EA004335B1 - Method of stabilizing particulates - Google Patents

Method of stabilizing particulates Download PDF

Info

Publication number
EA004335B1
EA004335B1 EA200300280A EA200300280A EA004335B1 EA 004335 B1 EA004335 B1 EA 004335B1 EA 200300280 A EA200300280 A EA 200300280A EA 200300280 A EA200300280 A EA 200300280A EA 004335 B1 EA004335 B1 EA 004335B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
ballast
polymer
mcs
parts
iss
Prior art date
Application number
EA200300280A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200300280A1 (en
Inventor
Роберт Малкольм Мосс
Питер Кит Вудворд
Original Assignee
Хайперласт Лимитед
Хериот-Вотт Юниверсити
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хайперласт Лимитед, Хериот-Вотт Юниверсити filed Critical Хайперласт Лимитед
Publication of EA200300280A1 publication Critical patent/EA200300280A1/en
Publication of EA004335B1 publication Critical patent/EA004335B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B37/00Making, maintaining, renewing, or taking-up the ballastway or the track, not provided for in a single one of groups E01B27/00 - E01B35/00
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2204/00Characteristics of the track and its foundations
    • E01B2204/03Injecting, mixing or spraying additives into or onto ballast or underground

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
  • Railway Tracks (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

1. A method of stabilising particulates comprising the steps of: a) surveying the site conditions including surface and substructure of a site using sensing apparatus; b) analysing the results so obtained to determine; i) where a multi-component system (MCS) composition is to be applied; ii) the quantities of MCS to be used; iii) properties of the MCS required; and c) carrying out selective applications of MCS to the particulates at the site as determined in step (b) above. 2. A method according to claim 1 comprising the further steps of: -analysing the load characteristics required and -analysing the structure of particulates at the site. 3. A method according to claim 2 comprising the further step of selecting or formulating a suitable MCS coating material. 4. A method according to any preceding claim wherein the MCS is selectively applied to ballast in a railway installation, to provide a structure of stabilised ballast wherein parts of the ballast are stabilised, and other parts are left untreated by the MCS. 5. A method according to claim 4 wherein the MCS comprises polyurethane based resin system which is used to bond and thereby stabilise stones comprising a bed of railway ballast. 6. A structure comprising a ballast bed in a railway track wherein the ballast is selectively treated with MCS to stabilise parts of the ballast and leave other parts untreated, so that the stabilised parts of the ballast constitute reinforcing elements for the ballast bed. 7. A structure according to claim 7 wherein said stabilised parts of the ballast comprise elements extending longitudinally of the track, outside of the sleepers, and further elements extending transversely of the track, below and between the sleepers. 8. A structure according to either of claims 6 to 7 wherein the MCS comprises a single component organic polymer or polymer precursor which can be poured onto the ballast and cure by reaction with atmosphere moisture or oxygen, by evaporation, by post application of a curing agent treatment with irradiation, or application as a provider and melting onto the ballast. 9. A structure to any either of claims 6 to 7 wherein the MCS comprises two or more components which are pre-blended prior to pouring into the ballast. 10. A structure according to any one of the claims 6 to 9 wherein the polymer is mixed with ballast before placing on the ballast bed and curing of the polymer. 11. A structure according to any of claims 6 to 10 wherein the structure is provided by a method according to any one of claims 1 to 5.

Description

Настоящее изобретение относится к способу стабилизации сыпучих материалов.The present invention relates to a method for stabilizing bulk materials.

Известны попытки изменить свойства строительных структур из сыпучих материалов, таких, например, как балласт железных дорог для повышения стабильности посредством эффективного «удержания» вместе камней. Примерами являются описанные в ЕР-А-0502920, ЕР-А-0641407 и ΌΕ-Α-394142 многокомпонентные системы (МКС), такие как эпоксидные или полиуретановые смолы, которые используются для связывания сыпучих материалов.Attempts are known to change the properties of building structures made of bulk materials, such as, for example, ballast of railways, to increase stability by effectively holding stones together. Examples are the EP-A-0502920, EP-A-0641407 and ΌΕ-Α-394142 multicomponent systems (MKS), such as epoxy or polyurethane resins, which are used to bond bulk materials.

Техническое свойство опорных структур из сыпучих материалов изменяется, если применяются МКС. В частности, улучшаются технические характеристики прочности и жесткости. Добавление МКС также изменяет динамические характеристики, изменяя такие свойства, как коэффициент затухания и скорость волн ударного напряжения (например, сжимающих, сдвигающих и поверхностных волн).The technical property of the support structures of bulk materials is changed if the ISS are used. In particular, technical characteristics of strength and rigidity are improved. The addition of the ISS also changes the dynamic characteristics by changing properties such as the attenuation coefficient and the velocity of shock stress waves (for example, compressive, shear, and surface waves).

При нанесении многокомпонентной системы на сыпучие материалы желательно обеспечить, чтобы армированная и стабилизированная структура сохраняла приемлемый уровень на протяжении ее срока службы. МКС предпочтительно выполнена в правильном пространственном положении и до правильной глубины для обеспечения получения заданных улучшенных технических свойств. Предпочтительно МКС также является химической разработкой для обеспечения того, чтобы ее заданные свойства были правильными для конкретного рассматриваемого применения, например для пределов жесткости, силы, вязкости, выносливости, акустического демпфирования, температурного диапазона, гидроскопических свойств и периода отверждения. Вероятно, каждое конкретное применение МКС будет отличаться, поскольку каждое нанесение на площадку будет отличаться геометрией, параметрами поверхностной/подповерхностной структуры и техническими характеристиками. Могут потребоваться дополнительные добавки к МКС для достижения заданных свойств и характеристик, например наполнители на основе цемента или битума.When applying a multicomponent system to bulk materials, it is desirable to ensure that the reinforced and stabilized structure maintains an acceptable level throughout its service life. The MKS is preferably made in the correct spatial position and to the correct depth to ensure that the specified improved technical properties are obtained. Preferably, the MKS is also a chemical design to ensure that its specified properties are correct for the particular application in question, for example, the limits of stiffness, strength, viscosity, endurance, acoustic damping, temperature range, hydroscopic properties and curing period. Probably, each specific application of the ISS will be different, since each application to the site will differ in geometry, parameters of the surface / subsurface structure and technical characteristics. Additional additives to the ISS may be required to achieve the desired properties and characteristics, such as cement or bitumen based fillers.

Неправильное нанесение МКС может привести к преждевременному разрушению модифицированной структуры. В очень серьезных случаях это может привести к незапланированным реакциям и/или к катастрофической поломке.Improper application of the MKS can lead to premature destruction of the modified structure. In very serious cases this can lead to unplanned reactions and / or catastrophic breakdown.

Задачей изобретения является создание способа обработки структур на базе сыпучих материалов, который обеспечивает достижение заданных характеристик.The objective of the invention is to provide a method for processing structures on the basis of bulk materials, which ensures the achievement of specified characteristics.

Таким образом, согласно изобретению создан способ стабилизации сыпучих материалов, при которомThus, according to the invention, a method of stabilizing bulk materials has been created, in which

а) обследуют с использованием измерительного устройства состояние площадки, включая поверхностную и подповерхностную структуры площадки, и объединяют с любыми имеющимися в наличии данными о площадке;a) examine, using a measuring device, the state of the site, including the surface and subsurface structures of the site, and combine with any available data on the site;

в) анализируют полученные таким образом результаты для определенияc) analyze the results obtained in this way to determine

ί) местоположения, где должна наноситься совокупность многокомпонентных систем (МКС),) locations where a combination of multicomponent systems (ISS) should be applied,

и) количество МКС, которое следует использовать,i) the number of ISS that should be used

ш) свойства МКС, иx) the properties of the ISS, and

с) осуществляют выборочное нанесение МКС на структуру, как это было определено посредством анализа.c) carry out selective deposition of the ISS on the structure, as determined by analysis.

Кроме того, в способе предпочтительно также анализируют требуемые характеристики загрузки и анализируют структуру сыпучих материалов по месту.In addition, in the method, it is also preferable to analyze the required loading characteristics and analyze the structure of the bulk materials in situ.

Изобретение также обеспечивает структуру стабилизированного балласта на железнодорожном пути, полученную этим способом.The invention also provides the structure of a stabilized ballast on a railway track obtained by this method.

Способ может включать дополнительно выбор или формирование подходящего материала для покрытия МКС, например на основе полиуретана. Способ делает возможным адаптацию формирования из компонентов, полученных вне площадки, и/или модулированного, для достижения стабилизации сыпучих материалов и окружающих структур.The method may additionally include the selection or formation of a suitable material for the coating of the MKS, for example based on polyurethane. The method makes it possible to adapt the formation of components obtained off-site and / or modulated, in order to achieve stabilization of bulk materials and surrounding structures.

Предпочтительно МКС может быть использована для увеличения вертикальной и/или поперечной стабильности структуры (например, жесткости и прочности) и требует тщательного контроля для нахождения напряжения и усилий динамических, импульсных или статических, в усталостных или силовых пределах структуры, армированной МКС, с данным запасом прочности для заданных рассматриваемых циклов срока службы. Применение неподходящей МКС может привести к преждевременному и/или непредсказуемому повреждению или нежелательному ухудшению действия армированной структуры.Preferably, the MKS can be used to increase the vertical and / or transverse stability of the structure (for example, rigidity and strength) and requires careful monitoring to find the voltage and effort of dynamic, pulsed or static, in the fatigue or force limits of the structure reinforced by the MKS, with a given margin of safety for given considered life cycles. Use of an inappropriate ISS may result in premature and / or unpredictable damage or undesirable deterioration of the reinforced structure.

Добавление МКС изменяет статические и динамические характеристики структуры сыпучего материала и, следовательно, полную или частичную реакцию структуры. Изменение статических и динамических характеристик связано с конкретным вариантом применяемой МКС и с пространственным расположением и свойствами структуры (например, при нанесении на железнодорожные пути, рельсы, шпалы, выемки грунта, насыпи или на шоссе, обочины, тротуары, дренажи, на поверхности и под поверхностью дорог, балласт, основание балласта, грунтовое основание и т.д.). Это изменение должно быть оценено, чтобы гарантировать, что это не наносит ущерба статическим и динамическим характеристикам прикладываемых статических и импульсных нагрузок.The addition of the ISS changes the static and dynamic characteristics of the structure of the bulk material and, consequently, the full or partial response of the structure. The change in static and dynamic characteristics is associated with a specific variant of the ISS used and with the spatial location and structure properties (for example, when applied to railways, rails, sleepers, excavations, embankments or on highways, roadsides, pavements, drains, on the surface and under the surface roads, ballast, ballast base, soil base, etc.). This change should be evaluated to ensure that it does not damage the static and dynamic characteristics of the applied static and impulse loads.

Создание мембраны или барьера для МКС при использовании несоответствующей МКС может предотвратить рассеяние поверхностных и подповерхностных избыточных давлений в порах, приводящего к повреждению или нежелательному функционированию структуры. Таким образом, дополнительные расчетные факторы должны быть учтены до нанесения МКС, в частности, если заданный расчетный объект является формированием непроницаемого промежуточного слоя, то для обеспечения этого достигаются заданные свойства функционирования (например, дренажа и т.д.).Creating a membrane or barrier for the MKS using an inappropriate MKS can prevent the scattering of surface and subsurface excessive pressures in the pores, resulting in damage or undesirable structure functioning. Thus, additional design factors should be taken into account before the application of the MKS, in particular, if the specified design object is the formation of an impermeable intermediate layer, then to ensure this, the specified performance properties (for example, drainage, etc.) are achieved.

Использование МКС для стабилизации и армирования областей в виде «мокрых пятен» (то есть областей, производящих грязевую накачку под нагрузкой) также нуждается в тщательном контроле. Добавление МКС изменяет характеристики статического и динамического взаимодействия и может создавать дополнительные проблемы, а, следовательно, нуждается в оценке.The use of the ISS to stabilize and reinforce areas in the form of “wet spots” (that is, areas that produce mud pumping under load) also needs careful monitoring. Adding the ISS changes the characteristics of static and dynamic interactions and can create additional problems and, therefore, needs to be assessed.

Использование МКС в качестве специальных натуральных или искусственных структур «ввода» с различной динамикой, таких как геологические слои или мостовое полотно, нуждается в оценке для обеспечения соответствующих модифицированных динамических характеристик. Это должно предотвращать, например, создаваемые дополнительные вибрации, приводящие к «подскакиванию груза» или возвратным ударным волнам.Using the ISS as special natural or artificial “input” structures with different dynamics, such as geological layers or a bridge bed, needs to be assessed in order to provide appropriate modified dynamic characteristics. This should prevent, for example, additional vibrations created, leading to a “load jump” or return shock waves.

Сыпучие материалы, армированные и стабилизированные в соответствии со способом обработки согласно изобретению, могут использоваться для кратковременной/долговременной стабилизации структур под высоким напряжением (например, грязевой накачки и «мокрого пятна» на железнодорожном пути);Bulk materials, reinforced and stabilized in accordance with the method of treatment according to the invention, can be used for short-term / long-term stabilization of structures under high voltage (for example, mud pumping and a “wet spot” on a railway track);

вертикальной, поперечной и продольной стабилизации (на железнодорожном пути, например для переходных кривых, возвышений, стрелок и основных линий, включая высокоскоростные линии), например, для уменьшения объема технического обслуживания;vertical, transverse and longitudinal stabilization (on a railway track, for example for transition curves, elevations, arrows and main lines, including high-speed lines), for example, to reduce maintenance;

стабилизации сыпучих структур в туннелях;stabilization of loose structures in tunnels;

стабилизации несущих стенок, склонов, рулежных дорожек и посадочных зон;stabilization of load-bearing walls, slopes, taxiways and landing zones;

армирования мостового полотна, включая увеличение жесткости сыпучего материала до и после мостов для предотвращения подпрыгивания грузов;reinforcement of the bridge deck, including an increase in the stiffness of the bulk material before and after bridges to prevent cargo from bouncing;

армирования и стабилизации для обеспечения допусков с натягом, поддерживаемых, например, в железнодорожных системах для обычных, двухэтажных и высокоскоростных составов и поездов других типов;reinforcement and stabilization to ensure tight tolerances, for example, supported in railway systems for conventional, double-deck and high-speed trains and other types of trains;

уменьшения напряжений грунтовых оснований из-за увеличенных показателей жесткости и прочности МКС;reduce the stresses of the soil bases due to the increased rigidity and strength of the ISS;

уменьшения напряжения грунтовых оснований путем увеличения жесткости сыпучего материала для содействия предотвращению образования углублений в грунтовых основаниях;reduce the stress of soil foundations by increasing the stiffness of the bulk material to help prevent the formation of dimples in the soil foundations;

уменьшения создаваемых пластических деформаций и истирания сыпучего материала, расслоения сыпучих материалов (например, при измельчении), посредством уменьшения перемещения сыпучего материала, уменьшения области загрязненных сыпучих материалов. Применение мембраны МКС (например, на границе различных структурных материалов) для предотвращения инфильтрации основания балласта/грунтового основания;reduction of plastic deformation and abrasion of bulk material, separation of bulk materials (for example, during grinding), by reducing the movement of bulk material, reducing the area of contaminated bulk materials. The use of the MKS membrane (for example, at the border of various structural materials) to prevent infiltration of the ballast / soil base;

способствования предотвращению гидравлической эрозии поверхностной и подповерхностной структур;help prevent the hydraulic erosion of surface and subsurface structures;

обеспечения увеличений прилагаемых нагрузок и скорости кратковременных нагрузок без значительного увеличения объема технического обслуживания структур и для уменьшения создаваемого структурой повреждения из-за прилагаемых нагрузок;ensuring increases in the applied loads and the speed of short-term loads without a significant increase in the maintenance of structures and to reduce the damage caused by the structure due to the applied loads;

предотвращения поверхностного смещения сыпучих материалов из-за кратковременных порывов ветра и из-за поверхностных волн от прилагаемой нагрузки;prevent surface displacement of bulk materials due to short-term wind gusts and surface waves from the applied load;

уменьшения создания и переноса шумов в окружающей среде;reduce the creation and transfer of noise in the environment;

обеспечения моющей способности армированных структур для поддержания чистоты при низкой стоимости;ensuring the cleaning ability of reinforced structures to maintain cleanliness at low cost;

улучшения статических и динамических характеристик структуры.improve the static and dynamic characteristics of the structure.

Ниже описаны некоторые примеры процедур для стабилизации балласта и полученных стабилизированных структур балласта в соответствии с изобретением путем примера со ссылками на прилагаемые чертежи, где фиг. 1 - диаграмма путевой сборки, включающей балласт и грунтовое основание, для иллюстрации понятий и основных признаков пути, использованных в дальнейшем описании;Some examples of procedures for stabilizing ballast and stabilized ballast structures in accordance with the invention are described below by way of example with reference to the accompanying drawings, where FIG. 1 is a diagram of a track assembly including ballast and soil foundation to illustrate the concepts and main features of the track used in the following description;

фиг. 2 и 2Ь - соответственно поперечный и продольный (по ходу пути) виды в разрезе первого варианта выполнения конструкции путей согласно изобретению;FIG. 2 and 2b show, respectively, transverse and longitudinal (along the way) views in section of the first embodiment of the construction of the tracks according to the invention;

фиг. 3а и 3Ь - 10а и 10Ь - аналогичные соответствующие поперечные и продольные виды в разрезе дополнительных вариантов конструкций путей согласно изобретению;FIG. 3a and 3b - 10a and 10b - similar corresponding transverse and longitudinal views in the context of additional options for the structures of the tracks according to the invention;

фиг. 11 - вид, иллюстрирующий нанесения балласта с МКС на основание для рельса;FIG. 11 is a view illustrating the application of ballast from the ISS to the base for the rail;

фиг. 12 - продольное сечение установки мостового полотна; и фиг. 13 - блок-схема осуществления способа, используемого в случае сыпучего материала.FIG. 12 is a longitudinal section of the installation of the bridge deck; and FIG. 13 is a block diagram of an embodiment of the method used in the case of a bulk material.

Диаграмма упрощенной конструкции пути показана на фиг. 1. Она включает отстоящие друг от друга рельсы 10, расположенные параллельно направлению прохождения пути, опи рающегося на шпалы 11, которые находятся на слое балласта 12. Ее, в свою очередь, несет слой основания балласта 13, который размещен на грунтовом основании 14. Грунтовое основание может содержать любую природную или искусственную почву, такую как насыпь, дно выемки или полотна виадука или моста. На следующих фигурах разрезы взяты поперек конструкции пути по линии Х-Х на фиг. 1 и вдоль направления прохождения пути по линии Υ-Υ на фиг. 1.A diagram of a simplified path construction is shown in FIG. 1. It includes spaced rails 10, parallel to the direction of the track, supported on the sleepers 11, which are located on the ballast layer 12. It, in turn, is carried by the base layer of ballast 13, which is located on the ground foundation 14. Ground the base may contain any natural or artificial soil, such as a mound, the bottom of a recess or web of a viaduct or bridge. In the following figures, cuts are taken across the structure of the path along the line XX in FIG. 1 and along the direction of the path along the line-Υ in FIG. one.

Фиг. 2а и 2Ь относятся к стабилизации точечных, сплошных и других типов структур, которые часто подвергаются поперечной нагрузке из-за силы инерции поезда. Обычные способы стабилизации включают добавление пластин на конце шпалы и/или формирование продольного бруса, примыкающего к шпалам. Оба этих способа основаны на увеличении пассивного сопротивления, но зачастую работают неудовлетворительно из-за постепенного смещения пластика балласта обочины. Метод, используемый для устранения этого недостатка (в этом примере конструкции), является «способом стяжки шпального ящика» (ССШЯ). При этом способе брусок 15 полимер-балластного композита устанавливается в непосредственной близости от шпал для предотвращения перемещения шпал 11 в поперечном направлении, как прежде. Однако брусок 15 теперь стянут, образуя шпальный ящик, с использованием анкеров 16 полимер-балластного композита, который проходит через путь, в основном, между и ниже шпал 11. Сила, необходимая для удержания анкеров 16 шпального ящика, обеспечивается весом поезда. Таким образом, метод использует собственный вес поезда для удержания бруска от постоянного поперечного перемещения (в дополнение к сопротивлению трения под шпалами). Ширина анкеров может покрывать или не покрывать полную ширину и/или глубину области шпального ящика в зависимости от уровня силы, необходимой для закрепления.FIG. 2a and 2b relate to the stabilization of point, solid, and other types of structures, which are often subjected to lateral loading due to the inertia force of the train. Conventional methods of stabilization include the addition of plates at the end of the sleepers and / or the formation of a longitudinal beam adjacent to the cross ties. Both of these methods are based on an increase in passive resistance, but often do not work satisfactorily due to the gradual displacement of the plastic of the curb ballast. The method used to eliminate this drawback (in this example of construction) is the “way to tie a sleeper box” (SHOW). In this method, the bar 15 polymer-ballast composite is installed in the immediate vicinity of the sleepers to prevent movement of the sleepers 11 in the transverse direction, as before. However, bar 15 is now pulled together to form a sleeper box using polymer-ballast composite anchors 16, which passes through a path mainly between and below sleepers 11. The force required to hold the sleeper box anchors 16 is provided by the weight of the train. Thus, the method uses the train's own weight to keep the bar from constant lateral movement (in addition to the friction resistance under the sleepers). The width of the anchors may or may not cover the full width and / or depth of the sleeper box area, depending on the level of force required for fastening.

