Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути



Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути
Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути

 


Владельцы патента RU 2593270:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении насыпей вторых путей железных дорог, преимущественно на слабых при протаивании вечномерзлых грунтах и болотах. Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути содержит насыпь первого пути и досыпанную к ней насыпь второго пути, а также анкеры и плоскостные армирующие элементы, расположенные под углом к откосу насыпи первого пути под основной площадкой насыпи второго пути. Вдоль откоса насыпи первого пути со стороны досыпанного второго пути выполнены по крайней мере два уступа, по крайней мере два анкера заглублены в тело насыпи первого пути в угол каждого уступа вдоль него под углом 45-90° к вертикальной оси. Каждый плоскостной армирующий элемент уложен на анкеры каждого уступа от угла уступа до верхнего края анкера и закреплен с ними, Каждый анкер, длина которого составляет 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути, заглублен в тело насыпи первого пути не менее чем на 0,5 своей длины. Технический результат состоит в увеличении срока службы до нормативного за счет сохранения целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути благодаря обеспечению эксплуатационно-допустимых параметров сооружения в течение нормативного срока службы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении насыпей вторых путей железных дорог, преимущественно на слабых при протаивании вечномерзлых грунтах и болотах.

Известно земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути, достроенного из однопутного пути, в основе работы которого лежит равномерное распределение нагрузок от подвижного состава на грунты земляного сооружения после возведения насыпи второго пути. [ЦП/544. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. - М.: Транспорт, 1999. - 189 с.].

Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути, достроенного из однопутного пути, содержит насыпь первого пути и насыпь второго пути. Насыпь второго пути досыпана к насыпи первого пути. На откосе насыпи первого пути со стороны досыпанного второго пути выполнены как минимум два уступа, предназначенные для сцепления грунтов насыпей первого и второго пути.

Земляное сооружение работает следующим образом.

После возведения насыпи второго пути досыпанная насыпь воспринимает и передает на грунты основания давление от самой насыпи и вибродинамические нагрузки от подвижного состава.

В процессе эксплуатации под действием статической и динамической нагрузок в насыпи второго пути происходит постепенное неравномерное уплотнение грунтов самой насыпи и слабых грунтов основания. При этом большее давление на грунты основания насыпи второго пути наблюдается под основной площадкой насыпи второго пути, а под откосами - меньшее.

В первые 2-3 года эксплуатации при отрицательных и положительных температурах земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути сохраняет свою проектную целостность.

При отрицательных температурах грунты насыпи и основания второго пути находятся в мерзлом состоянии. Оставаясь в неподвижном состоянии из-за большого сцепления, мерзлые грунты обеспечивает сохранение проектной целостности земляного сооружения.

При положительных температурах грунты насыпи второго пути находятся в талом состоянии, а грунты основания - в мерзлом состоянии. При этом мерзлые грунты основания насыпи второго пути препятствуют смещению массивов талого грунта в грунты основания. Проектная целостность земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути практически остается без изменений.

В последующие годы эксплуатации при отрицательных и положительных температурах в основании земляного сооружения происходит протаивание мерзлоты в первую очередь под откосной частью насыпи второго пути и сползание талых грунтов насыпи второго пути по поверхности скольжения под действием статических и динамических нагрузок в полевую сторону.

Уступы на откосе насыпи первого пути замедляют процесс сползания талых грунтов насыпи второго пути по поверхности скольжения благодаря достаточному сцеплению грунтов насыпи первого пути и талых грунтов насыпи второго пути.

Талые грунты основания насыпи второго пути под действием статических и вибродинамических нагрузок уплотняются, образуя «чашу протаивания» под основанием насыпи второго пути. При этом одновременно увеличивается в размерах ранее сформировавшаяся «чаша протаивания» под основанием насыпи первого пути.

Протаивание грунтов в основании земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути происходит неравномерно. Грунты основания насыпи второго пути протаивают медленнее под основной площадкой, чем грунты основания под откосом насыпи, что приводит к образованию в основании земляного сооружения на границе контакта насыпей первого и второго пути «мерзлого бугра». Образование «мерзлого бугра» приводит к формированию поверхности скольжения и уменьшению коэффициента сцепления между талыми грунтами насыпи второго пути и грунтом «мерзлого бугра» и, соответственно, к увеличению интенсивности сползания грунтов насыпи второго пути. Процесс смещения талого грунта насыпи второго пути в полевую сторону способствует интенсивному деформированию основной площадки насыпи второго пути. Интенсивное развитие деформаций приводит к нарушению проектной целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути и, как следствие, к уменьшению срока службы сооружения при эксплуатационно-допустимых параметрах (нормативный срок службы сооружения при эксплуатационно-допустимых параметрах составляет 10 лет).

