ПЗ (1201872), страница 16
Текст из файла (страница 16)
G1 – эффективность от использования средства, как разность от затрат
на контроль того же участка дефектоскопными тележками и вагоном СВД
Эв
G1 = ----
Эт
Срок службы использования средств:
ВД-1МТ ---------------------------------------------------------------------- 30 лет
494,4руб/км + кап. вложения – 271200 руб.
Автомотриса -------------------------------------------------------------- 30 лет.
593,9руб/км + кап. вложения – 131100 руб.
РДМ-22 ---------------------------------------------------------- 10 лет
1372,75руб/км + кап. вложения – 232 000 руб.
При плане проверки 2000км в месяц совмещенным вагоном дефектоскопом СВД текущие расходы составляют:
494,4р/км. х 2000км.= 988 800руб.
План проверки РДМ-22 – 130км. в месяц.
Для проверки 2000км потребуется:
2000км / 130км = 15,4мес.
При этом текущие расходы составят:
1372,75руб/км х 2000км.= 2 745 500руб.
Экономический эффект от использования вагона дефектоскопа вместо съемного дефектоскопа составит
2 745 500р – 988 800р = 1 756 700руб.
Эффективность внедрения вагона взамен съемного дефектоскопа
2 745 500
Q = = 2,8раза
988 800
Сравнительный анализ средств дефектоскопии представлен на рисунке 3.3.1
Рисунок 3.3.1 Диаграмма сравнительного анализа дефектоскопных средств
Из проведенного технико-экономического анализа видно, что мобильные средства контроля в настоящее время являются более перспективными. Обладая одинаковыми техническими возможностями по выявлению дефектов, со съемными дефектоскопами, они имеют большую производительность и значительно уменьшают влияние человеческого фактора благодаря автоматизации процесса регистрации показаний дефектоскопа.
4. Мероприятия по обеспечению устойчивости земляного полотна 8960 км. 0 пк. по 8960 км. 3 пк. двухпутного участка пути чётного направления перегона Кабарга - Шмаковка -железнодорожной линии Хабаровск – Уссурийск
4.1 Характеристика деформирующегося участка
Характеристика перегона Кабарга – Шмаковка:
Рассматриваемый район располагается в Кировском районе Приморского края. Западная часть Кировского района-плоская заболоченная равнина, над которой местами возвышаются изолированные мелкосопочные массивы. Самая низкая точка – 64м, находится на северо-западе, на урезе р.Сунгача.
-центральную часть района пересекает большая р.Уссури.
- путь относится к первому классу, первой категории, группе – А;
- по состоянию на 2014 год грузонапряженность участка составила – 102,72 млн. т. брутто на км в год,
- рельсы типа рельсов-Р65, шпалы железобетонные с эпюрой 2000 шт./км.;
- высота насыпи – 3м. Балластная призма представленная гравийным грунтом: заполнитель песок средней крупности, суглинок, дресвяным грунтом и щебнем кристаллических пород. Мощность слоя от 0,3 до 1,7 м. Абсолютные отметки подошвы слоя 74,80-77,73 м.
-песчано-дренирующая подушка, представленная песком средней крупности, средней плотности, с включением щебня кристаллических пород. Мощность отложений колеблется от 0,2 до 2,2 м.
- участок расположен в прямой.
Ситуационный план участка представлен на рисунке 4.1
Рисунок 4.1 – Ситуационный план участка Кабарга – Шмаковка
4.2 Оценка устойчивости земляного полотна
Исследуемый двухпутный участок железной дороги км 8961 км. 0 пк. по 8961 км. 3 пк. представлено двухпутной насыпью, высотой 3м, отсыпанной на ровном участке .Полоса отвода сильно заболочена, и заросла камышом. На рисунке 4.2, 4.3 представлена водоотводная канава, выпуск ее перекрыт демонтированным железобетонным блоком старого пролетного строения моста, что приводит к застою воды
Капитальный ремонт произведен в 2006 году. Проектом капитального ремонта нечетного пути в 2006 году предусмотрено уширение основной площадки не менее чем до 3,8 м от оси пути, устройство обочин шириной не менее 0,5 м и срезка загрязненного балласта. Укладка разделительных слоев на км 8960-8965 в проекте не была предусмотрена. По проекту Путеобследовательской станции у левого откоса была устроена водоотжимная берма из дренирующего грунта, которая выполняет так же функции технологической автодороги для содержания пути и инфраструктуры. Сооружение этой бермы гарантирует устойчивость левого откоса с верховой, наиболее обводненной стороны.
Рис. 4.2. Заиливание, зарастание правой водоотводной канавы на км 8961
Рис. 4.3 Железобетонный блок пролетного строения перекрывает правую водоотводную канаву на выпуске вблизи моста.
Характеристика земляного полотна на 8961 км указана в таблице 4.1
Таблица 4.1
Характеристика земляного полотна км 8961
ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ | |
Участок | пк 89599+50 - пк 89603+50 |
Тип рельсов | Р-65 |
Шпалы | ж/б |
Балласт | щебень |
ПРОДОЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ | |
Площадка, спуск или подъем | пк 89599+50 - пк 89600 спуск |
пк 89600 - пк 89601 подъем | |
пк 89601 - пк 89602 спуск | |
пк 89602 - пк 89603 спуск | |
пк 89603 - пк 89603+75 спуск | |
Уклон, %о | пк 89599+50 - пк 89600 - 0,026 |
пк 89600 - пк 89601 - 0,7 | |
пк 89601 - пк 89602 - 1,1 | |
пк 89602 - пк 89603 - 0,7 | |
пк 89603 - пк 89603+75 - 0,026 |
Гидрогеологические условия участка реконструкции характеризуются наличием локального обводнения, приуроченного к почвенно-растительному слою, насыпным грунтам и прослоям песка в нижнечетвертичных озерно-аллювиальных глинах, местами развиты с поверхности.
