Результат интеллектуальной деятельности: Водосборно-водоотводная система железнодорожного пути

Решение относится к конструкции железнодорожного пути, а конкретно к водосборно-водоотводным сооружениям для сбора и отвода воды от основной площадки земляного полотна железных дорог. Особенно целесообразно применение данной системы в случаях повышенных экологических требований.

Известен принятый за прототип лоток водоотводной (патент на изобретение №2285766), характеризующийся тем, что он выполнен из композиционного материала и состоит из вогнутого дна, плоских наклоненных наружу стенок с выполненными в них дренажными отверстиями, поперечных ребер жесткости, выполненных снаружи по образующей стенок и дна на всем протяжении лотка, кроме торцов, продольных ребер жесткости, выполненных снаружи по верхнему краю стенок, и поперечных ребер жесткости, а также якорных пластин, расположенных снаружи лотка горизонтально между поперечными ребрами жесткости, при этом дно выполнено с утолщением до 3 мм, ширина лотка выполнена не менее 400 мм, дно и стенки лотка на одном из торцов имеют уширение. Из того же патента известно использование для данных лотков крышек также из композиционного материала. Также описано соединение данных лотков в водоотводяшую систему.

Общими существенными признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого решения являются следующие: водосборно-водоотводная система железнодорожного пути содержит соединенные между собой и выполненные из композиционного материала секции, каждая из которых включает и лоток, и крышку, при этом каждый лоток состоит из дна, стенок и поперечных ребер жесткости, выполненных снаружи по образующей стенок и дна на всем протяжении лотка кроме торцов, при том дно и стенки лотка на одном из торцов имеют уширение.

Данные известные из патента-прототипа лотки позволяют достаточно эффективно собирать и отводить стекающую от балластного слоя и земляного полотна в стороны воду, однако часть воды, в том числе загрязненной горюче-смазочными материалами, отходами жизнедеятельности и т.п., свободно проникает вниз под балластный слой, где посредством грунтовых вод распространяется за пределы земляного полотна. В большинстве условий железнодорожного строительства это не является критичным, однако для железных дорог, проходящих вдоль водоемов (рек, каналов, озер), данные загрязнения могут приводить к необратимым последствиям. Особенно жестко предъявляются экологические требования для таких водоемов, например, как озеро Байкал и т.п., где из-за этого строительство железных дорог вообще находится под вопросом.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое решение, является создание системы сбора и отведения воды, полностью обеспечивающей сбор и отведение от основной площадки земляного полотна поступающей сверху через балластную призму воды.

Для решения данной технической проблемы водосборно-водоотводная система содержит соединенные между собой и выполненные из композиционного материала секции из лотков с крышками, при этом каждый лоток состоит из дна, стенок и поперечных ребер жесткости, выполненных снаружи по образующей стенок и дна на всем протяжении лотка, кроме торцов, притом дно и стенки лотка на одном из торцов имеют уширение, водосборно-водоотводная система дополнительно содержит располагаемую под основной площадкой земляного полотна с уклоном в сторону лотков геомембрану с уложенным на ней геотекстилем, при том геомембрана закреплена между лотком и крышкой с образованием закрытой геотекстилем щели для пропуска воды в лоток.

Отличительными признаками предлагаемого решения от известного прототипа являются следующие: водосборно-водоотводная система дополнительно содержит располагаемую под основной площадкой земляного полотна с уклоном в сторону лотков геомембрану с уложенным на ней геотекстилем, притом геомембрана закреплена между лотком и крышкой с образованием закрытой геотекстилем щели для пропуска воды в лоток.

Благодаря наличию данных отличительных признаков достигается следующий технический результат - полностью обеспечивается сбор и отведение поступающей сверху через балласт воды, что предотвращает загрязнение почвы горюче-смазочными материалами, отходами жизнедеятельности и т.п.

Предлагаемое техническое решение может найти применение в конструкциях водосборно-водоотводных сооружений для сбора и отвода воды от основной площадки земляного полотна железных дорог. Особенно целесообразно применение данной системы в случаях повышенных экологических требований.

Предлагаемая конструкция поясняется фиг. 1-3.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез конструкции пути железной дороги, а также вид сверху на лоток.

На фиг. 2 изображен общий вид секции лотков со снятыми крышками, на котором видны дистанцирующие прокладки, обеспечивающие щель между крышкой и лотком.

На фиг. 3 изображен поперечный разрез Б-Б верхней части лотка с крышкой (два варианта расположения геотекстиля: 1-й, уложенный сверху на крышку, и 2-й, размещенный в щели между лотком и крышкой).

