Безбалластный путь на высокоскоростных

Реклама
Безбалластный путь на высокоскоростных магистралях
Гарантия безопасного и комфортабельного путешествия
Высокие скорости и щебеночный балласт
За счет увеличения ходовой скорости или осевого
давления изменяется характер нагрузки на путь
следования. Переменная нагрузка вызывает инерционные
усилия, а также существенно увеличиваются именно
высокочастотные помехи, вызванные процессом движения
состава. Измененные деформационные механизмы могут
при динамическом возбуждении привести к значительной
перегруппировке зерен в смеси щебеночного балласта,
которая в результате истирания и ломки приводит к
существенному нарушению функций щебеночного верхнего
строения вызывает неравномерное оседание и сбои в
положении рельсового пути на щебеночном балластном
слое. Кроме того, на очень высоких ходовых скоростях
подвижной состав засасывает щебень из щебеночного
балласта верхнего строения (разлетающийся щебеночный
Визуализация способа сооружения безбалластного пути как сборного
строительства (система Bögl FFB) в туннеле Катценберг
балласт), который может повредить поезда. Несмотря
на выбор более твердых сортов камня для щебеночного
балласта в высокоскоростном сообщении, поддержание
исправного состояния сопряжено со значительным более
высокими расходами. Как правило, затраты на техуход
участка с движением со скоростью от 250 до 300 км/ч
удваиваются по сравнению с участком со скоростью
движения от 160 до 200 км/ч. щебеночный балласт на таких
участках пути требуется заменять после прибл. 300 мл. тонн
нагрузки (Тн = сумма осевого давления) вместо более чем 1
млрд. Тн до сих пор.
Помимо этого, щебеночный балластный слой чувствителен
по отношению к сильным загрязнениям, которые могут
возникнуть при перевозке насыпных тяжеловесных
грузов, например, руды и угля. Длительное воздействие
мелких частиц ведет к „всплыванию“ частей щебеночного
балласта. С этим явлением приходится бороться путем
за счет повышенных расходов на очистку щебеночного
балласта, а также на подбивку и трамбовку. Метод
строительства безбалластного пути как непрерывной,
в значительной мере жесткой на изгиб или, соотв., на
сдвиг несущей конструкции с четко заданными условиями
опоры и однородными коэффициентами жесткости такими
недостатками не обладает и поэтому в первую очередь
предназначен для использования в высокоскоростном
сообщении, а также в специфических условиях
эксплуатации для транспортировки тяжелых грузов.
Сопоставление щебеночного балласта с
безбалластным путем
Щебеночное верхнее строение отличается тем, что
оно изготовляется с небольшими затратами. Кроме
того, поддержание исправного состояния рельсового
пути может осуществляться в значительной степени
автоматизированным способом и во время ночных
интервалов. Далее, возможно осуществлять простую
регулировку положения рельсового пути. Недостаток
заключается в том, что проезд поездов изменяет положение
пути, который необходимо периодически выправлять.
Этот процесс выправки вызывает приподнимание пути,
в результате чего рельсы необходимо принципиально
устанавливать глубже, чем в случае безбалластного пути.
В этой связи говорят о резерве для приподнимания. Кроме
того, механические операции с тяжелыми машинами для
visualización: bit-better visualisierungen / SSF Ingenieure AG
Вводная часть
Высокоскоростной железнодорожный транспорт как
средство быстрого сообщения между регонами с высокой
плотностью населения и в качестве альтернативы
авиарейсам, зачастую перегруженным и отличающимся
низкой экологической устойчивостью, приобретает все
большее значение в глобальном масштабе. Учитывая
растущий объем перевозок, критические анализы стоимости
жизненного цикла и значительно возросшие требования,
предъявляемые к эксплуатационной готовности парка
путей, повышается спрос на системы верхнего строения,
которые при минимальных затратах на техническое
обслуживание и поддержание исправного состояния
отличаются продолжительным сроком службы и, кроме
того, надежно гарантируют безопасность движения и
комфортабельность езды.
Благодаря значительно сниженным затратам
на поддержание исправного состояния, более
продолжительному периоду использования, повышенной
точности ширины колеи и связанной с этим плавности
движения подвижного состава, безбалластные пути
(БП) отличаются многочисленными преимуществами в
рамках высокоскоростного сообщения по отношению
к классическому верхнему строению со щебеночным
балластом.
Безбалластный путь на земляном сооружении в зоне выемки - система
Bögl FFB на новой линии Нюрнберг - Ингольштадт
Ось рельсового пути (направление
B)
Опора из бетона
для воздушной
контактной сети
Ось железнодорожного полотна
Ось рельсового пути (направление
A)
Ширина междупутья
5,10
5,07
Опора из бетона
для воздушной
контактной сети
5
4,77 у оси глубинного дренажа
4,77 у оси глубинного дренажа
4,40
4,40
4,00 Опора для воздушной контактной сети
4,00 Опора для воздушной контактной сети
3,80
3,80
3,70 у передней кромки опоры для воздушной контактной сети
3,70 у передней кромки опоры для воздушной контактной сети
3,25
3,25
2,80
2,80
1,625
1,625
Formation width 12,10
Обработка поверхности несущего
слоя с гидравлической связью и
краевой зоны: битумная эмульсия
(U70K)
Канал для
кабельного лотка,
размер II
Боковой кавальер (щебеночный
балласт 32/56)
Смесь минеральных
веществ (гравий-песок,
морозоустойчивая)
TE MZR Ду 250 согласно
гидравлическому расчету
Форма верхнего строения,
безбалластный путь, система
Bögl FFB
Форма верхнего строения,
безбалластный путь, система
Bögl FFB
Верхняя накладка в соответствии
с требованиями (асфальт, бетон и
щебеночный балласт)
Смесь минеральных веществ (гравийпесок, морозоустойчивая)
Рельсовое крепление Ioarv 300-1
Сборная панель
Морозозащитный
слой
Морозозащитный
слой
Земляное полотно
Строительный допуск
Земляное полотно PFA 21
Функциональные возможности
Функциональные возможности безбалластного пути
раскрываются лучше всего в рамках сопоставления с
щебеночным верхним строением. В последнем случае
разброс вертикальной, а также горизонтальной нагрузки,
а, следовательно, и деформация рельсового пути зависят
по мере увеличения скорости от качества положения
рельсового пути, которое неравномерно распределяется
вдоль оси железнодорожного полотна из-за различной
эластичности опоры щебеночного балласта и балластной
постели.
créditos de las fotos: SSF Ingenieure AG
Безбалластные пути, заменяющие сопряженный с
затратами на обслуживание щебень для балластировки
путей неподвижной конструкции, обеспечивают стабильное
хорошее положение пути и соблюдение высочайших
критериев комфортабельной езды при значительно
сниженных затратах на техуход. По сравнению с методом
строительства на базе щебеночного балласта эта
конструкция дает возможность отводить большие боковые
ускоряющие усилия. Возможно сузить прокладку трассы
и повысить скорость прохождения кривых. Кроме того,
распространенные типы конструкции безбалластного
пути располагают меньшей высотой возведения, чем
щебеночное верхнее строение. Это имеет место в
особенности при уменьшении поперечного сечения
туннелей или при габаритах приближения строений в
существующих туннельных сооружениях. Недостаток
Фильтрующая оболочка
из геотекстиля
заключается в том, что безбалластный путь невозможно
заменить или отремонтировать во время ночного интервала
и что с учетом ограниченных возможностей компенсации
опорных точек рельса конструкция отличается вообще
очень большой чувствительностью по отношению к
дифференциальным изменениям земляного полотна по
высоте. Стоимость первичных инвестиций неизменно выше,
чем у щебеночного верхнего строения.
TE MZR Ду 250 согласно
гидравлическому
расчету
фильтрующим материалом
(дренажный щебеночный
балласт 8/16), с опорой
Земляное полотно
Земляное полотно PFA
31/32
техухода за путями ведут к образованию шума и пыли,
создавая таким образом существенную нагрузку для
окружающей среды.
Канал для
кабельного лотка,
размер II
Рельс UIC 60
При безбалластном пути формируется многослойная, в
значительной степени жесткая на изгиб или, соотв., сдвиг
несущая система с различно выполненными несущими
плитами и определенными несвязанными несущими
слоями. Необходимая эластичность рельсового пути для
распределения транспортных нагрузок и амортизации
динамических воздействий в отличие от щебеночного
верхнего строения обеспечивается почти исключительно за
счет эластичных прокладок в системе рельсового крепления
или за счет несущих систем шпал с эластичной опорой.
Тем самым в конструкции безбалластного пути достигается
очень высокая однородность в плане вертикальной
жесткости с точно определяемыми значениями, которые
характеризуются лишь небольшим разбросом. Это имеет
колоссальное значение для взаимодействия подвижного
состава с путем в рамках высокоскоростного сообщения.
Основание безбалластного пути
Конструкция безбалластного пути нуждается в нижнем
строении, в котором почти полностью отсутствуют
Коллектор Ду 500 и
бетонная раструбная
труба
деформация или оседание. Как правило, основание
конструкции безбалластного пути необходимо подготовить
за счет применения подходящих, согласованных с
требованиями и располагающих соответствующим
качеством материалов для земляных сооружений как
минимум на глубину в 2,5 м под несущей плитой. В случаях
с обладающими малой несущей способностью, мягкими или
пастообразными почвами требуется, естественно, принять
особые меры для улучшения основания в интересах
обеспечения устойчивости и пригодности к использованию
или, соотв., в целях стабилизации и предупреждения
оседания в течение длительного времени.
Для безбалластных путей на земляных сооружениях
сегодня в интересах равномерной и в длительной
перспективе не склонной к большой деформации опоры
несущей конструкции верхнего строения предусматривается
основание достаточных размеров в качестве пакета слоев,
состоящего из несущего слоя с гидравлической связкой или
в качестве альтернативы из асфальтового несущего слоя,
расположенного под ним морозозащитного слоя и нижнего
несущего слоя (= земляное полотно) с подтвержденными
свойствами по всей поверхности.
Несущий слой с гидравлической связкой или асфальтовый
несущий слой защищает многослойную систему с верхним
морозозащитным слоем за счет распределения усилий по
большой поверхности от влияния динамических нагрузок.
Находящийся под морозозащитным слоем несвязанный
несущий слой отсыпки состоит из насыпи с особым
сертификатом, подтверждающим соблюдение требований,
в выемках – из основания также с подтвержденными
свойствами, причем при необходимости с заменой грунта.
БП на мостах
По соображениям технологии строительства, а также
технического обслуживания целесообразно не менять
конструкцию БП на свободном участке, проходящем через
мост. Однако, наряду с отводом продольных усилий,
решающее значения для использования БП на мостах
имеет переход между мостом и свободным участком, а
также между отдельными пролетами моста.
