Программа-минимум кандидатского экзамена - 05.22.06 - Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железнодорожного пути (Россия)

Введение

В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: земляное полотно, верхнее строение пути; основы ведения путевого хозяйства; путевые машины и механизмы; технологические процессы производства путевых работ; управление путевым хозяйством; основные положение теории тяговых расчетов; экономические изыскания для проектирования железных дорог; принципы современной теории проектирования плана и профиля железных дорог; размещение раздельных пунктов железных дорог; трассирование железных дорог; водопропускные сооружения; оценка эффективности инвестиционных проектов; этапное увеличение мощности проектируемых железных дорог; реконструкция эксплуатируемых железных дорог; современные методы комплексных изысканий.

Программа разработана экспертным советом Высшей аттестационной комиссии по транспорту при участии Санкт-Петербургского государственного университета путей сообщения, Московского и Сибирского университетов путей сообщения.

1. Земляное полотно

Грунты как материал земляного полотна. Прочностные и деформативные их характеристики.

Поперечные профили земляного полотна. Их классификация.

Условия стабильности земляного полотна. Система расчетов земляного полотна по двум предельным состояниям: по условиям прочности и по деформации.

Факторы, нарушающие стабильность земляного полотна и мероприятия по обеспечению его стабильности.

Расчеты устойчивости откосов земляного полотна по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения и в предположении ломаной поверхности скольжения.

Расчеты прочности оснований земляного полотна по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения, методом теории предельного равновесия, с использованием теории упругости и построением областей разрушения основания.

Определение нормативной плотности грунтов земляного полотна методом стандартного уплотнения и на основании компрессионных испытаний грунта.

Определение осадок основания земляного полотна и назначение мероприятий, обеспечивающих его нормальную эксплуатацию с учетом этих осадок.

Поверхностные водоотводы, их виды и конструкция. Методика расчета канав.

Дренажи. Классификация дренажей и их расчет.

Защита земляного полотна от размывов. Укрепление откосов выемок и неподтапливаемых насыпей.

Защита земляного полотна от размыва в условиях подтопления. Укрепительные мероприятия и сооружения. Определения параметров ветровой волны.

Проектирование земляного полотна в сложных инженерно - геологических условиях.

Дефекты и деформации земляного полотна. Их классификация.

Дефекты основной площадки. Их внешние признаки, причины появления и мероприятия по их устранению.

Пучины. Классификация. Противопучинные мероприятия, методика их проектирования и расчета.

Анализ состояния эксплуатируемого земляного полотна на сети дорог. Эксплуатационные (типичные) профили длительно эксплуатируемого земляного полотна из глинистых грунтов.

Применение геоматериалов в конструкции земляного полотна.

Современные методы диагностики земляного полотна.

Задачи научных исследований в области земляного полотна.

2. Верхнее строение пути

Рельсы, используемые в РФ и за рубежом. Качество рельсовых сталей.

Процессы, возникающие в рельсах при их эксплуатации. Причины снижения физико-механических характеристик рельсов при работе. Волнообразный износ рельсов, методы повышения эксплуатационного ресурса рельсов.

Старогодные рельсы, методы восстановления служебных свойств рельсов, повторное использование.

Рельсовые скрепления. Влияние эксплуатационных факторов на работу стыковых и промежуточных скреплений.

Стыковые скрепления; сверхпрочные стыки; современные конструкции и тенденции развития.

Промежуточные скрепления. Современные конструкции промежуточных скреплений для пути с деревянными и железобетонными шпалами в РФ и за рубежом. Тенденции и перспективы их развития. Сроки службы скреплений, мероприятия по их продлению.

Подрельсовые основания: современные конструкции и перспективы дальнейшего развития. Характеристики и анализ работы пути с деревянными шпалами и железобетонным подрельсовым основанием в разных эксплуатационных и природных условиях.

Сроки службы деревянных шпал, мероприятия по их продлению.

Балластный слой, его конструкция и материалы. Методы повышения его несущей способности. Сроки службы балласта.

Соединения и пересечения рельсовых путей. Современные конструкции, перспективы развития. Основания под стрелочными переводами и глухими пересечениями.

