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).

в

б

а

 

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