СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ
METHOD TO REINFORCE RAILWAY TRACK

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано при реконструкции и ремонтах железнодорожного пути для тяжеловесного и скоростного движения поездов.
Известен способ усиления железнодорожного пути (Ашпиз. Е.С. «Опыт применения геосинтетических материалов при усилении и реконструкции земляного полотна ж.д.» / Материалы II междунар. научно-техн. конф. «Применение геоматериалов при строительстве и реконструкции транспортных объектов» СПб.: ПГУПС, 2002. - С.7-14) с использованием синтетических материалов: геотекстиля, георешеток, которые укладываются под балластной призмой в уровне основной площадки, выполняют функции разделительного слоя, который предотвращает возможность поступления мелких частиц из нижних слоев загрязненного балласта и грунтов земляного полотна в верхние чистые слои балласта.
Недостатками такого способа усиления железнодорожного пути является то, что слой геотекстиля является недостаточно прочным для армирования подбалластного основания под высокие поездные нагрузки, является пористым, пропускает воду атмосферных осадков в подстилающие глинистые грунты подбалластной зоны, что снижает их прочностное состояние, модуль деформации и не способствует уменьшению и регулированию упругих осадок рельсового пути.
Известен способ усиления железнодорожного пути для скоростного движения поездов при его реконструкции посредством вырезки и очистки щебня на глубину не менее 40 см с укладкой геотекстиля на ширину 4,5 м с уклоном 0,04 в полевую сторону, на которой сверху размещается щебень (Стандартные проектные решения и технологии усиления земляного полотна при подготовке полигонов сети для введения скоростного движения пассажирских поездов. Вып.I. М.: ЦП МПС, 1997. - 172 с).
Недостатками такого способа являются: во-первых, то, что не создается достаточно упрочненный слой в подбалластном основании, необходимый для верхнего строения пути при высоких поездных нагрузках; во-вторых, не исключается фильтрация воды атмосферных осадков в подстилающие слои, избыточное увлажнение подстилающих глинистых грунтов, снижающее их прочностные характеристики и стабильность; в-третьих, не обеспечивается необходимая упругость грунтовой среды (по модулю деформации) для регулирования величины упругих осадок рельсового пути; в-четвертых, не обеспечивается необходимое уплотнение балластного материала (до безосадочного состояния); омоноличивание балластной призмы и стабильность пути.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ усиления железнодорожного пути (RU 2448212, E01B 27/12, опубл. 20.04.2012), при котором производят вырезку и очистку щебня до уровня основной площадки на глубину не менее 0,4 м, остающийся подстилающий неочищенный старогодный слой щебеночного балласта в уровне основной площадки выравнивают, очищают пневмообдувкой, уплотняют, поливом вводят в него органическое вяжущее, например горячий битум, литой асфальт или эпоксидную смолу, или наносится асфальтобетон, которое, внедряясь в гранулы щебня, создает омоноличенные слои щебнебитумного или щебнеасфальтового упрочненного основания с высоким модулем деформации для верхнего строения пути. По мере введения органического вяжущего в старогодный щебень сверху укладывают последовательно геотекстиль, который вместе с органическим вяжущим образует сплошное гидроизолирующее покрытие, предотвращающее поступление атмосферных осадков, избыточное увлажнение подстилающей грунтовой среды и повышение модуля деформации и упругости подбалластной зоны. Создание в уровне основной площадки упрочненного щебеночного слоя, в котором благодаря армированию органическим вяжущим материалом гранулы щебня работают совместно, воспринимая и распределяя вертикальную нагрузку, обеспечивает условия для повышения прочностных характеристик и стабильности балластной призмы как безосадочного основания для рельсошпальной решетки. Это достигается посредством послойной отсыпки и уплотнения балластного материала, выполняют отделку балластной призмы, на поверхность которой наносят органическое вяжущее, например битумную эмульсию или смолу, создающее омоноличивание балластной призмы, что способствует также предотвращению избыточного засорения балластной призмы, избыточного увлажнения атмосферными осадками и продлению межремонтных сроков. Для обеспечения поверхностного стока с балластной призмы и обочины необходимы продольные водоотводы, например лотки из композитных материалов.
Недостатком данного способа является большое количество операций: необходимость использования пневмообдувки, уплотнения и ожидания охлаждения горячего битума или литого асфальта, уплотнение катком или виброплитой, вредное воздействие на окружающую среду за счет использования горячего битума и асфальтобетона.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение количества технологических операций и снижение вредного воздействия на окружающую среду при сохранении на том же уровне прочностных характеристик и исключения фильтрации атмосферных осадков.
Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе усиления железнодорожного пути, при котором производят вырезку старого балласта, размещенного до уровня основной площадки, остающийся подстилающий неочищенный старогодный щебень в уровне основной площадки разравнивают, укладывают геотекстиль, сверху послойно отсыпают и уплотняют балластный материал, выполняют отделку балластной призмы, после разравнивания щебня поливом вводят в него пенобетон нормального твердения и на поверхность балластной призмы наносят пенобетон нормального твердения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен железнодорожный путь, где 1 - основная площадка, 2 - остающийся подстилающий старогодный щебень, 3 - омоноличенный пенобетоном слой основания, 4 - верхнее строение пути, 5 - сплошное гидроизолирующее покрытие с геотекстилем, 6 - грунтовая среда подбалластной зоны, 7 - балластный материал, 8 - омоноличивание пенобетоном балластной призмы в поверхностном слое.
В предлагаемом способе производят вырезку старого балласта, размещенного до уровня основной площадки 1, остающийся подстилающий неочищенный старогодный щебень 2 в уровне основной площадки разравнивают, укладывают геотекстиль 5, сверху послойно отсыпают и уплотняют балластный материал 7, выполняют отделку балластной призмы, после разравнивания щебня поливом вводят в него пенобетон нормального твердения 3 и на поверхность балластной призмы наносят пенобетон нормального твердения 8.
По сравнению с прототипом данный способ усиления железнодорожного пути является более простым, т.к. уменьшается количество проводимых технологических операций за счет отсутствия необходимости использования пневмообдувки, уплотнения и ожидания охлаждения горячего битума или литого асфальта, уплотнение катком или виброплитой и обеспечивает снижение вредного воздействия на окружающую среду, т.к. отсутствует тепловое загрязнение окружающей среды и отсутствуют вредные химические выбросы в атмосферу.