Новые технологии строительства железных дорог

Важной частью программной политики АО&nbsp«РЖДстрой» является внедрение инноваций. Современные технологии позволяют компании повысить производительность и эффективность труда, сохраняя высокое качество работы.

Инновационная деятельность Общества ведется в соответствии с Программой инновационного развития Общества на период до 2025 года.

Инновационная повестка также включена в проект Стратегии развития Общества до 2025 года.

Перспективы внедрения инновационных технологий определены в соответствии со Стратегией научно-технологического развития холдинга «РЖД» на период до 2025 года и перспективу до 2030 года и сформулированы исходя из актуальных задач разработки и внедрения новых технологий, соответствующих или превышающих мировой уровень по их ключевым параметрам, модернизации и технологического развития основных производственных процессов, коммерциализации результатов НИОКР, а также повышения эффективности научно-технологического комплекса Общества в условиях повышения конкуренции, негативной макроэкономической ситуации и ограниченности ресурсов.

В первую очередь, внедрение инновационных технологий ориентировано на использование драйверов технологического развития железнодорожного транспорта, применяемых в странах с развитыми транспортными комплексами: внедрение инновационных конструкций, развитие инфраструктуры железнодорожного транспорта, повышение уровня безопасности, цифровизация, ресурсосбережение.

Реализацию проектов планируется осуществлять в тесной кооперации с научными организациями, промышленными предприятиями, институтами развития, бизнес и финансовыми структурами. Для институтов развития, бизнес и финансовых структур возможный интерес может представлять развитие современных механизмов финансовой и организационной поддержки реализации перспективных инновационных проектов.

Приоритетной сферой внедрения инноваций для Общества является строительство железнодорожной инфраструктуры.

Внедрение инновационной продукции, работ или услуг осуществляется в рамках инновационного проектного цикла.

Проект включает в себя:

К основным инновационным проектам относятся следующие:

Технология пути пониженной вибрации LVT.

В рамках деятельности по трансферу новых технологий в Россию в 2011 году между АО «РЖДстрой» и Sonneville AG (Швейцария) было подписано лицензионное соглашение по получению исключительных прав на использование технологии пути пониженной вибрации на территории РФ с правом на локализацию производства элементов верхнего строения пути.

В 2017 г. действие лицензионного соглашение было распространено на всю территорию стран таможенного союза. Система LVT состоит из омоноличенного в путевом бетоне бетонного блока (полушпалы), опирающегося на резиновую прокладку и помещенного в резиновый чехол. Резиновый чехол и эластичная прокладка обеспечивают эффективное снижение вибраций за счет двойного уровня амортизации. Элементы верхнего строения пути типа LVT (полушпалы, чехлы, прокладки) прошли процедуру добровольной сертификации, в том числе для использования в суровых климатических условиях.

Реконструкция тоннелей с применением данной технологии позволила значительно увеличить габарит и обеспечила пропуск двухэтажных поездов без реконструкции сводов тоннеля.

К настоящему времени технология LVT уверенно занимает рыночную нишу как на инфраструктуре железных дорог (реконструировано верхнее строение пути в тоннелях Северо-Кавказской железной дороги), так и на инфраструктуре метрополитена (уложено более 30 км пути).

Безбалластное верхнее строение пути для высокоскоростных магистралей

Создание высокоскоростного движения в России относится к числу проектов национального масштаба, результаты которых предопределяют долгосрочную динамику экономического развития страны.

Разработанная конструкция БВСП обеспечивает необходимые параметры взаимодействия в системе «колесо-рельс» в диапазоне скоростей до 400 км/ч при заданных геометрических параметрах железнодорожного пути и уровне комфорта

В 2020 году благодаря испытаниям и сертификации плиты и получению компетенций по укладке данного типа верхнего строения пути, Общество планирует выйти на новый для России рынок строительства высокоскоростных магистралей.

Сварка рельсовых стыков

Рельсосварочная машина производства швейцарской компании Schlatter применяет контактный стыковой метод для сварки бесстыковых железнодорожных путей.

В неподвижном корпусе сварочной головки имеется мощное зажимное устройство, которое прочно захватывает рельсы, что дает возможность производить высококачественную сварку. Для стандартной системы используют небольшой 30-футовый контейнер на железнодорожной платформе, в котором компактно умещается все оборудование. Контейнерные системы специально предназначены для сварки непосредственно на новых рельсовых путях железной дороги, где в течение продолжительного времени производится непрерывная укладка и сварка бесстыковых путей. Также, используются в полустационарном режиме в депо или возле стройплощадок для сварки рельсовых плетей новых участков железнодорожных путей.

