ВСП в железнодорожных тоннелях порталы тоннелей внутренние обустройства

ВСП в железнодорожных тоннелях, порталы тоннелей, внутренние обустройства

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Верхнее строение пути (ВСП) включает рельсы, скрепления со всеми комплектующими, прокладки и шпалы и балласт либо бетонное основание пути. Конструкции элементов ВСП в большинстве железнодорожных тоннелей принципиально не отличаются от соответствующих элементов пути на открытых участках. В качестве типовой конструкции пути для тоннелей вплоть до последнего времени применяли звеньевую путевую решетку с деревянными или железобетонными шпалами на щебеночном балласте, аналогичную используемой на наземных участках дороги.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Большой Новороссийский тоннель

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Малый Новороссийский тоннель

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях К конструкциям ВСП в тоннелях предъявляют повышенные требования в отношении устойчивости, прочности и продолжительности срока службы. Это оправдывается сокращением продолжительности пребывания в тоннелях ремонтных рабочих. Установлено, что увеличение массы 1 пог. м рельсов на 1 кг уменьшает расход времени по текущему содержанию пути на 2, 8 %. Примерно на 10 % сокращается время пребывания в тоннеле рабочих применении рельсов длиной 25 м вместо 12, 5 м.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Как правило, в тоннеле укладывают рельсы на один тип выше, чем на открытых участках дороги. В настоящее время в железнодорожных тоннелях России уложены термоупрочненные рельсы Р 65 и Р 75, сталь которых характеризуется высоким содержанием углерода, придающим им достаточные прочность, твердость и износоустойчивость, обеспечивающие при надлежащем уходе продолжительный срок службы. В тоннелях разрешается укладывать рельсы только первого сорта, имеющих соответствующую заводскую маркировку. Не допускается укладка в тоннелях и на подходах к ним рельсов разных типов и рельсовых рубок, а также эксплуатация дефектных рельсов. Предпочтительной является укладка в тоннелях бесстыкового пути.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях До середины 70 -х годов ХХ века в железнодорожных тоннелях России применяли деревянные шпалы из хвойных пород, пропитанные маслянистыми антисептиками. В настоящее время широко распространены железобетонные шпалы. Количество шпал, укладываемых в тоннелях, на один разряд эпюры выше, чем на открытых участках (2000 шт. /км на дорогах 1 категории, не менее 1840 шт. /км – на остальных).

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях В тоннелях применяют промежуточные скрепления трех типов: нераздельные, полураздельные и раздельные. Как показали наблюдения за работой промежуточных скреплений, наиболее эффективными являются промежуточные скрепления раздельного типа с применением упругих прокладок между подошвой рельса и подкладкой, а также между подкладкой и верхней постелью шпалы. Упругие прокладки в пути на деревянных шпалах ранее изготавливали из прессованной и пропитанной осины или тополя, однако из-за ограниченного срока службы древесины и применения железобетонных шпал в настоящее время перешли на прокладки из резиновых смесей или полихлорвинилового пластиката.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях В балластной конструкции пути применяют щебень из твердых горных пород (граниты, базальты и стекловидные известняки) с пределом прочности на сжатие не ниже 8000 Н/см 2, как исключение – сортированный гравий. В тоннелях, где имеют место наледеобразования и промерзание балласта, допускается применение щебня только из морозостойких пород. Щебень должен иметь крупность от 25 до 70 мм, загрязненность не более 1%. Для защиты балластной призмы от быстрого загрязнения рекомендуется в верхней части ее, до половины толщины шпалы, применять щебень мелких фракций от 15 до 25 мм.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Толщина щебеночного балласта под шпалой в тоннелях и на подходах к ним (не менее 100 м) должна соответствовать классу пути и быть не менее 35 см. В тех случаях, когда габарит тоннеля не позволяет соблюсти указанную толщину балластного слоя, допускается толщина не менее 20 см, а в исключительных случаях, по согласованию с ОАО "РЖД", не менее 15 см. Во избежание утечки токов с рельсов необходимо, чтобы верх балластной призмы был на 3 см ниже верхней постели шпал.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Тоннельный комплекс 3 трассы Адлер – Альпика сервис

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях В тоннелях условия производства работ по устройству, ремонту и текущему содержанию пути на балласте значительно сложнее, чем на наземных участках, выше финансовые и трудовые затраты из-за сложности механизации ремонтных работ. Балластная призма в замкнутом пространстве тоннеля интенсивно засоряется сыпучими грузами с открытого подвижного состава, пылью истирающихся тормозных колодок и посыпочного песка из локомотивных песочниц (для улучшения сцепления колес с рельсами), а также из-за истирания щебня между шпалами и твердым основанием.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Загрязнение балласта не только уменьшает упругость пути в тоннеле и увеличивает его расстройство, но и задерживает воду, наличие которой в загрязненном балласте может привести к грязевым выплескам, просадкам пути, а в зимний период пучинным явлениям. При этом вырезка загрязненного балласта в тоннеле, выполняемая вручную, является одной из самых трудоемких работ при эксплуатации тоннелей.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Стыки в конструкции пути повышают сопротивление протеканию обратного тягового тока на электрофицированных линиях и тем самым способствуют его утечке из рельсовых цепей в балласт и грунт, повышая интенсивность электрохимической коррозии не только элементов пути, но и тоннельной обделки. Стыки являются источниками повышенных колебаний состава, ускорений их элементов, и, как следствие, динамических воздействий, влияющих не только на путь, но и на обделку тоннеля.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Специфика условий эксплуатации пути в тоннелях привела к необходимости совершенствования существующих конструктивных решений и разработке новых. Прежде всего, к новациям в этом направлении относятся ликвидация звеньевой конструкции рельсошпальной решетки на балластном основании и устройство бесстыкового пути на монолитном бетонном основании.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях При эксплуатации тоннелей с безбалластной конструкцией пути за счет удлинения рельсовых плетей уменьшается сопротивление движению и динамические воздействий на обратный свод. По нормам минимальный класс путевого бетона должен быть не ниже В 15. Как правило, в качестве путевого применяют бетон класса по прочности не ниже В 25. Поверхность бетонного основания должна быть ровной, без трещин и углублений, с уклоном в сторону водоотводного лотка не менее 3 ‰. Во избежание утечки тяговых и сигнальных токов металлические части ВСП не должны соприкасаться с путевым бетоном.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Современной конструкцией пути на жестком бетонном основании в тоннелях является конструкция, в которой вместо шпал используют малогабаритные железобетонные рамы МГР-Т 4 М 1520 по типовому проекту ОАО НИПИИ «Ленметрогипротранс» . Для обеспечения упругой работы пути на жестком основании в данной конструкции используют упругие промежуточные скрепления КН-65, разработанные в Сибирском государственном университете путей сообщения

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Конструкция скрепления КН-65: 1 – подрельсовая прокладка; 2 – подкладка металлическая; 3 – нашпальная прокладка; 4 – болт закладной; 5 – пружинная прутковая клемма; 6 – скоба прижимная; 7 – гайка; 8 – шайба закладная седловидная; 9 – пустотообразователь изолирующий; 10 – втулка уплотнительная

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Малогабаритные путевые рамы в тоннеле устанавливают в проектное положение на временные опоры и закрепляют анкерами, заделываемые в обратном своде, после чего подрамное пространство заполняют путевым бетоном В 40. Укладку бесстыкового пути на рамы производят с использованием стандартных, применяемых на наземных магистралях, подрельсовых подкладок и других элементов. В местах сопряжения безбалластной конструкции пути в тоннеле с балластной на подходах к тоннелю должны укладываться участки переходного пути переменной жесткости на длине не менее 25 м с каждой стороны тоннеля.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях В настоящее время для уменьшения динамических воздействий на жесткое подрельсовое основание используют упругие демпферные прокладки (подбалластные маты) между путевым бетоном и обратным сводом Конструкция пути на виброзащитном основании: 1 – демпферные маты; 2 - арматурная сетка; 3 - техноэласт- М 2; 4 - рама МГР – Т 4 М – 1520 – КН-65.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Тоннель № 1 на линии Туапсе-Адлер

