RU2334839C1 - Method of tunnel railway base repair - Google Patents

Abstract

FIELD: building, road works.

SUBSTANCE: invention refers to repair of a railway on a concrete bed in a tunnel. Method involves raising a part of the pumping railway concrete together with rails and packers using elevating device, followed by filling in a casing on longitudinal borders of a wall of a cradle with a treatment solution and bore holes of cross-section borders of lots of a repaired way, providing tight parting of lots of a repaired way. The method further involves consistent charging the treatment solution in other bore holes, and also in a hollowness of concrete of the return arch and hollowness on a contact working area between concrete of the return arch and a primary rock.

EFFECT: restoration of design position of a way with rails and packers grid grouted in concrete in a railway tunnel in conditions of soil collapsibility, fretting of concrete contact surfaces and necessity of provision of continuous train handling with fixed speeds of train movement.

2 dwg

Description

Изобретение относится к производству работ по ремонту пути в железнодорожном тоннеле.The invention relates to the production of work on the repair of tracks in a railway tunnel.

При эксплуатации железнодорожных тоннелей с устройством колеи на жестком основании в результате сложных инженерно-геологических и климатических условий, поездной динамики и неоднородности бетонов в основании пути образуются полости, которые приводят к «проседанию» путевых блоков, просадкам пути. Такие повреждения являются причиной введения режима снижения скоростей или остановки движения поездов до выполнения ремонтно-восстановительных работ, в худшем случае - могут стать причиной схода поезда с рельсов.During the operation of railway tunnels with a track gauge on a rigid base, as a result of difficult engineering-geological and climatic conditions, train dynamics and heterogeneity of concrete, cavities are formed at the base of the track, which lead to "subsidence" of track blocks, track subsidence. Such damage is the reason for introducing a mode of reducing speeds or stopping the movement of trains before performing repair work, in the worst case, they can cause the train to go off the rails.

Известен способ ремонта железнодорожного пути (1), сущность которого заключается в том, что в земляном полотне сооружаются дренажные скважины для отвода воды и скважины для инъекторов, располагающиеся с противоположной стороны или между дренажными скважинами, после чего производится направленное нагнетание через инъекторы твердеющего раствора в стороны дренажных скважин, из которых принудительно удаляется накопленная в земляном полотне вода.A known method of repairing a railway track (1), the essence of which is that drainage wells are constructed in the subgrade for water drainage and wells for injectors located on the opposite side or between drainage wells, after which directed hardening of the hardening solution through the injectors is performed drainage wells from which water accumulated in the subgrade is forcibly removed.

В качестве инъектируемого материала можно использовать цементно-песчаный раствор, органические вяжущие. Одновременное вытеснение воды из полостей, пор и трещин земляного полотна и заполнение освобождающихся пустот цементно-песчаным раствором или органическими вяжущими обеспечивает упрочнение земляного полотна.As an injectable material, cement-sand mortar, organic binders can be used. The simultaneous displacement of water from the cavities, pores and cracks of the subgrade and filling of the vacant voids with cement-sand mortar or organic binders ensures the strengthening of the subgrade.

К недостаткам этого способа следует отнести невозможность его использования в железнодорожном тоннеле с конструкцией пути на жестком бетонном основании при заполнении образовавшихся пустот между путевым бетоном и бетоном обратного свода, в бетоне обратного свода, а также контактной зоны бетона обратного свода и коренной породы по причине разных способов выхода на проектные отметки для материала земляного полотна и бетона.The disadvantages of this method include the impossibility of its use in a railway tunnel with a track construction on a rigid concrete base when filling the voids between track concrete and concrete of the return arch, in concrete of the return arch, as well as the contact zone of the concrete of the return arch and bedrock due to different methods reaching design elevations for subgrade material and concrete.

Известен также способ восстановления ремонта фундаментов зданий (2), включающий разрезку фундамента на секции вертикальными швами и последующее обжатие грунта под секциями фундамента для прекращения неравномерной осадки здания. В швы вставляют ограждающие элементы и заглубляют их в грунт, а обжатие грунта под секцией и подъем фундамента осуществляют нагнетанием раствора под давлением, достаточным для обжатия грунта и подъема фундамента до окончания схватывания раствора.There is also a method of restoring repair of foundations of buildings (2), including cutting the foundation into sections with vertical joints and subsequent compression of the soil under the foundation sections to stop the uneven settlement of the building. Enclosing elements are inserted into the seams and deepened into the soil, and the compression of the soil under the section and the foundation is raised by pumping the mortar under pressure sufficient to compress the soil and raise the foundation until the mortar has set.

Недостатком этого способа является невозможность применения его в железнодорожном тоннеле с устройством пути на жестком бетонном основании.The disadvantage of this method is the inability to use it in a railway tunnel with a track device on a rigid concrete base.

Наиболее близким аналогом является способ ремонта в железнодорожном пути преимущественно в тоннелях (3), заключающийся в том, что снимают рельсошпальную решетку на ремонтируемом участке пути, производят очистку или дозировку очищенного балласта в путь, перемещая загрязненный и чистый балласт вдоль пути по своему лотку для каждого, после чего укладывают рельсошпальную решетку. Поток очищенного балласта в зону укладки его в путь направляют навстречу потоку загрязненного балласта, удаляемого из пути, при этом очищенный балласт пропускают сквозь зону выемки загрязненного балласта, а рельсошпальную решетку для укладки в путь надвигают навстречу потоку очищенного щебня.The closest analogue is the repair method in the railway track, mainly in tunnels (3), which consists in removing the rail-sleeper grid on the track section being repaired, cleaning or dosing the cleaned ballast in the track, moving the contaminated and clean ballast along the track along its own tray for each then lay the rail-sleeper grid. The flow of cleaned ballast to the stacking zone is directed towards the flow of contaminated ballast removed from the path, while the cleaned ballast is passed through the excavation zone of the contaminated ballast, and the rail-sleeper for laying in the path is pushed towards the flow of cleaned rubble.

К недостаткам следует отнести тот факт, что способ относится к конструкциям пути на балласте, а не на бетоне, требует применения различных ремонтных технологий и оборудования по замене балласта и восстановления эксплуатационных свойств бетонных конструкций, а также перекрытия движения поездов.The disadvantages include the fact that the method relates to track structures on ballast, and not on concrete, requires the use of various repair technologies and equipment to replace ballast and restore the operational properties of concrete structures, as well as blocking the movement of trains.

Целью данного изобретения является восстановление проектного положения пути с омоноличенной в бетон рельсошпальной решеткой в железнодорожном тоннеле в условиях просадочности грунта, истирания бетонных контактных поверхностей и необходимости обеспечения непрерывного пропуска поездов с установленными скоростями движения поездов.The aim of this invention is to restore the design position of the track with a rail-sleeper monolithic in concrete in a railway tunnel under conditions of subsidence, abrasion of concrete contact surfaces and the need to ensure continuous passage of trains with set train speeds.

Предложенный способ ремонта железнодорожного пути на бетонном основании в тоннеле заключается в подготовке и ремонте основания пути, выправке рельсошпальной решетки, отличающийся тем, что осушают лотки, устанавливают опалубку вдоль стенки лотка, примыкающей к путевому бетону, делят ремонтируемый путь на отдельные участки, бурят шнуры в путевом бетоне и бетоне обратного свода по поперечным границам участков и внутри них в последовательном порядке, укладывают продольные балки с наружной стороны колеи, укрепляя их с путевым бетоном с помощью анкеров, устанавливают равномерно на продольные балки поперечные балки, скрепляют их хомутами, подводят под концы поперечных балок домкраты, осуществляют подъем части путевого блока с рельсошпальной решеткой до проектного положения с применением геодезических инструментов, после чего подают быстротвердеющие смеси в опалубку по продольным границам вдоль стенки лотка участка и шпуры поперечных границ участков, обеспечивая герметичность отдельных участков ремонтируемого пути, шпуры, находящиеся внутри участков, промывают водой и нагнетают в них последовательно лечебный раствор вплоть до его выхода через соседние шпуры с последующей заглушкой. Для исключения дальнейших просадочных процессов после восстановления проектного положения рельсошпальной решетки производится закрепление полостей бетона обратного свода и полостей под бетоном обратного свода нагнетанием лечебных растворов в соответствии с результатами геофизического обследования основания пути методами георадиолокации, сейсмоакустической разведки и др.The proposed method for repairing a railway track on a concrete base in a tunnel consists in preparing and repairing the track base, straightening the rail-sleeper grate, characterized in that the trays are drained, the formwork is installed along the wall of the tray adjacent to the track concrete, the repaired track is divided into separate sections, the cords are drilled into track concrete and concrete of the return arch along the transverse boundaries of the sections and inside them in a sequential order, lay the longitudinal beams on the outside of the track, strengthening them with track concrete with by means of anchors, cross beams are evenly mounted on the longitudinal beams, fasten them with clamps, jacks are brought under the ends of the transverse beams, the part of the track block with the rail-sleeper is raised to the design position using geodetic tools, after which quick-hardening mixtures are fed into the formwork along the longitudinal boundaries along the wall the tray of the site and the bore holes of the transverse borders of the sections, ensuring the tightness of individual sections of the track being repaired, the holes located inside the sections are washed with water agnetayut them sequentially medical solution until its exit through adjacent holes, followed by a plug. To exclude further subsidence processes after restoration of the design position of the rail-sleeper lattice, the cavities of the concrete of the return arch and the cavities under the concrete of the reverse arch are fixed by injection of treatment solutions in accordance with the results of the geophysical survey of the track base by methods of georadar, seismic-acoustic exploration, etc.

Способ иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана схема ремонта контактной зоны путевого бетона и бетона обратного свода (в плане).The method is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a diagram of the repair of the contact zone of track concrete and concrete of the return arch (in plan).

На фиг.2 показана схема ремонта контактной зоны путевого бетона и бетона обратного свода (сечение 1-1).Figure 2 shows the repair scheme of the contact zone of track concrete and concrete of the return arch (section 1-1).

Повреждения железнодорожного пути в тоннеле.Damage to the railway track in the tunnel.

1 - зона разрушения по контакту между путевым блоком и бетоном обратного свода,1 - destruction zone at the contact between the track block and the concrete of the return arch,

2 - трещины вдоль водосточных лотков.2 - cracks along the gutters.

Элементы железнодорожного пути в тоннеле.Elements of the railway track in the tunnel.

3 - путевой бетон, 4 - бетон обратного свода, 5 - горная порода, 8 - водосточные лотки, 9 - банкетки лотков, 14 - колея, 15 - шпалы.3 - road concrete, 4 - concrete of the return arch, 5 - rock, 8 - gutters, 9 - banquets of trays, 14 - track, 15 - sleepers.

Элементы конструкции устройства для подъема рельсошпальной решетки.The structural elements of the device for lifting the rail-sleeper.

7 - анкера для крепления продольных балок,7 - anchor for attaching longitudinal beams,

11 - продольные балки, 12 - поперечные балки,11 - longitudinal beams, 12 - transverse beams,

13 - домкраты для подъема «просевших» путевых блоков,13 - jacks for lifting the "sagging" track blocks,

16 - хомуты для крепления между собой продольных и поперечных балок.16 - clamps for attaching longitudinal and transverse beams to each other.

Элементы ремонта железнодорожного пути.Elements of the repair of the railway track.

10 - опалубочные доски,10 - formwork boards,

6 - шпуры для нагнетания лечебного раствора,6 - holes for pumping a therapeutic solution,

17 - шпуры с лечебным раствором для разделения ремонтируемого пути на отдельные участки.17 - holes with treatment solution for dividing the repaired path into separate sections.

На фиг.1 показаны трещины 2, идущие вдоль водосточных лотков 8, через них поступает вода и размывает поверхность контакта между путевым блоком 3 и бетоном обратного свода 4, образуя зону разрушения 1.Figure 1 shows the cracks 2 along the gutters 8, water flows through them and erodes the contact surface between the track block 3 and the concrete of the inverse vault 4, forming a fracture zone 1.

На фиг.2 показана зона разрушения 1, которая создает условия для проседания рельсовой колеи 14.Figure 2 shows the destruction zone 1, which creates the conditions for subsidence of the rail gauge 14.

Предлагаемый способ ремонта основания железнодорожного пути в тоннеле осуществляется следующим образом.The proposed method of repairing the base of the railway track in the tunnel is as follows.

Осушают водоотводные лотки 8 и устанавливают опалубку 10 вдоль стенки лотков 8, примыкающей к путевому бетону 3.Drain the drainage trays 8 and install the formwork 10 along the wall of the trays 8 adjacent to the track concrete 3.

Бурят шпуры под анкера 7 с наружной стороны колеи 14 между шпалами 15 для крепления продольных балок к путевому бетону блока 3, затем устанавливают анкера и заливают их быстротвердеющей смесью.Drill bore holes for the anchor 7 from the outside of the track 14 between the sleepers 15 for attaching the longitudinal beams to the track concrete of block 3, then install the anchor and fill them with a quick-hardening mixture.

Ремонтируемый участок разбивают на захватки 3-4 м, по границам захваток с шагом 0,5 м и внутри них с шагом 1 м производят бурение шпуров для нагнетания в них лечебного раствора в зону разрушения 1 по контакту между путевым бетоном 3 и бетоном обратного свода 4.The repaired area is divided into grips of 3-4 m, along the borders of grips with a step of 0.5 m and inside of them with a step of 1 m, drill holes are drilled to pump the treatment solution into the destruction zone 1 at the contact between the track concrete 3 and the concrete of the return arch 4 .

Осуществляют монтаж с наружной стороны колеи 14 продольных балок 11 и крепление их анкерами 7.Carry out the installation from the outer side of the gauge 14 of the longitudinal beams 11 and fastening them with anchors 7.

На продольные балки кладут поперечные балки 12 с шагом 1 метр, скрепляют их между собой с помощью хомутов 16.On the longitudinal beams put the transverse beams 12 in increments of 1 meter, fasten them together with the help of clamps 16.