Постановка пути в проектное положение, PALAS

Система «Палас» была разработана компанией «Дж. Мюллер АГ» (Швейцария) в рамках амбициозного проекта, направленного на реализацию прогрессивной концепции абсолютной геометрии. Сотрудничество со Швейцарскими Железными Дорогами (SBB), которые разработали такие мощные инструменты, как общедоступная высокоэффективная централизованная база данных DFA и высокоуровневое программное обеспечение для проектирования пути TOPORAIL, дало возможность создать полностью автоматический процесс, что, в свою очередь, позволило снизить риски, повысить производительность и качество.

В настоящее время ведётся работа по тиражированию полученного опыта на инфраструктуру Московского Центрального кольца.

Трансфер инновационных зарубежных технологий и их последующая апробация на полигоне российских железных дорог также осуществляется дочерней компанией АО&nbsp«РЖДстрой» — RSRS GmbH Railway Infrastructure Projects.

Это российско-австрийская инженерно-строительная компания, совместное предприятие двух крупных игроков железнодорожного инфраструктурного рынка: российского АО&nbsp«РЖДстрой» и швейцарского холдинга Molinari Rail AG.

Доступ к передовым российским и европейским инфраструктурным технологиям, сочетание высоких компетенций и масштабного опыта двух холдинговых структур позволяет успешно реализовывать амбициозные задачи и нарабатывать компетенции в области инфраструктурного строительства.

Источник

Железнодорожное строительство

Железнодорожные пути — это особая отрасль дорожного строительства. Эксплуатационные требования очень высоки, как и нормы безопасности движения. Важен продолжительный срок службы в различных климатических условиях. Поэтому применение современных геосинтетических материалов для достижения результата просто необходимо.

Железнодорожное полотно постоянно испытывает динамическую нагрузку многотонных составов. В зависимости от местности, на состояние пути влияют погодные условия. Важно при строительстве свести к минимуму всевозможные риски разрушения или деформации полотна.

Строительство железной дороги можно разделить на несколько этапов взаимосвязанных друг с другом.

Задачи решаемые в железнодорожном строительстве:

Наименование задачи	Применяемые материалы	Виды работ
Укрепление балластного и подбалластного слоев железнодорожных путей	георешетка двухосная для армирования слоев геосетка полиэфирная для армирования слоев тканый геотекстиль для армирования слоев геотекстиль для разделения фракций инертных материалов георешетка объемная для армирования и удержания инертного материала в слое	монтаж геосетки укладка георешетки объемной укладка георешетки двухосной укладка тканого геотекстиля укладка нетканого геотекстиля
Отвод поверхностных и грунтовых вод	дренажные гофрированные трубы для сбора и отведения воды геотекстиль «Дорнит» для обеспечения фильтрации и исключения заиливания дренажной системы	установка георешетки монтаж геотекстиля
Разделение и фильтрация конструктивных слоев	геотекстиль нетканый «Дорнит»	устройство геотекстиля
Усиление слабых оснований	георешетка для армирования и удержания инертного материала в слое геосетка для армирования оснований геотекстиль для разделения фракций инертных материалов и армирования слоев	укладка геосинтетической решетки монтаж геосинтетической сетки установка геотекстиля

Этапы и материалы железнодорожного строительства

Обеспечение устойчивости насыпи

Проводится с помощью двуосной геосетки. Пропитанная битумом полиэфирная геосетка обеспечивает сцепление насыпного материала, препятствует его смещению и сползанию при нагрузке. Сетка распределяет нагрузку по двум направлением, что существенно укрепляет насыпь.

Отвод грунтовых вод, контроль над поверхностными

Используется дренажный геокомпозит. Это комбинированный геосинтетик, состоящий из ромбовидной георешётки, закреплённой на геотекстиле. Имеет высокие показатели жёсткости и прочности. Позволяет сооружать дренажные системы, отводить лишнюю воду, не допускает размывание несущего слоя. Геокомпозит не гниёт и не забивается частичками грунта, может функционировать десятилетиями.

