Бройтман_Э.З._Железнодорожные_станции_и_узлы

Сплывы откосов наиболее характерны для молодого земляного полотна (в первые 5 лет после постройки земляного полотна). Основной причиной сплывов является переувлажнение слабоуплотненных грунтов откосов.

Грунты откосов насыпей, плохо уплотненные при строительстве, пере - увлажняются за счет атмосферных осадков, выпадающих на откосы.

На устойчивость откосов отрицательно влияет сбрасывание на них ста - рого балласта при ремонтах пути или образование шлейфов в результате подъемок пути на оседающих насыпях.

Сплывы насыпей на косогорах (рис. 1.35) происходят вследствие увлажнения грунтов основания под насыпью поверхностными или грунтовыми водами, выходящими на поверхность склонов под насыпью.

Этот вид деформаций возникает, когда при поперечном уклоне местности не была сделана необходимая подготовка основания насыпи: не вырезан

дерн, не нарезаны уступы, не удовлетворительно содержатся водоотводы с нагорной стороны, не выполнено поддерживающее сооружение с низовой стороны при его необходимости.

Расползание насыпей происходит, как правило, длительное время. Такие деформации возникают из-за недостаточного учета важных местных особенностей участка, на котором строится дорога или из-за нарушения правил производства строительных работ. Например, расползание насыпи происходит при недостаточном уплотнении грунтов при сооружении насыпи, что является нарушением правил производства работ.

Обеспечение устойчивости нестабильных откосов и склонов производится путем устройства различных поддерживающих и удерживающих сооружений: контрбанкетов, контрфорсов, подпорных стен.

Осыпи и обвалы распространенный вид деформаций крутых откосов глубоких выемок и полувыемок в скальных грунтах, в связи с потерей устойчивости отдельных частей или целого массива, а также обрывистый характер прилегающих к полотну железной дороги естественных горных склонов.

Основными мероприятиями по предотвращению обвалов являются: упо - ложение откосов и склонов, укрепление неустойчивых скальных массивов подпорными поддерживающими стенками (рис. 1.36) Радикальной мерой защиты пути от скальных обвалов является укрытие его в галерею (рис. 1.37). Осыпи образуются на крутых горных склонах и откосах выемок и полувыемок, при выветривании скальных пород. Перемещение осыпного материала происходит под действием силы тяжести. Для защиты от осыпей применяют агролесомелиорацию, укрепление откосов выемки и полувыемки, устройство полок, траншей.

На обвальных участках и участках с осыпями предусматривают надзор за состоянием земляного полотна и прилегающих к нему склонов, охрану пути,

42

проведение мероприятий по предупреждению произвольных обрушений, ликвидацию последствий горных обвалов.

При трассировании новых линий скально-обвальные участки следует обходить.

1.2.8. Укрепление и защита земляного полотна

Для защиты откосов насыпей, выемок и берм применяют посев семян многолетних злаковых и бобовых трав. Дерн способен защитить от размыва откосы земляного полотна на неподтопляемых участках. При больших высотах насыпей для предотвращения смыва семян и удержания их на откосе до образования корневой системы посев трав производится в деревянных или железобетонных обрешетках (рис. 1.38) или с использованием георешеток.

43

Посев многолетних трав в настоящее время осуществляется механизированным способом посева по слою растительной земли (специальными агрегатами) или способом гидропосева с добавлением в смесь семян с водой мульчирующих добавок (опилок, торфяной крошки и др.) без использования растительной земли.

Если посев трав невозможен по климатическим или грунтовым условиям, производится обсыпка откосов скальными или крупнообломочными грунтами (галечниковыми, щебенистыми).

При подтоплении откосов насыпей и берм пойменными водами применяются каменные наброски из сортированного и несортированного камня (рис.

1.39).

При больших скоростях течения воды и волновом воздействии, для укрепления откосов насыпей, конусов у устоев мостов, берегов применяются железобетонные плиты и габионы.

Габионы конструктивно представляют собой проволочный остов, запол - ненный камнем (рис. 1.40). Габионы бывают в виде габионных ящиков, габионных тюфяков и цилиндрические габионы. Габионные сооружения от - вечают требованиям экологии, не препятствуют росту растительности. Уже выполнен ряд работ в России по сооружению берегоукреплений из габионов (берегоукрепление Саратовского водохранилища, облицовка канала в Нижегородской области и др.)

При небольших скоростях течения воды бетонные и железобетонные плиты являются прочным и надежным укреплением. Применяются плиты сборные свободнолежащие размером 1,0x1,0x0,16 на гравийной или щебеночной подготовке. Открытые швы устраивают вразбежку.

При больших скоростях течения воды и при волновых воздействиях применяют железобетонные разрезные плиты, шарнирно соединенные в ковер

44

размером 2,50x3,0x0,20 м, при необходимости плиты омоноличиваются заполнением швов бетоном или цементным раствором.

1.2.9. Полоса отвода

Полосой отвода называется земельный участок, предназначенный для размещения земляного полотна со всеми устройствами, лесозащитными насаждениями, постоянными снегозащитными заборами, путевыми и другими зданиями, линией связи, энергоснабжения и другими сооружениями и устройствами железной дороги.

Ширину полосы отвода устанавливают в соответствии с Инструкцией о нормах и порядке отвода земель для железных дорог в зависимости от вы - соты насыпи или глубины выемки, обустройств земляного полотна (кава - льеров, резервов, укрепительных сооружений) наличия зеленых насаждений (для защиты от снега и песка) и других условий. Для насыпи или выемки с высотой Я до 12 м, когда не требуется устройство кавальеров, резервов, укрепительных сооружений, а также защитных насаждений, рекомендованы следующие нормы ширины полосы отвода L:

Расстояние от подошвы откоса насыпи или бровки откоса выемки, а при наличии резервов или водоотводных канав — от их крайних точек до границы полосы отвода должно быть не менее 2 м, в исключительных случаях—не менее 1 м.

Ширина полосы отвода в местах, где путь нуждается в специальных защитах, устанавливается с учетом размещения этих защит (например, лесозащитных насаждений). В пределах городов граница полосы отвода устанавлива - ется на расстоянии не более 2 м от подошвы откоса насыпи или бровки

45

водоотводной канавы. На станциях и разъездах расстояние от оси крайнего пути до границы полосы отвода должно быть не менее 10 м, с уширением для размещения служебно-технических, жилых зданий и других устройств.

Границы полосы отвода обозначаются знаками, установленными через каждые 250 м. Знаки обсыпаются землей на высоту 0,40 м, вокруг них устраиваются канавы глубиной 0,30 м.

В охранные зоны выделяются площади земли, необходимые для обеспечения устойчивости и прочности железнодорожных сооружений. На этих землях не допускается уничтожение растительности и устанавливаются особые условия землепользования.

1.3. Искусственные сооружения

Искусственные сооружения обеспечивают:

-прокладку железнодорожных линий через реки, каналы, суходолы, гор ные хребты, глубокие ущелья, болотистые места;

-пересечение с другими железнодорожными линиями, автомобильными дорогами, трамвайными и троллейбусными путями;

-безопасный переход людей над или под путями:

-устойчивость крутых и деформирующихся откосов земляного полотна;

-регулирование водных потоков с целью предохранения железнодорож ных путей от переувлажнения и размывов.

К искусственным сооружениям относят: мосты, трубы, тоннели, виадуки, акведуки, эстакады, пешеходные мосты, дюкеры, селеспуски, подпорные стенки, регуляционные сооружения, лотки, фильтрующие насыпи. Искусственные сооружения составляют менее 1,5 % общей длины пути, но доля их в общей стоимости железной дороги равна почти 10 %; стоимость одного погонного метра моста и тоннеля в десятки раз выше, чем обычного пути. Поэтому их строят капитальными, рассчитанными на длительный срок эксплуатации. Более 90 % всех искусственных сооружений составляют мосты и трубы.

Мост — это искусственное сооружение, которое сооружается для укладки железнодорожного пути через какие-либо водные препятствия. На небольших водотоках и суходолах устраивают малые мосты (рис. 1.41), но чаще трубы (рис. 1.42), над которыми сооружаются обычные насыпи. При невы-

46

соких насыпях (до 2 м), где устройство труб невозможно, применяют железобетонные лотки. Выбор искусственного сооружения (мост, труба или лоток) определяется технико-экономическими расчетами. При этом нужно учитывать, что трубы предпочтительнее, чем мосты (ниже стоимость, про - ще эксплуатация). Поэтому их необходимо применять везде, где они могут обеспечить пропуск расчетного расхода воды и высота насыпи до пускает их сооружение. При малых расходах воды и малой высоте насыпи применяют поперечные лотки.

При пересечении ущелий, глубоких долин и оврагов строят высокие мосты (до 100 м и более), которые называются виадуками (рис. 1.43). Для пересечения с городской территорией строят эстакады (рис. 1.44) — мосты с равномерной и нечастой расстановкой опор для возможно меньшего стеснения улиц и более удобного прохода и проезда под ними. Эстакады часто строят и на подходах к большим мостам. Для

пересечения железной дороги с автодорогами и улицами служат путепроводы (рис. 1.45). Для безопасного перехода людей через станционные пути устраивают пешеходные мосты (рис. 1.46) над путями.

