Конструкция земляного полотна железнодорожного пути

Авторы патента:

E02D17/18 - возведение насыпей (E02D 17/20 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2557276:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) (RU)

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. Указанная цель достигается тем, что опорные элементы расположены точечно на откосе земляного полотна и снабжены сеткой в сочетании с геотекстилем. Сущность изобретения заключается в том, что на откосе земляного полотна размещены опорные элементы в виде металлических труб длиной 2,0-2,5 м, при этом в тело земляного полотна заведено не менее 1/3 длины труб, остальные их части свободно располагаются над поверхностью откоса на расстоянии 1,2-1,5 м друг от друга и между ними размещена сетка двойного кручения, обернутая геотекстилем, которая нижним краем упирается в откос земляного полотна, верхний ее край совпадает с верхом металлических труб, пазухи между сеткой и откосом земляного полотна заполнены дренирующим грунтом, верхняя поверхность которого располагается на уровне основной площадки земляного полотна и образует нормативную обочину земляного полотна. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уширить основную площадку земляного полотна, сохранив существующую конструкцию земляного полотна, за счет точечного расположения опорных элементов, а применение сетки в сочетании с геотекстилем позволяет получить определенный объем пазух и, следовательно, спрогнозировать расход дренирующего грунта. Следует отметить, что данная конструкция земляного полотна железнодорожного пути изготавливается без применения сложных машин и механизмов. 2 ил.

Изобретение относится к возведению насыпей, в том числе насыпей железных дорог.

Известна грунтожелезобетонная конструкция земляного полотна вторых путей (А.с. 1041637 СССР, кл. E02D 17/18. Земляное полотно вторых путей / С.П. Першин, Т.Г. Иванов. Московский ин-т инженеров железнодорожного транспорта. - №3906619/22-03; Заяв. 27.03.85; Опубл. 23.09.86, Бюл. №35), выполненная на откосе насыпи первого пути в виде прямоугольных, заполненных грунтом ячеек, сформированных из свай, жестко соединенных между собой железобетонными элементами.

Недостатками данной конструкции являются большой объем дренирующего грунта засыпки, сложность конструкции.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой конструкции является способ уширения основной площадки земляного полотна боковыми присыпками (Прокудин И.В., Грачев И.А., Колос А.Ф. Организация переустройства железных дорог под скоростное движение поездов: Учебное пособие для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. И.В. Прокудина. - М.: Маршрут, 2005. - С. 287-295). Недостатками данной конструкции являются большой объем дренирующего грунта засыпки, дополнительный отвод земель, большой объем земляных работ.

Цель изобретения - уширить основную площадку земляного полотна без нарушения целостности земляного полотна, уменьшить объем дренирующего грунта засыпки.

Указанная цель достигается тем, что опорные элементы расположены точечно на откосе земляного полотна и снабжены сеткой в сочетании с геотекстилем.

Сущность изобретения заключается в том, что на откосе земляного полотна размещены опорные элементы в виде металлических труб длиной 2,0-2,5 м, при этом в тело земляного полотна заведено не менее 1/3 длины труб, остальные их части свободно располагаются над поверхностью откоса на расстоянии 1,2-1,5 м друг от друга и между ними размещена сетка двойного кручения, обернутая геотекстилем, которая нижним краем упирается в откос земляного полотна, верхний ее край совпадает с верхом металлических труб, пазухи между сеткой и откосом земляного полотна заполнены дренирующим грунтом, верхняя поверхность которого располагается на уровне основной площадки земляного полотна и образует нормативную обочину земляного полотна.

На фиг. 1 представлена предлагаемая конструкция земляного полотна железнодорожного пути, содержащая ось железнодорожного пути 1, рельсошпальную решетку 2, балластную призму 3, тело земляного полотна 4, основную площадку 5 земляного полотна 4, обочину 6 земляного полотна 4, откос 7 земляного полотна 4, металлические трубы 8, сетку двойного кручения 9, геотекстиль 10, дренирующий грунт 11 и верхний край опорных элементов 13.

На фиг. 2 представлена схема (вид в плане), содержащая ось железнодорожного пути 1, рельсошпальную решетку 2, балластную призму 3, тело земляного полотна 4, основную площадку 5 земляного полотна 4, обочину 6 земляного полотна 4, откос 7 земляного полотна 4, расположенные на откосе 7 металлические трубы 8, сетку двойного кручения 9, геотекстиль 10, дренирующий грунт 11, заполняющий пазухи 12, и верхний край опорных элементов 13.

