Строительство малых искусственных сооружений на участке новой ж.д. линии и под второй путь.

 

Малые сооружения строят после завершения подготовительных работ по строительству железных дорог и до того, как приступить к устройству земляного полотна. В некоторых случаях допускается укладка труб после проектирования верхнего строения пути, однако тогда требуется создать обходы возводимых инженерных сооружений. В большинстве же случаев работы проводятся без приостановления движения составов.

В число малых искусственных сооружений входят:

· мосты длиной менее 25 м;

· фильтрующие насыпи;

· водопропускные трубы;

· подпорные стенки;

· лотки под насыпями;

· галереи.

В железнодорожном строительстве для малых мостов используется сборный железобетон; мосты могут возводиться на свайном или на естественном основании.

Тупиковые упоры располагают в месте окончания путей на тот случай, чтобы предотвратить уход вагонов с рельсов. Они представляют собой амортизационные механизмы, которые передают удар поездного состава на грунт. Установка тупиковых упоров служит защитой для пешеходов, наземного транспорта, сооружений. Их конструкция часто оснащена сигнальными огнями, чтобы упростить ориентирование в ночных условиях.

Обычно при железнодорожном строительстве упоров учитывают следующие факторы:

· кинетическая энергия поездного состава;

· уклон полотна;

· напор ветра.

Для установки тупиковых упоров используются различные материалы — это могут быть бетон, дерево или просто земляная насыпь.

Железнодорожный переезд является местом, где железная дорога встречается с автодорогой; он представляет собой объект повышенной опасности с усиленным контролем, необходимых для его содержания.

Строительство переездов обычно происходит на прямых участках дороги; они пересекают трассу под прямым углом. С обеих сторон жд-переезда размещается горизонтальную площадку. Переезды могут быть оборудованы специальными светофорами, сигналами, шлагбаумами, другими устройствами заграждения или иметь назначенных дежурных. Конструкция переезда устраивается так, чтобы головка рельса была на том же уровне, что и полотно автомобильной дороги.

Строительство жд-переезда может быть как возведением объекта общего пользования, так и необщего. Первый строится на пересечении жд-дороги с трассами общего пользования, а второй устраивают в местах, где пути встречаются с дорогами отдельной организации.

Для строительства жд-переезда используются следующие материалы:

· бетон;

· композитные материалы;

· плиты (резиновые, резинобетонные, железобетонные).

Выбор материала зависит от условий эксплуатации переезда и особенностей дороги. Чем более эластичный материал используется для покрытия, тем лучше он будет поглощать механические колебания, защищая тем самым основную плиту из железобетона и крепления рельсов от износа.

Возведение малых сооружений и жд-переездов — важное направление строительства железных дорог, которое требует не меньшей обстоятельности и точности расчетов, чем работа с большими мостами и сооружениями.

Основы расчетов малых ИССО. Расчетные и максимальные расходы воды при расчете ИССО.

Гидравлический расчет малых ИССО:

Рассчитываются на расчетный расход и проверяются на максимальный расход.

Расчетный расход  - расход, пропуск которого через ИССО не связан с дополнительными эксплуатационными затратами и обеспечивают безопасность пропуска поездов.

Максимальный расход - расход, пропуск которого через ИССО обеспечивает безопасность прохождения поездов, но связан с дополнительными эксплуатационными расходами.

Величина расчетного и максимального расходов зависят от экономических соображений:

- для дорог 1 и 2 категорий:  - вероятность превышения – 1 раз в 100 лет (1/100),  - 1 раз в 300 лет (1/300);

- для дорог с высокой грузонапряженностью

- расчетный расход для расчета плотин равен 1/1000 (т.к. плотины несут бедствия, неприятности).

Гидравлический расчет малых мостов:

Допущения:

1. Считается что поверхность воды потока под мостом горизонтальна;

2. Дно русла под мостом горизонтально;

3. Поток при входе в мост не испытывает сопротивление.

Они позволяют рассчитывать опираясь на теорию протекания воды через водослив широких порогов.

 - водослив не затопленный широким порогом;

 - затопленный водослив;

если  то можно считать что водослив с широким порогом.

d – диаметр моста (ширина);

b – отверстие моста (длина).

Уравнение критического потока.

