Dessadecor-nn.ru

Журнал Dessadecor-NN
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Укрепление откосов железнодорожного пути

Укрепление железнодорожных путей габионами

Талые и дождевые воды, ветер – природные враги железнодорожных путей, вызывающие вымывание, выдувание частиц почвы на откосах, насыпях, склонах. Разрушать механическую стабильность грунта им «помогает» вибрация при движении составов. В результате техногенных, климатических изменений деформируется полотно железной дороги. На опасных зонах ограничивают скорость движения, нагрузочную массу, количество товарных вагонов. В России дефектные сегменты составляют 7% от общей протяженности железных дорог (отчет Центра ИССО ОАО «РЖД»).

Один из приемов повышения безопасности, надежности пассажирских и грузовых перевозок экспрессами, тяжеловесными поездами – укрепление откосов, насыпей габионами. Особенно актуально применение габионных структур на участках железной дороги, примыкающих к водоемам (озера, моря, реки). Верховые склоны также коварны из-за оползней, обвалов, смывов почвы на полотно или движущийся поезд.

Преимущества габионов

Альтернативные методы усиления несущей способности насыпей проигрывают конструкциям из проволоки и камней по рентабельности строительства, ценой обслуживания:

  1. Железобетонные сооружения требуют отсыпки у основания склона песчаных или щебеночных контрбанкетов, укладки геоматериалов для дренажа и защиты бетона от грунтовых вод. Это увеличивает материальные, трудовые расходы на укрепление откосов. Атмосферные осадки, капризы температуры методически разрушают бетонное покрытие. За ним надо постоянно наблюдать, ремонтировать.
  2. Засев травами не всегда возможен из-за состава почвы – на глине, суглинке растительность трудно принимается. Дополнительно применение метода лимитировано высотой (2 м) и крутизной склона (до 8 о ), погодой, сезоном. Плюс недостаток дождевого полива спровоцирует появление проплешин в травяной защите и повторного высеивания.
  3. Одерновка экономически невыгодна – снятие, доставка, укладка травяного слоя трудоемкий и затратный способ укрепления насыпей железнодорожных путей или прилегающих скатов.

Сооружение габионов не зависит от вида грунта, климата, геометрии и наклона откосов. Установку металлических коробов, укладку камней проводят без спецтехники на ограниченных площадках в короткий период. Нужен только четкий проект и инженер-наблюдатель за работами.

Природные материалы постепенно «срастаются» с основанием, пустоты заполняются частичками земли с корнями, семенами растений и получается естественная биосистема. Габионная структура единственный строительный объект, который со временем становится прочнее. Необходимость периодического осмотра, реставрации отсутствует. Случайный осадок грунта компенсирует гибкость конструкций – они повторят рельеф, каверны не возникнут.

Финансово габионные сооружения выигрывают у привычных вариантов укрепления откосов, насыпей железных дорог. Оцинкованные проволочные или сварные короба недорого купить у изготовителя. В качестве наполнителя берут камни из близлежащих карьеров.

Укрепление откосов железнодорожного пути

Предлагаемое изобретение относится к области транспортного строительства и может быть использовано для укрепления откосов и основной площадки земляного полотна на участках с балластными углублениями. Формирование и развитие балластных углублений основной площадки сопровождается накоплением воды в теле земляного полотна, что может привести к сползанию откоса и потере устойчивости грунтового массива.

Известны способы ликвидации балластных углублений планировкой или заменой грунтов основной площадки. Такие меры являются весьма эффективными, однако они связаны со значительными финансовыми потерями, так как требуют закрытия движения на перегоне.

Известен способ ремонта земляного полотна, при котором осуществляют отвод накопленной в земляном полотне воды посредством устройства дренажных скважин [Справочник по земляному полотну эксплуатируемых железных дорог. Под ред. А.Ф. Подпалого, М.А. Чернышева, В.П. Титова. — М., Транспорт, 1987. — С.254-255].

Среди недостатков способа следует выделить самотечное удаление воды, не позволяющее осушить балластное углубление и возможность недопустимой осадки пути за счет образовавшихся пустот и пор в грунтах земляного полотна. Возможен также процесс суффозии — вынос более мелких частиц грунта вместе с удаляемой водой. Другим серьезным недостатком известного способа является то, что осушение земляного полотна не решает вопрос о повышении устойчивости откоса земляного полотна, сниженной в процессе развития балластного углубления.

Известен способ укрепления земляного полотна устройством дренажей, одновременно являющихся армирующими элементами. Способ основан на использовании устройства, включающего размещенную в теле земляного полотна дренажную трубу, снабженную водозаборным устройством, и оголовок, жестко соединенный с дренажной трубой и погруженный в тело откоса. При этом оголовок выполнен в виде анкерного элемента [Патент РФ №2305730 «Устройство для укрепления откосов земляного полотна»]. Использование оголовка в виде анкерного крепления, по мнению авторов, позволяет укрепить откосы земляного полотна.

Читать еще:  Краска латексная для откосов

Известный способ не обеспечивает полного осушения балластного углубления, так как удаление влаги происходит в самотечном режиме. Кроме того, оставшиеся после осушения поры заполнены воздухом, что может вызвать просадки основной площадки земляного полотна. В результате земляное полотно не будет находиться в стабильном состоянии длительное время.

Известен способ ремонта железнодорожного земляного полотна, включающий изготовление дренажных скважин, погружение инъекторов, принудительное удаление воды из полостей земляного полотна за его пределы через дренажные скважины путем направленного нагнетания через инъекторы твердеющего раствора в сторону дренажных скважин [Патент РФ №2277616 «Способ ремонта железнодорожного земляного полотна»]. Данный способ позволяет обеспечить эффективное удаление влаги из балластного углубления с одновременной заменой ее твердеющим раствором, что обеспечивает дополнительную прочность и водонепроницаемость основной площадки. Данный способ не решает вопрос укрепления откосов, что приводит к увеличению трудоемкости и соответственно стоимости ремонта. Кроме того, затвердевший раствор подвержен потере прочности во времени.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение эффективности способа с одновременным упрочнением земляного полотна.

Это достигается за счет того, что в способе укрепления земляного полотна, включающем изготовление дренажных скважин, принудительное удаление воды из полостей земляного полотна за его пределы через дренажные скважины путем направленного нагнетания твердеющего раствора в сторону дренажных скважин, предварительно в тело земляного полотна осуществляют установку армирующих анкерных элементов, причем их установку осуществляют поярусно и под углом друг к другу с образованием пространственной решетки.

В качестве армирующего анкерного элемента возможно использовать стальную, композитную (базальтопластиковую, стеклопластиковую и т.д) трубу, инъектор с теряемым наконечником. В качестве инъекционного материала целесообразно применять твердеющий раствор на основе цементного вяжущего.

Сущность предлагаемого способа укрепления откосов земляного полотна поясняется чертежами и примером его использования.

На фиг.1 изображена операция по нагнетанию твердеющего раствора. На фиг.2 изображена схема расположения верхнего яруса армирующих анкерных элементов (вид сверху).

Реализация предлагаемого способа ремонта железнодорожного земляного полотна осуществляется в следующей последовательности.

На откосе земляного полотна 1 (фиг.1 и 2) монтируется стартовое устройство пневмоударной машины (ПУМ) с выставлением проектного угла забивки. Затем производится забивка армирующих анкерных элементов 2 до проектной отметки. Забивка производится в нескольких ярусах под углом друг к другу с образованием пространственной решетки. С целью освобождения пространства для выхода наконечника (при использовании в качестве армирующего анкерного элемента инъектора с теряемым наконечником), армирующие анкерные элементы выдергиваются на 100 мм. После этого изготавливаются дренажные скважины 4 и монтируется водосборный коллектор 6, а затем осуществляют нагнетание твердеющего раствора 3 с одновременным извлечением анкерного элемента 2 вплоть до поглощения грунтом проектного объема твердеющего раствора. При этом происходит удаление воды 5 из обводненной зоны 7 земляного полотна с одновременным замещением ее твердеющим раствором 3. После этого армирующие анкерные элементы 2 добиваются до проектной отметки. Со временем раствор 3 затвердевает, объединяя собой все армирующие анкерные элементы 2 в единый каркас, обеспечивающий дополнительное сопротивление грунтового массива сжимающим и сдвигающим воздействиям.

Также существует возможность достижения указанного технического результата путем использования армирующих анкерных элементов с глухим наконечником и перфорированной частью. В этом случае работы выполняются в следующем порядке.

На откосе земляного полотна 1 монтируется стартовое устройство пневмоударной машины (ПУМ). Затем выполняется забивка армирующих анкерных элементов 2 до проектной отметки, длина перфорированной части которых равна проектной длине проработки грунтового массива. Забивка выполняется в нескольких ярусах таким образом, чтобы армирующие элементы образовывали в одном ярусе забивки решетку. После чего изготавливаются дренажные скважины 4 и монтируется водосборный коллектор 6. Следующим этапом производится приготовление твердеющего раствора на основе цементного вяжущего. Нагнетание твердеющего раствора 3 производится вплоть до поглощения грунтом проектного объема. При этом происходит удаление воды из обводненной зоны 5 земляного полотна с одновременным замещением ее твердеющим раствором. Со временем раствор затвердевает, объединяя собой все армирующие анкерные элементы 2 в единый каркас, обеспечивающий дополнительное сопротивление грунтового массива сжимающим и сдвигающим воздействиям.

Читать еще:  Установили железную дверь как сделать откосы

Пример. Выполнялся ремонт 12-метровой насыпи участка железнодорожной линии Междуреченск — Тайшет на 961 км Красноярской железной дороги. Необходимость усиления возникла в связи с развитием дефектов откосов земляного полотна.

Укрепление грунтов откосной части земляного полотна выполнялось забивкой армирующих анкерных элементов, в качестве которых использованы трубы с внутренним диаметром 40 мм в нескольких ярусах с откоса под углом 45° с шагом 1,5 м таким образом, что бы в горизонтальной плоскости каждого яруса образовывались решетки из них. Армирующие элементы забивались в тело насыпи с помощью пневмоударного механизма (ПУМ).

После погружения армирующих элементов осуществлялось направленное нагнетание твердеющего раствора. Исходный состав компонентов на 1 м 3 раствора: песок — 1000 кг, глина — 200 кг, цемент М400 — 200 кг, пластификатор — 1,5 кг. Нагнетание производилось с одновременным извлечением армирующих элементов, затем армирующие элементы были добиты до проектной отметки.

По окончании работ установлено инструментальное наблюдение за деформациями откоса. В настоящее время подвижек закрепленного грунтового массива не наблюдается.

Использование предложенного способа ремонта железнодорожного земляного полотна позволяет значительно повысить качество и эффективность проводимых работ за счет отвода избыточной влаги под давлением нагнетаемого раствора и создания армирующего каркаса, повышающего сопротивляемость грунтового массива сжимающим и сдвигающим нагрузкам.

Геотекстиль для железных дорог

Искать на сайте

Геотекстиль для железных дорог

Геотекстиль обеспечивает надежную эксплуатацию железных дорог. Он разъединяет железнодорожную насыпь и материнский грунт и увеличивает срок службы железнодорожного полотна. Купить качественный материал можно в ООО «ПРЕСТОРУСЬ»

Геотекстиль для строительства железных дорог

При строительстве любых покрытий искусственного происхождения обязательным элементом считается применениесыпучего материала: песчано-гравийной смеси, бутового камня, щебня, рыхлого грунта и пр. Главным предназначением насыпи считается амортизация дороги или упрочнение ее механических параметров, в результате чего путь становится более прочным и стабильным к воздействию постоянных нагрузок. Для железных дорог применяется геотекстиль.

Разделение насыпи при помощи геотекстильной продукции

Чтобы достигнуть необходимых результатов, сыпучие материалы укладываются равномерными слоями. Но при воздействии на строительное сырье климатических и физических факторов происходит постепенное смешивание насыпи. В результате чего выбранные материалы теряют свои первоначальные качества, что проявляется ухудшением свойств амортизирующего слоя и приводит к появлению признаков разрушения всего объекта.

Для исключения данной проблемы во время прокладки основы железной дороги необходимо использовать специальный разделительный материал, который способствует предотвращению смешивания насыпи. Зачастую для решения возникшей ситуации применяется геотекстиль для железнодорожного пути.

Геотекстиль железнодорожный представляет собой полотно, которое состоит из полимерных искусственных волокон. Большая популярность данного материала связана с его положительными особенностями, к которым относится экологическая безопасность, высокая прочность и повышенная стойкостью к различным воздействиям.

Применение

При строительстве железнодорожных путей обязательно необходимо использовать геотекстиль ЖД. Сначала из сыпучих материалов формируется насыпь, между слоями которой укладывается геотекстиль РЖД. Данная разновидность сооружения предназначается для поглощения механических нагрузок, которые возникают во время движения тяжеловесных железнодорожных составов. Также приспособление необходимо для создания путей с заданным углом наклона, который предварительно просчитывается технологами. Дополнительным функциональным назначением железнодорожного геотекстиля является отвод лишней влаги, образованной после выпадения атмосферных осадков, что исключает быстрое разрушение железной дороги.

Первым слоем при закладке основы путей являются сыпучие материалы, которые необходимы для выравнивания поверхности. Сверху насыпи кладется геотекстильжелезнодорожный, который предотвращает ее смешивание с землей. Также данная продукция имеет достаточно большую ширину, поэтому может самостоятельно распределять большое давление, возникающее в результате движения поездов по железным путям. Таким образом, геотекстиль убирает точки с предельным давлением на фундамент полотна.

Преимущества

Применение железнодорожного текстиля защищает грунтовую прослойку от продавливания, в результате которого насыпь также может сместиться. Поэтому железные пути способны на протяжении длительного время сохранять свои начальные параметры. Применение геотекстиля также влияет на формирование таких преимуществ.

1. Снижение скорости износа железной дороги и финансовых затрат на техническое обслуживание полотна.

Читать еще:  Установка кранов у откосов вблизи зданий сооружений штабелей

2. Предотвращение опасных ситуаций, при которых составы сходят с рельсов.

3. Увеличение эксплуатационного срока конструкции.

Используемый синтетический материал способствует фильтрации жидкости. Таким образом, вода пропускается, а на поверхности материи остаются твердые частицы. Геотекстиль осуществляет дренирование дороги и защищает насыпь от размытия после выпадения осадков.

Преимущества сотрудничества

В результате того, что на сыпучие материалы, которые используются для укладки дороги, оказывается сильная нагрузка, рекомендуется покупать максимально плотный геотекстиль. Наиболее эффективным показателем считается значение 500-600 г/м 2 .

Компания «Престорусь» предлагает геотекстиль для железных дорог различного назначения (универсальные, грузовые, пассажирские). Преимуществами выбора компании считается доступная цена, оперативная обработка заявки, широкий ассортимент и качество материалов.

Усиление подбалластного слоя

Статические и динамические нагрузки, действующие на основную площадку земляного полотна железных дорог оказывают существенное влияние на все нижележащие слои. Земляное полотно является, по сути, фундаментом верхнего строения пути. Нарушения в конструкции и в геометрии рельсовой колеи влечет снижение качественных показателей конструкции в целом и влияет на безопасность движения железнодорожного транспорта. Поэтому повышение надежности работы при новом строительстве, а также при усилении существующего эксплуатируемого земляного полотна является важнейшими и ответственными задачами.

Элементом земляного полотна, непосредственно воспринимающим нагрузку от подвижного состава, является основная площадка. Она часто подвержена деформациям в виде балластных корыт, лож и т. п., сопровождающимся разжижением глинистого грунта с выплесками из-под шпал или выдавливанием масс этого грунта на поверхность балластной призмы. Решение этой задачи условно можно разделить на две части: разделение слоев (балласта и земляного полотна) для предотвращения их перемешивания и повышение несущей способности основной площадки земляного полотна – армирование. С этими задачами с успехом справляется двуосноориентированная плоская георешетка «Стабарм ЖД-П». Такие георешетки обладают высокой прочностью на разрыв как в продольном, так и в поперечном направлении, высокой стойкостью к истиранию, УФ-стойкостью.

Материал поставляется в рулонах шириной 4м, что позволяет укладывать его механизированным способом под балласт с помощью щебнеочистительных машин при проведении плановых ремонтов верхнего строения пути. При новом строительстве георешетку можно раскатывать вручную.

Необходимые задачи удается выполнить благодаря эффекту заклинки отдельных частиц балласта в ячейках георешетки, т.к. размер ячеек георешетки меньше размера фракции щебня. Создается своеобразная армированная плита, которая обладает значительно бóльшим модулем упругости и лучше воспринимает нагрузку от подвижного состава, перераспределяя ее на нижележащие слои со снижением в подрельсовых сечениях вертикальных напряжений. Также исключается вдавливание и перемешивание балласта с земляным полотном.

При армировании, георешетку «Стабарм ЖД-П» располагают на поверхности песчаного дополнительного слоя основания (на поверхности земляного полотна при его отсутствии) под балластным слоем. Армированный георешетками подбалластный слой обеспечивает плавное изменение жесткости, которое достигается различным количеством слоев армирования на протяжении переходного участка. Количество слоев и характеристики георешеток должны определятся исходя из конкретных инженерно-геологических условий и грузонапряженности линии.

Характерный участок земляного полотна – подходы к мостам, где за счет разной жесткости земполотна и пролетных строений проявляется большое динамическое воздействие в виде просадок. Здесь находят применение геосинтетические материалы, обеспечивающие переменную жесткость основания при подходе к мостам. На этих участках постепенно увеличивают толщину балластного слоя при подходе к устою моста, заменяя им грунты верхней части насыпи. Для исключения деформаций балласт целесообразно располагать между слоями георешетки «Стабарм ЖД-П». При устройстве переходного участка длиной не менее 25 м и укладке 5-6 слоев георешетки «Стабарм ЖД-П» у устоя моста с постепенным уменьшением длины каждого слоя с шагом 5 м по длине участка, обеспечивается плавное повышение модуля упругости пути.

Применение георешетки марки «Стабарм ЖД-П» позволит решить следующие задачи:

  • уменьшить затраты на эксплуатацию железнодорожного полотна;
  • сократить частоту выполнения плановых ремонтов;
  • снизить нагрузку на грунт и повысить общий модуль упругости балластного слоя;
  • снизить вибродинамическое воздействие на грунты;
  • исключить перемешивание контактирующих слоев.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector