|
СТАНДРАТНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ
СТАНДАРТНЫЕ ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ
ПОДБАЛЛАСТНОГО СЛОЯ ОБЪЕМНЫМИ ГЕОЯЧЕЙКАМИ «ПРУДОН-494»
ОКТЯБРЬСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА
СЛУЖБА ПУТИ
С.Петербург 2001
УДК 625.12
Стандартные проектные решения содержат конструктивные решения по усилению основной площадки земляного полотна геоячейками при работе щебнеочистительных машин без снятия рельсошпальной решетки, требования к применяемым для этих целей объемным геоячейками «ПРУДОН-494», а так же рекомендации по организации и технологии укладки их в путь.
Предназначены для использования работниками проектных институтов, службы пути, путевых машинных станций и дистанций пути при проектировании и осуществлении работ по усилению основной площадки земляного полотна с использованием геоячеек «ПРУДОН-494».
Стандартные проектные решения разработаны ПГУПСом (к.т.н. А.В.Петряев, В.В. Ганчиц).
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОЯЧЕЕК «ПРУДОН-494» ПРИ УСИЛЕНИИ ПОДБАЛЛАСТНОГО СЛОЯ
3.КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО УСИЛЕНИЮ ПОДБАЛЛАСТНОГО СЛОЯ ГЕОЯЧЕЙКАМИ
4. ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОЯЧЕЙКАМ «ПРУДОН-494»
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ЩЕБЕНОЧНОГО БАЛЛАСТА МАШИНОЙ RM-80 С УКЛАДКОЙ ГЕОЯЧЕЕК «ПРУДОН-494» В ПОДБАЛЛАСТНЫЙ СЛОЙ
ВВЕДЕНИЕ
Стабильность ж.д.пути в значительной мере зависит от земляного полотна, которое на 70 % протяженности сложено глинистыми грунтами. Элементом земляного полотна, непосредственно воспринимающим нагрузку от подвижного состава, является основная площадка. Она часто подвержена деформациям в виде балластных корыт, лож и т.п. сопровождающимися разжижением глинистого грунта с выплесками из под шпал или выдавливанием масс этого грунта на поверхность балластной призмы.
Мероприятия по усилению основной площадки предусмотрены “Техническими условиями на работы по ремонту и планово-предупредительной выправке пути” № ЦПТ51. Ими предусматриваются работы по планировке основной площадки и устройству подбалластных защитных слоев. В качестве таких слоев уже достаточно широко используются покрытия из пенополистирола и геотекстиля. Однако в местах повышенного динамического воздействия и при неблагоприятных инженерно-геологических условиях их технические характеристики не позволяют в полной мере ликвидировать причины деформаций основной площадки. В этих случаях уместно использовать георешетки «ПРУДОН-494», представляющие собой объемные конструкции из полимерных материалов.
Объемные геоячейки «ПРУДОН-494» представляют собой модульную сотовидную конструкцию, состоящую из синтетических лент скрепленных между собой линейными швами, расположенными в шахматном порядке. Внешний вид приведен на рис. 1,2.
Рис.1. Общий вид геоячеек в рабочем (растянутом) положении
Рис.2. Геоячейки в транспортном (сложенном) положении
Объемные геоячейки «ПРУДОН-494», обладают следующими положительными качествами:
-технология их укладки незначительно отличается от технологии укладки пенополистирола современными щебнеочистительными машинами;
-имеют высокую разрывную прочность при малом относительном удлинении;
-обладают высокой армирующей способностью за счет конструктивных особенностей, улучшающих сцепление с армируемым грунтом;
-длительный срок службы (более 100 лет) позволяет эксплуатировать конструкцию несколько сроков между капитальными ремонтами.
Применение геоячеек «ПРУДОН-494» поможет сократить затраты на содержание земляного полотна и пути в целом, повысить пропускную способность линий и увеличить осевые нагрузки, снижая тем самым удельный вес тары.
1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Стандартные проектные решения и технология усиления подбалластного слоя объемными геоячейкими «ПРУДОН-494» предназначены для использования при проектировании и проведении работ по усилению и стабилизации земляного полотна в связи с реконструкцией ж.д. линий под повышенные осевые нагрузки, высокоскоростное движение или при его недостаточной несущей способности, приводящей к повышенной деформативности пути.
