2.7.2.3 Путь в зоне примыкания к искусственным сооружениям

На безопасность движения поездов могут существенно повлиять отказы пути на подходах к мостам и тоннелям.

Специфика работы пути на подходах к искусственным сооружениям, особенно с верхним строением пути безалластного типа, определяется рядом факторов:

жесткость пути на подходах значительно ниже, чем на искусственном сооружении;

в продольном профиле появляется силовая неровность типа «ступеньки», увеличивающая динамическое воздействие подвижного состава на путь;

в процессе эксплуатации в балластном слое и в земляном полотне на подходах накапливаются остаточные деформации, которые практически отсутствуют на безбалластном пути. Вследствии этого в подрельсовом основании возникает перепад, который вызывает искажение продольного силового профиля рельсов.

Наиболее сложные технические задачи приходится решать в зонах примыкания к большим мостам с безбалластным верхним строением, особенно при наличии высоких пойменных насыпей на слабых основаниях.

В МИИТе была разработана конструкция переходного пути, в котором обеспечивается переменная по длине жесткость, упругие и остаточные деформации под поездной нагрузкой и, тем самым, плавное сопряжение участков пути на искусственном сооружении и примыкающим к нему подходах. На рис.2.41 приведена схема переходного пути.

Рис. 2.41. Схема переходного пути: 1- резинометаллические опорные части; 2- бесстыковые плети; 3- стык рельсов.

К безбалластному пути примыкает многоступенчатый переход из железобетонных плит шириной 3,2; 2,9; 2,6; и 2,3 м. К каждой узкой плите примыкают стандартные железобетонные шпалы, эпюра которых увеличена до предела – 2400 шт/км, а далее укладываются еще три группы шпал с эпюрами соответственно – 2200- 2000 – 1840 шт/км. В районах, где примыкание железобетонных плит лимитируется климатическими условиями и планом пути с крутыми кривыми радиусом менее 300 м, в котором требуется уширение рельсовой колеи, постепенный отвод жесткости пути может обеспечивается с помощью набора групп деревянных шпал и брусьев.

Длины каждой ступени и всего переходного пути определяются в зависимости от максимальной скорости движения поездов. Эффективность работы переходного пути во многом зависит от качества подготовки подплитного щебеночного основания.

На основе опыта подготовки пути Октябрьской железной дороги к введению скоростного движения пассажирских поездов МИИТ, Гипротранспуть и служба пути дороги подготовили, а Департамент пути и сооружений МПС утвердил «Стандартные проектные решения и технологии по устройству…» переходного пути на подходах насыпей к мостам с безбалластным мостовым полотном.

При реконструкции линии Санкт-Петербург-Москва приняты следующие основные варианты переходного пути:

• конструкция, состоящая из железобетонных бездонных коробов, заполненных щебнем с послойным его уплотнением (рис.2.42). Всего установлено 8 коробов сечением 33 м, в т.ч. 3 короба высотой по 0,8 м., 2 – по 1,0 м, 2 – по 1,2 м и 1 – 1,5м. Для отвода воды из установленных коробов предусмотрено устройство дренажа поперечным сечением 2020 см из щебня.

Рис. 2.42. Переходной путь из бездонных коробов (план)

• конструкция с подбалластными железобетонными плитами. Для плавного отвода жесткости тела насыпи применяют плоские железобетонные плиты переменной ширины (поперек оси пути)

(рис. 2.43).

П ервая ступень состоит из трех плит 3,23,75 м, вторая – из трех плит 2,753,5 м, третья – из шести плит 1,753,0 м.

Рис. 2.43. Переходной путь с подбалластными железобетонными плитами (план)

Для исключения боковых деформаций балласта со стороны обочин укладывают габионы, заполненные камнем, а для отвода воды предусмотрена замена грунта на дренирующий за шкафной стенкой устоя. В необходимых случаях на основную площадку земляного полотна для предотвращения пучения рекомендуется укладка подстилающих плит из экструзионного полистирола толщиной 4-5 см с пределом прочности не менее 4 кг/см (0,4МПа) с постепенным отводом покрытия на последующих 15-25 м.

• з амена грунтов верхней части насыпи на щебень, укладываемый с послойным уплотнением между стенками из габионов, заполненных камнем (рис. 2.44).

Рис. 2.44. Переходной путь с заменой грунтов верхней части насыпи на щебень, укладываемый между стенками из габионов (план)

• переходной путь с заменой грунтов верхней части насыпи на щебень, укладываемый между слоями геосеток (рис. 2.45). Применяется щебень фракций 20-40 мм, который укладывается с уплотнениями слоями 20 см между геосетками. Для отвода воды от грунтов земляного полотна за задними стенками устоев устраивается дренаж, а поверхности вновь формируемой площадки земляного полотна придается уклон 0,04 в полевую сторону.

Рис. 2.45. Переходной путь с заменой грунтов верхней части насыпи на щебень, укладываемый между слоями геосеток (продольный разрез)