МАШИНА ДЛЯ ОЗДОРОВЛЕНИЯ ОСНОВНОЙ ПЛОЩАДКИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к машинам для оздоровления основной площадки земляного полотна, которые предназначены для работ на железнодорожном пути без снятия рельсошпальной решетки с использованием щебеночного балласта, извлеченного из балластной призмы.
Известна машина для восстановления земляного полотна (Патент РФ на изобретение №2100512, Е01В 27/11, опубл. 27.12.1997). Машина оснащена двумя последовательно установленными устройствами для послойной вырезки, первое из которых удаляет балласт, а второе - верхний слой основной площадки земляного полотна. Вырезанный первым выгребным устройством щебень поступает на грохот, после чего его очищенная часть может быть повторно использована. За вторым выгребным устройством может находиться разматывающее устройство для укладки на поверхность земляного полотна геотекстильного материала, за которым располагается воронка для подачи в путь песчано-гравийной смеси, поступающей по системе конвейеров из железнодорожных платформ. Выгруженная песчано-гравийная смесь уплотняется под путем с помощью устройства для уплотнения, которое состоит из планировщика и уплотнительной плиты.
К недостаткам данной машины можно отнести необходимость ее оснащения дополнительным составом с заранее приготовленной песчано-гравийной смесью, необходимой для формирования защитного подбалластного слоя, что усложняет и удорожает процесс восстановления земляного полотна. Кроме того, при использовании данной машины не обеспечивается требуемая плотность грунта основной площадки земляного полотна.
Известен способ стабилизации земляного полотна и устройство для его осуществления (Патент РФ на изобретение №2093631, Е01В 27/00, опубл. 20.10.1997). Машина содержит устройство для вырезки щебня из-под рельсошпальной решетки, включающее в себя цепь, устройство для подачи добавок для образования защитного слоя, устройство для смешивания добавок с грунтом земляного полотна, расположенное за цепью по направлению работы машины, и уплотнительную плиту, расположенную за устройством для смешивания добавок с грунтом земляного полотна по направлению работы машины. Устройство для подачи добавок включает в себя цистерну, а устройство для смешивания добавок с грунтом земляного полотна - распылительные сопла, сообщенные с цистерной. Машина реализует способ стабилизации земляного полотна. При помощи размещаемой под рельсошпальной решеткой цепи устройства для вырезки щебня последний вырезают и производят его очистку. На освобожденную от щебня поверхность земляного полотна наносят добавки, одновременно смешивая их с грунтом земляного полотна путем разрыхления верхних слоев земляного полотна. Затем разравнивают поверхность земляного полотна и уплотняют его, образуя защитный слой, и на этот слой укладывают чистый щебень. В качестве добавки для образования защитного слоя используют цемент и разбрызгиваемую по поверхности земляного полотна смесь известняка и воды. Машина также может быть снабжена расположенным за уплотнительной плитой по направлению работы машины несущим элементом для расположенного горизонтально поперек машины барабана с искусственной пленкой, ширина которой соответствует ширине земляного полотна.
Недостатком данной машины является отсутствие возможности формирования защитного подбалластного слоя, необходимого для повышения несущей способности железнодорожного полотна за счет лучшей передачи и распределения нагрузки от подвижного состава на земляное полотно.
Известен способ восстановления балластного слоя железнодорожного пути и устройство для его осуществления (Патент РФ на изобретение №2086723, Е01В 27/00, опубл. 10.08.1997). Устройство для восстановления балластного слоя железнодорожного пути содержит опирающуюся на ходовые тележки раму, на которой установлены установка для вырезки старого щебня, конвейер для старого щебня, конвейер для укладки защитного слоя балласта, дробилка старого щебня, конвейер для размельченного щебня, планировщик и уплотнитель. Приемный конец конвейера для старого щебня расположен в зоне установки для вырезки старого щебня, а разгрузочный конец этого конвейера расположен в зоне дробилки старого щебня. При работе устройства удаляют старый щебень, расчищая при этом земляное полотно, насыпают на него защитный слой балласта, уплотняют его и насыпают на него новый щебень. Часть старого щебня измельчают. Защитный слой балласта включает перемешанные песок и размельченный старый щебень.
Используя данное устройство при восстановлении балластного слоя железнодорожного пути, не достигается необходимый уровень защиты, в частности от влаги и загрязнителей, поверхности земляного полотна, а также не обеспечивается требуемая плотность грунта основной площадки земляного полотна.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является разработка конструкции машины для оздоровления основной площадки земляного полотна, лишенной недостатков вышеуказанных аналогов и способной максимально полно и качественно проводить восстановление основной площадки земляного полотна, а также расширение арсенала средств указанного назначения.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение эффективности машины путем расширения ее технологических возможностей, повышение эксплуатационных характеристик железнодорожного пути на грузонапряженных участках за счет усиления защитного подбалластного слоя. Использование заявленной машины позволяет снизить неравномерность осадки грунта земляного полотна, повысить прочность и защиту от проникновения влаги и загрязнителей основной площадки земляного полотна, а также повысить несущую способность железнодорожного полотна.
