XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

Основу железнодорожного пути составляет земляное полотно, представляющее собой инженерное сооружение из грунта, на котором размещается верхнее строение железнодорожного пути. Земляное полотно воспринимает нагрузки от верхнего строения пути и передает их на основание. Земляное полотно выравнивает земную поверхность в пределах железнодорожной трассы для придания пути необходимого плана и профиля. От надежности земляного полотна зависят скорости движения, максимальная масса поездов, пропускная и провозная способность линий.

Земляное полотно работает в сложных условиях, так как подвергается значительной нагрузке от проходящих поездов и влиянию природных факторов. От целостности и состояния земляного полотна зависит исправность всего железнодорожного пути.

Анализ видов атмосферных воздействий на железнодорожное полотно

- Осадки (дождь, снег, град) приводят к увлажнению балласта и основания, способствуя размыву, снижению прочности и устойчивости конструкции. Замокание балласта вызывает просадки пути и нарушение геометрии.

- Температурные колебания вызывают расширение и сжатие металла рельсов, что приводит к появлению продольных и поперечных деформаций. Мороз способствует пучению грунта, вызывая подъем полотна.

- Ветровые нагрузки провоцируют подвижку элементов, способствуют проникновению влаги и пыли, ускоряют коррозию.

- Ультрафиолетовое излучение разлагает органические материалы (например, шпалы из дерева), снижая их прочность и долговечность.

Для защиты земляного полотна от неблагоприятных природных воздействий предусматривается различные методы и материалы.

Существующие методы и материалы для защиты железнодорожного полотна

- Дренажные системы — канавы, дренажные трубы и фильтрующие слои для отвода воды и предотвращения замокания.

- Геотекстиль и геосетки — укрепляют балластный слой, предотвращают смешивание и улучшают дренаж.

- Гидрофобные пропитки и герметики — защищают деревянные шпалы и металлоконструкции от влаги и биокоррозии.

- Использование бетонных и пластиковых шпал — устойчивы к гниению и УФ-излучению.

- Антикоррозийные покрытия для рельсов и крепежа — увеличивают срок эксплуатации металла.

Оценка степени разрушения и износа элементов железнодорожного полотна

- Под воздействием влаги и температуры происходит истирание и деформация балластного слоя, что ведет к нерегулярному распределению нагрузки.

- Морозное пучение вызывает циклы разрушения основания, образуя трещины и ямы.

- Коррозия металлических элементов усугубляется влажностью и оксидативными процессами.

- УФ-излучение снижает механическую прочность деревянных элементов, способствуя появлению трещин и гниению.

Рекомендации по выбору инновационных материалов и конструктивных решений

- Внедрять композитные и полимерные материалы для шпал и крепежа, устойчивые к влаге и УФ-излучению.

- Использовать многоуровневые дренажные системы с геотекстилем и георешетками для стабилизации основания.

- Применять современные нтикоррозийные покрытия с длительным сроком службы.

- Внедрять системы мониторинга состояния полотна с датчиками влажности и температуры для оперативного обслуживания.

- Рационально сочетать металлические и неметаллические элементы, чтобы минимизировать тепловые деформации и коррозию.

Таким образом, комплексный подход с использованием современных материалов, технологий дренажа и систем мониторинга позволяет значительно увеличить ресурс железнодорожного полотна и повысить безопасность эксплуатации.

Библиографический список:

1. Станции и узлы [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://caredenis.ru/resources/siu/html/les03.html?ysclid=mj74q2dbgd177965511

2. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути, утверждённая приказом МПС № ЦП-544 от 30.03.1998: [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://www.tdesant.ru/info/item/82

PROTECTION OF RAILWAY TRACKS FROM ATMOSPHERIC AGENTS

Igisheva Xenia Vasilyevna

KIZHT UrGUPS

Abstract: The article discusses the main atmospheric effects that affect the condition of railway tracks, such as precipitation, temperature fluctuations, humidity, and wind loads. It analyzes methods for protecting railway tracks, including the creation of an effective drainage system, the strengthening of the soil base, and the use of modern waterproofing and anti-corrosion materials. The article emphasizes the importance of a comprehensive approach to preventing track damage and ensuring the safety of railway transportation in various climatic conditions.

Keywords: railway track, atmospheric effects, protection, drainage, waterproofing, soil reinforcement, anti-corrosion materials, reliability, safety, operation

Therailwaytrackis based on an earthenbed, which isanengineeringstructure made ofsoil,onwhichtheupperstructure of the railwaytrack is located. The roadbedreceivesloadsfrom the upperstructure of the trackandtransmitsthem to thebase. The roadbedaligns the earth's surfacewithin the railwaytracktogive the path the necessaryplanandprofile.Thespeed of movement, the maximummass of trains,and the carryingcapacity of the linesdepend on the reliability of the roadbed.

The roadbedoperatesindifficultconditions,as it is subjected to significantstressfrompassingtrainsand the influence of naturalfactors.Theserviceability of the entirerailwaytrackdepends on the integrityandcondition of the roadbed.Analysis of types of atmosphericeffectsonrailwaytracks

-Precipitation(rain,snow,hail)leadstomoistening of the ballastandbase,contributing to erosion,reducing the strengthandstability of the structure. The blocking of the ballastcausessubsidence of the trackand a violation of the geometry.

-Temperaturefluctuationscauseexpansionandcompression of the metalrails,whichleadsto the appearance of longitudinalandtransversedeformations.Frostcontributes to the heaving of the soil,causing the canvas to rise.

-Windloadsprovoke the movement of elements,promote the penetration of moistureanddust,acceleratecorrosion.

-Ultravioletradiationdecomposesorganicmaterials(for example,woodensleepers),reducingtheirstrengthanddurability.

Variousmethodsandmaterials are providedtoprotect the roadbedfromadversenaturalinfluences.Existingmethodsandmaterialsforrailwaytrackprotection

-Drainagesystems—ditches,drainagepipesandfilterlayerstodrainwaterandprevent it from getting wet.

-Geotextilesandgeogrids—strengthen the ballastlayer,preventmixingandimprovedrainage.

-Hydrophobicimpregnationsandsealants—protectwoodensleepersandmetal structures frommoistureandbiocorrosion.

- The use of concreteandplasticsleepers—resistanttorotandUVradiation.

- Anti-corrosioncoatingsforrailsandfasteners—increase the servicelife of the metal.Assessment of the degree of destructionandwear of railwaytrackelements

-Under the influence of moistureandtemperature, the ballastlayeriswornanddeformed,whichleadsto an irregularloaddistribution.

-Frostheavingcausescycles of destruction of the base,formingcracksandpits.

-Corrosion of metalelements is aggravated by humidityandoxidativeprocesses.

-UVradiationreduces the mechanicalstrength of woodenelements,contributing to the appearance of cracksandrotting.

Recommendationson the selection of innovativematerialsandconstructivesolutions

- To introducecompositeandpolymermaterialsforsleepersandfasteners that are resistanttomoistureandUVradiation.

-Usemulti-level drainagesystemswithgeotextilesandgeogridstostabilize the base.

-Applymodernanticorrosivecoatingswith a longservice life.

-Implementmonitoringsystems for the condition of the canvaswithhumidityandtemperaturesensorsforoperationalmaintenance.

-Efficientlycombinemetallicand non-metallicelementstominimizethermaldeformationandcorrosion.

Thus, an integratedapproachusingmodernmaterials,drainagetechnologiesandmonitoringsystemscansignificantlyincrease the life of the railwaytrackandimproveoperationalsafety.

Bibliographiclist:

1.Stationsandnodes[Electronicresource]:Accessmode:http://caredenis.ru/resources/siu/html/les03.html?ysclid=mj74q2dbgd177965511

2.Instructionsfor the maintenance of the railwaytrackbed,approved by Order of the Ministry of Internal Affairs No. CP-544dated30.03.1998:[Electronicresource]:Accessmode:https://www.tdesant.ru/info/item/82

Код для цитирования: Скопировать