Междушпальные (МШЛ) и межпутные (МПЛ) лотки: особенности, назначение, преимущества

Железные дороги – основа транспортной инфраструктуры страны. При их прокладке соблюдаются максимально строгие стандарты, используются технологические решения, конструкционные элементы, исключающие разрушение, смещение полотна.

Одна из главных опасностей, угрожающих магистралям – просадка. Происходит она из-за размывания насыпи грунтовыми, талыми водами, интенсивными осадками. Подобная проблема актуальна для всех участков, от стрелочных переводов до прямых перегонов большой протяженности, сортировочных путей, расположенных на крупных станциях.

Для исключения проблемы надлежит использовать межпутные и междушпальные лотки. Какие функции они выполняют? Каковы их основные особенности?

Необходимость

Насыщение грунтовой железнодорожной насыпи большими количествами дождевой, талой воды приводит к резкой потере исходной несущей способности, подвижкам, просадкам, размыванию. Предотвратить негативный сценарий можно формированием эффективной дренажной водоотводной системы. При ее сборке используются железобетонные лотки, выдерживающие статические и динамические воздействия, продолжительный контакт с водой без поверхностных и структурных повреждений.

Основная задача железобетонных лотков – отвод влаги. При производстве используются материалы, адаптированные к механическим и температурным нагрузкам. Возможен контакт не только с чистой, но и с загрязненной водой, насыщенной веществами, характерными для железнодорожной сети, нефтепродуктами, маслами, креозотом, мазутом.

Указанные лотки различают по способу монтажа:

• Междушпальные – устанавливаются перпендикулярно рельсовым путям.
• Межпутные – вдоль.

Конкретный тип обозначается в проекте, перед разработкой которого проводится геодезический анализ. Задача специалистов – собрать максимум информации, определить несущую способность грунта, глубину заложения грунтовых вод.

Применение междушпальных лотков возможно как на магистральных железнодорожных линиях, междугородних, межрегиональных, так и на локальных, внутризаводских, расположенных в пределах транспортного терминала, морского или речного порта.

Межпутные изделия универсальны, подходят не только для ЖД-инфраструктуры, но и для тротуаров, автомобильных магистралей, городских улиц, находящихся в низинах, зонах, где грунт перенасыщен влагой, не обладает стабильностью и высокой несущей способностью.

Помимо характеристик грунта, во внимание принимаются и климатические особенности местности. Сечение лотков определяется объемами выпадающих осадков, количествами воды, которые необходимо оперативно отводить. В регионах с влажным климатом используются лотки обоих типов, в засушливых местностях, где влага интенсивно испаряется – можно ограничиться только МПЛ. Отсутствие МШЛ не скажется на общей надежности железнодорожной инфраструктуры, не приведет к размыву линии, деформации полотна и другим потенциально опасным явлениям.

Конструктивные особенности

Конструкция лотков оптимизирована для достижения максимальной прочности, надежности, эффективного выполнения основной задачи. Лоток – изделие на основе железобетона с П-образным сечением. По бокам предусмотрены 3-сантиметровые отверстия, обеспечивающие свободное поступление воды из грунта в лоток. В том случае, если изделия применяются для перепуска воды под стрелками и другими особо ответственным зонами ЖД-путей, дренажные отверстия на них не предусматриваются.

Для того, чтобы не допустить попадания в лотки мусора, грязи, посторонних предметов, приводящих к засорению, снижению исходной пропускной способности, на них устанавливают крышки соответствующей конфигурации и габаритов. Дополнительно рекомендована обработка плоскостей мастикой или подобным гидроизоляционным материалом. Он исключает прямое взаимодействие конструкции с водой, нивелирует опасность разрушения, продлевает срок службы.

Наиболее востребованы МШЛ-лотки со следующими габаритами:

• Длина – 1.5 метра.
• Высота – 0.45, 0.60 и 0.80.
• Ширина – 0.39.

