Устройство для земляного полотна высокоскоростных магистралей на участках с развитием карстово-суффозионных процессов

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству и реконструкции железных дорог для высокоскоростного железнодорожного транспорта, и может быть использовано при строительстве железных дорог на участках с развитием карстово-суффозионных процессов. Устройство для земляного полотна высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов содержит свайно-ростверковое основание, включающее установленные в основание земляного полотна буронабивные сваи диаметром не менее одного метра. Расстояние между буронабивными сваями в поперечном профиле в 4÷5 раза больше диаметра сваи, а расстояние между буронабивными сваями в продольном направлении не менее чем в 1,5 раза превышает расстояние между ними в поперечном профиле. Буронабивные сваи соединены между собой ригелями, закрепленными в оголовках свай. На ригелях установлены монолитные железобетонные плиты с продольными и поперечными деформационными швами, заполненными битумной мастикой и пенополистиролом, при этом плита свободно опирается на крайние ригели и жестко прикреплена к центральным ригелям. Технический результат состоит в повышении надежности и долговечности высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов. 3 ил.

 

Изобретение относится к строительству, в частности, к строительству и реконструкции железных дорог для высокоскоростного железнодорожного транспорта, и может быть использовано при строительстве железных дорог на участках с развитием карстово-суффозионных процессов.

Известно техническое решение усиления земляного полотна железнодорожного пути на слабом основании, включающее 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, при этом 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 (RU 2593282, E02D 17/18, 10.08.2016).

Известное решение позволяет, используя известные приемы и материалы, решать проблемы, связанные с несущей способностью конструкции земляного полотна в сложных условиях эксплуатации, с возможностью удешевления строительства за счет использования местных недренирующих грунтов. Однако такая конструкция земляного полотна железнодорожного пути не обеспечивает требуемую прочность и устойчивость железнодорожного пути на скоростях до 400 км в час, особенно на участках дорог, где насыпь расположена в местах с развитием карстово-суффозионных процессов.

В качестве прототипа выбрано земляное полотно высокоскоростной магистрали, включающая тело насыпи, размещенное на основании, два защитных слоя, последовательно нанесенных на тело насыпи, а также откосы насыпи, откосы выемки, основание выемки, устройства для отвода поверхностных и грунтовых вод, защитные и укрепительные сооружения («Организация высокоскоростного движения», Санкт-Петербург ПГУПС, 2015, с. 15-16.).

Известное земляное полотно используется для высокоскоростной магистрали, позволяющей обеспечивать движение на скоростях от 200 км в час и выше. Однако на скоростях до 400 км в час оно не обеспечивает в этих условиях, с учетом вибродинамического воздействия поездов, повышенные требования по прочности, устойчивости и деформативности, особенно, когда в пределах пути имеются участки с развитием карстово-суффозионных процессов.

Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов.

Технический результат достигается тем, что устройство для земляного полотна высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов содержит свайно-ростверковое основание, включающее установленные в основание земляного полотна буронабивные сваи диаметром не менее одного метра, при этом расстояние между буронабивными сваями в поперечном профиле в 4÷5 раза больше диаметра сваи, а расстояние между буронабивными сваями в продольном направлении не менее чем в 1,5 раза превышает расстояние между ними в поперечном профиле, буронабивные сваи соединены между собой ригелями, закрепленными в оголовках свай, на ригелях установлены монолитные железобетонные плиты с продольными и поперечными деформационными швами, заполненными битумной мастикой и пенополистиролом, при этом плита свободно опирается на крайние ригели и жестко прикреплена к центральным ригелям.

На чертеже (фиг. 1) представлено схематичное изображение устройства в поперечном разрезе, на фиг. 2 изображение устройства в продольном разрезе, а на фиг. 3 вид сверху, на котором показано расположение деформационных швов между плитами.

Устройство для земляного полотна высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов содержит свайно-ростверковое основание, включающее установленные в основание 1 земляного полотна буронабивные сваи 2 диаметром не менее одного метра, при этом расстояние между буронабивными сваями 2 в поперечном профиле в 4÷5 раза больше диаметра сваи, а расстояние между буронабивными сваями в продольном направлении не менее чем в 1,5 раза превышает расстояние между ними в поперечном профиле, буронабивные сваи 2 соединены между собой ригелями 3, закрепленными в оголовках свай 2, на ригелях 3 установлены монолитные железобетонные плиты 4 с продольными 5 и поперечными 6 деформационными швами, заполненными битумной мастикой и пенополистиролом, при этом плита 4 свободно опирается на крайние ригели и жестко прикреплена к центральным ригелям.

Предлагаемая конструкция предназначена для использования в районах повышенной карстоопасноти, на участках постоянного подтопления, в местах со значительными деформациями оснований земляного полотна и в тех местах, где по определенным условиям не могут применяться эстакады типовой конструкции: невысокие (до 4 м) насыпи, выемки, нулевые места. Так же предлагаемая конструкция может применяться для усиления существующего земляного полотна без полного его демонтажа.

Предлагаемая конструкция состоит из несущей плиты 4, ригеля 3 и буронабивных свай 2. Буронабивные сваи 2 сооружаются из бетона класса В40, армированные стальной арматурой класса А III диаметром 25 мм и 16 мм.

