Московчук П.А.

Аспирант КазНТУ им. К.И. Сатпаева, г. Алматы

Маркшейдерское обеспечение при сооружении бесшпального железнодорожного пути на бетонном основании в метрополитенах.

Одной из самых актуальных проблем эксплуатации метрополитенов является наличие значительных вибраций и шумов от движения подвижных составов в тоннелях[2]. Путей решения данного вопроса много, но самым главным направлением является выбор верхнего строения пути (ВСП).

На сегодняшний день в метрополитенах применяются следующие основные виды конструкции ВСП:

- бесшпальный путь на бетонном оснований с промежуточным скреплением рельсов Vossloh 336;

- путь на полушпалах из железобетона со скреплением рельсов «Pandrol»;

- путь на железобетонных шпалах со скреплением рельсов «Vossloh-w14»;

- путь на деревянных шпалах со скреплением рельсов «КДП-50»;

- путь на шпалах-коротышах из полимербетона со скреплениями «КП-50».

Для верхнего строения пути в тоннелях метрополитена г. Алматы принята конструкция - «бесшпальный путь на бетонном оснований с промежуточным скреплением рельсов Vossloh 336» наиболее отвечающая эксплуатационным требованиям. Этот вид конструкции применяется в метрополитенах во многих стран мира (Южная Америка, Англия, Германия, Италия, Испания, Ирландия, Турция, Чехия и в странах Восточной Азии).

Данный тип ВСП будет применен впервые среди метрополитенов стран СНГ.

Кроме того продукция компании «Vossloh» широко используется в ВСП (верхнее строение пути) НК «Қазақстан темір жолы».

Указанная конструкция представляет собой монолитное армированное подрельсовое бетонное основание (путевой бетон), на котором крепятся анкерными болтами промежуточные скрепления. Зазоры между подкладками и путевым бетоном заполняются специальным подливочным материалом полиуретановая смесь «Icosit - 330». Технология заполнения разработана специалистами компании «Edilon - sedra» (Германия) и обеспечивает возможность проведения операционного контроля и высокое качество работ.

Виброзащитные свойства в конструкции имеют четыре фильтра гашения колебаний, которые обеспечиваются за счет величины сдавливания упругой клеммы SKL 12, прокладки под подкладку, прокладки под подошву рельсов и установки специальных пружин Fe 28 KTL под гайки анкерных болтов. Кроме того подливочный материал полиуретановая смесь «Icosit - 330» обладает высокими виброзащитными, шумопоглащающими свойствами и обеспечивает 100% защиту конструкций от электрокоррозии. Скрепление обладает высокой упругостью в вертикальной плоскости, конструкция обеспечивает значительное сопротивление силе угона, создавая условия для стабильной работы бесстыкового пути. Конструкция проста в эксплуатации, обеспечивает экономию эксплуатационных расходов при текущем содержании за счет эксплуатации пути без дополнительной подтяжки рельсовых болтов.

Однако, технология возведения конструкции пути значительно отличается от методов при сооружении ВСП на деревянных шпалах.

А именно следующие технологические процессы по порядку:

1) Подготовка тоннелей

2) Изготовления армокаркаса

3) Укладка путевого бетона марки В35

4) Разметка отверстий под скрепления

5) Сверление отверстий под скрепления и кронштейны контактного рельса.

6) Транспортировка скреплений и рельс, установка.

7) Укладка рельс, заполнение отверстий эпоксидной смолой.

Необходимо учесть, что при выполнении пункта №5, допустимая погрешность на сооружение отверстий – 1 мм [1][2]. При этом главный акцент лежит на точности разметки отверстий, которую выполняет маркшейдерская служба. Процесс выноса в натуру положений отверстий является очень трудоемким процессом и требует определенной систематизации и упрощения.

Проектом по сооружению бесшпального типа ВСП предусмотрено использование – Фальш-шпалы (рис.1). От координат ширины колеи посредством соответствующих действий (суммирование и вычитание с учетом уклона рельса 1:20) вычисляются декартовые координаты всех четырех краев подкладки из стеклопластика одинаковых размеров со стальной подкладкой, затем подкладка из стеклопластика укладывается между тремя размеченными точками и на разметочной плите пробиваются центры четырех отверстий подкладки, а затем сверлятся отверстия.

Рис. 1 Фальш – шпала

На сегодняшний день этот метод не соответствует темпам строительства метрополитена и нуждается в доработке. В связи с этим, предлагаем доработать конструкцию фальш-шпалы, тем самым обеспечив систематизацию работ и упрощения ведения работ по выносу в натуру положения отверстий под скрепления.

Основной идеей в доработке фальш-шпалы является внедрение в производство современных геодезических приборов – тахеометров с высокой точность, которые автоматически способны решать прямые и обратные геодезические задачи. [3]

При этом необходимо к конструкции фальш-шпалы добавить геодезический отражатель по которому будет выполнятся наблюдение (рис.2).

Рис. 2 Минипризма

Положение центра отражателя должно совпадать с верхней внутренней гранью будущего установленного рельса, либо по центру. Так же необходимо предусмотреть жесткое крепление самого отражателя.

Рис. 3 Устройство геодезических отражателей на фальш - шпалах

Этот вариант значительно упростит выдерживать высокую точность и сократит время на укладку путевого бетона. Так же необходимо учесть, что для установки фальш-шпалы по предложенном методу маркшейдерской службе необходимо вычислить только 3 параметра (координаты левого и правого рельса и абсолютную высотную отметку), вместо 8 параметров предусмотренных проектом.

Данный метод доработки фальш-шпал уже апробирован на опытных участках сооружения ВСП в метрополитене г. Алматы и зарекомендовал себя в производстве. Из недостатков данной реконструкции отмечено, что из-за наличия отражателей необходимо бережно относится к транспортировке и укладке фальш-шпал, что требует определенной квалификации работников.

Литература:

1. СНиП II-40-80 – Метрополитены

2. СНиП III-44-77 – Тоннели железнодорожные, автодорожные и гидротехнические.

3. Дементьев В.Е. Современная геодезическая техника и её применение. Изд.-Академический проект. 2008