RU2666501C1 - Method for strengthening the ballast prism - Google Patents
Method for strengthening the ballast prism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666501C1 RU2666501C1 RU2017132211A RU2017132211A RU2666501C1 RU 2666501 C1 RU2666501 C1 RU 2666501C1 RU 2017132211 A RU2017132211 A RU 2017132211A RU 2017132211 A RU2017132211 A RU 2017132211A RU 2666501 C1 RU2666501 C1 RU 2666501C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ballast
- crushed stone
- layer
- temperature
- reactive mixture
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 title claims description 15
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 13
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 61
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 8
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 6
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical group C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- -1 isocyanate compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- POYODSZSSBWJPD-UHFFFAOYSA-N 2-methylprop-2-enoyloxy 2-methylprop-2-eneperoxoate Chemical group CC(=C)C(=O)OOOC(=O)C(C)=C POYODSZSSBWJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical class C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QORUGOXNWQUALA-UHFFFAOYSA-N N=C=O.N=C=O.N=C=O.C1=CC=C(C(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 Chemical compound N=C=O.N=C=O.N=C=O.C1=CC=C(C(C2=CC=CC=C2)C2=CC=CC=C2)C=C1 QORUGOXNWQUALA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001417527 Pempheridae Species 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical class O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 229940113165 trimethylolpropane Drugs 0.000 description 1
- 150000004072 triols Chemical class 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004383 yellowing Methods 0.000 description 1
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
- E01B1/001—Track with ballast
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B1/00—Ballastway; Other means for supporting the sleepers or the track; Drainage of the ballastway
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
- E01B27/02—Placing the ballast; Making ballastway; Redistributing ballasting material; Machines or devices therefor; Levelling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Railway Tracks (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному и общему строительству, а именно к способу укрепления балластной призмы рельсового, в том числе, железнодорожного пути, путей перемещения строительных кранов, трамвайного пути и может найти применение при:The invention relates to transport and general construction, and in particular to a method for strengthening the ballast of a rail, including a railway track, ways of moving construction cranes, a tram track and can find application in:
- укреплении поверхности балластной призмы по всей ее ширине для повышения общей и локальной устойчивости;- strengthening the surface of the ballast across its entire width to increase overall and local stability;
- укреплении поверхности балластной призмы по всей ее ширине для предотвращения аэродинамического подъема щебня воздушным потоком при организации высокоскоростного движения, а также для предотвращения попадания щебенок в рабочий орган рельсового транспорта, в частности вакуумных и механических уборочных машин на трамвайных путях;- strengthening the surface of the ballast prism along its entire width to prevent aerodynamic lifting of rubble by air flow during high-speed movement, as well as to prevent gravel from getting into the working body of rail vehicles, in particular vacuum and mechanical sweepers on tram tracks;
- укреплении плеча и откоса балластной призмы в кривых участках пути радиусом менее 650 м со стороны наружной рельсовой нити для увеличения поперечного сопротивления сдвигу бесстыкового пути;- strengthening the shoulder and the slope of the ballast in the curved sections of the track with a radius of less than 650 m from the side of the outer rail to increase the lateral resistance to shear of the jointless path;
- укреплении междупутной зоны балластной призмы на участках производства путевых работ с глубокой вырезкой балласта (более 0,45 м) для обеспечения безопасности пропуска поездов по соседнему пути путем ликвидации условий, вызывающих нарушения нормативных размеров вновь образующегося откоса балластной призмы и возникновения условий для осыпания балластных материалов.- Strengthening the inter-arch zone of the ballast prism at track sections with deep ballast notching (more than 0.45 m) to ensure the safety of passing trains along an adjacent track by eliminating conditions that violate the normative dimensions of the newly formed slope of the ballast prism and create conditions for shedding ballast materials .
С развитием высокоскоростных железнодорожных магистралей выявился новый тип повреждения рельсового пути и подвижного состава, а именно разлетание частиц балласта. Частицы балласта рассеиваются в воздухе во время движения поезда, а затем вызывают повреждения, как рельсового пути, так и подвижных составов.With the development of high-speed railways, a new type of damage to the rail track and rolling stock, namely the expansion of ballast particles, has come to light. Ballast particles are scattered in the air during the movement of the train, and then cause damage to both the rail track and rolling stock.
При прохождении транспортного средства последовательно в пространстве и времени возникают три зоны аэродинамического воздействия на зерна щебня балластной призмы:When the vehicle passes sequentially in space and time, three zones of aerodynamic impact on the grains of crushed stone of the ballast prism arise:
- зона сжатия, которая сдувает мелкий щебень с внешней поверхности балластной призмы вперед и в бок над поверхностью балластной призмы и не является опасной для вагонов;- a compression zone that blows off small gravel from the outer surface of the ballast prism forward and to the side above the surface of the ballast prism and is not dangerous for cars;
- зона разряжения, дает максимальную скорость подъема и силу подъема мелких частиц и является опасным фактором для всех объектов в окружающем пространстве;- the discharge zone, gives the maximum lifting speed and the lifting force of small particles and is a dangerous factor for all objects in the surrounding space;
- зона турбулентности, характерна затуханием всех процессов полета мелких зерен и является вторичным фактором опасности.- a turbulence zone, characterized by the attenuation of all the processes of flight of small grains and is a secondary hazard factor.
Согласно нормативным требованиям и типовым техническим условиям контрактов на поставку щебня балластной призмы доля мелкого зерна в составе щебеночного слоя должна быть минимальной, например, она может составлять от 0,5 до 5% по массе.According to regulatory requirements and typical technical conditions of contracts for the supply of ballast ballast gravel, the proportion of fine grain in the gravel layer should be minimal, for example, it can be from 0.5 to 5% by weight.
Как правило, взлетают маленькие щебенки, плохо закрепленные в балласте и находящиеся на балластной призме в следующих состояниях:As a rule, small gravels take off, poorly fixed in the ballast and located on the ballast in the following conditions:
- мелкая щебенка лежит на более крупной;- small gravel lies on a larger one;
- мелкая щебенка находится между двумя более крупными щебенками;- small gravel is located between two larger gravel;
- мелкая щебенка находится между тремя более крупными щебенками. Вылетающие зерна щебня создают для проезжающего транспорта и окружающих- small gravel is between three larger gravels. Grains of crushed stone are created for passing vehicles and others
объектов абразивный эффект для покрытия и колющий ударный эффект для стекол.objects abrasive effect for coating and stitching effect for glasses.
Кроме того, появляется необходимость постоянной досыпки щебня в местах вылета, локальной планировки, а также уборки осыпавшегося щебня у подошвы насыпи.In addition, there is a need for constant refilling of crushed stone at the places of departure, local planning, as well as cleaning of crushed crushed stone at the bottom of the embankment.
Известен способ нанесения полимерных покрытий на балластный слой, заключающийся в том, что балластный слой с фракциями щебня поливают полимером, при этом для исключения подъема фракций щебня при проходе высокоскоростного поезда, перед обработкой полимером осуществляют все путевые работы по реконструкции пути и оценку геометрических параметров рельсовой колеи, а в качестве полимера используют полимер на основе полиуретана, который равномерно наносят на балластный слой в количестве не более 1,4 л/м2 с образованием после его полимеризации в местах контакта щебня точек сопряжения через слой полиуретана (см. патент РФ №2447220, МПК Е01В 1/00, Е01В 27/18, опубл. 10.04.2012 г.).A known method of applying polymer coatings on the ballast layer, namely, that the ballast layer with fractions of crushed stone is poured with polymer, while to prevent the rise of fractions of crushed stone during the passage of a high-speed train, before the polymer is processed, all track work is performed to reconstruct the track and evaluate the geometric parameters of the rail track and as the polymer a polymer based on polyurethane, which is uniformly applied to the ballast bed in an amount of not more than 1.4 l / m 2 to form after polymerisation at the contact points of conjugation through rubble polyurethane layer (see. Russian patent №2447220, IPC
Недостатком известного технического решения является недостаточная прочность закрепления мелких щебенок в линейных и пространственных зонах контактирования с более крупными, что не позволяет эффективно использовать его для укрепления балластных призм при высокоскоростном движении рельсового транспорта.A disadvantage of the known technical solution is the insufficient strength of the fastening of small gravel in linear and spatial zones of contact with larger ones, which does not allow its effective use to strengthen ballast prisms during high-speed rail traffic.
Известен способ получения балластных призм для сооружения рельсовых путей и для дорожного строительства, а также для сооружения валов (дамб, запруд, земляных плотин), заюпочающийся в насыпке балластного слоя из щебня и нанесении технологией литья между насыпанными камнями балластного слоя реакционной смеси для изготовления пенополиуретана, которую получают из одного или нескольких изоцианатных соединений и полиольной составной части (см. патент РФ №2431008, МПК Е01В 1/00, опубл. 10.10.2011 г.).There is a method of producing ballast prisms for the construction of railways and for road construction, as well as for the construction of shafts (dams, dams, earth dams), which are fixed in the ballast layer of crushed stone and applied by the casting technology between the poured stones of the ballast layer of the reaction mixture for the manufacture of polyurethane foam, which is obtained from one or more isocyanate compounds and a polyol as one component (see RF patent No. 2431008, IPC ЕВВ 1/00, publ. 10.10.2011).
Недостатком технического решения является невозможность его использования для задач и в конструкциях балластных призм при высокоскоростном движении рельсового транспорта, так как конструкция получается монолитной, что не позволяет обеспечить паро- водопроницаемость балластной призмы и требуемый водно-температурный режим эксплуатации.The disadvantage of the technical solution is the impossibility of using it for tasks and in the designs of ballast prisms during high-speed movement of rail transport, since the design is monolithic, which does not allow ensuring the vapor permeability of the ballast prism and the required water-temperature operation mode.
Известен способ укрепления балластной призмы железнодорожного пути, включающий формирование и пропитку верхнего щебеночного слоя жидким полимерным связующим с образованием каркасной структуры, при этом в верхнем щебеночном слое балластной призмы в зоне плеча, откоса или междупутного участка на расстоянии от края рельсошпальной решетки формируют, по крайней мере, одну канавчатую выработку, на дно которой подают жидкое полимерное связующее, выполненное с возможностью вспенивания, затем восстанавливают профиль балластной призмы до начала вспенивания полимерного связующего и формируют внутри щебеночного слоя каркасную структуру в виде протяженного элемента жесткости балластной призмы за счет образования композита щебень-полимерное связующее, после чего обработанный участок балластной призмы выдерживают при положительной температуре в условиях отсутствия эксплуатационных нагрузок в течение 1-4 часов для отверждения связующего (см. патент РФ №2583112, МПК Е01В 27/02, опубл. 10.05.2016 г.).A known method of strengthening the ballast of the railway track, including the formation and impregnation of the upper crushed stone layer with a liquid polymer binder with the formation of a frame structure, while at least one at least from the edge of the rail-sleeper lattice is formed in the upper crushed stone layer of the ballast prism at the distance from the edge of the rail-sleeper lattice , one grooved working, at the bottom of which serves a liquid polymer binder, made with the possibility of foaming, then restore the profile of the ballast to the beginning of foaming of the polymer binder and form a frame structure inside the gravel layer in the form of an extended stiffness element of the ballast prism due to the formation of a crushed stone-polymer binder composite, after which the treated ballast section is kept at a positive temperature in the absence of operating loads for 1-4 hours to cure a binder (see RF patent No. 2583112, IPC ЕВВ 27/02, publ. 05/10/2016).
Недостатком технического решения является невозможность его использования для задач и в конструкциях высокоскоростного движения, так как конструкция получается неоднородной по поперечному направлению и по высоте, лишь частично паро-водопроницаемой, что не позволяет обеспечить требуемый водно-температурный режим эксплуатации.The disadvantage of the technical solution is the impossibility of its use for tasks and in high-speed motion designs, since the design is heterogeneous in the transverse direction and in height, only partially vapor-permeable, which does not allow to provide the required water-temperature mode of operation.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ укрепления балластной призмы железнодорожного пути, включающий формирование и пропитку верхнего щебеночного слоя жидким полимерным связующим на основе полиуретана, при этом осуществляют отсыпку с балластной призмы части щебеночного слоя, формируют со стороны действующей части пути технологический откос высотой Н, в верхние слои откоса и примыкающие к нему участки балластной призмы шириной Н/2 вводят жидкое полимерное связующее и формируют каркасную структуру щебеночного слоя на глубину 7-14 см за счет склеивания зерен щебня в точках их соприкосновения, затем обработанный щебеночный слой выдерживают в условиях отсутствия капельной жидкости и вибрации в течение, а 1-4 ч для отверждения связующего, а в качестве жидкого полимерного связующего используют полиуретановый эластомерный материал плотностью 1,09 г/см3 (см. патент РФ №2469145, МПК Е01В 1/00, Е01В 27/02, опубл. 10.12.2012 г.).The closest technical solution to the claimed is a method of strengthening the ballast of the railway track, including the formation and impregnation of the upper crushed stone layer with a liquid polymeric binder based on polyurethane, while pouring part of the crushed stone layer from the ballast, form a technological slope with a height of H from the side of the active part of the track, a liquid polymer binder is introduced into the upper layers of the slope and adjacent sections of the ballast with a width of N / 2 and form the skeleton structure of crushed stone the primary layer to a depth of 7-14 cm by bonding gravel grains at the points of contact, then the treated gravel layer is kept in the absence of droplet liquid and vibration for 1-4 hours to cure the binder, and polyurethane is used as the liquid polymer binder elastomeric material with a density of 1.09 g / cm 3 (see RF patent No. 2469145,
Недостатком известного способа является укрепление связи между зернами балластной призмы лишь в точках их соприкосновения.The disadvantage of this method is to strengthen the connection between the grains of the ballast prism only at the points of contact.
При этом точки контакта образуются преимущественно между зернами крупной фракции, и не затрагивают соединения зерен мелких фракций (т.е. они остаются не закрепленными), что не обеспечивает требуемые прочностные характеристики связи между зернами щебня. Недостаточная прочность закрепления мелких щебенок в линейных и пространственных зонах контактирования с более крупными не позволяет использовать известный способ и в конструкциях балластных призм при высокоскоростном движении рельсового транспорта.In this case, contact points are formed mainly between the grains of the coarse fraction, and do not affect the connection of grains of small fractions (i.e., they remain unsecured), which does not provide the required strength characteristics of the bond between grains of crushed stone. The insufficient strength of the fastening of small gravel in linear and spatial zones of contact with larger ones does not allow the known method to be used in the designs of ballast prisms during high-speed movement of rail transport.
Задачей настоящего технического решения является повышение прочностных характеристик балластной призмы путем повышения общей и локальной устойчивости элементов ее конструкции за счет предотвращения смещения отдельных зерен щебня, в том числе вызванного аэродинамическим подъемом.The objective of this technical solution is to increase the strength characteristics of the ballast by increasing the overall and local stability of the elements of its structure by preventing the displacement of individual grains of gravel, including those caused by aerodynamic lifting.
Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи, является фиксация слабо закрепленных мелких зерен в поверхностном слое балластной призмы путем создания линейных и пространственных зон контакта между мелкими и крупными щебенками.The technical result achieved by solving the task is to fix weakly fixed small grains in the surface layer of the ballast prism by creating linear and spatial contact zones between small and large gravels.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в способе укрепления балластной призмы, заключающимся в нанесении между насыпанными зернами щебня балластного слоя реакционно-способной смеси, согласно изобретения, перед нанесением между насыпанными зернами щебня балластного слоя реакционно-способной смеси осуществляют сушку щебня балластного слоя струей воздуха под давлением, затем определяют исходную температуру щебня, в соответствии с которой определяют соответствующую температуру нагрева и расход реакционно-способной смеси и последующий ее нагрев до этой температуры.The claimed technical result is achieved by the fact that in the method of strengthening the ballast, consisting in applying between the poured grains of crushed stone ballast layer of the reactive mixture, according to the invention, before applying between the poured grains of crushed stone ballast layer of the reactive mixture, the ballast is crushed by ballast pressure, then determine the initial temperature of the crushed stone, in accordance with which determine the corresponding heating temperature and flow rate of reactive mixture si and its subsequent heating to this temperature.
При этом нанесение реакционно-способной смеси осуществляют посредством распределительного устройства с выпускными отверстиями, расположенными эквидистантно с ориентацией в поперечном направлении к напыляемому участку балластной призмы с обеспечением двух- или трехкратного перекрытия струй.In this case, the application of the reactive mixture is carried out by means of a switchgear with outlet openings located equidistantly with an orientation in the transverse direction to the sprayed section of the ballast prism, ensuring two or three times overlapping of the jets.
Кроме того, определение температуры нагрева и расход РСС осуществляют эмпирически, например, путем выбора из таблиц или расчетом по формуле.In addition, the determination of the heating temperature and the flow rate of the RCC is carried out empirically, for example, by choosing from tables or by calculation according to the formula.
Кроме того, после сушки щебня осуществляют его дополнительный нагрев в интервале температур от 10°С до 55°С.In addition, after drying the crushed stone, it is additionally heated in the temperature range from 10 ° C to 55 ° C.
Помимо того, в качестве реакционно-способной смеси используют полиуретан, полимочевину, эпоксидную смолу или метилметакрилат, а также их композиции на их основе.In addition, polyurethane, polyurea, epoxy resin or methyl methacrylate, as well as their compositions based on them, are used as a reactive mixture.
Заявляемая совокупность признаков позволяет осуществить закрепление слабо закрепленных мелких зерен в поверхностном слое балластной призмы путем создания линейных и пространственных зон контакта между мелкими и крупными щебенками, что достигается за счет регулирования вязкости реакционно-способной смеси путем определения необходимой температуры ее нагрева в зависимости от исходной температуры щебенок, используемых для насыпки балластного слоя.The inventive combination of features allows you to fix weakly fixed small grains in the surface layer of the ballast prism by creating linear and spatial contact zones between small and large gravels, which is achieved by adjusting the viscosity of the reactive mixture by determining the required temperature of its heating depending on the initial temperature of the gravel used for filling the ballast layer.
Выбор температуры нагрева РСС в зависимости от исходной температуры щебенок позволяет задать получение оптимальной вязкости РСС при ее нагреве для образования на зернах щебенок достаточного слоя вяжущего материала.The choice of the RCC heating temperature depending on the initial temperature of the gravel allows you to set the optimum viscosity of the RCC when it is heated to form a sufficient layer of cementitious material on the grains of gravel.
