Helical piles in a railways setting

M Ruel

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: FOUNDATION DESIGN - IV Helical Piles

ABSTRACT: Helical piles offer railways quick solutions to support tracks in different ground conditions. Railways are efficiently run companies that strive to have no train stoppages or slowdowns. Helical piles can be placed quickly between trains within minimal work blocks. This paper discusses the design approach for helical piles along with actual field applications. The design includes the site conditions, stem diameter, size of helix, different pile spacing and inclination of the piles. These were optimized using finite element and finite difference software. Six different track sections along the CN railways are presented, two in Alberta, three in Ontario and one in Quebec. The two in Alberta are along the Lac Labiche subdivision to support tracks settling under soft soil conditions, the helical piles used were 254 mm diameter stem with a 610 mm top helical to the outside of the tracks in soft clays while the other used 200mm diameter stem with a 457mm top helix. In Ontario, on the Caramat subdivision, helical piles were used to support a gantry crane on a high approach embankment fill, the piles were 150mm diameter stem using a 457mm dia. top helical, while north of Toronto on the Bala subdivision in a peat bog, helical piles were placed to support newly added granular fills adjacent to two section of existing track which were creating track differential settlement problems. In Quebec, the site in question is a transition zone out of a peat bog onto a dense granular fill over bedrock. The peat was degrading causing some track foundation issues; the helical pile application in this case was to stiffen the rail infrastructure. Helical piles of 89mm stem diameter with a helix of 250mm were used at 1.5 m spacing over a 100m long section.

RÉSUMÉ: Les pieux hélices offrent aux chemins de fer des solutions rapides pour supporter les voies dans différentes conditions ralentissement des trains. Les pieux hélices peuvent être placés rapidement entre les trains dans des blocs de travail minimales. Cet article traite de l'approche de conception pour les pieux hélices ainsi que les applications réelles sur le terrain. La conception comprend les conditions sur le site, le diamètre de la tige, la taille de l'hélice, les différents -de différence finie. Six sections différentes de voie le long des chemins de fer du CN sont présentés, deux en Alberta, trois en Ontario et une au Québec. Les deux en Alberta longent la subdivision Lac Labiche pour supporter les voies avec tassements dans des conditions de sol mous, les pieux hélicoïdaux utilisés étaient des tiges de 254 mm de diamètre avec une hélice supérieure de 610 mm à l'extérieur des voies dans les argiles molles tandis que l'autre utilise des tiges de 200 mm de diamètre avec une hélice supérieure de 457mm. En Ontario, sur la subdivision Caramat, les pieux hélices ont été utilisés pour supporter une grue à portique sur un haut remblai , les pieux étaient des tiges de 150mm de diamètre avec une hélice supérieure d'un diamètre de 457mm tandis qude Toronto sur la subdivision Bala, dans une tourbière, les pieux hélices ont été placés pour supporter des remblais granulaires nouvellement mis en place vis-à-vis deux sections de voie existante qui créaient des problèmes de tassements différentiels sur la voie.

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