[12-1999] Жесткое основание пути из сборных плит

[Admin]

Жесткое основание пути из сборных плит

В Германии, как и в других европейских странах, s отличие от Японии для пути на жестком основании до 1967 г. использовали монолитный бетон. Затем начали применять сборные плиты. Речь идет о таких плитах, которые фиксируются на месте укладки раствором по всей их нижней поверхности или ее части. Эти плиты имеют ряд преимуществ по сравнению с другими техническими решениями.

Высокое качество плит (точность размеров) достигается благодаря заводскому изготовлению. При этом обеспечивается точное размещение мест установки рельсовых скреплений, что позволяет механизировать большинство операций технологического процесса укладки. ,

Благодаря высокому качеству основания из сборных плит уровень динамического взаимодействия пути и подвижного состава низок. Это увеличивает их срок службы и снижает шумовую нагрузку на окружающую среду.

Сокращение времени укладки обеспечивается тем, что не нужно время для схватывания, что необходимо для оснований из монолитного бетона. При этом работы можно вести в любое время года, а уложенный путь долго сохраняет свою геометрию. .

После укладки основание бывает готово уже через несколько часов (обычно 2 ч) после последней подливки раствора, т.е. значительно раньше, чем при монолитном бетоне. Ремонт такого основания выполняется так же быстро, как балластного пути.

Ниже рассмотрены два варианта конструкции пути на плитном основании.

Несущая сборная плита

Уже 25 лет назад существовала проблема создания из имеющих конечную длину секций сплошной плиты любой длины без стыков с гомогенной изгибной жесткостью. Эта задача решалась в четыре этапа при устройстве несущей сборной плиты (рис. 1).

Укладка и выравнивание. Положение сборных плит с необходимой степенью точности регулируется в плане и профиле. При этом рельсы должны быть закреплены на плитах.

Заполнение раствором узких стыков. В зонах стыков устанавливают опалубку. Затем, когда температуры верхней и нижней поверхностей практически сравяются, узкие зазоры в стыках заполняют цементным раствором. Последний в течение 1 ч достигает примерно 70 % своей конечной прочности.

Сварка арматуры. В широких стыках находятся концы арматуры, выступающие их расположенных друг против друга торцов плит. Эти концы соединяют трубчатыми муфтами для термитной сварки, при которой концы арматуры нагреваются в среднем до 400‘С.

Во время охлаждения шва происходит усадка металла. Из-за большой жесткости узких швов, заполненных раствором, возникает натяжение в стальных концах, в связи с чем заполненный раствором узкий стык оказывается под постоянным продольным сжатием.

Заполнение широкого стыка. Сразу после охлаждения мест сварки заполняют раствором широкие стыки.

После этого под плиту заливают раствор. Лодливочный раствор (на опытном участке Дахау— Карлсфельд в 1978 г. использована битумно-цементная смесь) имеет малое время затвердевания {меньше 2 ч), благодаря чему по участку можно пропускать поезда сразу после завершения строительных или ремонтных работ.

Упомянутая несущая плита из сборных элементов на опытном участке при нагрузке около 80 тыс, т/сух. (доля грузовых поездов около 70 %) остается работоспособной без ремонта уже в течение 20 лет. Полученный положительный опыт позволил строительной фирме разработать технологический процесс изготовления еще более длинных плит. При этом затраты будут такими, же, как при устройстве балластного пути.

Плита эстакадной конструкции (AFP)

В конструкции AFP плита не укладывается на основание всей плоскостью, а устанавливается на опоры. Для этого специально отформованные при изготовлении выступы по краям стандартной плиты вставляют в опорный элемент лотковой формы, как показано на рис. 2.

Опорные выступы, имеющие упругое покрытие, закрепляют в лотках с помощью заливочной массы. Упругий слой на выступах предназначен для восприятия деформаций изгиба и растяжения. Опорные лотки предварительно распределяют с некоторым шагом вдоль полотна, выставляют в плане и профиле с точностью ±1 см и затем закрепляют {например, на мостовом полотне) с помощью быстро твердеющего и имеющего хорошую адгезию раствора. За счет использования сборных плит разной длины можно всегда добиться того, чтобы на мосту концы плиты совпадали с концами пролетного строения. Расстояния между лотками выбирают исходя из экономических соображений и с учетом динамики системы «поезд—путь» определяемой массой поездов и общим тоннажем, пропускаемым по участку, формулой распределения осей по длине состава и величиной горизонтальных сил на мостах.

Опорный стойки плит служат также для того, чтобы передавать вниз продольные силы, возникающие при трогании, торможении и колебаниях температуры несущей конструкции (пролетного строения). Эти силы передаются на пролетное строение через находящуюся в лотке заливку опорных стоек и прочный на сдвиг слой подливаемого раствора между основанием лотка и покрытием пролетного строения, а затем воспринимаются опорой.

Для укладки плит на земляном полотне с определенным шагом устраивают котлованы небольшой глубины под фундаменты лотковых опор. На мостах и в тоннелях фундаменты не требуются.

Если в других конструкциях жесткого основания для укладки плит и регулировки положения пути необходимо подливать раствор по всей плоскости плиты, то в рассматриваемом варианте регулировка осуществляется лишь в зоне упругого сочленения, образуемого упругим покрытием на опорном выступе плиты и заливаемым в лоток раствором.

За счет такого регулирования при сооружении нового или выправке существующего пути достигается значительное упрощение технологии работ и тем самым обеспечивается экономия капитальных затрат и расходов на текущее содержание. При необходимости выправки пути плиту поднимают и заливают раствор в пустоты, образовавшиеся в зоне упругого сочленения.

Особые преимущества конструкции AFP состоят в следующем: опирание выступов в лотках осуществляется с заранее заданной жесткостью;

заделка опорных выступов раствором при вертикально установленных лотках не вызывает проблем даже в кривых, так как опоры устанавливаются на трапецеидальные элементы, облегчающие процесс заделки с нужной степенью точности;

небольшие просадки грунта основной площадки компенсируются в упругом сочленении, а при значительных просадках возможна выправка пути с большой точностью при относительно небольших затратах;

не требуется бетонирования больших площадей, что делает конструкцию наиболее экологичной из всех жестких оснований.

Использование жесткого основания типа AFP позволяет снизить затраты на текущее содержание, уменьшить число мест с ограничениями скорости и объем контрольных проверок. Особенно эффективно такое основание на мостах высокоскоростных линий.

Конструкция из плит эстакадного типа экономична на участках большой протяженности. В этом случае затраты такие же, как для пути на щебеночном балласте. Основание типа AFP должно быть испытана сначала на мостах обычных, а затем высокоскоростных линий и в других местах, где геометрия пути нестабильна. Это, в частности, переходные зоны мост—насыпь и тоннель— насыпь.

(По материалам зарубежной периодики)

[СЦБот]

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

Перенес: Admin