1.2. Настоящие проектные решения разработаны исходя из необходимости создания бездеформативного и равножесткого подрельсового основания, обеспечивающего стабильность пути на расчетный период времени. Проектные решения разработаны в соответствии с требованиями СТН Ц - 01 - 95 и других ведомственных нормативных документов, а так же опыта применения георешеток «ПРУДОН-494» при усиленном капитальном ремонте линии С.Петербург-Выборг-Гос.граница.
1.3. Стандартные проектные решения основаны на прогрессивном опыте использования геосинтетических материалов для стабилизации земляного полотна отечественных и зарубежных дорог, технологиях и средствах механизации, имеющихся на вооружении Российских ж.д.
1.4. В сборник включены: техническое проектное решение, область его распространения и технологический процесс его выполнения. Он содержит пояснительную записку, технологическую схему, перечень машин и механизмов, таблицу трудозатрат.
2.ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОЯЧЕЕК «ПРУДОН-494» ПРИ УСИЛЕНИИ ПОДБАЛЛАСТНОГО СЛОЯ.
Для устойчивой и безопасной работы пути должна быть обеспечена бездеформативность и равноупругость подрельсового основания на всем его протяжении. В ряде случаев поставленная задача может быть решена путем усиления подбалластного слоя.
Усиление подбалластного слоя путем его армирования геоячейками «ПРУДОН-494» может быть рекомендовано в следующих случаях:
-при недостаточной несущей способности основной площадки земляного полотна, проявляющейся в виде выплесков и просадок;
-в зонах примыкания земляного полотна к искусственным сооружениям. В данном случае армированный геоячейками подбалластный слой обеспечивает плавное изменение жесткости, которое обеспечивается различным количеством слоев армирования на протяжении переходного участка;
-в выемках проходящих в зоне переувлажненных грунтов. Применение георешеток для армирования подбалластного слоя, в данном случае не только повысит несущую способность основной площадки, но и снизит вибродинамическое воздействие на грунты слагающие откосы выемки;
-в зонах уравнительных пролетов при бесстыковом пути.
-в случаях, когда земляное полотно располагается на слабых основаниях или болотах, возможна укладка георешеток совместно с геотекстилем, играющим роль как разделительного, так и защитного слоя;
-при удлинении станционных и приемоотправочных путей.
Технология армирования подбалластного слоя геоячейками «ПРУДОН-494» хорошо совмещается с другими методами оздоровления земляного полотна. При необходимости совместно с геоячейками может укладываться пенополистирол или геотекстиль.
3.КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО УСИЛЕНИЮ ПОДБАЛЛАСТНОГО СЛОЯ ГЕОЯЧЕЙКАМИ «ПРУДОН-494».
В качестве основного технического решения может быть принят следующий вариант:
Работа производится без снятия путевой решетки машинами РМ-80, СЧУ-600, СЧУ-800. На спланированный, с уклоном в сторону водоотвода или откоса насыпи, подбалластный слой укладываются объемные геоячейки высотой 0,2 м и шириной 4,0 м. Глубина вырезки балласта составляет 0,6 м от подошвы шпалы. Ячейки засыпаются очищенным балластом. Балластной призме придается проектное очертание. Толщина очищенного балласта под подошвой шпалы составляет 0,4 м, что обеспечивает беспрепятственную работу тяжелых путевых машин и предотвращает повреждение георешеток. Конструкция типового поперечника приведена на рисунке 3. При необходимости под геоячейки может укладываться пенополистирол или геотекстиль. Устройство многослойной конструкции осуществляется как машиной СЧУ-800 в режиме санации, так и машинами RM-80, СЧУ-600.
Преимуществом приведенного технического решения является возможность его реализации как в комплексе с усиленным капитальным или усиленным средним ремонтом пути, так и на отдельном локальном участке, требующем усиления.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ГЕОЯЧЕЙКАМ «ПРУДОН-494».
Минимальный проектный срок эксплуатации должен составлять 25 лет, что примерно соответствует одному межремонтному сроку. Однако технические характеристики геоячеек «ПРУДОН-494» позволяют устанавливать эксплуатационный срок до 100 лет.
