СПОСОБ УСТРОЙСТВА ОСНОВАНИЯ ДЛЯ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ
METHOD OF DEVICE BASIS FOR THE TOP STRUCTURE OF THE WAY ON THE ETERNAL FROZEN SOIL

Изобретение относится к основаниям и фундаментам, а именно к улучшению грунта под фундаменты и основания в зоне вечной мерзлоты.
Известен проект пластиковых дорог PlasticRoad, разработанный Голландской компанией KWS Infra (https://www.plasticroad.eu), в котором дорожное полотно выполнено из пластика в виде плит с полостями для служебных коммуникаций.
Недостатком данного устройства является неблагоприятное воздействие внешней среды и механических нагрузок на плиту.
Известна горизонтальная естественнодействующая трубчатая система (RU 2415226 С1, МПК E02D 3/115. Г.М. Долгих, Д.Г. Долгих, С.П. Велечев, С.Н. Окунев, В.Н. Феклистов. Система для температурной стабилизации основания сооружений на вечномерзлых грунтах. - Опубл. 27.03.2011. Бюл. №9), включающая горизонтальные трубы с хладагентом, соединенные с конденсаторным блоком и размещенные на вечномерзлых грунтах с целью их стабилизации.
Недостатком данной системы является то, что трубы с хладагентом, уложенные непосредственно в грунт, не защищены от динамических воздействий транспортных средств, вследствие чего происходит перемещение труб с хладагентом и неравномерное охлаждение вечномерзлых грунтов.
Целью изобретения является стабилизация вечномерзлого грунта под основанием транспортных магистралей.
Указанная цель достигается тем, что на вечномерзлый грунт непосредственно воздействуют хладагентом.
Сущность изобретения заключается в том, что основание для верхнего строения пути выполняют в виде плиты из полимерных материалов, внутри которой размещают трубки с хладагентом, снаружи плита из полимерных материалов снабжена вдоль длинных сторон бортиками высотой 0,4-0,6 м с дренажными отверстиями по всей длине бортика, которые защищены геотекстилем, а поверхность плиты из полимерных материалов между бортиками выполнена ребристой.
На фиг. 1 приведена схема плиты из полимерных материалов 1, которая вдоль длинных сторон снабжена бортиками 3 высотой 0,4-0,6 м, которые предотвращают расползание балласта, а для его устойчивости поверхность плиты 2 между бортиками 3 выполняют ребристой. По боковой грани внутренней поверхности бортиков укладывают геотекстиль 4, для защиты дренажных отверстий.
На фиг. 2 представлен вид А, включающий плиту из полимерных материалов 1, внутри которой размещают трубки 6 с хладагентом, снаружи плита из полимерных материалов 1 вдоль длинных сторон снабжена бортиками 3, в которых предусмотрены дренажные отверстия 5 для отвода воды из балласта, а для того чтобы дренажные отверстия не засорялись частицами балласта 10, они с внутренней стороны стока воды защищены геотекстилем 4.
На фиг. 3 представлена схема основания для верхнего строения пути на вечномерзлых грунтах, включающая плиту из полимерных материалов 1, установленную на песчаную подушку 9, которая выравнивает поверхность грунта 8, подверженного оттаиванию, находящегося между уровнем вечной мерзлоты 7 и песчаной подушкой 9. На песчаную подушку 9 устанавливают плиту из полимерных материалов 1 с бортиками 3, являющуюся основанием для верхнего строения пути. Пространство между бортиками 3 заполняют балластом 10, поверх которого укладывают шпалы 11 и рельсы 12 в соответствие с технологическими требованиями.
Предлагаемый способ устройства основания для верхнего строения пути на вечномерзлых грунтах осуществляется следующим образом.
В настоящее время в районах вечной мерзлоты находится около 63% территории России. При всем при этом северные регионы играют важную роль в экономике страны, так как именно здесь сосредоточено более 80% разведанных запасов нефти, около 70% природного газа, значительные запасы каменного угля и других полезных ископаемых. Поэтому задача прокладки транспортных магистралей в зонах вечной мерзлоты является актуальной. Использование типовой конструкции земляного полотна на вечномерзлых грунтах вызывает оттаивание грунтов под основание земляного полотна, в следствие чего образуются термокарсты.
Предлагаемый способ устройства основания для верхнего строения пути на вечномерзлых грунтах позволяет решить проблему стабилизации вечномерзлого грунта под основанием транспортных магистралей тем, что на вечномерзлый грунт непосредственно воздействуют хладагентом, для чего трубки 6 (фиг. 2) с хладагентом размещают внутри плиты из полимерных материалов 1 (фиг. 2), которая является основанием для верхнего строения пути (фиг. 3), причем плита обеспечивает сохранность трубок 6 от динамических воздействий.
Плита из полимерных материалов 1 (фиг. 3), устанавливается на песчаную подушку 9, снабжена бортиками 3 высотой 0,4-0,6 м в зависимости от типа верхнего строения пути (Технические условия на работы по реконструкции (модернизации) и ремонту железнодорожного пути. - Утверждено распоряжение ОАО «РЖД» от 02.05.2012 г. №859р. Москва 2012.). По всей длине, при этом бортик 3 снабжен дренажными отверстиями 5 для отвода воды из балласта 10, а для того чтобы дренажные отверстия не засорились их защищают геотекстилем 4. Пространство между бортиками заполняют балластом 10, а для его устойчивого положения поверхность плиты из полимерных материалов 1 между бортиками 3 выполняют ребристой. Трубки с хладагентом подключены к конденсаторному блоку (на фиг. не представлен). После утрамбовки балласта 10 на него укладываются шпалы 11 и рельсы 12 согласно технологическому процессу.
Таким образом предлагаемый способ устройства основания для верхнего строения пути на вечномерзлых грунтах позволяет использовать хладагент для стабилизации температуры грунта под транспортной магистралью, защитить трубки с хладагентом от динамических воздействий транспортных средств, так как они размещены внутри плиты из полимерных материалов. Кроме того, предлагаемый тип оснований можно изготавливать на предприятиях с размещенными в нем трубками для хладагента, которые на месте сборки соединяются с конденсаторным блоком.