Патент на изобретение №2334839

(54) СПОСОБ РЕМОНТА ОСНОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ ТОННЕЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к ремонту железнодорожного пути на бетонном основании в тоннеле. Сущность заключается в том, что с помощью подъемного устройства приподнимают часть просевшего путевого бетона с рельсошпальной решеткой. После чего лечебным раствором заливают опалубку по продольным границам стенки лотка и шпуры поперечных границ участков ремонтируемого пути, обеспечивая герметичное разделение участков ремонтируемого пути. Затем последовательно нагнетают лечебный раствор в остальные шпуры, а также в полости бетона обратного свода и полости по контактной зоне между бетоном обратного свода и коренной породой. Технический результат заключается в восстановлении проектного положения пути с омоноличенной в бетон рельсошпальной решеткой в железнодорожном тоннеле в условиях просадочности грунта, истирания бетонных контактных поверхностей и необходимости обеспечения непрерывного пропуска поездов с установленными скоростями движения поездов. 2 ил.

Изобретение относится к производству работ по ремонту пути в железнодорожном тоннеле.

При эксплуатации железнодорожных тоннелей с устройством колеи на жестком основании в результате сложных инженерно-геологических и климатических условий, поездной динамики и неоднородности бетонов в основании пути образуются полости, которые приводят к «проседанию» путевых блоков, просадкам пути. Такие повреждения являются причиной введения режима снижения скоростей или остановки движения поездов до выполнения ремонтно-восстановительных работ, в худшем случае – могут стать причиной схода поезда с рельсов.

Известен способ ремонта железнодорожного пути (1), сущность которого заключается в том, что в земляном полотне сооружаются дренажные скважины для отвода воды и скважины для инъекторов, располагающиеся с противоположной стороны или между дренажными скважинами, после чего производится направленное нагнетание через инъекторы твердеющего раствора в стороны дренажных скважин, из которых принудительно удаляется накопленная в земляном полотне вода.

В качестве инъектируемого материала можно использовать цементно-песчаный раствор, органические вяжущие. Одновременное вытеснение воды из полостей, пор и трещин земляного полотна и заполнение освобождающихся пустот цементно-песчаным раствором или органическими вяжущими обеспечивает упрочнение земляного полотна.

К недостаткам этого способа следует отнести невозможность его использования в железнодорожном тоннеле с конструкцией пути на жестком бетонном основании при заполнении образовавшихся пустот между путевым бетоном и бетоном обратного свода, в бетоне обратного свода, а также контактной зоны бетона обратного свода и коренной породы по причине разных способов выхода на проектные отметки для материала земляного полотна и бетона.

Известен также способ восстановления ремонта фундаментов зданий (2), включающий разрезку фундамента на секции вертикальными швами и последующее обжатие грунта под секциями фундамента для прекращения неравномерной осадки здания. В швы вставляют ограждающие элементы и заглубляют их в грунт, а обжатие грунта под секцией и подъем фундамента осуществляют нагнетанием раствора под давлением, достаточным для обжатия грунта и подъема фундамента до окончания схватывания раствора.

Недостатком этого способа является невозможность применения его в железнодорожном тоннеле с устройством пути на жестком бетонном основании.

Наиболее близким аналогом является способ ремонта в железнодорожном пути преимущественно в тоннелях (3), заключающийся в том, что снимают рельсошпальную решетку на ремонтируемом участке пути, производят очистку или дозировку очищенного балласта в путь, перемещая загрязненный и чистый балласт вдоль пути по своему лотку для каждого, после чего укладывают рельсошпальную решетку. Поток очищенного балласта в зону укладки его в путь направляют навстречу потоку загрязненного балласта, удаляемого из пути, при этом очищенный балласт пропускают сквозь зону выемки загрязненного балласта, а рельсошпальную решетку для укладки в путь надвигают навстречу потоку очищенного щебня.

К недостаткам следует отнести тот факт, что способ относится к конструкциям пути на балласте, а не на бетоне, требует применения различных ремонтных технологий и оборудования по замене балласта и восстановления эксплуатационных свойств бетонных конструкций, а также перекрытия движения поездов.

Целью данного изобретения является восстановление проектного положения пути с омоноличенной в бетон рельсошпальной решеткой в железнодорожном тоннеле в условиях просадочности грунта, истирания бетонных контактных поверхностей и необходимости обеспечения непрерывного пропуска поездов с установленными скоростями движения поездов.

Предложенный способ ремонта железнодорожного пути на бетонном основании в тоннеле заключается в подготовке и ремонте основания пути, выправке рельсошпальной решетки, отличающийся тем, что осушают лотки, устанавливают опалубку вдоль стенки лотка, примыкающей к путевому бетону, делят ремонтируемый путь на отдельные участки, бурят шнуры в путевом бетоне и бетоне обратного свода по поперечным границам участков и внутри них в последовательном порядке, укладывают продольные балки с наружной стороны колеи, укрепляя их с путевым бетоном с помощью анкеров, устанавливают равномерно на продольные балки поперечные балки, скрепляют их хомутами, подводят под концы поперечных балок домкраты, осуществляют подъем части путевого блока с рельсошпальной решеткой до проектного положения с применением геодезических инструментов, после чего подают быстротвердеющие смеси в опалубку по продольным границам вдоль стенки лотка участка и шпуры поперечных границ участков, обеспечивая герметичность отдельных участков ремонтируемого пути, шпуры, находящиеся внутри участков, промывают водой и нагнетают в них последовательно лечебный раствор вплоть до его выхода через соседние шпуры с последующей заглушкой. Для исключения дальнейших просадочных процессов после восстановления проектного положения рельсошпальной решетки производится закрепление полостей бетона обратного свода и полостей под бетоном обратного свода нагнетанием лечебных растворов в соответствии с результатами геофизического обследования основания пути методами георадиолокации, сейсмоакустической разведки и др.

Способ иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана схема ремонта контактной зоны путевого бетона и бетона обратного свода (в плане).

На фиг.2 показана схема ремонта контактной зоны путевого бетона и бетона обратного свода (сечение 1-1).

Повреждения железнодорожного пути в тоннеле.

1 – зона разрушения по контакту между путевым блоком и бетоном обратного свода,

2 – трещины вдоль водосточных лотков.

Элементы железнодорожного пути в тоннеле.

3 – путевой бетон, 4 – бетон обратного свода, 5 – горная порода, 8 – водосточные лотки, 9 – банкетки лотков, 14 – колея, 15 – шпалы.

Элементы конструкции устройства для подъема рельсошпальной решетки.

7 – анкера для крепления продольных балок,

11 – продольные балки, 12 – поперечные балки,

13 – домкраты для подъема «просевших» путевых блоков,

16 – хомуты для крепления между собой продольных и поперечных балок.

Элементы ремонта железнодорожного пути.

10 – опалубочные доски,

6 – шпуры для нагнетания лечебного раствора,

17 – шпуры с лечебным раствором для разделения ремонтируемого пути на отдельные участки.

На фиг.1 показаны трещины 2, идущие вдоль водосточных лотков 8, через них поступает вода и размывает поверхность контакта между путевым блоком 3 и бетоном обратного свода 4, образуя зону разрушения 1.

На фиг.2 показана зона разрушения 1, которая создает условия для проседания рельсовой колеи 14.

Предлагаемый способ ремонта основания железнодорожного пути в тоннеле осуществляется следующим образом.

Осушают водоотводные лотки 8 и устанавливают опалубку 10 вдоль стенки лотков 8, примыкающей к путевому бетону 3.

Бурят шпуры под анкера 7 с наружной стороны колеи 14 между шпалами 15 для крепления продольных балок к путевому бетону блока 3, затем устанавливают анкера и заливают их быстротвердеющей смесью.

Ремонтируемый участок разбивают на захватки 3-4 м, по границам захваток с шагом 0,5 м и внутри них с шагом 1 м производят бурение шпуров для нагнетания в них лечебного раствора в зону разрушения 1 по контакту между путевым бетоном 3 и бетоном обратного свода 4.

Осуществляют монтаж с наружной стороны колеи 14 продольных балок 11 и крепление их анкерами 7.

На продольные балки кладут поперечные балки 12 с шагом 1 метр, скрепляют их между собой с помощью хомутов 16.

Под концы поперечных балок 12 подставляют домкраты 13 с опиранием на банкетки 9 лотков 8.

С помощью домкратов 13 производят подъем участка путевого бетона 3 с рельсошпальной решеткой до проектного положения.

Производят заполнение опалубки 10 лотков 8 и шпуров 17 быстротвердеющим раствором.

Производят промывку шпуров 6 водой под напором, закачивают последовательно в них быстротвердеющий раствор и выдерживают раствор до набора требуемой прочности.

В завершение производят демонтаж домкратов 13, поперечных балок 12 и продольных балок 11.

Предложенный способ ремонта основания железнодорожного пути был использован при ремонте 300 м железнодорожного пути в Северо-Муйском тоннеле.

Его использование позволило:

– снизить производственные затраты более чем в 2 раза по сравнению со способом, указанным в прототипе;

– обеспечить непрерывный пропуск поездов по тоннелю с установленной скоростью, осуществляя основные ремонтные работы в технологические «окна».

Список литературы:

1. Патент РФ №2277616, МПК E02D 3/12, заявлен 19.04.2004.

2. Патент РФ №2096560, МПК E02D 37/00, заявлен 09.10.1995.

3. Заявка на изобретение №2003137012, МПК Е01В 1/00, заявлена 24.12.2003.

Формула изобретения

Способ ремонта железнодорожного пути на бетонном основании в тоннеле, заключающийся в подготовке и ремонте основания пути, выправке рельсошпальной. решетки, отличающийся тем, что осушают лотки, устанавливают опалубку вдоль стенки лотка, примыкающей к путевому бетону, делят ремонтируемый путь на отдельные участки, бурят шпуры в путевом бетоне и бетоне обратного свода по поперечным границам участков и внутри них в последовательном порядке, укладывают продольные балки с наружной стороны колеи, укрепляя их с путевым бетоном с помощью анкеров, устанавливают равномерно на продольные балки поперечные балки, скрепляют их хомутами, подводят под концы поперечных балок домкраты, осуществляют подъем части путевого блока с рельсошпальной решеткой до проектного положения, после чего подают быстротвердеющие смеси в опалубку по продольным границам вдоль стенки лотка и в шпуры поперечных границ участков, промывают шпуры, находящиеся внутри участка, водой под напором и нагнетают в них последовательно основной лечебный раствор вплоть до его выхода через соседние шпуры с последующей заглушкой, осуществляют нагнетание лечебных растворов в полости бетона обратного свода и в полости по контактной зоне между бетоном обратного свода и коренной породой по карте геофизического обследования.

РИСУНКИ