Предлагаемая конструкция выполнена следующим образом.

В настоящее время существуют проблемы, связанные с тем, что геометрические параметры длительно эксплуатируемого земляного полотна не соответствуют требованиям современных нормативных документов. Это вызвано тем, что в настоящее время нормативная ширина основной площадки увеличена относительно принятых ранее норм, и старое земляное полотно не соответствует современным требованиям. Кроме того, в процессе эксплуатации верхнего строения пути выполняются неоднократные подъемки пути при выполнении ремонтных работ, что приводит к увеличению основания балластной призмы и уменьшению величины обочины.

Для обеспечения нормативных очертаний и геометрических размеров земляного полотна необходимо выполнить уширение основной площадки земляного полотна. Помимо этого, введение скоростного движения и повышение грузооборота приводит к необходимости реконструкции пути, переустройству его основных элементов, в том числе основной площадки земляного полотна.

Нормативная ширина основной площадки земляного полотна с учетом нормативной ширины обочины соответствует (СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм. Проект СП 119.13330.2011 Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированная редакция СНиП 32-01-95. - Москва, 2012) и (Правила технической эксплуатации железнодорожного транспорта Российской Федерации: утверждены Приказом Минтранса России от 21.12.2010 г. №286). Этой нормативной шириной основной площадки земляного полотна определяется место размещения опорных элементов и длина их над поверхностью откоса.

Поэтому перед установкой опорных элементов определяют место их размещения на откосе земляного полотна, длину опорных элементов над поверхностью откоса, исходя из требуемой нормативной ширины основной площадки земляного полотна.

На откосе 7 земляного полотна 4 размещены опорные элементы, выполненные в виде металлических труб 8, между которыми размещена сетка двойного кручения 9, обернутая геотекстилем 10, которая нижним краем упирается в откос 7 земляного полотна 4, при этом верхний край опорных элементов 13 совпадает с уровнем основной площадки 5 земляного полотна 4. Полученные пазухи 12 заполнены дренирующим грунтом засыпки 11, в качестве которого можно использовать, например, щебень фракции 45-60 мм.

Следует отметить, что предлагаемая конструкция земляного полотна 4 изготавливается без нарушения целостности земляного полотна, прогнозируемый расход дренирующего грунта 11 определяется объемом пазух 12. Кроме того, полученный таким образом участок уширения основной площадки 5 земляного полотна 4 обладает повышенной прочностью за счет послойной укладки дренирующего грунта 11 с последующим уплотнением каждого слоя.

Уширение основной площадки 5 земляного полотна 4 железнодорожного пути позволяет, используя известные материалы, решать проблемы, связанные с отклонением геометрических параметров земляного полотна 4 в процессе эксплуатации от нормативных.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уширить основную площадку земляного полотна, сохранив существующую конструкцию земляного полотна, за счет точечного расположения опорных элементов, а применение сетки в сочетании с геотекстилем позволяет получить определенный объем пазух и, следовательно, спрогнозировать расход дренирующего грунта. Следует отметить, что данная конструкция земляного полотна железнодорожного пути изготавливается без применения сложных машин и механизмов.

Конструкция земляного полотна железнодорожного пути, включающая тело земляного полотна, откосы земляного полотна, основную площадку земляного полотна, отличающаяся тем, что на откосе земляного полотна размещены опорные элементы в виде металлических труб длиной 2,0-2,5 м, при этом в тело земляного полотна заведено не менее 1/3 длины труб, остальные их части свободно располагаются над поверхностью откоса на расстоянии 1,2-1,5 м друг от друга и между ними размещена сетка двойного кручения, обернутая геотекстилем, которая нижним краем упирается в откос земляного полотна, верхний ее край совпадает с верхом металлических труб, пазухи между сеткой и откосом земляного полотна заполнены дренирующим грунтом, верхняя поверхность которого располагается на уровне основной площадки земляного полотна и образует нормативную обочину земляного полотна.

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.

Способ снижения деформаций автомобильных и железных дорог на многолетнемерзлых грунтах, оттаивающих в процессе эксплуатации // 2536538

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.

Армирующий элемент // 2528804

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.

Пластинчатый элемент для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи // 2520597

Изобретение относится к строительству, а именно к элементам для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи. Пластинчатый элемент для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи, содержит пластинчатый корпус, который имеет решетчатую структуру с основными тросами и поперечными тросами, растянутыми вдоль двух, по существу, взаимно перпендикулярных направлений.

Способ намыва земляных сооружений // 2516339

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства. Цель изобретения - очистка водных объектов от донных отложений с одновременным возведением защитных дамб.

