道床病害整治论文
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地铁城轨整体道床病害的分析及整治【摘要】整体道床具有稳定性好、结构耐久、轨道几何形位易于保持等优点,所以在地铁城轨交通中得到了广泛应用,但在其运营过程中易受地下水的浸蚀和车辆运行时荷载反复冲击振动的影响,整体道床不可避免出现开裂、翻浆等病害。
本文从分析整体道床的主要病害产生的原因入手,研究对比进行分析,针对性的提出病害整治方案,有效提高整体道床的质量和使用寿命,确保运营安全。
【关键词】整体道床开裂病害整治研究1 整体道床在地铁轨道交通中的应用地铁线路轨道铺设的道床型式,主要有整体道床和碎石道床两大类型。
整体道床,也称无碴轨道,是在坚实基底上直接浇筑混凝土以取代传统有碴轨道的轨下基础。
它具有整体性强、稳定性好、结构耐久、轨道几何形位易于保持等优点,与碎石道床相比可大大减少维修工作量,改善职工的劳动工作条件。
因此,地下线路及高架线路一般采用整体道床,地面线路一般采用碎石道床。
2 整体道床出现的病害形式交通p床的破坏从整体道床的结构看,其基础主要承受的是车体的反复作用,线路的主体结构由于地基的变形及内部应力、外部荷载的变化而产生变形和沉降,象西安地铁二线号线穿越十二条地裂缝,这些因素最终将会引起地铁线路的轨道变形,整体道床破损和开裂,道床混凝土与主体结构混凝土分离、加上地下水的影响,导致道床上出现翻浆冒泥等,其迅速发展形成道床病害。
3 整体道床产生病害的成因分析3.1 车辆运行振动的因素列车对整体道床的作用是长期且直接的,因整体道床刚性大,受到车体振动的幅度和冲击力都要大于有砟道床。
如果加上路线本身的平整性差异就会扩大这种振动,进而影响整体道床的稳定。
3.2 施工质量差异的因素整体道床的铺设都会在施工过程中会受到多种内外因素的影响,比如气候因素、配合比、施工工艺、施工技术质量的差异等。
常见的质量问题包括:(1)灌注道床的时候存在基底积水,没有及时清理就会降低混凝土强度并导致基底返浆,影响道床的稳定性。
铁路道床病害诊断与治理策略研究摘要:铁路道床病害是影响铁路线路安全和稳定性的重要问题。
本文基于道床病害诊断和治理的研究现状,系统梳理了诊断技术和治理策略的发展与应用。
针对诊断技术,包括传统方法、新兴技术和综合诊断方法,详细探讨了其应用和局限性。
在治理策略方面,介绍了管理与维护措施的优化与创新,旨在提高道床病害的预防和维修效果。
结论部分强调了进一步研究和合作的重要性,以推动道床病害治理技术和策略的创新,实现铁路线路的安全和可持续发展。
关键字:铁路道床病害;诊断技术;治理策略;管理与维护1.铁路道床病害的概述铁路道床是铁路线路的基础结构之一,承担着支撑铁轨和传递列车荷载的重要任务。
然而,在长期的使用过程中,铁路道床常常会出现各种病害问题,如塌陷、沉降、变形和破坏等。
这些病害不仅对列车的安全运行和乘车舒适度产生影响,还增加了维护成本和运营风险。
铁路道床病害的发生与多种因素相关,包括地质条件、设计参数、施工质量、荷载特征等。
不同类型的病害具有不同的表现形式和危害程度,如塌陷会导致道床下陷,沉降会引起铁轨的不平整,变形会影响列车的平稳行驶,破坏会导致道床失去承载能力。
为了保障铁路线路的安全和稳定运行,对铁路道床病害进行准确的诊断和有效的治理至关重要。
通过科学的诊断方法,可以确定病害的类型、程度和影响范围,为后续的治理提供依据。
而治理策略的制定则需要考虑具体病害的特点和环境条件,采取相应的措施进行修复和加固,以恢复道床的稳定性和功能。
因此,本文旨在对铁路道床病害的诊断与治理策略进行研究,以期为铁路线路的安全运行和可持续发展提供理论指导和实践支持。
2.铁路道床病害诊断技术研究2.1传统诊断方法的应用与局限性在铁路道床病害的诊断过程中,传统的方法被广泛应用,包括现场勘测、观测和实测等手段。