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Манский тоннель (Новый)

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях При укладке железнодорожных путей в тоннелях N 6 "бис" и N 7 "бис" на участке Туапсе - Адлер применена инновационная технология LVT (Low Vibration Track - путь пониженной вибрации) - одна из первых появившихся в мире безбалластных конструкций верхнего строения пути, решающая задачи понижения вибрации. LVT предназначен для комфортабельной и безопасной перевозки пассажиров со скоростью до 350 км/час и грузов со скоростью до 160 км/час с нагрузкой до 35 тонн на каждую вагонную ось. Как и другие виды ВСП путь по устраиваемый по технологии LVT состоит из рельсов (Р 65), рельсовых скреплений (W 30 "Фоссло", ЖБР-Ш или АРС), применяемых на российской сети, и железобетонных полушпал, которые, собственно, и являются "изюминкой" данной конструкции.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Полушпалы, заключенные в чехлы с амортизирующими прокладками, омоноличиваются в путевой бетон, толщина которого подошвой полушпалы должна составлять не менее 120 мм. Путевой бетон укладывается поверх бетонного основания тоннеля. Ширина бетонного слоя от внешнего торца полушпалы до борта основания должна составлять не менее 20 см. Бетон, в который замоноличиваются полушпалы, может иметь продольную или поперечную арматуру. Его верхняя поверхность должна обеспечивать отвод воды с пути в боковые водосборные лотки и в общую систему водосбора в тоннеле. Технология предусматривает замену бетонных полушпал, вышедших из строя в процессе эксплуатации, без разрезания рельса и уборки путевого бетона.

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Макет участка ВСП по технологии пути с пониженной вибрацией

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Участок железной дороги с ВСП по технологии пути с пониженной вибрацией

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Обделка однопутных железнодорожных тоннелей с односторонними лотками

1. Верхнее строение пути в железнодорожных тоннелях Обделка однопутных железнодорожных тоннелей с двухсторонними лотками

2. Порталы Портал горного тоннеля представляет собой несущую конструкцию в виде выступающей на земную поверхность части тоннеля. Его назначением является закрепление лобового откоса выемки и архитектурное оформление входа в тоннель.

2. Порталы СП 122. 13330. 2012 П. 5. 4. 1. 6 Выступающая из лобового откоса часть тоннеля должна быть оформлена в виде горизонтальной площадки длиной не менее 2, 0 м, а при длине выступающей части 2, 0 м покрыта плотной засыпкой толщиной не менее 1, 5 м и защищена от размыва жестким покрытием. На участках, превышающих 2, 0 м, толщина засыпки определяется расчетом. При выносе портала за пределы зоны возможного падения скальных обломков засыпка может не предусматриваться. Парапет портала, поддерживающий засыпку и обеспечивающий задержание осыпающегося грунта с лобового откоса, должен возвышаться над засыпкой не менее чем на 1, 10 м. Лобовые откосы, при необходимости, должны быть укреплены.

2. Порталы При наличии неустойчивых грунтов (f <2) боковым и лобовому откосам подходной выемки придается минимальное значение до 1: 1, 5 (33 о). Возможно устройство выносного портала. Крепость, f Крутизна откоса <2 2 -4 4 -6 >6 1 : 1, 5 1: 1, 2 - 1: 0, 7 – 1: 0, 5 1 : 0, 2

2. Порталы Толщину элементов обделки, порталов и рамп следует устанавливать расчетом. Элементы обделки и порталов должны иметь толщину не менее, мм: Элемент толщина не менее, мм: Порталы, оголовки и стены рамп: железобетонные 150 бетонные 300 бутобетонные 500