Технология сооружения фильтрующей насыпи
Для реконструкции и ремонта земляного полотна железных и автомобильных дорог, других грунтовых сооружений в Дальневосточном государственном университете путей сообщения специально разработана технология [5], получившая название «Сеткон» – от слов сетчатый контейнер. Технология «Сеткон» позволяет на современном уровне реализовать сооружение фильтрующих насыпей и других конструкций из скального грунта, а также может применяться для восстановления аварийных участков при чрезвычайных ситуациях.
Суть технологии «Сеткон» состоит в следующем:
1. Сортированный скальный грунт загружается механизированным способом в специальные синтетические веревочные сетчатые контейнеры (сетконы).
2. Заполненные сетконы перевозятся на строительную площадку различными транспортными средствами.
3. Конструкции монтируются из контейнеров с применением стреловых кранов или одноковшовых экскаваторов.
Сетконы (рис. 6.5) предназначены для погрузки, транспортировки и укладки в тело земляного полотна каменных материалов фракции 200–500 мм с использованием строительных кранов и транспортных средств.
Параметры сетконов, такие как емкость, грузоподъемность, форма и др., определяются особенностями объекта или характером реконструктивных мероприятий. Сетчатые контейнеры подразделяются по форме и размерам на 3 типа: плоские, сферические и цилиндрические (рис. 6.6).
|
|
|
Рис. 6.6. Формы и размеры сетконов: а – плоского; б – сферического;
в – цилиндрического
Сферический сеткон имеет два периметра: сторона сети без
обвязочного каната составляет 4 м, а сторона сети по обвязочному
канату 3 м. Линейные размеры для сетконов емкостью до 3,5 м3 указаны в табл. 6.2.
Таблица 6.2
Размеры сетчатых контейнеров
| Тип сетчатого контейнера | Размер ячейки в свету, мм | Размеры, мм |
| Плоский Сферический Цилиндрический | 3600´3600 3000´3000/ 4000´4000 1200´1200/Н = 1500 |
Процесс сооружения фильтрующей насыпи (ФН) включает работы и мероприятия, которые разделены на подготовительные, основные и заключительные. Подготовительные мероприятия обеспечивают эффективное выполнение работ основного «окна» (работы, связанные с разрывом целостности железнодорожного пути и полным прекращением движения). В результате производства заключительных работ обеспечивается готовность объекта, также удовлетворяются требования безопасности и бесперебойности движения поездов по реконструируемому участку.
Структура производственного процесса (табл. 6.3) отражает перечень, последовательность и объемы работ по сооружению фильтрующей насыпи, а также состав комплекта машин и производственных звеньев, соответствующих выбранным способам производства работ.
Таблица 6.3
Структура производственного процесса
по сооружению фильтрующей насыпи
| Цикл работ | Перечень работ и мероприятий | Измеритель | Объем | Техника | Исполнители: профессия, разряд, количество человек |
| 1. Подготовительный период | 1. Подготовительные работы | ||||
| 1.1. Приготовление и погрузка сортированного камня для ФН в карьере в сетчатые контейнеры. Доставка на базу строительной организации | шт. | Экскаватор пр.л. емк. 2–4 м3 Ж.-д. платформы | Маш. – 2; монт. пути 3 р. – 3 | ||
| 1.2. Геодезическая подготовка объекта | – | – | Геодезические приборы | Геодезист 4р. – 1; дор. раб. 2 р. – 2 | |
| 1.3. Завоз и выгрузка на перегоне (“окно”): – комплекта машин; – шпал для временного переезда | компл. шт. | Платформы с аппарелями | Руководитель работ; машинисты; монт. пути 3р. – 4 |
Продолжение табл. 6.3
| Цикл работ | Перечень работ и мероприятий | Измеритель | Объем | Техника | Исполнители: профессия, разряд, количество человек |
| 1. Подготовительный период | 1.4. Устройство временного переезда | шт. | – | Монт. пути 3р. – 4 | |
| 1.5. Подготовка стройплощадки | м2 | Расчет | Бульдозер, думпкары | Маш. думпкаров – 2; маш бульд. – 1; монт. пути 3 р. – 3; дор. раб. – 6 | |
| 1.6. Завоз и выгрузка (“окно”): – скального грунта обратной засыпки (слева) – ПГС (справа) – путевогощебня: склад с левой стороны на правой обочине | м3 м3 м3 м3 | Думпкары, бульдозер | Маш думпкаров – 2; маш. бульд. – 1; монт. пути 3 р. – 3 | ||
| 1.7. Организация охраны строительной площадки на перегоне | – | – | – | Руководитель работ, сторож – 2 | |
| 1.8. Доставка и выгрузка сетчатых контейнеров на стройплощадке (“окно”): – Снятие проводов ЛЭП; – Выгрузка сетконов стреловым краном из подвижного состава на площадке №1, №2; – Навеска поводов ЛЭП | пролет шт. пролет | Кран стреловой | Электромонт. – 2; маш. крана 5 р. – 1; стропальщики – 3 | ||
| 1.9. Формирование рабочих поездов, организационные мероприятия по выезду на перегон в основное “окно” | – | – | – | Руководитель работ; служба пути железной дороги | |
| 1.10. Организация ограждения участка работ | – | – | – | Руководитель работ | |
| 2. Основной период | 2. Работы в основное «окно» | ||||
| 2.1. Выезд на перегон | – | – | – | Руководитель работ | |
| 2.2. Организация места работ | – | – | – | Руководитель работ | |
| 2.3. Снятие путевой решетки | Звено | Укладочный кран УК 25/18 | Маш. – 2; монт. пути – 8 | ||
| 2.4. Разработка котлована в теле насыпи с планировкой откосов | м3 | Расчет | Бульдозеры – 2; экскаватор – 1 м3 | Маш. – 3; дор. раб. - 6 |
Продолжение табл. 6.3
| Цикл работ | Перечень работ и мероприятий | Измеритель | Объем | Техника | Исполнители: профессия, разряд, количество человек |
| 2. Основной период | 2.5. Укладка нетканого материала под ФН | м2 | Расчет | – | Дор. раб. - 6 |
| 2.6. Монтаж ФН по технологии «Сеткон» с укладкой металлической трубы | м3/шт. | 90/60 | Кран СКГ-40 – 2 | маш. – 2; стропальщики – 10 | |
| 2.7. Обратная засыпка котлована в теле насыпи скальным грунтом | м3 | Расчет | А/самосвалы – 2; бульдозеры – 2; экскаватор 1 м3 | Водители –2; маш. – 3; дор. раб. - 6 | |
| 2.8. Отсыпка балластной призмы, выгрузка запаса на обочины | м3 | А/самосвалы – 2; бульдозер Т-130; экскаватор 1 м3 | Водители – 2; маш. – 2; монт. пути – 10 | ||
| 2.9. Монтаж снятого звена | пог. м | Кран УК 25/18 | Маш. – 2; монт. пути – 10 | ||
| 2.10. Подбивка шпал с подброской балласта | шп. | Передвижная эл. станция ЭШП | Маш. – 1; монт. пути – 10 | ||
| 2.11. Выправка пути | пог. м | передвижная эл. станция, ЭШП | Маш. – 1; монт. пути – 8 | ||
| 2.12. Оборудование ЛЭП | пролет. | Электромонт. – 2 | |||
| 2.13. Выезд с перегона | – | – | – | Руководитель работ | |
| Заключительный период | 3. Заключительные работы | ||||
| 3.1. Устройство подводящего русла с мощением сортированным камнем | м3 | Расчет | Бульдозер | Маш. – 1; дор. раб. – 6 | |
| 3.2. Устройство противофильтрационного экрана (СНМ, композит. материалы) | м2 | – | Дор. раб. – 6 | ||
| 3.3. Устройство водоотводной канавы | м3/пог.м | Экскаватор, каток | Маш. – 2; дор. раб. – 6 |
Окончание табл. 6.3
| Цикл работ | Перечень работ и мероприятий | Измеритель | Объем | Техника | Исполнители: профессия, разряд, количество человек |
| Заключительный период | 3.4. Планировка отжимной бермы | м2 | – | Бульдозер, автогрейдер | Маш. - 2 |
| 3.5. Уборка временного переездного настила: - разборка | шт. | Платформа | Монт. пути –10 | ||
| 3.6. Отделка пути | пог. м | – | Монт. пути – 10 | ||
| 3.7. Вывоз техники с перегона («окно») | компл. | Платформы с аппарелями | Машинисты |
Материалы табл. 6.3 служат основой для калькуляции трудозатрат и заработной платы, сметных расчетов, проектирования календарного графика и организации работ. Состав и объемы работ определяются из рабочих чертежей сооружения с учетом местных условий и особенностей принятых способов производства работ. Выбор способов работ зависит от условий местности, характеристик комплекса ПДМ, в составе которого сооружается фильтрующая насыпь, технологических параметров насыпи и условий строительной площадки (табл. 6.1).