这些方法通过人工观察和测量,来获取病害的表象和特征,以判断病害的类型和程度。
然而,传统诊断方法存在一些局限性。
首先,传统诊断方法受到人为主观因素的影响较大。
整体道床病害分析及加固综合整治摘要:随我国城市轨道着交通的快速发展,轨道整体道床已被广泛采用。
整体道床产生的病害及维修问题也越来越引起重视。
结合工程实例,分析整体道床结构病害形成的原因,提出了病害的相关整治措施。
关键词:地铁;整体道床;病害整治中图分类号: u231+.3文献标识码:a 文章编号:随着我囯经济的快速发展,全国多个城市为适应旅客运输需求快速增长的需要,纷纷兴起大规模建设地下铁路的热潮。
整体道床以混凝土或钢筋混泥土作为钢轨基础,具有稳定性好,维修工作量小的特点。
整体道床是弹性地基梁上承受列车动载反复作用的受弯扣件,然而通过一段时期的运行出现了开裂、翻浆冒泥、道床下沉等严重病害。
本文就广州地铁一号线杨箕—烈士陵园、黄沙—芳村区间整体道床病害为例,探讨病害产生的原因并提出了病害的相关整治措施。
广州地铁一号线整体道床病害概况广州地铁一号线于1999年6月28日全线开通运营,至今运营14年。
盾构圆形结构隧道(烈士陵园-杨箕上下行)、沉管圆形结构隧道(芳村—黄沙上下行)整体道床,随着线路运量的负荷和年限的延长,隧道内整体道床由于排水不畅,加上列车通过时的反复振动,造成了整体道床与二衬混凝土仰拱之间形成空隙,道床出现翻浆冒泥。
从现场钻孔取芯式样可以看出明显断裂的痕迹,水沟砼受挤压破碎地下排水流入该部位水沟无回水,砼已失去水泥、沙浆等胶结物。
整体道床病害原因分析正确分析病害产生的原因是制定整治方案和指导维修保养的前提,多年实践证明病害产生的原因主要有几下几点。
整体道床的结构性能的影响整体道床上部结构为混凝土结构,整体刚度大,随着道床变形的增加,结构弯曲线应力增大。
根据整体道床强度计算,道床截面的弯曲力距和挠度均随基础弹性模量e值的下降而递增,当基础的e 值下降到50mpa以下时,道床截面的弯曲力矩就会急剧增加,一旦超过强度极限,轨道立即被破坏。
水文地质的影响水是引起道床病害的重要因素,是造成道床翻浆冒泥和使整体道床破环的重要条件。
浅谈地铁整体道床病害的成因分析与预防处理措施摘要:在施工地铁整体道床过程中,因为多种原因会产生不同的病害,这些病害影响日后运营安全。
地铁整体道床病害是一个普遍存在而又不易解决的问题,本文对地铁整体道床常见的一些病害进行分析,同时针对具体病害提出一些预防和控制措施。
关键词:整体道床病害分析预防处理措施前言随着国内建设地铁的城市不断增加,线路运营里程也越来越长。
在建设过程中受到外界环境、施工单位管理水平、设计理念不成熟等客观或主观因素影响,地铁整体道床在浇筑完成后或通车运营前期阶段出现裂纹、掉块、翻浆冒泥、磨损等病害变得既普遍又严重。
因此,有必要针对不同道床出现的病害原因进行深度分析,同时提出预防和处理措施。
1 高架线整体道床病害分析与预防处理措施1高架线整体道床病害成因分析高架线整体道床主要病害是轨枕两侧混凝土产生“八”字裂纹,道床内钢筋失去外侧混凝土保护层作用受到雨水及自然环境影响后锈蚀,锈蚀后的钢筋体积增大,“八”字裂纹宽度随着钢筋体积增大而变大,整体道床的使用寿命大大降低。
产生“八”字裂纹成因有以下几点:a水泥在水化过程中产生大量的热量,水化热聚集在结构内部不易散失,形成温度应力,当内部温度应力大于混凝土极限抗拉强度时就会产生裂纹,而轨枕两侧的混凝土厚度较其它地方薄,混凝土抗拉强度较弱,裂纹容易在此处产生;b当外部气温急剧增加时或风力较大时,混凝土表面就会失水产生收缩裂纹,轨枕两侧是薄弱地方容易产生裂纹;c当外部气温急剧变化时,钢轨内部就会产生很大的温度应力,钢轨的温度应力通过扣件传递给轨枕,轨枕与混凝土相互作用就会在两侧产生“八”字裂纹。
2高架线整体道床病害预防处理措施浇筑高架线整体道床混凝土时初冬季外一般选择在晚上施工,减少外界温度对混凝土表面水分、内部温度应力和钢轨温度应力等不利影响。
