RU2535378C1

RU2535378C1 - Method to reinforce railway track

Info

Publication number: RU2535378C1
Application number: RU2013129137/11A
Authority: RU
Inventors: Лариса Борисовна Сватовская; Мария Владимировна Шершнева; Маргарита Юрьевна Савельева
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2014-12-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: old ballast placed to the level of the main site is cut out. The remaining underlying uncleaned used crushed stone in the level of the main site is levelled, geotextile is laid, ballast material is filled in layers on top and compacted. The ballast prism is finished. After levelling of the crushed stone they introduce cellular concrete of normal hardening by pouring into it, and cellular concrete of normal hardening is applied onto the surface of the ballast prism.

EFFECT: reduced quantity of process operations and reduced harmful effect at environment.

1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано при реконструкции и ремонтах железнодорожного пути для тяжеловесного и скоростного движения поездов.The invention relates to railway transport and can be used in the reconstruction and repair of the railway track for heavy and high-speed train traffic.

Известен способ усиления железнодорожного пути (Ашпиз. Е.С. «Опыт применения геосинтетических материалов при усилении и реконструкции земляного полотна ж.д.» / Материалы II междунар. научно-техн. конф. «Применение геоматериалов при строительстве и реконструкции транспортных объектов» СПб.: ПГУПС, 2002. - С.7-14) с использованием синтетических материалов: геотекстиля, георешеток, которые укладываются под балластной призмой в уровне основной площадки, выполняют функции разделительного слоя, который предотвращает возможность поступления мелких частиц из нижних слоев загрязненного балласта и грунтов земляного полотна в верхние чистые слои балласта.There is a method of reinforcing a railway track (Ashpiz. ES "Experience in the use of geosynthetic materials in the reinforcement and reconstruction of the subgrade railway" / Materials of the II international scientific and technical conference. "The use of geomaterials in the construction and reconstruction of transport facilities" St. Petersburg .: PGUPS, 2002. - S.7-14) using synthetic materials: geotextiles, geogrids, which are placed under the ballast in the level of the main site, act as a separation layer, which prevents the possibility of small particles from the lower layers of contaminated ballast and soil subgrade to the upper clean layers of ballast.

Недостатками такого способа усиления железнодорожного пути является то, что слой геотекстиля является недостаточно прочным для армирования подбалластного основания под высокие поездные нагрузки, является пористым, пропускает воду атмосферных осадков в подстилающие глинистые грунты подбалластной зоны, что снижает их прочностное состояние, модуль деформации и не способствует уменьшению и регулированию упругих осадок рельсового пути.The disadvantages of this method of reinforcing the railway track is that the geotextile layer is not strong enough to reinforce the sub ballast base under high train loads, it is porous, it passes water of precipitation into the underlying clay soils of the sub ballast zone, which reduces their strength state, deformation modulus and does not contribute to reduction and regulation of elastic rail track sediment.

Известен способ усиления железнодорожного пути для скоростного движения поездов при его реконструкции посредством вырезки и очистки щебня на глубину не менее 40 см с укладкой геотекстиля на ширину 4,5 м с уклоном 0,04 в полевую сторону, на которой сверху размещается щебень (Стандартные проектные решения и технологии усиления земляного полотна при подготовке полигонов сети для введения скоростного движения пассажирских поездов. Вып.I. М.: ЦП МПС, 1997. - 172 с).There is a method of reinforcing a railway track for high-speed train movement during its reconstruction by cutting and cleaning gravel to a depth of at least 40 cm with laying geotextiles 4.5 m wide with a slope of 0.04 in the field side, on which gravel is placed on top (Standard design solutions and technologies for reinforcing the subgrade when preparing landfills for the introduction of high-speed movement of passenger trains. Issue I. M.: CPU MPS, 1997. - 172 s).