Состав полимера выбран на основании требуемой жесткости и прочностных свойств, требуемых от композита. В частности, предел прочности и свойства сопротивления срезу полимера определяются как часть процесса расчета.The polymer composition is selected based on the required stiffness and strength properties required from the composite. In particular, the tensile strength and shear properties of the polymer are determined as part of the calculation process.

На фиг. 3 а и 3Ь показана структура, предназначенная для стабилизации вертикального перемещения шпал, возникающего в области слабых грунтов или в маневровых зонах, подверженных высоким вертикальным усилиям на рельсы, в качестве которой используется обычная конструкция в виде «лестницы».FIG. Figures 3a and 3b show a structure designed to stabilize the vertical movement of sleepers that occurs in the area of weak soils or in shunting zones subject to high vertical forces on the rails, which is a conventional “ladder” design.

При этой конструкции стабилизируется только балласт ниже основания шпал, как показано на фиг. 3 а и 3Ь. Лестница содержит брусья 17, 18, проходящие по боковым сторонам балласта, и поперечные брусья 19, проходящие поперек пути между брусьями 17, 18 и между шпалами 11. Все брусья 17, 18 и поперечные брусья 19 находятся ниже уровня шпал и по всей глубине слоя балласта и сформированы из стабилизированного полимера; конструкция «лестницы» (стабилизация типа 1) может быть использована только, если глубина балласта 12 достаточна для фрикционной фиксации нестабилизированного балласта под шпалой (т.е. фрикционные свойства нестабилизированного балласта использованы для «фиксации» нестабилизированного балласта в примыкающем стабилизированном/армированном балласте шпального ящика). В областях слабых грунтов свойства полимеров (например, жесткость полимера) выбираются для выполнения в ослабленной зоне основы стабилизированного балласта с эффективным «демпфированием». Если жесткость полимера достаточно высока, то создается более ровное распределение напряжения на границе грунтового основания. Для маневровых зон, требующих высокого объема работ по обслуживанию, свойства полимера выбираются так, чтобы обеспечить более эффективное распределение больших вертикальных усилий при переключении, но при этом сохранить хорошие демпфирующие свойства композита.With this design, only the ballast below the base of the sleepers is stabilized, as shown in FIG. 3 a and 3b. The ladder contains bars 17, 18, passing along the sides of the ballast, and cross bars 19, passing across the path between the bars 17, 18 and between the sleepers 11. All bars 17, 18 and cross bars 19 are below the level of the sleepers and throughout the depth of the ballast layer and formed from a stabilized polymer; the ladder design (type 1 stabilization) can only be used if the depth of ballast 12 is sufficient for frictional fixation of unstabilized ballast under the sleeper (i.e., the frictional properties of unstabilized ballast are used to “fix” unstabilized ballast in the adjacent stabilized ballast of the sleeper box ). In areas of weak soils, the properties of polymers (for example, the rigidity of the polymer) are selected for performance in the weakened zone of the basis of stabilized ballast with effective “damping”. If the stiffness of the polymer is high enough, a more even stress distribution is created at the boundary of the subgrade. For shunting areas that require a high amount of maintenance work, the polymer properties are chosen so as to provide a more efficient distribution of large vertical forces when switching, but at the same time maintain good damping properties of the composite.

На фиг. 4а и 4Ь показана конструкция типа 2 для плохих грунтов и стрелок с большим объемом технического обслуживания, где глубина балласта недостаточна для фиксации нестабилизированного балласта под шпалой в стабилизированный балласт шпального ящика (или вертикальные усилия на пути слишком велики). Таким образом, возможно перемещение и проникновение балласта под шпалой в грунт. Возможен подъем шпалы для стабилизации балласта прямо под шпалой (это потребовало бы отдельного устройства), но зачастую такой подъем нежелателен, поскольку он может привести к появлению неровности пути. В такой конструкции в различных местах шпал 11 просверлены отверстия 20 для обеспечения протекания/введения полимера в подстилающий балласт и его полной/частичной стабилизации, как показано на фиг. 4а и 4Ь, образуя в дополнение к лестничной конструкции фиг. 3а, 3Ь, включающей параллельные боковые брусья 17, 18 и поперечные брусья 19 ниже и между шпалами 11, множество анкерных штырей 21 ниже шпал.FIG. 4a and 4b shows a type 2 design for poor soils and arrows with a large amount of maintenance, where the ballast depth is insufficient to fix the unstabilized ballast under the sleeper into the stabilized ballast of the sleeper box (or the vertical forces on the way are too great). Thus, it is possible to move and penetrate the ballast under the sleeper into the ground. It is possible to lift the sleeper to stabilize the ballast directly under the sleeper (this would require a separate device), but often this lifting is undesirable because it can lead to the appearance of unevenness in the way. In such a design, holes 20 are drilled in various locations of the sleepers 11 to ensure the flow / introduction of the polymer into the underlying ballast and its full / partial stabilization, as shown in FIG. 4a and 4b, forming in addition to the ladder construction of FIG. 3a, 3b, including parallel side bars 17, 18 and transverse bars 19 below and between the sleepers 11, a plurality of anchor posts 21 below the sleepers.

В конструкции для стабилизации мокрого пятна на фиг. 5а и 5Ь предполагается, что балласт 13 сильно загрязнен из-за просачивания изпод грунтового основания (грязевой накачки) и должен быть заменен до обработки полимером. Затем замененный балласт 12 стабилизирован с использованием полимера, создающего стабилизированный слой 22. Полимер также разработан для «объединения» на поверхности раздела балласт/основание балласта для образования интегральной полимерной мембраны 23. Мембрана останавливает просачивание из-под грунтового основания, но должна быть применена только при большой уверенности в производи тельности слоя дренажа. Правильно считать, что глубина стабилизированного балласта (от поверхности раздела балласт/основание балласта) может проходить до основания шпалы, но показана она со слоем нестабилизированного балласта 12.In the wet spot stabilization construction of FIG. 5a and 5b, it is assumed that the ballast 13 is heavily contaminated due to the infiltration from under the soil base (mud pumping) and must be replaced before being treated with a polymer. The replaced ballast 12 is then stabilized using a polymer that creates a stabilized layer 22. The polymer is also designed to “merge” at the ballast / base interface of the ballast to form an integral polymer membrane 23. The membrane stops leakage from under the subgrade, but should only be used when great confidence in the performance of the drainage layer. It is correct to assume that the depth of the stabilized ballast (from the interface of the ballast / base of the ballast) can pass to the base of the sleepers, but it is shown with a layer of unstabilized ballast 12.

На фиг. 6а и 6Ь показана конструкция с использованием полимера для обеспечения того, чтобы поперечные допуски пути находились в точно установленных пределах. Например, эта конструкция могла бы быть использована для обеспечения размещения приближенных габаритных строений в туннелях и на железнодорожных платформах и в заданных пределах. Глубина нанесения полимера, в основном, устанавливается от поверхности верхнего уровня шпалы до поверхности ниже основания шпалы, как показано на фиг. 6а и 6Ь. В основном, это не является необходимым для стабилизации всех областей шпального ящика, однако, это зависит от уровня нагрузки и заданного срока службы. Жесткость полимера обычно устанавливается высокой для обеспечения того, чтобы жесткость композита оставалась высокой (обеспечивая низкие смещения композита). Как показано, создаются боковые брусья 24 из балласта, стабилизированного до верхних поверхностей шпал, и поперечные брусья 25 между чередующимися парами шпал 11.FIG. 6a and 6b show the design using polymer to ensure that the lateral tolerances of the path are within precisely defined limits. For example, this design could be used to provide placement of approximate dimensional structures in tunnels and on railway platforms and within specified limits. The depth of deposition of the polymer is mainly set from the surface of the upper level of the sleeper to the surface below the base of the sleeper, as shown in FIG. 6a and 6b. Basically, it is not necessary to stabilize all areas of the sleeper box, however, it depends on the load level and the specified service life. The stiffness of the polymer is usually set high to ensure that the stiffness of the composite remains high (ensuring low displacement of the composite). As shown, the side bars 24 are made of ballast stabilized to the top surfaces of the sleepers and the cross bars 25 between alternating pairs of sleepers 11.

Как показано на фиг. 7а и 7Ь, полимер используется для создания непрерывного стабилизированного покрытия 26 на поверхности балласта вокруг шпал 11, показанных на фиг. 7. Назначением этого покрытия 26 является лишь стабилизация поверхности балласта (хотя глубина покрытия может проходить ниже шпалы, если требуется высокая степень стабилизации).As shown in FIG. 7a and 7b, the polymer is used to create a continuous stabilized coating 26 on the surface of the ballast around the sleepers 11 shown in FIG. 7. The purpose of this coating 26 is only to stabilize the surface of the ballast (although the depth of the coating may extend below the cross tie if a high degree of stabilization is required).

Покрытие 26 используется для создания стабильности балласта от ветровых сил, создаваемых поездом, потери плотности из-за вибрации балласта и других проблем, таких как вандализм. Для проблем, связанных с вибрацией, жесткость полимера, в основном, устанавливается низкой для усиления демпфирующих свойств полимера. Вибрация может создаваться многими источниками, включая грунтовые волны, производимые высокоскоростными поездами (они могут быть высокими на насыпных структурах или на железнодорожном пути на слабых грунтах) или чрезмерной вибрацией других путевых конструкций, таких как мостовые полотна, вибрирующие на своих характеристических частотах.Coverage 26 is used to create ballast stability from wind forces generated by the train, loss of density due to ballast vibration, and other problems such as vandalism. For problems associated with vibration, the rigidity of the polymer is generally set low to enhance the damping properties of the polymer. Vibration can be generated by many sources, including ground waves produced by high-speed trains (they can be high on bulk structures or on a railway track on weak soils) or excessive vibration of other track structures, such as bridges, vibrating at their characteristic frequencies.

На фиг. 8а и 8Ь показан вариант конструкции для стабилизации «циклического верха». Проблемы, связанные с «циклическим верхом», в основном, происходят из-за проблем с неровностями путей или из-за динамического движения локомотива и/или вагонов. Например, площадка с мокрым пятном может создавать колебания в системе подвески поезда, вызывая синусоидальное движение, порождающее измене ния динамических усилий на рельсы по длине пути. Такое синусоидальное движение порождает постоянное перемещение балласта при данной длине волны. «Циклический верх» может также происходить от проблем вроде неровностей грунтового основания. Конструкция для такого вида проблемы основывается на образовании из двух продольных брусьев 27, 28 из композита полимер/балласт, которые проходят по неблагополучным областям. Брусья могут быть непрерывными (как показано на фиг. 8) или могут использовать механизм фиксации балласта, содержащий поперечные брусья 29 под шпалами, как описано далее в примерах 2 и 3. На прямых участках пути поперечное перемещение может быть незначительным и, следовательно, стабилизация балласта шпального ящика необходима лишь в определенных местах шпального ящика (например, каждого третьего из четырех шпальных ящиков).FIG. 8a and 8b show a design variant for stabilizing the “cyclic top”. The problems associated with the “cycling top” are mainly due to problems with uneven tracks or due to the dynamic movement of the locomotive and / or wagons. For example, a wet spot can create fluctuations in a train's suspension system, causing a sinusoidal movement, which generates changes in dynamic forces on rails along the length of the track. Such a sinusoidal motion generates a constant movement of the ballast at a given wavelength. "Cyclic top" can also occur from problems like uneven ground base. The design for this type of problem is based on the formation of two longitudinal bars 27, 28 of polymer / ballast composite, which pass through disadvantaged areas. The bars can be continuous (as shown in Fig. 8) or can use a ballast fixation mechanism containing cross bars 29 under the sleepers, as described later in examples 2 and 3. On straight sections of the path, lateral movement may be minor and, therefore, ballast stabilization the sleeper box is needed only in certain places of the sleeper box (for example, every third of the four sleeper boxes).

Задачей такой стабилизации шпальных ящиков является обеспечение того, что брусья 21, 28 остаются поперечно связанными. Так как этот тип стабилизации предназначен, в основном, для больших длин путей, свойства полимеров выбираются на основе меняющихся свойств грунтов. Например, в качестве критерия конструкции при определении жесткости полимера может быть выбрана величина модуля по всему пути.The task of this stabilization of sleeper boxes is to ensure that the bars 21, 28 remain transversely connected. Since this type of stabilization is intended mainly for long path lengths, the properties of the polymers are selected based on the changing properties of the soil. For example, as a construction criterion, when determining the stiffness of a polymer, the magnitude of the modulus can be chosen along the entire path.

Наконец, на фиг. 9а и 9Ь показано устройство стабилизированного балласта для стабилизации изгибов на насыпях. Конструкция, предложенная на фиг. 2а и 2Ь, для увеличения поперечной стабильности железнодорожного пути может быть недостаточной (в основном, пассивное сопротивление обочин ниже, чем для путей, расположенных не на насыпях). В этих случаях может понадобиться «клин балласта» 30 для увеличения поперечной устойчивости. Этот клин (или клинья) балласта 30 превышает обычную глубину стабилизации и используется для увеличения пассивного сопротивления стабилизированного пути, как показано на фиг. 9а и 9Ь. Клинья балласта могут быть образованы из стабилизированного балласта, как показано на фиг. 9а и 9Ь, или они могут быть выполнены из другого типа материала, который может использоваться для создания дополнительной силы закрепления (такого как стальные гвозди для грунта). Свойства полимера выбираются, исходя из критериев, показанных в примере 1. Вся верхняя часть балласта 31, определяющая изгиб кривой, стабилизируется посредством добавления полимера. Клинья балласта 30 расположены в продольном направлении пути ниже рельсов.Finally, in FIG. 9a and 9b show a stabilized ballast device for stabilizing bends on embankments. The design proposed in FIG. 2a and 2b, to increase the lateral stability of the railway track may be insufficient (generally, the passive resistance of the roadsides is lower than for tracks not located on embankments). In these cases, a “ballast wedge” 30 may be needed to increase lateral stability. This wedge (or wedges) of the ballast 30 exceeds the usual depth of stabilization and is used to increase the passive resistance of the stabilized path, as shown in FIG. 9a and 9b. Ballast wedges can be formed from stabilized ballast, as shown in FIG. 9a and 9b, or they can be made of a different type of material that can be used to create an additional holding force (such as steel nails for the soil). The properties of the polymer are selected on the basis of the criteria shown in example 1. The entire upper part of the ballast 31, which determines the curve of the curve, is stabilized by the addition of polymer. The wedges of the ballast 30 are located in the longitudinal direction of the track below the rails.

Стабилизированные брусья 31 могут быть размещены с обеих сторон шпал 11 для противостояния поездам, которые имеют большую или меньшую скорость, чем расчетная скорость для изгиба пути. Полная стабилизация насыпи может быть получена (возможно для «слабых насыпей») посредством использования технологии забивки гвоздей в грунт для увеличения прочности и жесткости насыпи в комбинации с технологией стабилизации полимером для увеличения поперечной (и вертикальной, если необходимо) стабильности пути.Stabilized bars 31 can be placed on both sides of the sleepers 11 to withstand trains that have a greater or lesser speed than the estimated speed for bending the track. Full stabilization of the embankment can be obtained (possibly for “weak embankments”) by using the technology of driving nails into the ground to increase the strength and rigidity of the embankment in combination with polymer stabilization technology to increase the transverse (and vertical, if necessary) stability of the path.

На фиг. 10а и 10Ь показано устройство для снижения объема технического обслуживания балласта магистрали. Общепризнанно, что при строительстве нового железнодорожного пути объем технического обслуживания пути можно снизить, обеспечивая такую форму поверхности грунтового основания, что она является параллельной рельсу. Это помогает предотвратить такие проблемы, как «память» балласта, при которых поверхность балласта (например, на уровне шпал) принимает ту же форму, что и неровная поверхность грунтового основания. При строительстве новой линии в точке размещения балласта на пути может быть нанесен полимер для размещения данного слоя балласта 32 параллельным рельсу. Этот слой балласта 32 укладывается на точно установленном уровне и проходит внутри балласта в зависимости от конструкции и заданной долговечности, как показано на фиг. 10а и 10Ь. Такой подход помогает предотвращать образование углублений в балласте и, следовательно, снижает вероятность путевых неисправностей.FIG. 10a and 10b show a device for reducing the maintenance of ballast line. It is generally recognized that during the construction of a new railway track, the amount of road maintenance can be reduced by providing such a shape of the ground surface that it is parallel to the rail. This helps prevent problems such as ballast “memory” in which the surface of the ballast (for example, at the level of sleepers) takes on the same shape as the uneven surface of the soil foundation. When building a new line at the point where the ballast is placed, a polymer may be applied on the way to accommodate this layer of ballast 32 parallel to the rail. This layer of ballast 32 is laid at a precisely set level and passes inside the ballast depending on the design and the specified durability, as shown in FIG. 10a and 10b. This approach helps to prevent the formation of dimples in the ballast and, therefore, reduces the likelihood of traveling faults.

При модернизации существующего пути может быть использована та же самая технология для увеличения срока службы обновленного пути для неровных/ровных грунтовых оснований. При очистке/восстановлении балласта полимер может быть нанесен способом, аналогичным способу для нового пути. Полимер снова использован для формирования нижнего композитного слоя балласта, который является параллельным рельсу. Конструкция могла бы основываться (например) на стабилизации балласта от его середины вниз до неровной границы основания балласта/грунтовое основание. То, что верхний слой балласта не стабилизирован, позволяет осуществлять обычные операции тромбования. Как и при строительстве новых путей, свойства полимера и нагрузка должны быть согласованы с заданными грунтовым основанием и уровнем нагрузки, посредством такого критерия конструкции, как величина путевого модуля. На фиг. 11 показано обычное нанесение полимера для образования композитного слоя 32 нижней поверхности балласта при операции по очистке балласта с неровными основанием балласта и/или слоем грунтового основания. Так как эта технология применяется на большой протяженности пути, свойства полимеров нуждаются в изменениях, чтобы соответствовать изменению свойств пути. Поэтому, вероятно, что такая технология, как использование радиолокатора, просвечивающего грунт, была бы нужна для исследования профиля грунтового основания вдоль пути. Разделенный укладчик наклонного балласта использован для размещения первого слоя балласта перед насадкой нанесения, а потом дополнительного слоя необработанного балласта 12 над стабилизированным слоем балласта 32.When upgrading an existing path, the same technology can be used to extend the life of the updated path for uneven / even soil bases. When cleaning / restoring the ballast, the polymer may be applied in a manner similar to the way for the new path. The polymer is again used to form the bottom composite layer of ballast that is parallel to the rail. The design could be based (for example) on the stabilization of the ballast from its middle down to the uneven boundary of the base of the ballast / soil base. The fact that the top layer of the ballast is not stabilized allows for the normal operation of a thrombosis. As in the construction of new paths, the properties of the polymer and the load must be matched with the given soil base and the load level, using such design criteria as the size of the track module. FIG. 11 shows the usual application of the polymer to form the composite layer 32 of the bottom surface of the ballast during a ballast cleaning operation with an uneven ballast base and / or a layer of a soil base. Since this technology is applied over a long distance, the properties of polymers need changes to match the change in properties of the path. Therefore, it is likely that a technology such as the use of ground radar radar would be needed to study the profile of the soil foundation along the path. A split oblique ballast stacker is used to place the first layer of ballast in front of the application nozzle, and then an additional layer of raw ballast 12 above the stabilized layer of ballast 32.

Разработанная технология стабилизации полимера может быть использована для получения переходных зон для обеспечения более гладкого изменения модуля пути при внезапных изменениях жесткости пути. Например, композит полимер/балласт может быть использован для формирования переходной зоны от относительно слабой структуры насыпи к жесткому бетонному мостовому полотну. Конструкция включала бы пространственное расположение полимера, например полученную стабилизацию низкого уровня, идущую до моста, в комбинации с заданными изменениями свойств полимера. За счет изменения свойств по всему стабилизированному балласту могут быть получены изменения в волне сдвига в балласте и путевых скоростях для модификации путевой динамики. Назначением переходной зоны является способствование уменьшению таких проблем, как «подскакивание поезда», которые возникают при неожиданных изменениях жесткости пути. Сложный рисунок перехода, получаемый, когда поезд соприкасается с твердыми структурами, из-за волн в грунте пути, может увеличить объем работ по обслуживанию балласта. Разработанная обработка стабилизации балласта может уменьшить объем технического обслуживания в этих областях. Пример полученного стабилизированного бетонного мостового полотна с балластом въезда и съезда показан на фиг. 12. В этом примере конструкции жесткость и пространственное расположение полимера увеличиваются по мере того, как железнодорожный путь приближается к мостовому полотну (и наоборот, когда он отдаляется от моста), для обеспечения плавного перехода с насыпи на мост. На мостовом полотне жесткость полимера снижена и его демпфирующие свойства улучшены для снижения проблем, связанных с вибрацией (и истиранием балласта). В этих конструкциях может быть желательно введение резиновых подкладок или других типов систем, поглощающих энергию, ниже шпалы для обеспечения более гибкого основания шпалы, если это нужно. Мостовое полотно 35 покрыто полным слоем из стабилизированного балласта 36, которая скошена на каждой стороне полотна, тогда как частичный слой из стабилизированного балласта 37 образован на каждой стороне моста, ведущей к скошенному концу слоев 36 и от него.The developed polymer stabilization technology can be used to obtain transition zones to provide a smoother change in the modulus of the path with sudden changes in the rigidity of the path. For example, a polymer / ballast composite can be used to form a transition zone from the relatively weak structure of the embankment to a rigid concrete pavement. The design would include the spatial arrangement of the polymer, for example, the resulting low-level stabilization going to the bridge, in combination with predetermined changes in polymer properties. Due to the change in properties throughout the stabilized ballast, changes in the shear wave in the ballast and travel speeds can be obtained to modify the track dynamics. The purpose of the transition zone is to help reduce problems such as “train jumping” that arise when unexpected changes in track stiffness occur. The complex junction pattern obtained when a train comes into contact with solid structures, due to waves in the ground, may increase the amount of maintenance work on the ballast. The developed ballast stabilization treatment can reduce the amount of maintenance in these areas. An example of the stabilized concrete bridge deck obtained with an entrance and exit ballast is shown in FIG. 12. In this design example, the stiffness and spatial location of the polymer increase as the track approaches the bridge deck (and vice versa when it moves away from the bridge) to ensure a smooth transition from the embankment to the bridge. On the bridge deck, polymer stiffness is reduced and its damping properties are improved to reduce problems associated with vibration (and abrasion of ballast). In these designs, it may be desirable to introduce rubber liners or other types of energy absorbing systems below the tie to provide a more flexible base for the tie if necessary. The web 35 is covered with a full layer of stabilized ballast 36, which is beveled on each side of the web, while a partial layer of stabilized ballast 37 is formed on each side of the bridge leading to and away from the beveled end of the layers 36.

Переходные зоны могут быть сформированы или путем увеличения скоса стабилизированного балласта, как на фиг. 12, или путем использования ступенчатой конструкции.Transition zones can be formed either by increasing the bevel of the stabilized ballast, as in FIG. 12, or by using a stepped design.

Пример применения способа, проиллюстрированный блок-схемой на фиг. 13, является стабилизацией ряда точек, по которому регу лярно проходят осевые нагрузки 25 т при 110 миль/ч. Этот участок линии оценен при 35 Миллионов Тонн Брутто (МТБ) и использованы точки для отвода товарных поездов на стрелочный перевод к сортировочной станции. Поперечное перемещение рельса в точках (расположенных на пути с балластом), измеренное оперативной аппаратурой поезда, составляет порядка 15-25 мм в зависимости от фактической нагрузки на ось и скорости в момент нагрузки. Техническое обслуживание точек обычно выполняется с 6-8-месячными перерывами (часто точки снова выровнены). Обследования площадки показывают, что балласт является типом кристаллического базальта с Э50, составляющим 28 мм. Глубина балласта составляет 300-400 мм, со слоем основанием балласта, составляющим 120-150 мм и покрывающим грунтовое основание с илистой глиной, внутри небольших углублений. Показания СВР. и показания конического пенетрометра грунтового основания показывают величины жесткости 100-120 МПа. Коэффициент поперечного сжатия для этого типа материала составляет 0,4 с коэффициентами сопротивления срезу с'=4 кПа и φ'=29°. Измерения плотности по месту показали удельный вес насыпки около 18 кН/м3. Укладка грунтового основания на поверхности известна, и, таким образом, такой локатор, пронизывающий почву, не нужен.The application example of the method illustrated in the flowchart of FIG. 13 is the stabilization of a number of points along which axial loads of 25 tons at 110 mph regularly pass. This line segment is estimated at 35 Million Ton Gross (MTB) and points are used to divert freight trains to the switch station to the switchboard. The lateral movement of the rail at points (located on the track with ballast), measured by the train’s operational equipment, is of the order of 15–25 mm, depending on the actual axle load and speed at the moment of load. Maintenance points are usually performed at 6-8 months breaks (often the points are aligned again). Site surveys show that ballast is a type of crystalline basalt with an E 50 of 28 mm. The depth of the ballast is 300-400 mm, with a layer of ballast base of 120-150 mm and covering the soil base with clayey clay, inside small recesses. Indications SVR. and readings of the conical penetrometer of the soil base show stiffness values of 100-120 MPa. The transverse compression ratio for this type of material is 0.4 with shear resistance coefficients with '= 4 kPa and φ' = 29 °. On-site density measurements showed a specific gravity of filling of about 18 kN / m 3 . Laying the soil base on the surface is known, and thus, such a locator penetrating the soil is not needed.

Скорость волны сдвига в грунтовом основании вычислена и составляет около 150 м/с. При 110 миль/ч максимальная скорость поезда составляет 49 м/с. Следовательно, при текущих скоростях поезда (скорость поезда составляет менее 60% скорости волны сдвига в грунте) не следует ожидать наступления транссейсмического состояния. Критические путевые скорости также находятся за пределами текущих скоростей поезда. Поэтому этот пример, прежде всего, концентрируется на статическом анализе пути.The velocity of the shear wave in the soil foundation is calculated and is about 150 m / s. At 110 mph, the maximum train speed is 49 m / s. Consequently, at current train speeds (train speeds of less than 60% of the shear wave velocity in the ground), one should not expect the onset of a transseismic state. Critical ground speeds are also outside the current train speeds. Therefore, this example primarily concentrates on static path analysis.

Величины жесткости балласта и основания балласта составляют около 200 и 120 МПа, с полностью фрикционными силами φ' +46° и φ' 38° соответственно. Коэффициент пустот в балласте составляет около 0,72 с удельным весом 16 кН/м3). Рельс (Е=210 ГПа, ρ=7850 кг/м3) и рельсовые балласты (Е=200 МН/м) являются стандартными на магистралях Великобритании, прикрепляемыми болтами к деревянным шпалам длиной 2,6 м, высотой 0,14 м и шириной 0,26 м. Среднее расстояние между шпалами составляет 0,38 м. Никаких признаков грязевой накачки не наблюдается, образование мокрых пятен на этой конкретной площадке нельзя считать существенным. Это подтверждается наблюдаемым должным образом осуществляемым дренажем пути. Загрязнение балласта из-за его перенапряжения является очевидным. Это происходит из-за больших поперечных усилий, ко гда грузовые поезда направляются на стрелочный перевод. Расчеты предполагаемых вертикальных и поперечных усилий от поезда (с использованием стандартных процедур, например процедур, опубликованных в руководствах Ассоциации Строительства Железных дорог в Великобритании и Америке (ААСЖД)) предлагают динамические коэффициенты усиления, составляющие 1,5-2 статических нагрузок на ось по вертикали при 100-110 миль/ч и 1,2 статических нагрузок на ось по горизонтали при стрелочном переводе 15 миль/ч. Эти величины используются в совокупности с параметрами материала исследуемой площадки как входные значения для статической математической модели, основанной на способе конечного элемента.The values of ballast stiffness and ballast base are about 200 and 120 MPa, with fully frictional forces φ '+ 46 ° and φ' 38 °, respectively. The coefficient of voids in the ballast is about 0.72 with a specific weight of 16 kN / m 3 ). Rail (E = 210 GPa, ρ = 7850 kg / m 3 ) and rail ballasts (E = 200 MN / m) are standard on UK roads, bolted to wooden cross ties 2.6 m long, 0.14 m high and wide 0.26 m. The average distance between the sleepers is 0.38 m. No signs of mud pumping are observed, the formation of wet spots on this particular site cannot be considered significant. This is confirmed by properly observed drainage paths. Contamination of the ballast due to overvoltage is obvious. This is due to the large transverse forces when freight trains are sent to a turnout switch. Calculations of the estimated vertical and lateral forces from the train (using standard procedures, for example, procedures published in the guidelines of the Association of Railway Construction in the UK and America (AASAS)) offer dynamic gains of 1.5–2 static axle loads along the vertical 100-110 mph and 1.2 static axle loads horizontally with a turnout of 15 mph. These values are used in conjunction with the material parameters of the investigated site as input values for a static mathematical model based on the finite element method.

Используемой статической математической моделью является программа конечного элемента ДИАНА, которая, в основном, доступна и представляет текущее состояние в отрасли в терминах программ конечного элемента, доступных на рынке. Трехразмерная сетка конечных элементов содержит 2100 элементов следующих типов: трехузловые брусчатые элементы класса III и двадцатиузловые изопараметрические кирпичные элементы. Используется полная интегральная схема, и граничные условия являются сглаженными в соответствующих вертикальных направлениях и фиксированными в основании. Сетка проходит в несколько слоев для моделирования различных глубин балласта, оснований балласта и грунтовых оснований. Изменение свойств материалов балласта в соответствии с их пространственным положением моделирует изменение плотности балласта. Предполагается, что рельсы, крепеж и шпалы являются упругими. Предполагается, что балласт, основание балласта и грунтовое основание являются нелинейными и моделируются с использованием составной модели грунта из эластичных пластиков Мора-Колумба, использующей неассоциативное правило пластической деформации. Предполагается расширение материала для балласта и основания балласта, основанное на критических углах трения для двух материалов.The static mathematical model used is the DIANA finite element program, which is basically available and represents the current state of the industry in terms of the finite element programs available on the market. The three-dimensional finite element mesh contains 2100 elements of the following types: three-node block-like elements of class III and twenty-node isoparametric brick elements. A full integrated circuit is used, and the boundary conditions are smoothed in the respective vertical directions and fixed at the base. The grid passes in several layers for modeling various depths of a ballast, the bases of a ballast and the soil bases. The change in the properties of the materials of the ballast in accordance with their spatial position models the change in the density of the ballast. It is assumed that the rails, fasteners and sleepers are elastic. It is assumed that the ballast, the base of the ballast and the soil base are non-linear and are modeled using a composite model of the soil made of Mora-Columb elastic plastics using the non-associative plastic deformation rule. It is assumed to expand the material for the ballast and the base of the ballast, based on the critical friction angles for the two materials.