где  - площадь поперечного сечения критического потока;

 - ширина критического потока;

 - расход критического потока;

 - коэффициент Кориолиса, который учитывает перераспределение скоростей по струям потока;

 =9,81 м/с².

где  - высота (глубина);

 - ширина;

 - скорость течения потока.

                                      

 - коэффициент сжатия русла.

Расчетный или максимальный расходы

 пренебрегаем.

Глубина перед мостом:

Где  - динамический напор воды;

V – скорость воды под мостом;

V₀ – скорость воды перед мостом;

V>V₀ – при незатопленном водосливе.

 - глубина воды перед мостом (подпор).

В случае затопленного водослива глубина перед, под и за мостом одинакова h>a.

Глубина воды перед мостом считается по формуле:

если  - незатопленный водослив

 определяется подбором, для этого берется сечение русла и определяется по формуле:

 

где с – коэффициент:

 - коэффициент шероховатости (определяется растительностью и засоренностью);

R – гидравлический радиус;

I – уклон.

P – смоченный периметр.

При незатопленном водосливе:

Гидравлический расчет труб.

Трубы рассчитываются как длинные призматические русла. Трубы могут работать в незатопленном, полу- и затопленном режимах. В незатопленном режиме – труба работает в ненапорном режиме; в полузатопленном режиме – полунапорном (затоплено одно отверстие); в затопленном - напорном режиме (полное сечение).

Расход воды при напорном режиме в 3-4 раза больше чем при безнапорном.

На железных дорогах не рекомендуется использовать трубы в напорном режиме, т.к. идут очень большие массы воды и земляное полотно может разрушиться. Чтобы обеспечит расход воды, труба укладывается с заранее рассчитанным уклоном. Трубы рассчитываются в безнапорном режиме, проверяют на максимальный расход по полунапорному режиму. Если напорный режим пускается, то максимальный диаметр трубы 1,5м

 Особенности проектирования и строительства второго пути

При проектировании второго пути решают задачи:

1.выбор направления трассы второго пути

Желательно, чтобы 1-й и 2-й путь шли по одной трассе ,но это не всегда получается.

Трассы 1-го и 2-го пути могут быть: 1)когда i₁ и i₂ различны

2)при геологически неблагоприятных условиях или при обходе неблагоприятных мест 3)если это экономически целесообразно

2.проектировать второй путь на том же или другом ЗП.

Желательно чтобы 2-й путь располагался на одном ЗП (легче содержать ,охранять и проводить работы), но не всегда получается :

1)отдельные зп при геологически неблагоприятных местах ,где общее зп может привести к общей потере устойчивости

2)при подходе к ИССО (был 1-путный мост, относим зп в сторону)

3)развязка в узлах

4)когда это экономически нецелесообразно

3.сторонность второго пути (слева или права)

На сторонность второго пути влияет :

 1)сторонность контактной сети на существующем пути ,второй располагается с противоположной стороны контактной сети

2) косогорность, в случае преобладания насыпей второй путь целесооб­разно располагать с верховой, а в случае преобладания выемок — с низовой стороны. При таких решениях обеспечиваются наименьшие объемы земляных работ. Если насыпи и выемки чередуются, то это условие при выбо­ре сторонности несущественно;

3) у больших и средних мостов желательно 2-й путь строить с низовой стороны ,т.к. верховые регуляционные сооружения стоят дороже низовых

4) 2-й путь желательно укладывать со стороны противоположной вокзалу (пассаж.зданию)

 5) желательно укладывать со стороны балластных и грунтовых карьеров ,т.к. будет меньше помех движению при отсыпке.

при строительстве 2-го пути намечаются места переключения сторонности 2-го пути –это возможно :

- на раздельном пункте - при движении через такой раздельный пункт скорость ограничивается стрелочными переводами

- на прямой - «-» ломаем план линии, увеличивается длина кривой

проектирование плана 2-х путей, обеспечение габаритного уширения

1.расчеты элементов кривой 2-х путки

 В большинстве случаев 2-х путки располагаются рядом с существующим путем ЗП

ось 2-го пути располагается : 1)на прямых участках параллельно существующему пути на расстояние междупутья М=4,1м 2) на кривых –кривые существующего и проектного 2-го пути располагаются концентрично

R различают на величину М: начала и конца кривых 1 и 2 путей находятся на одном радиусе. Для этого ввод направлений ПК ΔL=М* (рад).