Стрелочные переводы с подвижными элементами в крестовине. Конструкция и расчет. Особенности конструкции и работы стрелочных переводов на железобетонных брусьях. Стрелочные переводы для высоких скоростей движения с переводной кривой переменной кривизны и внешними замыкателями. Стрелочные переводы для укладки в кривых участках пути (односторонней и двусторонней кривизны).

Пути обеспечения надежности, стабильности, оптимальной пространственной упругости, долговечности стрелочных переводов и глухих пересечений. Сроки службы соединений путей и их основных частей.

Расчеты рельсовой колеи. Особенности устройства рельсовой колеи на многопутных линиях.

Воздействие на путь подвижного состава и природных факторов. Анализ сил, действующих на путь. Расчеты верхнего строения пути на прочность и устойчивость. Анализ современных методов определения прочности и устойчивости бесстыкового пути.

Управление надежностью бесстыкового пути.

Современные методы определения сроков службы элементов верхнего строения пути.

Типизация конструкций железнодорожного пути; технико-экономические показатели различных типов верхнего строения пути; рациональные сферы их применения.

3. Основы ведения путевого хозяйства

Состав путевого хозяйства и его значение в системе МПС. Технические, технологические и организационные основы ведения путевого хозяйства. Классификация путевых работ. Текущее содержание пути, его назначение и организация. Периодичность ремонтов пути, межремонтные нормы, ремонтные циклы. Задачи в области механизации и автоматизации путевых работ.

Диагностика состояния пути и сооружений. Путеизмерительные вагоны ЦНИИ-2. Бесконтактные и путеизмерительные вагоны ЦНИИ-4 с лазерным съемом информации, фиксирующие состояние пути по 16-ти параметрам.

Причины, вызывающие дефекты в рельсах. Ультразвуковой и магнитный методы контроля рельсов. Съемные дефектоскопные тележки, ультразвуковые дефектоскопные автомотрисы, магнитные и ультразвуковые дефектоскопные вагоны.

Вагоны-лаборатории для обследования состояния земляного полотна.

4. Путевые машины и механизмы

Общие сведения о механизации и автоматизации путевых работ. Развитие путевого машиностроения. Общая классификация путевых машин и их комплексов.

Самоходные машины, оборудованные автоматизированными системами. Деление машин по их назначению: для замены путевой решетки и стрелочных переводов, для балластировки пути и очистки щебня, для выправки пути в профиле и плане, для выполнения отдельных операций (закрепления и смазки клеммных и закладочных болтов, шлифовки рельсов и др.), для ремонта и содержания земляного полотна, для очистки пути от снега, для транспортных и погрузо-разгрузочных работ.

Технологическое оборудование производственных баз.

Механизмы и инструменты для путевых работ.

Организация технического обслуживания и ремонта машин в специализированных предприятиях.

Требования техники безопасности при работе с машинами.

5. Технологические процессы производства путевых работ

Способы производства путевых работ. Нормы времени и нормы выработки и их использование при проектировании технологических процессов. Методика проектирования технологических процессов на усиленный капитальный и капитальный ремонт пути, усиленный средний и средний ремонт, подъемочный ремонт, замену инвентарных рельсов плетями бесстыкового пути, планово-предупредительную выправку, ремонт земляного полотна и др.

Путевые производственные базы, организация их работы.

6. Управление путевым хозяйством

Структура управления путевым хозяйством. Программа реорганизации путевого комплекса. Организация и особенности текущего содержания пути различной конструкции: звеньевого, бесстыкового, на участках с автоблокировкой и электрической тягой, а также на линиях скоростного движения поездов.

Комплексное планирование текущего содержания и ремонтов пути. Автоматизированные системы управления в путевом хозяйстве: АСУ – путь и АСУ – путевое хозяйство.

Основные положения организации работ по предупреждению заносов снегом и размывов пути паводковыми водами. Защитные лесонасаждения, их проектирование и эксплуатация. Другие способы защиты пути от снега. Очистка пути от снега на перегонах и станциях. Организация и планирование работ по пропуску паводковых вод.

Контроль качества выполнения путевых работ.

Обеспечение безопасности движения поездов в путевом хозяйстве.

7. Основные положения теории тяговых расчетов

Цели и назначение тяговых расчетов для решения проектных задач. Динамика движения поезда по рельсовой колее; реальный поезд и его модели для производства тяговых расчетов.