47

В горных районах вместо сооружения глубоких выемок или сложных и многочисленных обходов строят тоннели (рис. 1.47). По заданной трассе и профилю удаляют горную породу, а образовавшуюся выработку закрепляют камнем, бетоном, железобетоном или металлическими тюбингами. По на-

48

значению тоннели бывают железнодорожные, автомобильные, метрополитены, гидротехнические, горнопромышленные и др. Тоннели применяются на станциях для прохода пассажиров, перевозки багажа и почты.

Продольный профиль пути в тоннеле должен иметь уклон не менее 3 %о. Тоннели защищают от проникновения поверхностных вод водоотводами. Входы в тоннели укрепляют и оформляют в виде порталов. В тоннелях длиной более 1000 м при тепловозной тяге обязательно устраивают искусственную вентиляцию.

На косогорах и в местах возможных горных обвалов сооружают галереи (рис. 1.48) — особый вид горных сооружений напоминающий тоннель, но открытый сбоку и сверху, а в местах возможных селевых грязекаменных потоков — селеспуски (рис. 1.49). Для предотвращения обрушения грунта откоса или подмыва грунта у основания насыпей на крутых косогорах устраивают подпорные стенки (рис. 1.50). При не-

обходимости пропуска через путь потока воды (водовода) устраивают дюкер (рис. 1.51),

состоящий из двух колодцев, соединенных трубой. Водоток по нему следует по принципу сообщающихся сосудов от входного колодца с более высоким уровнем воды к выходному с низким уровнем. Дюкеры пропускают неболь-

49

шое количество воды под низкими насыпями или мелкими выемками. При пересечении водотока дорогой в достаточно глубокой выемке может быть устроен акведук — своеобразный мост над дорогой, по пролетному строению которого протекает вода (рис. 1.52).

Фильтрующая насыпь,

имеющая в своем теле прослойки из крупных камней (рис. 1.53). Разрешено сооружать

в исключительных случаях на линиях III и IV категории при малом количестве протекающей воды и при незначительном количестве взвешен - ных частиц грунта в ней.

50

Мосты и трубы. Мост (рис. 1.54) состоит из пролетных строений 4, перекрывающих требуемое пространство и являющихся основанием для пути, и опор, поддерживающих пролетные строения в нужном положении. В зависимости от числа пролетов мосты бывают однопролетными, двухпролет - ными, трехпролетными и т.д., а в зависимости от числа путей на общих опорах — однопутными и двухпутными. Участки земляного полотна, примыкающие с обеих сторон к мосту, называют подходами. Концевые части подходов оформляют в виде конусов 1.

Концевые опоры моста 2 называют устоями. Они одной стороной поддерживают конец пролетного строения, а другой — примыкающую к мосту насыпь, и служат для нее подпорной стенкой. В пределах устоев располагают обычно конусы подходов. Промежуточные опоры — быки поддерживают концы двух смежных пролетных строений. Пролетные строения опираются на опоры через опорные части (рис. 1.55), которые, передавая давление на опору, позволяют пролетному строению несколько поворачиваться, удлиняться или укорачиваться при изгибе под нагрузкой, а также изменять длину в зависимости от температуры. Под одним концом пролетного строения помещают неподвижные опорные части, которые допускают только его поворот. Они состоят из верхнего 4 и нижнего 2 балансиров и цилиндрического шарнира 3 между ними (рис. 1.55, а). Нижний балансир прикреплен к подферменнику 1 опоры, а верхний — к нижнему поясу фермы или балки. Под другим концом пролетного строения помещают подвижные опорные части (рис. 1.55, б), которые позволяют ему перемещаться вдоль пролета по каткам 5. Расстояние между центрами опорных частей называется расчетным пролетом L (см. рис. 1.54). Полная длина пролетного строения L

—расстояние между его торцами.

По длине мосты подразделяют на: большие свыше 100 м, средние от 25 до

100 м и малые до 25 м.

По типу пролетных строений мосты бывают: с ездой поверху (рис. 1.56, а), с ездой понизу (рис. 1.56, 6) и ездой посередине (рис. 1.56, в).

По роду строительных материалов различают мосты: деревянные, ме - таллические, каменные и железобетонные, причем эта классификация определяется материалом пролетного строения.

Деревянные мосты сооружались в первые годы строительства железных дорог и в годы Гражданской и Великой Отечественной войн. Их преимущество — простота конструкции, дешевизна, возможность использования мест-

51