RU2681722C1 - Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали - Google Patents
Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681722C1 RU2681722C1 RU2018119988A RU2018119988A RU2681722C1 RU 2681722 C1 RU2681722 C1 RU 2681722C1 RU 2018119988 A RU2018119988 A RU 2018119988A RU 2018119988 A RU2018119988 A RU 2018119988A RU 2681722 C1 RU2681722 C1 RU 2681722C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- subgrade
- protective layer
- areas
- construction
- Prior art date
Links
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 17
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/18—Making embankments, e.g. dikes, dams
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Railway Tracks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству, в частности к строительству и реконструкции железных дорог для высокоскоростного железнодорожного транспорта, и может быть использовано при строительстве железных дорог на участках болот, слабых глинистых и других недостаточно прочных грунтах. Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали содержит свайно-ростверковое основание, включающее установленные в шахматном порядке в основание земляного полотна буронабивные сваи, образующие свайные поля, ширина которых равна ширине основания земляного полотна. Расстояние между буронабивными сваями в 3÷5 раза больше диаметра сваи, которая выполнена из бетонной смеси с содержанием цемента не более 200 кг/м, золы уноса в пределах 70÷90 кг/ми объемной массы заполнителя не менее 1500 кг/м. В верхней части свайного поля расположен защитный слой, выполняющий функцию гибкого ростверка. Защитный слой состоит из щебня с подобранным гранулометрическим составом, у которого максимальный размер частиц не превышает 30 мм, в защитном слое установлена двухосная георешетка в два слоя, прочность которой составляет не менее 80 кН/м. Технический результат состоит в повышении надежности и долговечности высокоскоростной магистрали на участках болот, глинистых грунтов и других участков с недостаточно прочными грунтами при минимальных затратах на реализацию устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к строительству, в частности, к строительству и реконструкции железных дорог для высокоскоростного железнодорожного транспорта, и может быть использовано при строительстве железных дорог на участках болот, слабых глинистых и других недостаточно прочных грунтах.
Известна конструкция земляного полотна железнодорожного пути, включающая тело земляного полотна, откосы земляного полотна, основную площадку земляного полотна, на откосе которого размещены опорные элементы в виде металлических труб длиной 2,0-2,5 м, при этом в тело земляного полотна заведено не менее 1/3 длины труб, остальные их части свободно располагаются над поверхностью откоса на расстоянии 1,2-1,5 м друг от друга и между ними размещена сетка двойного кручения, обернутая геотекстилем, которая нижним краем упирается в откос земляного полотна, верхний ее край совпадает с верхом металлических труб, пазухи между сеткой и откосом земляного полотна заполнены дренирующим грунтом, верхняя поверхность которого располагается на уровне основной площадки земляного полотна и образует нормативную обочину земляного полотна (RU 2557276, E02D 17/18, 20.07.2015).
Данная конструкция земляного полотна железнодорожного пути позволяет осуществлять его изготовления без применения сложных машин и механизмов. Однако такая конструкция земляного полотна железнодорожного пути не обеспечивает требуемую прочность и устойчивость железнодорожного пути на скоростях до 400 км в час, особенно на участках дорог, где насыпь расположена на недостаточно прочных грунтах.
В качестве прототипа выбрано земляное полотно высокоскоростной магистрали, включающая тело насыпи, размещенное на основании, два защитных слоя, последовательно нанесенных на тело насыпи, а также откосы насыпи, откосы выемки, основание выемки, устройства для отвода поверхностных и грунтовых вод, защитные и укрепительные сооружения («Организация высокоскоростного движения», Санкт-Петербург ПГУПС, 2015, с. 15-16.).
Известное земляное полотно используется для высокоскоростной магистрали, позволяющей обеспечивать движение на скоростях от 200 км в час и выше. Однако на скоростях до 400 км в час оно не обеспечивает в этих условиях, с учетом вибродинамического воздействия поездов, повышенные требования по прочности, устойчивости и деформативности, особенно, когда в пределах пути имеются участки болот, глинистых грунтов или иные участки с недостаточно прочными грунтами. Нормы обеспечения безопасности движения ограничивают максимальную остаточную деформацию основной площадки земляного полотна - до 15 мм. Известное техническое решение не позволяет обеспечить указанную норму безопасности движения.
Технический результат заключается в повышении надежности и долговечности высокоскоростной магистрали на участках болот, глинистых грунтов и других участков с недостаточно прочными грунтами при минимальных затратах на реализацию устройства.
Технический результат достигается тем, что устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали содержит свайно-ростверковое основание, включающее установленные в шахматном порядке в основание земляного полотна буронабивные сваи, образующие свайные поля, ширина которых равна ширине основания земляного полотна, при этом расстояние между буронабивными сваями в 3÷5 раза больше диаметра сваи, которая выполнена из бетонной смеси с содержанием цемента не более 200 кг/м3, золы уноса в пределах 70÷90 кг/м3 и объемной массы заполнителя не менее 1500 кг/м3, в верхней части свайного поля расположен защитный слой, выполняющий функцию гибкого ростверка, причем защитный слой состоит из щебня с подобранным гранулометрическим составом, у которого максимальный размер частиц не превышает 30 мм, в защитном слое установлена двухосная георешетка в два слоя, прочность которой составляет не менее 80 кН/м2.