Технический результат достигается за счет того, что машина для оздоровления основной площадки земляного полотна, содержащая раму, опирающуюся на ходовые тележки, смонтированные на раме устройства для вырезки щебеночного балласта, дробилку для щебня, бункер для приготовления смеси, включающей поступающий из дробилки размельченный щебень и предназначенной для отсыпки защитного подбалластного слоя, устройство для
3
уплотнения основной площадки земляного полотна и устройство для уплотнения защитного подбалластного слоя, за устройством для уплотнения основной площадки земляного полотна дополнительно установлено устройство для укладки защитного нетканого материала, а между устройством для укладки защитного нетканого материала и средством подачи в путь смеси для отсыпки защитного подбалластного слоя установлено устройство для укладки георешетки.
Целесообразно, чтобы машина была снабжена вторым устройством для вырезки щебеночного балласта, установленным за первым по ходу рабочего движения устройством для вырезки щебеночного балласта.
Целесообразно, чтобы рама машины состояла из двух сочлененных между собой частей, опирающихся на соответствующие ходовые тележки, при этом чтобы на каждой из частей рамы было смонтировано устройство для вырезки щебеночного балласта.
Целесообразно, чтобы на первой по ходу рабочего движения части рамы была установлена дробилка для щебня, а на второй - бункер для приготовления смеси, устройство для уплотнения основной площадки земляного полотна, устройство для уплотнения защитного подбалластного слоя, устройство для укладки защитного нетканого материала и устройство для укладки георешетки.
Целесообразно, чтобы машина была снабжена конвейером для размельченного щебня, приемный конец которого расположен в зоне дробилки щебня, а разгрузочный - в зоне бункера для приготовления смеси, а также конвейером для смеси, предназначенной для отсыпки защитного подбалластного слоя, приемный конец которого расположен в зоне бункера для приготовления смеси, а разгрузочный - между устройством для укладки георешетки и устройством для уплотнения защитного подбалластного слоя.
Целесообразно, чтобы средство подачи в путь смеси для отсыпки защитного подбалластного слоя включало конвейер для смеси и расположенную под разгрузочным концом конвейера воронку.
Целесообразно, чтобы машина была дополнительно снабжена цистерной с водой, которая поступает в бункер для приготовления смеси, по меньшей мере
одной рабочей кабиной для управления устройством для вырезки щебеночного балласта, по меньшей мере одним путеподъемным устройством и по меньшей мере одним грохотом.
Целесообразно, чтобы смесь, предназначенная для отсыпки защитного подбалластного слоя, включала поступающий из дробилки размельченный щебень и песок, поступающий по конвейерам из вагонов-накопителей в бункер для приготовления смеси, а для обеспечения требуемой влажности смеси в бункер может быть подведена вода из цистерны.
Полезная модель поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 представлена первая по ходу рабочего движения часть рамы машины с установленными на ней элементами.
На фиг. 2 представлена вторая по ходу рабочего движения часть рамы машины с устройством для укладки объемной георешетки.
На фиг. 3 представлена вторая по ходу рабочего движения часть рамы машины с устройством для укладки объемной георешетки (вид сверху).
На фиг. 4 представлена вторая по ходу рабочего движения часть рамы машины с устройством для укладки плоской георешетки.
На фиг. 5 представлена вторая по ходу рабочего движения часть рамы машины с устройством для укладки плоской георешетки (вид сверху).
В предпочтительном варианте исполнения машина для оздоровления основной площадки земляного полотна содержит две части рамы, на каждой из которых установлено устройство для вырезки щебеночного балласта 3, причем на первой части рамы 1 установлена дробилка для щебня 4, а на второй 2 - бункер 5 для приготовления смеси, включающей песок и поступивший из дробилки 4 размельченный щебень, предназначенной для отсыпки защитного подбалластного слоя 6, а также устройство для уплотнения основной площадки земляного полотна 7 и устройство для уплотнения защитного подбалластного слоя 8, причем на второй части рамы 2 между устройством для уплотнения основной площадки земляного полотна 7 и воронкой для подачи в путь с разгрузочного конца конвейера песчано-щебеночной смеси, поданной из бункера 5, установлено устройство для укладки защитного нетканого материала 9 (геоткани, геотекстиля). Для повышения эксплуатационных характеристик железнодорожного пути на грузонапряженных участках после устройства для укладки защитного нетканого материала 9, но перед воронкой для подачи в путь с разгрузочного конца конвейера 12 песчано-щебеночной смеси, может быть установлено устройство для укладки объемной георешетки 10 с барабаном 11. Или с целью армирования подбалластного слоя 8, сформированного из песчано-щебеночной смеси, может быть установлено устройство для укладки плоской георешетки, которое может содержать щелевые салазки 13 и барабан с плоской георешеткой 14. Плоская георешетка обеспечивает заклинивание и фиксацию частиц щебня, осуществляя при этом механическую стабилизацию и армирование защитного подбалластного слоя железнодорожного полотна.
