Организация работ на участке. Опыт внедрения
Весь комплекс работ по сооружению ФН предусматривает производство работ в летний сезон, за исключением добычи и приготовления сортированного камня в карьере, которые можно выполнять и зимой.
Производство работ в основное «окно» планируется с максимальной интенсификацией всех процессов, задействованы исполнители из разных организаций, поэтому особое внимание должно быть уделено предварительному обучению и инструктажу рабочих и инженерно-технических работников, координации действий всех участников работ.
Разрабатывается график предоставления технологических «окон» и утверждается в Управлении дороги. Как правило, на практике для вывоза техники и строительных материалов на место работ предоставляются «окна» продолжительностью 1–2 часа из расчета – 1 «окно» в день. В отдельных случаях, например для выгрузки сетконов, продолжительность «окна» определяется исходя из их количества и производительности ведущей машины – стрелового крана. Для основного «окна» составляется почасовой график работ. При этом следует стремиться к достижению продолжительности работ до 6–8 часов, хотя в особых случаях (по разрешению МПС России) допускается планировать «окна» продолжительностью до 24–36 часов. В таких случаях следует под прикрытием основного «окна» организовать максимально возможное число работ, требующих закрытия движения на участке.
Для наиболее распространенных на сети дорог Дальневосточного региона реконструктивных мероприятий разработаны организационно-технологические схемы производства работ с применением технологии «Сеткон».
Внедрение результатов разработки проведено на участке Этыркэнской дистанции пути ДВЖД (км 3222 ПК 5) в октябре 2002 г (см. рис. 6.7). Комбинированная фильтрующая насыпь объемом 80 м3 сооружена за
6-часовое «окно». Непосредственно монтаж тела фильтрующей насыпи выполнен за 2 ч 15 мин. Состав бригады – 8 чел. Экономия эксплуатационных расходов составила 768,5 тыс. р. в год. Срок окупаемости капитальных вложений – 9,3 мес.
При сравнении новой технологии с традиционной достигаются следующие положительные результаты: в 1,5–2 раза уменьшается трудоемкость работ; на 20–40 % снижается расход сортированного скального грунта; ликвидируются затраты на устройство автомобильных дорог; не применяются временное пролетное строение и опоры; сокращается продолжительность процесса сооружения ФН.
Кроме экономического эффекта, достигаются показатели, отвечающие современным тенденциям научно-технического прогресса в отрасли, а именно: ликвидируется тяжелый физический труд; повышается уровень культуры производства в путевом хозяйстве.
Контрольные вопросы И ЗАДАНИЯ
1. Назовите наиболее распространенные причины деформаций земляного полотна на восточном участке БАМ.
2. Охарактеризуйте преимущества фильтрующих насыпей по сравнению с другими типами искусственных сооружений.
3. Какие экстремальные факторы осложняют работы при реконструкции земляного полотна на БАМе?
4. Перечислите варианты противодеформационных мероприятий для реконструкции земляного полотна, разработанных в ДВГУПС.
5. Расскажите об особенностях и области применения технологии сооружения фильтрующих насыпей с использованием сетконов при реконструкции железнодорожного земляного полотна.
6. Изложите кратко состав и последовательность работ по возведению фильтрующей насыпи с использованием технологии сеткон на участке действующей железной дороги.
7. ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
НА ЗАТОПЛЯЕМЫХ ПОЙМАХ РЕК
При строительстве железных дорог в Западной Сибири, где обводнено и заболочено более 75 % территории, а паводки на реках являются затяжными (3...4 мес.), выполнение земляных работ связано с большими трудностями. Это в первую очередь непроходимость заболоченных участков, бездорожье, отдаленность от обжитых населенных мест. Другая проблема – почти полное отсутствие качественных дренирующих грунтов. В связи с этим единственно возможным способом сооружения земляного полотна является гидромеханизированный. Гидромеханизация позволяет производить разработку грунта под водой и перемещать его на большие расстояния при отсутствии транспортных путей для наземного транспорта.
В условиях Западной Сибири русловые и пойменные обводненные карьеры, из которых берут грунт для насыпей, сложены преимущественно из недренирующих пылеватых тонко- и мелкозернистых песков. Они обычно залегают под толщей вскрыши из суглинков и супесей мощностью от 2 до 7 м. Обводненность карьеров, бездорожье, затяжные паводки обусловили разработку полезной толщи совместно со вскрышей. В этих условиях обычные схемы намыва оказались неприемлемыми.
Поэтому в объединении «Трансгидромеханизация» с учетом природных условий и свойств местных грунтов на строительстве железнодорожной линии Тюмень–Сургут была разработана и внедрена технология намыва земляного полотна без первичного обвалования (рис. 7.1). По этой технологии в основание насыпи намывают земляную подушку, часто называемую тропой, поскольку она является единственным путем для передвижения техники и людей. При этом образуется основание насыпи (подушка) высотой по оси насыпи 1,5...2 м со свободными (пляжными) откосами крутизной 1:25.
Рис. 7.1. Последовательность намыва насыпи на слабом основании на затопляемом участке в пойме реки: 1 – намыв земляной подушки с пляжными откосами (I этап намыва); 2 – намыв насыпи (II этап намыва); 3 – положение пульпопровода на I и II этапах намыва; 4 – просадка основания насыпи (стрелками показано перемещение грунта бульдозером для обвалования на II этапе намыва)
Таким образом, создают подушку, ширина которой значительно превышает ширину насыпи понизу. Остающаяся за пределами проектного профиля часть тропы используется затем для укладки трубопроводов, строительства линий связи, а также в транспортных целях. Для равномерной просадки грунта под сооружением после намыва земляной подушки экскаватором устраивают прорези вдоль насыпи с обеих сторон. Затем, устроив обвалование из намытого грунта, продолжают намыв насыпи в пределах проектного профиля по обычной технологии.
Применение технологии намыва пляжных откосов позволило значительно упростить решение проблемы защиты земляного полотна от разрушавшего волнового воздействия в период паводка. Ранее на таких участках земляное полотно сооружали с крутыми (обжатыми) откосами крутизной от 1:2 до 1:3, которые защищали от действия волн железобетонными плитами, монолитным железобетоном. Свободные (пляжные) откосы не требуют никакого укрепления, так как они устойчивы к волновому воздействию и не подвержены размыву в паводок.
На основании обобщения опыта работ объединения «Трансгидромеханизация» в районах Западной Сибири было предложено намывать земляное полотно со свободными откосами (рис. 7.2). При таких пологих откосах уменьшается высота набега волны, что позволяет снизить высоту насыпи почти на 1 м. Откосы укрепляют посадкой ивового кустарника и посевом трав. Крутизна пляжных откосов зависит преимущественно от гранулометрического состава грунта, способа разработки, консистенции пульпы, дальности ее подачи. Например, мелко- и среднезернистые пески при густой консистенции пульпы дают откосы не круче 1:25. При использовании более мелких песков откосы будут более пологими (до 1:35...1:50).
Рис. 7.2. Поперечный профиль насыпи с пляжными откосами
Применение прогрессивной технологии намыва насыпей с пляжными откосами в поймах рек по сравнению с обжатым профилем и креплением откосов железобетоном дает высокую экономическую эффективность. Несмотря на увеличение объема гидромеханизированных земляных работ в 1,5... 2,5 раза, общие трудовые затраты и сметная стоимость строительства при этом варианте существенно (до 2,5 раз) меньше за счет исключения работ по укреплению откосов насыпей железобетонными плитами.
Опыт применения гидромеханизации в железнодорожномстроительстве широко используется при сооружении автомобильных дорог и площадок для бурения скважин при освоении нефтяных месторождений Западной Сибири. Автомобильные дороги, построенные первоначально путем «сухой» отсыпки грунта в озеро на торфяное дно, оказались неустойчивыми и легко разрушились водой. Возведение земляного полотна способом гидромеханизации оказалось значительно более эффективным. При гидронамыве увеличилась плотность грунта, пляжные откосы придали земляному полотну устойчивость от волнового воздействия, позволили расположить наних нефтепроводы, линии электропередачи и использовать их для перемещения гусеничной техники и буровых вышек без демонтажа.
Средствами гидромеханизации обустроены Ямбургское и Уренгойское газовые месторождения, где отсутствуют местные качественные грунты для возведения насыпей дорог и площадок. Этот район находится севернее Полярного круга на 140 км. Талые грунты (находящиеся под слоем воды) в озерах глубиной 1... 5 м разрабатывались земснарядами марки 180-60 и 300-40 и намывались в штабеля. В результате произошел отмыв глинистых и пылеватых частиц (до 40 %), что обогатило грунт и сделало его пригодным для отсыпки насыпей промысловых автомобильных дорог и площадок для бурения скважин. Для перемещения грунта также использовались средства гидромеханизации. При этом дальность перемещения грунта достигала 20 км и более.
Контрольные вопросы и задания
1. Назовите характерные особенности для строительства дорог в затопляемых поймах рек?
2. Благодаря каким преимуществам гидромеханизированный способ сооружения земляного полотна широко применяется в железнодорожном строительстве?
3. Изложите кратко технологию намыва насыпей на слабых основаниях без первичного обвалования участка намыва.
4. Опишите: а) технологию возведения насыпей со свободными (пляжными) откосами; б) область и экономическую целесообразность применения насыпей с пляжными откосами в железнодорожном строительстве; в) опыт применения пляжных конструкций земляных сооружений в нефте- и газоносных районах Сибири.