Трехмерное упрочнение пути с помощью полимерных геокомпозитов P.K. Woodward Университет Хериот-Уотта, Эдинбург, Великобритания J. Kennedy и G. Medero Университет Хериот-Уотта, Эдинбург, Великобритания

Примеры дефектов пути: Переезды / Сердечники стрелочных переводов Переезды / Сердечники стрелочных переводов Переезды со шлагбаумами Переезды со шлагбаумами Мостовые переходы и т.д. Мостовые переходы и т.д.

Особенности упрочнения пути: необходим шаг вперед в технологии! Обеспечивается трехмерное упрочнение (возможно полное упрочнение) Обеспечивается трехмерное упрочнение (возможно полное упрочнение) Минимальное разрушение пути Минимальное разрушение пути Свободный слив и доступ к обслуживанию пути Свободный слив и доступ к обслуживанию пути Путь должен быть пластичным: поглощающим энергию Путь должен быть пластичным: поглощающим энергию Должен выходить из строя безопасным образом и быть экономически эффективным Должен выходить из строя безопасным образом и быть экономически эффективным Обеспечивать краткосрочные и долгосрочные решения Обеспечивать краткосрочные и долгосрочные решения Должен быть безопасным для окружающей среды Должен быть безопасным для окружающей среды

Техника преобразует существующий балласт в: трехмерный геокомпозит Трехмерное упрочнение

Оборудование для установки на месте небольшое и компактное: насос, IBC-контейнеры, труба Монтажное оборудование может легко транспортироваться к месту установки и на нем Установка: известно время технического нормирования

Время вулканизации полимера сек 50%-ная жесткость - в течение минут 90%-ная жесткость - в течение часа Строительство пути может проходить по геокомпозиту через минут после его применения Может применяться при очень низких температурах Здесь используется для защиты насыпей от наводнения Окружающая температура = -9 o C

Этот полимер может использоваться многими способами: Боковые балки Боковые балки Лестничные конструкции Лестничные конструкции Постоянные опоры Постоянные опоры и т.д. и т.д. Нанесение полимера XiTRACK на нижний балластный слой (ВЕРХНЯЯ ЧАСТЬ), крайние балки (НИЖНИЕ ЛЕВЫЕ) и окончательная обработка полимером XiTRACK (НИЖНИЕ ПРАВЫЕ)

Вязкость геокомпозита Заливка при Заливка при сжимающей нагрузке сжимающей нагрузке Резка, показывающая взаимосвязанность полимера

Установка для GRAFT (Ускоренное испытание на усталость геопокрытия и железной дороги) в университете Хериот- Уотта, Великобритания Гидравлическое усилие: 200 т (150 т при циклической нагрузке)

Примеры установки Мостовые переходы Переезды со шлагбаумами Стрелочные переводы / Переходы Высокоскоростная смешанная линия, проходящая по торфу

Улучшенное численное моделирование GRAFT и железнодорожного пути С помощью SART3D и DART3D программ с использованием метода конечных элементов

Трехмерное упрочнение полимером под нагрузкой в установке для GRAFT Использование полимера в трехмерных испытательных образцах для GRAFT

Типичные результаты испытаний

Почему она работает? Почему она работает? Значительное уменьшение напряжения Значительное уменьшение напряжения смятия пласта смятия пласта Значительное уменьшение постоянной Значительное уменьшение постоянной осадки балласта осадки балласта (теперь путь ведет себя упруго) (теперь путь ведет себя упруго) Необработанная Обработанная Геокомпозитная плита

Типичные упрочняемые места: Стрелочные переводыСтрелочные переводы Мостовые переходыМостовые переходы Переходы с плитным путемПереходы с плитным путем Переезды со шлагбаумамиПереезды со шлагбаумами Переезды (S&C, сердечники стрелочных переводов и т.д.)Переезды (S&C, сердечники стрелочных переводов и т.д.) Плохие пласты для пути (мягкая глина/торф и т.д.)Плохие пласты для пути (мягкая глина/торф и т.д.) Упрочнение туннелей (обеспечивает "высокую устойчивость")Упрочнение туннелей (обеспечивает "высокую устойчивость") Допуски (зазоры)Допуски (зазоры) Болтовые соединения и влажные местаБолтовые соединения и влажные места Температурные компенсаторыТемпературные компенсаторы Стабилизация кривой (включая коробление пути)Стабилизация кривой (включая коробление пути) Уменьшение вибрации путиУменьшение вибрации пути Высокоскоростной путьВысокоскоростной путь и т.д., и т.д. и т.д., и т.д.

Примеры установки Мостовые переходы Переезды со шлагбаумами Стрелочные переводы / Переходы Высокоскоростная смешанная линия, проходящая по торфу

Примеры установки Мостовые переходы Переезды со шлагбаумами Стрелочные переводы / Переходы Высокоскоростная смешанная линия, проходящая по торфу

Разводной мост Keadby, Великобритания По мосту проходит 60% всего грузового железнодорожного потока Великобритании Тяжелый ущерб железнодорожным переходам вследствие разрывов рельсов

Нанесение полимера с целью создания нового железнодорожного перехода было выполнено очень быстро Сразу же после обработки наблюдалось значительное уменьшение вибрации перехода

Примеры установки Мостовые переходы Переезды со шлагбаумами Стрелочные переводы / Переходы Высокоскоростная смешанная линия, проходящая по торфу

Переезд со шлагбаумом через глубокую пристань в Перфлите Проложенный через торфяные болота

Конструкция трехмерной упрочненной геокомпозитной плиты

Вибрация пути до обработки Вибрация пути после обработки Сообщается о значительном улучшении качества пути

Примеры установки Мостовые переходы Переезды со шлагбаумами Стрелочные переводы / Переходы Высокоскоростная смешанная линия, проходящая по торфу

Западное побережье, главная линия, точки 215D около Bletchley Дата обработки - март, 2000 г. Скорость на линии км/час, а максимальная осевая нагрузка - 25 т

Примеры установки Мостовые переходы Переезды со шлагбаумами Стрелочные переводы / Переходы Высокоскоростная смешанная линия, проходящая по торфу

Западное побережье, главная линия, точки 215D около Bletchley Обработка завершена С момента установки обслуживание не требовалось более 9,5 лет. Перед тем, как была проведена обработка, обслуживание необходимо было производить каждые 3 месяца. На данный момент сэкономлено 30 циклов обслуживания.

Болото Newham Восточное побережье, главная линия 200 км/час, 25 т Высокоскоростная линия UK Premier Путь, проложенный через торфяные болота, создающие большие отклонения пути и проблемы при критических скоростях.

Сообщается, что пропускная способность пути теперь отличная при значительном улучшении его качества¦

Dow Solutions for Rail Infrastructure XiTRACK - преимущества Очень быстро связывает балласт. Через 15 минут возможно начало монтажа рельсов, а через 30 минут путь можно нагрузить подвижным составом. Долговечность. Материал работает в пределах своей текучести и, следовательно, может прослужить до 25 лет. За последние 9,5 лет данная технология значительно уменьшила техническое облуживание всех упрочненных мест Свободное дренирование. Примерно 30% пористой структуры будет залито полиуретаном, а остальная часть объема будет открыта для дренажа. Экономические преимущества использования системы. XiTRACK является ценным инженерным решением, которое позволяет сократить будущие текущие расходы. Может быть нанесена в различных условиях при различной температуре окружающей среды. При минимальной температуре -10 о С и при максимальной температуре +40 о С. 30