Укрепление склонов и откосов

Железнодорожное основание укрепляется с помощью объёмной георешётки. После монтажа она образует неподвижный монолитный каркас. Заполняется щебнем или гравием. Не задерживает воду, направляя её в дренажную систему. При слабом грунте используют георешётку более мелкого диаметра ячеек, для прочности.

Склоны после строительных работ закрепляют противоэрозийным геоматом. Имеет хаотичную структуру из полимерных волокон. Он позволяет растениям засевать поверхность, даёт развиваться корням, задерживает плодородный слой почвы.

Разделение конструктивных слоёв

Геотекстиль ценен своими стабилизирующими свойствами. Не допускает совмещение различных строительных материалов, проникновение их в грунт. Защищает почву от вредных, загрязнённых стоков. Армирует поверхность, повышает устойчивость насыпи. Не деформируется, не рвётся, выдерживает постоянные, длительные нагрузки.

Железнодорожное строительство всегда нуждается в передовых технологиях. Применение геосинтетиков расширяет горизонты безопасной, долгосрочной эксплуатации.

Источник

Перспективы развития железнодорожного транспорта

Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта России осуществляется на основе целенаправленной научно-технической политики отрасли.

Стратегия развития железнодорожного транспорта

Стратегия развития железнодорожного транспорта сконцентрирована по пяти основным направлениям:

управляющие информационные системы и новые технологии
новые технические средства
совершенствование финансовой
экономической и маркетинговой работы, безопасность движения, социальная защищенность

Научный потенциал отрасли и привлекаемых научных организаций концентрируется на работах, входящих в 9 наиболее приоритетных направлений:

ресурсосберегающие технологии (17%),
повышение доходов (3%),
развитие телекоммуникаций и информатизации (21%),
технические средства нового поколения (33%),
усовершенствование технологии перевозочного процесса (6%),
обеспечение повышенной эффективности финансово-экономической деятельности транспорта (4%),
повышение безопасности движения (7%),
решение экологических проблем (2%),
улучшение условий труда и безопасности (2%),
прочие (5%).

Одним из решающих направлений научно-технического прогресса в отрасли является создание нового поколения технических средств. В рамках целевой программы «Разработка и производство пассажирского подвижного состава нового поколения на предприятиях России» учеными и специалистами отрасли совместно с организациями транспортного машиностроения и предприятиями оборонного комплекса ведутся работы по созданию подвижного состава, отвечающего современному мировому уровню. В частности, изготовлены и испытаны два опытных отечественных электровоза переменного тока ЭП200 мощностью 7200 кВт с конструкционной скоростью 140 км/ч. Эти электровозы предназначены для скоростных участков железных дорог.

В путевом хозяйстве реализуется Программа оснащения железных дорог путевыми машинами и средствами контроля состояния пути. На заводах отечественных, частично с привлечением передовых зарубежных фирм, освоено производство путевой техники нового поколения. Это, прежде всего, машины для глубокой очистки балласта. В ближайшей перспективе главной задачей является комплексное оздоровление пути, в частности, на важнейших пассажиро — напряженных направлениях и на этой основе — обеспечение устойчивого обращения пассажирских поездов с повышенными скоростями.

Повышение безопасности движения поездов

За период реализации программы по повышению безопасности движения поездов на железнодорожном транспорте России созданы и внедряются устройства безопасности, средства диагностики подвижного состава, пути, контактной сети, позволяющие заранее определить появляющиеся неисправности и своевременно их устранять; системы, предупреждающие ошибки человека и способные в таком случае взять на себя управление; тренажеры по профессиональному обучению и переподготовке, а также психодиагностические комплексы для профессионального отбора работников, связанных с движением поездов. В рамках обновления основных технических средств в отрасли предусмотрена реализация программы обновления и развития средств железнодорожной автоматики. Необходимость этой программы обусловлена старением технических средств, отвечающих непосредственно за безопасность движения, а также диктуется требованиями низовой базы для создания высокоэффективных информационных систем и ресурсосберегающих технологий. Опыт реализации программы ресурсосбережения на сети дорог показал, что такой концентрированный подход к управлению процессом снижения эксплуатационных затрат себя полностью оправдывает.