Интенсивное развитие деформаций начинается после 2-3 лет эксплуатации земляного сооружения, проектная целостность сооружения нарушается и для ее восстановления требуется проведение ремонтных работ.

Достоинством известного земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути является сохранение его проектной целостности (сохранение эксплуатационно-допустимых параметров) в первые годы эксплуатации за счет высокого сцепления массива грунта насыпи второго и первого пути, препятствующего их смещению.

Недостатком известного земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути является короткий период времени работы сооружения при эксплуатационно-допустимых параметрах. Это обусловлено нарушением целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути в силу того, что с течением времени в процессе длительной эксплуатации происходит насыщение грунтов влагой. Переувлажненение грунтов насыпи второго пути и уменьшение их сцепления с грунтами насыпи первого пути приводит к смещению и сползанию массивов грунта насыпи второго пути. Следовательно, сползание грунтов приводит в последующем к интенсивному развитию деформаций основной площадки насыпи второго пути и нарушению целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути, в основе работы которого лежит равномерное распределение нагрузок от подвижного состава на грунты земляного сооружения после возведения насыпи второго пути. [Пат. №2006552 Российская Федерация, МПК E02D 17/18. Земляное сооружение на слабом основании / Жданова С.М.; заявитель и патентообладатель Хабаровск, ДВГУПС. - №4893978/03; заявл. 25.12.1990; опубл. 30.01.1994, Бюл. №3].

Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути содержит насыпь первого пути, насыпь второго пути, армирующие элементы и тяги. Насыпь второго пути досыпана к насыпи первого пути.

Армирующий элемент выполнен в виде плиты, которая расположена под основной площадкой насыпи второго пути на основании земляного сооружения под углом к нему.

Тяга одним концом соединена с серединой плиты. Другой конец тяги соединен с основной площадкой насыпи первого пути и жестко закреплен в теле насыпи первого пути.

Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути работает следующим образом.

После возведения насыпи второго пути досыпанная насыпь воспринимает и передает на плиту и грунты основания давление от самой насыпи и вибродинамические нагрузки от подвижного состава.

В процессе эксплуатации насыпи второго пути большая часть статических и динамических нагрузок воспринимается плитой и вышележащими над ней грунтами насыпи второго пути. Воспринимаемые плитой нагрузки передаются посредством тяг на насыпь первого пути, что приводит к уменьшению давления на основание насыпи второго пути. Слабые грунты основания насыпи второго пути, расположенные под плитой, практически не испытывают дополнительного давления от веса насыпи второго пути. Таким образом, плита предохраняет грунты основания насыпи второго пути от уплотнения и смещения под действием статической и динамической нагрузки.

При этом грунты насыпи второго пути, расположенные над плитой, уплотняются, а грунты основания насыпи второго пути, расположенные под плитой, сохраняют свое исходное состояние.

В первые 3-5 лет эксплуатации при отрицательных и положительных температурах земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути сохраняет свою проектную целостность.

При отрицательных температурах грунты насыпи и основания второго пути находятся в мерзлом состоянии. Мерзлое состояние грунтов обеспечивает высокое сцепление и способствует сохранению их первоначального состояния. При этом проектная целостность земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути практически остается без изменений.

При положительных температурах грунты насыпи второго пути находятся в талом состоянии, а грунты основания и плита - в мерзлом состоянии. Грунты основания насыпи второго пути остаются в первоначальном состоянии за счет того, что плита в основании насыпи воспринимает большую часть нагрузок и предохраняет их от смещений. Сохранение первоначального состояния грунтов основания насыпи приводит к сохранению проектной целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

В последующие годы эксплуатации при отрицательных и положительных температурах в основании земляного сооружения происходит протаивание мерзлоты в подоткосной части насыпи второго пути и сползание расположенных над плитой грунтов насыпи второго пути.

Сползание грунтов насыпи второго пути происходит по поверхности скольжения под действием статических и динамических нагрузок в полевую сторону. При этом плита препятствует сползанию талых грунтов насыпи второго пути в основание насыпи под основной площадкой насыпи второго пути и поэтому смещается только подоткосная часть насыпи второго пути. Смещение грунтов подоткосной части насыпи второго пути и протаивание мерзлоты в основании насыпи второго пути приводит к образованию «чаши протаивания» в основании насыпи второго пути под откосной частью.

