论文部分内容阅读
【摘 要】 传统的道口大多为木枕+道口板结构,主要由道口板、木枕、护轮轨、道床、U形排水槽等组成,受到车辆冲击,就有面板失稳破损、道床板结翻浆、轨道状态破坏等病害产生。随着病害的加剧,维修频率大大地加快,道口结构所暴露出来的缺陷也就越来越突出,极大地影响了道路交通的顺畅和铁路行车的安全,成为城市发展和铁路养护的一大难题。这种负面影响,在经济发达的地区表现得尤为明显。文章介绍一种新型的整体道床的结构、性能以及施工工艺,通过在铁路道口中的施工实践,展示了它的应用前景。
【关键词】 整体道床;工矿企业;铁路道口;病害;措施
1 问题的提出
随着我国铁路运输技术的不断进步和对铁路道口安全的高度重视,国家主干线的铁路道口已被立交方式所取代,而工矿企业的铁路运营受地理位置、作业环境的限制,大多的铁路道口目前仍然采用平交的方式维系着铁路道口的交通运行。尽管部分道口的结构由原始的铺面板、护轮轨升级为穿筋橡胶板,但受地质构造和重载汽车车辆的影响,道口线路几何尺寸和轨距变形过大,轨面高程明显下沉,不仅给汽车通行带来了一定的困难,还严重影响到了机车车辆的运行安全。频繁的道口维修致使铁路、公路的运营矛盾十分突出。
2 道口病害产生的原因
分析道口病害产生的原因,主要有以下几个方面:
1)道口的有害空间
因列车行走的需要,道口铺设护轮轨,设置了轮缘槽,形成了道路的有害空间。车辆通过道口时,对钢轨和道口板产生瞬间的冲击,这是道口产生病害的最直接的原因。有害空间越大,道口承受的冲击力也相应增加。
2)道口板的形式及铺设方式
道口板通常为钢筋混凝土结构,重量较轻,标准的50kg/m轨道的道口板的长、宽、高为1650mm*600mm*161mm,约350kg/块。道口板铺设在轨道的中央及两侧,直接摆放在木枕上,其与木枕接触的四角都垫上橡胶垫层。每块道口板都相对独立,相互间及与钢轨、枕木没有任何连接,在车流的冲击下容易跳动、失稳、破损,加剧了对线路状态的破坏。
3)道口的排水方式
通常的排水方式是通过路基面設置的路拱自然排水,当道口宽度达到一定程度时,在路基面两侧增设U形槽排水。道口使用到一定的时间后,因路基面沉陷、U形槽汲水孔堵塞、道床脏污等因素使得道口内积水无法顺畅排出时,容易引发道床板结、翻浆等病害。
4)车流量、载重量及速度
车辆对道口的冲击动能与车流量、载重量及速度的平方成正比。近年来,道路的行车数量急剧增加,运输载重量普遍提高,行车速度明显加快,道口承受的冲击能量每年成几何级数增加,加剧了轨道的状态变化和设备损坏,导致了道口的频繁维修。
5)尽管部分铁路平交道口采用安装厂家生产的分体式穿筋橡胶板的方式对平交道口进行升级改造,但由于特殊地质条件的制约,雨水积淀、翻浆现象依然存在,还是无法解决道口因频繁维修带来的困窘。
3 工程实践
2008年9月,受唐山港集团铁路公司的委托,我公司首先接受了唐港铁路京唐港7#路铁路道口的改造工程,并得到唐山港集团公司的许可将该道口以整体道床方式进行改造施工。
施工现场布置
该道口位于港务局通港联络线双线铁路的曲线上,道口全长33米,其中主车道17米,两侧辅助车道各8米。为不影响进出港列车通行和施工,道口左右侧交替施工。
考虑在此道口施工过程中,7#路已不具备通行条件,汽车车辆改为5#路通行。为减少施工干扰,防止来往车辆误入施工现场,将道口两侧进行封闭,两端分别设置警示标志、警示灯具。
为保证进港机车车辆的正常进出和安全施工作业,及时与滦港铁路方面联系,修筑其中一侧线路道口时有工务部门对其采取封闭措施,施工所有临时堆放工具、材料不准超越另侧通行线路的安全距离。
4 结构形式
道床结构自下而上依次是:10cm厚碎石垫层—20cm厚C15混凝土—55cm厚C35钢筋混凝土整体道床(见断面图)。为减少道口整体道床与两侧普通道床对轨道线路的不良影响,在道口整体道床两侧各设5米过渡段(C15混凝土,厚度20cm)。
钢筋混凝土整体道床的钢筋布置参照京唐港港一、港二工程整体道床轨枕板A结构配筋图进行加强布置。
4.1变形缝沥青板安设
行车道与辅道之间设2cm变形缝,用2cm厚沥青板填塞,沥青板由木板经沥青浸制而成,垂直于线路中线。
4.2整体道床钢筋混凝土浇筑
整体道床轨枕板全部采用现场浇筑。由于该道口位于曲线上,为保证承轨槽满足设计坡度、承轨槽两侧护角角铁位置正确、道床顶部面板坡度和平面位置符合设计要求,整体道床混凝土的施工分二次间歇浇筑完成。其流程为:第一次浇筑至承轨槽底部—测量调整并固定承轨槽位置—焊接承轨槽两侧护角角钢—安装承轨槽模板—第二次浇筑承轨槽及道床顶部面板。
道床使用自制专用量具控制断面形状,做到一步到位,表面修平抹光后及时养生。
待第一次C35混凝土浇筑完成、正确安装承轨槽护角角铁后,进行第二次承轨槽内轨底垫板C35混凝土的浇筑,边浇筑边校核整体道床承轨槽内垫板表面坡度,密切注意坡面的变化,按要求尺寸发现有超限情况立即校正,高程允许偏差控制在±0.5mm,留好2%横坡,做好外轨超高控制,一次抹面成型。
4.4螺纹道钉安设
道床混凝土强度达到60%即可布设螺纹道钉工作,螺纹道钉的眼孔可用水钻进行钻孔作业,本道口道床枕木按1780根/Km设置。
螺纹道钉在锚固前,用压风机吹干净遗留在道钉孔眼的粉尘,并保证道钉孔眼干燥,然后按照硫磺:水泥:砂子:石蜡=1:0.5:1.5:0.02比例、传统硫磺锚固道钉方法进行道钉锚固作业。
4.5钢轨铺设
轨底铺设与钢轨底面等宽的通长橡胶垫板,采用I型弹条扣件与混凝土道床紧固连接。
4.6承轨槽的封闭处理:
钢轨安装完成后,细致检查调整线路方向、外轨超高、规矩,确认各部几何尺寸达到规范标准要求后,即可用细石沥青砂浆对承轨槽进行封闭施工。回填面高度要求:钢轨外侧低于轨顶2mm,钢轨内侧低于轨顶5mm。
5 应用推广
通过对唐山港7#路道口的改造,实现了一次投资,多年收益,其经济和社会效益十分显著,到目前为止该道口改造后已运营长达5年多时间,其中因更换钢轨和线路运营过程中出现的规矩偏差进行过调整,其道口面貌依然如新。
为了彻底扭转唐山港港区铁路道口频繁维修的现实状况,受唐山港集团公司的信任,我公司本着最大限度减少影响港区铁路运营的宗旨,采用7#路道口断面结构形式,增加预埋焊接钢板和吊装耳环钢筋,改变7#路现浇混凝土整体道床的方法为港区外分节预制生产(需详细掌握现场线路资料),现场吊装拼装焊接的方法,先后对唐山港港三道口、灯塔道口、货12、13道口、货16、17道口,9#路道口、大1、2道口,新线道口进行了改造施工,全部达到了预期的效果、并取得了良好的社会价值。
参考文献:
[1]魏平安,和振兴.城市轨道交通整体道床耐久性初探[J].中国西部科技.2014(04)
[2]杨吉忠,韩义涛,潘自立.委内瑞拉Tinaco-Anaco铁路有砟道床厚度研究[J].铁道工程学报.2013(12)