Для разработки котлована в теле железнодорожной насыпи применяются бульдозеры и экскаваторы. Монтаж тела фильтрующей насыпи может выполняться стреловыми кранами на гусеничном, автомобильном или пневмоколесном ходу, железнодорожными стреловыми кранами. Транспортные операции по доставке на объект техники и материалов осуществляются железнодорожным подвижным составом (платформы, думпкары, полувагоны) или автотранспортом (трейлеры, автосамосвалы и др.).
В качестве примера переустройства железнодорожного земляного полотна рассмотрим технологическую схему сооружения фильтрующей насыпи на одном из участков Восточного БАМа.
Подготовительный период. На этом этапе осуществляется загрузка сетчатых контейнеров сортированным камнем в карьере. Затем они доставляются на базу строительной организации или сразу на строительную площадку железнодорожным подвижным составом или автотранспортом (в зависимости от расстояния до карьера и объема работ). Погрузка сортированного камня в сетконы объемом 1,5…2,0 м3 производится в карьере экскаватором прямая лопата с объемом ковша q = 2¸4 м3.
При геодезической подготовке объекта закрепляются ось ФН, границы котлована, въездов, площадок под технику и сетконы. Для высотной привязки оборудуется временный репер. Для выгрузки строительных машин, а также для переброски их на другую сторону насыпи устраивается временный переездный настил из шпал. Завоз и выгрузка на перегоне шпал для временного переезда производится во время перерыва в движении поездов.
Строительная техника (два бульдозера, экскаватор обратная лопата, два крана, автосамосвалы) доставляется на место производства работ на платформах с аппарелями в технологическое «окно» продолжительностью 2 часа. С верховой стороны сооружается отжимная берма из местного грунта, шириной 5 м с поперечным уклоном 2 % от насыпи. Сначала эта берма используется как технологическая площадка для работы техники, а после сооружения фильтрующей насыпи и водоотводов производится ее окончательная планировка.
Так как участок проходит по мари, большое внимание уделяется подготовке технологических площадок для работы кранов; размещения скального грунта обратной засыпки (с двух сторон насыпи), сетконов и склада путевого щебня; хранения песчано-гравийной смеси (рис. 6.7).
Для въезда техники на насыпь устраивается прислоненный въезд. Сыпучие материалы доставляются и выгружаются думпкарами, соответствующие склады формируются бульдозером. Сетконы выгружаются стреловым краном. Число единиц подвижного состава определяется расчетом в зависимости от количества перевозимого груза и грузоподъемности подвижного состава (табл. 6.4).
Так как по левой бровке земляного полотна проходит ЛЭП по опорам контактной сети, то перед работой кранов с этой стороны производится отключение напряжения и снятие проводов. Немаловажное значение имеет такое мероприятие, как организация охраны строительной площадки на перегоне. Большое внимание должно уделяться всесторонней подготовке и организации взаимодействия между всеми участниками работ, производимых в основное «окно» (строительная организация, дистанция пути, служба энергоснабжения и др.), формированию рабочих поездов, организации выезда на перегон. Ограждение участка работ производится в соответствии с «Инструкцией по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ».
Работы основного периода (связанные с нарушением целостности железнодорожного пути и полным прекращением движения поездов) выполняются в технологическое «окно» продолжительностью от 6 до 24 часов в зависимости от объемов работ. В составе рабочего поезда после закрытия перегона осуществляется выезд на место работ. Время движения составляет 15–30 минут. По прибытии на место руководитель работ организует ограждение участка, расставляет рабочих и технику по своим местам. Снятие путевой решетки производится укладочным краном УК 25/18 и звеном монтеров пути, после чего бульдозер убирает балласт. Разработка котлована (рис. 6.8) производится двумя бульдозерами и экскаватором обратная лопата.
 | Рис. 6.7. План строительной площадки для сооружения комбинированной фильтрующей насыпи |
Таблица 6.4
Весовые характеристики подвижного состава
для перевозки строительных грузов
| Наименование | Марка | Вместимость, м3 | Грузоподъемность, т | Масса, т |
| Полувагоны: – четырехосный металлический; – четырехосный с люками | – | В зависимости от груза | 25,1 | |
| Платформы: – четырехосная деревянная; – четырехосная металлическая | – | То же | 21,2 | |
| Хоппер-дозаторы | ЦНИИ-ДВ-3М ЦНИИ-3 ЦНИИ-2 ЦНИИ-2 | 32,4 31,0 36,0 40,0 | ||
| Думпкары | 4-ВС-50 6-ВС-60 ВС-100 | 23,2 26,7 44,6 | 50,5 | |
| Сцепы из двух платформ, оборудованных рольгангами: звенья Р-65 звенья Р-50 | _ | 6 шт. 7 шт. | 39,12 34,3 |
Один бульдозер работает непосредственно в котловане, перемещая грунт к краям, а другой растаскивает его, формируя часть отжимной бермы и площадок под краны. При подготовке дна котлована нивелиром контролируются отметки на входном и выходном оголовках ФН. После щебеночной подготовки под фильтрующую насыпь рабочие расстилают нетканый материал, начиная от выходного оголовка, с перекрытием полотен на 0,15…0,20 м.
Монтаж тела ФН (рис. 6.9) выполняется двумя стреловыми кранами СКГ-40 на гусеничном ходу, которые находятся по разные стороны котлована и монтируют ФН одновременно. На расстеленный СНМ укладываются сетчатые контейнеры с сортированным камнем. Металлическая труба укладывается краном на подготовку из нетканого материала и песчано-гравийной смеси. После монтажа тела ФН нижние полотнища СНМ заворачиваются на боковые грани каменной призмы и прикрепляются спицами к сетконам, затем сверху внахлест настилается СНМ и также скрепляется с нижними полотнищами и сетконами. Обратная засыпка котлована производится экскаватором и бульдозерами параллельно из двух складов скального грунта (рис. 6.10).
 | Рис. 6.8. Схема разработки котлована под фильтрующую насыпь |
Рис 6.9. Схема монтажа комбинированной фильтрующей насыпи двумя стреловыми кранами
Сооружение верхнего строения пути выполняется бригадой монтеров пути с применением механизированного инструмента, экскаватора, автосамосвалов и укладочного крана. Монтаж снятого звена производится краном УК 25/18. При отсыпке балласта в путь используется экскаватор и автосамосвалы. Выправку пути с уплотнением балластной призмы выполняет бригада путейцев. Параллельно с путевыми работами производится оборудование ЛЭП. По окончании всех работ организуется выезд с перегона. На участке восстанавливается энергоснабжение и открывается движение поездов, одного-двух поездов сразу после «окна» со скоростью 25 км/ч, а последующих – с установленной скоростью.
В заключительный период выполняются работы: а) по устройству подходного и выходного русла ФН с мощением камнем и оборудованием противоилового вала; б) укреплению входного и выходного отверстий ФН; в) устройству водоотводной канавы; г) планировке отжимной бермы; д) разборке временного переездного настила; е) отделке пути; ж) вывозу оставшейся техники с перегона.
Рис. 6.10. Схема обратной засыпки котлована экскаватором и бульдозером