Конструкция для укрепления откосов земляного сооружения в выветривающихся скальных грунтах // 2513480

Изобретение относится к строительству и эксплуатации земляных сооружений в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях и может быть использовано при строительстве и реконструкции линейных сооружений на участках выветривающихся скальных грунтов, в том числе вечномерзлых (железных и автомобильных дорог, магистральных трубопроводов, плотин и дамб).

Способ реконструкции железнодорожного пути (варианты) // 2501910

Изобретение относится к строительству железных дорог, а именно к возведению насыпей. Способ реконструкции железнодорожного пути включает нарезку уступов на откосе земляного полотна, укладку на них габионов.

Способ намыва земляных сооружений // 2500853

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства. Способ возведения узкопрофильных дамб осуществляется подачей пульпы в намываемое сооружение одновременно из основного и двух распределительных пульпопроводов.

Земляное сооружение на слабом основании // 2490395

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве и реконструкции линейных сооружений на бессточных локальных и протяженных участках слабых грунтов, на болотах 2-го и 3-го типов и вечномерзлых грунтах 3-й и 4-й категорий термопросадочности.

Насыпь на сильнольдистых вечномерзлых грунтах // 2487213

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении транспортных сооружений на мерзлых грунтах как в летнее, так и в зимнее время года.

Водопропускное сооружение на вечномерзлых грунтах // 2567248

Изобретение относится к области строительства и реконструкции дорожного полотна линейных сооружений на участках поперечных водопропускных и продольных водоотводных устройств на слабых и вечномерзлых грунтах. Водопропускное сооружение на вечномерзлых грунтах представляет собой дренажную секцию из контейнеров с сортированным скальным грунтом, уложенную перпендикулярно дорожному полотну линейного сооружения на естественное спланированное основание и на дно выпускного русла стока воды с нагорной стороны прилегающей территории в ее подгорную сторону, при этом дренажная секция по периметру обернута геосинтетическим материалом. Каждый последующий контейнер, начиная со второго контейнера, уложен один на другой с нахлестом со смещением его центра тяжести в сторону выпуска. Величина нахлеста составляет ΔL=(0,1-0,15)L, где ΔL - величина нахлеста последующего контейнера на край предыдущего контейнера; L - длина каждого контейнера, а вес каждого последующего контейнера относится к весу предыдущего контейнера как Pi+1/Pi=(0,05-0,10) Pi, где Pi - вес предыдущего контейнера; Pi+1 - вес каждого последующего контейнера. Технический результат состоит в увеличении срока службы водопропускного сооружения до срока службы дорожного полотна линейного сооружения за счет обеспечения равномерного гидравлического режима водотока в течение срока службы дорожного полотна линейного сооружения путем создания постоянного температурного режима в водопропускном сооружении и в канаве выпуска. 2 ил.

Конструкция для стабилизации земляного полотна и деятельного слоя эксплуатируемой автомобильной дороги // 2575952

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. Автомобильная дорога на вечномерзлых грунтах содержит земляное полотно, с уложенными в теле насыпи поперечными полосами из синтетического материала, снабженная продольными полосами из водонепроницаемого синтетического материала в основании дорожной конструкции. Со стороны слабого основания в откосной части земляного полотна сформированы два грунтовых валика из минерального непучинистого сыпучемерзлого грунта, окаймленные армирующим геосинтетическим материалом, размещенным в основании подоткосной части автомобильной дороги и части откоса земляного полотна, образующим две полуобоймы с закреплением нижних краев в толще грунта с использованием горизонтального анкерного стержня, вставленного в петлю, образованную нижним краем армирующего геосинтетического материала, и анкерных труб вертикально установленных с шагом вдоль горизонтального анкера в грунтах, расположенных ниже дна траншеи, оснащенных металлическим крючком для соединения с горизонтальным анкерным стержнем путем прокалывания нижнего края геосинтетического материала над горизонтальным анкерным стержнем. Технический результат состоит в повышении устойчивости земляного полотна, уменьшении вертикальных и горизонтальных деформаций покрытия, земляного полотна и грунтов основания, исключении образования продольных и поперечных трещин, просадок и волн на покрытии проезжей части и обочинах. 1 ил.

Автомобильная дорога на многолетнемерзлых грунтах // 2580549

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах. Автомобильная дорога на многолетнемерзлых грунтах при неоднородности грунтов по ширине основания содержит земляное полотно с размещением геосинтетического материала. В откосной части земляного полотна со стороны основания с прослоями из мерзлого грунта сформирован грунтовый упорный валик из минерального непучинистого грунта, окаймленный армирующим геосинтетическим материалом, размещенным в подоткосной части основания автомобильной дороги и части откоса земляного полотна в виде полуобоймы в прочном льдогрунтовом массиве, образованном в результате действия термостабилизаторов, погружаемых до отметки кровли многолетнемерзлых грунтов для закрепления армирующего геосинтетического материала, с шагом в зависимости от теплофизических характеристик грунтов основания. Технический результат состоит в повышении устойчивости земляного полотна, уменьшении вертикальных и горизонтальных деформаций покрытия, земляного полотна и грунтов основания. 1 ил.

Способ изготовления полимерной георешетки и полимерная георешетка // 2581176

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. Способ изготовления полимерной георешетки включает перфорирование и последующее вытягивание листа из полимерного материала. Перфорационные отверстия выполняют в виде равнобедренных треугольников и располагают рядами поперек листа вдоль прямых, совпадающих с основаниями треугольных отверстий в ряду. Ряды, состоящие из одинаково ориентированных вдоль листа треугольных отверстий, располагают с заданным шагом. Треугольные отверстия каждого ряда чередуют с ориентированными в противоположную сторону треугольными отверстиями другого ряда. Вытягивание перфорированного листа осуществляют сначала вдоль, а затем поперек. Технический результат состоит в повышении прочности георешетки на разрыв за счет лучшего ориентирования полимерного материала в полосках, ребрах. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Земляное сооружение на слабом основании для автомобильных дорог // 2585302

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог на слабых пучинистых грунтах. Земляное сооружение на слабом основании для автомобильных дорог содержит верхний рабочий слой насыпи и тело насыпи, снабженное армирующими элементами. Верхний рабочий слой насыпи выполнен толщиной 1,1…1,2 м, а тело насыпи выполнено из чередующихся слоев насыпного непучинистого грунта и полотен металлической геосетки, по краям соединенных с объемными решетчатыми конструкциями коробчатого типа, заполненными скальным грунтом размерами камней не менее 70 мм. Технический результат состоит в повышении сопротивления и устойчивости конструкции земляного сооружения на слабом основании при сезонном деформировании под неравным воздействием сил морозного пучения и осадки при оттаивании, повышении прочности, жесткости и устойчивости конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ возведения сооружения на слабонесущих грунтах в акватории водных объектов // 2592004

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. Первоначально выполняют слой подушки из песка или камня крупной фракции выше отметки уровня воды толщиной, достаточной для обеспечения работы технологических механизмов, после чего выполняют закрепление толщи слабонесущего грунта цементным раствором с предварительным размывом грунта через вертикальные технологические скважины методом струйной цементации, для чего под давлением закрепляющий раствор закачивают в толщу торфяника через вертикальные скважины, которые располагают в шахматном порядке. Удаляют излившуюся на поверхность часть закрепляющего раствора, после чего выполняют второй слой песчаной насыпи сооружения до проектных отметок. Технический результат состоит в повышении несущей способности грунта, обеспечении требуемой устойчивости сооружения, обеспечении равномерной осадки сооружения на слабонесущих грунтах основания сооружения в допустимых пределах. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Земляное сооружение двухпутного железнодорожного пути // 2593270

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.

Способ усиления земляного полотна железнодорожного пути на слабом основании // 2593282

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.

Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа // 2594379

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.

Объемная георешетка для вариантов применения с умеренными и низкими нагрузками // 2603677

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям объемной георешетки для предотвращения эрозии грунта, облицовки каналов, строительства подпорных стен из армированного грунта, нанесения дорожных покрытий. Объемная георешетка для вариантов применения со средней и низкой нагрузкой, в которой прочность стенки объемной георешетки, измеренная при 23°C, составляет по меньшей мере 3400 Н/м и максимально 19500 Н/м. Объемная георешетка образована из множества полимерных полос, соединенных друг с другом швами так, что, когда полосы раздвигаются, образуется сотовая конструкция. Каждая полимерная полоса имеет толщину стенок, измеренную согласно ASTM D5199, от 0,25 мм до 0,95 мм. Каждая полимерная полоса выполнена из полиэтилена повышенной плотности, полипропилена или их сплавов с полиамидом или полиэстером. Технический результат состоит в повышении прочности, жесткости и достаточной вертикальной устойчивости георешетки, снижении материалоемкости и трудоемкости. 12 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 табл., 16 ил.