Важное значение при реализации инновационной политики отрасли имеет ее структура по хозяйствам железнодорожного транспорта. В хозяйстве движения инновационная деятельность осуществляется по следующим направлениям: снижение эксплуатационных расходов путем создания и внедрения более экономичных технологий и совершенствования основных нормативных технологических документов; создание условий для повышения качества транспортного обслуживания грузоотправителей и грузополучателей; основных технологических процессов автоматизация управления перевозками; модернизация технических средств на станциях; улучшение условий труда и безопасности. Наибольшую экономическую эффективность имеют автоматизированные технологии управления перевозочным процессом.

Инновации в локомотивном хозяйстве

Локомотивное хозяйство является одним из крупнейших потребителей инноваций. Из выделяемых локомотивному хозяйству средств (22% от общего объема) 57% направляется на создание опытных образцов подвижного состава нового поколения. Основными инновационными направлениями являются: совершенствование технологий капитально-восстановительного ремонта электровозов, тепловозов и электропоездов; экономия электроэнергии, топлива и масла, трудозатрат и материалов; разрешение проблемы импортозамещения, а именно — разработка конструкторской документации на оборудование, детали; ведется подбор отечественных аналогов материалов для импортного тягового подвижного состава; совершенствование технологии и оборудования для технического обслуживания и ремонта ТПС; создание средств диагностики, контроля и измерений; переход от системы планово-предупредительного ремонта ТПС к системе ремонта по техническому состоянию; разработка специализированного технологического оборудования для ремонта и обслуживания специализированного тягового подвижного состава.

Инновации в вагонном хозяйстве

Основными задачами реализации инновационной политики в вагонном хозяйстве являются:

создание подвижного состава нового поколения;
совершенствование системы технического обслуживания и ремонта грузовых вагонов по фактически выполненному объему работ (пробег в км);
внедрение ресурсосберегающих технологий.

Для решения этих и других задач в вагонном хозяйстве создаются универсальные и специализированные вагоны безремонтной конструкции с увеличенной производительностью, оснащенные тележками с увеличенными осевыми нагрузками для

скоростных поездов и для международных перевозок с пробегом между ремонтами не менее 450 тыс. км;
системами автоматических тормозов с равномерным распределением тормозных сил по тележкам и вагонам в целом;
ударно-тяговыми устройствами с полужесткой автосцепкой с износостойким контуром зацепления.

Создается многофункциональная ремонтная установка нового поколения для пунктов технического обслуживания и подготовки вагонов к перевозкам. Формируется новая информационная база о техническом состоянии вагонного парка и технология ее внедрения с ремонтно-эксплуатационным паспортом грузового вагона. Осуществляется развитие системы технического обслуживания и ремонта вагонов по фактически выполненному объему работ. Совершенствуется система информационного обслуживания с целью повышения уровня управляемости вагонным хозяйством. Планируется разработка автоматизированной системы учета отказов технических средств и контроля качества ремонта и технического обслуживания грузовых вагонов; реализуется программа совершенствования системы неразрушающего контроля грузовых и пассажирских вагонов железнодорожного транспорта.

Инновации в путевом хозяйстве

Основным направлением инновационной деятельности в путевом хозяйстве является повышение надежности пути и сооружений, обеспечивающее бесперебойное и безопасное движение поездов при одновременном повышении допускаемых скоростей движения и снижении затрат на содержание и ремонт пути. Для реализации поставленных задач осуществляется инновационная деятельность по следующим приоритетным направлениям в путевом хозяйстве:

создание машинизированных комплексов для ремонта и содержания пути и инженерных сооружений; система диагностики пути и инженерных сооружений;
технические решения по системе ведения путевого хозяйства на основе ресурсосберегающих технологий, включая вопросы нормативной базы и улучшения условий труда;
создание комплексов технических средств для восстановления и увеличения ресурса материалов верхнего строения пути и стрелочных переводов;
разработка малообслуживаемых конструкций пути и стрелочных переводов, включая участки с интенсивным движением поездов и скоростями 200 км/ч;
комплексы технических средств для эффективной защиты и очистки перегонов и станций от снега и засорителей, включая вопросы экологической безопасности в путевом хозяйстве;
создание инженерных сооружений из новых конструкционных материалов на основе современных технических решений;
технические решения по восстановлению ресурса действующих инженерных сооружений.

Инновации в железнодорожной автоматики и телемеханики

Основной задачей хозяйства сигнализации и связи является обновление и развитие средств железнодорожной автоматики и телемеханики. Для решения этой задачи в хозяйстве осуществляется инновационная деятельность по следующим направлениям:

внедрение диспетчерской централизации на микропроцессорной технике для малодеятельных участков с контролем свободности перегона
внедрение систем обеспечения автодействия станций на однопутных линиях
внедрение электронной кодовой автоблокировки
внедрение микропроцессорной централизации и управления движением (ЭЦ- ЕМ) на базе управляющего вычислительного комплекса (УВК РА)
внедрение релейно-процессорной централизации стрелок
разработка системы координатного управления и регулирования движением поездов на базе цифрового радиоканала
спутниковая навигация для скоростных и малодеятельных участков
разработка средств железнодорожной автоматики и телемеханики на отечественной элементной базе

Приоритетными задачами инновационной политики в хозяйстве коммерческой работы в сфере грузовых перевозок являются: создание ресурсосберегающих технологий, совершенствование системы грузовых тарифов, создание и внедрение комплекса автоматизированных систем управления, технических средств и технологий нового поколения.

Инновации в хозяйстве электрификации и электроснабжении

Основными направлениями инновационной деятельности хозяйства электрификации и электроснабжения являются:

разработка технических решений для конструкции контактной подвески для скоростей движения до 160 км/ч;
внедрение передвижных подстанций постоянного и переменного тока;
использование биметаллического контактного провода со стальной жилой;
совершенствование нормативной базы по планированию эксплуатационных расходов, структуре управления хозяйством.

Инновации в сфере пассажирских перевозок

Главным в инновационной политике в сфере пассажирских перевозок являются разработка и производство пассажирского подвижного состава нового поколения на предприятиях России, создание и внедрение новых продуктов по перемещению и обслуживанию пассажиров. В основу этих работ положено создание образцов вагонов нового поколения, призванных гарантировать высокую безопасность движения, повышение комфорта. К важнейшим направлениям инновационной деятельности относится совершенствование комплексной системы технического обслуживания и ремонта пассажирских вагонов нового поколения по техническому состоянию на основе внедрения аппаратно-программных комплексов по безразборной диагностике и определению остаточного ресурса основных узлов и деталей. Переход к новой системе «Экспресс-3», которая будет обладать значительно более широкими функциональными возможностями по сравнению с АСУ «Экспресс- 2», позволит осуществить информационную поддержку процессов организации и повышения эффективности пассажирских перевозок.

Инновации в информатизации железнодорожной сферы

В области информатизации ведутся работы по переработке основных действующих и созданию новых прикладных систем с одновременным развитием инфраструктуры. В составе инфраструктуры информатизации на железных дорогах и в ГВЦ завершено создание программно-технических комплексов. Вместе с тем, предстоит дооснастить ПТК дорожно-сетевого уровня для ввода системы «Экспресс-3» и укрепить ГВЦ для внедрения новых централизованных информационных систем, что становится возможным благодаря развитию телекоммуникаций.

В перспективе ожидается развитие информатизации на основе прорывных технологических принципов, что кардинально изменит всю технологию производства, поэтому в отрасли значительно активизирована инновационная и инвестиционная деятельность в области телекоммуникаций и информатизации. Это стало возможным благодаря тому, что удалось в кратчайшие сроки создать механизм реализации инвестиционных проектов на сети железных дорог и создать систему управления проектами. Задачей на ближайшую перспективу является завершение строительства сетей передачи данных и создание развитой сети локальных сетей вычислительных 3000 предприятий, удовлетворяющей требованиям прикладных автоматизированных систем, в первую очередь — интегрированных систем управления финансами и ресурсами на базе продукта системы R/3 фирмы САП АГ.

Разработана концепция информационной безопасности создаваемых систем и, начиная с 2000 г., проектирование и создание информационных систем, выполняется с учетом ее требований. Развитие информационных сетей позволит решить следующие задачи: повышение эффективности управления на основе повышения качества и надежности связи, достоверности передачи информации; удовлетворение требований по передаче данных в рамках существующих и внедряемых информационных комплексов; повышение оперативности управления; сокращение обслуживающего персонала и затрат на обслуживание оборудования связи и вычислительных комплексов.

Таким образом, развитие инновационной деятельности, мотивация инновационных процессов на железнодорожном транспорте, внедрение нововведений в работу ОАО «РЖД» и других железнодорожных компаний позволит повысить конкурентоспособность железнодорожного транспорта на рынке транспортных услуг и улучшить конкурентные позиции в условиях развития межвидовой конкуренции.

Источник