Недостатками такого способа являются: во-первых, то, что не создается достаточно упрочненный слой в подбалластном основании, необходимый для верхнего строения пути при высоких поездных нагрузках; во-вторых, не исключается фильтрация воды атмосферных осадков в подстилающие слои, избыточное увлажнение подстилающих глинистых грунтов, снижающее их прочностные характеристики и стабильность; в-третьих, не обеспечивается необходимая упругость грунтовой среды (по модулю деформации) для регулирования величины упругих осадок рельсового пути; в-четвертых, не обеспечивается необходимое уплотнение балластного материала (до безосадочного состояния); омоноличивание балластной призмы и стабильность пути.The disadvantages of this method are: firstly, the fact that it does not create a sufficiently hardened layer in the sub ballast base, necessary for the upper track structure at high train loads; secondly, the filtering of precipitation water into the underlying layers is not excluded, excessive moistening of the underlying clay soils, reducing their strength characteristics and stability; thirdly, the necessary elasticity of the soil medium is not ensured (modulo deformation) to regulate the amount of elastic sediment of the rail track; fourthly, the necessary compaction of ballast material is not ensured (to a non-stop state); monolithic ballast and path stability.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ усиления железнодорожного пути (RU 2448212, E01B 27/12, опубл. 20.04.2012), при котором производят вырезку и очистку щебня до уровня основной площадки на глубину не менее 0,4 м, остающийся подстилающий неочищенный старогодный слой щебеночного балласта в уровне основной площадки выравнивают, очищают пневмообдувкой, уплотняют, поливом вводят в него органическое вяжущее, например горячий битум, литой асфальт или эпоксидную смолу, или наносится асфальтобетон, которое, внедряясь в гранулы щебня, создает омоноличенные слои щебнебитумного или щебнеасфальтового упрочненного основания с высоким модулем деформации для верхнего строения пути. По мере введения органического вяжущего в старогодный щебень сверху укладывают последовательно геотекстиль, который вместе с органическим вяжущим образует сплошное гидроизолирующее покрытие, предотвращающее поступление атмосферных осадков, избыточное увлажнение подстилающей грунтовой среды и повышение модуля деформации и упругости подбалластной зоны. Создание в уровне основной площадки упрочненного щебеночного слоя, в котором благодаря армированию органическим вяжущим материалом гранулы щебня работают совместно, воспринимая и распределяя вертикальную нагрузку, обеспечивает условия для повышения прочностных характеристик и стабильности балластной призмы как безосадочного основания для рельсошпальной решетки. Это достигается посредством послойной отсыпки и уплотнения балластного материала, выполняют отделку балластной призмы, на поверхность которой наносят органическое вяжущее, например битумную эмульсию или смолу, создающее омоноличивание балластной призмы, что способствует также предотвращению избыточного засорения балластной призмы, избыточного увлажнения атмосферными осадками и продлению межремонтных сроков. Для обеспечения поверхностного стока с балластной призмы и обочины необходимы продольные водоотводы, например лотки из композитных материалов.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a method of strengthening the railway track (RU 2448212, E01B 27/12, publ. 04/20/2012), in which the gravel is cut and cleaned to the level of the main site to a depth of at least 0.4 m, the remaining underlying uncleaned old layer of crushed stone ballast at the level of the main site is leveled, cleaned by air blowing, compacted, an organic binder, for example hot bitumen, cast asphalt or epoxy resin is injected into it, or asphalt concrete is applied, which Filed, penetrating into the granules of crushed stone, creates homogeneous layers of crushed stone bitumen or crushed stone-asphalt hardened base with a high deformation modulus for the upper track structure. As an organic binder is introduced into old-age crushed stone, a geotextile is laid sequentially from above, which together with an organic binder forms a continuous waterproofing coating that prevents the ingress of precipitation, excessive moistening of the underlying soil environment and an increase in the deformation modulus and elasticity of the ballast zone. The creation at the level of the main site of the hardened crushed stone layer, in which, thanks to the reinforcement with organic binders, the crushed granules work together, perceiving and distributing the vertical load, provides conditions for increasing the strength characteristics and stability of the ballast prism as a non-stop base for a rail and sleeper. This is achieved by layer-by-layer filling and compaction of the ballast material, the ballast is finished, the surface of which is coated with an organic binder, for example a bitumen emulsion or resin, which monopolizes the ballast, which also helps to prevent excessive clogging of the ballast, excessive wetting and prolongation of the overhaul periods . To ensure surface runoff from the ballast and curbs, longitudinal drainage systems, for example trays made of composite materials, are required.