В период – декабрь 2014 г. – февраль 2015 г. – локальные обводнения обнаружены на глубинах 0,0-0,3 м, что соответствует абсолютным отметкам 69,13 – 72,15 м.
Основные причины деформаций:
1.Динамические воздействия проходящих поездов (вибрации, удары колес в стыках) вызывают снижение на 20-30% несущей способности связных грунтов. На особо грузонапряженных линиях несущая способность таких грунтов может
снижаться на 30-50% по сравнению с данными статических испытаний.
На исследуемом участке 2 пути четный ( II путь) в направлении ст. Шмаковка (г. Хабаровск) и нечетный в направлении ст. Кабарга (I путь). Визуально заметных деформаций обнаружено не было, но в связи с тем что в г. Хабаровск движутся поезда груженные грузом, а в обратную пустые, то и нагрузка на четный путь больше. В связи с этим происходит неравномерное уплотнение грунтов. Также существует разница в абсолютных отметках около 0,2 м, четный путь находится выше.
Переувлажнение грунтов основания земляного полотна вследствие сложной гидрогеологической обстановки.Деформации земляного полотна связаны с выпиранием переувлажненных глинистых грунтов основания, представленных насыпными грунтами мягкопластичной глиной.
3.Глинистые грунты, уложенные в наспи с определенной плотностью, могут иметь разную влажность. Слои грунта с повышенной влажностью имеют более низкие прочностные характеристики (удельное сцепление и угол внутреннего трения), чем грунты с меньшей влажностью. Поэтому они могут явиться причиной сплывов откосов, в них могут происходить пластические деформации. На рис.4.3 водоотводная канава слева переполнена водой, местами доходящей до подошвы бермы
Рисунок 4.3 Переполненная водой канава
Рисунок 4.4 Осадка четного пути на участке км 8961 ПК1 – ПК3
4.3 Гидрогеологические условия
Гидрогеологические условия участка реконструкции характеризуются наличием локального обводнения, приуроченного к почвенно-растительному слою, насыпным грунтам и прослоям песка в нижнечетвертичных озерно-аллювиальных глинах, местами развиты с поверхности.
Подземные воды функционируют в напорно-безнапорном режиме; максимальный напор 0,5 м. Мощность водовмещающих прослоев в глинах достигает 0,2 м.
4.4 Свойства грунтов
В результате инженерно-геологических изысканий было выделено 7 инженерно-геологических элементов (грунтов):
-
Насыпной грунт(балластная призма) – представленная гравийным грунтом.
-
Насыпной грунт(песчаная дренирующая подушка) – представленная песком средней крупности, средней плотности.
-
Насыпной щебенистый грунт с песчаным, глинистым заполнителем.
-
Почвенно-растительный слой
-
Насыпной грунт- представленный глиной мягкопластичной, с включением мелкого песка, гальки, дресвы, с примесью органических веществ.
-
Глина серая полутвердая, легкая, с примесью органических веществ.
-
Суглинок темно – серый полутвердый, тяжелый.
4.5 Проектные решения
-
Устройство на откосе насыпи в пределах ПК 89600+00 – ПК 89600+64 и ПК 89600+82 – ПК89603+00, справа от оси четного пути на расстоянии 5,5 м, забивных железобетонных свай, опирающихся на несущий грунт.
-
Устройство на откосе насыпи в пределах ПК 89600+00 – ПК 89600+64 и ПК 89600+82 – ПК 89603+00, справа от оси четного пути, на свайном основании надземных монолитных железобетонных конструкций – подпорных стен. В зависимости от конструкции, высота подпорной стены составляет 500, 750, 1000 или 1250 мм.
-
Засыпка щебеночным балластом пространства между подпорной стенкой и плоскостью откоса насыпи с последующей планировкой обочины
-
Повышение коэффициента устойчивости земляного полотна выше нормативного – 1.25
-
Снижение осадок земляного полотна под вибродинамической поездной нагрузкой
4.6. Расчёт укреплений откоса насыпи
Участок пути ПК89600-ПК89603 представлен двухпутной насыпью, которая подвергается деформации связанной с выпиранием переувлажненных глинистых грунтов основания. Грунт-глина мягкопластичная.
Плотность грунта ρn=1,81 г/см3
Модуль деформации Е=15 Мпа
Угол внутреннего трения φ=13 град.
Удельное сцепление С=15 кПа
Расчет устойчивости производится графоаналитическим методом для одного погонного метра длины насыпи. Устойчивость откосов насыпи принято оценивать коэффициентом устойчивости Куст. Физический смысл этого коэффициента заключается в отношении моментов сил, удерживающих откос от смещения, к моментам сил сдвигающих. Моменты сил берутся относительно центра кривой возможного смещения.
,
где – сумма моментов удерживающих сил, кНм;
– сумма моментов сдвигающих сил, кНм;
,
– суммарные силы соответственно трения и сцепления, действующие по поверхности смещения, кН;
– сумма тангенциальных составляющих веса частей сползающего массива, направленных против предполагаемого направления сдвига, кН;
– то же, направленных в сторону предполагаемого сдвига, кН;
В железнодорожном строительстве считается, что насыпь устойчива при значении Куст1,2. Оптимальным значением является Куст=1,2.
Произведем расчет устойчивости откоса насыпи:
Удельный вес грунта насыпи расположенного выше кривой депрессии γн=19 кН/м3, удельное сцепление грунта насыпи расположенного выше кривой депрессии Сн=15 кПа.
Коэффициент внутреннего трения грунта насыпи, расположенного выше кривой депрессии fн – определяется по формуле