Анализ тяговых характеристик локомотивов. Методы определения и обоснования расчетной силы тяги и расчетных скоростей движения. Влияние на изменение мощности локомотивов климатических и атмосферных условий. Мероприятия по увеличению силы тяги локомотивов.

Силы сопротивления движению поезда и мероприятия по их снижению. Тормозные силы и тормозные средства.

Методы определения массы поезда и ее проверки.

Вывод уравнения движения поезда и его анализ. Аналитические и графические методы решения уравнения движения поезда и их применение на различных стадиях проектирования для решения проектных задач. Алгоритм тяговых расчетов на ЭВМ.

8. Экономические изыскания для проектирования 
железных дорог

Цель и задачи экономических изысканий. Основные данные экономических изысканий, необходимые для разработки проектов железных дорог на различных стадиях их разработки.

Методы определения объемов грузовых перевозок. Местные и транзитные районы тяготения.

Взаимосвязь между грузопотоками, вагонопотоками, поездопотоками. Анализ методов определения размеров пассажирских перевозок.

Сезонная, внутримесячная, недельная и суточная неравномерности перевозок, их влияние на выбор мощности проектируемых железных дорог. Мероприятия, направленные на снижение неравномерности перевозок.

Современные методы сбора и обработки исходной информации для повышения достоверности данных экономических изысканий. Пути повышения надежности проектных решений при недостаточной достоверности данных экономических изысканий.

9. Основы современной теории проектирования плана 
и профиля железных дорог

Элементы плана и профиля железных дорог. Требования к плану и профилю дорог разных категорий.

Силы, действующие на экипаж при движении по кривым участкам дороги. Определение допускаемых скоростей движения поезда в кривых. Методы обоснования экономически рациональных радиусов кривых на линиях с различными скоростями движения поездов и на различных участках продольного профиля. Современные требования к проектированию смежных кривых.

Динамика движения поезда через переломы продольного профиля. Моделирование поезда для определения усилия в сцепных приборах при его движении и трогании с места.

Основные требования к проектированию продольного профиля по обеспечению безопасности, плавности и бесперебойности движения поездов и их практическая реализация. Экономические требования к проектированию продольного профиля и плана линии.

Современные методы проектирования продольного профиля с применением ЭВМ и их анализ.

10. Размещение раздельных пунктов железных дорог

Классификация раздельных пунктов и принципы размещения при проектировании новых линий.

Пропускная способность железных дорог при различных графиках движения поездов; методы ее определения и влияние на размещение и проектирование раздельных пунктов.

Влияние видов тяги и мощностей локомотивов на размещение раздельных пунктов. Взаимоувязанный выбор размещения раздельных пунктов, полезной длины приемо-отправочных путей, весовых норм и мощностей локомотива.

Современные требования к проектированию продольного профиля и плана раздельных пунктов. Размещение и проектирование раздельных пунктов на двухпутных линиях.

11. Трассирование железных дорог

Анализ факторов, определяющих выбор направления проектируемых железных дорог. Современные методы оценки вариантов направления проектируемых линий во взаимосвязи с выбором основных параметров проектирования.

Особенности трассирования железных дорог в различных топографических, геологических и других физико-географических условиях.

Современные методы поиска оптимальной трассы железных дорог. Математические модели местности для машинного трассирования. Алгоритмы трассирования на локальных участках трассы и их анализ.

Современные методы организации строительства, способы производства работ и их влияние на выбор оптимального положения трассы.

Совершенствование трассы эксплуатируемых линий, анализ показателей трассы и их сопоставительная оценка.

12. Водопропускные сооружения

Виды поверхностного стока. Определение расходов заданной вероятности превышения. Типы водопропускных сооружений и основы их гидравлического расчета. Факторы, определяющие выбор типа малых водопропускных сооружений.

Способы форсирования водных препятствий и их оценка. Выбор места мостового перехода. Увязка мостового перехода с основным направлением линии.

Изыскания мостовых переходов. Морфометрические обследования и гидрометрические работы. Определение расходов, заданной вероятности превышения и расчетных уровней воды. Отверстия мостов. Регуляционные сооружения.

13. Оценка эффективности инвестиционных проектов

Общие требования к вариантному проектированию. Особенности сравнения вариантов на различных стадиях проектирования. Показатели экономической эффективности инвестиционных проектов.

Коммерческая эффективность инвестиционных проектов.