Конфигурации локомотивов для определения нагрузки от поезда включают КЛАСС 87 (например, с диаметром колеса=1,150 м, межцентровым расстоянием=3,28 м, длиной ходовой части=9,97 м, нагрузкой на ось=202 т+2 т без рессор), КЛАСС 86/4 и КЛАСС 253/254 Н8Т. Случаи с товарной загрузкой включали 100-тонный СБАУ товарный вагон класса В (например, с диаметром колес=0,95 м, межцентровым расстоянием=2,0 м, длиной ходовой части=13 м, нагрузкой на ось=25 т). Дополнительный коэффициент умножения 1,5 используется для моделирования увеличении коэффициента динамической нагрузки для колесных вагонов-платформ.Locomotive configurations for determining train load include CLASS 87 (for example, with wheel diameter = 1,150 m, center distance = 3.28 m, chassis length = 9.97 m, axle load = 202 t + 2 t without springs), CLASS 86/4 and CLASS 253/254 Н8Т. Cases with a commodity load included a 100-ton SBAU class B freight car (for example, with wheel diameter = 0.95 m, center distance = 2.0 m, chassis length = 13 m, axle load = 25 ton). An additional multiplication factor of 1.5 is used to simulate an increase in the dynamic load factor for wheeled platform cars.

Математическая модель сначала используется для проверки величин текущих поперечных смещений (между 10-25 мм поперечное отклонение в зависимости от прикладываемого поперечного усилия). Как только смоделированы измеренные величины смещения, модель конечного элемента считается откалиброванной, и различные конструкции обследуются и анализируются для определения оптимальной конструкции для добавления композита полимера. Для определения свойств нужного расчетного полимера используется итеративный процесс в комбинации с новой проектируемой путевой конструкцией. Заданная характеристика установлена с 5 мм поперечным отклонением при поперечной нагрузке от поезда.The mathematical model is first used to check the values of the current transverse displacements (between 10-25 mm lateral deviation depending on the applied transverse force). Once the measured displacement values are simulated, the finite element model is considered calibrated, and various designs are examined and analyzed to determine the optimal design for the addition of the polymer composite. To determine the properties of the desired calculated polymer, an iterative process is used in combination with a newly designed track structure. The specified characteristic is set with a 5 mm lateral deviation under the lateral load from the train.

Фактически конструкция, используемая для стабилизации площадки, является оттягиваемой конструкцией (обследованы несколько конструкций, и их эксплуатационная характеристика соответствовала расчетной характеристике). В данном конкретном случае краевой брус из композита стянут с образованием шпального ящика с использованием полимерного композита (стяжки находятся ниже основания шпалы). Жесткость полимера обычно составляла Е=500 МПа, и нагрузка на балласт составляла 10% от массы балласта. Эта конструкция показывает, что достигается значительное увеличение в поперечной стабильности по сравнению с обычной стабилизацией краевого бруса. Осуществленное моделирование показывает увеличения поперечной стабильности в данном конкретном случае приблизительно в 6 раз большие, чем при обычном нестабилизированном балласте, и в 4 раза большие, чем при стабилизации только крайнего бруса, при приложении нагрузки от поезда. Результаты математической модели тщательно изучаются в отношении напряжений, деформаций, смещений и т.д. для сохранения этих количеств внутри приемлемых пределов выносливости для выбранных композита/полимера. Математическая модель также использована для исследования областей возможных пластических деформаций, вызывающих постоянные перемещения пластика, и для обеспечения, при необходимости, возможности модификации конструкции и расчета запасов прочности.In fact, the structure used to stabilize the site is a retractable structure (several structures were examined, and their operational characteristics corresponded to the design characteristics). In this particular case, the composite edge timber is pulled together to form a sleeper box using a polymer composite (the ties are located below the base of the cross tie). The stiffness of the polymer was usually E = 500 MPa, and the load on the ballast was 10% by weight of the ballast. This design shows that a significant increase in transverse stability is achieved compared with the usual stabilization of the edge bar. The simulations performed show an increase in lateral stability in this particular case, about 6 times larger than with the usual unstabilized ballast, and 4 times larger than when only the outermost beam is stabilized when the load from the train is applied. The results of the mathematical model are carefully studied in relation to stresses, strains, displacements, etc. to keep these amounts within acceptable endurance limits for the selected composite / polymer. The mathematical model is also used to study the areas of possible plastic deformations that cause permanent plastic movements, and to ensure, if necessary, the possibility of modifying the structure and calculating the safety margins.

Для получения оптимальной загрузки полимера для расчетных свойств жесткости и цикличности композита были проведены лабораторные испытания. Результаты этих лабораторных испытаний используются для оценки разработанной долговечности площадки, обработанной посредством применения аналогичных уровней девиаторных напряжений, как и вычисленные с помощью математической модели. Испытания включают испытания образца при прямом сдвиге, испытание при трехмерном сжатии (постоянном и циклическом) и циклические испытания на граничных значениях, т.е. трех мерные испытания образца. Результаты испытания при прямом сдвиге (размеры 300х300 мм) показали, что неармированный (нестабилизированный) балласт для конкретного случая полимерной загрузки имеет коэффициенты сопротивления срезу с3=окПа и φ'=46°. Добавление полимера при 10 % загрузке (от массы балласта) к балласту увеличивает коэффициенты сопротивления срезу с3=окПа и φ'=46°, показывающие значительное увеличение усилия. Эти величины были получены неподтвержденными трехмерными испытаниями на сжатие. Так же были испытаны циклические свойства армированного балласта. В первом из этих испытаний было проведено неподтвержденное циклическое испытание трехмерным сжатием с армированием в моделирующем пики компьютере, моделировавшем уровень девиаторного напряжения. Результаты показали накопленную пластическую деформацию 0,4% при пиковом циклическом уровне девиаторного напряжения в 384 кПа (как вычислено в соответствии с математической программой) после 20000 циклов нагрузки. Второй образец был циклически нагружен пиковой нагрузкой 768 кПа (запас прочности составлял удвоенный уровень внутреннего напряжения). Снова было зарегистрировано около 0,4% накопленных пластических деформаций.For optimal polymer loading for the design properties of the rigidity and cyclicity of the composite were conducted laboratory tests. The results of these laboratory tests are used to assess the developed durability of the site, processed through the use of similar levels of deviator voltages, as well as those calculated using a mathematical model. Tests include testing of the specimen under forward shear, testing under three-dimensional compression (constant and cyclic) and cyclic tests at boundary values, i.e. three dimensional test sample. The test results for direct shear (dimensions 300x300 mm) showed that unreinforced (unstabilized) ballast for a specific case of polymer loading has shear resistance coefficients with 3 = okPa and φ '= 46 °. Adding polymer at 10% load (of the mass of the ballast) to the ballast increases the shear resistance coefficients from 3 = cPa and φ '= 46 °, showing a significant increase in effort. These values were obtained by unconfirmed three-dimensional compression tests. The cyclical properties of the reinforced ballast were also tested. In the first of these tests, an unconfirmed cyclic test of three-dimensional compression was carried out with reinforcement in a computer simulating peaks simulating the level of deviator voltage. The results showed an accumulated plastic deformation of 0.4% at a peak cyclic deviator voltage level of 384 kPa (as calculated in accordance with the mathematical program) after 20,000 load cycles. The second sample was cyclically loaded with a peak load of 768 kPa (the safety margin was twice the level of internal voltage). Again, about 0.4% of accumulated plastic strains were recorded.

При моделируемом испытании на граничных значениях (обычно испытании трехмерного образца для железнодорожного балласта) к поверхности стабилизированного балласта (через нагружающую верхнюю породу) были приложены 2,66 миллионов циклов нагрузки при нагруженном состоянии конструкции для получения заданной величины МТБ для 10-летнего нагружения \УСМБ (Главной Линии Западного Побережья). Стабилизированный балласт проявил пластическую деформацию около 1,0 мм. Обычные результаты для испытаний неармированного циклического балласта при таком уровне загрузки имеются, в основном, в литературе и указывают величины накопленного смещения между 30-40 мм. Свойства разработанного армированного балласта, таким образом, гораздо лучше по сравнению с неармированным балластом и по усилию, и по свойствам цикличности. Никакие признаки истирания балласта не наблюдались.In simulated testing at boundary values (usually testing a three-dimensional sample for railway ballast), 2.66 million load cycles were applied to the surface of stabilized ballast (through the loading upper rock) under the loaded condition of the structure to obtain a given MTB value for 10-year loading \ SMB ( Main Line West Coast). The stabilized ballast showed plastic deformation of about 1.0 mm. The usual results for testing unreinforced cyclic ballast at this level of loading are mainly in the literature and indicate the magnitude of the accumulated displacement between 30-40 mm. The properties of the developed reinforced ballast are thus much better compared to non-reinforced ballast in both force and cyclical properties. No signs of ballast abrasion were observed.

На основании результатов лабораторных испытаний и математического моделирования было сделано изменение конструкции для уменьшения концентраций напряжений на концах шпал. Таким образом, конструирование является итеративным процессом, принимая во внимание результаты математического моделирования и лабораторных испытаний в комбинации с предполагаемыми параметрами нагрузки и заданными критериями свойств, для получения оптимальной конструкции для этого набора точек, чтобы обеспечить нахождение всех кри териев конструкции (смещения, деформации и напряжения и т.д.) в допускаемых пределах. Конструкция конечного композита, следовательно, удовлетворяет расчетным критериям характеристик долговечности для предела поперечных смещений 5 мм за 10 лет на Главной Линии Западного Побережья. Таким образом, этот процесс дает полную методику проектирования и возможность прогнозирования для модифицированного железнодорожного пути, стабилизированного полимером. До настоящего времени осмотр местным подрядчиком после обработки показывал, что обработанная площадка выполнена согласно проекту.Based on the results of laboratory tests and mathematical modeling, a design change was made to reduce the stress concentrations at the ends of the sleepers. Thus, design is an iterative process, taking into account the results of mathematical modeling and laboratory tests in combination with the assumed loading parameters and specified property criteria, to obtain the optimal design for this set of points to ensure that all design criteria are found (displacement, strain and stress). etc.) within acceptable limits. The design of the final composite, therefore, satisfies the design criteria for durability characteristics for a transverse displacement limit of 5 mm for 10 years on the West Coast Main Line. Thus, this process provides a complete design methodology and predictability for a modified railroad stabilized by a polymer. So far, inspection by a local contractor after processing showed that the treated site was completed according to the project.

В этом примере не нужен полный динамический анализ, поскольку грунтовое основание и путевые критические скорости значительно выше, чем текущие скорости поезда. Однако, если жесткость грунтового основания низка (или соблюдаются любые другие специальные показатели/условия пути, например значительные неисправности пути, приводящие к большим динамическим путевым усилиям), то необходим дополнительный к вышеупомянутому примеру этап проектирования. Для обеспечения полной динамической конструкции и анализа железнодорожного пути, и затем железнодорожного пути, обработанного полимером, используется трехмерная динамическая программа конечных элементов. Программа позволяет пользователю обследовать изменения характеристики пути после нанесения полимера и представляет сложный инструмент расчета путевых инженеров. Примеры соответствующих МКС композиций изложены ниже. Точные пропорции ингредиентов, и даже используемые диизоцианаты и полиолы в полиуретане могут быть изменены вместе с физическими свойствами, такими как вязкость, как определено результатами процесса анализа, изложенного выше.In this example, full dynamic analysis is not needed, since the soil base and travel critical speeds are significantly higher than the current train speeds. However, if the rigidity of the subsoil base is low (or any other special track parameters / conditions are observed, for example, significant path malfunctions leading to large dynamic pathways), then a design step is required that is additional to the above example. A three-dimensional dynamic finite element program is used to provide a complete dynamic design and analysis of the railway track, and then the polymer-treated railway track. The program allows the user to examine changes in the characteristics of the path after the deposition of the polymer and is a complex tool for calculating track engineers. Examples of relevant MKS compositions are set forth below. The exact proportions of the ingredients, and even the diisocyanates and polyols used in the polyurethane can be changed along with the physical properties, such as viscosity, as determined by the results of the analysis process outlined above.

Пример 1 (Нанесение на железнодорожный путь).Example 1 (Application on a railway track).

Слой балласта содержит совокупность измельченного известняка среднего размера 40 мм, и он связан до глубины 300 мм между шпалами и рельсами пути.The ballast layer contains an aggregate of crushed limestone of an average size of 40 mm, and it is connected to a depth of 300 mm between the cross ties and the track rails.

МКС содержит, например, полиуретан, имеющий следующий состав, смешанный с использованием установки на базе Сгасо Нугоса! (товарный знак), и разлита на глубину 300 мм на заранее уложенный балласт. Основанием для этого 300 мм слоя балласта служит песчаное покрытие. Конструкция может потребовать излишков полимера, протекающего сквозь балласт, для создания барьера от перемещения наверх песка или слоя грунтового основания.The MKS contains, for example, polyurethane having the following composition, mixed using the installation based on the Cgaso Nugosa! (trademark), and poured to a depth of 300 mm on the pre-laid ballast. The basis for this 300 mm layer of ballast is a sandy coating. The design may require an excess of polymer flowing through the ballast to create a barrier against moving up the sand or a layer of soil foundation.

Полиуретан содержит следующие два компонента, которые хранятся отдельно до разливания, затем смешиваются и разливаются вместе.Polyurethane contains the following two components, which are stored separately until bottled, then mixed and poured together.

Компонент А (полиол):Component A (polyol):

Касторовое маслоCastor oil

Сорбит на основе простого полиэфираSorbitol based on polyether

Простой полиэфир диола Метил-нафталин (УУСЕЬ и (товарный знак))Polyether Diole Methyl-Naphthalene (UUS and (trademark))

Тройной (2-хлоропропил) фосфатTriple (2-chloropropyl) phosphate

Силикат натрий алюминия (ΖοοΙίΐΗ (товарный знак) порошок) Фенил эфир жирных кислот, содержащий двухвалентную ртуть 0,5% вес.частей (Тйогса! 535 (товарный знак))Silicate sodium aluminum (ΖοοΙίΐΗ (trademark) powder) Phenyl ether of fatty acids containing bivalent mercury 0.5% by weight of parts (Tyogsa! 535 (trademark))

Диалкил оловянный меркаптид (Ротгех иЬ22 (товарный знак)) 0,3% вес.частейDialkyl tin mercaptide (Rotgeh ib22 (trademark)) 0.3% by weight parts

49,25% вес.частей49.25% by weight of parts

28% вес.частей28% by weight of parts

4% вес.частей4% by weight of parts

12% вес.частей12% by weight of parts

5% вес.частей5% by weight of parts

1% вес.частей1% by weight of parts

Компонент В (изоцианат):Component B (isocyanate):

Полимерный диметилен дифенил диизоцианат (ΜΌΙ) 100% вес.частейPolymeric dimethylene diphenyl diisocyanate (ΜΌΙ) 100% by weight parts

Соотношение двух компонентов смеси:The ratio of the two components of the mixture:

Компонент А 100 частейComponent A 100 parts

Компонент В 56 частейComponent B 56 parts

Композиция, включая балласт на уровне 5%, дает следующие механические свойства: Объемная плотность 1,55 у/ссThe composition, including the ballast at 5%, gives the following mechanical properties: Bulk density of 1.55 y / ss

Модуль сжатия 100-800Compression module 100-800

Пример 2 (Нанесение на железнодорожный путь).Example 2 (Application on a railway track).

10% загруженный железнодорожный балласт приготовлен с использованием композиции полиуретана/битума. Форполимер с концевыми изоцианатными группами добавлен к катионному битуму в следующих пропорциях: Огнестойкий эмульгируемый форполимер на основе простого полиэфира 20 вес.частей 60% эмульсия катионного битума 100 вес.частей10% loaded railway ballast prepared using a polyurethane / bitumen composition. A prepolymer with terminal isocyanate groups is added to cationic bitumen in the following proportions: Fire-resistant emulsifiable prepolymer based on polyether 20 parts by weight 60% emulsion of cationic bitumen 100 parts by weight

Форполимер основан на следующем:The prepolymer is based on the following:

РРС диол с молекулярным весом 2000 100 вес .частей ЕГО 9086 35 вес.частейRRS diol with a molecular weight of 2000 100 parts by weight of IT 9086 35 parts by weight

Атдагб ТМСР (товарный знак) 10 вес.частей Уусе1-и 5 вес.частейAtdagb TMCP (trademark) 10 parts by weight of Uuse1 and 5 parts by weight

Композиция форполимер/битум распыляется на балласт со скоростью, обеспечивающей 10% загрузку.The prepolymer / bitumen composition is sprayed onto the ballast at a rate that provides 10% loading.

Композиция отверждается через 2 ч и обеспечивает упругое твердое тело, чья прочность на сжатие при 10% выходе составляет 50 МПа при 15°С.The composition cures in 2 hours and provides an elastic solid, whose compressive strength at 10% yield is 50 MPa at 15 ° C.

Другие системы отверждения для полиуретанового форполимера включают использование щелочных веществ, таких как раствор кремнекислого натрия, гидроокись кальция и гидроокись магния и эмульсия гидроокиси магния, а также других эмульсий органических полимеров. Аналогично эти смеси могут быть использованы для связывания сыпучих материалов, таких как балласт, для создания сильного опорного композита. Давление, состав, количество и расположение, подлежащие распылению или какому-либо другому нанесению на слой балласта, определяются математическим моделированием воздействия напряжений от различных скоростей поездов и нагрузкой для определения композита полимер/балласт, необходимого для получения расчетного срока сохранения приемлемых характеристик. Очевидно, что транспортное движение, включающее высокий подъем тяжелых локомотивов с загруженными минералами поездами будет вызывать различные напряжения по сравнению с легкими, но высокоскоростными поездами или нечастыми, более медленными и более легкими пассажирскими элементами.Other curing systems for polyurethane prepolymer include the use of alkaline substances, such as sodium silicate solution, calcium hydroxide and magnesium hydroxide and magnesium hydroxide emulsion, as well as other organic polymer emulsions. Similarly, these mixtures can be used to bind bulk materials, such as ballast, to create a strong support composite. The pressure, composition, quantity, and location to be sprayed or otherwise applied to the ballast layer are determined by mathematical modeling of the effects of stresses from different train speeds and loads to determine the polymer / ballast composite required to obtain the estimated time to maintain acceptable performance. It is obvious that traffic, including the high lift of heavy locomotives with mineral-laden trains, will cause different voltages compared to light but high-speed trains or infrequent, slower and lighter passenger elements.

Полимерное образование обеспечивает, чтобы балласт был смочен, и впоследствии позволяет установить прочный композит по месту на основании пути, которое обеспечивает долгосрочное управление нагрузкой и вибрацией пути.Polymer formation ensures that the ballast is wetted, and subsequently allows you to install a solid composite in place on the basis of the path, which provides long-term control of the load and vibration of the path.

Claims (11)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ стабилизации сыпучих материалов, при котором1. The method of stabilization of bulk materials, in which а) обследуют с использованием измерительного устройства состояние площадки, включая поверхность и подповерхностную структуру площадки,a) examine, using a measuring device, the state of the site, including the surface and the subsurface structure of the site, в) анализируют полученные таким образом результаты для определенияc) analyze the results obtained in this way to determine 1) местоположения, где должна наноситься совокупность многокомпонентных систем (МКС),1) the location where an aggregate of multicomponent systems (ISS) should be applied, и) количество МКС, которое следует использовать, ίίί) необходимые свойства МКС, иi) the number of ISS to use, ίίί) the necessary properties of the ISS, and с) осуществляют выборочное нанесение МКС на сыпучие материалы на площадке, как это было определено на этапе в).c) carry out selective deposition of ISS on bulk materials at the site, as was determined at stage c). 2. Способ по п.1, при котором дополнительно анализируют требуемые характеристики введения ингредиентов и анализируют структуру сыпучих материалов на площадке.2. The method according to claim 1, wherein further analyze the required characteristics of the introduction of ingredients and analyze the structure of bulk materials on the site. 3. Способ по п.2, при котором дополнительно выбирают или формируют подходящий материал для покрытия МКС.3. The method according to claim 2, wherein further select or form a suitable material for coating the ISS. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором МКС выборочно наносят на балласт при укладке железной дороги для создания структуры стабилизированного балласта, причем части балласта являются стабилизированными, а другие части оставлены необработанными с помощью МКС.4. A method according to any one of the preceding claims, in which the MKS is selectively applied to the ballast when laying the railway to create a structure of stabilized ballast, with parts of the ballast being stabilized and other parts left untreated using the MKS. 5. Способ по п.4, при котором используют МКС, содержащую систему из полимера на основе полиуретана, предназначенную для связывания и тем самым стабилизации камней, образующих основание балласта железной дороги.5. The method according to claim 4, in which the use of the ISS, containing a system of polymer based on polyurethane, designed to bind and thereby stabilize the stones forming the base of the ballast of the railway. 6. Структура, содержащая основание балласта на железнодорожном пути, в которой балласт выборочно обработан с помощью МКС для стабилизирования части балласта и сохранения других частей необработанными, так что стабилизированные части балласта образуют армирующие элементы для основания балласта.6. A structure containing a ballast base on a railroad track, in which the ballast is selectively processed using the ISS to stabilize part of the ballast and keep other parts untreated, so that the stabilized parts of the ballast form reinforcing elements for the base of the ballast. 7. Структура по п.6, в которой стабилизированные части балласта содержат элементы, расположенные вдоль пути снаружи шпал, и дополнительные элементы, расположенные поперек пути, ниже и между шпалами.7. The structure according to claim 6, in which the stabilized parts of the ballast contain elements located along the way outside of the sleepers, and additional elements located across the way, below and between the sleepers. 8. Структура по п.6 или 7, в которой МКС содержит одноэлементный предшественник из органического полимера или полимера, который может быть залит на балласт и отвержден посредством реакции с атмосферной влагой или кислородом, посредством испарения, последующего применения обработки отверждающим реактивом с облучением или нанесения в качестве провайдера и расплава на балласт.8. The structure according to claim 6 or 7, in which the MKS contains a single-element precursor of an organic polymer or polymer that can be poured onto the ballast and cured by reaction with atmospheric moisture or oxygen, by evaporation, subsequent application of treatment with a curing irradiation agent or applying as a provider and melt on the ballast. 9. Структура по пп.6 или 7, в которой МКС содержит два или более компонентов, которые были предварительно смешаны до разлива на балласт.9. The structure of PP.6 or 7, in which the MKS contains two or more components that have been pre-mixed before spilling into the ballast. 10. Структура по любому из пп.6-9, в которой полимер смешан с балластом до размещения на основании балласта и отверждения полимера.10. A structure according to any one of claims 6 to 9, in which the polymer is mixed with ballast prior to placement on the basis of the ballast and curing of the polymer. 11. Структура по любому из пп.6-10, которая получена способом по любому из пп.1-5.11. Structure according to any one of paragraphs.6-10, which is obtained by the method according to any one of paragraphs.1-5.
EA200300280A 2000-08-19 2001-08-17 Method of stabilizing particulates EA004335B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0020399.2A GB0020399D0 (en) 2000-08-19 2000-08-19 Method of stabilizing particulates
PCT/GB2001/003679 WO2002016695A1 (en) 2000-08-19 2001-08-17 Method of stabilizing particulates

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200300280A1 EA200300280A1 (en) 2003-08-28
EA004335B1 true EA004335B1 (en) 2004-04-29

Family

ID=9897881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200300280A EA004335B1 (en) 2000-08-19 2001-08-17 Method of stabilizing particulates

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20040109730A1 (en)
EP (1) EP1309759A1 (en)
AU (2) AU2001284159B2 (en)
CA (1) CA2420047A1 (en)
CZ (1) CZ2003790A3 (en)
EA (1) EA004335B1 (en)
GB (1) GB0020399D0 (en)
HU (1) HUP0300774A2 (en)
NO (1) NO20030768L (en)
PL (1) PL361311A1 (en)
WO (1) WO2002016695A1 (en)
ZA (1) ZA200302034B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104109989A (en) * 2013-04-18 2014-10-22 中铁十一局集团第一工程有限公司 Method for curing double-block ballastless tracks in extreme environments

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030223826A1 (en) * 2002-03-21 2003-12-04 Ianniello Peter J. Synthetic alternatives to uniform and non-uniform gradations of structural fill
KR101601782B1 (en) * 2008-05-23 2016-03-09 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Fiber reinforced tpu composites
US9464003B2 (en) 2009-06-24 2016-10-11 Basf Se Method of producing a composite material using a mixing system
BR112012015181B1 (en) 2009-12-21 2020-03-10 Basf Se PROCESS TO MANUFACTURE A COMPOSITE FLOORING STRUCTURE, AND, COMPOSITE FLOORING STRUCTURE
CN102191730B (en) * 2010-03-09 2015-08-26 拜耳材料科技(中国)有限公司 Polyurethane elastomer railway ballast pad and preparation method thereof
US8876014B2 (en) * 2010-04-21 2014-11-04 Bayer Materialscience Ag Polyurethane ballast layer, the method for preparing the same and the use thereof
CA2823186C (en) 2010-12-29 2019-10-15 Reynolds Presto Products Inc. Colored composite pavement structure
ES2580927T3 (en) * 2011-06-29 2016-08-30 Torrescamara Y Cía De Obras, S.A. Transition structure and construction method
US9045865B2 (en) * 2013-04-19 2015-06-02 SAFEKEY Engineering Technology(Zhengzhou), Ltd. Polymer grouting method for uplifting ballastless track of high-speed rail
JP6217291B2 (en) * 2013-10-03 2017-10-25 新日鐵住金株式会社 Repair method of structure with change of support height
CN107132160A (en) * 2017-06-13 2017-09-05 同济大学 One kind visualization high ferro roadbed granule, which shakes to fall into, recurs model assay systems
JP2019148116A (en) * 2018-02-27 2019-09-05 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Estimation method for ballast settlement amount at ballast track
CN110219212A (en) * 2019-06-20 2019-09-10 中铁四院集团岩土工程有限责任公司 Non-fragment orbit sleeper hangs empty regulation method
CN111395075A (en) * 2020-03-09 2020-07-10 朔黄铁路发展有限责任公司 Maintenance method of ballast track bed
CN111912758B (en) * 2020-06-30 2022-07-01 太原理工大学 Test device and method for measuring drainage capacity of ballast track bed in different dirty states
CN114236536B (en) * 2022-02-23 2022-05-27 铁科检测有限公司 Railway roadbed ground penetrating radar data processing system and method thereof

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE394142C (en) 1924-04-23 Schicketanz & Co Device for the production of spherical bodies from plastic masses
US2357769A (en) * 1942-12-31 1944-09-05 Rushmer John Robbins Stabilizing material introducing device
JPS521161B2 (en) * 1972-02-10 1977-01-12
US4084381A (en) * 1977-01-19 1978-04-18 Woodbine Corporation Stabilization of earth subsurface layers
US4451180A (en) * 1978-05-09 1984-05-29 Duval Henry H Method for restructuring railway roadbeds
US4494694A (en) * 1982-09-28 1985-01-22 Iowa State University Research Foundation, Inc. Support system for a railroad track
US5372844A (en) * 1989-12-02 1994-12-13 Koch Marmorit Gmbh Process and device of applying multi-component resins and use of same
ES2053316T3 (en) 1989-12-02 1994-07-16 Koch Marmorit Gmbh PROCEDURE AND DEVICE FOR APPLYING RESINS OF VARIOUS COMPONENTS AND THEIR APPLICATIONS.
DE4014529A1 (en) * 1990-05-07 1991-11-14 Koch Marmorit Gmbh Thermosetting resin mixer and applicator and use of mixed resins
DE4214890C2 (en) * 1992-05-07 1998-07-09 Koch Marmorit Gmbh Use of a process for the temporary consolidation of a ballast bed
DE4313880A1 (en) * 1993-04-28 1994-11-03 Koch Marmorit Gmbh Method and device for the controlled application of adhesives
JP3340795B2 (en) * 1993-05-11 2002-11-05 三洋化成工業株式会社 Ballast consolidation method and consolidation material
DE59403945D1 (en) * 1993-08-31 1997-10-09 Plasser Bahnbaumasch Franz Method of stabilizing an earthen level

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104109989A (en) * 2013-04-18 2014-10-22 中铁十一局集团第一工程有限公司 Method for curing double-block ballastless tracks in extreme environments

Also Published As

Publication number Publication date
PL361311A1 (en) 2004-10-04
CZ2003790A3 (en) 2003-12-17
AU8415901A (en) 2002-03-04
NO20030768D0 (en) 2003-02-18
AU2001284159B2 (en) 2005-11-24
US20040109730A1 (en) 2004-06-10
ZA200302034B (en) 2004-04-20
EA200300280A1 (en) 2003-08-28
CA2420047A1 (en) 2002-02-28
GB0020399D0 (en) 2000-10-04
EP1309759A1 (en) 2003-05-14
WO2002016695A1 (en) 2002-02-28
HUP0300774A2 (en) 2003-10-28
NO20030768L (en) 2003-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Railway geotechnics
EA004335B1 (en) Method of stabilizing particulates
Bian et al. Track settlement restoration of ballastless high-speed railway using polyurethane grouting: Full-scale model testing
Woodward et al. Application of polyurethane geocomposites to help maintain track geometry for high-speed ballasted railway tracks
Likitlersuang et al. NUMERICAL MODELLING OF RAILWAY EMBANKMENTS FOR HIGH-SPEED TRAIN CONSTRUCTED ON SOFT SOIL.
Holm et al. Mitigation of track and ground vibrations by high speed trains at Ledsgard, Sweden
AU2001284159A1 (en) Method of stabilizing particulates
KR20120102874A (en) Rail embedded type precast concrete slab panel for track and this construction technique
Nimbalkar et al. Performance improvement of ballasted railway tracks using geocells: present state of the art
Tayabji et al. Concrete slab track state of the practice
Setiawan Sub-grade service life and construction cost of ballasted, asphaltic underlayment, and combination rail track design
Le et al. Evaluation on the full-scale testbed performance of lightweight foamed soil using railroad loading system
Rose et al. Asphalt trackbed technology development: the first 20 years
Woodward et al. Railway track transition dynamics and reinforcement using polyurethane GeoComposites
JP2604476B2 (en) How to build a slab track
Setiawan Worldwide hot mix asphalt layer application and scrap rubber and bitumen emulsion studies on railway track-bed
Phares et al. Identification and evaluation of pavement-bridge interface ride quality improvement and corrective strategies.
Rimoldi et al. Design Method for Geogrid Stabilisation of Railway Ballast and Subballast
Zakeri et al. Morteza Esmaeili
Orel Comparison of ballasted and slab track based on LCC analysis
Ramos Assessment of the long term dynamic behaviour of innovative railway track solutions
Woodward et al. Reducing track faults using polymer geocomposite technology
Gnana Prasanna et al. Comprehensive Review on Subgrade Enhancement Techniques for High-Speed Railway Dynamics in the Light of Environmental Concerns
Huurman et al. Design calculations for embedded rail in asphalt
RU97382U1 (en) THE BASIS OF THE UNBALLAST WAY

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU