Как называются боковые наклонные поверхности земполотна
Перейти к содержимому

Как называются боковые наклонные поверхности земполотна

  • автор:

Устройство и содержание жд пути — Земляное полотно

Железнодорожный путь состоит из трех основных частей: земляного полотна, искусственных сооружений и верхнего строения. Здесь рассматривается одна из этих частей железнодорожного пути — земляное полотно.
Поверхность земли обычно имеет неровности. При строительстве железной дороги они выравниваются посредством срезки земли в одних местах и подсыпки ее в других. Земляное полотно представляет собой совокупность сооружений, преимущественно из грунта, образующихся при выравнивании полосы земли. К этим сооружениям, составляющим земляное полотно железнодорожного пути, относятся: насыпи в местах подсыпки, выемки в местах срезки, полунасыпи, полувыемки и полунасыпи-полувыемки в местах частичной досыпки и частичной срезки земли.
В горных условиях при пересечении глубоких оврагов и долин вместо чрезмерно высоких насыпей строят виадуки, а вместо очень глубоких выемок устраивают тоннели. При пересечении рек, ручьев и каналов строят мосты и трубы, при пересечении других железнодорожных линий и шоссейных дорог — путепроводы.
Все эти сооружения, соединяющие отдельные участки земляного полотна в одно целое, носят название искусственных сооружений.
Земляное полотно и искусственные сооружения вместе составляют нижнее строение пути. На нижнем строении расположено верхнее строение пути. Таким образом, назначение земляного полотна заключается в том, чтобы служить надежным — прочным и устойчивым — основанием для верхнего строения пути, причем это основание должно иметь определенную пологость на подъемах и спусках и плавность поворотов в плане.
Земляное полотно должно иметь такую конструкцию которая могла бы хорошо противостоять воздействию динамических нагрузок от проходящих поездов и многообразных явлений природы. Наибольшую опасность для его устойчивости представляет вода, которая, проникнув, например, в тело насыпи, может нарушить связность грунта, резко понизить его устойчивость и привести к самым разнообразным деформациям, т. е. изменениям и искажениям формы земляного полотна вплоть до разрушения.
Поэтому при строительстве и эксплуатации железнодорожного пути принимают меры к полному отводу воды от его основания.

§4. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

вид и поперечный разрез насыпи

Обыкновенная железнодорожная насыпь в поперечном разрезе имеет трапецеидальное сечение. На рис. 4 даны общий вид и поперечное сечение насыпи с водоотводными сооружениями и расположенным на ней верхним строением.
Часть земляного полотна, на которую укладывается верхнее строение пути, называется основной площадкой.
Боковые наклонные поверхности насыпи называются откосами.

Рис. 4. Общий вид и поперечный разрез насыпи
На основной площадке земляного полотна устраивают сливную призму трапецеидального очертания шириной поверху 2,3 м и высотой 15 см на однопутных участках и треугольного очертания высотой 20 см на двухпутных участках. Такое очертание поверхности основной площадки земляного полотна придают для быстрого стока с нее воды. Треугольное очертание сливной призмы больше соответствует этому назначению. Однако в связи с тем, что шпалы и рельсы укладывают раньше, чем балласт, для удобства укладки на однопутных участках основную площадку обрабатывают по трапеции.
Остающиеся свободными части основной площадки между верхним строением и откосами насыпи называются обочинами. Граница между основной площадкой и откосом насыпи называется бровкой насыпи.
Полоса земли, на которую опирается насыпь, называется о снованием ее, а линия сопряжения откоса насыпи с основанием— подошвой откоса.
Высота насыпи измеряется от основания до уровня бровок по оси земляного полотна.
Горизонтальная проекция линии откоса называется заложением откоса, а отношение высоты его к заложению (т. е. вертикальной проекции откоса к горизонтальной) — крутизной откоса.
Для выражения крутизны откоса обычно высоту принимают за единицу. В таком случае крутизна будет выражаться отношением 1 : п, в котором буквой «п» обозначено число, показывающее, во сколько раз заложение больше высоты.
Вдоль насыпей, на некотором расстоянии от подошвы откоса, устраивают водоотводные канавы.

