Неисправности балластной призмы жд пути

Балласт железнодорожного пути

Балласт

Балласт – сыпучий минеральный материал (щебень), заполняющий пространство между нижней постелью шпал или других рельсовых опор и основной площадкой земляного полотна. Так же балластным слоем производят засыпку за торцами шпал, в шпальных ящиках. Балласт обеспечивает передачу давления от шпал на земляное полотно, распределяя давление равномерно на большую площадь, упругое смягчение ударов движущихся колес, стабилизацию пути в плане и профиле. Так же балластный слой обеспечивает быстрый отвод поверхностных вод. Балластный слой должен обеспечивать достаточную прочность, относительно дешевым, обладать диэлектрическим свойством. Балластный слой не должен крошиться, дробиться или размываться водой.

Для отсыпки балластного слоя применяют щебень из естественного камня, гравий и гравийно-песчаную смесь, отходы асбестового производства, ракушку, песок.

Щебень из естественного камня, укладываемый в путь щебень должен удовлетворять следующим показателям:

• Сопротивление удару
• Истираемость (потеря в массе)
• Низкое водопоглащение (не более 1,5 процента)
• Хорошие показатели морозостойкости (циклы замораживания и оттаивания)

В зависимости от крупности щебень подразделяется на фракции для отсыпки балластного слоя применяют щебень фракции 25-60 мм. В щебне не должно быть комков глины, почвы, растительного слоя и других примесей.

Гравийный и гравийно-песчаный балласт образуется в результате естественного разрушения горных пород. Порой встречается на подъездных путях необщего пользования с малоинтенсивных движением.

Балласт из отходов асбестового производства представляет собой мелкие фракции дробленых пород (серпентиниты и серпентинизированные перидотиты) с небольшим содержанием свободных волокон несортового хризотип-асбеста. В асбестовом балласте не должно быть кусков глины, почвы и других загрязняющих примесей. На данный момент такой вид балласта не используется.

На щебеночный балластный слой укладывают главные пути, стрелочные горловины и отдельные стрелочные переводы, приемо-отправочные пути, по которым предусмотрен безостановочный пропуск поездов. Щебеночный балласт при эксплуатации засоряется и требует периодической очистки.

Балластная призма

Балластная призма, как правило, отсыпается из ГПС и является элементом верхнего строения пути ВСП. Балластная призма укладывается на земляное полотно для стабилизации рельсо-шпальной решетки при воздействии динамических нагрузок от подвижного состава. Балластная призма может быть как однослойной так и многослойной.

Однослойная балластная призма сооружается из щебня или ГПС.

Двухслойная балластная призма в нижней части отсыпается, как правило, из ГПС для создания гравийно–песчаной подготовки (подушки). А верхняя состоит из щебеночного балласта. Гравийно-песчаная подушка позволяет экономить более дорогие материалы, а так же предохраняет щебень от загрязнения снизу грунтами, из которых сложено земляное полотно. При сооружении земляного полотна из скальных, крупнообломочных и песчаных грунтов песчаной подушки не требуется.

Однослойная балластная призма устраивается под стационарные пути или под пути с малой грузонапряженностью. Двухслойная балластная призма сооружается на линиях любой грузонапряженности, а так же при реконструкции железнодорожных путей. При этом песчаный балласт, загрязненный и лежащий ниже постели шпал, вырезается из шпальных ящиков, а рельсо-шпальная решетка поднимается на щебеночный балласт.

Для того что бы балластная призма обеспечивала равноупругую передачу на земляное полотно нагрузки от подъездного состава, чтобы не возникали просадки, перекосы и искривление пути в плане, балласт под шпалами и в шпальных ящиках, за торцами шпал и на откосах уплотняют баллансоуплотнительными машинами. В связи с тем, что осадка балластной призмы после строительства может вызвать неисправность пути в этот период, необходимо усиленное наблюдением за его состоянием.

Балластное корыто

Балластное корыто – пространство, заполненное балластом , распределяющим давление от подвижного состава, через рельсы и шпалы на главные балки пролетного строения моста. Ширина балластного корыта по верху принимается не менее 3,6 м для пролетных строений под один путь и увеличивается под два пути на расстояние между осями смежных путей. Минимальная толщина балластного слоя от нижней поверхности шпалы до дна балластного корыта составляет не менее 25 см. Это определяется условиями равномерного распределения подвижной нагрузки через балласт на поверхность плиты, условиями подбивки шпал и рихтовки пути во время эксплуатации. Дну балластного корыта придаются уклоны для стока воды к щелям или водоотводным трубкам.

Обследование балластного слоя во время эксплуатации пути

Цель обследования – получить данные для технического паспорта, назначение планово-предупредительных ремонтов, а также выявление мест, где необходимо устранить выплески и привести откосную часть балластной призмы в соответствие с нормами. Обследование включает проверку толщины балластного слоя, ширины плеча и крутизны откосов призмы, определение процента загрязненности балластного слоя и количества появившихся выплесков. Состояние балластной призмы обследуют визуально и инструментально.

Визуальную проверку проводят по всем путям. Инструментальную проверку производят выборочно на наиболее характерных для состояния балластной призмы участках. На каждом обследуемом участке толщину балластного слоя определяют в трех местах на разных пикетах, ширину плеча и крутизну откосов призмы – на каждом пикете. Процент загрязненности балластного слоя – в трех местах на разных пикетах. При заполнении технического паспорта, основываясь на визуальной оценке, полученные в результате инструментальной проверки данные распространяют на другие участки жд пути.

Отступления от норм устраняют при первом же планово — предупредительном ремонте или работах текущего содержания железнодорожного пути в зависимости от характера неисправности.

Источник

Жд транспорт торфа — Неисправности путей

Содержание материала

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
СОДЕРЖАНИЕ И РЕМОНТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ
3-1. НЕИСПРАВНОСТИ ПУТЕЙ

Причины, вызывающие расстройство пути

По железнодорожным путям движутся поезда с большими скоростями и большими нагрузками, вызывая большое напряжение в нем, при этом путь находится под открытым небом и на него действуют вода, снег, жара и холод.
Таким образом, железнодорожный путь как инженерное сооружение работает напряженно и в тяжелых условиях. Конструкция пути недостаточно совершенна, поэтому при отсутствии надлежащего ухода за ним возникают его расстройства.
Основными причинами, вызывающими расстройство пути, являются вертикальные и горизонтальные силы, действующие от подвижного состава на путь и атмосферные явления.
Ниже рассматриваются деформации и расстройства пути по конструктивным элементам.

Деформации и расстройство земляного полотна

а) Деформация земляного полотна на минеральном основании.

К деформациям земляного полотна на минеральном основании относятся обрушения, балластные корыта, сплывы, размывы и пучины. Обрушения (рис. 3-1) происходят вследствие разных причин: большой крутизны откосов, превышающей угол естественного откоса; неправильной укладки грунта при сооружении земляного полотна; большого насыщения тела насыпи водой, благодаря чему уменьшаются внутренние силы сцепления грунта.
Сплыв откосов насыпей и выемок происходят в результате пропитывания тела насыпи или выемки водой и, следовательно, уменьшения угла естественного откоса.
Балластные корыта (рис. 3-2) — получаются вследствие вдавливания балласта в верхнюю площадку земляного полотна в продольном и поперечном направлениях, при неравномерной передаче, воспринимаемой балластным слоем от шпал, давления на земляное полотно и в результате застоя воды, собирающейся во впадинах.

Рис. 3-1. Схема обрушения насыпи.
Размыв насыпи наблюдается при отсутствии укрепления откосов со стороны подпора воды и при наличии течения ее с большими скоростями, а также под влиянием атмосферных осадков.

Рис. 3-2. Схема балластных корыт.
Пучины — местные возвышения земляного полотна в виде горбов, образующиеся при наличии в полотне балластных корыт или грунтовой воды (при капиллярности или неправильном водоотводе с поверхности полотна), при замерзании ее в зимнее время.
Пучины бывают верховые и коренные.
Верховые пучины образуются главным образом от наличия балластных корыт, застоя поверхностной воды на полотне и вследствие плохого качества балласта.
Коренные пучины обычно бывают в выемках при наличии водонасыщенного грунта выше уровня промерзания.

б) Деформация торфяного основания

Торфяной грунт является слабым основанием, поэтому деформация его под действием нагрузки влияет на устойчивость земляного полотна.
Основными видами деформации основания являются: усадка торфа, сжатие, изгиб и растяжение верхнего
слоя, наконец, растекание и разрыв торфяного слоя и перекосы.
Усадка торфа происходит вследствие осушения торфяного массива.
Величина усадки зависит от глубины осушительных каналов, типа торфяной залежи, степени влажности и времени года.
В отдельных случаях величина усадки доходит до 30% от глубины торфозалежи.
Под насыпью усадка происходит быстрее.
После усадки плотность торфяной залежи увеличивается, что делает ее более устойчивой. Сжатие торфяной залежи происходит под давлением насыпи за счет выжимания воды из торфяной залежи. Наибольшее сжатие происходит в верхних слоях залежи, в период строительства насыпи. Величина сжатия зависит от величины давления насыпи и подвижного состава, интенсивности движения, срока эксплуатации пути, степени осушения и ряда других факторов и по данным полученных разрезов на существующих торфопредприятиях зависит от глубины залежи.
Одновременно со сжатием происходят изгиб и растяжение в верхней части торфяной залежи.
Растекание и разрыв происходят в том случае, когда давление на торфяное основание превышает допускаемое; при этом наблюдается выдавливание торфа в осушительных каналах со стороны насыпи и погружение насыпи в торфяную залежь. Перекосы основания имеют место при неравномерном осушении его с обеих сторон полотна, а также неодинаковой сопротивляемости его давлению (наличие пустот). Например, при близком расположении полотна к карьеру происходит быстрое осушение основания со стороны карьера, в результате чего эта сторона оседает больше другой и происходит перекос основания.

в) Деформация насыпей на торфяном основании.

Основные виды деформаций насыпей на торфяном основании — осадка, растекание или расползание, перекосы, размыв, пучины, корыта, выдувание и смыв откосов.
Осадка (опускание) насыпей — самое распространенное явление и происходит вследствие сжатия и усадки торфяного основания. Осадка имеет место во всех случаях, когда насыпь отсыпана непосредственно на поверхность торфозалежи.

Рис. 3-3. Схема насыпи с расползанием откосов.

Ввиду неоднородности торфяного основания глубина осадки различна на протяжении пути, поэтому в продольном направлении наблюдается волнообразный профиль полотна, что отражается на плавности хода поезда. По мере сжатия основания и осадки насыпи, а также в результате наличия грунтовой воды у подошвы- насыпи происходит расползание насыпи и откосов (рис. 3-3). Перекосы насыпи в поперечном направлении происходят вследствие перекосов основания и местных его прогибов.
Пучины, как было уже отмечено выше, бывают верховые и коренные. Наиболее часто на торфозалежах встречаются верховые пучины.

Неисправности верхнего строения пути

К расстройствам и неисправностям верхнего строения пути относятся угон рельсов, просадки (толчки и перекосы), искривление пути в плане, пучины, расплющивание и износ рельсов, гниение и механический износ шпал.
Просадки пути — это местные осадки под обеими нитками рельсов или под одной стороной.
В первом случае получаются при движении поезда толчки, а во втором случае перекосы, вызывающие боковое качание подвижного состава. Причиной просадок служит главным образом вода, которая своевременно не отводится балластным слоем при загрязнении последнего или плохом качестве его.
Искривление «пути в плане является результатом наличия неправильной подуклонки, ширины колеи, просадок пути и др.

Пучины представляют собой местное поднятие балластного слоя в результате замерзания воды, находящейся в балластном слое.
Износ головки рельсов происходит под действием сил трения, возникающих между колесами и рельсами. Расплющивание головок рельсов происходит в стыках от удара колес при недостаточном креплении стыка и недостаточной подбивке балластом стыковых шпал.
Шпалы, не пропитанные антисептиками или имеющие трещины и повреждения, подвергаются гниению, а под действием сил трения между подошвой рельса или подкладкой истираются, и волокна перерезаются, а костыльные отверстия разрабатываются.

Неисправности искусственных сооружений

К расстройствам и неисправностям искусственных сооружений относятся следующие:
угон мостовых брусьев вследствие недостаточного закрепления пути от угона;
загнивание отдельных элементов деревянных мостов и лотков (происходит во всех местах, где имеются застой воды, наличие трещин, наличие грязи и мусора);
неплотное прилегание врубок вследствие усыхания дерева или обмятия;
ослабление болтовых скреплений хомутов и тяг ввиду неплотного закрепления элементов моста и их перекосы, ржавление металлических частей пролетных строений вследствие несвоевременной очистки металла от грязи и окраски;
повреждения струенаправляющих дамб и размыв опор (наблюдается при недостаточном укреплении дамб и наличии больших скоростей воды, а также недостаточности отверстия моста);
размыв откосов у выходного оголовка труб вследствие недостаточного укрепления и наличия больших скоростей.

Источник