Образование «чаши протаивания» только под откосной частью насыпи второго пути приводит к замедлению увеличения в размерах «чаши протаивания» в основании насыпи первого пути. Соответственно замедляется процесс интенсивного деформирования основной площадки насыпи второго пути и, как следствие, увеличивается срок службы земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути при эксплуатационно-допустимых параметрах.

Интенсивное развитие деформаций начинается после 3-5 лет эксплуатации земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути и приводит к нарушению проектной целостности земляного сооружения, для восстановления которой требуется проведение ремонтных работ.

Достоинством известного земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути является увеличение его срока службы при эксплуатационно-допустимых параметрах с 2-3 до 3-5 лет. Это обусловлено тем, что во время эксплуатации земляного сооружения на протяжении первых 3-5 лет грунты насыпи второго пути сохраняются в исходном состоянии, что способствует сохранению целостности земляного сооружения.

Однако даже увеличенный срок службы земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути при эксплуатационно-допустимых параметрах остается меньшим, чем нормативный срок его службы, что является недостатком известного земляного сооружения. Это обусловлено смещением талых грунтов подоткосной части насыпи второго пути по поверхности скольжения в «чашу протаивания», приводящее к деформации основной площадки насыпи второго пути и, как следствие, к нарушению целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

Задача, решаемая изобретением, заключается в разработке земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути с увеличенным до нормативного сроком службы за счет сохранения целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути благодаря обеспечению эксплуатационно-допустимых параметров сооружения в течение нормативного срока службы.

Для решения поставленной задачи в земляном сооружении двухпутного железнодорожного пути, содержащем насыпь первого пути и досыпанную к ней насыпь второго пути, а также анкеры и плоскостные армирующие элементы, расположенные под углом к откосу насыпи первого пути под основной площадкой насыпи второго пути, вдоль откоса насыпи первого пути со стороны досыпанного второго пути выполнены по крайней мере два уступа, по крайней мере два анкера заглублены в тело насыпи первого пути в угол каждого уступа вдоль него под углом 45-90° к вертикальной оси, каждый плоскостной армирующий элемент уложен на анкеры каждого уступа от угла уступа до верхних краев анкеров и закреплен с ними, при этом каждый анкер, длина которого составляет 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути, заглублен в тело насыпи первого пути не менее чем на 0,5 своей длины.

Кроме того, в земляном сооружении двухпутного железнодорожного пути каждый уступ выполнен шириной не менее 0,5 м и высотой не менее 0,5 м, в качестве плоскостного армирующего элемента выбрана георешетка, размеры ячеек которой сопоставимы с фракцией грунта земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

Заявляемое решение отличается от известного земляного сооружения железнодорожного пути тем, что вдоль откоса насыпи первого пути со стороны досыпанного второго пути выполнены по крайней мере два уступа, по крайней мере два анкера заглублены в тело насыпи первого пути в угол каждого уступа вдоль него под углом 45-90° к вертикальной оси, каждый плоскостной армирующий элемент уложен на анкеры каждого уступа от угла уступа до верхнего края анкера и закреплен с ними, при этом каждый анкер, длина которого составляет 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути, заглублен в тело насыпи первого пути не менее чем на 0,5 своей длины.

Наличие отличительных существенных признаков в совокупности существенных признаков, характеризующих земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути, свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «новизна».

Выполнение по крайней мере двух уступов вдоль откоса насыпи первого пути со стороны досыпанного второго пути, заглубление в каждый их них по крайней мере двух анкеров длиной 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути на глубину не менее чем на 0,5 своей длины под углом 45-90° к вертикальной оси, укладка каждого плоскостного армирующего элемента на анкеры каждого уступа от угла уступа до верхних краев анкеров приводит к увеличению до нормативного срока службы за счет сохранения целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути благодаря обеспечению эксплуатационно-допустимых параметров сооружения в течение нормативного срока службы.

