ДИПЛОМНЫЙ_ПРОЕКТ_ИГОШИН.С.С. (1193779), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Для устройства прорезей не требуется создавать что-то новое. Следует использовать серийно выпускаемые баровые машины. На высоких насыпях серийные машины невозможно использовать, тогда возможно баровый орган смонтировать на стреле подъёмного крана (работа с поля) или на специальной стреле мотовоза и работать с пути. Это задача конструкторов. Баровые органы выпускаются заводами для работы с талыми и мерзлыми грунтами. Работу по оздоровлению земляного полотна можно вести круглый год. Использование баровых машин было эффективным при осушении грунтов при мелиорации их на сельскохозяйственных угодьях в 70-80-е годы XX века.
Сезоннооттаивающий грунт насыпи оказывается в состоянии переувлажнения после оттаивания линз льда. Вибродинамическое воздействие поездной нагрузки на этот грунт, находящийся между двумя жесткими слоями (сверху – балласт, снизу – мерзлый слой грунта). Результатом является сплыв грунта откоса насыпи или выпирание разжиженного грунта из-под балласта и резкая просадка пути.
-
Проектирование тепловой изоляции из пенопласта.
Перед тем как начать проектирование противопучинных мероприятий, необходимо выбрать вариант противопучинного мероприятия.
Перечень возможных противопучинных мероприятий включает:
– осушение грунтов дренажом;
– подъемку пути с устройством накладной теплоизолирующей подушки;
– устройство врезной теплоизолирующей подушки без изменения отметок существующей головки рельсов;
– устройство комбинированной теплоизолирующей подушки с подъемкой пути на допустимую величину и устройство тепловой изоляции грунтов укладкой под балластную призму пенопластовых плит.
-
Проектирование термоизоляционного покрытия
Определение толщины термоизоляционного покрытия
Расчетную толщину слоя тепловой изоляции из пенопласта, при которой пучинистый грунт под ним не будет промерзать, можно определить по формуле
(6.1)
Где - hт – нормативная толщина слоя пенопласта, см, определяемая по графикам (рис. 2.1) в зависимости от 10 – максимальной в десятилетнем периоде суммы градусосуток отрицательных температур и толщины слоя балласта под пенопластом; т – коэффициент теплопроводности пенопласта (0,04 ккал/мчС); н – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2; Wоб – нормативное водопоглощение по объему, принимается равным 0,5 % (0,005).
Рис. 6.10 – Графики для определения нормативной толщины пенопласта hт
Толщину слоя балласта под пенопластом определяют исходя из толщины hбс существующей балластной призмы над пучинистым грунтом основной площадки, допустимой подъемки пути и с учетом расположения пенопласта ниже подошвы шпал не менее 0,4 м. В этом расчете толщину слоя пенопласта hп ориентировочно можно принять 0,13÷0,15 м.
Тогда величина определится как
, (6.2)
здесь 0,55 – минимальная необходимая толщина слоя балласта над пенопластом.
0≥0,1.
Так как δ получился меньше 0,1 м, то можно использовать допустимую подъемку пути на участке укладки пенопласта и довести δ до 0,1-0,2 м.
Тогда к расчету толщины слоя тепловой изоляции из пенопласта принимаем следующие параметры:
W=0,005
(6.3)
При укладке пенопласта в комплексе с капитальным и средним ремонтами верхнего строения пути при использовании машин для глубокой очистки щебня последний размещают непосредственно на плиты пенопласта. Расчетная толщина слоя пенопласта должна быть увеличена на 1 см при и на 2 см при
см из-за вдавливания в него отдельных щебенок. Так как
(6.4)
Исходя из полученных данных, принимаем следующий профиль балластной призмы с устройством изоляции из пенопласта без защитного слоя:
Рис. 6.11 – Поперечный профиль балластной призмы с устройством тепловой изоляции из пенопласта без защитного слоя.
-
Определение ширины пенопластового покрытия
Ширина пенопластового покрытия Во зависит от климатического района, характеризуемого многолетней средней суммой градусо-суток отрицательных температур воздуха :
Так как =2400, принимаем II климатический район: Во = 5,0 м, в = 1,1 м;
-
Осушение пучинистых грунтов с устройством дренажных прорезей.
В инженерной практике считается, что любое опасное проявление должно устраняться прежде всего выявлением и ликвидацией причины его образования.
Известно, что пучинистыми являются, как правило, глинистые грунты, у которых коэффициент фильтрации воды очень мал. Поэтому осушить их с помощью обычного дренажа невозможно. Это неоспоримая истина, так как значительная часть воды в глинистых грунтах находится в связном с минеральными частицами грунта состоянии. Осушить грунт можно термическим воздействием на него. Но это длительный процесс даже на одном локальном участке, а таких участков тысячи. Вакуумное осушение глинистого грунта вообще невозможно.
Осушение глинистых грунтов дренажом действительно невозможно, когда они находятся под воздействием отрицательных температур и их градиента, возникающего в зимнее время. Зимой в глинистом грунте происходит миграция воды из тёплого грунта снизу в промерзающий грунт сверху. Благодаря этому в верхней трети слоя сезонного промерзания грунта происходит интенсивное льдообразование, а грунт снизу обезвоживается.
Весной при оттаивании слоя грунта, разрыхлённого прослойками и линзами льда, коэффициент фильтрации его увеличивается в 100 – 1000 раз и свободная вода оттаявшего льда может быть удалена специальным дренажным устройством. В результате осушения грунта устраняется пучение, а также неравномерные просадки пути и грязевые выплески из-под шпал весной. На рис. 6.11 и 6.12 показано дренажное устройство.
