Научное обоснование требований к подплитному основанию монолитного безбалластного пути, обеспечивающих трещиностойкость несущей плиты под поездной нагрузкой

• Автор: Сидоренко, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Оглавление

Введение

1. Состояние вопроса исследования

1.1. Монолитная конструкция верхнего строения пути RHEDA 2

1.2. Опыт применения безбалластной конструкции верхнего строения пути RHEDA 2

1.3. Требования к конструкции рабочей зоны земляного полотна на участках с безбалластной конструкцией верхнего строения пути
1.4. Особенности работы подплитного основания при различных конструкциях верхнего строения пути

1.5. Выводы по главе

1.6. Цель и задачи исследования

2. Натурные исследования напряженно - деформированного состояния несущей бетонной плиты и подплитного основания при действии
поездной нагрузки
2.1. Характеристика экспериментального участка
2.2. Методика проведения экспериментов
2.2.1. Аппаратура и приборы для полевых исследований
2.2.2. Технология проведения эксперимента
2.2.3. Обработка полученных данных
2.3. Исследование распределения вертикальных напряжений в земляном полотне при безбалластной конструкции верхнего строения
пути RHEDA 2
2.4. Исследование напряженно - деформированного состояния несущей бетонной плиты при безбалластной конструкции верхнего строения пути RHEDA 2
2.4.1. Распределение продольных напряжений на поверхности
несущей бетонной плиты
2.4.2. Распределение поперечных напряжений на поверхности
несущей бетонной плиты
2.4.3. Распределение вертикальных деформаций поверхности
несущей бетонной плиты
2.5. Выводы по главе
3. Моделирование работы безбалластной конструкции верхнего
строения пути под поездной нагрузкой
3.1. Общие положения
3.2. Обоснование глубины рабочей зоны
3.3. Теоретические основы определения деформированного
состояния несущей бетонной плиты
3.4. Теоретические основы определения напряженного состояния несущей бетонной плиты
3.5. Сопоставление теоретических расчетов напряженно -деформированного состояния несущей бетонной плиты с опытными данными
3.6. Выводы по главе
4. Обоснование требований к подплитному основанию при монолитной безбалластной конструкции верхнего строения пути
4.1. Общие положения
4.2. Изучение влияния различных факторов на напряженное состояние несущей плиты при монолитной безбалластной
конструкции верхнего строения пути
4.2.1. Влияние модуля упругости подплитного основания на напряженное состояние несущей плиты
4.2.2. Исследование напряженного состояния несущей бетонной
плиты в зависимости от подплитного основания
4.3. Обоснование конструкции подплитного основания при монолитной безбалластной конструкции верхнего строения пути
4.4. Выводы по главе
Основные выводы по работе
Библиографический список
Список иллюстративного материала
Приложение А
Введение.
Актуальность темы диссертации и степень ее разработанности.
Железнодорожное сообщение в нашей стране на сегодняшний день было и остается важнейшей и самой крупной составляющей транспортной системы. В перспективе роль железнодорожного транспорта не изменится, и он будет оставаться основным видом сообщения, обеспечивающим массовые грузовые и пассажирские перевозки.
Необходимость создания скоростного транспорта была осознана руководством страны более 30 лет назад. Понимая естественные ограничения авиаперевозок, акцент был сделан на железнодорожный транспорт.
Мировой опыт [1,2,3,4,5,6] показывает экономическую эффективность создания железнодорожных линий с высокоскоростным движением пассажирского транспорта. Развитием таких линий занимаются в странах как: Германия, Япония, Китай, Франция, Италия, Швецария и другие. Общая протяженность высокоскоростных линий этих стран достигает десятки тысяч километров [3,5]. В России существует 2 скоростные линии: Санкт - Петербург - Хельсинки, на которой реализуется скорость до 200 км/ч, а так же линия Москва - Санкт — Петербург, где скорость достигает 250 км/ч.
Для увеличения мобильности населения и создания большого количества новых рабочих мест в России запланировано строительство высокоскоростной железнодорожной магистрали «Москва — Казань - Екатеринбург» [7]. Проект предполагает обеспечение высочайшего уровня надежности и безопасности обеспечения перевозок, создание необходимого комфорта для пассажиров. Решение указанных задач возможно только на основе использования самых современных технологий, в частности использование безбалластных конструкций верхнего строения пути, которые положительно зарекомендовали себя по всему миру [1,2,3,4,5].
На сегодняшний день в России сертифицированными конструкциями безбалластного верхнего строения пути являются монолитные конструкции 1ШЕПА2000 и ЬУТ. Конструкция ЯНЕБА2000 в опытном порядке была уложена на

2.1. Характеристика экспериментального участка
Эксперименты по определению напряженно — деформированному состоянию несущей бетонной плиты и подплитного основания проводились на двух участках. Участок №1 располагается на магистрали Санкт-Петербург — Москва, перегон Саблино-Тосно, II главный путь от ПК 450+00 до ПК 460+00. Участок №2 длиной 25 метров располагается на экспериментальном железнодорожном кольце ВНИИЖТа в г. Щербинка Московской области.
Участки расположены на насыпях, тело которых сложено песками средней крупности (рисунок 2.1 а, б). В основании земляного полотна залегают суглинки легкие пылеватые, от твердых до пластичных. На участке уложен бесстыковой путь с рельсами типа Р65, скреплением УОЗБЬОН, шпалами немецкого производства с эпюрой укладки 1840 шт/км. Шпалы замоноличены в армированную несущую бетонную плиту, толщиной 240 мм, выполненную из бетона класса В40. Несущая бетонная плита опирается на гидравлически связанный бетонный несущий слой класса В15, толщиной 300 мм. Под гидравлически связанным несущим слоем уложен защитный слой из щебеночно-песчано-гравийной смеси (ЩПГС) толщиной 40 см (рисунок 2.2).
По участку №1 осуществлялось движение порожних грузовых поездов с локомотивом ВЛ-10 со скоростями от 40 км/ч до 90 км/ч, пассажирских поездов с локомотивом ЧС-2т со скоростями от 40 км/ч до 110 км/ч, пригородных электропоездов ЭТ-2 со скоростью до 130 км/ч. Также во время опытных проездов электропоезда «Сапсан» были проведены замеры напряженного состояния земляного полотна при движении от 90 км/ч до 200 км/ч.
По участку №2 курсировал грузовой состав во главе с локомотивом ВЛ-80 со скоростью от 40 км/ч до 80 км/ч.