Поверх свай устраиваются ригели длиной 10,5 м, высотой 0,85 м, шириной 1,6 м из бетона класса В40, с каркасным армированием стальной арматурой класса А III диаметром 28 мм и 12 мм. Оголовки свай заделываются в ригель на величину не менее 10 см. Выпуски арматур буронабивных свай связываются с каркасом ригеля.

На ригелях 3 установлена монолитная железобетонная плита 4 толщиной 0,8-1,0 м, шириной 9-10 м (в зависимости от ширины междупутья). Плита имеет продольное членение с устройством деформационного шва 5 шириной 20 мм. В поперечном направлении членение производится через каждые 22,48 м с устройством деформационных швов 6 шириной 20 мм. В швах 5 и 6 предусмотрено применение силопередающих стержней (на чертеже не показано) диаметром 36 мм. Швы 5 и 6 заполняются пенополистиролом и битумной мастикой. Плита 4 свободно опирается на крайние ригели 3 и жестко прикреплена к центральным ригелям при помощи выпусков арматуры. Плита 4 изготавливается из бетона В40 с каркасным армированием стальной арматурой класса А III диаметром 25 мм, 20 мм и 12 мм.

Экспериментально установлено, что при выбранных соотношениях расстояния между буронабивными сваями и их диаметром, установки железобетонных плит и их крепления к центральным ригелям, предлагаемое техническое решение позволяет при минимальных затратах на реализацию устройства обеспечить повышенную надежность и долговечность высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов, причем при эксплуатации железнодорожного пути на скоростях до 400 км в час.

Устройство для земляного полотна высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов, содержащее свайно-ростверковое основание, включающее установленные в основание земляного полотна буронабивные сваи диаметром не менее одного метра, при этом расстояние между буронабивными сваями в поперечном профиле в 4÷5 раза больше диаметра сваи, а расстояние между буронабивными сваями в продольном направлении не менее чем в 1,5 раза превышает расстояние между ними в поперечном профиле, буронабивные сваи соединены между собой ригелями, закрепленными в оголовках свай, на ригелях установлены монолитные железобетонные плиты с продольными и поперечными деформационными швами, заполненными битумной мастикой и пенополистиролом, при этом плита свободно опирается на крайние ригели и жестко прикреплена к центральным ригелям.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к верхнему строению безбалластного железнодорожного пути на искусственных сооружениях. Безбалластный путь на искусственном сооружении содержит плиты основания и рельсовые плиты с подрельсовыми опорами и средствами скрепления.

Изобретение относится к строительству и реконструкции железных дорог для высокоскоростного железнодорожного транспорта. Земляное полотно высокоскоростной магистрали содержит тело насыпи, на которое уложен слой асфальтобетона.

Изобретение относится к строительству и реконструкции железных дорог на основаниях с недостаточной несущей способностью для высокоскоростного железнодорожного транспорта.

Узел (1) состоит из шпального блока (2) и шпального башмака (3), который частично окружает шпальный блок (2). Шпальный блок (2) имеет верхнюю часть (4) и нижнюю часть (6) с поверхностями боковых стенок (7) и нижней поверхностью (8).

Изобретение относится к транспортному и общему строительству и предназначено для укрепления поверхности балластного слоя, например железнодорожного пути, трамвайного пути и др.

Изобретение относится к конструкции железнодорожного пути, а конкретно к водосборно-водоотводным сооружениям для сбора и отвода воды от основной площадки земляного полотна железных дорог.

Изобретение относится к железнодорожному полотну, в частности к рельсовому пути прямолинейной высокоскоростной железной дороги. Рельсовый путь прямолинейной высокоскоростной железной дороги содержит рельсы с накладками для их соединения встык, которые установлены с зазором для компенсации деформации рельсов при изменении температуры в летнее и зимнее время года.

Группа изобретений относится к железнодорожному транспорту, а именно к модулю безбалластного железнодорожного пути и к способу изготовления такого модуля. Модуль безбалластного железнодорожного пути содержит железобетонные подрельсовые балки, между которыми установлены поперечины.

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к подрельсовым основаниям. Пассивно поглощающая динамические вибрации плита для рельсового пути содержит основную часть плиты.
Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути и может быть использовано при его строительстве. Для получения балластного слоя для прокладывания железнодорожного пути, дорожного строительства, строительства дамб и укрепления берегов распределяют щебёночный балласт, чтобы сформировать балластный слой.

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству и реконструкции железных дорог для высокоскоростного железнодорожного транспорта, и может быть использовано при строительстве железных дорог на участках с развитием карстово-суффозионных процессов. Устройство для земляного полотна высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов содержит свайно-ростверковое основание, включающее установленные в основание земляного полотна буронабивные сваи диаметром не менее одного метра. Расстояние между буронабивными сваями в поперечном профиле в 4÷5 раза больше диаметра сваи, а расстояние между буронабивными сваями в продольном направлении не менее чем в 1,5 раза превышает расстояние между ними в поперечном профиле. Буронабивные сваи соединены между собой ригелями, закрепленными в оголовках свай. На ригелях установлены монолитные железобетонные плиты с продольными и поперечными деформационными швами, заполненными битумной мастикой и пенополистиролом, при этом плита свободно опирается на крайние ригели и жестко прикреплена к центральным ригелям. Технический результат состоит в повышении надежности и долговечности высокоскоростной магистрали на участках с развитием карстово-суффозионных процессов. 3 ил.

Наверх