а б
Рис. 6.12 – Поперечные дренажные прорези для осушения пучинистого грунта: а – план расположения прорезей на двухпутном участке; б – поперечный разрез насыпи, сечение 1 – 1; 1 – поперечная дренажная прорезь; 2 – балластное ложе; 3 – пучинистый грунт в зоне сезонного промерзания; 4 – крупный щебень на выпуске воды из прорези; 5 – граница сезонного промерзания грунта; 6 – слой грунта, распученный ледяными прослойками и линзами.
Рис. 6.13. – Поперечный разрез дренажной прорези: 1 – пучинистый грунт; 2 – загрязнённый песчано-гравийный балласт; 3 – стенка прорези; 4 – щебень с размерами фракции 25–60 мм; 5 – щебень с размерами фракции 5–25 мм; 6 – геотекстиль.
Все противопучинные устройства требуют значительных материальных затрат на их выполнение, нередко приходится прерывать движение поездов в связи с нарушением целостности пути при работах. Это свидетельствует о том, что проектные решения должны быть направлены на устранение всех причин, вызывающих появление пучин на пути и одновременно на усиление балластного основания.
-
ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
Охрана жизни и здоровья работников представляет собой первостепенную задачу и государства, и работодателя по отношению к результатам трудовой деятельности, что является общечеловеческим принципом, который соответствует Всеобщей декларации прав и свобод человека, конвенциям и декларациям Международной организации труда, а также соответствует международным обязательствам Российской Федерации, Конституции Российской Федерации.
Вопросы обеспечения безопасных условий труда при производстве путевых работ регламентируются следующими документами: Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ [20], Правила электробезопасности для работников ОАО «РЖД» при обслуживании электрифицированных железнодорожных путей [21], Инструкция по охране труда монтера пути в ОАО «РЖД» [22], Правила по охране труда при содержании и ремонте железнодорожного пути и сооружений [23].
Любая опасность реализуется, принося ущерб, благодаря какой-то причине или нескольким причинам. При отсутствии причин не возникает реальных опасностей. Следовательно, предотвращение опасностей или защита от них, прежде всего, базируется на знании и выявлении причин.
-
Идентификация опасных и вредных производственных факторов при работе машин тяжелого типа.
Опасный производственный фактор – это производственный фактор, воздействие которого может привести к травме [24].
К опасным производственным факторам при работе машин тяжелого типа относятся:
-
опрокидывание и наезд на работников движущегося подвижного состава, путевых машин, автомобильного транспорта и других транспортных средств;
-
падение перемещаемых материалов верхнего строения пути, сборных конструкций и прочих предметов;
-
расположение рабочего места на большой высоте относительно поверхности земли, например, рабочие место оператора путеукладочного крана;
-
электроустановки, трансформаторы, распределители, машины и механизмы с электроприводом, в том числе подвижной состав, работающий на электроприводе;
-
открытое пламя и горячие поверхности, прикосновение к которым может вызывать ожоги;
-
скользкие поверхности, повышающие риск падения человека, попадающего на них.
Вредный производственный фактор – это производственный фактор, воздействие которого на работающего, в определённых условиях, приводит к заболеванию, травме или снижению работоспособности [24].
К вредным производственным факторам при работе машин тяжелого типа относятся:
-
повышенная запыленность воздуха рабочей зоны, вызванная проездом по подъездным грунтовым дорогам автотранспорта, выполнения работ по выгрузке, подбивке и очистке балласта и т.п.;
-
повышенная загазованность воздуха рабочей зоны, вызванная выбросами выхлопных газов путевых машин и средств малой механизации работающих на основе двигателя внутреннего сгорания;
-
недостаточная освещенность рабочей зоны в ночное и сумеречное время суток, а также при работе в тоннелях;
-
пониженная или повышенная температура поверхностей оборудования, инвентаря, инструмента и металлических частей верхнего строения пути;
-
пониженная или повышенная температура, влажность и подвижность воздуха рабочей зоны;
-
повышенные уровни шума и вибрации на рабочем месте при работе с механизированным инструментом и при выполнении работ в непосредственной близости работающих путевых машин (бульдозеров, щебнеочистительных машин и т.д.);
-
нервно-психические перегрузки при выполнении работ на железнодорожных путях, мостах и транспортных тоннелях во время движения поездов;
-
физические перегрузки при перемещении тяжестей вручную;
-
химические факторы при работах с новыми деревянными шпалами, пропитанными масляными антисептиками, и в зонах, обработанных пестицидами.
Действие некоторых опасных и вредных производственных факторов, влекущих за собой последствия.
-
Физические факторы:
-
Движущиеся машины и механизмы Действие фактора – возможное травмирование работника.
-
Повышенная температура воздуха рабочей зоны. Действие фактора – быстрая утомляемость работающего, перегрев организма и повышенное потовыделение.
-
Пониженная температура воздуха рабочей зоны. Действие фактора – острые и хронические простудные заболевания, снижение работоспособности, заболевания опорно-двигательного аппарата.
-
Повышенный уровень шума на рабочем месте. Действие фактора – снижение остроты слуха, нарушение функционального состояния сердечно-сосудистой и нервной системы.
-
Отсутствие или недостаток естественного освещения. Действие
фактора – световое голодание организма человека. -
Пониженная освещенность рабочей зоны. Действие фактора – зрительное утомление, боль в глазах, общая вялость, приводящие к ослаблению внимания и травматизму.
-
Острые кромки, заусеницы на поверхности инструмента, оборудования, инвентаря и т.п. Действие фактора: ранения, повреждения незащищенных участков тела.
-
Психофизиологические факторы:
1. Физические перегрузки (работа стоя, подъем, переноска и перемещение тяжестей). Действие фактора – заболевания органов опорно-двигательного аппарата, сосудистые и др. заболевания.