Изображение устоя моста с переходом в земляное сооружение
Частичная выемка для сооружения
устоев
Для применения безбалластного пути на мостах
центральную роль играет моста. Поэтому различают между
безбалластным путем на коротких мостах и безбалластным
путем на длинных мостах.
Короткие мосты имеют компенсационную длину до 25
м. За счет такого ограничения компенсационной длины
возможно отводить горизонтальные усилия в продольном
направлении (направление x) в процессе торможения и/
или трогания с места на сплошном сварном (бесстыковом)
Ev2 ≥ 120 MN/m2
Котлован для сооружения устоев и
строительства кран-ферм
Разместить тощий бетон C8/11 под устоем с
откосными крыльями вместе с забутовкой
Ev2 ≥ 45 MN/m2
Выемка верхнего слоя грунта
ок. 0, 50 м, ступенчатая отделка
территории, длина ок. 5 м, смещение
по высоте 1 – 1,5 м
Ev2 ≥ 45 MN/m2
Первоначальная территория
Безбалластный путь на земляном сооружении в зоне насыпи
Технические требования, предъявляемые к земляным сооружениям при забутовке и
возведении насыпи
доп. зернистость
Категория грунта
согласно DIN 18196
Уплотнение
Несущая способность
Dpr 2 1,0
Eve > 120 МН/м2 на
kt. 2 1 x 10-5 м/с
верхней кромке земляного
полотна
1.I
Верхнее строение:
KG 2 согласно DBS
морозозащитный слой 918 062
GW
1.II
Основание: несущий
слой + засыпка устоя
GU*, GT*, ST*, SU*, Dpr k 0,97 и
UL,UM,TL,
na 5 0,12
(TM, TA) Применение
согласно UIG
1.III
1.IV
1.V
Основание: забутовка
Основание: забутовка
Засыпка под устоем
dмакс 5 20 мм
после подготовки
исходного
материала
Особые требования
Eve 2 60 МН/м2 на верхней Грунт Смесь связующих: Добавка
кромке земляного полотна связующего Морозоустойчивость самого
верхнего слоя d k 0,3м, qu,M k 0,8 МН/м2
qu,s 21,0 МН/м2
1:20
1:40
Грунт Смесь связующих: Добавка
связующего k 6 Вес. % *)
Морозоустойчивость самого верхнего
слоя d k 0,3м, qu,M k 1,6 МН/м2
qu,s k 2,0 МН/м2
Грунт Смесь связующих: Добавка
связующего .2 5 Вес. % *)
Морозоустойчивость самого верхнего
слоя d k 0,3м,
qu k 1,0 МН/м2
7,12
7,12
6,15
6,15
1:20
1:40
Ev2=120 MN/m2
Грунт Смесь связующих Добавка
связующего Морозоустойчивость самого
верхнего слоя d k 0,3м,
qu,M k 0,8 МН/м2
qu,s k 1,0 МН/м2
Закладка откоса
Ev2=60 MN/m2
1:20
1:20
Укрепление земляного сооружения
согласно немецкой директиве
RiL 836
,8
1:1
gráficos: SSF Ingenieure AG
Зона
Ev2=45 MN/m2
Верхняя кромка существующей
территории
Выемка верхнего слоя грунта
ок. 0, 50 м, ступенчатая отделка
территории
1:1
,8
Ev2 ≥ 60 MN/m2
Детали перехода между мостом и свободным участком – мост через
долину Фюлльбах
Новая линия Нюрнберг - Ингольштадт – Аллерсберг Региональный вокзал/станция обгона
Сооружение главных путей по системе Bögl FFB; верхнее строение регионального вокзала / станции обгона на базе конструкции со щебеночным балластом
Рис. сверху Безбалластный путь
Стопор ∅14
Несущая плита
(11-14см)
3 фундаментных болта
Рис. в середине
Уплотнение 1см
Несущая плита
Переходная конструкция, тип 30
согл. монтажному чертежу M-ÜF
1931 компании DB Монтажный
чертеж
Рис. снизу
Уплотнение
Несущая плита
Заполнительbase
gráficos: SSF Ingenieure AG
créditos de las fotos: Photographie Wolfgang Seitz
Устой
Битумная мягкая
волокнистая плита
Устой
Несущий слой с
гидравлической связью
Укрепленная цементом
забутовка
Фильтровальные камни
рельсовом пути без превышения допустимых напряжений
в рельсе на уровне 92 Н/мм2. При этом сплошной сварной
рельсовый путь должен иметься в наличии с выходом до 40
м за конец моста.
Безбалластный путь укладывается принципиально
на коротких мостах в продольном направлении с
возможностью смещения за счет поверхности скольжения.
Для отвода горизонтальных боковых усилий (направление
y) предусматриваются направляющие опоры (боковые
направляющие с эластомерными опорами).