Поправка: «-» когда 2-й путь в кривой располагается внутри ,

 «+»снаружи существующего пути. Сдвижка внутрь пути должна быть больше сдвижки наружного рельса на величину габаритного уширения Δ : рв=рн+Δ по этим сдвижкам можно определить соотношение между длинами ПК:

lв²/24Rв =(lн²/24Rн)+ Δ

Если получаем слишком маленькую длину ПК, можно< Rн кривой или сместить наружную кривую на подходных кривых на величину габаритного уширения

2.смещение оси пути на прямой: устраивают две обратные кривые, между которыми располагают прямую вставку, минимальная длина прямой вставки определяется СНиП и принятыми длинами ПК:  Lв=75м+2l/2,

R обычно принимают одинаковый

Кривые укладываются концентрично. R2=R1±Межд. М=4.1+Δгаб.уширение.

 Обязат-но укладывать резаный пикет. R1*α=K1; R2* α=K2; K1-K2= α*(R1-R2)= α*M. α*М – величина, на которую меньше резаный пикет. Δ_гу устраивается на кривых.

Δ_гу зависит от радиуса круговой кривой и возвышения наружного рельса.

Δ_гу в кривой выполняется за счет разницы длин переходных кривых.

Сдвижка от переходной кривой: p=l_пк²/24R, l_пк=√(24R*Р).

 Тогда, применив разные длины переходных кривых на 1 и 2 путях, можно получить нужные расстояния м/у осями путей в кривых участках пути. Сдвижка внутреннего пути д.быть > сдвижки наружного пути на величину Δ_гу.

 Если 2 путь пристроить снаружи, ПК по 2 пути пристроится снаружи :

l2=√(24R*(Р_вн- Δ_гу)), если с внутренней стороны: l2=√(24R*(Рн+ Δгу)),

Сооружение мостов и труб под второй путь.

Трубы.

Строительство ведут, как правило, опережая строительства земляного полотна вторых путей.

Постоянные водотоки с небольшим расходом воды перехватывают выше по течению, направляя воду во временные водохранилища. Через место работы воду пропускают по временным трубам или лоткам.

Конструкцию трубы выбирают исходя из необходимости производства строительных работ без перерывов в движении по первому пути. Пристройку трубы под второй путь, как правило, ведут от оси существующей трубы. Разбирается оголовок трубы со стороны 2 пути с сохранением на месте фундамента, грунт вокруг него на время удлинения трубы укрепляется. Если под 1 путем находится дефектная труба, то производится ее замена: а) при малых рабочих отметках в «окно», б) при больших – с использованием разгрузочного моста.

1- запруда, 2 – строительная площадка, отвод воды (лотки, трубы)

1 – шпунт, 2 – распорка, 3 – тельфер, 4 – металлический пакет, 5 – шпальная клетка, 6 – шпунтовая стенка, 7 – заполнение, 8 – песчаная подготовка.

Мосты.

Для сооружения устоев устраивают площадки присыпкой грунта к существующей насыпи. Площадку заграждают двутавровыми балками с закладными досками. Забивку шпунта и свай осуществляют с помощью копров с дизель-молотами.

Порядок сооружения опор: отсыпают островки для опор; на местах строительства устоев подготавливают площадки; устанавливают в проектное положение металлическую обвязку, сооружают подкопровый мостик, забивают шпунт; извлекают из котлована грунт экскаватором с грейферным оборудованием; выполняют забивку свай и укладывают тампонажный слой бетона толщиной 1 м; откачивают воду из котлована; и срубают верхние концы свай; бетонируют ростверк и тело опоры. После сооружения опоры извлекают шпунт.К моменту монтажа пролетных строений ЗП второго пути должно быль доведено до верха устоев, путь забалластирован и обкатан. К моменту начала монтажа должны быть готовы устои и подходы к мосту. Железобетонные балки на сцепах из четырехосных платформ по железной дороге подают к местам складирования в непосредственной близости от моста, сооружаемого на втором пути. С ж.д. платформы балки сдвигают на предварительно установленные в междупутье шпальные клетки. Установку балок пролетных строений выполняют с помощью железнодорожных консольных кранов ГЭПК-130.