一般情况下,高架线整体道床混凝土浇筑用时较短。
早上太阳出来前道床混凝土已经初凝,混凝土初凝后应迅速松开扣件,使得钢轨在温度应力作用下自由伸缩。
科技与应用经济与社会发展研究浅谈铁路道床病害的成因与整治措施中国铁路北京局集团有限公司北京工务段 宋朋超摘要:铁路道床病害的合理整治是提高列车运行舒适度和确保列车运行安全的重要措施。
本文主要从理论与实践相结合的角度上,分析了铁路道床病害出现的原因,并提出了相应的整治措施,希望今后对铁路道床施工和维修具有一定的参考意义。
关键词:道床;病害;整治近年来,面对中国经济发展的需求,我国对铁路先后进行了六次大提速,大大提高了铁路的运输能力,中国也逐渐步入了高铁时代。
但是,由于既有铁路道床设计承载力偏低、列车荷载的反复作用和铁路道床整改不良、不及时等原因,导致在列车提速后,铁路道床病害出现的频率明显升高,严重影响了列车运行的舒适度和运行安全。
一、线路概况通过收集和分析近几年北京局集团有限公司北京南线路车间所管辖线路(均为有砟轨道)的年度整修报告,发现一些线路区段出现了道床病害,其中包括京沪线9.1—9.3km,柳广线0—1km,永丰上下行5—5.8km,京南至动车走行线A线6.7—8.8km,北京动车段大站场等,发现除了线路设备老化原因外,道床病害是铁路线路几何形态发生变化的主要原因,而铁路线路几何形态的变化往往严重影响着列车运行的舒适度和安全性;同时,道床病害的产生也往往会降低道床弹性度和轨道的整体稳定性。
在实际整治过程中,发现道床病害对线路的影响,往往又很难用一般的保养手段来解决,因此为确保行车安全,有必要对道床病害的成因和整治措施进行探讨和研究。
二、道床病害的分类及成因线路在列车荷载反复作用等外界因素的影响下,道床整体会不断发生变化,并产生一定的变形,其变形超过了允许限度,就会产生非正常变形,当非正常变形逐渐累积到一定程度后,就会形成道床病害。
(一)道床病害的分类通过收集并分析已有的线路资料,并参考其他铁路资料,可知铁路道床病害的基本特征大多会在道床表面上反映出来,按主要表现形式可分为翻浆冒泥、道床板结、排水不良等。
浅析地铁线路隧道内道床起拱病害整治摘要:当前中国的地铁建设以前所未有的速度发展,越来越多的中国城市居民感受和体会到了地铁的便利和快捷。
地铁隧道是地铁的最重要建筑设备,其安全性和稳定性是地铁安全运营的前提,地下水害一直是困扰隧道结构的最重要病害,如何有效的解决渗漏水问题是保证隧道结构安全的重中之重。
关键词:地铁;隧道;道床;渗漏水;治理渗漏水问题一直是地铁隧道所面临的重要病害,水的影响主要与水压大小有关系,隧道内的渗水主要为压力水,渗漏水的压力相对较小,以渗水的形式宣泄,而道床下部的水压较大,通常以道床的变形进行压力释放。
本文主要是根据S 市地铁的某次道床起拱病害为研究对象,探讨在地铁运营时段出现道床起拱病害的处理过程。
1、临时抢修2014 年5 月23 日上午9 点20 分,列车在经过某隧道区间道床起拱区段时,司机发现列车晃车,随即报告行车指挥中心,相关部门随即组织专业人员进行病害确认。
1.1 添乘检查,确定问题接到相关的险情报告后迅速组织相关人员进行现场的添乘检查,通过进入驾驶室进行稍微近距离的观察和感受列车的振动发现,该区段上行右侧钢轨拱起,经后续的现场实测发现该处最大道床起拱值为65mm,远大于安全运营的要求条件。
随着轨行区情况的确定,随即组织进行临时抢修安排,确保在地铁保持运营的情况下将险情降至最低,待列车晚上停运后进行相应的量测和初步方案的拟定。
1.2 列车限速现场人员通过对病害的了解,初步判断为低下水压造成的道床起拱,因持续近半个月的降雨,该区段位于汇流较大的区域,水流量和水压均较大,达到道床能承受的压力警戒值,遂造成道床起拱,部分水压得到释放。