Длинными считаются мосты, начиная с компенсационной
длины в 25 м. При этом плиты верхнего строения должны
быть соединены с пролетным строением анкерами для того,
чтобы можно было отводить большую часть продольных
усилий в процессе торможения и/или трогания на пролетное
строение, а оттуда - на опоры моста. Таким образом
обеспечивается, что остающаяся в рельсовом пути часть
продольных усилий не превышает допустимые параметры
напряжения рельса (состыкованная система моста и
рельсового пути). Плита верхнего строения принципиально
жестко соединена с пролетным строением, т. е. они
опираются в продольном и поперечном направлениях
без возможности смещения. Отвод продольных усилий
обеспечивается за счет соединения с геометрическим
замыканием между плитой верхнего строения и мостом
при помощи ребристой плиты, в которую плита верхнего
строения захватывает кулачками (так называемыми
стопорами). Простые эластомерные подушки на
вертикальных поверхностях ребер обеспечивают
отвод нагрузок с направлениями x и y. Вместе с
тонкими эластомерными полотнами на горизонтальных
поверхностях раздела обеспечивается также и то, что
возможно скомпенсировать небольшие неровности, а также
небольшие искривления и отклонения. Для обеспечения
оптимального техобслуживания безбалластного пути
на мостах плиты верхнего строения подразделяются на
короткие плиты длиной прибл. от 4,50 до 5,50 м.
Конструкции
По конструктивному исполнению безбалластного пути
различают в основном три базовые формы:
- монолитные конструкции. Шпалы или стойки (напр.,
система Rheda, система Züblin), забетонированные в
дорожную плиту из монолитного бетона, с опорой несущем
слое с гидравлической связкой
9 10
10 9
11 12
1 2 3 4 5 6 7 8
14 15
11
9
13
1 2 3 4
5
6
5
7 8
Visualización de vías sin balasto sobre puente largo (longitud > 25m). Tipo Bögl FBB
1Дренажная труба с полной перфорацией из полиэтилена высокой плотности
Ду 250 / Смесь минеральных веществ, морозоустойчивая (гравий/песок);
материал KG1, степень уплотнения Dpr. ≥ 0,98
2Бетон с заполнителем однородной фракции 8/16 или смесь минеральных
веществ 11/16
3 Боковая направляющая для безбалластного пути
4 Уплотнение – пролетное строение, d=0,01 м /
5 Защитный бетон / несущая плита a, C20/25, d=0,11 м,
6Плита из жесткого пенопласта 0,05 м, стиродур 5000, склеенная
7Поверхность скольжения, 2 слоя толя (150 г/м2) / 2 слоя полиэтиленовой
пленки (по 0,245 мм)
8Выравнивающий бетон / несущая плита b, C25/35, с армированием, d=0,17 м
9 Защитный бетонный слой, C20/25, без армирования
10Эластомерная опора 0,20 мx0,10 мx 0,01 м; a=1,0 м; на листовой
высококачественной стали d=0,005 м
11Разделительный слой из стиродура d=0,01 м вертикальный и
горизонтальный
12Раствор для заливки, d=0,03 м для соединения между сборной панелью и
несущим слоем с гидравлической связью
13Сборная панель как несущая плита для безбалластного пути, система Bögl,
C45/55, ширина 2,55 м
14 Рельс UIC 60
15 Рельсовое крепление Vossloh Ioarv 300-1
1 Балластировка, верхняя зона (d=0,10 м), склеенная криоритом
2 Уплотнение – пролетное строение, d=0,01 м /
3Защитный бетон / несущая плита, d=0,11 м, C25/35, с армированием, с
подвижными скобами для соединения с ребристой плитой
4 Ребристая плита, C25/35, с армированием
5Эластичный разделительный мат d=0,0012 м наклеен на все
горизонтальные поверхности несущих плит рельсовых путей
6Эластомерная опора d=0,015 м, по периметру ребристых /стопорных
поверхностей, прием нагрузок в направлениях x и y
7Раствор для заливки, d=0,03 м между ребристой плитой и разделительным
матом
8Сборная панель как несущая плита для безбалластного пути, система Bögl
со стопорами (кулачками), C45/55, ширина 2,55 м, длина плиты от 5,50 до
6,50 м, поперечные швы в зоне ребер / стопоров с шириной швов 0,10 м
9 Рельс UIC 60
10 Рельсовое крепление Vossloh Ioarv 300-1
- Монолитные конструкции. Шпалы или стойки
с эластичной оболочкой (напр., система LVT),
забетонированные в дорожную плиту из монолитного
бетона
- Конструкции со сборными панелями. Сборные бетонные
элементы / бетонные плиты (напр., система Bögl,
система Porr) с раствором для заливки, с опорой на
несущем слое с гидравлической связкой
- Конструкции с опорой. Асфальтовый несущий слой
(напр., система Getrac) или - реже - бетонный несущий
слой, с размещенной на нем напрямую рельсошпальной
решеткой, установка отдельных шпал
Общей чертой всех конструкций являются специфические
требования, предъявляемые к земляным работам и к
применению изготовленных на заводе сборных точек
рельсового крепления, будь то с моноблочными или
двухблочными шпалами или с отдельными стойками /
сборными панелями.
Монолитные системы БП или, соотв., конструкции со
сборными панелями устанавливаются по принципу
„сверху вниз“. Точное горизонтальное и вертикальное
положение рельсов (как правило, железнодорожные пути на
строительной площадке) на рельсошпальной решетке или,
соотв., на сборных панелях задается, прежде чем они прочно
фиксируются при помощи монолитного бетона или раствора
для заливки.
Конструкции с опорой различаются прежде всего по
конструктивному креплению рельсошпальной решетки в
целях предупреждения бокового смещения и приподнимания
при продольном наклоне вперед и назад оси подвижного
состава. В монолитных конструкциях и в конструкциях
с со сборными бетонными элементами положение
рельсошпальной решетки фиксируется в первую очередь
за счет собственного веса несущих плит рельсовых путей
и прижимного контакта с несущим слоем с гидравлической
связкой по отношению к внешним воздействиям со стороны
движения поездов и температуры. А в конструкции „Прямая
опора рельсошпальной решетки на асфальтовом несущем
слое“ шпалы укладываются непосредственно на асфальтовое
покрытие и прочно анкеруются с обеспечением эластичности
так называемыми гвоздимыми камнями из высокопрочного
бетона заполнения, который отводит в асфальт продольные
и поперечные усилия рельсового пути.
Указанные выше базовые формы, соответственно
устанавливаемые на несущем слое с гидравлической связкой,
не требуют никакого дифференцирования с точки зрения
требования по технике возведения земляных сооружений,
предъявляемых к основанию / нижнему строению.
visualizaciónes: bit-better visualisierungen / SSF Ingenieure AG
Визуализация конструкции безбалластного пути на коротком мосту (расстояние между опорами < 25м) - система Bögl FFB
Типовое сечение конструкции безбалластного пути как конструкции из сборных элементов (система Bögl FFB) в туннеле с легкой системой масса-пружина в
качестве защиты от сотрясений
6
1
11
1 2
13 14 15 16 17 18 19
3
10
9
12
Дренажная труба с частичной перфорацией Ду 160
на слое раствора
Дренажная труба с полной перфорацией Ду 60
Неармированный бетон
Стационарный проезжий элемент поверхности,
неармированный бетон C30/37; стойкость к
агрессивной среде XF1
Ось туннеля
Смотровой колодец
Ось рельсового пути
Неармированный бетон
Несущая плита безбалластного пути, система
Bögl FFB
Неармированный бетон
Раствор для заливки d=3 см
Бетон с заполнителем однородной
фракции 8/16
7
4
Визуализация конструкции безбалластного пути на земляном сооружении в зоне насыпи без выпуклости, система Bögl FFB (сборная панель с раствором
для заливки на несущем слое с гидравлической связью).
1Смесь минеральных веществ, морозоустойчивая (гравий/песок); материал KG1,
степень уплотнения Dpr. ≥ 0,98
2Верхняя накладка водонепроницаемая (асфальтовая или бетонная
конструкция), d=0,10 м
3 Банкет
4Устройство боковой насыпи из щебеночного балласта 32/56, ширина в верхней
части от 0,40 до 0,70 м
5Глубинный дренаж - дренажная труба с частичной перфорацией из полиэтилена
высокой плотности Ду 250
6Глубинный дренаж - дренажный щебеночный балласт, зернистость 8/16
7 Глубинный дренаж – оболочка из холста „Геотекстиль“
8 Основание из тощего бетона /
9Лоток сбоку от железнодорожного пути из стабильной к фильтрации горной
породы
10 Сборный кабельный канал, ширина 0,40 м
Эластичный мат с закрытыми ячейками, силодин
N23290
Слой раствора
11Шумозащитная стена с высокой поглощающей способностью, свайное
основание
12 Бетонный коллектор Ду 400
13Земляное полотно (= нижний несвязанный несущий слой); Ev2≥ 60 МН/м2
14Морозозащитный слой (= верхний несвязанный несущий слой); материал KG2,
Ev2≥ 120 МН/м2 ; dмин = 0,50 м
15Несущий слой с гидравлической связью, d= 0,30 м; ширина в верхней части 2,95
м, база 3,25 м, наклон боковых сторон 2:1
16Раствор для заливки, d=0,03 м, для связи между сборной панелью и несущим
слоем с гидравлической связью
17Сборная панель как несущая плита для безбалластного пути, система Bögl,
C45/55, ширина 2,55 м
18 Рельс UIC 60
19 Рельсовое крепление Vossloh Ioarv 300-1
Бетон для основания без армирования C8/10;
внесен до глубины -0,78 м под уровнем головок
рельса
Типовое сечение конструкции безбалластного пути как конструкции из сборных
элементов (система Bögl FFB) в туннеле без легкой системы масса-пружина
Неармированный бетон
Смотровой колодец
Ось туннеля
5
Кабель путевого
шлейфа
Ось рельсового пути
8
Фильтрующий холст d=2,5 см
(система Enkadrain)
Тюбинговый туннель
Несущая плита из железобетона C20/35
Стационарный проезжий элемент поверхности,
неармированный бетон C30/37; Стойкость к
агрессивной среде XF1
Дренажная труба с полной перфорацией Ду 60
Защита от сотрясений и корпусного шума
На туннельных участках в зоне плотно заселенных
территорий возникающие или, соотв., ожидаемые
сотрясения и вторичный воздушный шум от
железнодорожного транспорта уменьшаются так, что
выдерживаются установленные законодательством
предельные значения и в особенности предупреждается
ухудшение качества жизни людей на соседних участках
или производственных процессов на промышленных
предприятиях.