Это обусловлено перераспределением давления от вибродинамических и статических нагрузок на грунты слоев насыпи второго пути и на массив грунтов насыпи первого пути. Это перераспределение давления приводит к уменьшению давления в слоях грунта, обеспечивающему минимальное давление на основание насыпи второго пути. Уменьшение давления в слоях грунта и в основании насыпи второго пути обеспечивает сохранение эксплуатационно-допустимых параметров и, как следствие, сохранение целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

Причинно-следственная связь «Выполнение по крайней мере двух уступов вдоль откоса насыпи первого пути со стороны досыпанного второго пути, заглубление в каждый их них, по крайней мере двух анкеров длиной 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути на глубину не менее чем на 0,5 своей длины под углом 45-90° к вертикальной оси, укладка каждого плоскостного армирующего элемента на анкеры каждого уступа от угла уступа до верхних краев анкеров приводит к увеличению до нормативного срока службы за счет сохранения целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути благодаря обеспечению эксплуатационно-допустимых параметров сооружения в течение нормативного срока службы» не обнаружена в уровне техники и явным образом не следует из него. Наличие новой причинно-следственной связи свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».

На чертеже представлен аксонометрический вырез земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути с двумя уступами в откосе насыпи первого пути, подтверждающий его работоспособность и промышленную применимость.

В основе работы заявляемого земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути лежит равномерное распределение нагрузок от подвижного состава на грунты земляного сооружения после возведения насыпи второго пути.

Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути содержит насыпь первого пути 1 и насыпь второго пути 2, анкеры 3 и плоскостные армирующие элементы 4.

Насыпь второго пути 2 досыпана к насыпи первого пути 1.

Вдоль откоса насыпи первого пути 1 со стороны досыпанного второго пути 2 выполнены по крайней мере два уступа 5. Ширина уступа не менее 0,5 м и высота не менее 0,5 м.

В угол каждого уступа 5 по длине откоса насыпи первого пути 1 заглублены, по крайней мере два анкера 3. При этом каждый анкер составляет с вертикальной осью угол 45-90°.

Длина каждого анкера 3 составляет 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути 2. Каждый анкер 3 от вершины угла каждого уступа 5 заглублен не менее чем на 0,5 своей длины в тело насыпи первого пути 1, остальная его часть расположена в теле насыпи второго пути 2.

Каждый плоскостной армирующий элемент 3 представляет собой, например, георешетку, размеры ячеек которой сопоставимы с фракцией грунта земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути. Плоскостные армирующие элементы 4 уложены на анкеры 3 на всю глубину каждого уступа 5 до верхнего края каждого анкера 3 и закреплены с ними.

Плоскостные армирующие элементы 4 с анкерами 3, засыпанные грунтом и находящиеся в теле земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути под основной площадкой насыпи второго пути 2, образуют в теле насыпи второго пути слои грунта 6, 7, 8. При этом плоскостные армирующие элементы 4 с анкерами 3 объединяют массивы грунта насыпи первого пути 1 и насыпи второго пути 2 в единое целое.

Верхний слой грунта 6 образован в насыпи второго пути 2 между основной площадкой и ближайшим к ней (первым) плоскостным армирующим элементом 4. Нижележащий слой грунта 7 образован в насыпи второго пути 2 между первым плоскостным армирующим элементом 4 и нижележащим (вторым) плоскостным армирующим элементом 4. Нижний слой грунта 8 образован в насыпи второго пути 2 между вторым плоскостным армирующим элементом 4 и основанием насыпи второго пути 2. При этом при наличии в земляном сооружении двухпутного железнодорожного пути более чем 2 уступов с плоскостными армирующими элементами 4 предусматривается наличие слоев грунта между каждыми плоскостными армирующими элементами 4.

Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути работает следующим образом.

После возведения насыпи второго пути 2 в процессе эксплуатации земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути воспринимает давление от самой насыпи и вибродинамические нагрузки от подвижного состава, при этом насыпь второго пути воспринимает и передает большую часть нагрузки на анкеры 3 и плоскостные армирующие элементы 4. Вибродинамическая нагрузка, в свою очередь, уменьшается от максимального значения в верхнем слое 6 до минимального значения в нижнем слое 8.

В первые годы эксплуатации земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути при отрицательных и положительных температурах грунты основания насыпи второго пути 2 находятся в неподвижном мерзлом состоянии, что обеспечивает сохранение целостности земляного сооружения.

В последующие годы эксплуатации земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути при отрицательных и положительных температурах происходит послойное протаивание мерзлых грунтов основания насыпи второго пути 2.