Рис. 5. Общий вид и поперечный разрез выемки

Полоса между подошвой откоса насыпи и ближайшим водоотводным устройством, например, канавой, называется бермой.
Выемки представляют собой траншеи, широкие поверху и суживающиеся книзу. На рис. 5 даны общий вид и поперечное сечение выемки с водоотводными сооружениями и верхним строением. Наклонные стенки выемки называются откосами выемки. На дне выемки устраивают основную площадку земляного полотна такого же очертания, как и на насыпи, а с обеих сторон ее — водоотводные канавы, называемые кюветами; иногда вместо кюветов делают лотки. Глубиной выемки считается расстояние от уровня бровок основной площадки до линии, соединяющей бровки откосов выемки, измеренное по оси земляного полотна.
Крутизна откоса выемки выражается, как и в насыпи, отношением высоты откоса к его заложению.
Места, где не требуется ни срезать, ни досыпать грунт, как, например, при переходе из насыпи в выемку, называются нулевыми местами.

Землю, вынутую из выемки, как правило, используют для отсыпки насыпи. Если же земля для насыпи не нужна, то ее складывают вдоль выемки за ее откосом в виде призмы, называемой к авальером.
Если полка, образующаяся между откосом выемки и кавальером, не имеет наклона для стока воды от пути, то такой наклон ей придается искусственно, путем отсыпки банкета. Между банкетом и кавальером устраивают забанкетную канаву, а за кавальером с нагорной стороны нагорную канаву.
Когда насыпь возводится из местных грунтов, то землю берут из резервов, закладываемых с одной или с двух сторон насыпи.
Перечисленные выше наземные водоотводы, к которым относятся кюветы, лотки, банкетные, нагорные и другие канавы, служат для защиты земляного полотна от поверхностной воды. Для этой же цели используются резервы. В необходимых случаях примыкающие к земляному полотну поверхности планируются. Для защиты основания от грунтовых вод прокладывают дренажи.
С целью повышения устойчивости земляного полотна его дополняют еще в необходимых случаях защитными и укрепительными устройствами.

Учебник монтера пути — Основные виды земляного полотна

§ 3. Основные виды земляного полотна и его элементы

В результате срезки земной поверхности или досыпки грунта на предварительно обработанную соответствующим образом земную поверхность и придания выработке определенной формы в поперечном и продольном профилях образуются выемки или насыпи.
На косогорных участках, т. е. на местности с большим поперечным уклоном, не всегда удается устроить насыпь или выемку. В таких случаях делают полунасыпь, полувыемку или полунасыпь-полувыемку (рис. 1).
Участки, где требуется срезать или насыпать грунт, например, при переходе от насыпи к выемке, называются нулевыми местами.
Поперечное очертание земляного полотна, перпендикулярное к его продольной оси, называется поперечным профилем земляного полотна (рис. 2, 3, 4).
Верхняя часть земляного полотна, на которой размещается верхнее строение пути, называется основной площадкой. Основной площадке придают выпуклую форму в виде трапеции на однопутном и треугольника на двухпутном и многопутных участках. Эта выпуклая форма основной площадки называется сливной призмой, которая способствует отводу воды с основной площадки.
Основная площадка земляного полотна по ширине имеет размеры большие, чем размеры основания лежащей на ней балластной призмы. В результате этого на краях основной площадки образуются свободные от балласта продольные полосы, называемые обочинами (см. рис. 3). Обочины предохраняют балластную призму от осыпания и служат местом для размещения механизмов, инструмента и материалов, применяемых при содержании и ремонте пути, а также местом, где могут находиться рабочие при пропуске поездов.
Боковые наклонные поверхности земляного полотна называются откосами.
Линия пересечения откоса земляного полотна с обочиной (грань) называется бровкой.
Полоса земли, на которую опирается насыпь, называется основанием насыпи.
Высоту насыпи измеряют по ее оси от основания до уровня бровок. Глубину выемки измеряют также по ее оси от уровня бровок основной площадки до точки пересечения оси с линией, соединяющей верхние бровки откосов выемки.
Горизонтальная проекция плоскости откоса называется заложением откоса, а отношение высоты откоса к его заложению — крутизной откоса.
Предположим, что высота откоса 2 м, заложение его 3 м, тогда крутизна откоса 1:п=2:3=1:1,5 и показатель крутизны откоса п=1,5.
Вдоль насыпи устраивают водоотводные канавы или резервы. Резервы устраивают тогда, когда грунт для отсыпки насыпи берется на месте (из резерва). Образовавшаяся после забора грунта выработка планируется с устройством продольного и поперечного уклонов по дну и, таким образом, приспосабливается для отвода воды, притекающей к насыпи.
Полоса земли между подошвой насыпи и водоотводной канавой или резервом называется бермой. Берма препятствует проникновению воды из водоотводной канавы или резерва в насыпь, а также используется как дорога для подвоза к пути материалов при его строительстве и эксплуатации. Берма имеет ширину не менее 3 м, а на однопутных участках со стороны присыпки насыпи под будущий второй путь — не менее 7,1 м.
В выемке по обе стороны от основной площадки располагают водоотводные канавы, называемые кюветами. Кюветы устраивают шириной по дну 0,4 м и глубиной 0,6 м с крутизной откосов 1 : 1 со стороны основной площадки и 1 : 1,5 со стороны откоса выемки. Для обеспечения отвода воды продольный уклон дну кювета придается такой же, как и продольный уклон бровки земляного полотна, но не менее 0,002 и не более 0,008.
В неустойчивых грунтах вместо кюветов устраивают лотки. За кюветами расположены откосы выемки.
Грунт из выемки, если он пригоден, используют для отсыпки прилегающих к ней насыпей. Если же грунт для насыпи не требуется или он непригоден для нее, то его складывают вдоль выемки за откосом в виде призмы, называемой кавальером. Кавальеры закладывают на расстояние не менее 5 м от бровки выемки в твердых, сухих грунтах и на расстоянии (5+Н) м, но не менее 10 м в слабых и увлажненных грунтах, где Н — глубина выемки. Высота кавальеров, как правило, не превышает 3 м. Крутизна откосов кавальеров — 1 : 1,5.
Если площадка, которую оставляют между откосом выемки и кавальером, имеет наклон к пути, то для предотвращения стекания воды на откос выемки на этой площадке отсыпают продольную призму — банкет высотой не более 0,6 м с уклоном от пути 0,02—0,04 и на расстоянии 1 м от верхней бровки выемки. Для отвода воды между банкетом и кавальером устраивают забанкетную канаву глубиной 0,3 м, шириной по дну 0,3 м. На косогорах круче 1:5 банкеты и забанкетные канавы не устраивают; воду в таких случаях отводят в кювет.
С низовой стороны поперечного косогора выемки воду с площадки, расположенной между верхней бровкой выемки и подошвой кавальера, выпускают в разрывы шириной понизу не менее 1 м, устраиваемые в кавальерах через каждые 50 м.
Со стороны, на которой поверхность земли имеет наклон в сторону выемки, за кавальером на расстоянии 1—5 м от его подошвы устраивают нагорную канаву. Она необходима для сбора воды с прилегающей к выемке местности и отвода ее в сторону от пути. Размеры нагорной канавы определяют расчетом, но во всех случаях ширина ее по дну и глубина должны быть не менее 0,6 м. Откосы устраивают крутизной 1 : 1,5, продольный уклон канавы — не менее 0,003.

На косогорных участках, когда земляное полотно устраивают по поперечному профилю полувыемки или полувыемки-полунасыпи, с нагорной стороны устраивают те же элементы, которые присуши профилю выемки: кювет, банкет, забанкетную канаву, нагорную канаву.

Как называются боковые наклонные поверхности земполотна

menu

Меню

  • Важно знать
  • жд калькуляторы
  • Скачать
  • Документация
  • ЖД-видео
  • Интересные факты
  • Наши партнёры

Главная » Важно знать » Земполотно железнодорожного пути, основные требования

Земполотно железнодорожного пути, основные требования

Земляное полотно, оно-же земполотно — это один из основных элементов конструкции железнодорожного пути. Представляет собой инженерное сооружение из грунта. На земляном полотне размещается верхнее строение железнодорожного пути. Именно земполотно придаёт железнодорожной линии необходимые параметры плана и продольного профиля. Является несущей конструкций железнодорожной линии и передаёт на несущую поверхность не только статические нагрузки от веса верхнего строения железнодорожного пути, но и все динамические нагрузки от подвижного состава. Именно от надёжности земполотна зависят основные эксплуатационные характеристики железнодорожной магистрали. Такие как скорость движения поездов и максимально разрешенная нагрузка от подвижного состава, которые главным образом определяют пропускную способность железнодорожной линии.