Устройство армирующего слоя при реконструкции балластной призмы в комплексе с работой современных щебнеочистительных машин предъявляет к георешеткам определенные требования по прочностным характеристикам и геометрическим размерам, вытекающие из специфики производства работ.
Прочностные характеристики геоячеек должны назначаться с учетом соответствующего усталостного снижения прочности под вибродинамической нагрузкой и коэффициента повреждаемости материала, указанных фирмой производителем и подтвержденных сертификатом России.
Анализ зарубежных исследований и опыт применения геосин- тетических материалов на линии С-Петербург-Выборг-Гос.граница, без снятия путевой решетки, показал, что объемные геоячейки, применяемые в качестве армирующего элемента в подбалластном слое, должны удовлетворять следующим требованиям:
Разрывная нагрузка полоски 50*100 мм
-по длине (н) ……………………………………………………………………………… 1500
-по ширине (н) …………………………………………………………………………… 1500
Удлинение при разрыве, не более
- по длине % ………………………………………………………………………………… 30
- по ширине % ……………………………………………………………………………… 30
Жесткость полоски размером 160*20 мм не менее (сН) ………… 40
Прочность шва на отрыв (в % от разрывной нагрузки),
не менее ………………………………………………………………………………………… 50
Геометрические размеры модуля (ширина/длина/высота)
-в сложенном виде мм……………………………………………… 5760*130 *200
-в растянутом виде мм …………………………………………… 4000*6000*200
Ширина ячейки мм ……………………………………………………………………… 200
Толщина ребер мм …………………………………………………………………………1,2
Масса модуля кг не более …………………………………………………………… 75
Материал должен быть стоек к воздействию горючесмазочных материалов, биологическим воздействиям и ультрафиолетовому облучению. Диапазон рабочих температур должен составлять от –20 до +30 С.
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИЩЕБЕНОЧНОГО БАЛЛАСТА МАШИНОЙ RM-80 С УКЛАДКОЙ ОБЪЕМНЫХ ГЕОЯЧЕЕК «ПРУДОН-494» В ПОДБАЛЛАСТНЫЙ СЛОЙ
Настоящий технологический процесс может являться составной частью усиленного капитального или среднего ремонта пути, а при необходимости, осуществляется самостоятельно. В связи с этим в нем не учтены затраты труда на замену рельсовых плетей инвентарными рельсами, снятие и укладку рельсошпальной решетки, а так же другие, сопутствующие капитальному ремонту работы. Они выполняются в соответствии с имеющимися технологическими процессами.
Фронт работ – 380 м.
Продолжительность “окна” - 8 часов
5.1.Характеристика пути:
Участок пути двухпутный, электрофицированный, оборудован автоблокировкой. В плане линия имеет 75% прямых и 25% кривых.
5.1.2.До ремонта:
-звеньевой путь с рельсами Р65 колеи 1520 мм.;
-шпалы железобетонные, 1840 шт./км.;
-скрепление раздельное типа КБ-65;
-балласт щебеночный, имеющий 40% засорителей. Толщина слоя загрязненного балласта составляет 45 - 50 см под подошвой шпалы;
-размеры балластной призмы превышают нормативные
5.1.3.После ремонта:
-бесстыковой путь с рельсами Р65 колеи 1520 мм.
-шпалы железобетонные, 1840 шт./км;
-скрепление раздельное типа КБ-65;
-толщина чистого щебеночного балласта под шпалами составляет 40 см. с содержанием засорителей не более 5 %; -между неочищенным и очищенным балластом устроен срез с уклоном 0,04 в стророну водоотвода, на срез уложены объемные геоячейки.
-размеры балластной призмы из чистого балласта приведены в соответствие с нормативами. 5.2.Условия производства работ.
Протяженность участка работ составляет :
- при укладке объемных геоячеек – 380 м.
Объемы основных работ:
-очистка загрязненного щебеночного балласта:
на глубину 60 см ниже подошвы шпал – 380 м.п.;
-укладка объемной георешетки в путь - 380 м.п.
-укладка в путь нового щебеночного балласта:– 471 м.куб.
Для обеспечения нормальной работы машины при подготовке участка предусматривается удаление препятствий, которые могут вызвать остановку или повреждение машин.
В подготовительный период с обочины земляного полотна машиной СЗП-600 убирается до проектных отметок будущего среза весь лишний балласт, не попадающий в зону работы машины RM-80. Вырезанный балласт отгружается в состав из универсальных полувагонов ПУ и транспортируется в места складирования. Лишний балласт у опор контактной сети и в местах препятствий убирается грейферной установкой автомотрисы АГД-1М в комплекте с прицепом УП-4. Эта подготовительная работа настоящим технологическим процессом не учитывается.
Путевые пикетные знаки снимаются в подготовительный период перед основными работами и устанавливаются в заключительной стадии отделочных работ.
Очистка щебеночного балласта производится машиной RM-80. Засорители отгружаются в универсальные полувагоны, а очищенный балласт возвращается обратно в путь.
Геоячейки укладываются на срез между неочищенным и чистым балластом с уклоном 0,04 в сторону водоотвода или откоса насыпи.
Новый щебеночный балласт выгружается из хоппер-дозаторов.
Выправка со сплошной подбивкой шпал и одновременной рихтовкой производится машиной ВПР-02 дважды: на основных работах в “окно” и на следующий день.
Выправка пути в плане и профиле производится после уплотнения балласта под поездами машинами УНИМАТ-08-475-4С, ВПР-09-32, ДСП.
Перед открытием участка пути для движения поездов, он приводится в состояние, обеспечивающее безопасный пропуск первых одного-двух поездов по месту работ со скоростью 25 км/час, и последующих со скоростью 60 км/час. Скорость, установленная для данного участка, восстанавливается после завершения всего комплекса отделочных работ, но не более 100 км/час. Скорость более 100 км/час устанавливается после трехкратного обжатия пути динамическим стабилизатором, прохода путеизмерительного вагона и проверки его состояния начальником дистанции пути.
При выполнении работ по данному технологическому процессу необходимо соблюдать: Правила технической эксплуатации железных дорог РФ, Инструкцию по сигнализации на железных дорогах РФ; Инструкцию по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах РФ; Инструкцию по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ; Правила техники безопасности и производственной санитарии при ремонте и содержании железнодорожного пути и сооружений.
5.3.Производственный состав
Усиленный капитальный ремонт пути выполняется силами путевой машинной станции. Для ремонта водоотводных сооружений могут привлекаться субподрядные организации, поэтому производственный состав приведен без учета этих работ.
В производственный состав входят:
-механизированная колонна производственной базы;
-колонна подготовительных, основных и отделочных работ;
-бригада сопровождения машины RM-80;
-бригада по очистке балласта в местах препятствий;
Бригады машинистов машин Унимат, Доуматик, ДСП приписаны к организациям, обслуживающим данные машины и не входят в состав ПМС.
5.4.Организация работ
5.4.1.Подготовительные работы.
В подготовительный период производятся следующие работы: демонтаж стеллажей покилометрового запаса рельсов, снятие путевых пикетных знаков, срезка и уборка с перегона лишнего балласта машиной СЗП-600. Вырезанный балласт отвозится в места складирования или укладывается в бермы на перегоне.
5.4.2.Основные работы.
Включают в себя очистку щебеночного балласта от засорителей с одновременной укладкой геоячеек «ПРУДОН-494» в подбалластный слой. Работы выполняются механизированным комплексом в составе машины RM-80, универсальных вагонов, машины ВПР-02 и хоппер-дозаторов. Работы выполняются в 8-часовое “окно” и в течении часа после “окна”.
До закрытия перегона 6 монтеров пути подготавливают место для зарядки машины RM-80.
После оформления закрытия перегона и снятия напряжения с контактной сети на участок работ пребывает механизированный комплекс.
Первый поезд состоит из локомотива, концевого вагона спец-состава, на котором находится поворотный транспортер для выгрузки засорителей и энергоустановка, универсальных полувагонов ПУ для засорителей и машины RM-80.
Вторым поездом в сцепе прибывают машины ВПР-02 и планировщик.
Механизированный комплекс приводится в рабочее положение, машина RM-80 заряжается в путь и производит очистку щебеночного балласта на глубину 60 см. под подошвой шпалы.
В процессе работы машины RM-80 4 монтера пути укладывают георешетку.
Геоячейки в виде сложенного модуля прямоугольной формы заводятся под рельсошпальную решетку за выгребной цепью щебнеочистительной машины и растягиваются до рабочих размеров. (Сложенное состояние модуля георешетки характеризуется отсутствием зазоров (просветов) между ее смежными ребрами.)
В растянутом состоянии геоячейки закрепляются металлическими шпильками, забиваемыми в грунт. Очищенный балласт высыпается на геоячейки. (Растянутое положение модуля геоячеек характеризуется равенством ширины ячеек во взаимно перпендикулярных направлениях.)
Очищенный балласт возвращается в путь, а засорители грузятся в универсальные полувагоны.
После разрядки машины RM-80, 2 машиниста выгружают новый щебеночный балласт из хоппер-дозаторов для пополнения недостающего. Машиной ВПО производится выправка пути с одновременной рихтовкой.
По завершении вышеприведенных работ и проверки состояния пути на всем участке перегон открывают для движения первых поездов со скоростью 25 км/час и последующих не менее 60 км/час.
После открытия пути для движения поездов осуществляется проверка рельсовой колеи по шаблону, монтерами пути производится подтягивание клеммных и закладных болтов, оправка балластной призмы.
5.4.3.Отделочные работы
В первый день отделочных работ балластная призма стабилизируется динамическим стабилизатором пути и оправляется планировщиком. Автомотриса АГД-1М в комплекте с прицепом УП-4, которые обслуживают два машиниста, приступает к уборке лишнего балласта у опор контактной сети.
В последующие дни, после обкатки поездами, производят выправочные и отделочные работы предусмотренные типовым технологическим процессом.
Данным технологическим процессом не учитываются затраты труда, связанные с заменой инвентарных рельсов на длинномерные рельсовые плети, производимые в комплексе работ по капитальному ремонту пути.
5.5.Пречень потребных машин и механизмов.
Щебнеочистительная машина RM-80 ....................................... 1
Машина СЗП-600 .................................................................... 1
Состав из универсальных полувагонов ................................... 2
в том числе: под RM-80 вагонов ПУ ..........................................10
под СЗП-600 вагонов ПУ .......................................10
Электробалластер................................................................... 1
Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина ВПР-02 ............. 1
Хоппер-дозаторы .....................................................................16
Быстроходный планировщик ПБ............................................... 1
Автомотриса АГД-1М в комплекте с прицепом УП-4 ....................1
Сварочный агрегат ...................................................................1
Электростанция передвижная ..................................................2
Электрогаечные ключи для стыковых болтов ............................2
Разгоночные гидравлические приборы ......................................2
5.6. Ведомость затрат труда при укладке объемных геоячеек «ПРУДОН-494»:
| № п/п |
Наименование работ |
Единица измерения |
Объем работ |
Норма оперативного времени на измеритель |
Затраты труда, чел-мин. |
Число рабочих |
Продолжительность работы, мин. |
| Затраты труда, чел-мин. |
Времени на работу машины, маш-мин. |
На работу |
С учетом отдыха и пропуска поездов |
Рабочх |
Машин |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
| Основные работы, выполняемые до "окна" и в "окно" |
| 1 |
Подготовка места для зарядки щебне-очистительной машины РМ-80 |
Место |
1 |
67,7 |
- |
68 |
99 |
4 м.п. |
25 |
- |
| 2 |
Оформление закрытия перегона и снятие напряжения с контактной сети |
Мин |
- |
- |
14 |
- |
- |
- |
- |
14 |
| 3 |
Обрубка и снятие соединителей приварных рельсовых |
Соеди-нитель |
60 |
1,41 |
|
85 |
106 |
6 м.п. |
18 |
- |
| 4 |
Зарядка щебнеочистительной машины |
Зарядка |
1 |
275 |
25 |
275 |
344 |
4 м.п.,
7 маш. |
263 |
263 |
| 5 |
Очистка щебня машиной РМ-80 с укладкой геоячеек "ПРУДОН-494" |
Км |
0,38 |
4785 |
435 |
1818 |
2273 |
| 6 |
Разрядка щебнеочистительной машины |
Разрядка |
1 |
220 |
20 |
220 |
275 |
|
