Если поверхность балластной призмы на уровне верхнего строения деревянных шпал

Класс пути
Толщина слоя балласта в подрельсовой зоне (в кривых — по внутренней нити) без учета балластной подушки. hщ
Ширина плеча призмы,d
Толщина балластной подушки,hп
Минимальная ширина обочины земляного полотна
1, 2
35/40
40/45

50 (40)

35/40
35/40

50(40)

25/30
25/40

20/20
20/40

В числителе значения для пути на деревянных шпалах; в знаменателе — для пути на железобетонных шпалах.

Поверхность балластной призмы в прямых участках планируется горизонтально, а в кривых при возвышении наружного рельса более 100 мм имеет ступенчатое очертание. При этом поверхность балластной призмы должна быть на 3см ниже верхней постели деревянных шпал и в одном уровне с средней частью ж. шпал. Уклон откосов призмы должен быть не круче 1:1,5, а песчаной подушки 1:2. Напряженное состояние и деформированность балластной подушки зависят от толщины щебеночного слоя. Оптимальная толщина щебня 40 см. От ширины плеча балластной призмы зависит сопротивляемость поперечному сдвигу рельсо- шпальной решетки и стабильность пути в вертикальной плоскости.

Объем выправочных работ уменьшается на 30 % при переходе от плеча 25 см к плечу 45 см.

Под балластным слоем при необходимости устраивается разделительный слой из геотекстиля. Геотекстиь (нетканый материал) укладывается на глубине не менее40 см и на ширине 4,2 – 4,5 м с уклоном 0,04 в полевую сторону.

Для устройства защитного разделительного слоя в наиболее неблагоприятных условиях рекомендуется использовать плиты из пенополистирола.

Сроки службы балласта (щебеночного).

Срок очистки балласта зависит от загрязненности (в % от массы) и количества выплесков и определяется в зависимости от класса пути.

Количество выплесков – это количество шпал в % на 1 км ,где балласт потерял фильтрационную способность и устойчивость. Напримеро, для пути 1 класса загрязненность 30%, количество шпал с выплесками 3 %.

Балластный слой — один из важнейших элементов верхнего строения же­лезнодорожного пути. Он обеспечивает устойчивость пути под воздействи­ем поездных нагрузок и изменяющихся температур.

Назначение балластного слоя:

— воспринимать давление от шпал и распределять его практически рав­ номерно на возможно большую площадь земляного полотна;

— обеспечивать стабильное положение рельсошпальной решетки в про­ цессе эксплуатации;

— обеспечивать возможность выправки пути в профиле и плане за счет балластного слоя;

— отводить воду из балластной призмы и с основной площадки земляно­ го полотна, препятствовать переувлажнению и пересыханию верхнего слоя грунта земляного полотна, потере им несущей способности весной и пуче­ нию зимой;

— смягчать удары от подвижного состава;

— иметь низкую электропроводность, обеспечивающую нормальную ра­ боту электрических цепей.

К балластным материалам предъявляются следующие требования: быть твердыми, упругими, износоустойчивыми, морозостойкими.

Щебеночный балласт, приготовленный из прочных горных пород (гра­ниты, диориты и др. ) является лучшим из современных балластных матери­алов. Щебень получают дроблением твердых и прочных горных пород, по­этому он имеет острые грани, что придает ему высокое сопротивление сдвигу, и обеспечивает прочное механическое сцепление с деревянными шпа­лами. Щебень долговечен, обладает хорошими дренирующими и электро­изоляционными свойствами. Путевой щебень должен иметь размеры час­тиц 25—60 мм.

Асбестовый балласт — это отходы асбестового производства. Он пред­ставляет собой дробленую гравийно-песчаную массу с примесью мелких во­локон асбеста. Благодаря волокнам асбеста на поверхности балластной при­змы образуется корка, непроницаемая для атмосферной воды и засорителей. Применяется для балластировки главных путей. Недостатки асбестового балласта:

— очистка и его повторное использование в пути (в отличие от щебня) невозможны, необходимы вырезка и вывозка загрязненной смеси;

— при большом количестве мелких частиц и при недостаточном количе­ стве асбестовых волокон (менее 1 %) асбестовый балласт работает неудов­ летворительно;

— необходимость захоронения огромных объемов загрязненного асбес­ тового балласта, отслужившего свой век и вырезаемого из пути при капи­ тальном ремонте.

Асбестовый балласт сильно пылит, выполнить нормы по защите людей от пыли при работе с ним на путевых работах (укладке в путь, погрузке и выгруз­ке) очень сложно, а вдыхание мелких волокон асбеста опасно для здоровья.

Поэтому применение асбестового балласта в последние годы ограничи­вается. Его используют на участках с интенсивным засорением сыпучими грузами и в зоне месторождения.

Гравийный и граеийно-песчаный балласт применяется на станционных, подъездных и соединительных путях. Получают из песчано-гравийной сме­си, образовавшейся в результате разрушения горных пород. Для того, что­бы гравий можно было использовать в качестве балласта, содержание зе­рен прочных горных пород фракций размером 0,16—5 мм должно быть не менее 50 % от общего объема фракций (в песчаной части балласта) и зерен слабых пород размером фракций более 5 мм в гравийной части балласта не должно превышать 10% от общей массы этих фракций.

Для того, чтобы балластный слой наилучшим образом выполнял свое назначение, ему придают определенные размеры и форму, которые и со­ставляют балластную призму.

Типовые поперечные профили балластной призмы приведены на рис. 76 и 1. На главных путях устраивают двухслойную балластную призму (кроме случаев, когда земляное полотно сооружается из скальных грунтов) Двухслой­ная балластная призма — щебеночный или асбестовый балласт поверх песча­ной или гравийно-песчаной подушки. Назначение балластной (обычно песча­ной) подушки: предотвращать засорение щебня грунтом основной площадки земляного полотна, предохранять грунт от разжижения весной и пересыхания и растрескивания летом. Толщина балластного слоя должна быть достаточ-

ной, чтобы избежать деформаций основной площадки земляного полотна. Тол­щина песчаной полушки принимается 20 см. Толщина щебня или асбеста при­нимается в зависимости от категории линии 25—40 см. Уклон откосов призмы должен быть не круче 1:1. 5, а песчаной подушки 1:2. Ширина балластной при­змы должна приниматься при всех видах балласта на однопутных участках не менее указанной в табл.

Основные размеры балластной призмы

Читинский техникум железнодорожного транспорта

(ЧТЖТ ЗабИЖТ ИрГУПС)

Лабораторная работа №7

Дисциплина: Железнодорожный путь.

Тема: Типовые поперечные профили балластной призмы.

Выполнил: Студент гр. СЖД-22 Утенков Станислав

Проверил преподаватель: Рябуха В.

Чита 2011 год

Согласно исходным данным вычертить схематический профиль балластной призмы, указать размеры, особенности устройства и применения, назначение балластных материалов и их применение, преимущества и недостатки. Сделать выводы о проделанной работе.

№ варианта
Характеристика балластной призмы
Виды шпал

Типовой поперечный профиль балластной призмы из щебня на песчаной подушке, на двухпутной линии в кривых участках, особо тяжелый путь верхнего строения пути. железобетонные

Изучить конструкцию типовых поперечных профилей балластных призм.

Привести схему или рисунок.

Выполнить описание хода работы, т. характеристику балластной призмы.

Проанализировать преимущества и недостатки.

Вывод, использованная литература.

Балластная призма – элемент верхнего строения пути из балласта, укладываемого на земляное полотно для стабилизации положения путевой решетки.

Балластная призма содержится в соответствии с типовыми поперечными профилями.

Основные размеры балластной призмы

Класс пути
Толщина слоя в подрельсовой зоне (в кривых участках – по внутренней нити) без учета балластной подушки, см
Ширина плеча призмы, см
Толщина балластной подушки, см
Минимальная ширина обочины земляного полотна, см
1 и 2
35/40
40/45
 

 
50(40)

35/40
35/40

25/30
25/40

20/20
20/40

В числителе значения для звеньевого пути при деревянных шпалах; в знаменателе – для бесстыкового пути на железобетонных шпалах.

Балластная призма состоит из очищенного или нового балласта.

Балластная призма с укладкой пенопласта или геотекстильных материалов может устраиваться без балластной подушки.

На путях 1-2-го классов под слоем нового или очищенного щебня нормируемой толщины устраивают: песчаную подушку, слой мелкого щебня или слой старого щебня. Эти слои при необходимости разделяют пенопластом или геотекстилем.

При их отсутствии и сложении основной площадки земляного полотна из недренирующих грунтов допускают увеличение слоя щебня на 10 см с отделением его основной площадки геотекстилем или пенопластом.

Крутизнаоткосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5, на песчаной подушке 1:2. В скобках приведена ширина обочины на участках, где ее увеличение связано с работами по переустройству земляного полотна или изменением отметок пути более чем на 15 см.

Расстояние между заложением откоса призмы и балластной подушки на уровне основной площадки земляного полотна должно быть 15 см.

Поверхность балластной призмы должна быть на 3 см ниже верхней постели деревянных шпал и в одном уровне с верхом средней части железобетонных шпал.

Толщина балластного слоя на стрелочных переводах должна быть такой же, как и для пути соответствующего класса.

Ширину балластной призмы определяет из условия сохранения устойчивого положения самой призмы и шпал в ней под воздействием поездной нагрузкой, а также соблюдения достаточной ширины обочин земляного полотна. Толщину

-толщина слоя щебня под шпалой

-толщина слоя песчаной подушки

d-плечо балластной призмы

балластного слоя под шпалой определяют из условий ограничения напряженного состояния, как самой призмы, так и основной площадки земляного полотна.

На двухпутных и многопутных линиях ширина балластной призмы поверху увеличивается на размеры уширения междупутий в кривых. В выемках поперечное сечение балластной призмы имеет такие же очертания, как и на насыпях.

Для обеспечения стока поверхностных вод поверхность балластной призмы на прямых однопутных участках пути должна быть спланирована с уклоном 7 – 8 ‰ от оси пути в стороны обочин; на двухпутных линиях такие уклоны устраиваются от оси междупутья.

На железных дорогах Российской Федерации в качестве основного материала для балластной призмы применяют щебеночный балласт, который изготавливается дроблением горных пород согласно ГОСТ 7392-2002.

Под балластом может устраиваться защитный слой из геотекстиля, пенополистирола, щебня мелких фракций или щебенисто-гравийно-песчаных смесей. Толщина защитного слоя из щебня мелких фракций принимается 10 см.

При переводе балластной призмы с асбестового балласта на щебеночный асбест должен быть полностью вырезан. Допускается оставление в нижних слоях призмы асбестового слоя не менее 15 см. При этом толщина слоя щебня под шпалой над оставшимся асбестовым балластом должна быть не менее 40 см на пути с железобетонными шпалами и не менее 35 см на пути с деревянными шпалами.

При понижении отметок пути за счет уменьшения толщины балластной призмы между уже отремонтированными и не подвергавшимися ремонту участками пути устраиваются постоянные и временные отводы. Временный отвод представляет собой плавный переход от пониженного участка пути, образовавшегося в ходе работ, к смежному участку, на котором работы будут продолжены в следующие «окна». Постоянный отвод устраивается между смежными участками пути, если работы на следующем участке будут продолжены после длительного перерыва или в следующих сезонах.

Крутизна временных или постоянных отводов обеих рельсовых нитей и длина отводов при подъемке и понижении пути должна быть плавной и не превышать:

· 1‰ при скорости движения поездов 101 – 120 км/ч;

· 2‰ при скорости движения поездов 81 – 100 км/ч;

· 3‰ при скорости движения поездов 61 – 80 км/ч;

· 4‰ при скорости движения поездов 41 – 60 км/ч;

· 5‰ при скорости движения поездов не более 40 км/ч. Крутизна отвода более 5‰ не допускается.

В очищенном щебне содержание частиц менее 20 мм не должно превышать 5‰ от массы пробы.

В ходе проделанной лабораторной работы мы изучили типовые поперечные профили балластной призмы. Вычертили схему типового поперечного профиля балластной призмы из щебня на песчаной подушке, на двухпутной линии в кривых участках, указали основные размеры, особенности устройства и применения, преимущества и недостатки.

Крейнис, В. Певзнер – “Железнодорожный путь”, Москва – 2009 г.

Поможем в написании учебной работы
Поиск по сайту:Главная
О нас
Популярное
ТОП
Новые страницы
Случайная страница
Изречения для студентов
Пожаловаться на материал
Обратная связь
FAQ

Балласт и балластная призма

Укладываемый в путь балластный материал должен удовлетворять государственным стандартам и утвержденным техническим условиям.

Балластная призма должна содержаться в соответствии с типовыми поперечными профилями, приведенными на рисунке 3. и в таблице 3.

Таблица 3. Номинальные размеры балластной призмы и обочин земляного полотна в зависимости от класса пути, см

Класс пути
Толщина слоя балласта в подрельсовой зоне (в кривых — по внутренней нити) без учета песчаной подушки, hщ
Ширина
плеча призмы, d
Толщина песчаной подушки, hп
Ширина обочины земляного полотна
1С, 2С
35 /40
40/45

50(40)
1 и 2
35/40
40/45
 
50(40)

35/40
35/40
 

25/30
25/40
 

20/20
20/40

П р и м е ч а н и я:

В числителе приведены значения для звеньевого пути при деревянных шпалах; в знаменателе – для бесстыкового пути на железобетонных шпалах.

Балластная призма указанных размеров должна состоять из очищенного или нового балласта.

Под слоем нового или очищенного щебня нормируемой толщины могут находиться песчаная подушка толщиной 20 см, слой песчано-гравийной смеси или щебня фракций 5-25 мм, толщина которого определяется в проекте по ремонту пути. Вместо подушки также может быть уложен защитный разделительный слой из геотекстиля и геосентетического материала в соответствии с проектом по ремонту пути.

Крутизна откосов балластной призмы при всех видах балласта должна быть 1:1,5, а песчаной подушки -1:2, на путях 5 класса крутизна откосов допускается 1:2,5.

Рисунок 3. Поперечные профили балластной призмы (см): а, б, в – из щебня при деревянных шпалах (а – на прямом однопутном участке; б – в кривой; в – на прямом двухпутном участке); г, д, е, ж – из щебня при железобетонных шпалах (г – на прямом однопутном участке; д – в кривой; е – на прямом двухпутном участке; ж – в кривой двухпутного участка); з – из карьерного гравия, ракушки, песка при деревянных шпалах в кривой на двухпутном участке; hщ– толщина щебеночного балластного слоя под шпалой; hп– толщина слоя песчаной подушки; d – плечо балластной призмы; А – уширение междупутья в кривой по условиям габарита.

При ширине плеча балластной призмы на звеньевом пути в прямых участках и со стороны внутренней нити в кривых менее нормативного работы по восстановлению нормальной ширины плеча производятся в плановом порядке, в период положительных температур.

На звеньевом пути в кривых со стороны наружной нити на протяжении более 10 м подряд при ширине плеча балластной призмы менее 20 см скорость движения поездов ограничивается до 60 км/ч или менее в зависимости от конкретной ширины плеча балластной призмы.

При выявлении отступлений в содержании балластной призмы, включая ширину плеча от 10 до 15 см, заполнении балластом шпальных ящиков от 25 до 40% на протяжении 5 м и более, но не свыше 10 м до устранения указанных отступлений, скорость движения поездов по указанному участку на период повышения температуры рельсовых плетей относительно температуры их закрепления на 15ºС и выше, ограничивается до 60 км/ч, а в кривых радиусом 650 м и менее до 40 км/ч.

Загрязненный щебеночный балластный слой необходимо своевременно (не допуская образования выплесков) очищать от загрязнителей, а загрязненный асбестовый и песчаный балласт – заменять. Поверхностный слой балластной призмы периодически очищается от засорителей и растительности механизированным и другими способами.

Для отвода ливневой и образовавшейся при таянии снега воды с путей и междупутий на перегонах и станциях должны устраиваться и содержаться в исправности продольные и поперечные дренажные канавы и лотки.

Текущее содержание земляного полотна направлено на снижение и предотвращения неблагоприятного воздействия дефектов и деформаций, указанных в инструкции по содержанию земляного полотна железнодорожного пути на безопасность движения поездов.

К работам по текущему содержанию земляного полотна относятся:

срезка и планировка отдельных неровностей и мест с повышенной влажностью на обочинах;

заделка трещин и впадин, размывов на обочинах и откосах;

исправление отдельных нарушений одерновок, крепление дна и откосов водоотводных сооружений;

обеспечение пропуска весенних и ливневых вод с учетом происходящих изменений климатических воздействий;

ликвидация наледей в водоотводных и водопропускных сооружениях;

очистка дренажных сооружений, кюветов, нагорных и водоотводных канав в объемах, необходимых для обеспечения беспрепятственного стока воды, в том числе на территории станционных путей;

вырубка кустарника и деревьев в водоотводах;

очистка труб, лотков, водобойных колодцев и русел от наносов и зарослей;

подготовка малых искусственных сооружений к зиме и другие работы;

В весенний период при таянии снега производят вскрытие кюветов, лотков и водопропускных труб от снега, а также очищают от снега или устраивают в снегу прорези на участках потенциально неустойчивых откосов насыпей и выемок.

Вынутые при очистке водоотводов наносы удаляют за пределы земляного полотна.

Работы по текущему содержанию земляного полотна выполняются путевыми бригадами дистанций пути или специализированными бригадами по содержанию земляного полотна (при их наличии на дистанции пути).

Планирование работ производится по результатам осмотра и проверки пути дорожным мастером совместно с бригадиром пути, а работы специализированных бригад по текущему содержанию земляного полотна планируются мастером (бригадиром) по земляному полотну совместно с дорожным мастером каждого линейного участка под руководством заместителя начальника дистанции пути. При этом план работ утверждает начальник дистанции пути.

019 с.

Конструкция балластной призмы (рисунки 1. 1и 1. 2) должна соответ­ствовать техническим условиям и типовым поперечным профилям балластной призмы (табл.

Табл. 1-Размеры балластной призмы и обочин земляного полотна в зависимости от класса пути.

Класс пути
Толщина балластного слоя под шпалой hщ
(в кривых — под внутрен­ней нитью), см
Толщина песчаной подушки hп, см
Ширина плеча
призмы d, см
Крутизна откосов
призмы
1;2
35/40

40/45
1:1,5

35/40

35/40
1:1,5

25/30

25/35
1:1,5

20/25
1:1,25/1:1,5

Примечание: в числителе — для деревянных шпал; в знаменателе — для железобетонных.

Рис. 1 — Балластная призма на прямом участке

Рис. 2 — Балластная призма в кривом участке

Поверхность балластной призмы должна быть на 3 см ниже верх­ней постели деревянных шпал и находиться в одном уровне с вер­хом средней части железобетонных шпал.

На двух- и многопутных участках пути ширина балластной призмы поверху увеличивается на размеры уширения междупутий в кривых. В выемках поперечное сечение балластной призмы име­ет такие же очертания, как на насыпях.

Земляное полотно.

Земляное полотно железной дороги – комплекс инженерных грунтовых сооружений, служащих основанием для верхнего строения пути.

Земляное полотно представляет собой грунтовое сооружение, которое получается в результате обработки земной поверхности для приведе­ния ее в состояние, допускающее укладку верхнего строения пути с требуемой пологостью уклонов и плавностью поворотов, для восприятия нагрузок от подвижного состава, передаваемых через элементы верхнего строения пути, и для обеспечения устойчивости пути.

Поперечным профилем называется поперечный разрез земляного полотна верти­кальной плоскостью, перпендикулярной его продольной оси, вы­полненный на всю ширину полосы отвода.

Виды земляного полотна

Насыпь -инженерное сооружение, основная площадка которого находится выше уровня земли, при этом насыпь имеет два откоса (рис.

Рис. 1 — Поперечный профиль насыпи

Выемка – это участок земляного полотна, на котором производилась вырезка грунта, а уровень основной площадки находится ниже уровня земли, при этом выемка имеет два откоса (рис.

Рис. 2 — Поперечный профиль выемки

Полунасыпь– инженерное сооружение, основная площадка которого находится выше уровня земли, но откос насыпи – один (рис.

Рис. 3 -Полунасыпь (схема)

Полувыемка – инженерное сооружение, основная площадка которого расположена ниже уровня земли, но откос у выемки – один (рис.

Рис. 4 -Полувыемка (схема)

Полунасыпь – полувыемка –основная площадка частично находится выше уровня земли и в этой части земляного полотна закладывается откос насыпи; другая часть основной площадки находится ниже уровня земли с откосом выемки (рис.

Рис. 5 -Полунасыпь-полувыемка (схема)

Нулевое место –место перехода от насыпи к выемке.

Основные элементы земляного полотна на насыпи – основная площадка, сливная призма, бровка, откосы, бермы, основание откоса, основание насыпи и водоотводные канавы, резервы.

Полоса земли, на которую опирается насыпь, называется основанием.

Площадку земляного полотна, на которую укладывают верхнее строение пути, называют основной площадкой.

Линию сопряжения основной площадки с откосом называют бровкой, а линию сопряжения откоса с основанием – подошвой откоса.

Поверхность между подошвой откоса и ближайшим водоотводным устройством, называют бермой.

Высотой насыпи считают расстояние от уровня ее бровок до основания по оси земляного полотна.

Основные элементы земляного полотна в выемке: основная площадка, сливная призма, бровка, откосы, кюветы, откосные бровки, банкет, забанкетная канава, кавальер и нагорная канава.

Грунт, вынутый при устройстве выемки, укладывают в ближайшие участки насыпи, а если в том нет необходимости, то отсыпают с обеих сторон выемки в правильные призмы, называемые кавальерами.

В выемках с каждой стороны основной площадки устраивают про­дольные канавы, называемые кюветами.

Кроме того, для перехвата и отвода в пониженное место притекающих к выемке поверхностных вод на верховой стороне вдоль ее откоса за кавальером прокладывают нагорную канаву.

Во избежание стока воды на откос выемки с полосы, расположенной между кавальером и откосной бровкой, устраивают банкет, с уклоном в сторону от от­коса и выкапывают продольную забанкетную канаву, которая отводит стекающую по поверхности банкета воду вдоль пути.

Ширина земляного полотна поверху (ширина основной площадки) зависит от категории железной дороги, количества путей, радиуса кривой и от вида грунта.

Ширину земляного полотна на линиях всех категорий на участках, расположенных в кривых, увеличивают с наружной стороны кривой на величину, указанную в таблице 1. 1, а также на величину уширения междупутий между осями путей.

Табл. 1 — Уширение земляного полотна в кривых

Переход от нормальной ширины основной площадки к уширенной осуществляется в пределах переходной кривой.

Для предупреждения значительных и неравномерных остаточных деформаций под действием нагрузок, атмосферных и других факторов земляное полотно сооружают из малодеформирующихся грунтов. Надлежащим образом уплотняя их, и обеспечивают его необходимыми водоотводными устройствами.

Грунты, используемые при возведении земляного полотна:

— скальные (предварительно разрыхленные) и полускальные;

— гравийные; пес­чаные;

Наиболее распространенные песчаные, гравийные и глинистые грунты состоят обычно из смеси указанных грунтов. Кроме них, при сооружении и эксплуатации земляного полотна используются лёссовые, торфяные (кроме насыпей) и шлаковые грунты.

К скальным грунтамотносят изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя, образующего подобие сухой кладки. Перед разработкой и укладкой в насыпь такие грунты предварительно разрых­ляются.

Песчаные грунтыпредставляют собой продукт физического вы­ветривания горных пород. Эти грунты в сухом состоянии не обладают сцеплением. Такие грунты обладают хорошей дренирующей способ­ностью и имеют высокий коэффициент фильтрации. В целом они представляют собой наилучший материал для основания и тела зем­ляного полотна.

Глинистые грунтыпредставляют собой продукт химического выветривания горных пород.

Глинистые грунты подразделяются:

супеси – твердые, пластичные и текучие;

суглинки и глины — твер­дые, полутвердые, тугопластичные, мягко пластичные, текучепластичные и текучие.

Если в основании насыпи находится слабый илистый грунт, что нередко бывает на поймах рек, то внизу делают уширение насыпи.

014 с.