Прочность насыпей при вибродинамическом воздействии поездов в зоне сопряжения земляного полотна с мостами

• Автор: Серебряков, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Состояние вопроса исследований

1.1. Конструктивные решения участков железнодорожного пути на подходах к мостам.

1.1. 1. Условия работы железнодорожного пути в зоне примыкания насыпи к устоям мостов.

1.1.2. Конструкция участка переходного пути с использованием

железобетонных коробов

1.1.3. Конструкция участка переходного пути с подбалластными

железобетонными плитами.

1.1.4. Конструкция участка переходного пути с применением габионов.

1.1.5. Конструкция участка переходного пути с применением георешеток.

1.2. Влияние вибродинамического воздействия на
железнодорожное земляное полотно.
1.2.1. Колебательный процесс грунтов земляного полотна под воздействием подвижной нагрузки.
1.2.2. Изменение прочностных свойств грунтов при действии
у вибродинамических нагрузок
1.3. Выводы по главе 1 и задачи исследования.
2. Экспериментальное исследование колебательного процесса грунтов насыпи в зоне сопряжения земляного полотна с мостами.
2.1. Характеристика применяемой аппаратуры и методология исследований.
2.1.1. Характеристика участков проведения экспериментов
, 2.1.2. Применяемые приборы
2.1.3. Технология проведения исследований и обработка результатов
2.2. Колебательный процесс грунтов насыпи в зоне сопряжения земляного полотна с мостами.
2.2.1. Исследование распространения колебаний вдоль оси пути на подходах подвижного состава к мостам и при удалении от них.
2.2.2. Зависимость амплитуд колебаний от скорости движения поездов
2.2.3. Распространение колебаний по глубине земляного полотна на подходах к мостам, усиленных конструкцией переменной жесткости
2.2.4. Затухание колебаний в поперечном оси пути направлении.
2.3. Колебательный процесс грунтов земляного полотна, усиленного грунтобетонным слоем.
2.4. Выводы по главе
4 3. Несущая способность насыпи в зоне сопряжения земляного
полотна с устоем при вибродинамическом воздействии поездов
ч
3.1. Теоретические основы определения несущей способности земляного полотна, воспринимающего
повышенную вибродинамическую нагрузку.
у 3.2. Несущая способность основной площадки земляного
полотна, усиленного конструкцией переменной жесткости. .
3.2.1. Исследование несущей способности в зависимости от величины вибродинамического воздействия.
3.2.2. Исследование несущей способности в зависимости от прочностных
характеристик подбалластного слоя
3.3. Несущая способность основной площадки земляного полотна, усиленного подбалластным грунтобетонным
.слоем
3.4 Выводы по главе
4. Технология производства работ по усилению
эксплуатируемого земляного полотна конструкцией переменной жесткости на подходе к мостам с безбалластным
мостовым полотном.
4.1 Условия проведения работ.
4.2. Конструкция участка переходного пути с закреплением
подбалластного слоя цементацией
4.3. Технология производства работ по устройству
конструкции переменной жесткости на основе закрепленного цементацией подбалластного слоя
4.4. Оценка эффективности вариантов производства
работ по устройству конструкций переходного пути.
4.5. Выводы по главе 4.
Общие выводы по работе
Список использованных источников


В то же время на примыкающих подходах происходит накопление осадок уплотненного балласта под рельсошпальной решеткой. За год величина осадок может составлять 5 мм в зависимости от грузонапряженности линии. Верхний слой насыпи толщиной до метров также может давать осадки под вибродинамическим воздействием поездов. Ориентировочно верхний слой насыпи может давать остаточные деформации несколько миллиметров за год в зависимости от грузонапряженности линии. В отдельных случаях остаточные деформации на уровне верхнего строения пути могут образовываться за счет осадки слабых, периодически подтопляемых оснований. По мере накопления остаточных деформаций в балласте и насыпи увеличивается динамическое воздействие экипажей поезда на верхнее строение пути и основную площадку, что, в свою очередь, обусловливает увеличение интенсивности накопления остаточных деформаций. Следствием этих деформаций являются висячие шпалы, под которыми образуются люфты зазоры до 5 мм, вызывающие потайной толчок при проходе поездов, в результате чего возникают оголенные торцы шпал и отсутствие обочин в зоне примыкания к устоям мостов. За рубежом, в частности в Германии, Франции 4 при строительстве новых главных путей и на существующих линиях на участке сопряжения земляного полотна и устоев мостов устраивают переходные зоны в виде клиньев из гравийнопесчаной смеси, в том числе обработанной цементом. Применяют также усиление верхнего строения пути путем укладки дополнительных контррельсов до 4 штук в переходной зоне длиной по 3Ом с заходом на мост до 5 м. Испытания, проведенные в Германии, показали, что контррельсы сглаживают неровности в переходной зоне, но не устраняют причин появления остаточных деформаций в балласте и насыпи. Со временем на расстоянии м от устоя появляются несколько висячих шпал с люфтами под подошвой до 3 мм 4. Конструкция участка переходного пути с использованием железобетонных коробов. Конструкция участка переходного пути с использованием железобетонных коробов представлена на рис. Плавность изменения жесткости пути достигается постепенным изменением высоты коробов от максимальной у устоя моста до минимальной в месте сопряжения с обычным путем. Поскольку разновысокие короба засыпаются балластом, то получаемая таким образом разная мощность балластного слоя и создает плавное изменение модуля упругости подрельсового основания на переходном участке пути. Разработчиком данной конструкции является НИИ Мостов. Предлагается использовать железобетонные короба, с целью удержания балластной призмы от оползания при осадках насыпей, по типу применяемых для удлинения устоев мостов по проекту Гипротранспути серия 3. Для двухпутных участков пути короб представляет собой бездонный ящик высотой от 1 до 1,5 м, с габаритными размерами в плане длина вдоль пути 3 м, ширина поперек пути 3 м. Габаритные размеры приняты из условия габаритности при перевозке на железнодорожной платформе в рабочем положении. Короба изготавливаются из бетона с классом по прочности В. Класс бетона по морозостойкости для коробов обычного изготовления Р0 или БЗОО в зависимости от средней температуры наиболее холодного месяца. Стенки коробов с обеих сторон по всей плоскости покрываются обмазочной гидроизоляцией из двух слоев битумной мастики. Для двухпутного участка применены типовые короба КБ,,0 и , КБ,,0. Технология работ по устройству переходного пути из бездонных железобетонных коробов приведена в на примере подходов к мосту через реку Никулинка на 6 км железнодорожной магистрали СанктПетербург Москва. Установка железобетонных коробов автомобильным краном представлена в приложении 1, засыпка коробов щебнем в приложении 2. Основная конструкция дополняется конструкцией из охранных контруголков с увеличением их жесткости по направлению к мосту за счет присоединения дополнительных уголков, а также переменной эпюрой
шпал с увеличением от шт. Использование охранных контруголков и переменной эпюры шпал характерно и для других конструкций переходных участков. Рис. Переходной путь из бехаониых коробов. План. КБ2О,а. Рис. Переходной путь и бездонных коробов. Продольный рарез.