Нагрев реакционно-способной смеси необходим для снижения ее вязкости, так как в разогретом вяжущем материале начинают действовать силы адгезии, т.е. прилипания вяжущего материала к поверхности минерального компонента (зерен щебня), что повышает его смачиваемость по отношению к поверхности щебенок, в том числе способность перемещаться вверх по поверхности щебенки в маловязком состоянии.The heating of the reactive mixture is necessary to reduce its viscosity, since adhesion forces begin to act in the heated binder material, i.e. adhesion of the binder to the surface of the mineral component (grains of gravel), which increases its wettability with respect to the surface of gravel, including the ability to move up the surface of gravel in a low-viscosity state.
Повышенная смачиваемость вяжущего материала способствует более активному заполнению зазора межзернового пространства щебенками различных размеров на всю глубину балластного слоя и обволакиванию вяжущим материалом большей и, в конечном счете, всей поверхности зерна щебня, формируя на ней соединительный слой в виде пространственной оболочки из вяжущего материала.The increased wettability of the cementitious material contributes to a more active filling of the intergranular space gap with gravels of various sizes to the entire depth of the ballast layer and enveloping the cementing material with a larger and, ultimately, the entire surface of the crushed stone grain, forming on it a connecting layer in the form of a spatial shell of cementing material.
Вяжущий материал равномерно распределяется по всему слою балластной призмы, обволакивая все зерна щебенки и заполняя межзерновое пространство.The binder is evenly distributed throughout the entire ballast layer, enveloping all grains of gravel and filling the intergranular space.
Мелкое зерно приобретает локально устойчивое положение при контактировании с более крупными, оно более подвижно и имеет возможность легко менять свое взаимное положение относительно поверхности более крупного зерна, а межзерновое пространство между мелкими и крупными зернами становится меньше.Fine grain acquires a locally stable position when in contact with larger ones, it is more mobile and has the ability to easily change its relative position relative to the surface of the larger grain, and the intergrain space between small and larger grains becomes smaller.
Мелкие щебенки в смеси балластной призмы в реакционно-способном положении вяжущего материала под силой тяжести опускаются вниз и принимают наиболее близкое положение к граням более крупных зерен щебня с образованием при отверждении вяжущего материала зон контакта в межзерновом пространстве между мелкими и крупными зернами щебня на всю глубину балластного слоя, способствуя более прочной их фиксации в щебеночном слое балластной призмы.Small gravels in the ballast mixture in the reactive position of the binder under gravity fall down and take the closest position to the faces of larger grains of crushed stone with the formation of contact zones in the intergranular space between small and large grains of crushed stone during curing of the binder material to the entire depth of the ballast layer, contributing to a more solid fixation in the macadam layer of the ballast.
При этом зоны контакта включают элементы линейного и пространственного соединительного слоя между двумя щебенками мелкой и/или крупной фракций из отвердевшего вяжущего материала из РСС, обволакивающего зерно щебня по элементам его шероховатости и геометрии, соединительного слоя отвердевшего вяжущего из РСС, контактирующего с зерном щебенки в межзерновом пространстве и нити отвердевшего вяжущего материала между не контактирующими зернами щебня в межзерновом пространстве.The contact zones include elements of a linear and spatial connecting layer between two gravel of small and / or large fractions of the hardened binder material from the PCC, enveloping the grain of the gravel by the elements of its roughness and geometry, the connecting layer of the hardened binder from the PCC in contact with the crushed stone in the intergranular space and filaments of hardened binder material between non-contacting grains of crushed stone in intergranular space.
Элементы микрошероховатости щебня включают совокупность выступов, впадин, прямо- и криволинейных граней и ребер внешней поверхности зерна щебня, а элементы геометрии зерна щебня включают размер высоты выступов, размер глубины впадин, линейный размер грани и ребра, размер площади плоскости внешней поверхности зерна щебня, что при отверждении РСС характеризует устойчивое положение более мелкого зерна по отношению к более крупному в зонах их контакта.Elements of crushed stone micro-roughness include a set of protrusions, depressions, straight and curved faces and edges of the outer surface of the crushed stone grain, and elements of the geometry of crushed stone grain include the size of the protrusions, the size of the depths of the depressions, the linear size of the face and ribs, the size of the plane area of the outer surface of the crushed stone grain, which during curing, RCC characterizes a stable position of the finer grain in relation to the larger in the zones of their contact.
При этом отвердевший вяжущий материал из РСС может иметь вид пленки, и/или оболочки и/или линейного элемента, повторяющего форму граней щебенки, и/или вогнутой, и/или выпуклой линзы, и/или тела с нерегулярными и неоднородными размерами, и/или плоских и/или объемных и/или других фигур различных видов.In this case, the hardened binder from PCC may take the form of a film and / or shell and / or a linear element that repeats the shape of the gravel faces, and / or a concave and / or convex lens, and / or body with irregular and inhomogeneous dimensions, and / or flat and / or three-dimensional and / or other figures of various kinds.
Таким образом, зона контакта определяет поверхностное и объемное, а не точечное, соединение и взаимодействие двух щебенок в локальной зоне, ограниченной размерами взаимодействующих щебенок. При этом площадь контакта взаимодействия увеличивается по сравнению с точечным контактом в 10 и более раз, что существенно увеличивает прочностные характеристики сцепления на деформации растяжения и/или кручения и/или изгиб и/или сдвиг между зерновыми элементами балластной призмы.Thus, the contact zone determines the surface and volume, rather than point, connection and interaction of two gravels in the local zone, limited by the size of the interacting gravels. In this case, the contact area of interaction increases compared to point contact by 10 or more times, which significantly increases the strength characteristics of adhesion to tensile and / or torsional deformation and / or bending and / or shear between the grain elements of the ballast.
Сушка щебня балластного слоя перед нанесением РСС обеспечивает создание условий для структурообразования вяжущего материала до его взаимодействия с поверхностью щебенок, так как способствует исключению вспенивания РСС за счет удаления излишней влаги, особенно в верхнем слое балластной призмы, так как вспенивание РСС снижает прочность соединения щебенок, а также вызывает снижение устойчивости к ультрафиолетовому излучению и пожелтение верхнего слоя.Drying the ballast layer gravel before applying the PCC provides conditions for the structure formation of the cementitious material before it interacts with the surface of the gravel, as it helps to prevent foaming of the PCC by removing excess moisture, especially in the upper layer of the ballast, since foaming of the PCC reduces the bond strength of the gravel, and also causes a decrease in resistance to ultraviolet radiation and yellowing of the upper layer.
Также при сушке щебня струей воздуха под давлением удаляется пыль с поверхности и из пор щебенок, что повышает свойства сцепления вяжущего материала с поверхностью щебенок.Also, when drying the crushed stone with a stream of air under pressure, dust is removed from the surface and from the pores of the crushed stone, which increases the adhesion properties of the binder to the surface of the crushed stone.
Кроме того, сушка щебня балластного слоя струей воздуха под давлением способствует перемещению щебенок мелкой фракции в более нижние слои балластной призмы, обеспечивая их более прочное соединение со щебенками более крупной фракции и снижает риск аэродинамического подъема.In addition, drying the ballast crushed stone with a stream of air under pressure promotes the movement of fine gravel into the lower layers of the ballast prism, ensuring their stronger connection with the coarse gravel gravel and reduces the risk of aerodynamic lift.
Эквидистантное размещение выпускных отверстий распределительного устройства с ориентацией в поперечном направлении локального обрабатываемого участка балластной призмы с обеспечением двух- или трехкратного перекрытия струй способствует равномерному и одинаковому распределению вяжущего материала на поверхность балластной призмы, исключая возможность образования неровностей и локальных зон, не обработанных вяжущим материалом, на поверхности балластного слоя, что повышает его прочностные характеристики.The equidistant placement of the outlet openings of the switchgear with the transverse direction of the local machined section of the ballast prism with the provision of two- or three-fold overlapping of the jets promotes uniform and uniform distribution of the binder material on the surface of the ballast prism, eliminating the possibility of the formation of irregularities and local areas not treated with binder material on the surface of the ballast layer, which increases its strength characteristics.
Дополнительный нагрев щебенок обеспечивает достижение оптимальной вязкости вяжущего материала при его контакте с зернами щебня при недостаточной их исходной температуре щебенок.Additional heating of the gravel ensures optimal viscosity of the cementitious material when it comes in contact with grains of gravel when their gravel temperature is insufficient.
Заявляемое техническое решение проиллюстрировано чертежами, где на фиг. 1 представлена схема укрепления балластной призмы; на фиг. 2 - условно и увеличено фрагмент балластного слоя; на фиг. 3-5 - условно и увеличено зоны контакта в балластной призме.The claimed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of strengthening the ballast; in FIG. 2 - conditionally and enlarged fragment of the ballast layer; in FIG. 3-5 - conditionally and increased contact zones in the ballast.
Позиции на чертежах означают следующее: 1 - балластная призма; 2 - зерна щебня; 3 - соединительный слой между двумя щебенками мелкой и/или крупной фракций из отвердевшего вяжущего материала из РСС, обволакивающего зерно щебня по элементам его шероховатости; 4 - соединительный слой отвердевшего вяжущего материала из РСС, контактирующий с зерном щебенки; 5 - в межзерновое пространство; 6 - нити отвердевшего вяжущего материала в межзерновом пространстве 5.Positions in the drawings mean the following: 1 - ballast prism; 2 - gravel gravel; 3 - a connecting layer between two crushed stones of small and / or large fractions from the hardened cementitious material from RCC, enveloping the grain of crushed stone by its roughness elements; 4 - a connecting layer of hardened binder material from RCC in contact with the grain of gravel; 5 - into intergranular space; 6 - filaments of hardened binder in the
Заявляемый способ укрепления балластной призмы 1, заключается в нанесении между насыпанными зернами щебня 2 балластного слоя реакционно-способной смеси (РСС) 3 (фиг. 1).The inventive method of strengthening the
Перед нанесением РСС между насыпанными зернами щебня 2 балластного слоя 1 реакционно-способной смеси осуществляют сушку щебня 2 балластного слоя 1 струей воздуха под давлением.Before applying RCC between the poured grains of crushed
Сушка щебня может быть осуществлена, например, с помощью компрессора или воздуходувки.Drying of crushed stone can be carried out, for example, using a compressor or blower.
При этом с поверхности щебенок 2 удаляется излишняя влага и пыль, очищаются поры и трещины, что позволяет исключить вспенивание РСС и обеспечить повышенное сцепление зерен щебня с РСС.In this case, excess moisture and dust is removed from the surface of the
Кроме того, под действием струи воздуха более мелкие щебенки 2 проникают в более нижние слои балластного слоя 1, максимально заполняя его межзерновое пространство.In addition, under the action of an air stream,
После сушки щебня 2 определяют исходную его температуру, например, с помощью лазерного пирометра.After drying the crushed
Замер температуры щебня осуществляют не мене чем в трех точках на различной глубине балластного слоя 1 между щебенками 2 и определяют среднее значение.Measurement of the temperature of crushed stone is carried out at least at three points at different depths of the
По данному значению температуры щебня 2 определяют соответствующую температуру нагрева реакционно-способной смеси.Using this temperature value of crushed
При температуре щебня ниже +10°С его подвергают дополнительному нагреву в интервале температур от +10°С до +55°С.At a temperature of crushed stone below + 10 ° C, it is subjected to additional heating in the temperature range from + 10 ° C to + 55 ° C.
Поддержание температуры щебня в данном диапазоне способствует стабилизации процесса структурообразования вяжущего материала после его распределения на балластный слой за счет постепенной отдачи тепла.Maintaining the temperature of crushed stone in this range helps to stabilize the process of structure formation of the binder material after its distribution to the ballast layer due to the gradual heat transfer.
При этом при отверждении вяжущего материала напряжение от его усадки снижается, что исключает возможность растрескивания слоя.In this case, when the binder is cured, the voltage from its shrinkage decreases, which eliminates the possibility of cracking of the layer.
Опытным путем установлено, что оптимальное значение вязкости РСС достигается при ее нагреве в интервале температур от +25°С до +55°С.It has been experimentally established that the optimum value of the RCC viscosity is achieved when it is heated in the temperature range from + 25 ° C to + 55 ° C.
Установлено, что при температуре ниже +25°С вязкость РСС избыточна и РСС недостаточно полно распределяется по всей глубине балластного слоя 1, а при температуре выше +55°С вязкость РСС слишком мала, что даст слишком тонкий слой пленки и нитей и, соответственно, снизит прочность балластного слоя 1.It was found that at a temperature below + 25 ° С the RCC viscosity is excessive and the RCC is not adequately distributed over the entire depth of the
Соответствие температуры нагрева реакционно-способной смеси температуре щебня определяется эмпирическим путем, например, с помощью предварительно составленных таблиц исходя из соответствующих расчетов.Correspondence of the heating temperature of the reactive mixture to the temperature of crushed stone is determined empirically, for example, using pre-compiled tables based on the corresponding calculations.
Определенная таким образом температура нагрева реакционно-способной смеси фиксируется, например, в установке нагрева РСС, снабженной автоматической системой термостатирования, и далее осуществляют нагрев РСС до этой температуры и последующее ее нанесение путем напыления под давлением на балластный слой.The heating temperature of the reactive mixture thus determined is fixed, for example, in a PCC heating installation equipped with an automatic thermostating system, and then the PCC is heated to this temperature and then applied by spraying under pressure on the ballast layer.
Нагрев РСС смеси способствует снижению ее вязкости, что позволяет осуществить обволакивание вяжущим материалом всей поверхности зерна 2 щебня с формированием между ними зон контакта «A1», «А2» и «А3», в том числе на всю глубину балластного слоя 1 (фиг. 2).Heating the RCC of the mixture helps to reduce its viscosity, which allows the binding material to envelop the entire surface of the
При этом одна из зон «A1» контакта может включать, размещенный между двумя щебенками 2 мелкой и/или крупной фракций, соединительный слой 3 из отвердевшего вяжущего материала, обволакивающего зерно щебня 2 по элементам его шероховатости и геометрии (фиг. 3)In this case, one of the contact zones “A 1 ” may include, placed between two
Зона «А2» контакта может включать, размещенный между двумя щебенками 2 мелкой и/или крупной фракций соединительный слой 3 из отвердевшего вяжущего материала, обволакивающего зерно щебня 2 по элементам его шероховатости и геометрии, и соединительный слой 4 отвердевшего вяжущего материала, контактирующего с зерном щебенки 2 в межзерновом пространстве 5 (фиг. 4).The contact area “A 2 ” may include a connecting
Зона «А3» контакта может включать, размещенный между двумя щебенками 2 мелкой и/или крупной фракций, соединительный слой 3 из отвердевшего вяжущего материала, обволакивающего зерно щебня 2 по элементам его шероховатости и геометрии, и отвердевшего вяжущего материала в виде нитей 6 в межзерновом пространстве 5 между не контактирующими участками зернами щебня 2 (фиг. 5).The contact area “A 3 ” may include, placed between two
При этом зона «A1» контакта образуется по всему слою 1 балластной призмы, зона «А2» образуется в местах малого межзернового зазора между щебенками и в нижней части слоя 1 балластной призмы, а зона «А3» - в местах большего межзернового зазора, преимущественно в средней части слоя 1 балластной призмы.Moreover, the “A 1 ” contact zone is formed over the
Элементы микрошероховатости щебня включают совокупность выступов, впадин, граней и плоскостей внешней поверхности зерна щебня, а элементы геометрии зерна щебня включают размер высоты выступов, размер глубины впадин, линейный размер грани, размер площади плоскости внешней поверхности зерна щебня.Elements of crushed stone micro-roughness include a set of protrusions, depressions, faces and planes of the outer surface of the crushed stone grain, and elements of the geometry of crushed stone grain include the size of the protrusions, the size of the depths of the depressions, the linear dimension of the face, the size of the plane area of the outer surface of the crushed stone grain.
При этом отвердевшее вяжущий материал из РСС между двумя щебенками мелкой и/или крупной фракций, обволакивающего зерно щебня по элементам его шероховатости, может иметь вид пленки, и/или оболочки, а отвердевший вяжущий материал из РСС, заполняющее межзерновое пространство 7 может иметь вид вогнутой, и/или выпуклой линзы, и/или тела с нерегулярными и неоднородным размерами, и/или плоских и/или линейных и/или объемных и/или других фигур различных видов.In this case, the hardened binder material from the PCC between the two gravels of fine and / or large fractions, enveloping the gravel of the gravel by the elements of its roughness, may take the form of a film and / or shell, and the hardened binder material from the PCC filling the intergranular space 7 can be concave , and / or a convex lens, and / or body with irregular and inhomogeneous dimensions, and / or flat and / or linear and / or three-dimensional and / or other figures of various kinds.
Таким образом, совокупность различных конфигураций зон контакта - «A1», «А2» и «А3», определяет поверхностное, а не точечное, соединение и взаимодействие двух щебенок в локальной зоне, ограниченной размерами взаимодействующих щебенок. При этом площадь контакта взаимодействия увеличивается по сравнению с точечным контактом в 10 и более раз, что существенно увеличивает прочностные характеристики сцепления на деформации растяжения и/или кручения и/или изгиб и/или сдвиг между зерновыми элементами балластной призмы.Thus, the combination of different configurations of the contact zones - “A 1 ”, “A 2 ” and “A 3 ”, determines the surface, and not point, connection and interaction of two gravels in the local zone, limited by the size of the interacting gravels. In this case, the contact area of interaction increases compared to point contact by 10 or more times, which significantly increases the strength characteristics of adhesion to tensile and / or torsional deformation and / or bending and / or shear between the grain elements of the ballast.
Для образования равномерного слоя вяжущего материала на балластной призме форсунки установки располагают эквидистантно по отношению к балластному слою призмы с ориентацией в поперечном направлении к локальному обрабатываемому участку балластной призмы с обеспечением двух- или трехкратного перекрытия струй.To form a uniform layer of cementitious material on the ballast, the nozzles of the installation are equidistant with respect to the ballast of the prism with the orientation in the transverse direction to the local processed area of the ballast with the provision of two or threefold overlapping of the jets.
Расстояние от форсунок до поверхности балластного слоя 1 призмы и расход вяжущего материала определяют опытным путем исходя из условий нанесения РСС (температуры, давления).The distance from the nozzles to the surface of the
Двух- или трехкратное перекрытие струй обеспечивается эмпирическим расчетом расстояния между форсунками в зависимости от технических параметров установки и регулирования режимов нанесения РСС.Two or threefold overlapping of the jets is provided by the empirical calculation of the distance between the nozzles depending on the technical parameters of the installation and regulation of the application modes of RCC.
При этом ориентация плоских или конусных факелов струй и их центральных осей может осуществляться в вертикальной плоскости, под углом к ней по отношению к продольному направлению, перпендикулярно к поверхности балластной призмы по отношению к поперечному направлению.In this case, the orientation of the flat or conical torches of the jets and their central axes can be carried out in a vertical plane, at an angle to it with respect to the longitudinal direction, perpendicular to the surface of the ballast with respect to the transverse direction.
Регулирование расхода РСС может осуществляться в относительных величинах, а также размерностью давления, объемных или массовых величин, а также скорости истечения струи (в зависимости от используемого оборудования и характеристик используемых компонентов РСС) и происходит в диапазоне от -10% до +15% относительно начального установленного значения.RCC flow rate control can be carried out in relative values, as well as the dimension of pressure, volumetric or mass values, as well as the flow rate of the stream (depending on the equipment used and the characteristics of the RCC components used) and occurs in the range from -10% to + 15% relative to the initial set value.
Показатель регулирования определяется эмпирическим или расчетным путем.The regulatory indicator is determined empirically or by calculation.
В качестве реакционно-способной смеси используют полиуретан, полимочевину, эпоксидную смолу или метилметакрилата, а также их близкие аналоги и комбинации на их основе.As a reactive mixture, polyurethane, polyurea, epoxy or methyl methacrylate are used, as well as their close analogues and combinations based on them.
Полиуретановые композиции обладают высокой гидролитической устойчивостью, стойкостью к воздействиям внешней среды в различных климатических зонах, морозостойкостью и хорошей совместимостью с различными видами фракционных наполнителей, таких как щебень, гравий и т.д.Polyurethane compositions have high hydrolytic stability, resistance to environmental influences in various climatic zones, frost resistance and good compatibility with various types of fractional fillers, such as crushed stone, gravel, etc.
Полимочевина имеет высокую скорость отверждения и поэтому мало чувствительна к влажности и может использоваться при проведении работ в условиях повышенной влажности.Polyurea has a high curing rate and therefore has little sensitivity to moisture and can be used when working in conditions of high humidity.
Эпоксидная смола является разновидностью синтетических смол, при полимеризации в смеси с отвердителем образуется сшитый полимер.Epoxy resin is a type of synthetic resin; when polymerized in a mixture with a hardener, a cross-linked polymer is formed.
Использование эпоксидных смол различных составов позволяет варьировать конечные свойства каркасной структуры после отверждения в большом диапазоне.The use of epoxy resins of various compositions allows you to vary the final properties of the frame structure after curing in a wide range.
Метилметакрилат является рекомендуемым вяжущим материалом в виде полимерной смол, используемой, в том числе, для устройства конструкционных слоев мостовых сооружений.Methyl methacrylate is the recommended cementitious material in the form of polymer resins, used, inter alia, for the construction of structural layers of bridge structures.
Выбор материала вяжущего определяется конкретными условиями эксплуатации дорожной конструкции.The choice of binder material is determined by the specific operating conditions of the road structure.
Наибольшее предпочтение использования в качестве вяжущего материала имеет двухкомпонентная полиуретановая система из смеси смолы и отвердителя, обусловленное ее эксплуатационными свойствами: высокой механической прочностью, абсолютной водостойкостью, устойчивостью к износу, химической и биологической стойкостью, не токсичностью, экологичностью и долговечностью.The most preferred use as a binder is a two-component polyurethane system made of a mixture of resin and hardener, due to its operational properties: high mechanical strength, absolute water resistance, wear resistance, chemical and biological resistance, non-toxicity, environmental friendliness and durability.
В вяжущем материале на основе двухкомпонентной реакционной смеси из смолы и отвердителя, предпочтительно, в качестве отвердителя используют изоцианаты, а в качестве смолы - соединения, содержащие, по меньшей мере, два атома водорода, активных в отношении изоцианатов, которые содержат гидроксифункциональное соединение с гидрофобными группами.In a binder based on a two-component reaction mixture of resin and hardener, isocyanates are preferably used as a hardener and compounds containing at least two hydrogen atoms active against isocyanates that contain a hydroxy-functional compound with hydrophobic groups are used as a resin. .
В качестве изоцианатов могут использоваться все изоцианаты, содержащие функциональную уретановую группу -N=C=O.As isocyanates, all isocyanates containing a functional urethane group —N = C = O can be used.
В рамках данного технического решения могут быть использованы известные в производстве полиуретановых смесей изоцианаты - толуилендиизоцианаты (2,4- и 2,6-изомеры или их смесь в соотношении, например, 65:35), 4,4-дифенилметан-, 1,5-нафтилен-, гекса-метилендиизоцианаты, полиизоцианаты, трифенилметан-триизоцианат, биуретизоцианат, изоциануратизоцианаты, димер 2,4-толуилендиизоцианата, блокированные изоцианаты (http://www.pktmt.ru/practice/chto_takoe_poliuretan_i_penopoliuretan/).Within the framework of this technical solution, isocyanates known in the production of polyurethane mixtures can be used - toluene diisocyanates (2,4- and 2,6-isomers or their mixture in a ratio, for example, 65:35), 4,4-diphenylmethane-, 1,5 naphthylene, hexa-methylenediisocyanates, polyisocyanates, triphenylmethane-triisocyanate, biurethisocyanate, isocyanuratisocyanates,
Гидроксилсодержащми компонентами являются:Hydroxyl-containing components are:
- олигогликоли - продукты гомо- и сополимеризации тетрагидрофурана, пропилен- и этиленоксидов, дивинила, изопрена;- oligoglycols - products of homo- and copolymerization of tetrahydrofuran, propylene and ethylene oxides, divinyl, isoprene;
- сложные полиэфиры с концевыми группами ОН - линейные продукты поликонденсации адипиновой, фталевой и других дикарбоновых кислот с этилен-, пропилен-, бутилен- или другими низкомолекулярным гликолями;- OH-terminated polyesters - linear polycondensation products of adipic, phthalic and other dicarboxylic acids with ethylene, propylene, butylene or other low molecular weight glycols;
- разветвленные продукты поликонденсации перечисленных кислот и гликолей с добавкой триолов (глицерина, триметилол-пропана), продукты полимеризации ε-капролактона.- branched polycondensation products of the listed acids and glycols with the addition of triols (glycerol, trimethylol-propane), polymerization products of ε-caprolactone.
Предпочтительно в качестве гидроксилсодержащего компонента использовать высокомолекулярные соединения, такие как простые полиэфирные спирты и сложные полиэфирные спирты.Preferably, high molecular weight compounds, such as polyether alcohols and polyester alcohols, are used as the hydroxyl-containing component.