Недостатком данного способа является большое количество операций: необходимость использования пневмообдувки, уплотнения и ожидания охлаждения горячего битума или литого асфальта, уплотнение катком или виброплитой, вредное воздействие на окружающую среду за счет использования горячего битума и асфальтобетона.The disadvantage of this method is the large number of operations: the need to use air blowing, compaction and waiting for cooling of hot bitumen or paved asphalt, compaction with a roller or vibrating plate, harmful effects on the environment through the use of hot bitumen and asphalt concrete.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение количества технологических операций и снижение вредного воздействия на окружающую среду при сохранении на том же уровне прочностных характеристик и исключения фильтрации атмосферных осадков.The task to which the invention is directed is to reduce the number of technological operations and reduce the harmful effects on the environment while maintaining at the same level the strength characteristics and eliminating the filtering of precipitation.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе усиления железнодорожного пути, при котором производят вырезку старого балласта, размещенного до уровня основной площадки, остающийся подстилающий неочищенный старогодный щебень в уровне основной площадки разравнивают, укладывают геотекстиль, сверху послойно отсыпают и уплотняют балластный материал, выполняют отделку балластной призмы, после разравнивания щебня поливом вводят в него пенобетон нормального твердения и на поверхность балластной призмы наносят пенобетон нормального твердения.The problem in the proposed solution is achieved by the fact that in the method of reinforcing the railway track, in which the old ballast is cut, placed to the level of the main site, the remaining uncleaned old crushed stone is leveled at the level of the main site, the geotextiles are laid, the ballast material is poured from above and compacted, they finish the ballast, after leveling the gravel by irrigation, foam of normal hardening is introduced into it and put on the surface of the ballast enobeton normal hardening.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен железнодорожный путь, где 1 - основная площадка, 2 - остающийся подстилающий старогодный щебень, 3 - омоноличенный пенобетоном слой основания, 4 - верхнее строение пути, 5 - сплошное гидроизолирующее покрытие с геотекстилем, 6 - грунтовая среда подбалластной зоны, 7 - балластный материал, 8 - омоноличивание пенобетоном балластной призмы в поверхностном слое.The invention is illustrated by the drawing, which shows the railway track, where 1 is the main site, 2 is the remaining old-age crushed stone, 3 is the monolithic foam concrete layer of the base, 4 is the upper structure of the track, 5 is a continuous waterproofing coating with geotextile, 6 is a sub-ballast soil zone, 7 - ballast material, 8 - monolithic foam concrete ballast in the surface layer.

В предлагаемом способе производят вырезку старого балласта, размещенного до уровня основной площадки 1, остающийся подстилающий неочищенный старогодный щебень 2 в уровне основной площадки разравнивают, укладывают геотекстиль 5, сверху послойно отсыпают и уплотняют балластный материал 7, выполняют отделку балластной призмы, после разравнивания щебня поливом вводят в него пенобетон нормального твердения 3 и на поверхность балластной призмы наносят пенобетон нормального твердения 8.In the proposed method, the old ballast is cut out, placed to the level of the main platform 1, the remaining underlying uncleaned old crushed stone 2 is leveled at the level of the main platform, the geotextile 5 is laid, the ballast material 7 is layered on top and compacted, the ballast is finished, after the crushed stone is leveled, watering is introduced normal curing foam 3 and normal curing foam 8 are applied to the surface of the ballast.

По сравнению с прототипом данный способ усиления железнодорожного пути является более простым, т.к. уменьшается количество проводимых технологических операций за счет отсутствия необходимости использования пневмообдувки, уплотнения и ожидания охлаждения горячего битума или литого асфальта, уплотнение катком или виброплитой и обеспечивает снижение вредного воздействия на окружающую среду, т.к. отсутствует тепловое загрязнение окружающей среды и отсутствуют вредные химические выбросы в атмосферу.Compared with the prototype, this method of enhancing the railway track is simpler, because the number of technological operations carried out is reduced due to the absence of the need for air blowing, compaction and waiting for cooling of hot bitumen or paved asphalt, compaction with a roller or vibrating plate and reduces environmental impact, because there is no thermal pollution of the environment and no harmful chemical emissions into the atmosphere.

Claims

A method of enhancing the railway track at which produce clipping old ballast placed to the level of the main platform, the remaining underlying crude starogodny rubble in fixed platform level is leveled, placed geotextile top layers backfilled and compacted ballast material, perform finishing ballast, characterized in that after leveling gravel by irrigation, foam of normal hardening is introduced into it, and foam of normal hardening is applied to the surface of the ballast prism.