Эффективнее всего это реализуется за счет использования
систем масса-пружина (СМП). При этом система верхнего
строения безбалластного пути размещается на тяжелой
несущей плите с эластичной опорой. Эластичная опора
несущей плиты обеспечивает разъединение верхнего
строения и основания, сильно уменьшая в результате этого
Бетон с заполнителем однородной
фракции 8/16
Кабель путевого шлейфа
gráficos: SSF Ingenieure AG
Более высокой жесткости бетонной несущей плиты со
сниженными за счет этого , равномерными напряжениями
при проезде поездов противостоит более высокая
эластичность асфальтового несущего слоя с меньшими
динамическими нагрузками нижнего строения, причем
обе они однако намного дешевле щебеночного верхнего
строения.
visualización: bit-better visualisierungen / SSF Ingenieure AG
Неармированный бетон
Тюбинговый туннель
Несущая плита безбалластного пути, система
Bögl FFB
Раствор для заливки d=3 см
Несущий слой с гидравлической связью
Пластмассовая трубка
Бетон для основания без армирования C8/10;
внесен до глубины в
-0,78 м под уровнем головок рельса
конструкции безбалластного пути, а также из модульной
конструкции с конструктивными элементами:
- основание (= подошва туннеля или, соотв., бетон для
основания над подошвой туннеля),
- эластичный мат (= амортизирующая пружина),
- сплошная массивная плита (= балластное корыто или
несущая плита),
- система железнодорожного полотна (= несущая плита
рельсовых путей БП, вкл. возможно имеющиеся
буферные слои, заполняющие промежутки),
- рельсы + оборудование.
характеристику между подошвой туннеля и подлежащей
защите застройкой. Передаточную характеристику
возможно определить надежно лишь экспериментальным
способом (напр., при помощи генератора колебаний VibroScan). Путем определения передаточной функции возможно
установить необходимую настройку системы масса-пружина
при помощи методики прогнозирования. Предпосылкой для
этого является разделение по времени между завершением
общестроительных работ и начала сооружения
безбалластного пути. Так как на практике это почти никогда
не удается, требуется осуществлять проектирование, как
правило, для широкого диапазона различных настроек или,
соотв., рассматривать предельные значения.
В проекте систем масса-пружина необходимо наряду с
требованиями защиты от шума и сотрясений учитывать
также требования с точки зрения динамики движения
и отвода нагрузок. Отсюда вытекают требования по
непрерывной группировке жесткости с учетом развития
длины и по ограничению линии изгиба относительно
наклона касательной, отношения общего оседания к
длине линии изгиба и общего оседания. В системах
масса-пружина для стрелочных участков необходимо
наблюдать за пиками сотрясений вследствие нарушения
равномерности хода подвижного состава в зоне сердечника
крестовины стрелочного перевода и Остряковых
рельсов и ограничивать дополнительно возникающие
перекосы. Принципиально необходимо фиксировать
положение массы с плавающей опорой в особенности
при искривлениях трассы при помощи горизонтальных
удерживающих приспособлений.
Для динамического расчета систем масса-пружина
необходимо в обязательном порядке знать передаточную
visualización: bit-better visualisierungen / SSF Ingenieure AG
ускорения, которые направляются в основание в процессе
железнодорожного движения.
Основное внимание уделяется в первую очередь
уменьшению высокочастотной энергии. Базовый принцип
СМП основывается на теории колеблющейся системы
с одной степенью свободы и с линейным затуханием.
Каждая СМП принципиально состоит из двух компонентов,
а именно из жесткой, способной колебаться массы m и из
мягкой эластичной пружины с жесткостью c. Принципиально
следует стремиться к настройке СМП на как можно более
низком уровне (с обеспечением как можно меньшей
собственной частоты колебаний f0).
Предпочтительные системы масса-пружина состоят из
бесшовной массивной плиты и расположенной сверху
Упреждающий контроль деформаций на пути движения
с БП, оседания и выравнивание отклонений от допуска
С учетом ограниченных возможностей регулирования
положения рельсовых путей после завершения
безбалластного пути решающее значение имеет поведение
основания при деформации в процессе земляных работ
и возведения искусственных сооружений. При этом в
особенности на переходах надлежит выдвигать особые
требования к ограничению разности при деформации. Для
Визуализация конструкции безбалластного пути как конструкции из сборных
элементов (система Bögl FFB) в туннеле Катценберг
достижения стабильной работоспособности на протяжении
срока эксплуатации здесь требуется провести целостное
рассмотрение деформации для проверки всех аспектов в
интересах обеспечения пригодности к использованию.
После укладки безбалластного пути в результате
остаточного осаждения и возникающих вследствие этого
осадочных углублений могут иметь место локальные
изменения радиусов закругления заданного градиента.
Поэтому радиусы закругления, определяемые на базе
наложения заданных радиусов и ожидаемых или, соотв.,
прогнозируемых по расчетам остаточных оседаний,
следует рассматривать как существенный критерий
оценки, который отражает связь между подлежащими
соблюдению предельными значениями трассировки и
ожидаемым положением рельсового пути. Тем самым
особое значение имеет реалистическая оценка остаточных
оседаний, ожидаемых еще в период после завершения
безбалластного пути.
Существенной базой для составления надежных прогнозов
оседаний и остаточных оседаний представляет собой
тщательное предвидение и всестороннее наблюдение
поведения при оседании до укладки безбалластного
пути. Целесообразно включать в соответствующую базу
данных сведения по производственным / контрольным
измерениям соответствующих состояний изготовления
строительных / земляных сооружений для искусственных
сооружений и специфических участков выемок или
насыпей, характеризующихся повышенным потенциалом
в плане оседаний, с тем, чтобы уже до завершения
соответствующих частей можно было определить основную
тенденцию с точки зрения оседаний.