Полиэфиры являются источниками гидроксильных (-ОН) групп, которые, реагируя с изоцианатом, образуют полиуретановую структуру.Polyesters are sources of hydroxyl (—OH) groups, which, reacting with isocyanate, form a polyurethane structure.
Полиуретановая композиция обладает высокой гидролитической устойчивостью, стойкостью к воздействиям внешней среды в различных климатических зонах, морозостойкостью и хорошей совместимостью с различными видами фракционных наполнителей, таких как щебень, гравий и т.д.The polyurethane composition has high hydrolytic stability, resistance to environmental influences in various climatic zones, frost resistance and good compatibility with various types of fractional fillers, such as crushed stone, gravel, etc.
В пределах заявленной совокупности признаков настоящее техническое решение не ограничивается приведенными примерами его выполнения и охватывает любые иные варианты, попадающие в объем прилагаемой формулы для достижения заявленного технического результата.Within the claimed combination of features, this technical solution is not limited to the given examples of its implementation and covers any other options that fall within the scope of the attached formula to achieve the claimed technical result.
Заявляемый способ укрепления балластных призм рельсового пути позволяет осуществить укрепление балластной призмы по всей ширине от аэродинамического подъема щебня, укрепление кривых участков железнодорожного пути от выброса щебня, укрепление балласта рабочего пути от осыпания при глубокой вырезке балласта соседнего пути (ремонтные работы), а также для предотвращения попадания щебенок в рабочий орган рельсового транспорта, в частности уборочных машин на трамвайных путях, за счет закрепление слабо закрепленных мелких зерен в поверхностном слое балластной призмы путем создания линейных и пространственных зон контакта между мелкими и крупными щебенками.The inventive method of strengthening ballast prisms of the rail track makes it possible to strengthen the ballast across the entire width from the aerodynamic lifting of crushed stone, strengthening the curved sections of the railway track from the ejection of crushed stone, strengthening the ballast of the working track from shedding during deep cutting of the ballast of the adjacent track (repair work), as well as to prevent gravel getting into the working body of the rail transport, in particular harvesting machines on tram tracks, by fixing loosely fixed small grains to the surface single layer of the ballast prism by creating linear and spatial zones of contact between small and large gravel.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017132211A RU2666501C1 (en) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | Method for strengthening the ballast prism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017132211A RU2666501C1 (en) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | Method for strengthening the ballast prism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2666501C1 true RU2666501C1 (en) | 2018-09-07 |
Family
ID=63459928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017132211A RU2666501C1 (en) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | Method for strengthening the ballast prism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2666501C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090152368A1 (en) * | 2006-02-10 | 2009-06-18 | Msb-Management Gmbh | Method for producing a track superstructure which underwent partial foaming |
| RU2448211C2 (en) * | 2007-04-24 | 2012-04-20 | Хеннекке Гмбх | Method and device to foam ballast layers |
| RU2469145C1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛАСТОИМПЭКС" | Method of strengthening track ballast section |
| RU2604899C2 (en) * | 2011-03-24 | 2016-12-20 | Байер Интеллектчуал Проперти Гмбх | Method for production of ballast layer |
| EP2155965B1 (en) * | 2007-04-16 | 2017-09-13 | Korea Railroad Research Institute | A method of stabilizing a ballast railway track |
-
2017
- 2017-09-15 RU RU2017132211A patent/RU2666501C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090152368A1 (en) * | 2006-02-10 | 2009-06-18 | Msb-Management Gmbh | Method for producing a track superstructure which underwent partial foaming |
| EP2155965B1 (en) * | 2007-04-16 | 2017-09-13 | Korea Railroad Research Institute | A method of stabilizing a ballast railway track |
| RU2448211C2 (en) * | 2007-04-24 | 2012-04-20 | Хеннекке Гмбх | Method and device to foam ballast layers |
| RU2604899C2 (en) * | 2011-03-24 | 2016-12-20 | Байер Интеллектчуал Проперти Гмбх | Method for production of ballast layer |
| RU2469145C1 (en) * | 2011-05-05 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛАСТОИМПЭКС" | Method of strengthening track ballast section |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101663437B (en) | Method and device for foaming ballast beds | |
| US9957670B2 (en) | Polyurethane based roadway forming | |
| RU2538558C1 (en) | Formation of road based on polyurethane | |
| CN107427991A (en) | Coated abrasive article and preparation method thereof | |
| US3894686A (en) | Railroad crossing construction | |
| US20090095820A1 (en) | Method for Fixing Traffic Routes | |
| US20130216307A1 (en) | Sysytem and method of forming a roadway comprising polyurethane | |
| RU2666501C1 (en) | Method for strengthening the ballast prism | |
| JP2018529038A (en) | PERS comprising coated particles | |
| KR20200096680A (en) | Method, apparatus and system for producing a polyurethane flooring | |
| US9200412B2 (en) | Railway stone ballast and related systems and methods | |
| CN115110371A (en) | Construction method of asphalt composite pavement of highway tunnel | |
| DE3941142B9 (en) | Covering from a bed of stone to increase the sound absorption and / or the cleanability of a railroad track and method for producing the same | |
| CN107386111A (en) | Compound high-modulus asphalt concrete bridge deck structure and method to set up | |
| EP3061867B1 (en) | Ballast and method for producing same | |
| RU179905U1 (en) | Ballast Prism | |
| CN114855607A (en) | Asphalt pavement structure of cement concrete bridge deck and pavement construction method | |
| RU2701635C1 (en) | Method for increasing lateral stability of rail track on ballast base | |
| JP6227521B2 (en) | Ballast manufacturing method | |
| RU2583112C2 (en) | Method of reinforcing railway track ballast section | |
| JP2001182006A (en) | Thin layer pavement material and execution work method therefor | |
| DE10116625A1 (en) | Process for changing the surface roughness of a road surface comprises hardening the surface, and grinding | |
| DE2610950A1 (en) | Plastic road surface coating - consists of brittle hollow mouldings set on reaction plastics base | |
| RU147468U1 (en) | INSTALLATION FOR STRENGTHENING THE BALLAST PRISM OF THE RAILWAY | |
| EP4257749A1 (en) | Method for producing a road surface with reduced emission of microplastics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190304 |