Материал: Proektirovanie_rekonstruktsii_prodolnogo_profilya_izdatelstvo

Подрезка пути (отрицательное значение в графе 11 (рис. 1)):

При результате менее 0,4 м в графу 12 (рис. 1) заносится значение 0,4 м.

5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ЩЕБНЯ, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ ВЫПРАВКИ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ПУТИ

При реконструкции железнодорожного пути применяются современные комплексы путевых машин, которые позволяют выполнить спроектированные подъемки и подрезки, обеспечив при этом нормативную толщину чистого щебня.

При эксплуатации железнодорожного пути балласт, лежащий в пути, под динамическим воздействием от подвижного состава и работы машин по уплотнению балласта (выправочных машин) уплотняется и перетирается, гранулометрический состав его изменяется, появляется большое количество мелких частиц. Кроме того, в балластный слой попадают мелкий мусор, пыль и частички перевозимых сыпучих грузов. В результате ухудшаются свойства балластного слоя как упругого основания, пыль и засорители цементируют балластный слой, что препятствует отводу поверхностной воды от балластной призмы.

5.1.Деформации основной площадки земляного полотна

ибалластной призмы

Наличие воды в балластной призме ведет к развитию опасных явлений, снижающих несущую способность верхнего строения пути и разрушающих основную площадку земляного полотна. К ним относятся балластные корыта, балластные ложа и балластные мешки [16].

Балластные корыта – отдельно расположенные под шпалами углубления в грунтах со слабыми дренирующими свойствами, слагающих основную площадку, заполненные балластными материалами. Углубления могут быть односторонними (под одной рельсовой нитью) и двусторонними (под обеими нитями) и достигать глубины 5–30 см (рис. 15).

При возникновении балластных корыт появляются просадки пути, толчки при движении поезда, перекосы рельсовых нитей, разжижение и выплески балласта из-под концов шпал, трещины на поверхности балластного слоя. Причинами их возникновения являются понижение несущей способности грунтов вследствие их переувлажнения; неудовлетворительное состояние балластной призмы и обочин земляного полотна.

50

Балластный мешок – изолированное значительное углубление в грунтах, слагающих основную площадку и тело земляного полотна, заполненное песчаными, в том числе балластными материалами, где могут скапливаться большие объемы воды (рис. 17).

Рис. 17. Балластные мешки:

1 – балластный мешок; 2 – загрязненный балласт и засоритель, оставленный на обочине после очистки щебня;

3 – выпор грунта вследствие образования балластного мешка;

4 – грунты со слабыми дренирующими свойствами;

5 – контакт балласта с основной площадкой земляного полотна

При наличии балластного мешка возникают короткие просадки пути; трещины на откосах земляного полотна и водоотводов. Наличие «балластного мешка» в земляном полотне можно определить по наличию на отдельных участках откосов земляного полотна более мощной и зеленой растительности, чем на прилегающих к нему устойчивых участках.

Балластные мешки – наиболее опасный вид деформаций земляного полотна из перечисленных выше, так как при скоплении большого объема воды возможна резкая просадка пути при прорыве такого «мешка» на обочину земляного полотна. Масса воды с частицами балласта сплывает на откос земляного полотна, увлекая за собой верхнее строение пути. Такая просадка земляного полотна под движущимся поездом может привести к его крушению.

Возникновение этого дефекта земляного полотна вызвано неправильными многократными исправлениями резких коротких просадок пути подъемкой на балласт при устранении деформаций земляного полотна, оставлением на бровках земляного полотна отсева от прочистки балласта, являющегося водоупором, а также наличием в теле земляного полотна участков со слабыми грунтами.

5.2. Работы по реконструкции балластной призмы эксплуатируемой железной дороги

При реконструкции эксплуатируемого железнодорожного пути в обязательном порядке производится реконструкция балластной призмы,

52

которая заключается в очистке загрязненного щебня от засорителей, замене балласта из мягких горных пород (известняков), замене асбестового балласта, постановке пути на щебеночный балласт с доведением ее размеров до нормативных.

При реконструкции призмы в качестве балласта должен использоваться щебень твердых пород (гранитный), имеющий стандартный гранулометрический состав. Стандарт на щебень определен ГОСТ 7392–2002 [13]. Согласно этому ГОСТу размеры частиц щебня должны быть от 25 до 60 мм. При этом в новом щебне допускается не более 5 % частиц менее 25 мм.

Засорителями щебня считаются все посторонние включения и частицы размером менее 25 мм. Кроме того, к засорителям относятся частицы щебня размером от 60 до 70 мм, включение которых было разрешено ранее действовавшими нормативами.

Для определения фактической загрязненности щебеночного балласта выполняют полевые инженерно-геологические работы по обследованию балластного слоя. Обследование балластного слоя включает в себя определение толщины и степени загрязнения балластной призмы, мест препятствий для работы щебнеочистительных и других машин. При обследовании балластного слоя выполняется полевое определение (отбор стандартных проб) загрязненности щебня на глубине 25–40 см от подошвы шпалы.

Загрязненность щебня определятся в процентном отношении веса засорителей от веса стандартной (50 кг) пробы. Щебень с количеством засорителей более 20 % утрачивает свои упругие и дренирующие свойства и считается загрязненным. При загрязненности щебня более 30 % назначается глубокая очистка щебня – щебень очищается на глубину не менее 40 см.

При реконструкции железнодорожного пути очистка от засорителей производится в обязательном порядке.

Засорители появляются в балласте из-за истирания и разрушения щебенок динамическим нагрузками, вызываемыми проходящими поездами, в результате уплотнения (подбивки) щебня под шпалами при ремонтах пути, просыпания частиц руды, угля и тому подобного с проходящих поездов, в связи с ухудшением фильтрующей способности щебеночного слоя влага задерживается загрязнителями, местами происходит разжижение основной площадки земляного полотна, появляются выплески, зимой – пучины.

Для очистки щебня от засорителей применяют щебнеочистительные машины, наиболее распространенные из них – ЩОМ или RМ-80. При очистке щебня ЩОМ частицы, засоряющие балласт, попадают на сетчатую ленту. При этом мелкие частицы через отверстия в ленте выбрасываются на обочину, а крупные попадают в бункер, ссыпаются на путь и разравниваются. Производительность ЩОМ – около 2000 м3/ч.

Машина RМ-80 применяется для механизированной очистки щебня на пути без снятия рельсошпальной решетки и стрелочных переводов от загрязнителей с погрузкой загрязнителей в специализированный подвиж-

53

ной состав. Засорители при этом отгружаются в универсальные полувагоны, а очищенный балласт возвращается обратно в путь.

При невозможности очистить балластную призму на полную мощность между очищенным и грязным щебнем устраивается разделительный слой из современных материалов, который не позволяет смешиваться чистому и загрязненному слоям щебня. В курсовом проекте эта работа может не выполняться.

Для обеспечения нормативной толщины щебня к очищенному добавляется необходимый объем нового. При повышении уровня головки рельса от 0 до 30 см при реконструкции выполняется подъемка пути на новый щебень. Необходимый объем чистого щебня складывается из объема щебня, необходимого на замещение удаленного из балластной призмы при очистке, и дополнительного объема на подъемку пути.

При более значительных изменениях уровня головки рельса старый балластный слой удаляется полностью, земляное полотно досыпается дренирующим балластом, на основной площадке устраивается типовая балластная призма.

Щебеночный балласт – дорогой строительный материал, его объем для реконструкции железной дороги регламентируется «Среднесетевыми нормами расхода материалов верхнего строения пути на 1 км пути». Увеличение или уменьшение необходимого объема щебня при проектировании продольного профиля должно быть обосновано.

В результате расчетов объема щебня, необходимого для реконструкции балластной призмы, определяются:

1)объем обработанного машиной щебня, м3 – необходим для определения производительности щебнеочистительной машины при составлении проекта организации строительства;

2)объем отсева от очистки щебня, м3 – необходим для решения вопросов утилизации отходов при составлении проекта организации строительства и вопросов охраны окружающей среды;

3)объем чистого щебня, м3.

5.3.Типовая технологическая последовательность

очистки балласта

Существуют варианты типовой технологической последовательности очистки щебня, разработанные ОАО «РЖД» для реконструкции железнодорожного пути, в частности с применением щебнеочистительной машины РМ-80:

1)срезка лишнего балласта с обочин земляного полотна и из междупутья (для двух путных участков и на станциях) за пределами габарита заборного органа щебнеочистительной машины;

2)срезка балласта из шпальных ящиков бульдозером при замене решетки и укладка его в валы у торцов шпал для применения при выправке

54