为了保证安全运营,立即启用了紧急限速处理,将列车速度从40km/h 降至5km/h,以保证列车的持续振动不会造成道床的进一步上拱,从而防止病害的进一步恶化,但仅仅降低列车速度显然是不够的,与此同时还要进行相应的临时处理措施,根据现场的情况初步确定了“排水减压、系统监测、及时制定方案”的处理原则。
整体道床产生的病害及维修问题分析与整治措施摘要:整体道床的优势明显,但是在应用中会因为外界因素或者自身施工的工艺问题导致其出现各种病害,从而影响整体道床的使用安全性,本文介绍了病害的成因并对其控制措施进行了分析。
关键词:整体道床,病害形式,病害成因,防治措施Abstract: the advantage of the track on, but in the application of external factors or because their own construction process leading to the appear all sorts of disease, which affects the use of the track on security, this paper introduces the causes of the disease and its control measures are analyzed.Key words: overall track bed, disease form, disease cause, prevention and control measures一、整体道床出现的病害形式从整体道床的结构看,其基础梁上承受的是列车的反复作用,与有砟轨道相比结构简单且稳定性好,就容易保持形状,但是其刚度大弹性小,因此其结构上的钢轨扣件和弹性垫层的性能要求较高。
当道床地面出现不均匀的情况,在列车的作用下就会导致其出现不同程度的病害。
综合看,整体道床的病害有三种集中体现,一是混凝土结构出现的破损,导致结构下沉,轨道在列车垂直载荷的作用下发生了不同程度上的形变。
轨道下沉形变是轨道吸收列车载荷的主要方式。
轨道下沉应在一个合理的范围内,如果轨道变形小在轨道承载列车的载荷大,将加快轨道部件的损伤,如果下沉变形大则容易导致轨道塑性变形,增加危险性与维护工作量,因此整体道床出现下沉变形量过大就成为了一种病害;还有就是道床上的混凝土出现上鼓变形进而破损,这时应为地下水压大导致地面抬升而造成的后果;最后是整体道床因为混凝土受到腐蚀而产生破坏。
试论隧道内整体道床下沉病害原因分析及整治措施摘要:无砟轨道整体道床在隧道内已得到了广泛采用,整体道床产生的病害及维修问题也越来越引起重视。
为此本文结合关角隧道相关病害就隧道内整体道床下沉病害原因作了相关的分析,并提出了具体的整治措施,为以后隧道内整体道床下沉病害整治技术的研究提供参考。
关键词:隧道整体道床;沉降;注浆加固;高聚物材料1病害情况及原因分析青藏铁路西宁至格尔木段关角隧道工务添乘人员同司机均感觉存在轻微晃车现象,随即报告行调,封锁线路。
随后通知德令哈工务段,察汗诺线路车间申请临时天窗对K289+110段前后线路进行检查,经检查K289+110前后高低最大2mm,排水沟边墙存在开裂、渗水情况。
K289+110道床板有吊板现象。
为了详细掌握隧道内整体道床与垫层间实际情况,现场选定2处部位(一处为道床板有渗水处所、另一处为道床板无渗水处所)进行钻孔取样。
现场整体道床进行钻孔取芯发现道床板与填充层间存在40~60mm的空腔。
加上前期检查发现K289+400-500处翻浆冒泥情况,利用维修天窗进行了钻孔取芯,经查看道床板与填充层无空腔,但C25混凝土不成形,强度不足。
病害原因分析:(1)根据现场补充钻探结果,不存在岩溶、暗河等不良地质。
(2)水沟施工缝的位置低于设计的位置,施工缝防水存在薄弱环节,导致水沟内的水进入了道床下部。
(3)关角隧道涌水量大,沟内流水深度大,向施工缝补水充分。