Изображенная на фиг. 1-3 водоотводная система содержит расположенную под балластной призмой 1 пути с уклоном в сторону лотков 2 геомембрану 3 с уложенным на ней геотекстилем 4. Геомембрана 3 выполняет функцию экрана, предотвращающего проникновение воды в нижележащие слои грунта и являющегося направляющим потока воды. Предпочтительно для этих целей используются пластиковые листы, швы между которыми свариваются. Геотекстиль 4 уложен непосредственно на геомембрану 3 и предназначен для проникновения отфильтрованной им воды без заиливания геомембраны 3. Лоток 2 с крышкой 5 располагаются, как правило, под землей (при значительных продольных уклонах пути крышка может располагаться и на уровне грунта). Нижний (по уровню) край геомембраны 3 располагается между верхним краем вертикальной стенки лотка 2 (полкой 6) и крышкой 5. При этом между геомембраной 3 и крышкой 5 дополнительно располагаются дистанцирующие прокладки 7 (несколько штук с шагом по длине лотка), обеспечивающие наличие между геомембраной 3 и крышкой 5 дренажной щели 9, через которую в лоток 2 стекает вода по поверхности геомембраны 3. Пакет - полка 6 лотка 2, геомембрана 3, дистанцирующая прокладка 7 скрепляется с помощью фиксирующего элемента 8 (как правило, самореза, но может быть использована и пластиковая клипса - крепежное изделие универсальное, применяемое в автомобилестроении для крепления интерьерных деталей, элементов бампера, подкрылков и т.п., по просверленному заранее отверстию). Дистанцирующая прокладка 7 может быть размещена рядом с фиксирующим элементом 8, как на фиг. 2, либо фиксирующий элемент может проходить непосредственно через прокладку.

Притом геотекстиль 4 может по отношению к лотку располагаться по-разному, обеспечивая одинаковую эффективность фильтрации воды (фиг. 3). По первому варианту геотекстиль укладывается после монтажа крышек, переходя с геомембраны 3, внахлест на крышку 5 (верхний рисунок фиг. 3). По второму варианту геотекстиль расположен между лотком 2 и крышкой 5 на геомембране 3 (нижний рисунок фиг. 3), в данном случае геотекстиль 4 располагается в скрепляемом пакете, полка 6, геомембрана 3, прокладка 7, при этом часть его прижата прокладками 7, но большая часть свободно пропущена через щель 9, обеспечивая беспрепятственное прохождение воды между геотекстилем 4 и геомембраной 3 в полость лотка 2. В обоих вариантах геотекстиль 4 закрывает дренажную щель 7 - в первом накрывая щель 9 сверху, а во втором проходя непосредственно через нее. Как правило, второй вариант расположения геотекстиля 4 применяется при отсутствии засыпки лотков с крышками грунтом.

Монтаж водосборно-водоотводной системы осуществляется следующим образом. Вдоль пути по обочине земляного полотна производится с соответствующим уклоном по проекту вырезка грунта под водоотводной лоток 2, производится с соответствующим поперечным уклоном планировка под размещение геомембраны 3 с учетом ее сопряжения с лотком 2. Затем устанавливаются секции лотков 2 (соединяются за счет уширений одного из торцов) и укладываются встык листы геомембраны 3, края которой опираются на полки 6 лотков 2. Листы геомембран 3 соединяются герметично между собой, например, свариваются или склеиваются, образуя единый водонепроницаемый экран. Затем в зависимости от варианта размещения геотекстиля 4 (фиг. 2) проводится монтаж крышек. По первому варианту монтаж крышек 5 лотков 2 производится через прокладки 7 с соответствующим скреплением с крышкой. После этого укладывается геомембрана 3 - раскатывается рулонный материал геотекстиля с нахлестом полос между собой и с заходом на крышку 5. Затем производятся засыпка и соответствующее профилирование основной площадки 1 земляного полотна. По второму варианту после установки лотка 2 и монтажа геомембраны 3 производится укладка геотекстиля 4 (соответственно с нахлестом полос между собой). Нижний край геотекстиля 4 укладывается с выходом внутрь лотков 2. Далее устанавливаются прокладки 7 и осуществляется монтаж и крепление крышек 5, а также дальнейшая засыпка. Верх лотка 2 (крышка 5) может располагаться в зависимости от продольных уклонов пути 1 под засыпкой или на уровне поверхности. В любом случае возможны демонтаж крышки 5 и очистка лотка от возможных заиливаний.