Грунты верхнего слоя 6 насыпи второго пути 2 испытывают максимальную вибродинамическую нагрузку и давление от веса грунта слоя 6.

Под действием интенсивной вибродинамической нагрузки частицы грунта слоя 6 насыпи второго пути 2 перемещаются вниз к первому плоскостному армирующему элементу 4. Первый плоскостной армирующий элемент 4 останавливает смещение вышележащего массива грунта и удерживает его на своей поверхности, препятствуя прохождению частиц грунта из верхнего слоя 6 насыпи второго пути 2 в последующие слои 7, 8. Кроме того, значительная часть вибродинамическай нагрузки гасится верхним плоскостным армирующим элементом 4.

Давление от веса грунта слоя 6 воспринимается первым плоскостным армирующим элементом 4 и практически полностью передается на насыпь первого пути 1, что приводит к значительному уменьшению его воздействия на грунты нижележащего слоя 7.

Благодаря острому углу наклона первого плоскостного армирующего элемента 4 к поверхности откоса насыпи первого пути 1 частицы грунта верхнего слоя 6 насыпи второго пути 2 смещаются вниз к первому плоскостному армирующему элементу 4 и в сторону откоса насыпи первого пути 1. При этом происходит уплотнение грунта верхнего слоя 6 на первом плоскостном армирующем элементе 4 и откосе насыпи первого пути 1.

В результате консолидации грунта в своих пределах, верхний слой грунта 6 насыпи второго пути 2 сохраняет свое проектное очертание.

Процессы в слоях 7, 8 насыпи второго пути 2 происходят аналогичным образом.

Грунты нижележащего слоя 7 насыпи второго пути 2 испытывают уменьшенную вибродинамическую нагрузку и давление от веса грунта слоя 7.

Под действием вибродинамической нагрузки частицы грунта слоя 7 перемещаются вниз ко второму плоскостному армирующему элементу 4.

Второй плоскостной армирующий элемент 4 останавливает смещение грунта слоя 7 и удерживает его на своей поверхности, препятствуя прохождению частиц грунта из слоя 7 в нижележащий слой 8 насыпи второго пути 2.

Давление от веса грунта слоя 7 насыпи второго пути 2 воспринимается вторым плоскостным армирующим элементом 4 и практически полностью передается им на насыпь первого пути 1, что приводит к значительному уменьшению его воздействия на грунты нижележащего слоя 8.

Ослабление действия вибродинамической нагрузки в слое 7 уменьшает перемещение частиц грунта в его пределах. Однако процесс перемещения частиц грунта в слое 7 полностью не прекращается. Смещение частиц грунта слоя 7 продолжается вниз ко второму плоскостному армирующему элементу 4 и в сторону откоса насыпи первого пути 1, уплотняя грунты на втором плоскостном армирующем элементе 4 и откосе насыпи первого пути 1.

В результате консолидации грунта в своих пределах слой грунта 7 насыпи второго пути 2 сохраняет свое проектное очертание.

Грунты нижнего слоя 8 испытывают минимальное давление от веса вышележащих слоев 6, 7. Минимальное воздействие нагрузки на грунты нижнего слоя 8 приводит к тому, что в нем сохраняются природные процессы, протекающие естественным образом. Процесс перемещения частиц грунта в слое 8 прекращается. Статичное состояние массива грунта насыпи второго пути 2 в ее основании препятствует образованию «чаши протаивания» под основанием насыпи второго пути 2.

В результате послойного перераспределения веса досыпанной насыпи второго пути 2 на стабилизированную насыпь первого пути 1 существенно уменьшается нагрузка на грунты основания насыпи второго пути 2, что позволяет в процессе эксплуатации предотвратить появление деформаций как в основании насыпи второго пути 2, так и в самом земляном сооружении двухпутного железнодорожного пути. Следовательно, сохраняется целостность всего земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути с эксплуатационно-допустимыми показателями.

Количество уступов 5 на откосе насыпи первого пути 1 определяется расчетом устойчивости откоса насыпи первого пути 1.

Выполнение уступа 5 шириной не менее 0,5 м и высотой не менее 0,5 м обеспечивает необходимую площадь сцепления плоскостного армирующего элемента 4 с грунтом насыпи первого пути 1 и удержание в нем.

Выполнение уступа 5 шириной менее 0,5 м и высотой менее 0,5 м ограничено технологическими возможностями выполнения уступов на откосе насыпи первого пути 1 с помощью технических средств.