Также машина может быть оснащены грохотами (не показаны), рабочими кабинами для управления устройствами для вырезки щебеночного балласта, путеподъемными устройствами 15, а также системой конвейеров 16 для транспортирования щебеночного балласта, размельченного щебня, песка и песчано-щебеночной смеси, предназначенной для отсыпки защитного подбалластного слоя 6.
Для проведения работ по оздоровлению основной площадки земляного полотна машина может быть дополнительно оснащена тяговым модулем 17, составом для перевозки засорителей (не показан), цистерной с водой 18, размещенная на железнодорожной платформе, а также составом с песком (не показан).
Рассмотрим работу машины в предпочтительном варианте исполнения.
Машина непрерывно продвигается в рабочем направлении. На части рамы 1 с помощью устройства для вырезки балласта 3 верхняя часть щебеночного балластного слоя удаляется и по конвейерам 16 подается на дробилку 4, где он размельчается до желаемой, регулируемой по выбору величины зерна. Далее размельченный старый щебень посредством конвейеров 16 транспортируется в бункер 5, расположенный на второй части рамы 2. В бункер 5 подается также направляемый из грузового состава песок. В бункере 5 размельченный старый щебень и песок путем управления приводами соответствующих ленточных конвейеров смешивают в желаемой пропорции. Для обеспечения необходимой влажности смеси песка и щебня в бункер 5 из цистерны 18 подается необходимое количество воды.
Удаление остатков старого щебня балластного слоя и части основной площадки земляного полотна осуществляется с помощью второго устройства для вырезки балласта 3, установленного на второй части рамы 2. Вырезанный этим устройством щебень и земля направляются по конвейерам 16 в состав для засорителей, при этом часть щебня направляется обратно в путь, что позволяет приподнять путевую решетку и тем самым обеспечить необходимое пространство для размещения уплотняющего устройства. Расчищенное и спланированное земляное полотно уплотняют с помощью уплотняющего устройства 7. Затем с помощью устройства 9 производят укладку на поверхность земляного полотна нетканного материала, необходимого для защиты земляного полотна от проникновения влаги и загрязнителей.
В случае наличия в конструкции машины устройства для укладки объемной георешетки 10, подаваемой с барабана 11, объемная георешетка укладывается на нетканый материал, а затем в ячейки решетки засыпают подаваемую из бункера 5 песчано-щебеночную смесь, предназначенную для формирования защитного подбалластного слоя 6. После этого защитный подбаластный слой планируют и уплотняют с помощью устройства для уплотнения 8.
В случае наличия в конструкции машины устройства для укладки плоской георешетки, содержащей щелевые салазки 13 и барабан с георешеткой 14, производится укладка георешетки на высоте 10-15 см над нетканым материалом. Щелевые салазки 13 могут быть выполнены в виде нескольких продольных металлических ребер, соединенных на концах поперечинами. Барабан с георешеткой 14 опирается на щелевые салазки 13. Высота ребер салазок определяет высоту, на которой будет располагаться георешетка над нетканым материалом. Величина ячеек плоской георешетки и расстояние между соседними ребрами щелевых салазок 13 позволяют подаваемой песчано-щебеночной смеси беспрепятственно достигать поверхности нетканого материала. Таким образом, защитный подбалластный слой, формируемый из песчано-щебеночной смеси, оказывается армированным плоской георешеткой. После этого защитный подбаластный слой планируют и уплотняют с помощью устройства для уплотнения 8.
После завершения работы машины на путь насыпают новый щебень, путь поднимают, планируют и стабилизируют.
Таким образом, предлагаемая машина обеспечивает качественное восстановление основной площадки земляного полотна, ее гидроизоляцию геотекстильным материалом и создание усиленного георешеткой защитного подбалластного слоя, необходимого для повышения несущей способности железнодорожного пути за счет лучшей передачи и распределения нагрузки от подвижного состава на земляное полотно, а также защищающего уложенный на поверхность основной площадки земляного полотна геотекстильный материал.