală pentru împiedicarea procesului de coborâre a agregatelor (blocare coborâre stânga)

5 – Pupitrul comenzii de lucru

6 – Pupirul comenzii de lucru

Cabina spate H1

1 – Pupitru de comandă motor

2 – Pupitru de comandă motor

3 – Pupitru de comandă motor

4 – Pupitru de comandă a sistemului pneumatic comandă frâne spate

5 – Instrument, tahometru

6 – Acționare pedală Sifa

7 – Maneta de acționare a frânei de urgență

8 – Sirena de alarmă

9 – Senzor mișcare

10 – Rezervor apă pentru instalația de spălare a parbrizelor

2.Procese tehnologice

Procesul tehnologic de burare

Mașina este dotată cu 4 perechi de ciocane de burare a liniei și schimbătorilor de cale. Ciocanele au avantajul brațelor rebatabile de burare, necesare la burarea schimbătorilor de cale, cu ordonarea în perechi pentru șină. Pentru burarea șinei cele 16 ciocane de burare rabatabile rămân în poziția lor de bază.

Ciocanele externe sunt montate pe brațe telescopice, astfel încât pot fi extinse pentru a putea bura si abătuta. Ciocanle externe sunt deplasabile lateral pe coloane transversale, astfel pot fi utilizate ciocanele interioare pe ambele părți ale liniei.

Toate ciocanele de burare exercită aceeași forță de strângere indiferent de mișcarea lor în patul de balast. Deoarece între ciocane domnește o egalizare perfectă a forțelor prin care forța specifică de strângere pe unitate de suprafață este egală la toate ciocanele, aceastea putându-se mișca independent unul față de altul, corespunzător rezistențelor întâlnite în patul de balast.

În timpul ciclului de burare, fiecare ciocan întâlnește altă rezistență la strângere, se ajunge la situația în care ciocanul respectiv își întrerupe automat mișcarea de strângere. Celelalte ciocane strâng în continuare, până când ating și ele valoarea forței de strângere selectată.

Sistemul Plasser & Theurer de burare cu strângere asincronă și presiuni egale de strângere garantează burarea perfect uniformă a căii.

Cele 16 ciocane de burare forjate din oțel special sunt amplasate perechi în exteriorul și interiorul șinelor pe fiecare latură a traversei, perechile de ciocane coborând simultan în interspațiul dintre traverse.

Capetele cozilor ciocanelor cu forma lor conică sunt ghidate și menținute în poziția corectă în locașurile brațelor portciocane cu șuruburi cu cep de ghidare și asigurate cu șuruburi de fixare.

Cele 4 perechi de ciocane au la capătul de jos o articulație. Această articulație permite rabatarea perechilor în comun sau rabatarea brațelor independent în direcția longitudinală a traversei. Brațele pot fi amplasate într-un unghi de maxim 15° către interior și 85° către exterior.

Rabatarea brațelor de burare se face prin cilindri hidraulici și se comandă de la locul de lucru.

Plăcile ciocanelor sunt blindate, rezistente la uzură, datorită straturilor speciale de sudură.

Procesul tehnologic de ridicare și ripare

În apropierea ciocanelor de burare, între osii este amplasat ansamblul de ridicare și ripare. Ansamblul combinat de ridicare și ripare este compus dintr-un cadru propriu, pe care sunt montate o rolă flanșă internă și câte un cârlig de ridicare deplasabil lateral, care poate fi strâns pentru fiecare fir de cale, precum și doi clești rolă și un disc de ridicare.

Cârligele de ridicare sunt concepute pentru două adâncimi și pot fi reglate la alegere pentru talpa și ciuperca șinei. Aparatul de ridicare poate fi deplasat în lungime, astfel cârligul de ridicare poate fi deplasat din zona eclisei respectiv a schimbătorului de cale până la punctul de ridicare. Șina agățată de cârlig va fi trasă de cilindrii de ridicare în timpul ridicării.

Acționarea cârligelor se va face manual la schimbătorii de cale. Procesul de ridicare va fi demarat automat și durează până când instalația de nivelare va întrerupe de la sine procesul de ridicare. Șina rămâne ridicată până la încheierea procesului de burare.

Comandarea procesului de ripare este automată. Erorile de direcție se constată automat de procesul coardă individuală și se transmit pe cale electronică comenzii automate.

Ventilele hidraulice reglează admisia de presiune a cilindrului de ripare.

Procesul de ripare este demarat odată cu cel de ridicare și întrerupt automat la atingerea nivelului teoretic.

Folosirea mașinilor pe cale în gară cu peron sau pe cale cu șină electrică este posibilă fără probleme.

După încheierea lucrului mașina se va deplasa până la următorul punct de burare, cleștii fiind strânși și rulând pe șină fără să dăuneze. Prinderae șinei nu este afectată de cleștii rulanți. În cazuri deosebite cleștii pot fi acționați în așa fel, încât la pornire să se deschidă automat și să se închidă la oprire.

Dacă cleștele întâlnește un obstacol, precum eclisa sau punct de sudură, el se va apăsa singur, fără a afecta șina sau mașina.

Ridicarea simetrică suplimentară a căii

Cu această funcție se poate executa o ridicare suplimentară semiautomatizată pentru schimbători de cale de beton grei în zona traverselor lungi. Această funcție este necesară deoarece la acești schimbători prinderea șinei este foarte solicitată în timpul ridicării.

Funcție de construcția schimbătorului respectiv, a direcției de mers a mașinii, se va întinde în stânga sau dreapta brațul telescopic până la la maxim 3300 mm de la centrul mașinii.

Deservirea ridicării suplimentare se poate face din mașină sau din afara ei. Ridicările suplimentare ale schimbătorilor sunt formate în principal de trei unități de construcție:

două brațe telescopice;

role suplimentare pentru șină cu instalare hidraulică de reglare pentru adaptarea la firul abătutei;

instalații de comandă.

Sistemul de măsurare nivelare

Mașina este prevăzută cu sistemul proporțional de nivelare cu echilibrare automată a înălțimilor transversale. Se folosește o coardă de oțel ca linie de referință pentru nivelul șinei, coardă care este întinsă între preluare spate și preluare față.

Înălțimea corzii de oțel față este stabilită pentru firul de cale ales drept bază, aceasta însemnând în același timp ridicarea selectată.

Pe tija de palpare care este amplasată deasupra zonei de burare, este montat în stânga și în dreapta căte un transductor proporțional, care măsoară înalțimea corzii de oțel.

Instalația de măsurare de deasupra zonei de burare transmite tensiunea corespunzătoare ridicării necesare care acționează ventilele hidraulice prin intermediul unui amplificator, care reglează cantitatea de ului necesară cilindrului de ridicare.

Instalația de ridicare și nivelare este pornită pe parcusul întregului proces de burare astfel putând fi permanent controlat nivelul șinei.

La preluare nivelare spate corzile sunt întinse la înălțime fixă cu ajutorul unui cilindru pneumatic. Cu un pendul de control se controlează înălțimea transversală a preluării nivelare spate. O eventuală eroare a înălțimii transversale va fi luată în considerare raportat la firul de bază direct către transductorul proporțional. Această corectură este posibilă atât manual cât și automat.

Valoarea de ridicare a firului de șină plasat mai jos poate fi mărită cu o valoare setabilă în cazul valorilor de ridicare diferite ale celor două fire de șină.

Executarea lucrărilor de burare a schimbătorilor de cale

Lucrările pregătitoare

Prima lucrare este de strângerea corectă a șuruburilor de fixare a șinelor de plăci, apoi trebuie complectat cu piatră spartă până la nivelul muchiilor superioare a traverselor, iar în cazul în care există traverse și/sau plăci deteriorizate sau lipsă, acestea trebuie înlocuite sau complectate. Trebuie acordată o atenție deosebită inimilor de încrucișare, pentru că este cea mai puternică parte solicitată a unui schimbător de cale. În cazul inimilor de încrucișare mult căzute, montate pe traverse de lemn, se pot obține rezultate bune cu următorul procedeu de lucru:

Se stabilesc prinderile și se înlatură plăcile intermediare de ados de sub inima de încrucișare și de sub 2-3 traverse învecinate din ambele părți. La inima de încrucișare se introduc între plăcile de fixare și traversele de lemn, plăci intermediare de adaos din lemn, de grosime egală cu valoarea cu care este căzută inima de încrucișare plus grosimea plăcilor înlăturate anterior, după care se strâng din nou prinderile. După burare se supraânalță inima de încrucișare cu plăci suplimentare de adaos cu încă 1-3 mm.

Procesul de nivelare a schimbătoarelor de cale

Prima operație este să se stabilească punctele înalte de pe schimbător, cu ajutorul unei rigle lungi, a nivelei cu apă și a ochiului liber. Apoi în funcție de mărimea defectelor de nivel, se stabilește valoarea ridicării de bază. Valoarea minimă a ridicaării de bază trebuie să fie de cel puțin 10 mm, pe punctele înalte. Experiența a demonstrat faptul că cu o valoare medie a ridicării de bază de 15-25 mm, se obțin cele mai bune rezultate. Se nivelează întotdeauna firul de referință a acelei ramuri a schimbătorului, ce trebuie burată mai întâi și se începe de regulă cu ramura care este cel mai puternic solicitată. Aceasta este în general linia directă și apoi abătuta. Abătuta se nivelează numai atunci când are defecte mari de nivel sau când trebuie burată câte o ieșire mai lungă, respectiv câte o linie intermediară mai lungă, până la următorul schimbător. În acest scop se pune aparatuloptic nivelat, pe ultima traversă lungă și se începe nivelarea. Partea abătutei, care este legată de linia directă prin intermediul traverselor lungi, este deja la nivelul dorit, după ce s-a burat linia directă.

La schimbătorii de cale amplasați în curbe, se nivelează de fiecare dată firul interior.

Procesul de burare a schimbătorului de cale

Pentru burarea unui schimbător trebuie acordat sufiecient timp, fără întrerupere pentru a evita construirea de rampe suplimentare pe schimbător. Dacă trebuie eliberat schimbătorul pentru trecerea vreunui tren, deși nu este burat complect, atunci trebuie sprijinit cu vinciuri mecanice sau mai favorabil este să se bureze provizoriu aceste locuri cu ciocane electrice de burat manual. S-a dovedit a fi avantajos să existe în dotarea mașinii, un grup electrogen și ciocane electrice de burat manual, care se pot folosi și la burarea traverselor ce nu se pot bura cu mașina, din cauza unor obstacole cum ar fi de exemplu canalul cu tijele de acționare a părților mobile ale schimbătorului de cale.

Pentru schimbători grei de cale (pe traverse de beton), trebuie folosit neapărat procedeul de ridicare suplimentară a căii. Abătuta trebuie burată în stare ridicată. În acest scop, trebuie translatate în lateral ciocanele de burare și aduse pentru burare în poziția corespunzătoare de lucru.

Burarea traverselor este necesară sa fie făcută cu cel puțin două coborâri, două strângeri si două compactări unde este posibil, deoarece la prima strângere abia se umple spațiul gol din interiorul traversei. Prima pătrundere cu strângere trebuie făcută cu ciocanele cât mai apropiate de șine, iar a doua cu ciocanele rabatate cu căteva grade în sensul axei șinei.

Procesul de ripare a schimbătorului de cale

Pentru obținerea unei stabilități durabile a schimbătorului de cale în exploatare, este necesară aducerea lui la parametrii de geometria dorită de nivel și direcție. Defectele de nivel atrag după sine defecete de direcție, iar defectele de direcție atrag după sine defecte de nivel.. De aceea în timpul burării schimbătorului, este necesară și riparea lui.

IV.CONCLUZII

Într-o societate în continuă dezvoltare și expansiune, nevoia de mișcare a oamenilor și a mărfurilor este din ce în ce mai mare. Cum timpul înseamnă bani, nimeni nu își permite luxul să întârzie și asta stă la baza deciziei de alegere a mijlocului adecvat de transport.

La nivel mondial, reabilitarea și modernizarea căilor ferate va rămâne motorul industrializării, însă tehnologiile clasice de reabilitare sunt limitate de costuri și timpi mari de finalizare.

România, membră a Uniunii Europene, are datoria să se ridice la standardele europene pentru că rețeaua națională de căi ferate a fost ignorată peste 25 de ani și necesită investiții urgente.

Dacă s-ar reuși achizișionarea pe fiecare secție a unui utilaj 08-475 UNIMAT 4S ar avea un avantaj foarte mare la lucrările de întreținere, mai ales că numărul de muncitori a scăzut dramatic în ultimii 25 de ani.

Aceste lucrări de întreținere s-ar executa la timp și nu s-ar mai pune problema introducerii restricțiilor de viteză sau a limitărilor de viteză.

Aceste lucrări de întreținere s-ar executa cu închideri de linii în spațiile libere de circulație fără să stânjenească mersul trenurilor de călători.

În acest moment în țara noastră este câte un utilaj pe fiecare regională.

V.BIBLIOGRAFIE

1.Note de curs ‚‚CĂI FERATE ’’ Licență – anul IV semestrul I și II – Valentin Vasile Ungureanu;

2.Note de curs ‚‚MODERNIZAREA ȘI REABILITAREA CĂILOR FERATE ’’ Master – anul II semestrul I – Valentin Vasile Ungureanu;

3.Instrucția 314 ‚‚NORME ȘI TOLERANȚE PENTRU CONSTRUCȚIA ȘI ÎNTREȚINEREA CĂII’’;

4.Instrucția 329 ‚‚VAGONUL DE MĂSURAT CALEA’’;

5.Instrucția 306 ‚‚ȘINI DEFECTE’’;

6.Cartea tehnică utilaj ‚‚08-475 UNIMAT 4S’’;

7.Căile ferate române – https://ro.wikipedia.org;

8.Rețeaua CFR pe scurt – http://www.cfr.ro/index.php/ct-menu-item-81/ct-menu-item-83;