(4)地下水进入道床板下面的施工缝,经列车运行被反复挤出和渗入,填充层内的混凝土细颗粒逐步被水带走,随着运营时间的不断累积,造成空洞及较大缝隙,导致轨道板下沉、影响了行车安全。
(5)轨道板下沉,导致隧道侧沟壁被拉裂,产生竖向裂缝,进一步加剧了向道床方向的补水。
通过以上情况,不难发现凡道床板有渗水、翻浆及下沉处所,道床板与填充层间均有质量缺陷方面的问题,在列车长期碾压过程中造成道床板整体下沉,线路几何尺寸发生变化,是导致此次晃车的直接原因。
铁路工程常见病害分析及预防整治技术铁路运输线是我国国民经济的大动脉,在我国交通运输体系中居于主导的骨干地位,它在国家的建设中占有重要地位。
随着我国改革开放的深入,我国在修新线铁路时采用了国内外先进科技成果,与此同时,对既有铁路进行补强和改造,并加强了对线路的养护和维修。
较大的改善了铁路的运营状况,提高了铁路抵抗自然灾害的能力,丰富了预防和整治铁路线路病害的理论与实践,对发展国民经济,促进工农业生产,改善人民生活,改变边远地区交通闭塞和文化技术落后面貌,巩固国防,沟通国际交往,起到了国民经济大动脉的重要作用。
在当今社会经济高速发展的情形下,对铁路运输的需求量在逐渐增大,铁路运输的发展将偏向高速和重载运输。
这样就会加重铁路线路的承载能力,造成铁路线路损害,严重影响铁路运输。
为了保证铁路能够很好的完成运输任务,全面了解和掌握铁路线路常见病害分析及预防整治技术非常的重要。
1.1 隧道病害隧道是埋置于地层中的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。
广义上是指:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2 m2的洞室。
铁路隧道在运营中会出现渗漏水(水害)、衬砌裂损、隧道冻害、衬砌腐蚀、震害和洞内空气污染等病害,还有火灾威胁。
这些病害和危害对隧道的安全、舒适、正常运营有重要影响和威胁。
因此、在隧道规划和设计阶段要预防可能的病害、危害、进行合理设计;在隧道施工阶段要采用合理的施工工艺、方法、措施和材料,以保证施工质量。
在隧道运营阶段要及时检查、发现病害,分析病害成因,采用合理的整治设计和施工方法。
如此,才能保证铁路隧道工程的安全、畅通运营。
1.1.1 隧道水害隧道水害是指在隧道修建和运营过程遇到的水的干扰和危害,是最常见的隧道病害。
主要指运营隧道水害(即围岩的地下水和地表水直接或间接地以渗漏或涌出的形式进入隧道内造成的危害)。
隧道渗漏水(水害)对隧道稳定、洞内设施、行车安全、地面建筑和隧道周围水环境产生诸多不良影响甚至威胁,影响内部结构及附属设施,降低使用寿命,严重时将危害到隧道及地下工程的运营安全。
铁路整体道床病害研究及综合整治【摘要】铁路整体道床有长期免维护的特点,但如果发生下沉、断裂、翻浆冒泥等病害,也存在整修难度大的不足。
本文结合生产实际中铁路整体道床病害分析及整治的中采取的方案,对整体道床各种病害成因进行了归纳,并针对各种具体原因拟定了综合整治方案,经实际检验,取得了较好的效果。
【关键字】整体道床;病害;整治[Abstract] Railway monolithic track bed has the characteristics of long maintenance free, but if there is subsidence, fracture, boiling mud and so on, is not difficult to repair. Take the whole roadbed disease analysis and treatment of railway in actual production in the scheme, the disease cause of monolithic track bed are summarized, and develop a comprehensive renovation project for a variety of reasons, the real test, and achieved good results.[Keyword] Monolithic roadbed; disease; treatment0 引言整体道床是由混凝土整体浇筑而成的铁路道床,它具有日常运用中免维护、结构整体性好等优点,在铁路线路上已大量使用。
但另一方面,由于整体道床是连续整体浇筑的混凝土机构,一旦发生沉陷或翻浆,修补非常困难。
本文结合生产实际中发生的整体道床下沉、翻浆冒泥等病害讨论其整治方案。
1整体道床翻浆冒泥原因分析1.1 施工原因整体道床作为采用混凝土整体浇筑的整体轨道结构,受到来自列车反复通过的强大冲击力,要求混凝土必须浇筑在坚实的基础之上,才能控制整体道床的下沉,否则,极易产生下沉、断裂、翻浆等病害,将大大减少整体道床使用寿命。
大秦线乳化沥青道床病害整治方案研究一、问题提出的背景和原因我段管内大秦线茶坞~木林间郑重山隧道(中心里程K331+009,长145米,起止里程为K 330+936.5m~K 331+081.5)是大秦线唯一一座三线隧道(大秦线上下行线,茶高联络线)。
隧道全部位于R=3000m 的曲线上,隧道衬砌全部采用曲墙。
隧道内线路坡度为:从大同向秦皇岛8‰的下坡。
隧道内铺设Ⅱ型砼枕,三条线的道床形式从大同向秦皇岛分别为:碎石道床(3m)+过渡段沥青道床(3.42m)+沥青道床(131.1m)+过渡段沥青道床(3.42m)+碎石道床(4.06m)。
隧道内设双侧保温式水沟和电缆槽,大秦双线线间有一盖板水沟,大秦线与茶高线线间有混凝土挡碴块。
钢轨形式为:大秦下行线(重车线)为75Kg/m钢轨,无缝线路;大秦上行线为60Kg/m钢轨短轨线路;茶高线为60Kg/m再用轨无缝线路。
该隧道建成于1988年。
穿透的地层有:砂粘土夹碎石和石灰岩。
最大埋深44.58m。
隧道进出口外地下水埋深15m,洞身部位平时无水,仅在雨季有少量裂隙水。
本地区最大冻结深度 1.0m,基本地震烈度为8度。
隧道进出口外为广阔平原,交通方便。
自1988年开通以来,隧道内的整体道床从未进行过修理,并且线路日常维修困难,只能采取垫板的方式进行线路整修。
由于道床使用至今已有近20年,长期列车动载的作用,,对道床产生的振动加速度更大,道床表面的封闭层老化,破损,致使AC砂浆老化,破裂,原来为一整体的道床分散开,最后致使隔离层破损,再列车的振动作用使道碴颗粒间的摩阻力大大降低,同时使道碴颗粒磨损,道床的承载力下降,导致整个道床破损下沉。
随着通过总重的逐年递增,尤其是万吨、2万吨列车的大量开行,道床弹性及横纵向阻力大幅下降,轨下基础严重恶化,造成轨枕空吊、折断,线路几何尺寸不易保持,尤以重车线严重,失垫板超层超厚现象非常严重,最严重处所,达到4层40毫米,失效轨枕连续出现。
我段虽采用串入木枕加绝缘拉杆进行线路加强,仍不能保证列车运行绝对安全,列车动态检查,Ⅱ、Ⅲ级偏差重复出现,日保养工作量巨大。
如何彻底解决郑重山隧道病害,保证万吨列车的绝对安全,是我段面临的一个非常紧迫问题,必须拿出切实可行的整治方案,消除安全隐患。
郑重山隧道内线路枕下道床现状照片隧道内线路全貌隧道内大秦下行(重车)线枕下道床隧道内大秦上行(轻车线)枕下道床隧道内茶高联络线枕下道床二、项目研究的可行性整体道床在建设初期具有很大的优越性,但根据目前的施工工艺问题以及缺乏有效的维修养护手段,机械养护无从谈起,同时,结合大秦线激增的运量(2005年运量2亿吨,2006年计划达到2.5亿吨,远期目标实现4亿吨),重新铺设整体道床对运输的干扰太大,而且缺乏有效的维修手段,一旦存在变形几何尺寸超限,还会存在无从整治的情况,显然,整体道床不能适应大密度、大运量的运输形式,重建整体道床的方案基本上不能实施。
那么将其道床改为普通道床,同时更换为Ⅲ型轨枕确是可行的方案。
三、整治方案及设备达到的技术条件:(一)整治原则针对病害,首先考虑整治既有的病害(更换道床病害),再从减轻产生病害的原因入手(将既有Ⅱ型枕更换为Ⅲ型枕)进行整治。
原有的整体道床已经破损,如果仅采取更换个别轨枕的办法,不但不能彻底根治病害,并且由于新传入的轨枕与前后既有轨枕不能成为有机结合,造成新旧轨枕下基础软硬不均,产生更大的列车冲击力,加速道床的沉降变形,而且极易产生多米诺骨牌效应,使失效轨枕继续发展蔓延。
因此,必须在更换整体道床的基础上,彻底整治整体道床病害,做到治标治本。
(二)既有结构介绍:1、既有隧道内结构(1)大同端进洞为下坡,路堑侧沟2‰反坡,并在距洞口1米处设横向盲沟一道,避免洞外雨水流入隧道。
(2)隧道为三线隧道(大秦空重车线及茶高联络线),全长145米,中心里程为K331+009,线路为8‰下坡,全部位于3000米的曲线上。
隧道内铺轨轨面以外洞外路基轨面为准,设计初期,考虑了铺设75kg/m钢轨,铺设60kg/m钢轨顶面低于设计标高60毫米。
(3)隧道进出口外地下水位大于15米,洞身部位无水,仅在雨季有少量裂隙水,最大冻结线深度1.0米。
大秦空重车线及大秦空车与茶高联络线间留有排水沟,疏导同方洞外线间流水,一直通往秦方洞外,8‰坡度。
(4)洞内两侧为水沟及电缆槽,水沟采用空气保暖式。
洞外排水暗沟置于最大冻结线以下0.25米,保温水沟于洞外暗沟相连。
(5)隧道衬砌及仰拱均为C20钢筋混凝土。
(6)隧道顶部预埋电气化接触网悬挂装置。
2、既有整体道床截面:(1) K330+936.5~K330+939.5为碎石道床,K330+939.5~K330+942.92为进口过渡段,K330+942.92~K331+074.02为双层式道床;K331+074.02~K331+077.44为出口过渡段;K331+077.44~K331+081.5为出口碎石道床。
(2)过渡段采用双层式道床,线路弹性逐渐过渡。
(3)道床结构设计由碎石层和AC砂浆填充碎石层组成。
①AC砂浆填充碎石,将拌和好的乳化沥青水泥砂浆灌入洁净的碎石中,使之凝成整体的混合材料。
②隔离层,在平整密实的碎石层上部喷洒一层热沥青,将小粒径碎石撒在沥青面上,碾压后成为隔离层,防止AC砂浆填充碎石过程中,AC砂浆流入碎石层中,防止道床渗水和AC砂浆老化。
(4)双层式道床施工顺序是在完成隧道铺底混凝土后铺设碎石经碾压后喷洒布一层沥青,洒布小碎石碾压成隔离层,在隔离层,在隔离层上铺设碎石,轨枕,钢轨及配件。
达到标准后,灌入AC砂浆,然后铺设封面材料、抹出排水坡。
(5)轨枕采用81型预应力钢筋混凝土轨枕,1760根/km布置。
扣件采用弹性调高扣件。
枕底至铺底的高度不少于350毫米。
(三)整治方案:1 、将既有整体道床全部凿除至铺底,满足枕下不少于350毫米的空间,然后回填Ⅰ级道岔。
2 、将既有Ⅱ型轨枕更换为Ⅲ型轨枕,并在洞口两端各顺延25根Ⅲ型枕,同时将洞外15米内的道床破底清筛至枕下350毫米,保持与洞内道床弹性的连续性。
3 、全面整修捣固。
4 、同方进洞口疏通盲沟,隔堵道床内的雨水流入隧道内。
5 、加设“L”型挡碴板,增加道床横向阻力。
6 、恢复隧道内排水设施,疏通洞外排水沟。
(四)主要技术指标1 、道床新道床采用Ⅰ级道碴,枕下道床厚度不少于350毫米。
根据竣工资料及现场钻探调查,原Ⅱ型轨枕枕底至铺底厚度不少于350毫米。
当初铺设60kg/m钢轨时,考虑到了远期更换重型75kg/m 钢轨,故原60kg/m钢轨顶面低于设计标高60毫米,轨高差及轨枕差为46毫米,仍有14毫米的预留起道空间,故不用破坏隧道铺底,即能保证枕底石碴厚度不少于350毫米的技术要求。
隧道内接触网检查导高值均大于5850毫米,允许线路抬道不高于100毫米,符合供电技术要求及工务日常维修及机械养护的要求。
2 、轨枕:采用Ⅲ型轨枕,按1667根/km均布,洞外同时更换25根Ⅲ型枕进行过渡。
3 、扣件:弹条Ⅱ型扣件。
4 、隧道排水根据原始竣工资料及现场钻探调查,隧道进出口外地下水位距地表大于15米,洞身部位无水,最大冻结线深度1.0米。
仰拱及隧道铺底完好,仅在雨季有少量裂隙水。
在进口(同方)碎石道床底部设有3‰排水反坡,优于2‰自然排水,道床内部及两线间汇集雨水很难流进隧道。
大秦空重车线及大秦空车与茶高联络线间留有排水沟,8‰坡度,能很好地疏导同方洞外线间流水,一直通往秦方洞外,加上同方洞口横向盲沟的作用,能最大限度地阻隔道床内的雨水,真正能道床里面进入隧道里的雨水少之又少。
隧道内铺底也为8‰的下坡,即使顺着道床进入隧道道床里的水也能及时排出洞外,道床里不会形成积水,影响道床的稳定。
5 、隧道内道床横向阻力我段管内隧道1000米以下的隧道大部分采用普通道床,而且是长期运营,导致道床板结的线路,并没有出现横纵向阻力不足的现象。
改造后的郑重山隧道道床结构同其它隧道道床,横纵向阻力应不会出现问题。
同时出于加强的考虑,可以安排在线路外侧增设高350mm“L”型挡碴板,堆高石碴,增加道床横向阻力达到10KN/单枕。
四、施工方案(一)施工方案比选:方案一:新做道床采取扣轨梁加固线路,拆轨枕、开挖、人力装卸,由轨道车牵引平板车出碴进料,施工期间列车限速运行,洞内作业均在封闭时间内完成。
方案二:新做道床及换枕同步进行,采用隔六抽一,逐根逐孔进行更换。
进出料全部利用列车间隔人工倒运。
线上施工时,利用维修天窗进行,当日点闭正常开通,不需要限速。
比较:方案一优点在于能进行连续大规模施工,能最大限度地利用工时,不会造成窝工现象,劳动效率高。
缺点是,需要限速,影响运输,而且需要等到2007年综合天窗开启后才能进行施工改造,以目前的设备状态,恐难等待。
方案二缺点是,受到施工方法限制,不能进行大规模连续施工,存在严重的窝工现象,劳动效率低下,施工时间需要适当延长。
优点是,不需要慢行,对运输没有干扰,每周的维修天窗即可进行施工,并且不用报批月度施工计划。
结论:大秦线是繁忙重载运输干线,2006年计划实现运量2.5亿吨。
为了实现运输目标,施工后的慢行受到严格的限制。
每周的维修天窗也只能给2个,时间是每次90分钟,方案一提报后,立即就被运输部门否决。
为了尽快根治郑重山隧道重车线整体道床病害,早日恢复设备稳定状态,确保行车安全,我段采用不影响运输的方案二。
(二)施工组织方案1、人员组织:主管副段长现场把关,施工负责人主任领工员1名,技术主管大修工程师1名,安全科安全员1名。
现场防护及坐台人员4名。
施工组分为8个施工组(一是施工场地狭小限制问题,二是因为维修天窗不连续,附近线路设备不能提高过大的维修养护工作量,造成窝工现场。
)每组间距18米(Ⅲ型枕30根,每组隔六抽一,当日可抽换5根)。
每个施工组由7人组成,其中班长1名,挖掘道床、抽换换枕、机械捣固4人,运料、出碴等附工2人。
2、施工方法:天窗点内施工,机械凿除、机械捣固。
当日施工,每隔六孔只能挖掘一孔道床,抽换一根轨枕。
使用一操一机械破碎机进行道床凿除,然后回填石碴,穿入新轨枕,使用一操一捣固机进行道床捣固。
3、验收标准:验收标准(三)安全保证措施为确保行车及人身安全,施工时严格按以下要求进行:1、根据施工项目具体制定“两图一表”由安调科审批后,备案执行,重大施工必须由主管副段长亲自主持制定施工方案,并针对每项施工制定相应的施工预案,建立施工预抢组织。
2、技术科组织施工单位与设备单位进行施工前的设备检查,办理设备交接手续。
3、施工负责人要对施工的安全及质量负全责,必须做到“三个落实”即组织落实、制度落实、责任落实;“二个亲自”即亲自指挥下达开工、收工命令,亲自检查各种机具状态;“一把关”即严把安全质量关。