Основной нормативно-технической документацией которой руководствуются при проектировании, строительстве и текущем содержании земляного полотна железных дорог является:

— СП 119.13330.2017 «Железные дороги колеи 1520 мм и СП 32- 104-98 «Проектирование земляного полотна железных дороги колеи 1520 мм: свод правил по проектированию»;

— СТН Ц-01-95 «Железные дороги колеи 1520 мм» — строительно-технические нормы Министерства путей сообщения Российской Федерации;

— «Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути» ЦП-544, утверждена МПС России в 1998 г

Земполотно должно быть прочным, устойчивым, надёжным и долговечным при пропуске современных и перспективных типов подвижного состава с максимальными скоростями, расчётными весом, длиной и интенсивностью движения. Поверхность земляного полотна и его устройств в полосе отвода должны быть спланированы и защищены так, чтобы атмосферные и поверхностные воды не застаивалась и был обеспечен организованный сток в стороны от земляного полотна или в водоотводные сооружения, при этом не должно быть размывов откосов и основания. Конструкции земполотна должны обеспечивать минимальные расходы на их сооружение, ремонт и содержание с применением максимальной механизации и автоматизации работ.

Помимо всего этого, земполотно должно быть устойчивым, — под устойчивостью земляного полотна понимается способность сохранять равновесие грунтовых масс при воздействии внешних нагрузок и факторов. Земполотно должно быть надёжным и долговечным, — в смысл надёжности и долговечности вкладывается способность работать без отказа в течение всего срока эксплуатации.

Как видно из приведённых формулировок, свойство прочности относится к материалу — грунту, а остальные свойства определяют требования к конструкции земполотна железнодорожного пути. Кроме того, при строительстве новых и реконструкции существующих железнодорожных линий, нормами предусматривается соблюдение максимальных значений величин равномерного морозного пучения и упругих осадок основания на болотах (деформация земполотна), определяемых в зависимости от категории линии (смотри таблицу ниже).

Вид деформации Допустимая величина деформации в мм при категории линии
Скоростные, особогрузо- напряженные,
I и II категории
III катего­рии IV катего­рии
Равномерное морозное пучение 20 25 35
Упругая осадка основа­ния насыпи на болоте 2 2 3

При проектировании земполотна железнодорожных магистралей принимают комплексные мероприятия, в результате которых определяют:

— оптимальную конструкцию земполотна в зависимости от категории железнодорожной линии, топографических, инженерно-геологических и природных условий, а также способов производства работ;

— тип грунтов насыпей с учётом вида и состояния грунтов основания, высоты проектируемой насыпи, а также разведанных запасов грунта и дальности их возки;

— вид и конструкции водоотводных устройств, соответствующих расчётным расходам воды, а также гидрогеологическим условиям;

— тип укрепления откосов земполотна и водоотводов;

— необходимые меры для обеспечения защиты земполотна от вредного воздействия природных факторов.

Земляное полотно железнодорожного пути — это комплекс инженерных сооружений, в состав которых входит:

— само земляное полотно (насыпи, выемки, нулевые места и т.д.);

— все устройстве для отведения поверхностных и грунтовых вод (канавы, лотки, дренажи и т.д.);

— защитные сооружения для сохранения конструкции земполотна от повреждений или разрушений при неблагоприятных природных воздействиях и явлениях (такие как дамбы, подпорные стены, траверсы и другие защитные сооружения).

— укрепительные сооружения откосов (каменные наброски, плитные покрытия, сетчатые конструкции и т.д.).

Так как железнодорожный путь является линейным сооружением, то основную часть проекта земполотна составляет поперечный профиль — инженерно-геологический разрез, перпендикулярный продольной оси линии.

Верхняя поверхность земляного полотна, на которой располагается верхнее строение пути и через которую передаются воздействия подвижного состава, называется основной площадкой, является главным элементом земляного полотна. Откосами называются искусственно созданные наклонные поверхности грунта (откосы насыпей, откосы выемок), ограничивающие естественный грунтовой массив. Линия сопряжения основной площадки с откосом называется бровкой пути.

