RU2766844C1 - Method for strengthening the main platform of the railway roadbed - Google Patents

Abstract

FIELD: railway transport.

SUBSTANCE: invention relates to railway transport, namely to the repair, reconstruction and construction of a railway track, and can be used to strengthen the main platform of the railway roadbed. The method consists in cutting out a ballast layer under the assembled rails and sleepers and dismantling them, profiling the remaining part of the ballast materials, subsequent strengthening of the soil using cold recycling technology, which consists in milling the soil with simultaneous processing of its reinforcing composition, laying the resulting mixture, compacting the loosened regenerated layer (between the wheels of the recycler), profiling and re-compacting the reinforced layer in two modes: without vibration, 3-6 passes on one track at a speed of 2-3 km/h, and then 2-3 passes along one track in the vibration mode at a speed of 4-8 km/h, laying assembled rails and sleepers, followed by a complex of ballasting and straightening works.

EFFECT: quality of the created protective layer is improved by ensuring its uniformity and maximum compaction.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к ремонту, реконструкции и строительству железнодорожного пути, и может быть использовано при укреплении основной площадки земляного полотна железнодорожного пути.The invention relates to railway transport, namely to the repair, reconstruction and construction of a railway track, and can be used to strengthen the main area of the subgrade of the railway track.

Известен способ усиления железнодорожного пути (патент РФ №2535378, МПК Е01В 27/12, Е01В 27/06, опубл. 10.12.2014, Бюл. №34), заключающийся в том, что производят вырезку старого балласта, размещенного до уровня основной площадки, остающийся подстилающий неочищенный старогодный щебень в уровне основной площадки разравнивают, поливом вводят в него пенобетон нормального твердения, укладывают геотекстиль, сверху послойно отсыпают и уплотняют балластный материал, выполняют отделку балластной призмы с последующим нанесением на ее поверхность пенобетона нормального твердения.A known method of strengthening the railway track (RF patent No. 2535378, IPC E01B 27/12, E01B 27/06, publ. 10.12.2014, Bull. No. 34), which consists in cutting out the old ballast placed up to the level of the main platform, the remaining underlying uncleaned old-year crushed stone is leveled at the level of the main site, foam concrete of normal hardening is introduced into it by irrigation, geotextiles are laid, ballast material is poured in layers and compacted on top, the ballast prism is finished, followed by application of normal hardening foam concrete to its surface.

Недостатком данного способа является введение пенобетона в старогодный щебень в уровне основной площадки земляного полотна способом полива. После вырезки старого балласта до уровня основной площадки оставшаяся часть щебня будет недостаточной, а проникновение пенобетонной смеси в грунт земляного полотна незначительным, что не позволит сформировать полноценный омоноличенный слой достаточной толщины. При нанесении пенобетона способом полива, его несущая способность будет совсем незначительна во время производства работ, что потребует достаточно длительного перерыва перед укладкой рельсошпальной решети и снизит темп производства работ.The disadvantage of this method is the introduction of foam concrete into the old rubble at the level of the main platform of the subgrade by the method of irrigation. After cutting the old ballast to the level of the main platform, the remaining part of the crushed stone will be insufficient, and the penetration of the foam concrete mixture into the subgrade soil will be insignificant, which will not allow the formation of a full-fledged monolithic layer of sufficient thickness. When applying foam concrete by irrigation, its bearing capacity will be quite insignificant during the production of work, which will require a sufficiently long break before laying the rail and sleeper grid and reduce the pace of work.

Известен способ стабилизации земляного полотна (см. патент РФ №2093631, МПК Е01В 27/00, опубл. 20.10.1997 г.), заключающийся в том, что вырезают щебень из-под рельсошпальной решетки, производят очистку этого щебня, на находящуюся под рельсошпальной решеткой поверхность освобожденного от щебня земляного полотна наносят добавки одновременно со смешиванием их с грунтом земляного полотна, которое производят путем разрыхления верхних слоев земляного полотна, причем сначала в процессе разрыхления верхних слоев земляного полотна вносят цемент, а затем смесь известняка и воды, после чего верхние слои земляного полотна перемешивают, разравнивают и уплотняют, образуя защитный слой, и укладывают щебень на этот слой.A known method of stabilizing the subgrade (see the patent of the Russian Federation No. 2093631, IPC E01V 27/00, publ. 10.20.1997), which consists in the fact that crushed stone is cut out from under the rail-sleeper grid, this crushed stone is cleaned on the under the rail-sleeper Additives are applied to the surface of the roadbed freed from crushed stone simultaneously with their mixing with the subgrade soil, which is produced by loosening the upper layers of the subgrade, and first, in the process of loosening the upper layers of the subgrade, cement is added, and then a mixture of limestone and water, after which the upper layers subgrade is mixed, leveled and compacted, forming a protective layer, and crushed stone is laid on this layer.

При создании укрепленного слоя по данному способу, возможно его устройство исключительно в форме плиты прямоугольного сечения постоянной толщины и ширины. Устройство укрепленного слоя такой формы не всегда бывает оправдано, так как наибольшие напряжения в уровне основной площадки земляного полотна приходятся на подрельсовые зоны, где требуется создавать большую толщину укрепляемого слоя, и сводятся к минимальным значениям у обочин, где большая толщина такого слоя не требуется. Кроме того, при создании укрепленного слоя по данному способу отсутствует возможность устраивать его различной ширины.When creating a reinforced layer according to this method, it is possible to arrange it exclusively in the form of a rectangular slab of constant thickness and width. The arrangement of a reinforced layer of this form is not always justified, since the greatest stresses at the level of the main area of the subgrade fall on the under-rail zones, where it is required to create a greater thickness of the reinforced layer, and are reduced to the minimum values at the shoulders, where a greater thickness of such a layer is not required. In addition, when creating a reinforced layer according to this method, it is not possible to arrange it with different widths.

Кроме того, при создании укрепляемого слоя не достигается его максимальное уплотнение, особенно при создании слоя толщиной более 30 см, что приводит к его деформациям.In addition, when creating a reinforced layer, its maximum compaction is not achieved, especially when creating a layer with a thickness of more than 30 cm, which leads to its deformation.

Задачей настоящего изобретения является упрощение технологии создания защитного слоя, повышение качества укрепляемого слоя, за счет придания укрепляемому слою наиболее оптимальной формы (различной ширины и глубины), способного наилучшим образом воспринимать нагрузки от подвижного состава и вышележащего верхнего строения пути.The objective of the present invention is to simplify the technology of creating a protective layer, improve the quality of the layer to be strengthened, by giving the layer to be strengthened the most optimal shape (of different widths and depths), which is able to best absorb the loads from the rolling stock and the overlying superstructure of the track.

Поставленная задача решается благодаря заявленному способу укрепления основной площадки земляного полотна железнодорожного пути, заключающегося в вырезке щебня под рельсошпальной решеткой, очистке этого щебня, фрезеровании освобожденного от щебня грунта основной площадки земляного полотна с одновременной обработкой его укрепляющими компонентами, профилировании укрепляемого слоя и уплотнении его, с образованием защитного слоя, с последующей отсыпкой щебня, после вырезки щебня рельсошпальная решетка демонтируется, освобожденная от щебня и рельсошпальной решетки поверхность земляного полотна подвергается холодному ресайклингу, обеспечивающему создание оптимальной формы грунтобетонного слоя, затем разрыхленный регенерируемый слой уплотняется, профилируется и после этого осуществляется окончательное его уплотнение в двух режимах: первоначально в статическом режиме (без включения вибрации) за 3-6 проходов по одному следу и скоростью 2-3 км/ч, а затем 2-3 прохода по одному следу в вибрационном режиме со скоростью 4-8 км/ч, после чего на уплотненный защитный слой укладывается рельсошпальная решетка.The problem is solved thanks to the claimed method of strengthening the main platform of the subgrade of the railway track, which consists in cutting the crushed stone under the rail and sleeper grating, cleaning this crushed stone, milling the soil of the main platform of the subgrade freed from crushed stone with simultaneous processing of it with reinforcing components, profiling the layer to be strengthened and compacting it, with the formation of a protective layer, followed by backfilling of crushed stone, after cutting the crushed stone, the rail and sleeper grid is dismantled, the surface of the subgrade freed from crushed stone and the rail-sleeper grid is subjected to cold recycling, which ensures the creation of the optimal shape of the soil-concrete layer, then the loosened regenerated layer is compacted, profiled and after that its final compaction is carried out in two modes: initially in static mode (without vibration) for 3-6 passes along one track at a speed of 2-3 km / h, and then 2-3 passes along one track in vibration m mode at a speed of 4-8 km / h, after which a rail and sleeper grid is laid on the compacted protective layer.

Способ поясняется чертежом, на котором изображен комплекс путевых машин и автодорожной техники, применяемый для укрепления основной площадки земляного полотна.The method is illustrated by a drawing, which shows a complex of track machines and road equipment used to strengthen the main platform of the subgrade.

1 - щебнеочистительная машина;1 - crushed stone cleaning machine;

2 - путеразборочный поезд;2 - track dismantling train;

3 - автогрейдер;3 - motor grader;

4 - автоцистерна с водой;4 - water tanker;

5 - смесительная установка;5 - mixing plant;

6 - ресайклер;6 - recycler;

7 - вибрационный каток;7 - vibratory roller;

8 - автогрейдер;8 - motor grader;

9 - вибрационный каток;9 - vibratory roller;

10 - путеукладочный поезд;10 - track laying train;

11 - хоппер-дозаторные вагоны;11 - hopper-dosing cars;

12 - электробалластер;12 - electric ballast;

13 - выправочно-подбивочно-рихтовочная машина;13 - straightening-tamping-straightening machine;

14 - динамический стабилизатор пути;14 - dynamic track stabilizer;

15 - планировщик балласта.15 - ballast planner.

Заявленный способ реализуется следующим образом. На участке производства работ по ремонту или реконструкции железнодорожного пути предварительно под рельсошпальной решеткой производится вырезка балластного слоя на глубину 0,4 м щебнеочистительной машиной 1 с последующей его погрузкой в спецсоставы для засорителей. После вырезки балластного слоя производится демонтаж рельсошпальной решетки путеразборочным поездом 2. По мере разборки пути и обеспечения безопасного расстояния автогрейдером 3 производится распределение и профилирование с формированием уклона 0,04 на поверхности среза в полевую сторону не вырезанной из пути части балластных материалов (щебня, щебеночно-песчано-гравийного слоя). Далее непосредственно выполняется устройство защитного слоя по технологии холодного ресайклинга. При помощи ресайклера 6, сцепленного со смесительной установкой 5 и автоцистерной с водой 4, производится фрезерование грунта основной площадки земляного полотна на глубину не менее 0,15 м с одновременной обработкой его укрепляющей композицией на основе неорганических вяжущих веществ в рабочей камере ресайклера и укладка образованной смеси. При этом регенерация грунтов осуществляется с перекрытием предыдущего слоя на 10-30 см. За ресайклером 6 производится уплотнение разрыхленного регенерированного слоя между колесами ресайклера вибрационными катками 7. При этом предотвращается влагоиспарение и производится подготовка регенерируемого слоя для профилирования. После уплотнения фрезерованного слоя виброкатками 7 поверхность его профилируется автогрейдером 8 в одном направлении при рабочем ходе. Спланированная поверхность основной площадки с регенерируемым слоем уплотняется катками 9. Уплотнение осуществляется с обочины земляного полотна в направлении к его оси с перекрытием на 1/3 ширины полосы.The claimed method is implemented as follows. At the site of work on the repair or reconstruction of the railway track, beforehand, under the rail and sleeper grid, the ballast layer is cut to a depth of 0.4 m with a crushed stone cleaning machine 1, followed by its loading into special compositions for weeds. After cutting the ballast layer, the rail and sleeper grid is dismantled by the track-breaking train 2. As the track is disassembled and a safe distance is ensured, the motor grader 3 distributes and profiles with the formation of a slope of 0.04 on the cut surface to the field side of the part of the ballast materials (crushed stone, crushed stone and sand and gravel layer). Next, the protective layer is directly installed using cold recycling technology. With the help of a recycler 6, coupled with a mixing plant 5 and a water tank truck 4, the soil of the main subgrade area is milled to a depth of at least 0.15 m with its simultaneous processing with a reinforcing composition based on inorganic binders in the working chamber of the recycler and the resulting mixture is laid . At the same time, soil regeneration is carried out with an overlap of the previous layer by 10-30 cm. Behind the recycler 6, the loosened regenerated layer is compacted between the wheels of the recycler by vibratory rollers 7. This prevents moisture evaporation and prepares the regenerated layer for profiling. After compaction of the milled layer with vibratory rollers 7, its surface is profiled by a motor grader 8 in one direction during the working stroke. The planned surface of the main site with a regenerated layer is compacted by rollers 9. Compaction is carried out from the side of the subgrade towards its axis with an overlap of 1/3 of the strip width.

По завершению вышеуказанных работ производится укладка рельсошпальной решетки путеукладочным поездом 10, выгрузка щебня из хоппер-дозаторных вагонов 11 с последующим выполнением работ по подъемке пути электробалластером 12, выправке пути выправочно-подбивочно-рихтовочной машиной 13, стабилизации балластной призмы динамическим стабилизатором пути 14 и отделке пути планировщиком балласта 15.Upon completion of the above works, the rail-sleeper grid is laid by the track-laying train 10, the crushed stone is unloaded from the hopper-dosing cars 11, followed by work on lifting the track with an electric ballast 12, straightening the track with a straightening-tamping-straightening machine 13, stabilizing the ballast prism with a dynamic track stabilizer 14 and finishing the track ballast planner 15.

В качестве укрепляющей композиции на основе неорганических материалов может применяться смесь из вяжущего (цемент, шлакопортландцемент, известь, зола уноса и другие), процентное количество которого определяется по результатам лабораторных испытаний образцов, и воды. При необходимости с целью уменьшения расхода основного вяжущего материала, ускорения процесса твердения, повышения прочности укрепляемого слоя, морозостойкости, приданию грунту гидрофобных свойств, снижения пучинистости грунтов, могут применяться различные добавки и стабилизаторы.As a reinforcing composition based on inorganic materials, a mixture of a binder (cement, Portland slag cement, lime, fly ash, and others), the percentage of which is determined by the results of laboratory tests of samples, and water can be used. If necessary, in order to reduce the consumption of the main binder material, accelerate the hardening process, increase the strength of the layer to be strengthened, frost resistance, impart hydrophobic properties to the soil, reduce soil heaving, various additives and stabilizers can be used.

Для обеспечения высокой производительности и беспрерывной работы комплекса машин по созданию грунтобетонного слоя смесительная установка и автоцистерна с водой обеспечиваются регулярной подвозкой укрепляющих компонентов и воды.To ensure high productivity and continuous operation of the complex of machines for creating soil concrete layer, the mixing plant and the water tank truck are provided with regular transportation of reinforcing components and water.

Основными преимуществами заявленного способа укрепления грунтов основной площадки земляного полотна железнодорожного пути в сравнении с известными способами являются:The main advantages of the claimed method of strengthening the soil of the main platform of the subgrade of the railway track in comparison with known methods are:

- простота создания защитного слоя за счет применения типового и широко доступного комплекса путевых машин и автодорожной техники;- ease of creating a protective layer through the use of a standard and widely available complex of track machines and road equipment;

- повышение качества создаваемого защитного слоя за счет обеспечения его однородности и максимального уплотнения, достигаемого путем фрезерования грунта и одновременным перемешиванием его с укрепляющими компонентами методом холодного ресайклинга, точного дозирования укрепляющей композиции в рабочую камеру ресайклера из смесительной установки благодаря микропроцессорной системе управления ресайклера, тщательного и многократного уплотнения укрепляемого слоя комплексом автодорожных катков при различных режимах (в статическом и вибрационном) и скорости движения.- improving the quality of the protective layer created by ensuring its uniformity and maximum compaction, achieved by milling the soil and simultaneously mixing it with strengthening components using the cold recycling method, accurate dosing of the strengthening composition into the working chamber of the recycler from the mixing plant thanks to the microprocessor control system of the recycler, thorough and repeated compaction of the reinforced layer with a complex of road rollers under various modes (static and vibration) and speed.

Claims (1)

Способ укрепления основной площадки земляного полотна железнодорожного пути, заключающийся в том, что вырезают щебень из-под рельсошпальной решетки, производят очистку этого щебня, образуют защитный слой из освобожденного от щебня земляного полотна, разравнивают его поверхность, уплотняют и укладывают щебень на этот слой, отличающийся тем, что после вырезки щебня рельсошпальную решетку демонтируют, образование защитного слоя осуществляют по технологии холодного ресайклинга, при которой грунт фрезеруют с одновременной обработкой укрепляющими компонентами на основе неорганических материалов, придают укрепляемому слою наиболее оптимальную форму, затем разрыхленный регенерируемый слой предварительно уплотняют катком между колесами ресайклера для создания одинаковой плотности материала, разравнивают, а затем окончательно уплотняют катками в двух режимах: без вибрации 3-6 проходов по одному следу со скоростью 2-3 км/ч, а затем 2-3 прохода по одному следу в вибрационном режиме со скоростью 4-8 км/ч, после чего на уплотненный защитный слой укладывают рельсошпальную решетку.A method for strengthening the main platform of the subgrade of a railway track, which consists in cutting crushed stone from under the rail and sleeper grid, cleaning this crushed stone, forming a protective layer from the subgrade freed from crushed stone, leveling its surface, compacting and laying crushed stone on this layer, which differs by dismantling the rail and sleeper grid after cutting out the crushed stone, the formation of the protective layer is carried out using the cold recycling technology, in which the soil is milled with simultaneous treatment with reinforcing components based on inorganic materials, the reinforced layer is given the most optimal shape, then the loosened regenerated layer is pre-compacted with a roller between the wheels of the recycler to create the same density of the material, it is leveled and then finally compacted with rollers in two modes: without vibration 3-6 passes along one track at a speed of 2-3 km / h, and then 2-3 passes along one track in vibration mode at a speed of 4 - 8 km/h, after which a rail and sleeper grid is laid on the compacted protective layer.

Images