Выполнение уступа 5 шириной более 0,5 м и высотой более 0,5 м способствует деформированию откоса насыпи первого пути 1 в период дальнейшей эксплуатации земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

Выбор длины анкера 3 из интервала 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути 2 обеспечивает удержание плоскостного армирующего элемента 4 и лежащего на нем грунта в земляном сооружении двухпутного железнодорожного пути и совместную работу, объединенных анкерами 3 и плоскостными армирующими элементами 4, массивов грунта насыпи первого 1 и второго пути 2.

При длине анкера меньше 0,3 ширины основной площадки насыпи второго пути 2 обеспечивается удержание грунта под частью основной площадки насыпи второго пути 2. При этом остальная часть грунта под откосной частью насыпи второго пути 2 смещается в полевую сторону, что приводит к нарушению целостности основной площадки насыпи второго пути 2.

Длина анкера больше 0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути 2 ограничена техническими условиями эксплуатации земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

Выбор угла между анкерами 3 с плоскостными армирующими элементами 4 и вертикальной осью равным 45-90° обеспечивает статичное положение массивов грунта в слоях 6, 7, 8 в насыпи второго пути 2.

При угле между анкерами 3 с плоскостными армирующими элементами 4 и вертикальной осью меньше 45° армируется и удерживается только часть массива грунта насыпи второго пути 2, остальная часть грунта смещается в полевую сторону, что приводит к нарушению целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

При угле между анкерами 3 с плоскостными армирующими элементами 4 и вертикальной осью больше 90° уменьшается сцепление грунта в слоях 6, 7, 8, что приводит к потере устойчивости насыпи второго пути 2 и смещению грунта откосной части насыпи второго пути 2 в полевую сторону.

Выбор величины заглубления анкера 3 в тело насыпи первого пути 1 на 0,5 его длины обеспечивает устойчивость насыпи второго пути 2 и равномерное распределение статической и вибродинамической нагрузки на объединенный в единое целое массив грунта насыпи первого 1 и второго пути 2.

Заглубление анкера 3 в тело насыпи первого пути 1 меньше чем на 0,5 его длины обеспечивает распределение большей части вибродинамической и статической нагрузки на грунты насыпи второго пути 2 и меньшей части - на грунты насыпи первого пути 1. Увеличенное давление на грунты насыпи второго пути 2 приводит с течением времени эксплуатации земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути к развитию деформаций насыпи второго пути 2.

Заглубление анкера 3 в тело насыпи первого пути 1 больше чем на 0,5 его длины приводит к уменьшению объема удерживаемого анкерами 3 и плоскостными армирующими элементами 4 грунта насыпи второго пути 2 под основной площадкой. Остальной объем грунта насыпи второго пути 2 под основной площадкой и откосной частью под действием статической и вибродинамической нагрузки смещается в полевую сторону, что приводит к нарушению целостности земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.

Выбор размеров ячеек плоскостного армирующего элемента 4 сопоставимыми с фракцией грунта земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути обеспечивает удержание массива грунта насыпи второго пути 2 на поверхности плоскостного армирующего элемента 4. При размерах ячеек плоскостного армирующего элемента 4 больше фракции грунта происходит перемещение грунта через плоскостной армирующий элемент 4, приводящее к смещению грунта в основание насыпи второго пути 2 и образованию «чаши протаивания».

Использование заявляемого земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути позволяет увеличить до нормативного срок его службы без ремонта.

1. Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути, содержащее насыпь первого пути и досыпанную к ней насыпь второго пути, а также анкеры и плоскостные армирующие элементы, расположенные под углом к откосу насыпи первого пути под основной площадкой насыпи второго пути, отличающееся тем, что вдоль откоса насыпи первого пути со стороны досыпанного второго пути выполнены по крайней мере два уступа, по крайней мере два анкера заглублены в тело насыпи первого пути в угол каждого уступа вдоль него под углом 45-90° к вертикальной оси, каждый плоскостной армирующий элемент уложен на анкеры каждого уступа от угла уступа до верхнего края анкера и закреплен с ними, при этом каждый анкер, длина которого составляет 0,3-0,4 ширины основной площадки насыпи второго пути, заглублен в тело насыпи первого пути не менее чем на 0,5 своей длины.

2. Земляное сооружение по п. 1, отличающееся тем, что каждый уступ выполнен шириной не менее 0,5 м и высотой не менее 0,5 м.