Прогнозируемые значения корректируются с учетом
еще допустимых после ввода участка в эксплуатацию
(теоретических) и практически еще имеющихся в
распоряжении возможностей компенсации в зоне опорных
точек рельсов и использованных значений трассировки
(регулируемые величины, предельные значения).
Для значения остаточного оседания, вытекающего из
разницы между суммарным оседанием (после ввода в
эксплуатацию) и возможной дополнительной выверкой,
получается остающаяся осадочная выемка. Надлежит
оценить ее в наложении с заданным округлением градиента
относительно установленного определения предельных
значений.
Проектирование конструкции безбалластного пути
Благодаря предпочтительной несущей системе и слоистой
структуре конструкция безбалластного пути идеально
подходит для применения в высокоскоростном транспорте,
а также для движения по ней товарных поездов с
тяжелыми грузами. Система верхнего строения отличается
долговечностью, малыми затратами на протяжении
жизненного цикла и высокой точностью ширины колеи.
Непрерывное и сплошное проведение геотехнической
экспертизы, оценки и мониторинга представляет собой
одну из существенных предпосылок для железнодорожного
полотна почти без оседания и для реализации
перечисленных выше преимуществ этой конструкции.
Тесное и прямое взаимодействие инженерно-строительных
и геологических принципов приводит здесь к оптимизации
процессов и технических решений. В этой связи необходимо
уделять внимание тщательному проектированию переходов
между участком и искусственными сооружениями (мостами,
туннелями) для того, чтобы избежать нарушений в
плане непрерывности. Кроме того, необходимо точно
регистрировать все внешние воздействия и реакции
строительных элементов в рамках взаимодействия рельсов
с мостами и согласовывать их, соблюдая совместимость с
требованиями конструкции безбалластного пути.
Проводя строительные работы, надлежит следить за
соблюдением требований, предъявляемых к качеству,
которые выходят далеко за рамки стандартного уровня в
связи с подготовкой основания, укладкой и переработкой
материалов и не в последнюю очередь с обеспечением
точного и однородного положения рельсового пути.
Фирма SSF Ingenieure располагает многолетним опытом
и глубокими специальными знаниями в области оказания
комплексных консультационных и инженерно-технических
услуг ври проектировании и реализации строительства
высокоскоростных магистралей на базе конструкции
безбалластного пути.
1
Опытные инженеры-строители, специалисты по геотехнике,
по технологии бетонных и строительных работ фирмы
SSF Ingenieure помогают оптимальное выполнить строгие
требования, предъявляемые к качеству и точности при
сооружении безбалластных путей
2
3
3,20
2,40
решетки на слое асфальта
Выемка для гвоздимого камня для
анкерного крепления рельсошпальной
Рельсовое
крепление
60
30
Асфальтовое покрытие
Ev2 ≥ 120N/мм2
Асфальтовый несущий слой
Холст
Принципиальная схема конструкции безбалластного пути с опорой, система GETRAC-A3 в асфальтовом исполнении
gráfico:: RAIL.ONE GmbH
Ev2 ≥ 45N/мм2
créditos de las fotos: bit-better visualisierungen / SSF Ingenieure AG, RAIL.ONE GmbH
1,436
4
1 Визуализация безбалластного пути на земляном сооружении в зоне
насыпи с выпуклостью u=170 мм, система БП Rheda 2000
2 Автоматическая укладка несущих плит рельсовых путей
3 Крепление профильного рельса
4 Бетонирование безбалластного пути
Фирма SSF Ingenieure – проекты
Мексика
Метро в Монтеррей, Нуево-Леон, Мексика
Вид транспорта
пассажирское сообщение
смешанное сообщение (товарные и пассажирские
поезда)
Скорость макс.
vE = 160 км/ч
Длина в км
0,662 км
Скорость макс.
vE = 280 км/ч
Конструкция
безбалластный путь, система Rheda 2000
Длина в км
10 км, в т. ч. туннель Катценберг длиной 9,4 км
(раздельные трубы)
Комплексы услуг
рабочая документация
Конструкция
система Bögl FFB
Комплексы услуг
рабочая документация для конструкции
безбалластного пути, проезжие верхние плиты
рельсового пути, спасательные площадки, легкая
система масса-пружина (защита от сотрясений)
Вид транспорта
смешанное сообщение (товарные и пассажирские
поезда)
Скорость макс.
пассажирское сообщение: vE = 300 км/ч
грузовые перевозки: 160 км/ч
Длина в км
35,02 км (2 магистральных пути)
Конструкция
система Bögl FFB
Комплексы услуг
генеральное планирование для всех
строительных объектов и оборудования
Железнодорожный проект
Удхампур - Сринагар - Барамулла
Конструкция
система Bögl FFB
Комплексы услуг
рабочая документация
Вид транспорта
Скорость макс.
участок 5919: vE = 300 км/ч / участок 6394: vE = 160
км/ч / рельсовый пути для обгона - станции обгона:
vE = 100 км/ч / съезды vE = 160 км/ч
Длина в км
90,241 км (2 магистральных пути)
Конструкция
магистральные пути, вкл. 8 съездов: открытая
система безбалластных путей; вокзалы:
щебеночное верхнее строение
Комплексы услуг
безбалластный путь, мексиканская система
Комплексы услуг
технические консультации по рабочей
документации безбалластного пути в рамках
расширения линии 2 на 7,66 км, в т. ч. 1,41 км в
качестве туннеля и 6,25 км в качестве мостовой
конструкции (виадук)
1208 км
Конструкция
безбалластный путь, система CRT II
Комплексы услуг
иностранное управление качеством (FQR)
как совместное предприятие со Вторым
геодезическим и проектным институтом в Чэнду/
Китай
Conexión de tráfico rápido Changsa–Hangzhou
vE = 160 км/ч
Длина в км
10 км, общая протяженность 160 км
Опытный участок линии Суй-Ю: Суйнин– Чунцин
Конструкция
безбалластный путь, система Rheda 2000
Вид транспорта
Пассажирское сообщение
Комплексы услуг
концепция и проект для строительства
железнодорожной линии в туннелях
Скорость макс.
vE = 160 км/ч
Длина в км
26 км
Конструкция
безбалластный путь; системы: японская система,
система Rheda/Rheda 2000, рамочная система
Conexión de tráfico rápido Heifei–Fuzhou
Комплексы услуг
консультации по безбалластному пути,
стрелкам, переходам; консультации по
рабочей документации, проверка статических и
динамических расчетов для различных систем
безбалластных путей, а также для стрелок
Вид транспорта
Пассажирское сообщение
Скорость макс.
vE = 350 км/ч
Длина в км
810 км
Конструкция
безбалластный путь, система CRT II
Комплексы услуг
надзор / консультации, верхнее строение
безбалластного пути (участок, мосты, туннель)
Китай
Скоростное железнодорожное сообщение Пекин - Тяньцзинь, участок
1 междугородной железной дороги
Hamburg
Bremen
Jinan
Jinan Jinan
Jinan
Berlin
Hanover
Новый строящийся участок Эрфурт - Лейпциг/Галле, VDE 8.2, участок
5919, включая примыкание Планена
смешанное сообщение (товарные и пассажирские
поезда)
Конструкция
vE = 380 км/ч
Длина в км
Скорость макс.
сплошные магистральные пути vE, max = 300 км/ч
рельсовые пути для обгона на станциях обгона vE
= 100 км/ч
съезда vE = 130 км/ч
32,34 км
7,66 км
Скорость макс.
пассажирское сообщение
смешанное сообщение (товарные и пассажирские
поезда)
Длина в км
Длина в км
Пассажирское сообщение
Вид транспорта
Halle
Leipzig
Erfurt
Cologne
Old tunnels
in the City
of Mainz
Dresden
Frankfurt
Вид транспорта
Пассажирское сообщение
Скорость макс.
vE = 350 км/ч 350 км/ч
Длина в км
66 км
Конструкция
безбалластный путь, система Bögl-China
Комплексы услуг
надзор / консультации, верхнее строение
безбалластного пути.
Вид транспорта
Пассажирское сообщение
Скорость макс.
vE = 350 км/ч
Длина в км
840 км
Конструкция
безбалластный путь, система CRT II
Комплексы услуг
надзор / консультации, верхнее строение
безбалластного пути (участок, мосты, туннель)
Datong
Beijing
Tianjin
Вид транспорта
Пассажирское сообщение
Скорость макс.
vE = 350 км/ч
Длина в км
10 км опытного пути
Конструкция
безбалластный путь, система Züblin
рабочая документация для безбалластного пути а
участке и мостах
Taiyuan
Ebensfeld
Nuremberg
Karlsruhe
Stuttgart
Ingolstadt
подготовка подрядной документации
Munich
Katzenberg
Tunnel
Basle
= tunnel
Вид транспорта
Пассажирское сообщение
Скорость макс.
vE = 350 км/ч
Длина в км
116 км
Конструкция
безбалластный путь, система CRT II
Комплексы услуг
надзор / консультации, верхнее строение
безбалластного пути
Jinan
Quingdao
Huang Ho
Zhengzhou
Xi’an
Xuzhou
Hefei
Dawu
Yangtse
Línea de alta velocidad de Wuhan a Guangzhou
Línea dedicada a pasajeros
Mainz
Dalian
Shijiazhuang
Conexión de tráfico rápido Zhengzhou–Xian
Комплексы услуг
Ilmenau
créditos de las fotos: SSF Ingenieure AG
Скорость макс.
vE = 100 км/ч
Индия
Новый строящийся участок Нюрнберг - Эбенсфельд - Эрфурт Лейпциг/Галле, VDE 8.1 Эбенсфельд — Эрфурт, участок 5919, отметка
км участка 153,1+19 до отметки км участка 185,4+61
Вид транспорта
Скорость макс.
Вид транспорта
Wuhan
Nanjing
New Nanjing
Dashengguan
Yangtse Bridge
Hangzhou
Shanghai
Ningbo
Nanchang
Changsha
PingXiang
Wenzhou
Wuyishan
Fuzhou
IT
Новый строящийся участок Нюрнберг-Ингольштадт, северный
участок строительства
пассажирское сообщение
RA
Вид транспорта
Вид транспорта
Скоростное железнодорожное сообщение Пекин – Ухань,
пассажирская линия
ST
Реконструируемый участок/новый строящийся участок Карлсруэ–
Базель, туннель Катценберг
Реконструируемый участок 31 Майнц - Мангейм
Модернизация туннеля Альтер Майнцер
Pearl River
Yujiang Bridge
Nanning
TA
IW
AN
Германия
Guangzhou
Macau
Hong Kong
SOUTH CHINA SEA
= office
= bridge
Инженеры-консультанты в сфере строительства
título: Photographie Wolfgang Seitz
Мюнхен
Берлин
Галле
Кёльн
Скачать