[3]舒捷.城市短枕承轨台式整体道床施工技术[J].山西建筑.2014(08)
[4]郄录朝,许永贤,王红.高速铁路道砟飞溅理论计算与试验研究[J].铁道建筑.2014(03)
[5]杜欣.真实道砟颗粒的离散元建模及惯性特性优化[J].铁道学报.2014(02)
【关键词】 整体道床;工矿企业;铁路道口;病害;措施
1 问题的提出
随着我国铁路运输技术的不断进步和对铁路道口安全的高度重视,国家主干线的铁路道口已被立交方式所取代,而工矿企业的铁路运营受地理位置、作业环境的限制,大多的铁路道口目前仍然采用平交的方式维系着铁路道口的交通运行。尽管部分道口的结构由原始的铺面板、护轮轨升级为穿筋橡胶板,但受地质构造和重载汽车车辆的影响,道口线路几何尺寸和轨距变形过大,轨面高程明显下沉,不仅给汽车通行带来了一定的困难,还严重影响到了机车车辆的运行安全。频繁的道口维修致使铁路、公路的运营矛盾十分突出。
2 道口病害产生的原因
分析道口病害产生的原因,主要有以下几个方面:
1)道口的有害空间
因列车行走的需要,道口铺设护轮轨,设置了轮缘槽,形成了道路的有害空间。车辆通过道口时,对钢轨和道口板产生瞬间的冲击,这是道口产生病害的最直接的原因。有害空间越大,道口承受的冲击力也相应增加。
2)道口板的形式及铺设方式
道口板通常为钢筋混凝土结构,重量较轻,标准的50kg/m轨道的道口板的长、宽、高为1650mm*600mm*161mm,约350kg/块。道口板铺设在轨道的中央及两侧,直接摆放在木枕上,其与木枕接触的四角都垫上橡胶垫层。每块道口板都相对独立,相互间及与钢轨、枕木没有任何连接,在车流的冲击下容易跳动、失稳、破损,加剧了对线路状态的破坏。
3)道口的排水方式
通常的排水方式是通过路基面設置的路拱自然排水,当道口宽度达到一定程度时,在路基面两侧增设U形槽排水。道口使用到一定的时间后,因路基面沉陷、U形槽汲水孔堵塞、道床脏污等因素使得道口内积水无法顺畅排出时,容易引发道床板结、翻浆等病害。
4)车流量、载重量及速度
车辆对道口的冲击动能与车流量、载重量及速度的平方成正比。近年来,道路的行车数量急剧增加,运输载重量普遍提高,行车速度明显加快,道口承受的冲击能量每年成几何级数增加,加剧了轨道的状态变化和设备损坏,导致了道口的频繁维修。
5)尽管部分铁路平交道口采用安装厂家生产的分体式穿筋橡胶板的方式对平交道口进行升级改造,但由于特殊地质条件的制约,雨水积淀、翻浆现象依然存在,还是无法解决道口因频繁维修带来的困窘。
3 工程实践
2008年9月,受唐山港集团铁路公司的委托,我公司首先接受了唐港铁路京唐港7#路铁路道口的改造工程,并得到唐山港集团公司的许可将该道口以整体道床方式进行改造施工。
施工现场布置
该道口位于港务局通港联络线双线铁路的曲线上,道口全长33米,其中主车道17米,两侧辅助车道各8米。为不影响进出港列车通行和施工,道口左右侧交替施工。
考虑在此道口施工过程中,7#路已不具备通行条件,汽车车辆改为5#路通行。为减少施工干扰,防止来往车辆误入施工现场,将道口两侧进行封闭,两端分别设置警示标志、警示灯具。
为保证进港机车车辆的正常进出和安全施工作业,及时与滦港铁路方面联系,修筑其中一侧线路道口时有工务部门对其采取封闭措施,施工所有临时堆放工具、材料不准超越另侧通行线路的安全距离。
4 结构形式