Учет факторов инфляции, риска и неопределенности исходной информации при оценке экономической эффективности инвестиционных проектов.

Расчет экономической эффективности реконструкции объектов железнодорожного транспорта.

Оценка экономической эффективности инноваций на железнодорожном транспорте.

14. Этапное увеличение мощности проектируемых 
железных дорог

Современные методы определения расчетной мощности железной дороги и их отдельных устройств и сооружений. Применение экономико-математических методов для выявления рациональных параметров проектирования железных дорог.

Современные методы выявления оптимальных схем этапного овладения перевозками. Железная дорога как управляемая система. Понятия и определения технических состояний железной дороги. Технически необходимые и экономически рациональные сроки изменения состояний; методы их определения.

Выбор параметров проектирования на основании формирования оптимальных схем этапного овладения перевозками. Особенности выбора параметров проектирования для полигонов железных дорог. Понятие об устойчивости и надежности выбора параметров проектирования в условиях неопределенности исходной информации.

15. Реконструкция эксплуатируемых железных дорог

Технико-экономический анализ мероприятий по увеличению мощности эксплуатируемых дорог и сферы их применения. Специфика проектных решений при реконструкции эксплуатируемых дорог и методы их реализации.

Особенности анализа овладения перевозками и выбора мероприятий по усилению мощности эксплуатируемых дорог на основе формирования оптимальных схем овладения перевозками.

Анализ эффективности спрямления трассы дорог и проектирования вторых путей на раздельном земляном полотне. Технико-экономический анализ устройства пересечения существующих путей сообщения. Методы комплексного проектирования однопутных линий и вторых путей железных дорог.

Методы проектирования плана при реконструкции железных дорог, их анализ.

Применение ЭВМ при проектировании реконструкции продольного профиля и плана.

16. Современные методы комплексных изысканий

Анализ технологических процессов производства наземных изысканий с учетом современного инструментального оснащения.

Аэроизыскания, их организация и производство. Камеральные работы по обработке материалов изысканий. Применение ЭВМ для обработки материалов аэроизысканий.

Применение космических съемок для выбора и оценки возможных направлений проектируемых железных дорог.

Современные методы планирования изыскательских и проектных работ. Автоматизированные системы управления изыскательскими и проектными работами. Вопросы техники безопасности и охраны труда при выполнении изыскательских работ.

Основная литература

Железнодорожный путь / Т. Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко, С.И. Клинов и др.; Под ред. Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1999.

Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. М.: Транспорт, 1987.

Основы устройства и расчетов железнодорожного пути / Т.Г. Яковлева, В.Я. Шульга, С.В. Амелин и др.; Под ред. С.В. Амелина, Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1990.

Бесстыковой путь / В.Г. Альбрехт, Н.П. Виногоров, Н.Б. Зверь и др.; Под ред. В.Г. Альбрехта, А.Я. Когана. М.: Транспорт, 2000.

Управление надежностью бесстыкового пути / В.С. Лысюк, В.Т. Семенов, В.М. Ермаков и др.; Под ред. В.С. Лысюка. М.: Транспорт, 1999.

Грицык В.И. Расчеты земляного полотна железных дорог: Учеб. пособие для вузов. М.: УМК ИПС, 1998.

Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава / Под ред. М.Ф. Вериго. М.: Транспорт, 1986.

Изыскания и проектирование железных дорог / Под ред. И.В. Турбина. М.: Транспорт, 1989.

Экономические изыскания и основы проектирования железных дорог / Под ред. Б.А. Волкова. М.: Транспорт, 1990.

Изыскания и проектирование мостовых переходов тоннельных пересечений на железных дорогах / Под ред. В.А. Копыленко М.: УМК МПС РФ, 1999.

Дополнительная литература

1. Экономика железнодорожного транспорта: Учебное пособие для вузов / В.А. Дмитриев, А.И. Журавель, А.Д. Шишков и др.; Под ред. В.А. Дмитриева М.: Транспорт, 1996.

2. Экономика строительства / Под ред. И.С. Степанова М.: Транспорт, 1997.

3. Проектно-сметное дело в железнодорожном строительстве / Под ред. Б.А. Волкова. М.: Желдориздат, 2000.

4. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути / МПС России. М.: Транспорт, 2000.

5. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути / МПС России. М.: Транспорт, 1998.

Источник: http://www.phido.ru/