采用新材料新工艺,整治基床翻浆冒泥病害
2010-04-14李广杰上海铁路局蚌埠工务段
李广杰 上海铁路局蚌埠工务段
1 线路概况
京沪线下行K993.95-K994.5段线路位于凤阳~板桥间,上一轮道床中修时间为2002年,至2007年累计通过运量6.5亿t,按要求早已达到道床中修时间[1]。2007年初,该段线路出现基床翻浆冒泥病害,造成轨道几何状态不良,养修投入增大。第六次大提速之后,京沪线开行动车组,该处基床翻浆冒泥病害地段线路的轨道几何状态更是日趋恶化,轨道检查车动态检测频繁出现偏差,尤其是雨季,轨道状态变化更快,工务养护人员对该段线路每天至少养护一遍 (正常情况下养护周期为15天左右),对安全行车的压力很大。整治路基基床翻浆冒泥病害迫在眉睫。
2 整治基床翻浆冒泥病害方案的提出
为消除路基基床翻浆冒泥病害,确保行车安全平稳,开始的整治方案是采用传统的施工工艺:铺涂塑土工布封闭、基床换砂保护土工布以利排水。该种施工处理工艺系采用人工作业在封锁天窗内完成。正线处理深度为枕下0.55 m(即道床0.3 m,布上黄砂厚0.15 m,布下黄砂厚0.1 m)。按目前京沪线行车条件封锁天窗最长为180 min,约需20天封锁天窗。在京沪线封锁点紧张的状况下,20天封锁天窗计划不可能实现,只有另外采用施工工艺,即采用上述传统的施工工艺的条件不具备。段组织相关技术人员共同研究讨论施工工艺,最后达成共识:只有采用大型机械施工才能适应京沪线的运输需求,减少对行车的干扰。利用大机抛床中修同步处理路基基床翻浆冒泥病害在京沪线以至全局都从未施工过,仅在2005年上海工务机械化段在京沪线上行K981+275前后100 m利用大机抛床做过同步铺布的试验。试验的目的是检验这种新型土工材料即橡胶合成纤维土工布在道碴中的耐久性。我们于2007年6月14日扒开铺试验布地段观察,发现该种布未有被道碴扎破现象,说明该种橡胶合成纤维土工布和以往使用的土工布比较有更高的强度、韧性和耐久性,可以直接铺在道床中达到封闭基床的作用,从而消除基床翻浆冒泥病害。于是最终确定利用大机抛床同步铺橡胶合成纤维土工布处理路基基床翻浆冒泥的施工工艺。
3 利用大机抛床中修铺布处理路基基床翻浆冒泥施工技术标准
大型清筛机抛床最大深度为0.4 m,同时大机抛床时为单面坡,若按常规设置双面坡,需人工在大机后整修排水坡,则必将降低大机施工速度,降低大机作业效率,使大机作业优势难以发挥。最后确定大机抛床清筛时设成单面排水坡,清筛深度为0.4 m。
4 大机抛床同步铺设土工布施工
4.1 行车技术条件
大机抛床施工封锁天窗为180 min,封锁前后60 min内限速45 km/h,其中开通后首列限速35 km/h,其余时间限速60 km/h。
4.2 施工准备作业
(1)封锁前,人工清筛道床边坡,把清碴按要求装袋后其余清碴堆放在枕木头1 m以外。人工清筛宽度为枕木头外0.4 m,最内侧深度不小于0.5 m。当天大机抛床地段内起终点各25 m范围内每根钢筋混凝土枕下垫双层4个碴袋,其余地段垫单层2个碴袋,以确保大机运行安全和道床厚度,利于卸道碴和减少起道量。
(2)技术准备工作:为使施工后线路满足电气化铁路线路作业要求,施工前对线路轨面标高及轨向进行测量,并做好定位标记。并在钢轨上做好铺土工布的位置标记:土工布长10 m,两块布搭头0.3 m,即每隔9.7 m做一铺布标记。
4.3 封锁点施工
封锁天窗下达后,大型作业机组进入施工地段,按作业方向编组,依次为清筛机、老K车、机车、配碴整形车、捣固车、稳定车。大机抛床作业时,人工在清筛机下方同步铺土工布,铺土工布速度与大机清筛速度同步,一般2 m/s左右。抛床铺布后卸碴前组织6人对清筛机碾压形成的泥碴土垄进行清理、整平,以利排水。老K车卸碴完,组织人力回填边坡清洁道碴,同时利用大机进行配、捣、稳综合作业,按设计标高对线路进行起拨道、捣固。大机作业完毕即撤离施工地点,经施工负责人检查、确认线路状态达到放行列车条件,即可申请开通线路[2]。
5 施工中须注意的事项
(1)每天施工地段起终点各25 m范围内每根钢筋混凝土枕下垫双层4个碴袋,起过渡段作用,采用此项措施有利于确保大型机组运行安全。
(2)大机清筛后铺布前安排4名劳力清除大机上散落的泥碴即整平坡面,确保坡面平整以利排水。
(3)铺布后卸碴前应安排6名劳力清除个别外高内低地段,整平边坡,以利排水。
(4)基床翻浆冒泥严重地段,翻浆道碴成块状,致使抛床时无法顺利抛出,造成抛床不彻底,降低大机抛床速度,则能较好的确保抛床彻底。
(5)为确保随清筛机配合作业人员(铺布、清除道碴)人身安全,要求作业人员佩戴安全帽,防止清筛机上泥碴高处坠落伤人。
6 施工效果
(1)封锁天窗内,从清筛机抛床开始至动力稳定车稳定作业结束,这一系列工序都按流水作业施工,充分发挥了机械化施工的优势。180 min的封锁天窗,施工进度最大达220 m,远大于人工作业速度。
(2)经过抛床铺布整治后的线路,至今已半年时间。现在该段线路道床状态良好,轨道几何状态均衡良好,动态检测良好,而养修工时投入却较整治前降低了90%,充分说明用大机抛床中修同步铺橡胶合成纤维土工布的施工工艺是有效的。
7 结束语
利用大机抛床中修同步铺布处理路基基床翻浆冒泥病害施工中使用的铁路路基橡胶合成纤维土工布,作为科技成果已于2007年12月12日通过上海铁路局技术鉴定,其简要技术特性为:"主要用于整治因碴囊、道碴陷槽、基床泉眼、道床板结、排水不畅等引起的铁路道床、路基翻浆冒泥病害。在大型清筛机抛床或人工清筛后,无需设置砂垫保护层,可直接在道床、路基垫铺该土工布,能有效稳定道床、路基,保持线路良好几何状态,确保铁路行车安全。"