Если говорить о лотках МПЛ, то их востребованная длина – полтора метра, высота – от 60 до 160 сантиметров, ширина – около 70.

Производственные особенности

При изготовлении МШЛ и МПЛ, как правило, применяется метод полусухого вибрационного прессования. Набор базовых компонентов выглядит следующим образом:

• Бетон. При невысоких механических нагрузках достаточно класса прочности B22.5, при выраженных – B30. Минимальный показатель стойкости к влаге – W4, в противном случае – материал не выдержит длительного воздействия влаги, появятся поверхностные и структурные трещины, деталь разрушится.
• Армирующие элементы. Максимальные прочностные характеристики достигаются за счет комбинации проволочной сетки и стержней.
• Стальная проволока. Наиболее универсальный класс – Вр-1. Такая проволока подойдет как для армирования, так и для изготовления петель для строповки, упрощающих погрузку, разгрузку, монтаж лотков.

Преимущества

Строго соблюдение производственной технологии, тщательный подбор материалов, использование сырья высокого качества – все это позволяет получить лотки, обладающие целым комплексом преимуществ. Наиболее значимые – выглядят следующим образом:

• Механическая прочность. Изделия уверенно справляются со статическими и динамическими нагрузками, ударами, давлением, создаваемым проездом крупных транспортных единиц, вплоть до протяженных железнодорожных составов.
• Влагостойкость. Для повышения исходных свойств высокомарочного бетона рекомендуется использовать гидроизоляционные обмазочные составы, мастики.
• Термическая стойкость. Эксплуатация лотков возможна в регионах независимо от климатических условий, вплоть до районов Крайнего Севера, где регулярно фиксируются экстремальные морозы.
• Устойчивость к химическим нагрузкам. В первую очередь достигается стойкость к веществам, наиболее характерным для железной дороги. К категории таковых относится мазут, креозот, различные нефтепродукты.
• Удобство монтажа. Стальные петли для строповки упрощают погрузку, разгрузку, позволяют точно позиционировать лотки в траншее в процессе установки. Допустимо использование погрузочно-разгрузочных механизмов, тяжелой техники.

Рекомендации по установке

Чтобы на 100% раскрыть преимущества лотков, необходимо ответственно отнестись к их установке, учесть все нюансы, базовые и второстепенные моменты. В первую очередь, приступать к монтажу можно только после разработки проекта, в котором учтены результаты геодезической экспертизы, рельеф, климатические особенности местности. Обязательно к соблюдению следующее:

• Отсыпка на дне траншеи дренажной подушки из песка и гравия. Она улучшает отвод избытков влаги, исключает чрезмерное давление на железобетонные элементы, делает всю систему более надежной, долговечной, адаптированной к нагрузкам.
• Укладка на подушку геотекстиля. Для компенсации возможных смещений, исключения разрывов между листами рекомендуется укладывать их с 10-сантиметровым нахлестом. Задача геотекстиля – предотвращение загрязнения дренажа.
• Тщательное выравнивание. Лотки должны быть четко позиционированы относительно друг друга. Даже небольшие несовпадения мешают нормальному отводу влаги, приводят к появлению протечек, ограничивают пропускную способность. Если контроль показывает такие несовпадения, надлежит извлечь лоток, скорректировать его положение изменением высоты дренажной подушки.
• Заделка швов. Стыки между соседними лотками – наиболее уязвимые зоны, где часто фиксируются протечки. Исключить их можно комплексной герметизацией и упрочнением. Швы забиваются паклей или специальным полимерным материалом, пропитанным битумной мастикой. После застывания мастики наносится бетонный раствор, обеспечивающий структурную, пространственную жесткость.

При обратной засыпке ранее вынутого грунта рекомендуется его послойное трамбование. Такой подход несколько увеличивает временные затраты, но стабилизирует структуру, сводит к минимуму опасность смещений и просадок, увеличивает несущую способность, что важно для надежности дренажного комплекса.