Admin

Новые способы оздоровления земляного полотна

При земляных работах в Германии в настоящее время используют множество современных высокопроизводительных машин — гидравлических экскаваторов, самосвалов, гусеничных тракторов, грейдеров и т.п. Наряду с ними при строительстве дорог .применяют и специальное оборудование, которое разрабатывают и изготавливают преимущественно собственными силами строители земляного полотна, в частности фирма J. Mobius Bau Gesellschaft & Co.

Так, для особых геотехнических условий создан трактор, оснащенный почвенными фрезами, работающими на глубине 0,6 м, с индивидуальным приводом мощностью 270 кВт. С помощью этой машины можно выполнять цементацию грунта гидравлическими связующими средствами и оздоравливать его, примешивая зернистые материалы.

Специальные машины для улучшения и укрепления грунта обеспечивают повторное использование материалов для защиты земляного полотна от промерзания и в балластной призме.

Дренаж и уплотнение откосов

На строящихся или реконструируемых линиях грунтовые условия не всегда позволяют без проблем использовать тяжелые машины. В большинстве случаев необходимо предварительно устраивать, например, вертикальный или вакуумный дренаж. Так, при строительстве новой линии между Ганновером и Касселем в районе Нортхайма выемку предварительно стабилизировали ступенчатым вакуумным дренированием. После завершения работ эту дренажную систему подключили к открытому дренажу. По окончании строительства в выемке не наблюдалось оползней или каких-либо других смещений поверхностного грунта.

Как показал опыт фирмы Mobius, при сооружении откосов важное значение имеет не только их правильное профилирование, но и уплотнение грунта перпендикулярно поверхности. Фирма создала уплотнитель откосов, который навешивают на гидравлический экскаватор. Он передает энергию уплотнения на грунт всегда перпендикулярно его поверхности.
Требования к качеству земляных работ

При сооружении земляного полотна большой площади необходимо выполнять динамический контроль уплотнения отсыпаемых масс грунта. Несмотря на то что сейчас уплотнительные катки оснащены соответствующими измерительными устройствами, пользоваться последними могут только специалисты, так как градуировка на определенные виды грунта требует большого опыта и может проводиться только с помощью лабораторных испытаний в области механики грунтов.

Если градуировка выполнена корректно, то недостаточно уплотненная поверхность может быть с оптимизированными затратами доведена до нужного состояния при помощи методов, основанных на использовании динамического контроля. Современные землеройные машины позволяют выполнять большие объемы работ с соблюдением оптимальных параметров даже на значительных площадях. Это создает предпосылки для создания неоседающего и устойчивого к вибрациям земляного полотна. Вместе с тем следует отметить, что примерно из 40 тыс. км железнодорожных линий Германии после войны соорудили лишь около 2 тыс. км, а 30 тыс. км было построено в прошлом веке.

В тот период материал для земляного полотна с большими затратами ручного труда добывали в ближайших карьерах, доставляли преимущественно по железной дороге и выгружали в насыпь будущей линии без уплотнения. В связи с этим сегодня плотность грунта большинства насыпей такова, что позволяет без особых усилий полностью вдавливать в него зонд длиной 2 м. Тогда земляное полотно выдерживало эксплуатационные нагрузки, которые были значительно ниже современных.

Исследования показывают, что существенную роль в передаче поездных нагрузок играет распространение колебаний в земляном полотне, зависящих от частоты, амплитуды и характеристик грунта насыпей. При этом основание также реагирует на колебания и резонансные частоты, вследствие чего нарушается, а иногда может пропадать совсем связность его грунта. Это ведет к местным ослаблениям основания. Например, расположенные под насыпью слои торфа или иного слабого грунта различной мощности могут стать причиной ее разрушения.

На практике уплотнение грунта при использовании путевых машин на рельсовом ходу, как правило, не проводится. Часто не учитывают высокий уровень грунтовых вод, которые по капиллярам достигают основной площадки. Уложенный геотекстиль при этом не преграждает путь капиллярной воде. В результате грунт основной площадки размягчается, насыщается водой, теряет несущую способность.

Новые методы работ

Фирма Mobius в последние годы разработала и защитила патентами много новых методов производства работ. Ниже представлены важнейшие из них, созданные специально для железнодорожного строительства и ремонта пути.

Боковой щит

Боковой щит — это комплекс механизмов для отсыпки земляного полотна с одновременным формированием бровки. Навешенный на рабочую машину, щит, опирающийся на земляное полотно или основание балластной призмы, может перемещаться по нему, не создавая помех движению поездов по соседнему пути, и обеспечивая планомерную укладку защитного и противоморозного слоев от бровки до оси пути. Остающийся после прохода зазор (менее 20 мм) полностью устраняет идущий вслед каток. Боковой щит может применяться для оздоровления земляного полотна на глубину до 1,5 м ниже УГР.