Под концы поперечных балок 12 подставляют домкраты 13 с опиранием на банкетки 9 лотков 8.Under the ends of the transverse beams 12 substitute jacks 13 based on the banquets 9 trays 8.

С помощью домкратов 13 производят подъем участка путевого бетона 3 с рельсошпальной решеткой до проектного положения.Using jacks 13 lift the section of track concrete 3 with rail-sleeper grid to the design position.

Производят заполнение опалубки 10 лотков 8 и шпуров 17 быстротвердеющим раствором.Formwork is filled in 10 trays 8 and holes 17 with quick-hardening mortar.

Производят промывку шпуров 6 водой под напором, закачивают последовательно в них быстротвердеющий раствор и выдерживают раствор до набора требуемой прочности.The holes 6 are washed with water under pressure, a quick-hardening solution is pumped into them sequentially and the solution is kept until the required strength is set.

В завершение производят демонтаж домкратов 13, поперечных балок 12 и продольных балок 11.At the end, the jacks 13, the transverse beams 12 and the longitudinal beams 11 are dismantled.

Предложенный способ ремонта основания железнодорожного пути был использован при ремонте 300 м железнодорожного пути в Северо-Муйском тоннеле.The proposed method for repairing the base of the railway track was used in the repair of 300 m of the railway track in the North Muisky tunnel.

Его использование позволило:Its use allowed:

- снизить производственные затраты более чем в 2 раза по сравнению со способом, указанным в прототипе;- reduce production costs by more than 2 times compared with the method specified in the prototype;

- обеспечить непрерывный пропуск поездов по тоннелю с установленной скоростью, осуществляя основные ремонтные работы в технологические «окна».- to ensure continuous passage of trains through the tunnel at a set speed, carrying out basic repairs to the technological “windows”.

Список литературы:Bibliography:

1. Патент РФ №2277616, МПК E02D 3/12, заявлен 19.04.2004.1. RF patent No. 2277616, IPC E02D 3/12, filed April 19, 2004.

2. Патент РФ №2096560, МПК E02D 37/00, заявлен 09.10.1995.2. RF patent No. 2096560, IPC E02D 37/00, filed 09.10.1995.

3. Заявка на изобретение №2003137012, МПК Е01В 1/00, заявлена 24.12.2003.3. Application for invention No. 2003137012, IPC Е01В 1/00, filed December 24, 2003.

Claims (1)

Способ ремонта железнодорожного пути на бетонном основании в тоннеле, заключающийся в подготовке и ремонте основания пути, выправке рельсошпальной. решетки, отличающийся тем, что осушают лотки, устанавливают опалубку вдоль стенки лотка, примыкающей к путевому бетону, делят ремонтируемый путь на отдельные участки, бурят шпуры в путевом бетоне и бетоне обратного свода по поперечным границам участков и внутри них в последовательном порядке, укладывают продольные балки с наружной стороны колеи, укрепляя их с путевым бетоном с помощью анкеров, устанавливают равномерно на продольные балки поперечные балки, скрепляют их хомутами, подводят под концы поперечных балок домкраты, осуществляют подъем части путевого блока с рельсошпальной решеткой до проектного положения, после чего подают быстротвердеющие смеси в опалубку по продольным границам вдоль стенки лотка и в шпуры поперечных границ участков, промывают шпуры, находящиеся внутри участка, водой под напором и нагнетают в них последовательно основной лечебный раствор вплоть до его выхода через соседние шпуры с последующей заглушкой, осуществляют нагнетание лечебных растворов в полости бетона обратного свода и в полости по контактной зоне между бетоном обратного свода и коренной породой по карте геофизического обследования.A method of repairing a railway track on a concrete base in a tunnel, which consists in preparing and repairing a track base, straightening a rail and sleeper. gratings, characterized in that they drain the trays, install the formwork along the wall of the tray adjacent to the track concrete, divide the repaired path into separate sections, drill holes in the track concrete and the inverted concrete along the transverse borders of the sections and inside them in a sequential order, lay the longitudinal beams from the outside of the track, reinforcing them with track concrete using anchors, install the transverse beams evenly on the longitudinal beams, fasten them with clamps, jacks are brought under the ends of the transverse beams, carry out raising the part of the track block with the rail-sleeper grid to the design position, after which quick-hardening mixtures are fed into the formwork along the longitudinal boundaries along the tray wall and into the holes of the transverse borders of the sections, the holes inside the section are washed with water under pressure and the main treatment solution is pumped into them sequentially up to before it exits through adjacent boreholes with a subsequent plug, they inject medical solutions in the cavity of the concrete of the reverse arch and in the cavity along the contact zone between the concrete of the reverse arch and bedrock according to the map of geophysical survey.

Images