道床结构自下而上依次是:10cm厚碎石垫层—20cm厚C15混凝土—55cm厚C35钢筋混凝土整体道床(见断面图)。为减少道口整体道床与两侧普通道床对轨道线路的不良影响,在道口整体道床两侧各设5米过渡段(C15混凝土,厚度20cm)。
钢筋混凝土整体道床的钢筋布置参照京唐港港一、港二工程整体道床轨枕板A结构配筋图进行加强布置。
4.1变形缝沥青板安设
行车道与辅道之间设2cm变形缝,用2cm厚沥青板填塞,沥青板由木板经沥青浸制而成,垂直于线路中线。
4.2整体道床钢筋混凝土浇筑
整体道床轨枕板全部采用现场浇筑。由于该道口位于曲线上,为保证承轨槽满足设计坡度、承轨槽两侧护角角铁位置正确、道床顶部面板坡度和平面位置符合设计要求,整体道床混凝土的施工分二次间歇浇筑完成。其流程为:第一次浇筑至承轨槽底部—测量调整并固定承轨槽位置—焊接承轨槽两侧护角角钢—安装承轨槽模板—第二次浇筑承轨槽及道床顶部面板。
道床使用自制专用量具控制断面形状,做到一步到位,表面修平抹光后及时养生。
待第一次C35混凝土浇筑完成、正确安装承轨槽护角角铁后,进行第二次承轨槽内轨底垫板C35混凝土的浇筑,边浇筑边校核整体道床承轨槽内垫板表面坡度,密切注意坡面的变化,按要求尺寸发现有超限情况立即校正,高程允许偏差控制在±0.5mm,留好2%横坡,做好外轨超高控制,一次抹面成型。
4.4螺纹道钉安设
道床混凝土强度达到60%即可布设螺纹道钉工作,螺纹道钉的眼孔可用水钻进行钻孔作业,本道口道床枕木按1780根/Km设置。
螺纹道钉在锚固前,用压风机吹干净遗留在道钉孔眼的粉尘,并保证道钉孔眼干燥,然后按照硫磺:水泥:砂子:石蜡=1:0.5:1.5:0.02比例、传统硫磺锚固道钉方法进行道钉锚固作业。
4.5钢轨铺设
轨底铺设与钢轨底面等宽的通长橡胶垫板,采用I型弹条扣件与混凝土道床紧固连接。
4.6承轨槽的封闭处理:
钢轨安装完成后,细致检查调整线路方向、外轨超高、规矩,确认各部几何尺寸达到规范标准要求后,即可用细石沥青砂浆对承轨槽进行封闭施工。回填面高度要求:钢轨外侧低于轨顶2mm,钢轨内侧低于轨顶5mm。
5 应用推广
通过对唐山港7#路道口的改造,实现了一次投资,多年收益,其经济和社会效益十分显著,到目前为止该道口改造后已运营长达5年多时间,其中因更换钢轨和线路运营过程中出现的规矩偏差进行过调整,其道口面貌依然如新。
为了彻底扭转唐山港港区铁路道口频繁维修的现实状况,受唐山港集团公司的信任,我公司本着最大限度减少影响港区铁路运营的宗旨,采用7#路道口断面结构形式,增加预埋焊接钢板和吊装耳环钢筋,改变7#路现浇混凝土整体道床的方法为港区外分节预制生产(需详细掌握现场线路资料),现场吊装拼装焊接的方法,先后对唐山港港三道口、灯塔道口、货12、13道口、货16、17道口,9#路道口、大1、2道口,新线道口进行了改造施工,全部达到了预期的效果、并取得了良好的社会价值。
参考文献:
[1]魏平安,和振兴.城市轨道交通整体道床耐久性初探[J].中国西部科技.2014(04)
[2]杨吉忠,韩义涛,潘自立.委内瑞拉Tinaco-Anaco铁路有砟道床厚度研究[J].铁道工程学报.2013(12)
[3]舒捷.城市短枕承轨台式整体道床施工技术[J].山西建筑.2014(08)
[4]郄录朝,许永贤,王红.高速铁路道砟飞溅理论计算与试验研究[J].铁道建筑.2014(03)
[5]杜欣.真实道砟颗粒的离散元建模及惯性特性优化[J].铁道学报.2014(02)