整体道口铺面下沉原因分析及整治措施
2018-10-22柴长杰中国铁路上海局集团有限公司阜阳工务段
柴长杰 中国铁路上海局集团有限公司阜阳工务段
道口是铁路基础设备的重要组成部分,也是行车安全的薄弱环节和关键部位。近年来,随着城市化发展步伐越来越快,原设计整体道口铺面满足不了公路运输安全的要求,在日益频繁的交通运输下,检查发现整体道口板出现不均匀下沉,导致整体道口板之间形成高差或整体道口板低于道口平台,对道路运输安全构成威胁。
目前阜阳工务段整体道口12处,经安全大检查及日常检查发现,西张线望峰岗、新庄孜等处道口铺设整体道口板均出现下沉问题,造成整体道口内线路状态严重不良且整治难度大,给铁路行车安全带来安全隐患,需提报次年的大修计划进行整治,且租用吊机、挖掘机等机械配合施工,时间跨度长,费用开支多,施工难度大。
1 整体道口铺面下沉原因综合分析
(1)通过道口的机动车辆日益增加。通过对阜阳工务段西张线多处道口进行车流量调查,西张线望峰岗道口2010年日均通过道口机动0.4万辆,2017年日均通过2.4万辆;西张线新庄孜道口2010年日均通过道口机动0.3万辆,2017年日均通过1.8万辆,通过道口机动车辆增长5倍,整体道口板在机动车辆的长期碾压机冲击下,道口板出现不均匀下沉,线路变化大。
(2)整体道口铺面设计荷载与现车辆荷载差距较大。阜阳工务段管内整体道口板基本在2010~2012年间铺设,设计时车辆荷载为25 t~45 t。实际情况因为淮南市以产煤为主,道路运输以煤运为主、荷载较大,70 t~120 t货车在道路及道口上来回穿越,远远超过整体道口板设计的承载能力。且整体道口板铺设时未采用基础板,来自机动车辆的荷载不能均匀地传递到地面,导致整体铺面出现不均匀下沉。
(3)整体道口内排水不畅。西张线新庄孜道口地势低洼,无排水设施,雨水天气时道口内经常积水无法排除,在长时间的积水下路基基础松软,在机动车辆荷载下容易出现不均匀下沉。
2 谨慎试验 采取措施
针对以上问题,经过多次研究及探讨,决定采取以下措施进行控制。
2.1 采用新型整体道口铺面,增设基础板
2015年阜阳工务段对西张线新庄孜道口,西张线望峰岗道口,阜阳站下河线阜涡路道口进行整治,均采用P60新型整体道口铺面,面板厚度为400 mm,宽度为3 m,增设基础板底板厚度为150 mm,宽度为3.1 m,道口面板砼配强度C40,基础板砼配强度C25,整体道口面板与基础板之间铺设水泥、中粗砂(体积比)1∶1,干拌水泥砂浆垫层约 30 mm~50mm,基础板下铺设干拌C20混凝土碎石稳定层,厚250 mm~300 mm,道口面板与基础板布置时相错开,利于均匀传递来自机动车载压力,铺设后效果良好,至目前为此,整体道口板未出现不均匀下沉。(阜涡路铺设图如图1、图2、图3所示)。板测编号顺序安装。
图1“阜涡路曲线道口”整体道口板平面布置图
图2“阜涡路曲线道口”整体道口板施工方案图
②拆除钢轨前,先把道口两头线路中心位置找准,并在远端(防止基础开挖时破坏或消失)设置好固定标识。
③吊装道口铺面时,只要在两端定位处拉一根直线对牢铺面板上的直线标志,就能准确地控制好每块板的曲线方向。
④准确安装在R=500 m的圆弧上。
图3“阜涡路”铁路道口铺面面底板分布图
2.2 整体道口板下沉整治
以往整体道口铺面下沉整治需要提前上报次年大中修计划,利用大型机械进行施工,施工时间长,影响公路、铁路运输时间长,费用较大,繁忙道口的整治还需要地方交通部门的同意和支持,负责设置障碍,中断交通,过往行人与车辆绕行指挥等工作,阜阳工务段经过多次研究、试验,利用人工方式对整体道口板下沉进行整治,取得良好效果,如图4所示。
图4 人工方式整治
2.2.1 施工前的准备工作
①施工时材料、机具准备到位,准备4 m长钢轨一根,特质机具2把(如图5所示),千斤顶2台,木枕2根,卡环4个。
②提前1天对道口平台进行切割,切割宽度与木枕宽度一致,切割后利用施工机械进行捣碎,清理,对切割后平台用木枕进行填充,确保不影响公路交通。
图5 特制机具
2.2.2 施工工作
①利用扳手松开扣件,木枕放置与整体道口平齐,木枕上面横向放置一根钢轨,用卡环固定在整体道口铺面两侧的吊环上,特质机具穿进钢轨,特质机具下端链接卡环,千斤顶放置在钢轨下方,准备好后利用千斤顶把钢轨顶起,带动道口铺面,整体道口铺面顶起后根据下沉量在道口下方进行填充水泥与沙子的干拌物,结束后拆除材料机具。
3 取得的效果
阜阳工务段通过的整体道口铺面下沉人工整治,有效缩短道口下沉整治周期,彻底解决因道口下沉导致线路大高低问题,提高了道口内线路设备质量。集团公司督导多次检查均未出现三级及以上几何尺寸偏差,确保铁路运输安全平稳。