Главная >> Железнодорожный путь >> Забивка свай и устройство песчаных свай

Забивка свай и устройство песчаных свай

Другим методом укрепления неустойчивого земляного полотна является забивка длинных свай, столбов или старых рельсов в насыпях средней высоты для скрепления слоев из различных насыпных грунтов между собой или забивка коротких сваек из бракованных шпал и обрезков телеграфных столбов в низких насыпях. Для стабилизации насыпей успешно применяются также песчаные сваи. Выбор способа стабилизации насыпи при угрозе оползания откосов в каждом случае должен приниматься в зависимости от местных условий.
Деревянные и рельсовые сваи. Забивка деревянных свай или старых рельсов на обочинах насыпей высотой от 2,40 до 12,0 м оказалась весьма хорошим мероприятием для отмены длительно действовавших ограничений скорости движения поездов. Действие свай заключается в непосредственном закреплении грунта насыпи, однако нередко, если свая проходит через увлажненный слой грунта, проникая в лежащий ниже хорошо фильтрующий грунт, образуется вертикальный дренаж. Старые рельсы применяются для той же цели, если в основании насыпи залегают скальные или полускальные породы и применение деревянных свай невозможно. Этот метод применяется также для закрепления насыпей на косогорах.
Для успешного осуществления этого способа укрепления насыпей необходимо, чтобы свая вошла в устойчивый грунт на достаточную глубину; например, следует стремиться, чтобы половина сваи вошла в прочный грунт. Сваи забивают обычно на расстоянии от 2,7 до 4,5 м от оси пути и на 0,9—1,5 м одна от другой. Иногда сваи, забитые по обе стороны пути, схватывают между собой стальными тросами, пропуская их под путем, независимо от того, скреплены между собой сваи одного ряда или нет. Сваи обычно забивают небольшим копром, установленным на железнодорожной платформе.
Свайки из бракованных шпал. Дешевым способом укрепления неустойчивых низких насыпей или подрельсовой части полотна в выемках является забивка по обе стороны пути обрезков телеграфных столбов или бракованных шпал. До забивки таких сваек с обочин предварительно срезают стругом старый балласт, после чего обрезки столбов или шпал забивают вровень с основной площадкой земляного полотна, чем обычно обеспечивается необходимая устойчивость пути. Свайки забивают не в виде сплошной стенки, а обычно через шпалу, если только по местным условиям не требуется забивка сваек против каждой шпалы (рис. 1).


Рис. 1. Схема забивки коротких сваек, рекомендованная AREA:
1  — дно балластного ложа; 2 —забитые свайки из шпал

Хотя для забивки таких сваек и применяют копры на железнодорожных платформах, однако большинство железных дорог, чтобы избежать задержек в движении поездов, предпочитает выполнять эту работу копрами, работающими без занятия пути. Для этого успешно применяются копры, смонтированные на тракторе, а в одном случае был использован специально приспособленный для этой цели рельсоукладчик. Забивку свай производят также за пределами неустойчивого участка с каждого его конца на протяжении одного рельсового звена.

Песчаные сваи.

Устройство песчаных свай с успехом применяется для стабилизации насыпей высотой до 2,5 м, отсыпанных из глинистых грунтов. Песчаные сваи представляют собой вертикальные дрены, заполненные чистым крупным песком, которые устраивают при помощи деревянного или стального бруса, забиваемого в тело насыпи. Их действие заключается в уплотнении грунта насыпи при забивке бруса и в дренировании, причем вода частично сбрасывается вниз, а частично испаряется.
Сваи устраивают рядами по обе стороны рельсовых путей с расчетом, чтобы площадь свай составила около 20%площади основной площадки земляного полотна. Забивной брус имеет длину от 3,0 до 3,60 м и к концу сужается так, что в верхней части ширина его грани равна 305 мм, а в нижней—267 мм. При забивке в шпальных ящиках забивной брус лишь слегка раздвигает шпалы, не повреждая их, так что вырезки балласта и передвижки шпал не требуется.
Для сокращения времени занятия пути скважины для свай одновременно делают два копра, работающие на расстоянии в несколько десятков метров один от другого. Чтобы не допустить осыпания стенок скважин, песок необходимо засыпать немедленно после пробивки скважины. При работе забивным брусом путь поднимается на высоту до 7,5 см, поэтому до полного окончания работ на закрепляемом участке устанавливают ограничение скорости движения поездов до 15 км/ч. После окончания работ производят подъемку и выправку пути и отменяют предупреждение.
Песчаные сваи, устраиваемые при помощи камуфлетных взрывов. Видоизмененным методом применения песчаных свай является устройство их при помощи камуфлетных взрывов. Этот метод успешно применяется для укрепления неустойчивых насыпей высотой до 4,5 м при густом движении поездов, когда для забивки свай работа копров, установленных на железнодорожных платформах, невозможна.
Применяя этот метод, устраивают вдоль концов шпал два ряда скважин на расстоянии около 1,20 м один от другого. Скважины устраивают, забивая брус пневматическим молотком. В пределах балластной призмы для предохранения от осыпания щебня скважину обсаживают резиновым рукавом длиной около 0,60 м, который оставляют на месте после удаления забивного бруса. На дне скважин взрывают от  1/3  до 1/2 динамитного патрона, после чего, подводя рукав от пескодувной машины, в скважину нагнетают песок под давлением около 7 кг/см2. После заполнения скважины рукав удаляют.
Эффект действия песчаных свай, устраиваемых при помощи камуфлетных взрывов, основан на двух принципах: во-первых, капиллярная влажность тонко дисперсных грунтов под воздействием резкого сотрясения мгновенно снижается вследствие сжатия капилляров и пор грунта при взрыве; во-вторых, при взрыве происходит нарушение возможной поверхности скольжения грунта, так как место взрыва совпадает с наиболее вероятным ее положением при боковом оползании грунта откоса. При этом в грунте выше и ниже этой линии образуются песчаные шпонки, если только место взрыва было выбрано правильно.

 
« Железнодорожный участок   Забой тоннеля »
железные дороги