3. Земляное сооружение по пп. 1, 2, отличающееся тем, что в качестве плоскостного армирующего элемента выбрана георешетка, размеры ячеек которой сопоставимы с фракцией грунта земляного сооружения двухпутного железнодорожного пути.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении сооружений в акватории водных объектов. Способ возведения сооружения на слабонесущих грунтах в акватории водных объектов включает устройство подушки поверх естественного основания, устройство технологических скважин сквозь слабонесущее основание.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог на слабых пучинистых грунтах.

Изобретение относится к области строительства, а именно к георешеткам, предназначенным для применения в качестве армирующей и разделяющей прослойки в конструкциях земляного полотна линейных транспортных и геотехнических сооружений.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции, капитальном и текущем ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах без прекращения движения автомобильного транспорта на данных участках.

Изобретение относится к области строительства и реконструкции дорожного полотна линейных сооружений на участках поперечных водопропускных и продольных водоотводных устройств на слабых и вечномерзлых грунтах.

Изобретение относится к возведению насыпей, в том числе насыпей железных дорог. Цель изобретения - уширить основную площадку земляного полотна без нарушения целостности земляного полотна, уменьшить объем дренирующего грунта засыпки.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и предназначено для создания постоянных автомобильных дорог на слабых заболоченных основаниях. Способ сооружения плавающей насыпи включает нанесение на поверхность слабого грунтового основания жидкого слоя вспененного полимерного материала заданной ширины, на образовавшуюся поверхность которого после наступления полимеризации укладывают армирующий геосинтетический материал, затем повторяют процесс укладки слоев необходимое число раз до достижения требуемой высоты и геометрии плавающей насыпи.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации автомобильных и железных дорог и может быть использовано для предупреждения их деформаций, возникающих вследствие оттаивания в процессе эксплуатации многолетнемерзлых грунтов, находящихся в основании земляного полотна.

Изобретение относится к строительству, конкретнее к основаниям и фундаментам, и может быть использовано при возведении сооружений из армированного грунта. Армирующий элемент содержит торовые элементы из автопокрышек, с грунтовым заполнением, скрепленные между собой с помощью соединительных элементов, выполненных вырезанием из автопокрышки, уложенных в контакте друг с другом протекторами.

Изобретение относится к строительству дорог, а именно к подготовке основания путем укрепления грунта. Способ усиления земляного полотна железнодорожного пути на слабом основании включает сооружение армирующего устройства в виде свай и сооружение земляного полотна. Между поверхностью слабого основания, армированного сваями, и основанием земляного полотна устраивают ростверк в виде платформы толщиной 0,3-0,5 м путем послойного уплотнения смеси грунта с полифилизатором в соотношении 0,9:0,1, имеющей трамбовочную влажность 10-15% до коэффициента уплотнения 0,95. Толщина каждого укладываемого слоя смеси составляет 0,08-0,1 м, причем грунт для смеси состоит из глины, песка фракций 0,25-0,5 мм, каменистых частиц фракций 2-5 мм, взятых в равных долях. Технический результат состоит в повышении несущей способности слабого основания, снижении материалоемкости строительства за счет использования местных недренирующих грунтов. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к дорожным конструкциям, и может быть использовано при возведении земляного полотна промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа. Конструкция земляного полотна для строительства промысловых автомобильных дорог и дорог с малой интенсивностью движения на слабых грунтах, в том числе на обводненных болотах 2-го и 3-го типа включает местный некондиционный переувлажненный грунт, геосинтетическое нетканое водопроницаемое полотно. Выполнена с устройством прослоек из геоткани, которые сформированы в две конструкции-обоймы с насыпным защитным верхним слоем. Прослойка для первой опорной обоймы представляет собой цельное по ширине полотно из геоткани, скрепленное и уложенное на ширину основания насыпи с запасом на ширину верха и откосную часть опорной обоймы, на которую послойно отсыпается местный некондиционный грунт на толщину опорной обоймы. После чего края геоткани первой опорной обоймы соединяются и свариваются внахлест, поверх первой обоймы аналогичным образом устраивается вторая обоймы, на поверхность которой отсыпается защитный слой насыпи из фильтрующих грунтов. Технический результат состоит в снижении неравномерности осадки основания насыпи, обеспечении перераспределения осадки по поперечному сечению насыпи с уменьшением ее по оси, обеспечении в процессе строительства и эксплуатации всех технических требований прочности и устойчивости для каждого возведенного конструктивного элемента обоймы. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх