БАЛЛАСТНЫЙ СЛОЙ 7 Основным назначением балластного слоя

БАЛЛАСТНЫЙ СЛОЙ [7]

Основным назначением балластного слоя является восприятие давления от шпал и равномерное распределение его на основную площадку земляного полотна, обеспечение устойчивости шпал под воздействием вертикальных и горизонтальных сил, обеспечение упругости подрельсового основания и возможности выправки рельсо шпальной решетки в плане и профиле, отвод от нее поверхностных вод. [7]

Балластный слой не должен задерживать на своей поверхности воду, предохранять основную площадку от переувлажнения. Материал для балласта должен быть прочным, упругим, устойчивым под нагрузкой и атмосферными воздействиями, дешевым. Кроме того, он не должен дробиться при уплотнении, пылить при проходе поездов, раздуваться ветром, размываться дождями, прорастать травой. В качестве балласта используют сыпучие, хорошо дренирующие упругие материалы: щебень, гравий, песок, отходы асбеста, ракушечник. Балластом на магистральных линиях обычно служит щебень фракции 25 60 мм, на менее деятельных линиях гравий, доменные шлаки, песок. [7]

Этим требованиям в лучшей степени удовлетворяют такие балластные материалы, как щебень из твердых каменных пород, отходы асбестовой промышленности, а также гравий и гравийно песчаная смесь, ракушка. [7]

[7]

[7]

Щебень неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления. К щебню предъявляются следующие требования: по зерновому составу – щебень для балластного слоя железнодорожного пути выпускают в виде смеси фракций от 25 до 60 мм, качество должно соответствовать ГОСТ 7392 2002. [7]

На железных дорогах общего пользования щебень фракций от 25 до 60 мм и от 25 до 70 мм предназначается для балластировки главных путей, щебень фракции от 5 до 25 мм — для балластировки станционных и подъездных путей. [7]

[7]

по прочности – в качестве этого показателя принята истираемость или сопротивление удару. Для балластного слоя 1 3 классов должен применяться только щебень твердых пород марки И 20 ( «И» истираемость, 20% потери по массе) или У 75 ( «У» удар, цифра – условные единицы по копровым испытаниям). На путях 4 5 классов может применяться щебень средней твердости марки И 40 или У 50; по содержанию зерен слабых пород – допускается не более 10% по массе зерен с пределом прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии менее 20 МПа; по содержанию примесей – не допускается содержание глины в комках, почвы растительного слоя и других органических примесей; по морозостойкости – в зависимости от количества циклов попеременного замораживания и оттаивания образов щебня без нарушения щебень подразделяют на марки Мрз 50 или Мрз 25. [7]

Электроизоляционные свойства щебня характеризуются величиной электрической проводимости насыщенного раствора, образованного при растворении измельченного щебня в дистиллированной воде. [7]

В соответствии с ТУ 32 ЦП 782 92 для баластировки главных путей всех классов и станционных путей может применяться асбестовый баласт. [7]

Асбестовый балласт имеет высокую несущую способность: его применяют наравне со щебеночным балластом при любой грузонапряженности как при деревянных, так и при железобетонных шпалах. Путь на асбестовом балласте более упруг, чем на щебеночном. На участках, где балласт интенсивно загрязняется сыпучими грузами, предпочтительнее применять асбестовый балласт, так как после увлажнения и уплотнения он хорошо сцепляется с боковыми поверхностями шпал, а на поверхности призмы образуется прочная корка толщиной 0, 5— 1 см, что препятствует проникновению засорителей вглубь балластного слоя. [7]

Асбестовый балласт обладает незначительной теплопроводностью и может применяться как теплоизоляция; при промерзании он не пучится. К особенностям асбестового балласта относятся его сильное уплотнение, а также то, что при плохой планировке поверхности балластной призмы и отсутствии водоотвода из мест скопления воды возможны его размывы ливневыми дождями. [7]

По конструкции различают балластные призмы: Однослойные (из любых балластных материалов, кроме щебёночных) Двухслойные (щебеночный или асбестовый балласт + песчаная подушка) Трехслойные (асбестовый балласт + щебёночная призма + песчаная подушка) [7]

Назначение балластной подушки: предотвращать засорение щебня грунтом основной площадки землянного полотна; предохранять грунт от разжижения, пересыхания и растрескивания [7]

Уклон откосов призмы должен быть не круче 1: 1, 5, а песчаной подушки – 1: 2 [7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

[7]

Ширину балластной призмы определяют из условия сохранения устойчивого положения её и шпал в ней под поездными нагрузками и оставления достаточной ширины обочин земляного полотна. Толщину балластного слоя под шпалой определяют с учётом достижения необходимого уменьшения и выравнивания напряжений от нагрузок подвижного сос тава, передаваемых на балласт через шпалы. Конструкция и размеры балластной призмы должны соответствовать техническим условиям и типовым поперечным профилям балластной призмы. Ширина плеча призмы на участках бесстыкового пути должна быть не менее 40 см вне зависимости от класса пути. Расстояние между заложением откоса призмы и балластной по душки на уровне основной площадки земляного полотна — 15 см. Поверхность балластной призмы должна быть на 3 см ниже верхней постели деревянных шпал и в одном уровне с верхом средней части железобетонных шпал. Планировка поверхности асбестового балласта должна обеспечивать сток воды с пути и междупутий [7]

Глубина промерзания подшпального основания зависит от толщины слоя балластных и дренирующих материалов, а также их вида. Это обусловлено разными теплофизическими характеристиками укладываемых материалов (с учетом их влажности и плотности). В практических целях для оценки глубины промерзания удобно воспользоваться методом эквивалентности согласно исследованиям Г. П. Бредюка. В этом случае расчет выполняется на основе эквивалентности, т. е. приведения глубины промерзания конкретной многослойной конструкции к глубине промерзания эталонного грунта, в качестве которого принимают тяжелый суглинок. Коэффициент эквивалентности Ri представляет собой отношение глубины промерзания Zi данного материала или грунта к глубине промерзания Zэ эталонного грунта. [7]

Для расчета противопучинных конструкций введено понятие о расчетной глубине промерзания это максимальная глубина промерзания за 10 лет. Зная расчетную глубину промерзания и коэффициенты эквивалентности, несложно убедиться насколько мощной должна быть противодеформационная конструкция, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию бесстыкового пути в районах с холодным климатом. [7]

Геотекстиль используется в следующих случаях: Для разделения балластного слоя в строящихся железнодорожных путях от местного грунта; При восстановлении железнодорожных путей для разделении старого загрязненного балластного слоя и нового; Для фильтрации грунтовых вод; При поперечном дренаже воды, выводя воду в дренажные канавы. [6]