119. Организация сооружения земляного полотна.

 

 В комплекс земляных сооружений железнодорожного земляного полотна входят:

насыпи, полунасыпи, выемки, полувыемки главного пути, станций и разъездов;

водоотводные устройства: кюветы в выемках и полувыемках, нагорные и водоотводные канавы, резервы при насыпях, дренажи, прорези, лотки, штольни;

защитные укрепительные устройства: бермы, струенаправляющие дамбы, траверсы и другие регуляционные сооружения, противообвальные и противооползневые сооружения;

специальные насыпи под переезды, кавальеры и банкеты при выемках.

 Работы по сооружению земляного полотна подразделяются на подготовительные, основные и укрепительные.

а) К подготовительным работам относятся:

восстановление и закрепление трассы дороги, разбивка и закрепление полосы отвода и находящихся за ее пределами площадей для размещения карьеров;

удаление мелколесья, кустарника, пней и крупных камней (валунов);

разбивка земляного полотна;

устройство землевозных дорог;

устройство нагорных и других водоотводных канав, необходимых для создания нормальных условий производства основных работ;

выполнение комплекса работ для сооружения земляного полотна в зимнее время;

осушение заболоченных и переувлажненных участков трассы;

срезка дерна, заготовка растительной земли.

б) К основным работам относятся:

послойное рыхление сухих плотных грунтов при разработке выемок, карьеров и резервов скреперами, бульдозерами и грейдер-элеваторами, рыхление скальных пород, а также мерзлого грунта в зимнее время;

разработка грунта в отвал или с погрузкой в транспортные средства;

перемещение грунта из выемок, карьеров и резервов в насыпи, кавальеры или отвалы;

послойное разравнивание грунта в насыпях или кавальерах;

послойное уплотнение грунта в насыпях;

устройство и ликвидация въездов и съездов при отсыпке насыпей транспортными средствами;

срезка с откосов насыпей вторых путей балластных шлейфов и растительного покрова;

устройство уступов при сооружении насыпей на косогорах и вторых путей;

выторфовывание при сооружении насыпей на болотах;

нарезка кюветов в выемках;

устройство регуляционных сооружений;

планировочные работы, к числу которых относятся:

планировка основной площадки земляного полотна и нарезка сливной призмы;

планировка откосов выемок и насыпей;

планировка станционных площадок;

планировка берм, дна и откосов резервов;

планировка верха и откосов кавальеров.

Планировочные работы должны производиться немедленно, вслед за окончанием разработки выемок и возведения насыпей.

в) К укрепительным(отделочным) работам относятся укрепление откосов выемок и насыпей, кюветов, канав, берм, конусов, регуляционных сооружений и пр.

Укрепительные работы должны производиться, как правило, немедленно, вслед за окончанием основных работ. Укрепление посевом многолетних трав производится с учетом агротехнических требований.

 Земляные работы при сооружении железнодорожного земляного полотна должны выполняться с максимальным применением комплексной механизации подготовительных, основных и укрепительных работ.

Комплекты машин следует подбирать с расчетом обеспечения максимальной производительности ведущей машины, наименьшей трудоемкости и стоимости работ.

 Работы по сооружению земляного полотна должны вестись круглогодично с отнесением на зимний период времени тех видов работ, которые:

дают меньшую или одинаковую стоимость по сравнению с выполнением их в летнее время;

создают возможность широкого развертывания строительных работ с наступлением весны;

сокращают расходы и сроки окончания работ в целом по строительству;

обеспечивают надлежащее качество земляного полотна.

В проектах необходимо предусматривать мероприятия по предохранению от промерзания грунта в выемках и карьерах, особенно для районов с большой длительностью зимнего периода. Участки земляного полотна, возводимого в зимнее время, необходимо определять на стадии разработки проекта организации строительства.

 Разработка выемок в сложных гидро-геологических условиях (при наличии грунтовых вод, замене переувлажненных грунтов, наличии просадочных грунтов и др.), а также возведение насыпей на болотах и слабых основаниях должны производиться в соответствии с индивидуальным проектом, составленным проектной организацией.

 

⇐ Предыдущая58596061626364656667Следующая ⇒

Поделиться: