СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть
Вернуться   СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть > Уголок СЦБИСТа > Книги и журналы > xx1

Ответ    
 
В мои закладки Подписка на тему по электронной почте Отправить другу по электронной почте Опции темы Поиск в этой теме
Старый 22.05.2015, 19:55   #1 (ссылка)
Кандидат в V.I.P.
 
Аватар для poster334


Регистрация: 14.05.2015
Сообщений: 193
Поблагодарил: 0 раз(а)
Поблагодарили 8 раз(а)
Фотоальбомы: 0
Загрузки: 0
Закачек: 0
Репутация: 0

Тема: [07-1999] Фрезерно-инъекционный способ оздоровления насыпей


Фрезерно-инъекционный способ оздоровления насыпей

В результате роста массы поездов и скорости их движения увеличились нагрузки на земляное полотно. Это привело к тому, что насыпи, возведенные, как правило, в прошлом веке, уже не отвечают современным требованиям Государственных железных Германии (DBAG).

Низкочастотные колебания, возникающие при движении подвижного состава вследствие его относительно постоянной скорости и одинакового расстояния между колесными парами, неизбежно приводят к образованию дефектов в земляном полотне с недостаточной несущей способностью. В связи с этим приходится оздоравливать те насыпи, технические параметры которых (устойчивость, несущая способность, геометрия) больше не соответствуют нормам.

В прошлом для выполнения этих работ применяли, в основном, следующие способы: традиционная замена грунта, виброуплотнение, замена грунта с помощью опускного ящика. Однако традиционная замена грунта в больших масштабах при движении поездов по соседнему пути трудоемка и дорогостояща. При уплотнении грунта вибрацией на полотно действуют значительные силы, что нежелательно. Эта работа также требует больших затрат времени и средств. То же можно сказать и о способе замены грунта с помощью опускного ящика.

Выбрать подходящий способ можно только в результате комплексного анализа специфических условий для каждого конкретного случая, а именно прочности грунта, отведенного срока, категории линии, требований эксплуатации, охраны окружающей среды и т.д.

Свойства грунта. Реконструкция линии Биттерфельд—Лейпциг — часть проекта развития единой национальной железнодорожной сети. Участок Раквиц—Нойвидериц длиной около 3,7 км рассчитан на движение со скоростью 200 км/ч; ширина междупутья 4 м. Согласно решению DBAG, реконструкция должна была проводиться при сохранении движения поездов по соседнему пути. Около половины реконструируемого участка приходилось на насыпь высотой от 3 до 5 м, кроме того, он находится в зоне плиты основной морены. Насыпь построена более ста лет назад без уплотнения. В качестве материала использовалась, главным образом, валунная глина: модуль жесткости Es

[топ] 5 МН/м², φ


25°, Cu = 0 ÷ 25 МН/м². Подходящие для оздоровления валунные мергелистые глины и валунные глины (в насыпи) относятся к одной группе грунтов. Однако первые более плотные.

Оценка грунтов показала, что нет необходимости отсыпать целиком новую насыпь. Поскольку динамическйе нагрузки действуют лишь до глубины около 2 м от уровня основной площадки, насыпь следовало обновить на эту глубину. В случае уплотнения ее вибрационными подбойками потребовалось бы полностью закрыть перегон, а это противоречило решению DBAG.

Расчеты показали, что необходимо оздоровить откосы, так как запас прочности грунта 1,02—1,17 был значительно ниже требуемого, равного 1,4.

Проектное решение. Запроектировали следующие слои в насыпи: защитный — 0,2 м; морозозащитный — 0,4 м; требующий замены — 1,4—2,0 м. Поскольку утвержденное задание предусматривало движение поездов по соседнему пути со скоростью 90 км/ч, необходимо было установить крепь высотой примерно 3 м. Однако после уточнения исходных данных (размеров шахты и характеристик грунта) потребовалось нарастить крепь.

Проблемным оказался участок вдоль пруда, где грунт постоянно увлажнен, поэтому необходимо было усилить крепь на длине около 300 м. Оценив затраты на армирование крепи, а также влияние этих мероприятий на технологию и продолжительность строительства,
стали искать альтернативное решение.

В сотрудничестве с Бюро грунтов удалось доказать, что можно выполнить все требования DBAG и обеспечить скорость движения поездов по оздоровленному участку более 160 км/ч, применив для улучшения грунта способ FM1 — фрезерование, смещение, инъекция. Соответствующие службы DBAG и Федерального ведомства железных дорог (ЕВА) дали разрешение на его использование.

Способ FMI предусматривает безвибрационное уплотнение грунта специальной машиной. Он базируется на методе гидроцементации, который в течение 10-ти лет используется при оздоровлении откосов и дамб. С помощью фрезерования, смешения и инъекции расположенных вертикально друг над другом слоев грунта различных видов получают однородное по составу, монолитное грунтобетонное тело насыпи. Ширина фрезеруемых полос составляет 0,5 или 1 м, глубина определяется углом наклона шпинделя фрезы (максимальная — 9 м). Шпиндель перемещается поперек направления движения. Верхняя часть, включая шпиндель, может наклоняться под углом до 8° к направлению движения. На прямых участках машиной управляют с помощью лазера, в кривых — с использованием направляющей проволоки.


Цементный раствор (основной материал — шлакоцемент) готовят в отдельном смесителе и по рукаву длиной до 1000 м насосом подают к машине. Скорость его схватывания регулируется добавлением быстросхватывающегося цемента. Избыток материала составляет до 10 %. Возможен постоянный контроль глубины и скорости фрезерования, объема добавляемого цементного раствора.

Применение способа FMI почти не зависит от уровня грунтовых вод и их потоков. К тому же кашеобразная мягкая смесь грунта и раствора, как показали специальные эксперименты, спустя 30 мин переходит в жесткое состояние, а через 60 мин — в полупрочное. Через 24 ч тело насыпи затвердевает.

Обширные лабораторные и полевые испытания свидетельствуют, что способ FMI улучшает характеристики грунта: в несколько раз повышает сцепление, прочность при одноосном сжатии и модуль деформации; обеспечивает требуемую морозостойкость, снижение водопроницаемости до 10E-9 — 10E-10 м/с. В случае применения этого способа исключаются вывоз и размещение больших объемов заменяемого грунта, поверхность улучшенной насыпи после нанесения тонкого слоя земли пригодна для озеленения. Кроме того, отпадает потребность в строительстве вспомогательных дорог и новых фундаментов для опор контактной сети.

Ход работ. При реконструкции участка Раквиц—Нойвидериц насыпь была оздоровлена по всей длине, равной 1440 м. Ширина полученного основания, как правило, составляла 11 м. На первом этапе ремонтировали левую сторону насыпи, на втором — правую. Предварительно щебень и земляное полотно снимали до высоты рабочего уровня FMI-машины.

После обработки опытного участка длиной 32 м (один проход фрезы) были начаты фрезерные работы на краю насыпи. Земляное полотно на высоте ниже заданной фрезеровали на 10 % относительно толщины будущего FMI-слоя, с тем, чтобы использовать избыток грунта для приготовления смеси.

Фрезерование насыпи выполняли сериями по шесть проходов (шириной по 1 м) слева и пять справа в направлении от откоса к оси пути. Принятая технология позволила добиться полного оздоровления ядра полотна. На FMI-основании сформировали земляное полотно.

Особый случай — оздоровление насыпи в районе пруда, прилегающего к железной дороге. Здесь одновременно с полным восстановлением несущей способности следовало обеспечить водопроницаемость насыпи.

Благодаря ступенчато уменьшающейся толщине водопроницаемого основания (формирование свода путем подъема шпинделя) водопроницаемость сохранена в насыпи до слоя, расположенного на 20 см выше уровня воды в пруду. В результате сохранился водообмен через полотно дороги.

Гидроцементные упорные призмы. Так как допустимые уклоны откосов насыпи, как правило, не выдерживались, пришлось встраивать в откосы упорные призмы шириной 2 м с шагом 5 м (см. рисунок). Для этого использовали имеющийся материал насыпи. Призмы встраивались в насыпь поэтапно. После каждого этапа отсыпали берму.

Общий объем FMI-смеси, приготовленной в течение 34 дней, достиг 41 тыс. м3. Средняя скорость фрезерования составила 2,2 м/мин. Одновременно было изготовлено 214 гидроцементных призм объемом 6000 м³.

Результаты измерений. Способ FMI впервые применялся для оздоровления железнодорожной насыпи, поэтому были приняты как специальные меры безопасности, так и меры по обеспечению качества. Перед началом фрезерования в лаборатории экспериментально определяли оптимальные добавки цемента. Для длительного наблюдения на насыпи выделили отдельный геотехнический участок. Тензометрические измерения FMI-основания в течение 6 мес выявили незначительную общую осадку, составившую 2,57 мм, причем ее большая часть приходилась на первые 4 мес.

После завершения работ из тела насыпи было извлечено около 500 м³ улучшенного грунта в виде буровых кернов и ковшовых проб. Спустя 27—28 дней определили их прочность при одноосном сжатии, она находилась в диапазоне 0,48—1,50 МН/м², т.е. удовлетворяла всем требованиям. Затем определили несущую способность основной площадки земляного полотна. Измеренные значения модуля деформации при двукратном нагружении составили 81,81— 166,09 МН/м².

Для доказательства достаточной прочности грунта по оси пути в течение часа после фрезерования фиксировали прочность на срез Си, которая должна быть не ниже 20 кН/м². Через 20 мин после фрезерования она достигала 19,4—42 кН/м², а спустя 1 ч при скорости фрезерования 1,2 м/мин отмечался прирост прочности в 100 %.

Благодаря применению FMI-способа насыпь оздоровили на глубину 2,2—4,8 м. Требуемый модуль деформации для земляного полотна 45 МН/м² был заметно превышен. Таким образом, удалось отказаться от дорогостоящего армирования крепи. Значительно сократилось время реконструкции насыпи, было исключено перемещение больших объемов грунта, снижен шум.

(По материалам зарубежной периодики)

Последний раз редактировалось poster334; 22.05.2015 в 19:59.
poster334 вне форума   Ответить с цитированием 0
Старый 30.08.2015, 08:35   #2 (ссылка)
Робот
 
Аватар для СЦБот


Регистрация: 05.05.2009
Сообщений: 2,402
Поблагодарил: 0 раз(а)
Поблагодарили 73 раз(а)
Фотоальбомы: 0
Загрузки: 0
Закачек: 0
Репутация: 0

Тема: Тема перенесена


Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Путь и путевое хозяйство".

Перенес: Admin
СЦБот вне форума   Ответить с цитированием 0
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Фрезерно-шлифовальный комплекс ФШК для обработки рельсов ФШК Александр Кириков 15956 Путейцы 0 09.03.2015 21:51
[06-1999] Новые способы оздоровления земляного полотна Admin xx1 2 09.06.2014 21:55
Снегоочиститель фрезерно-роторный электрический ФРЭС Admin Wiki 0 13.06.2012 15:53
Возведение насыпей на марях и вечномерзлых грунтах Admin Wiki Путь 0 16.11.2011 09:27
[Статья] Фрезерно-роторный снегоочиститель Толян Ж/д статьи 0 15.08.2010 14:24

Ответ


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.



Часовой пояс GMT +3, время: 10:54.

СЦБ на железнодорожном транспорте Справочник 
сцбист.ру сцбист.рф

СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.
Связь с администрацией сайта: admin@scbist.com
Advertisement System V2.4