На чертеже представлено схематичное изображение устройства для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали.
Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали содержит свайно-ростверковое основание, включающее установленные в шахматном порядке в основание 1 земляного полотна буронабивные сваи 2, образующие свайные поля 3, ширина которых равна ширине основания 1 земляного полотна, при этом расстояние между буронабивными сваями 2 в 3÷5 раза больше диаметра сваи 2, которая выполнена из бетонной смеси с содержанием цемента не более 200 кг/м3, золы уноса в пределах 70÷90 кг/м3 и объемной массы заполнителя не менее 1500 кг/м3, в верхней части свайного поля 3 расположен защитный слой 4, выполняющий функцию гибкого ростверка, причем защитный слой 4 состоит из щебня с подобранным гранулометрическим составом, у которого максимальный размер частиц не превышает 30 мм, в защитном слое установлена двухосная георешетка (на чертеже не показана) в два слоя, прочность которой составляет не менее 80 кН/м2.
К земляному полотну высокоскоростной магистрали предъявляются повышенные требования по прочности, устойчивости и деформативности, учитывается также вибродинамическое воздействие поездов. Для надежной и долговечной работы высокоскоростной магистрали максимально допустимая осадка земляного полотна не должна превышать 15 мм. Для соблюдения этих требований на участках болот, слабых глинистых грунтов земляное полотно в пределах главных путей сооружается на свайно-ростверковом основании. Буронабивные неармированные бетонные сваи 2, сооружаются по технологии непрерывного полого шнека с устройством гибкого ростверка. Буронабивные сваи 2 на участках укрепления основания 1 выполняются из бетона класса В15, диаметр свай определяется расчетным путем, а расстояние между буронабивными сваями 2 в 3÷5 раза больше ее диаметра. Свайные поля 3 образованы установкой в основание 1 земляного полотна буронабивных свай 2 в шахматном порядке. Длина свай 2 определяется условиями обеспечения несущей способности и требуемого уровня деформации. Ширина свайных полей 3 равна ширине основания 1 земляного полотна.
Буронабивные сваи 2 выполняются по технологии непрерывного полого шнека без армирования. Суть метода заключается в том, что буровая колонна, состоящая из полых шнеков, погружается в грунт на проектную величину при этом происходит выбуривание (подъем грунта посредством реборд спиральной навивки шнека) грунта на поверхность.
Буровая колонна оборудована заглушкой с уплотнителем для предотвращения попадания грунта внутрь. Далее производится подача бетона с помощью бетононасоса в полость буровой колонны, после заполнения буровой колонны бетоном давление в ней возрастает и происходит выдавливание заглушки. При подаче бетона происходит одновременное поднятие буровой колонны, таким образом, осуществляется формирование тела сваи 2. За счет того, что подача бетона осуществляется под давлением, происходит дополнительное уплотнение стенок и забоя (нижнего конца) скважины, и как следствие повышение несущей способности. Плотность заполнения скважины контролируется специальными датчиками и отображается на дисплее в кабине оператора или с помощью манометра установленным на вращателе. Производительность этого метода выше, чем при методе с использованием обсадных труб. Значительное увеличение несущей способности при использовании такого метода позволяет отказаться от бентонита, который применяется при устройстве буронабивных свай без использования обсадной трубы. В связи с этим снимаются проблемы загрязнения почвы и, как следствие, снижаются расходы по вывозу и утилизации загрязненного грунта.
Буронабивная свая 2 для усиления основания земляного полотна выполняется из бетонной смеси с содержанием цемента не более 200 кг/м3, в бетон добавляется зола уноса класса не ниже II не более 70-90 кг/м3. Объемная масса заполнителя (песок, щебень, гравий) должна быть не менее 1500 кг/м3. Фракция заполнителя при производстве работ по технологии непрерывного полого шнека не должна превышать 25 мм. Бетон свай 2 в возрасте 28 суток должен иметь прочность на сжатие не менее 15 МПа.
По верху свайного поля 3 расположен защитный слой 4 толщиной не менее 0,6 м выполняющий функцию гибкого ростверка. Защитный слой состоит из щебня подобранного гранулометрического состава, максимальный размер частиц не должен превышать 30 мм. В защитном слое размещена (на чертеже не показано) двухосная георешетка в два слоя, прочность при растяжении которой не менее 80 кН/м (удлинение 10%).
Экспериментально установлено, что при выбранных соотношениях расстояния между буронабивными сваями и их диаметром, состава бетонной смеси для буронабивных свай и параметрах защитного слоя, предлагаемое техническое решение позволяет при минимальных затратах на реализацию устройства обеспечить необходимые требования по прочности, устойчивости и остаточной деформации высокоскоростной магистрали. Таким образом, обеспечивается надежная и долговечная работа пути на участках с недостаточно прочными грунтами, и возможность эксплуатации железнодорожного пути на скоростях до 400 км в час.
Claims (1)
- Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали, содержащее свайно-ростверковое основание, включающее установленные в шахматном порядке в основание земляного полотна буронабивные сваи, образующие свайные поля, ширина которых равна ширине основания земляного полотна, при этом расстояние между буронабивными сваями в 3÷5 раза больше диаметра сваи, которая выполнена из бетонной смеси с содержанием цемента не более 200 кг/м3, золы уноса в пределах 70÷90 кг/м3 и объемной массы заполнителя не менее 1500 кг/м3, в верхней части свайного поля расположен защитный слой, выполняющий функцию гибкого ростверка, причем защитный слой состоит из щебня с подобранным гранулометрическим составом, у которого максимальный размер частиц не превышает 30 мм, в защитном слое установлена двухосная георешетка в два слоя, прочность которой составляет не менее 80 кН/м2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119988A RU2681722C1 (ru) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119988A RU2681722C1 (ru) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681722C1 true RU2681722C1 (ru) | 2019-03-12 |
Family
ID=65805764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119988A RU2681722C1 (ru) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681722C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1048061A1 (ru) * | 1980-07-30 | 1983-10-15 | Ortenberg Ilya M | Основание под насыпь на слабых грунтах |
| RU2449075C1 (ru) * | 2010-11-26 | 2012-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-Строительная компания "МостГеоЦентр" | Способ упрочнения слабого природного основания для возведения дорожного земляного полотна |
| RU2534840C1 (ru) * | 2013-12-23 | 2014-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Центральный склад N 1" | Грунтовой модуль |
| RU2536538C1 (ru) * | 2013-07-18 | 2014-12-27 | Виктор Анатольевич Бабелло | Способ снижения деформаций автомобильных и железных дорог на многолетнемерзлых грунтах, оттаивающих в процессе эксплуатации |
| RU2594379C1 (ru) * | 2015-03-19 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" | Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа |
-
2018
- 2018-05-30 RU RU2018119988A patent/RU2681722C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1048061A1 (ru) * | 1980-07-30 | 1983-10-15 | Ortenberg Ilya M | Основание под насыпь на слабых грунтах |
| RU2449075C1 (ru) * | 2010-11-26 | 2012-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-Строительная компания "МостГеоЦентр" | Способ упрочнения слабого природного основания для возведения дорожного земляного полотна |
| RU2536538C1 (ru) * | 2013-07-18 | 2014-12-27 | Виктор Анатольевич Бабелло | Способ снижения деформаций автомобильных и железных дорог на многолетнемерзлых грунтах, оттаивающих в процессе эксплуатации |
| RU2534840C1 (ru) * | 2013-12-23 | 2014-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Центральный склад N 1" | Грунтовой модуль |
| RU2594379C1 (ru) * | 2015-03-19 | 2016-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" | Земляное полотно на болотах с устройством опорной грунтовой обоймы уширенного типа |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Лекции по дисциплине "Организация высокоскоростного движения" 1 семестр, Санкт-Петербург ПГУПС, 2015. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Engineering issues on karst | |
| CN101463599A (zh) | 一种高速公路软弱土地基双向增强与排水加固方法 | |
| CN103074882A (zh) | 用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法 | |
| CN110144783B (zh) | 一种路基施工方法 | |
| CN107288120A (zh) | 一种新老路基在浸水路段稳固拼接的排水加固结构 | |
| RU2668529C1 (ru) | Земляное полотно высокоскоростной магистрали | |
| CN115199288A (zh) | 一种下穿铁路路基地层的泥水平衡圆形顶管施工工法 | |
| Wei et al. | Reinforced terraced fields method for fine tailings disposal | |
| CN102839683B (zh) | 散体桩-透水性混凝土桩二元复合地基及处理方法 | |
| Puppala et al. | Recommendations for design, construction, and maintenance of bridge approach slabs: synthesis report. | |
| CN104695419A (zh) | 一种软土土基的施工方法 | |
| Raju et al. | Ground improvement: principles and applications in Asia | |
| Gunawan | Geofoam: a potential for Indonesia’s soil problem | |
| RU2681722C1 (ru) | Устройство для безосадочных насыпей высокоскоростной магистрали | |
| CN111809470A (zh) | 一种防止公路基层、底基层裂缝的结构及其方法 | |
| CN112813756A (zh) | 一种基于市政软土路基及施工方法 | |
| JPH05287723A (ja) | 軟弱地盤上への道路等の基礎地盤建設方法 | |
| CN107761497A (zh) | 一种防沉降路基结构 | |
| RU2668530C1 (ru) | Земляное полотно высокоскоростной магистрали | |
| CN111235968A (zh) | 铁路加固路基及铁路沉降路基的加固方法 | |
| CN112195701A (zh) | 软土地基结构及其施工方法 | |
| CN109797616A (zh) | 一种水淬镍铁渣换填加筋垫层结构及其施工方法 | |
| CN219240167U (zh) | 一种滨海淤泥区地基换填结构 | |
| CN212077496U (zh) | 铁路加固路基 | |
| Prisk et al. | Delivering Wadi Dayqah, Oman's tallest dam |