Методика расчета длины рельсового страховочного пакета
5 мая 2025
Для обеспечения защиты железнодорожных путей, предотвращения просадки грунта под рельсами при прокладке инженерных коммуникаций с использованием методов бурения, применяются рельсовые страховочные пакеты. Использование таких страховочных пакетов создает дополнительную опору для железнодорожных путей при движении по ним составов, таким образом, сохраняется несущая способность сооружения.
Страховочный пакет представляет собой конструкцию, которая состоит рельс, скрепленных на стальные полушпалы с использованием хомутов. Наиболее распространенная длина страховочного пакета 12,5 или 25 м. Чтобы определить длину страховочного пакета необходимо учитывать ряд факторов.
Перечислим все факторы, влияющие на длину рельсового страховочного пакета:
— Состав грунтов. Пожалуй, самый важный фактор, так как от состава грунта и его свойств будет зависеть ширина мульды оседания. Мульда оседания представляет собой чашеобразную впадину над скважиной бурения. Данные о составе грунта можно получить из инженерно-геологического отчета по результатам изысканий. Получив данные о составе грунта, используя таблицы приложений А1 и А2 СП 22.13330 «Свод правил. Основания зданий и сооружений» можем определить угол внутреннего трения грунта (ϕ) для каждого слоя.
— Глубина заложения свода скважины (hc) при бурении, которая определяется в проекте на прокладку инженерных коммуникаций.
— Диаметр бурового канала (dp) и наружный диаметр трубы (dh) будет зависеть от применяемых в проекте труб, которые прописываются в проектных решениях.
— Предельное значение деформации основания и сооружения (Sn). Данный показатель устанавливается в соответствии с требованиями нормативных документов.
Таким образом, при определении длины страховочного пакета используется метод расчета мульды оседания. А для самого расчета используются данные инженерно-геологических изысканий и проектные решения на прокладку инженерных коммуникаций.
Для примера расчета воспользуемся таблицей 1.
| Тип сооружения в месте пересечения жд | Диаметр бурового канала, dp, м | Глубина заложения свода скважины, hc, м | Наружный диаметр трубы, dh, м | Средний угол внутреннего трения грунта, ϕср |
|---|---|---|---|---|
| I, II (действующий путь) | 1,42 | 4,8 | 1,22 | 30,86 |
По данным геологических изысканий необходимо определить средний угол внутреннего трения грунта (ϕср), который определяется с учетом слоистости грунта, так как для разного типа грунта угол внутреннего трения будет различным. Используем приложение А1 и А2 СП 22.13330 «Свод правил. Основания зданий и сооружений». Глубина проведенных геологических исследований 5 м.
Представим данные о грунте в таблице 2.
| Название слоя грунта | Мощность слоя | Угол внутреннего трения грунта, ϕ |
|---|---|---|
| Путевой щебень | 0,6 | 52 |
| Насыпные грунты | 2,1 | 40 |
| Глина пылеватая, легкая, твердая | 2,3 | 17 |
Таким образом,
для нашего грунта.
После этого можем определить ширину мульды оседания (В) от оси скважины.
Следует помнить, что общая ширина мульды оседания определяется также с учетом слоистости грунтов.
Следующим этапом будет нахождение значения величины осадки дневной поверхности по оси проходки Smax, мм. Данное значение связанно с заполнением грунтом зазора между футляром и стенками расширенной скважины и определяется по формуле.
В этой формуле Vs это объем осадки дневной поверхности в пределах мульды оседания на единицу длины скважины, м3/м и определяется по формуле.
Где Vа это объем кольцевого зазора между футляром и стенками расширенной скважины на один погонный метр скважины м3/м.
Значение Vа можем определить по формуле.
Подставляя наши данные получаем.
Находим объем осадки дневной поверхности в пределах мульды оседания.
Таким образом.
Узнав ширину оседания мульды и умножив ее на 2, получим длину страховочного пакета (Lстрах).
В этом случае стоить применять страховочные пакеты длиной 12,5 м.
Если Lстрах больше 12,5 метров применяются страховочные пакеты длиной 25 м.
Наиболее распространенные типы рельс, применяемые для изготовления пакетов – Р50 и Р65.
Для этого необходимо помнить о допустимой деформации, оценка которой возможна при условии S≤Sn, где Sn это предельное значение деформации основания и сооружения. Данное значение устанавливается в соответствии с требованиями нормативных документов. В нашем случае Sn=6 мм.
Сведем все полученные по результатам расчетов данные в таблицу 3.
| Участок ПК | Ширина мульды В, м | Vа, м3/м | Vs, м3/м | Smax, мм | Sn, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| I, II (действующий путь) | 3,83 | 0,079 | 0,0314 | 8,20 | 6 |
Таким образом, исходя из данных, полученных при проведении расчетов, можем сделать вывод, что для данных условий следует применять рельсовые страховочные пакеты длиной 12,5 м из рельсов марки Р50 или Р65.
Выбор компании на установку рельсовых страховочных пакетов: 6 советов инженера 
Обязательно ли устанавливать страховочные рельсовые пакеты при пересечении ЖД? 
Обоснование стоимости рельсового страховочного пакета 
Особенности 25 метровых страховочных пакетов 