Лекция к занятию № 14 Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути. Профессия: Монтер пути 2,3 разряда.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 14

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2018

          Лекция к занятию № 14. Тема: Устройство железнодорожного пути.

                                                           Земляное полотно.

К нижнему строению пути относится: земляное полотно, искусственные сооружения (мосты, тоннели), водоотводные устройства и сооружения.

 Земляное полотно – основание для верхнего строения пути, равномерно распределяющее нагрузку от подвижного состава. Может возводиться из различных пород грунта в зависимости от местных условий. Наиболее распространен на сети дорог глинистый грунт. Запрещено возведение земляного полотна из торфяных, илистых и лессовых грунтов. При невозможности возведения полотна из грунтов имеющих достточные прочностные характеристики произодится их укрепление введением вяжузщих растворов, возведением свай и другими способами.

Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт. От его состояния, надежности зависят погонные и осевые нагрузки, масса поезда, техническая скорость движения поездов.

Для предупреждения значительных и неравномерных остаточных деформаций под действием нагрузок, атмосферных и других факторов земляное полотно сооружают из малодеформирующихся грунтов. Надлежащим образом уплотняя их, и обеспечивают его необходимыми водоотводными устройствами.

Грунты, используемые при возведении земляного полотна:

• скальные (предварительно разрыхленные) и полускальные;
• крупнообломочные;
• гравийные; песчаные;
• глинистые.

Наиболее распространенные песчаные, гравийные и глинистые грунты состоят обычно из смеси указанных грунтов. Кроме них, при сооружении и эксплуатации земляного полотна используются лёссовые, торфяные (кроме насыпей) и шлаковые грунты.

К скальным грунтам относят изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя, образующего подобие сухой кладки. Перед разработкой и укладкой в насыпь такие грунты предварительно разрыхляются.

Песчаные грунты представляют собой продукт физического выветривания горных пород. Эти грунты в сухом состоянии не обладают сцеплением. Такие грунты обладают хорошей дренирующей способностью и имеют высокий коэффициент фильтрации. В целом они представляют собой наилучший материал для основания и тела земляного полотна.

Глинистые грунты представляют собой продукт химического выветривания горных пород.

Г линистые грунты подразделяются: супеси - твердые, пластичные и текучие;

суглинки и глины - твердые, полутвердые, тугопластичные, мягко пластичные, текучепластичные и текучие.

Если в основании насыпи находится слабый илистый грунт, что нередко бывает на поймах рек, то внизу делают уширение насыпи. Поперечным профилем земляного полотна называется сечение, перпендикулярное его продольной оси. Поперечный профиль показывается на ширину всей полосы отвода.  

  Насыпь (рис. 63.) образована досыпкой на существующую поверхность земли грунта с образованием резервов, если грунт берется с полевой стороны и без образования, если грунт разрабатывается из соседних выемок. Здесь отметки земли ниже отметки основной площадки земляного полотна.

Рис. 63 Насыпь

Полоса земли, на которую опирается насыпь, называется основанием. Плоскости (поверхности), ограничивающие насыпь с обеих сторон, называются откосами. Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой (основной площадки). Линия пересечения откоса с основанием насыпи называется основанием (или подошвой),  подошва откоса- линия пересечения откоса с основанием насыпи. Берма- поверхность между подошвой откоса и водоотводом (резервом). Резерв- продольный котлован из которого грунт укладывают в насыпь при постройке.  

Выемка (рис. 64. )образуется при разработке существующей поверхности земли  в кавальеры или соседние насыпи в зависимости от местных условий. Здесь основной площадки находится ниже уровня земли.

             Рис 63. Поперечный профиль выемки. Структурные элементы:

1 — основная площадка; 2 — сливная призма; 3 — бровка; 4 — кювет; 5 — откос; 6 — откосная бровка; 7— банкет; 8 — забанкетная канава; 9 — кавальер; 10 — нагорная канава

В выемке вдоль бровки основной площадки  с двух сторон размещаются продольные водоотводные канавы, называемые кюветами. За ними следуют откосы. Линии пересечения откосов с поверхностью земли называются откосными бровками. При разработке выемки излишний объем грунта (или непригодный для насыпи) укладывают за откосными бровками в грунтовые призмы, называемые кавальерами. На полосе между откосной бровкой и кавальером (называемой обрезом) для обеспечения стока воды размещаются банкет — треугольная призма грунта, препятствующая стоку воды на откос выемки, и забанкетная канава (трапециевидной формы), обеспечивающая продольный сток воды с полосы обреза. В нагорной зоне за кавальером размещается нагорная канава (трапециевидной формы), которая перехватывает и продольно отводит воду поверхностного стока, поступающую с нагорной стороны, с нагорных склонов.  

Нулевое место – место перехода от насыпи к выемке, где отметки земли совпадают с отметками основной площадки земляного полотна, то есть балластная призма отсыпается на существующую подготовленную поверхность земли.

Рис 64. Нулевое место.

Ниже  показан общий вид полунасыпи- полувыемки, которая содержит структурные элементы насыпи и выемки.

Рис. 65. Полунасыпь-полувыемка:

1 — основная площадка; 2 — сливная призма; 3 — обочина; 4 — основание (насыпи); 5 — основание откоса; 6 — откос (насыпи); 7 — бровка (насыпи); 8 — берма; 9 — водоотводная канава; 10 — обочина; 11 — бровка (выемки); 12 — кювет; 13 — откос (выемки); 14 — откосная бровка; 15 — банкет; 16 — забанкетная канава; 17 — кавальер; 18 — откос (кавальера); 19 — обрез; 20 — нагорная канава; 21 — полоса отвода

     В кривых участках, в зависимости от радиуса ширина увеличивается на величину габаритного уширения (таблица 31). Ширина обочины земляного полотна  а бесстыковом и звеньевом пути должна быть не мене 0,5 м., крутизна откосов 1:1,5, 1:2 в зависимости от высоты насыпи. В районах с засушливым климатом и распространения малоподвижных и неподвижных песков, насыпи и выемки устраиваются с пологими откосами.

Таблица 31.

Уширение земляного полотна в кривых.

  Верхняя часть, на которую укладывается верхнее строение пути,  называется основной площадкой земляного полотна (В оп).

Ширина  основной площадки (таблица 30). земляного полотна зависит от вида грунта, количества путей,  категории линии: принимаются для линий I, II категорий – 7,6 м; III категории – 7,3 м; IV категории – 7,1 м; для двухпутных линий – 11,7 м Наименьшая ширина основной площадки земляного полотна на прямых участка (согласно ПТЭ) должна быть не менее на однопутных линиях 5,5 м, на двухпутных 9,6 м; в скальных и дренирующих грунтах на однопутных линиях 5,0 м, двухпутных 9,1 м. При этом ширина междупутья, между осями первого и второго пути, должна быть на прямых не менее 4,1 м, в кривых — с учетом габаритного уширения. На подходах к большим мостам земляное полотно уширяется на 0,5 м в каждую сторону на протяжении 10 м от задней грани устоев, а на последующих 25 м сводится к нормальной ширине. Во всех случаях ширина обочин не должна быть меньше 0,5 м.

Таблица 30.

Ширина (основной площадки) земляного полотна.