摘要:本論文首先分析我單位所處礦區(qū)道口的特點(diǎn),同時(shí)分析和對(duì)比各種常見道口鋪面的優(yōu)缺點(diǎn),選擇適合礦區(qū)應(yīng)用的道口形式和材料,不僅改進(jìn)了礦區(qū)道口原有傳統(tǒng)方式,還對(duì)其重載機(jī)動(dòng)車道口通行的鋪面進(jìn)行有效管理和統(tǒng)籌,保證了道口鋪面的安全性、穩(wěn)定性和緩沖性,減小礦區(qū)鐵路道口鋪面損耗的同時(shí)也減小了鐵路運(yùn)行設(shè)備的損耗。
關(guān)鍵詞:鐵路;道口;鋪面
鐵路與公路交叉的部分叫鐵路平交道口,它的作用主要是承擔(dān)統(tǒng)籌鐵路和公路的雙向運(yùn)輸,它的工作狀態(tài)對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性有非常大的影響,它是鐵路管理中較復(fù)雜薄弱的部分,也是鐵路運(yùn)輸和設(shè)備管理的重中之重。本礦業(yè)集團(tuán)鐵運(yùn)處位于河南省鶴壁市區(qū),鐵路道口其周圍臨近村莊,日常運(yùn)輸穿越、交叉工作密度較大,僅僅河南同力和豐鶴電廠運(yùn)煤處與礦區(qū)之間的道口就有5道,且都是4至8米以上需要人員看守的道口。
一、礦區(qū)道口鋪面的現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展與煤炭行業(yè)的運(yùn)輸需求,鐵路的運(yùn)輸量迅速增長(zhǎng),尤其是礦區(qū)的重型運(yùn)輸車輛的需求量和重量逐漸增多,鐵路道口的穿越重量和頻率也在增加,造成了部分鐵路道口的損耗,32%的損耗體現(xiàn)在道口鋪面方面。傳統(tǒng)的道口鋪面重量和通行量承載有限,已經(jīng)無法達(dá)到現(xiàn)在的高密度重載通行的要求,對(duì)鐵路運(yùn)輸和設(shè)備的安全和穩(wěn)定造成了很大的隱患。
本礦區(qū)的道口是20年前設(shè)計(jì)的,符合當(dāng)時(shí)的使用要求,但是隨著運(yùn)煤量和運(yùn)煤車輛的增加,傳統(tǒng)的道口設(shè)計(jì)、施工技術(shù)和應(yīng)用效果已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)不足:道口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單狹窄、道口路面不平整、道口工作狀態(tài)差、道床損害發(fā)生率較高、道口表面板損壞容易變形等。鐵路道口遭到損害,容易造成運(yùn)行車輛通過時(shí)發(fā)生不同程度的顛簸,也會(huì)造成過多的資金消耗在道口鋪面的維修、養(yǎng)護(hù)、構(gòu)件更換、設(shè)備升級(jí)等方面,不僅不能適應(yīng)迅速發(fā)展的礦區(qū)經(jīng)濟(jì),還會(huì)干擾鐵路與公路的正常運(yùn)行。干擾作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:道口處冒泥翻漿、鋪面污染損害翹起嚴(yán)重、軌道路基異常下沉、冬季凍害嚴(yán)重、鋼軌異常折斷傾斜外仰、軌枕連接無效和軌距超出正常參數(shù)范圍等。
二、軌道多種鋪面板分析
本礦區(qū)發(fā)生道口病害的原因主要是:車輛承重超出了道口鋪面和路基的荷載值,為了改善這種狀況,我部門進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案對(duì)比、試驗(yàn)工作等,現(xiàn)在對(duì)多種鐵路道口的鋪面板性質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)和分析對(duì)比:
1.枕木鋪面
優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、方便施工和維修養(yǎng)護(hù)。缺點(diǎn)是枕木保質(zhì)期較短、有效時(shí)期短,耐壓和抗拉強(qiáng)度低,翻新鋪面周期短,最長(zhǎng)一年。
2.道口石鋪面
同力電廠和礦區(qū)早前的鐵路鋪面材料是道口石,它的優(yōu)點(diǎn)很明顯:前期施工資金和時(shí)間投入較少,施工工藝簡(jiǎn)單易實(shí)施,施工環(huán)境條件要求較低,易于鋪面設(shè)置、維修和養(yǎng)護(hù)。它的缺點(diǎn)是表面平整度低、容易破損、使用有效期短、維修費(fèi)用很高;它的適用范圍較窄:10噸以下,如果道口車輛通行重量和頻率較高時(shí),道口石禁不住碾壓會(huì)造成嚴(yán)重破損,從而影響車輛正常通行;道口石的拼接發(fā)生移動(dòng),造成面板起跳,車輛通行時(shí)容易發(fā)生事故;道口石鋪面板與軌道之間沒有構(gòu)件連接,穩(wěn)定性和平穩(wěn)性很差;道口石鋪面的排水設(shè)計(jì)不良囤積積水造成軌枕腐爛嚴(yán)重,造成過度維修投資。
3.軌枕鋪面
優(yōu)點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度大,承重能力強(qiáng),維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少。缺點(diǎn)是前期施工難度大,維修養(yǎng)護(hù)較難。
4. 瀝青整體道口板
優(yōu)點(diǎn)是鋪面平整度高,抗壓和抗拉強(qiáng)度較高,鋪面穩(wěn)定性高;提高了道口設(shè)備的整體工作狀態(tài)和安全性;道口基礎(chǔ)設(shè)施穩(wěn)固耐用,維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低;前期資金投入較少、鋪設(shè)工藝簡(jiǎn)單,易于維修養(yǎng)護(hù)。缺點(diǎn)是蓋板的耐壓程度較低,容易造成損害,難維修;通過重載車輛的時(shí)候,軌枕最下部承受能力小會(huì)導(dǎo)致軌枕損壞裂斷;車輛通過的重量過大和車速過快,容易造成鋪面受損,有的更換周期僅為3個(gè)月;軌枕下方排水難設(shè)計(jì);使用期限較短,僅為1-2年,使用范圍較窄。
5.鋼筋混凝土道口板
優(yōu)點(diǎn)是承載能力較強(qiáng),可以承載較重的車輛通行,不會(huì)對(duì)重型車輛造成大幅度的損害;耐壓性、抗壓性、耐溫性和耐久性高;維修養(yǎng)護(hù)不影響車輛通行和運(yùn)輸效率;縮短了道口的車輛通行時(shí)間,增加了其安全性和路面質(zhì)量,杜絕了事故發(fā)生的隱患;改善了道口作業(yè)環(huán)境,提高工作人員的安全,道口周圍的噪聲和尾氣排放大幅度減少。缺點(diǎn)是施工的時(shí)候需要封鎖鐵路和臨近的路線,嚴(yán)重影響車輛的通行,施工期限和難度都會(huì)增加;施工資金投入較大;鋼軌的維修養(yǎng)護(hù)和更換費(fèi)時(shí)費(fèi)力;鋼軌下部的管線鋪設(shè)和維修都較難。
三、礦區(qū)鋪面板確定
1. 軌道鋪面板選擇原則
(1)適用范圍
在礦區(qū)與城市相交無法進(jìn)行道口封鎖的情況下,橡膠鋪面和鋼鋪面是最好的選擇,軸重的噸位限制在15之下;常出現(xiàn)超載的煤礦等道口鋪面最好的選擇是鋼筋混凝土整體鋪面。
(2)道口板承載能力
由于相交鋪面和鋼鋪面道口使用的是原線路軌枕和基礎(chǔ),承載能力范圍有限;混凝土整體鋪面的承載能力稍高,是7噸之上,具有足夠的抗衡超重車輛對(duì)線路軌枕和道口板的應(yīng)力加載,保證道口面板的完整性和平整度。
(3)使用牢固度
鋼鋪面的板面之間連接的焊接方式的,震動(dòng)容易引起板面之間開裂,穩(wěn)定性較差;橡膠鋪面的道口板之間連接方式是螺栓穿插連接,板面之間的連接剛性差,使用時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)引起板面起翹;鋼筋混凝土鋪面的基礎(chǔ)層是水泥干砂層和干拌混凝土,鋪設(shè)板面之前需要進(jìn)行水平找平,每塊板面之間的連接是雙重的,剛性連接性很強(qiáng)。
(4)應(yīng)用效果
鋼鋪面的初期應(yīng)用效果較好,但是三個(gè)月后會(huì)發(fā)生焊接開裂現(xiàn)象,需要頻繁進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù);橡膠鋪面在一年之內(nèi)應(yīng)用效果較好,一年之后板面會(huì)出現(xiàn)翹動(dòng)現(xiàn)象,有的礦區(qū)內(nèi)車輛超載甚至?xí)疖壵砗蛿嗝鏀嗔眩绊懙来驳木o密性,鋪面的整體抗沖擊性變差。
(5)使用年限
鋼鋪面的使用年限為10多年,橡膠鋪面的使用年限較短,為10-15年,鋼筋混凝土鋪面的使用年限也為15-20年。
(6)維修費(fèi)用
鋼鋪面的維修和養(yǎng)護(hù)是在其鋪設(shè)3個(gè)月之后,主要方式是進(jìn)行重新焊接,每年的維修費(fèi)用、材料費(fèi)用、人工成本大概為5000元;橡膠鋪面的維修和養(yǎng)護(hù)周期為半年,每年的維修費(fèi)用大概為2500元,鋼筋混凝土道口鋪面的維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用是最高的,但周期長(zhǎng)費(fèi)用極低。
2. 軌道鋪面板的選擇
通過多種普面板的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比,得出結(jié)論:鋼鋪面安裝簡(jiǎn)便,初期費(fèi)用較低,但是容易焊縫開裂,并且開裂周期很短,日常維護(hù)成本費(fèi)用很高,經(jīng)常受到礦區(qū)車輛的運(yùn)行影響;橡膠鋪面的彈性好,車輛運(yùn)行對(duì)其的影響較小,不會(huì)因?yàn)槌d引起鋪面的大量變形和沉降,能較好地保持鋪面的平整性和整體性?;炷梁褪频匿伱姘宀荒陀?,維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高;鋼筋道口板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗壓和抗拉性能好,資金投入和維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較高、現(xiàn)場(chǎng)澆筑成型快,施工周期短,適合礦區(qū)的生產(chǎn)急用需求。
根據(jù)本礦區(qū)的運(yùn)輸特點(diǎn)、道路狀況、運(yùn)輸需求、工期要求等條件,車輛通行量較大的道口采用鋼筋道口板,通行量較小使用頻率低的道口采用枕木和軌枕鋪面,根據(jù)道口板不同的特點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用,定期維修和養(yǎng)護(hù),保證鐵路的運(yùn)輸效率和安全穩(wěn)定性,為礦區(qū)的發(fā)展提供便利條件。
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作者簡(jiǎn)介:張永生(1973.10-),男,漢,河南省鶴壁市人,本科。