Агрегат глубокого санирования

Для оздоровления полотна на большую глубину применяют специальный агрегат. При переменной ширине 4—6 м рабочая глубина достигает 5 м. В принципе агрегат представляет собой передвигаемую крепь с передней зоной выемки грунта и задней зоной укладки. Между ними обычно находятся привод и блок управления. В передней зоне с помощью традиционной техники вынимается грунт, имеющий недостаточную несущую способность, который улучшается на месте или удаляется транспортером. В результате этого меду опорными боковыми стенками образуется свободное пространство, обеспечивающее возможность периодических перемещений агрегата вперед. Укладываемый послойно в задней зоне грунт служит опорой для передвижной задней стенки, на которую агрегат опирается, срезая и, тем самым, выравнивая грунт при перемещении.

Приспособленный для работы на железных дорогах, агрегат обеспечивает полную замену грунта от оси пути до откоса или даже до фундаментов опор контактной сети. Соседний путь остается свободным, и снижения скорости поездов не требуется, так как агрегат работает в пределах габарита приближения строений.

Виброгрохот

Наиболее прост в использовании виброгрохот, с помощью которого можно оздоравливать земляное полотно на глубину до 7,5 м. Его применяют преимущественно в местах с очень высоким уровнем грунтовых вод, где замена грунта с помощью открытых траншей невозможна. Здесь его особенности проявляются особенно ярко, так как он обеспечивает полную замену грунта даже ниже уровня грунтовых вод. Благодаря особенностям конструкции виброгрохота в донной части выемки, образующейся при его работе, создается уплотненная пробка, которая надежно препятствует обрушению сыпучего грунта до повторного опускания и заполнения коробки виброгрохота.

Оздоровление с помощью труб

Для оздоровления грунтов на глубине, где статические возможности виброгрохота ограничены, фирма усовершенствовала технологию, применив трубы. Этот способ успешно используется для рабочих глубин до 15 м, а также в местах с высоким уровнем грунтовых вод. Грунт стабилизируется за счет повышения прочности на срез, причем растр точек, в которых производится замена грунта, рассчитывается в зависимости от требуемой степени улучшения последнего.

Грунтовые сваи в оболочке из геотекстиля

Фирма Mobius предложила изготавливать и устанавливать в грунт сваи особой конструкции, которые воспринимают вертикальные нагрузки и передают их на нижележащие слои с высокой несущей способностью. Технология изготовления сваи заключается в том, что в стальную трубу, погруженную в грунт виброспособом, закладывают предварительно сформированный в виде рукава геотекстиль. Внутренний объем рукава заполняют грунтом. Следующая операция — извлечение трубы и уплотнение засыпанного грунта, в результате чего геотекстиль несколько растягивается по окружности. Можно применять и материалы с высокой прочностью на растяжение.

(По материалам зарубежной периодики)

ИЗВЕСТНО ЛИ ВАМ, ЧТО...

• Одна британская компания внедряет и эксплуатирует специализированные машины для технического обслуживания пути. Машина стоимостью 1,6 млн. фунтов стерлингов оборудована системой для удаления с пути листвы водой под давлением; стальными щетками для очистки рельсов ото льда и устройством для удаления воды, образовавшейся от таяния льда и снега. Кроме того, для ликвидации возгораний на пути и в полосе отвода машина оснащена водометными устройствами и резервуаром с водой. Эта компания заказала фирме-изгото-вителю 25 таких машин, первая из которых поступит в эксплуатацию летом этого года. Поставка остальных намечена на конец будущего года.

• Ассоциация американских дорог и университет штата Орегон в результате длительных совместных исследований разработали высокопрочную бейнитную сталь для крестовин стрелочных переводов и глухих пересечений, предназначенных для укладки на линиях, где обращаются грузовые поезда с высокими осевыми нагрузками. Основные достоинства крестовин из такой стали — это повышенная сопротивляемость деформированию под воздействием колес подвижного состава, меньшие затраты на изготовление (литье), содержание и ремонт.

• Дороги Израиля к 2020 г. планируют увеличить протяженность своей сети до 900 км, на что предусматривается затратить до 5 млрд. нем. марок. На строительстве новых линий, а также при техническом обслуживании существующих, Израиль применяет рельсосварочные машины, которые производит Германия. Одна из немецких фирм в настоящее время выполняет заключенный с Израилем контракт на сварку 9000 стыков. Используется передвижная установка на комбинированном ходу для стыковой сварки рельсов оплавлением. Специальное поворотное подъемное устройство позволяет снимать машину с рельсов или ставить на сваренные плети. На сварку одного стыка с учетом настройки требуется не более 10 мин.

• В прошлом году на международной выставке в Берлине одна из фирм впервые представила гаситель шума для линий на жестком основании. Гасящие шум блоки изготавливают из специального материала (разновидность керамзита). Они имеют небольшую массу, удобны для укладки, экологичны и устойчивы к перепадам температур. Такие гасители шума могут устанавливаться не только на высокоскоростных линиях, но и в городских условиях.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

jjfjjjjfjjfjj

кто автор статьи

Admin

по материалам зарубежной периодики (кто-то из редакции)

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

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

Перенес: Admin