Защита пути от снежных заносов и паводковых вод

Основные сведения

Железнодорожные пути и сооружения должны быть защищены от воздействий снежных, песчаных и земляных заносов и других природных и техногенных воздействий.

На перевозочную работу железных дорог отрицательное воздей­ствие оказывают многие природные явления, среди которых наи­более значительными являются снегопады, метели, снежные лави­ны, гололедообразование и т.п.

Бесперебойная работа железнодорожного транспорта в зимних условиях в решающей мере зависит от надежной защиты пути от снега, а также своевременно организованной очистки его от снега во время метелей.

Снежные заносы происходят вследствие снегопадов и метелей.

Снегопад — это свободное выпадение снежинок из атмосферы в безветренную погоду или при слабых ветрах до 5—6 м/с, когда нет переноса снежных частиц, выпавших на поверхность снежного по­кров. Снегопад дает равномерный прирост снежного покрова с плотностью снега 0,06—0,13 г/см³.

По происхождению перемещаемых ветром снежинок различа­ют низовую, верховую и общую метели.

Низовая метель — перемещение ветром по поверхности земли ранее выпавших частиц снега при отсутствии снегопада. Она не дает прироста снежного покрова, а лишь перераспределяет снеж­ную массу. Слабые низовые метели со скоростями ветра до 10 м/с называют поземками. Переносимые при поземках снежные части­цы поднимаются на высоту до 30 см и создают впечатление низко стелющегося дыма. При сильных низовых метелях частицы снега поднимаются на высоту до 5 м. В местах наноса плотность снега увеличивается в 2—3 раза против плотности его при снегопадах.

Верховая метель — снос атмосферных снежинок слабым ветром до 5—6 м/с во время снегопада. Она в чистом виде наблюдается только при выпадении снега над лесом и незамершим водоемом.

Общая метель представляет собой совокупность выпадения сне­га из атмосферы и частично переноса его ветром с поверхности снежного покрова.

В зависимости от скорости ветра различают метели: слабые — при скоростях ветра менее 10 м/с; средние — от 10 до 20 м/с; силь­ные — от 20 до 30 м/с; очень сильные — свыше 30 м/с.

По степени насыщенности ветрового потока снегом метели де­лят на насыщенные и ненасыщенные.

Горизонтальное перемещение снежных частиц в период мете­лей имеет свои особенности: перенос снега возникает при средних значениях скорости ветра 5—6 м/с; масса метелевого снега перено­сится в 2-метровом приземном слое атмосферы, в том числе около 90 % — в самом нижнем слое потока высотой 10—15 см; интенсив­ность метели, т.е. количество снега, переносимого ветром в при­земном слое за единицу времени через единицу длины фронта пе­реноса, пропорциональна значению скорости ветра в третьей сте­пени; процессы подъема, переноса и выпадения снега из снеговет­рового потока соответствуют изменению скорости и направления ветра.

Взаимодействие снеговетрового потока с основными элемента­ми поперечного профиля земляного полотна имеет особенности.

В выемке при отсутствии в полосе отвода устройств снегозащи­ты изменение режима снеговетрового потока начинается у бровки первого по направлению ветра откоса. За бровкой откоса проис­ходит снижение скорости ветра и отложение снега в виде вала. По мере роста этот вал постепенно надвигается на путь и при боль­шом притоке метелевого снега может целиком заполнить выемку.

В глубоких выемках путь чаще всего не заносится. Объясняется это способностью откосов таких выемок ак­кумулировать значительное количество снега и возникновением вихревого движения воздуха, заставляющего снеговетровой поток проноситься через выемку.

Насыпи, превышающие по высоте толщину снежного покрова с учетом снега, сброшенного с пути снегоочистителями, также явля­ются незаносимыми. На двухпутных и многопутных насыпях высотой более 12 м возможны лишь небольшие отложения снега с подветренной стороны из-за отклонения ветра вверх и затишья за насыпями.

Сильно заносятся снегом нулевые места. На тех отрезках нулевых мест, где уровень головки рельса ниже толщины снежного покрова, путь покрывается слоем снега даже при отсут­ствии метелей. При очистке его снегоочистителями на нулевых ме­стах нередко образуются снежные выемки-траншеи, способствую­щие увеличению снегозаносимости.

Станционные территории всегда заносимы, даже если они расположены на насыпях, т.к. на станциях снеговет­ровой поток встречает различные преграды (здания, вагоны и др.), кроме того, во многих случаях имеется разность в высоте путей. Все это вызывает снижение скорости ветра и завихрения.

Сеть железных дорог России в зависимости от срока наступле­ния зимнего периода делится на две группы: первая группа — же­лезные дороги Урала, Сибири, Дальнего Востока и северные учас­тки Октябрьской и Северной железных дорог; вторая группа — остальные железные дороги сети.

В зависимости от интенсивности отложения снега при снего­падах с вероятностью не реже одного раза за два года различают следующие территории:

• с умеренной интенсивностью снегопадов — до 10 см снего- отложения за случай в течение зимы;
• со значительной интенсивностью — от 10 до 19 см снегоот- ложения за случай в течение зимы;
• с сильной интенсивностью — от 20 до 25 см снегоотложе- ния за случай в течение зимы;
• с очень сильной интенсивностью — более 25 см снегоотло- жения за случай в течение зимы.

В зависимости от скорости ветра при метелях с вероятностью не реже одного раза за два года различают следующие территории:

• с умеренной интенсивностью метелей, где наблюдаются слу­чаи метелей со скоростью ветра до 10 м/с в течение зимы;
• со значительной интенсивностью, где наблюдаются случаи метелей со скоростью ветра от 10 до 19 м/с в течение зимы;
• с сильной интенсивностью, где наблюдаются случаи мете­лей со скоростью ветра от 20 до 30 м/с в течение зимы;
• с очень сильной интенсивностью, где наблюдаются случаи метелей со скоростью ветра более 30 м/с в течение зимы.

Каждый участок железнодорожного пути характеризуют двумя признаками: подверженностью заносам и степенью заносимости. Подверженность того или иного участка пути заносам находится в зависимости от поперечного профиля земляно­го полотна и по этому признаку путь делят на две группы — заноси­мый и незаносимый.

Снегозаносимые участки пути в зависимости от опасности заноса их метелевым снегом делят на три категории:

I — выемки глубиной от 0,4 до 8,5 м, выемки более 8,5 м в зави­симости от местных условий; станционные территории; нулевые места, расположенные на косогорах; участки на насыпях с путями, расположенными на разных уровнях;

II — мелкие выемки до 0,4 м и некосогорные нулевые места;

III — мелкие насыпи высотой до 0,65 м на ровных местах и до 1 м на косогорах и сильнозаносимых участках пути.

Степень заносимости зависит от плана и поперечного профиля пути, скорости и направления ветра, рельефа местности, интенсив­ности и количества выпадающего снега, продолжительности зимы и количества метелевых дней в году. Степень заносимости определяется количеством снега, приносимого к пути на 1 м его протяжения в наиболее неблагоприятную зиму (за 10-летний пери­од, если рассматриваются искусственные защиты, и за 15-летний период, если рассматриваются защитные лесонасаждения). Места, где это количество снега превышает 600 м³/м относятся к особо сильнозаносимым; если оно составляет 301—600 м³/м — сильнозаносимым; если 101—300 м /м — к среднезаносимым 100 м³/м и менее — к слаб озаносимым.

Степенью заносимости руководствуются при выборе средств и мощности защит пути и определении их конструктивных пара­метров.

Виды и характеристики метеорологических явлений и основные меры борьбы с ними приведены в табл. 4.1.

В предзимний период ведут подготовку кадров, машин, меха­низмов и инструмента к работе в зимних условиях.

Подготовка кадров охватывает укомплектование и обучение бригад, обслуживающих снегоочистители и снегоуборочные маши­ны, обучение монтеров пути и руководителей передовым методам защиты пути от снега и уборки снега, ознакомление с местными особенностями заносимых участков.

Зимой часто возникает необходимость временного увеличения числа рабочих для снегоборьбы. Из привлекаемых для борьбы со снежными заносами работников формируют специальные брига­ды, которые разбиваются на три очереди. Бригады первой очереди формируют из работников околотков, дистанционных мастерских, контор и путевых машинных станций. Эти бригады вызывают на место сбора в любое время суток с наступлением метели или снего­пада. Бригады второй очереди комплектуют из рабочих и служа­щих всех служб узла и отделения дороги и прочих железнодорож­ных организаций. На работы по расчистке снега на стрелках и стан­ционных путях такие бригады вызываются через 3—4 ч после на­чала метели. Бригады третьей очереди состоят из работников тер­риториальных организаций. Их вызов устанавливается оператив­ным планом снегоборьбы.

На каждой дистанции пути составляют оперативный план орга­низации снегоборьбы, который включает основные данные о дис­танции, связанные с ведением снегоборьбы как на перегонах, так и на станциях, а именно:

• продольный профиль и план главного пути. На профиль пути наносят все места препятствий для работы снегоочис­тителя, раздельные пункты. На плане пути указывают: схему защиты пути от снега, средства защиты и их протяженности, особо заносимые места на перегонах и направление преиму­щественных ветров на них, пункты явки временной рабочей силы и получения инструктажа, места обогрева рабочих и снабжения их продуктами;
• ведомость потребности и наличия на околотках кольев и переносных щитов, деревянных и металлических лопат, ки­рок, ломов и прочего инвентаря и инструмента;
• ведомость запаса продуктов питания, спецодежды и обуви.схемы всех станций с указанием особо заносимых стрелоч­ных горловин и улиц, путей, подлежащих очистке снегоуборочными машинами; очередности очистки парков, путей и стрелочных улиц; расстановки механизмов по уборке и очис­тке путей от снега и порядка их работы; мест выгрузки снега; потребности в рабочей силе и порядка вызова бригад; ответ­ственных руководителей за организацию работ механизмов, бригад. К схеме прилагают необходимые подсчеты очищае­мыхплощадей, графики работы снеговых поездов. На схему наносят господствующее направление ветров, порядок ограж­дения станции лесопосадками, щитами и постоянными забо­рами;
• перечень пунктов стоянок снегоочистителей, зон их дей­ствия, точек связи — путевой, линейной, диспетчерской и до­рожно-распорядительной; границы районов обеспечения вре­менной рабочей силой; границы рабочих отделений и около­тков;

На крупных станциях и узлах оперативный план организации снегоборьбы составляет начальник дистанции пути совместно с на­чальником станции. Этот план согласовывается с начальником отдела пути отделения дороги и утверждается начальником отде­ления дороги.

Гидрометеорологическое обслуживание осуществляют геофизи­ческая станция Департамента пути и сооружений МПС (ЦПмет), геофизические станции управлений железных дорог (ПГМ) и их филиалы.

Предупреждения об опасных гидрометеорологических явлени­ях (снегопад, метель, гололед, резкие колебания температуры и др.) передаются из геофизической станции ЦПмет в адрес дорожных геофизических станций, а при необходимости направляются и в адреса начальников дороги служб дорог.

Дорожные геофизические станции, получив предупреждение ЦПмет, анализируют его с учетом местных особенностей дороги и направляют по соответствующим адресам руководству и линейным работникам дорог для принятия необходимых мер. В предупреждениях сообщаются данные об ожидаемом времени и месте возникно­вения опасного явления, его интенсивности и продолжительности.