Железные дороги

Задача – сокращение технического обслуживания железных дорог

Северо-восточный коридор протяженностью 457 миль от Вашингтона до Бостона является одним из самых загруженных железнодорожных коридоров в мире, по которому ежедневно проходит 2200 пригородных и грузовых поездов. Проблемный участок пути в штате Мэриленд проходит по земляному полотну из мягкой глины с плохим дренажем, который загрязняет балласт. Высокоскоростные железные дороги очень чувствительны к деградации геометрии пути. Это требует частой и дорогостоящей трамбовки каждые 3-4 месяца и приводит к ограничениям скорости и ухудшению качества обслуживания.

Инновационные технологии для высокоскоростных железных дорог

В рамках программы Федерального управления железных дорог (FRA) по продвижению инновационных технологий, которые будут способствовать развитию высокоскоростных железных дорог, Amtrak (Национальная железнодорожная корпорация США), Harsco Rail Consulting Group и Колумбийский университет оценили несколько геосинтетических решений. Нажмите здесь, чтобы прочитать отзыв профессора Алана Зарембски.

Геоячейки Neoloy обеспечивают наилучшие характеристики для армирования железнодорожных путей.

После оценки нескольких решений по стабилизации грунта, включая гидроизоляционные барьеры, георешетки и геоячейки из полиэтилена высокой плотности – геоячейки Neoloy показали наилучшие результаты для армирования пути:

• Циклы технического обслуживания пути были сокращены в 7 раз.
• Оценка индекса качества пути (TQI) была улучшена в 2 раза.
• Возврат инвестиций (ROI) ожидается в течение года.

Геоячейки Neoloy Geocells – лучшее решение для армирования железнодорожного пути

Геоячейки Neoloy изготовлены из уникальной новой полимерной смеси (NPA), обладающей следующими свойствами:

• Высокая прочность на растяжение – высокий коэффициент армирования грунта
• Низкая остаточная деформация (ползучесть) под нагрузкой – залог долговременной работы.
• Высокая упругая жесткость – выдерживает высокое напряжение без деформации.

Эти свойства обеспечивают наилучшие характеристики при армировании железнодорожных путей – геометрия пути сохраняется в течение длительного времени при меньших затратах.

Система Neoloy Geocell основана на гибридной структуре геоячейки на рабочей платформе из георешетки. Геоячейки Neoloy Geocell категории D (сверхмощные) были установлены на границе балласт/подбалласт. Георешетка была установлена ​​на слой земляного полотна в качестве рабочей платформы.

Быстрое внедрение, быстрый возврат инвестиций

Передача опыта монтажной команде Amtrak прошла гладко. Вся операция проходила в течение длинных выходных, когда трасса была выведена из эксплуатации. Использовались балласт и подбалласт стандартного качества Amtrak. Влияние Neoloy было заметно сразу – грузовики, перевозившие засыпку, вызывали сильную колею на мокром земляном полотне при их приближении к месту установки, но легко пересекали участки, на которых уже были установлены геоячейки Neoloy, без образования какой-либо колеи.

Подробнее

Prof. Allan Zarembski, Director of Railroad Engineering and Safety Program, University of Delaware testimonial

Черчилль – это довольно отдаленный город Северной Манитобы с населением около 1000 человек. Доступный только по воде, по воздуху или по железной дороге, это популярное место среди туристов, где можно увидеть белых медведей, китов и северное сияние. Но после того, как в начале 2017 года наводнение размыло 30 участков железной дороги (всего 2 км), город оказался отрезанным от суши почти на 18 месяцев. Отсутствие железной дороги и надежных поставок предметов первой необходимости повлияло на благосостояние жителей, а также около 40 общин коренных народов в этом районе. Необходимо было найти решение по ремонту железнодорожной линии.

Черчилль находится на экотоне между тремя регионами: бореальными лесами, арктической тундрой и Гудзоновом заливом. Железнодорожная линия мало укрывала от стихии, что делало погодные условия более экстремальными. Земля была мягкой с CBR 1%. Компания Paradox должным образом подготовила свою команду и заранее спланировала использование технологии Neoloy Tough Cells для фиксации рельсовой линии и обеспечения ее устойчивости к сложным условиям.

Проектирование устойчивой инфраструктуры с ограниченными техническими данными всегда представляет собой сложную задачу, особенно когда речь идет об области, в которой ущерб окружающей среде должен быть минимальным. Восстановление векового железнодорожного перекрестка Гиллам-Черчилль столкнулось с аналогичными проблемами, поскольку он проходил через обширный регион вечной мерзлоты в Северной Манитобе.

 «Железнодорожная линия была повреждена наводнением и возможным повреждением лежащей под ней вечной мерзлоты. В сочетании с суровой зимней погодой, более коротким строительным сезоном и линейной последовательностью строительства нам требовалось решение, которое могло бы разрешить все эти проблемы и завершить работу в разумные сроки и с разумным бюджетом». Д-р С. Покхарел, Stratum Logics, геотехнические услуги и услуги EPCM

РЕШЕНИЕ NEOLOY® TOUGH CELLS

Типовая железная дорога должна выдерживать самые сложные требования — погодные условия в сочетании с весом, скоростью и частотой движения грузов по рельсам. Добавьте вечную мерзлоту и водонасыщенную торфяную почву, чтобы увеличить сложность в геометрической прогрессии. Вот где на помощь приходит технология Neoloy® Tough Cells®. Tough Cells — продукция для ячеистого удержания и стабилизации грунта, изготовленная из новой полимерной смеси (NPA) от PRS — уникальным образом подходит для строительства железных дорог в районах вечной мерзлоты и водонасыщенной торфяной почвы, где неустойчивое основание может привести к боковому растеканию балласта и неравномерной осадке рельсового полотна. Сотовая структура Tough Cells обеспечивает боковое ограничение балласта и приводит к тому, что весь путь оседает вместе. Это продлевает срок службы рельсового полотна и снижает затраты на техническое обслуживание. Надлежащее применение Tough Cells в условиях вечной мерзлоты также может предотвратить таяние, что дополнительно сохранит целостность рельсового полотна. По сравнению с обычными методами стабилизации грунта, Tough Cells требуют меньше времени на строительство, более рентабельны и имеют значительно меньший углеродный след. Из-за удаленности препятствием была транспортировка необходимых материалов и рабочих компании Paradox. При поездке на 50 миль с тяжелым грузом поезд мог двигаться только со скоростью 7 миль в час. Скорость железной дороги составляла 15-20 км/ч, что делало поездку медленной. В свою очередь, это потребовало от команды Paradox предварительного планирования, чтобы убедиться, что у команды достаточно материалов и запланированных работ. Кроме этого, Paradox перерабатывала материалы на месте, чтобы обеспечить постоянный уровень поставок.

Преимущества

Уменьшение оседания балластных материалов и обрастания из-за истирания грунтового основания.

Выгоды

Стабильная трасса, улучшенный сервис, меньше обслуживания.

Результаты

Paradox завершила проект менее чем за 60 дней — с опережением графика, в соответствии с качеством и бюджетом и в соответствии с самыми высокими стандартами качества.

Благодаря железной дороге в рабочем состоянии и ее способности работать безопасно и эффективно в любых условиях, Черчилль и окружающие сообщества теперь имеют постоянный и надежный доступ к предметам первой необходимости.

Видео об использовании решения Neoloy® Tough Cell в проекте ремонта железной дороги Гудзонова залива

Более подробная информация об этом проекте здесь

Российские железные дороги (РЖД) — это государственная железнодорожная компания России, одна из крупнейших в мире по количеству сотрудников (1,2 млн), объему перевозок, подвижному составу и длине пути.

В Архангельской области у РЖД (Российские железные дороги) устойчивым деформациям подвержены железнодорожная насыпь и несущие слои, проходящие через болота вечной мерзлоты. Геоячейки Neoloy Geocells были использованы для укрепления слоев формирования пути на «неблагополучных» участках путем формирования полужесткой балки, которая обеспечивает равномерную жесткую поддержку верхних структурных слоев и уменьшает осадку и накопленную деградацию, вызванную слабым грунтовым основанием.

Решение Neoloy Geocell – увеличивает скорость и нагрузку

После удаления старого пути и балласта в подбалластном слое было установлено 15 см Neoloy. Засыпка состояла из песчано-гравийной смеси с утрамбованной пересыпкой 6-10 см. Засыпка сбрасывалась с рельсового желоба на высоте несколько метров без повреждения жестких стенок ячеек. На верхние слои был уложен новый слой балласта толщиной 60 см, а также новые шпалы и рельсы.

Главный инспектор Центра геотехнической оценки РЖД Виталий Леонюк заявил, что: «армирующий слой подстилающего слоя Neoloy предотвращает деформацию насыпи и структурных слоев в результате динамической нагрузки» и «он позволяет поездам проходить эти проблемные участки на более высоких скоростях и при более высоких осевых нагрузках».  РЖД планирует установить 68 тысяч квадратных метров геоячеек Neoloy при восстановлении 13,6 км проблемных путей в этом северном регионе.

Выгоды

• Оперативные: На 40% более тяжелые нагрузки и на 30% более высокие скорости
• Инжиниринг: Повышенная несущая способность, уменьшенная толщина структурного слоя, предотвращение истирания заполнителя.
• Материал: Длительная стойкость к ползучести, окислению, перепадам температур, ультрафиолетовому излучению
• Экономические: Более низкие первоначальные затраты на строительство, долговечность балласта и путей, повышенная безопасность и надежность высвобождают бюджеты на техническое обслуживание для строительства новых путей.

В рамках программы по модернизации и восстановлению пути и строительству новых линий Израильские железные дороги приняли технологию Neoloy Geocell в качестве предпочтительного метода восстановления пути по сравнению с проблемным грунтовым покрытием. Это включает в себя улучшение поддержки нагрузки на мягких песчаных грунтах и ​​сдерживание объемных изменений на жирных глинистых грунтах.

Новая 16-километровая южная железнодорожная ветка из Тель-Авива проходит через ряд пригородов, изначально построенных над песчаными дюнами. Поскольку маршрут проходит через слабое земляное полотно, руководство железной дороги и консультанты по геотехнике решили использовать геоячейки Neoloy для усиления основания вдоль всей линии. В дополнение к повышению несущей способности, решение Neoloy было выбрано за его общие характеристики, долговечность и долгосрочную экономию затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание пути.

Традиционный подход

Обычные методы улучшения грунтового основания включают толстые слои дорогостоящего балласта и подбалласта и/или использование георешеток для армирования. Однако георешетки требуют качественного подбалластного заполнителя, а зона их прилегания ограничена. Уменьшение подбалластного слоя минимально, и эти решения требуют частого обслуживания.

Решение Neoloy Geocell

На железнодорожной линии Тель-Авив — Ашдод использовались геоячейки Neoloy с высотой стенки 20 см для армирования подстилающего слоя грунтового основания. В общей сложности на участках шириной 12 м вдоль 16-километровой железнодорожной трассы было установлено 200 000 м2. Среднезернистого, мелкозернистого материала наполнения было достаточно для поддержки тяжелой нагрузки, необходимой для железнодорожного основания. Принимая во внимание, что вертикальная зона воздействия Neoloy обеспечивает на 30-50% больше удержания и армирования, чем другие решения, истирание заполнителя и балласта значительно снижается. В результате геометрия пути сохраняется в течение более длительных периодов времени, что снижает количество дорогостоящих циклов технического обслуживания.

ПРЕИМУЩЕСТВА

• Уменьшение необходимой глубины земляных работ
• Сокращение периодического обслуживания и восстановления
• Экономичная быстрая установка
• Обеспечивает более высокие скорости и более тяжелые нагрузки без ухудшения состояния пути
• Полевые испытания показали, что циклы технического обслуживания пути с геоячейками Neoloy могут быть увеличены в 3 раза.