Применяются следующие типы поперечных профилей земполотна (рис. 1): насыпи, выемки и нулевые места (условно принято при рабочих отметках от — 1 до +1 м), а для участков на косогорах могут быть ещё: полунасыпи, полувыемки и полунасыпи-полувыемки.

Полунасыпью называется насыпное земляное полотно, у которого одна бровка основной площадки лежит на поверхности земли.

Полувыемкой называется земляное полотно, имеющее с одной стороны откос выемки, а с другой бровку основной площадки, лежащую на поверхности земли.

В полунасыпях-полувыемках основная площадка образована частично подсыпкой, а частично срезкой грунта земной поверхности.

Различают типовые, групповые и индивидуальные конструкции земляного полотна.

Типовые конструктивные решения представляют собой типовые поперечные профили земполотна, регламентируемые нормативными документами. Они созданы в результате обобщения многолетнего опыта проектирования и эксплуатации. Эти решения принимаются без обоснования их инженерными расчётами, но с привязкой к местным условиям, иногда специфическим, но уже хорошо изученным.

Групповые конструкции разрабатываются и применяются на ряде участков со сложными и повторяющимися инженерно-геологическими условиями. При этом параметры земполотна, уточнённые расчётами в сравнении с типовыми конструкциями, не требуют индивидуального обоснования для каждого объекта.

Индивидуальные проектные решения разрабатывают для сложных участков железнодорожного пути, сооружаемых в сложных инженерно-геологических и топографических условиях. Для составления таких проектов выполняют детальные инженерно-геологические изыскания и определяют физико-механические характеристики грунтов. Все принимаемые решения в этом случае обосновывают инженерными расчётами.

Опубликовано 1 год назад. Просмотров с момента размещения на сайте 1405

Железнодорожные станции и узлы

Нажмите, чтобы узнать подробности

Железнодорожный путь является важнейшим сооружением инфраструктуры железнодорожного транспорта. Строение железнодорожного пути принято подразделять на верхнее и нижнее. К верхнему строению пути относят рельсы и рельсовые скрепления, шпалы и балластный слой. К нижнему строению пути относят земляное полотно с водоотводными устройствами и искусственные сооружения (мосты, эстакады, трубы, тоннели и пр.)

Земляное полотно — это инженерное сооружение из грунта, на котором размещается верхнее строение железнодорожного пути. Земляное полотно вос­принимает нагрузки от подвижного состава и верхнего строения пути и пере­дает их на основание. Земляное полотно выравнивает земную поверхность в пределах железнодорожной трассы для придания пути необходимого плана и профиля. От надежности земляного полотна зависят скорости движения поездов, максимальная масса поездов и пропускная и провозная способность линий.

Земляное полотно работает в сложных условиях, так как подвергается значительной нагрузке от проходящих поездов и влиянию природных факторов. От цело­стности и состояния земляного полотна зависит исправность всего желез­нодорожного пути. Чтобы земляное полотно исправно служило, к нему предъявляются следующие технико-эксплуатационные требования:

  • прочность – способность выдерживать нагрузку от подвижного со­става (передаваемую через верхнее строение) без разрушений;
  • устойчивость – неизменность формы и положения, как от воспринимаемой нагрузки, так и от влияния природно-климатических воздействий;
  • надежность и долговечность;
  • ремонтопригодность;
  • экономичность в части расходов на его устройство, содержание и ремонт.

Для сооружения земляного полотна обычно используются местные или привозные грун­ты, обладающие различными физико-техническими характеристиками. Наиболее благоприятными грунтами являются щебеночные, галечные, гравийные, крупно- и среднезернистые песчаные, которые обладают высокой несущей способностью, хорошо пропускают воду и не изменяют своих свойств при замерзании. От свойств грунта зависят стабиль­ность и долговечность сооружений земляного полотна. Для обеспечения надежности земляного полотна, сооруженного из местного грунта с низкими эксплуатационными характеристиками, обычно применяют уплотнение грунта (особенно в насыпях), устройство защитного слоя из дренирующих грунтов между земляным полотном и верхним строением пути, используют геотекстиль и теплоизоляционные материалы для предотвращения пучин, отвода поверхностных и грунтовых вод. Для защиты земляного полотна от неблагоприятных природных воздей­ствий предусматривается комплекс различных защитных, водоотводных и укрепительных сооружений. Кроме того, при проектировании земляного полотна должны учитываться вопросы максимальной сохранности ценных земель и нанесения минималь­ного ущерба природной среде. Элементы и виды земляного полотна Спланированная часть земляного полотна, на которую укладывается верхнее строение пути, называется основной площадкой. В зависимости от положения основной площадки относительно поверхности земли различают следующие виды земляного полотна:

  • насыпь – основная площадка выше уровня земли и имеется два откоса (а);
  • выемка – основная площадка ниже уровня земли и имеется два откоса (б);
  • полунасыпь – основная площадка выше уровня земли, но откос один (в);
  • полувыемка – основная площадка выше уровня земли, но откос один (г);
  • полунасыпь-полувыемка – основная площадка частично находится выше уровня земли и в этой части земляного полотна закладывается откос насыпи; другая часть основной площадки находится ниже уровня земли с откосом выемки (д).

Последние три типа земляного полотна сооружают на косогорах. Место перехода насыпи в выемку называют нулевым местом (е). Земляное полотно в одном уровне с землей не устраивают даже в местах, где рельеф местности позволяет это сделать, т.к. в этом случае земляное полотно будет сильно подвержено снежным заносам и затоплениям. В таких случаях сооружают насыпь высотой не менее 0,5 – 0,7 м над средним уровнем снежного покрова в данной местности. Полоса земли, на которую опирается земляное полотно, называется основанием. Боковые наклонные поверхности насыпи или выемки называются откосами. Линия перехода откоса в основную площадку называют бровкой, а линию примыкания откоса насыпи к основанию называют подошвой насыпи. Полосу между подошвой насыпи и ближайшим водоотводом называют бéрмой. Горизонтальная проекция линии откоса или выемки называется заложением. Отношение высоты откоса к его заложению называется крутизной откоса. В зависимости от вида грунта, высоты насыпи или глубины выемки крутизну откоса принимают в отношении от 1:0,1 до 1:2. Свободные от балласта продольные полосы по краям основной площадки называют обочинами. Они служат для удержания балласта, осыпающегося с балластной призмы, размещения путевых и сигнальных знаков, устройств сигнализации и связи, материалов, инструмента, съемных машин и механизмов, нахождения людей при пропуске поезда. Минимальная ширина обочин – 0,4 м. Вдоль насыпи для осушения ее основания и отвода дождевых и паводковых вод создают продольные водоотводные канавы, расположенные с обеих сторон полотна, а на косогорных участках – только с верховой стороны. Если насыпь возводилась из местного грунта, взятого рядом с насыпью, то для отвода воды используют образовавшиеся при этом котлованы, называемые резервами. Вынутый при сооружении выемки лишний (неиспользованный для постройки насыпи) грунт укладывают за откосом выемки в правильные призмы – кавальеры. Для отвода воды в выемках с каждой стороны основной площадки делают продольные канавы – кюветы. Ширина земляного полотна согласно п.8 Приложения №1 к ПТЭ на прямых участках железнодорожного пути должна соответствовать верхнему строению пути:

Категория жд линии Число главных путей Ширина земляного полотна на прямом участке
Глинистые, малодренирующие и недринирующие грунты Дренирующие грунты
Скоростные и грузонапряженные 2 11,7 10,7
1 и 2 1 7,6 6,6
3 1 7,3 6,4
4 1 7,1 6,2

На существующих линиях до их реконструкции ширина земляного полотна поверху в прямых участках пути на однопутных линиях должна быть не менее 5,5 м, а на двухпутных – 9,6 м; а в скальных и дренирующих грунтах: на однопутных линиях – не менее 5,0 м, на двухпутных – 9,1 м. В кривых участках пути ширина земляного полотна увеличивается с наружной сторо­ны кривой на 0,1 – 0,5 м в зависимости от радиуса и категории линии в связи с необходимостью устройства возвышения наружного рельса за счет увеличения высоты и ширины балластного слоя:

Радиусы кривых, м Уширение земляного полотна, м
3000 и более 0,2
2500 — 1800 0,3
1500 — 700 0,4
600 и менее 0,5

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *