劉波 吳登忠 李小伍
摘要:文章分析了徐沛鐵路管理處道口鋪面存在的問題,詳細介紹了道口鋪面類型及優缺點,進行了鋼制道口鋪面與橡膠道口鋪面在安全穩定性、維修工作量與質量等方面的技術經濟分析,確定了橡膠道口板的應用效果。
關鍵詞:鐵路道口鋪面;鋼制道口;橡膠道口板
中圖分類號:U215文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2012)24-0065-03
1概述
鐵路與公路在平面上的交叉便形成了鐵路道口,鐵路道口是鐵路設施的重要組成部分,承擔著公路車輛安全跨越的重要職能。由于鐵路運輸具有運量大、制動距離長和沿軌道固定方向行駛的特殊性,國家規定:鐵路與公路兩種運輸方式在通過道口時,鐵路運輸業有“優先路權”,各種機動車輛及行人遇有火車開來時必須避讓。
鐵路道口是鐵路運輸及公路運輸中的咽喉部位,是鐵路運輸安全生產中的薄弱環節,也是公路運輸的危險地段,是事故防范重點地段。道口鋪面的平順、穩固與否,直接影響著公路及鐵路運輸的安全。一旦發生道口事故,往往會造成車毀人亡的慘劇,不僅中斷鐵路運輸行車,阻塞公路通行,造成重大經濟損失,甚至帶來惡劣的社會負面影響。
2徐沛鐵路管理處道口現狀
徐沛鐵路管理處隸屬于上海大屯能源股份有限公司,于1970年開工建設,徐沛鐵路于國鐵隴海線沙塘站(K241+651)處接軌,向北延伸貫穿江蘇省銅山縣、沛縣和山東省微山縣。徐沛正線銜接張集礦、沛城礦、姚橋礦、孔莊礦、徐莊礦、龍東礦、張雙樓礦、三河尖礦、選煤廠、電廠、鋁廠、復合肥廠、西集港、總庫和張寨油庫等15條專用線。線路鋪軌全長181.875公里,其中正線72.46公里,其他線長109.415公里。徐沛鐵路建路時,年設計運量為600萬噸,至2011年,年運量達到1300多萬噸。
鐵路線路區域位置橫穿江蘇、山東兩省、三縣,鐵路周邊鄉鎮13個、自然村104個。徐沛鐵路點多線長面廣,隨著地方經濟的發展和城鎮化建設的興起,現形成大大小小平交道口有156處(其中有人看守道口28處),其中位于省級公路主干道和大流量公路上的有人看守道口有十幾處,道口安全壓力較大。徐沛鐵路管理處從建處開始至今,鐵路道口鋪面經歷了木枕、塊石、鋼筋混凝土板、鋼軌扣軌、鋼板等多種形式。鋼制道口板在我處省道及主要公路干線有人看守道口普遍采用,但鋼制道口板突顯出來的安全隱患越來越多、越來越明顯。經我處技術人員現場統計,處于省道的鄭集有人看守大道口5分鐘通過車輛110多輛,對道口鋪面損毀嚴重。
3道口鋪面類型
鐵路道口鋪面隨著國民經濟的迅速發展、公路網建設、公路車流量的增加,經歷了一個歷史發展過程。
木枕鋪面道口:木枕鋪面鋪設方便,造價低,鋪面有較好的彈性,可大量吸收車輛的沖擊能量且翻修便利。但木枕易腐朽、強度低,且隨道公路中面的拓寬、車流量的增多,木枕已不能適應大跨度道口、重載車輛的要求。現只使用在臨時道口和無人看守小道口上。
塊石鋪面道口:塊石鋪面強度大、硬度高,制作方便、尺寸固定,但其沒有彈性,易斷裂,不能承重載。現已被淘汰。
鋼筋混凝土板鋪面道口:該種鋪面強度大,可批量生產,曾在徐沛鐵路規模使用,但因其存在易破裂、易翹動、價格高、承重載能力低等缺點,現只用在無人看守小道口上。
鋼軌扣軌鋪面道口:利用報廢鋼軌,成本低、強度大、硬度高,但其扣軌極易開焊,不穩固,整體性差,翻修困難,現已不再使用。
鋼板鋪面道口:強度大、平整度高、整體外觀性好,但因鋼板自身材料特性所限,彈性性能差,無法吸收和減緩過往車輛的沖擊力,使得道口鋪面翹動不平,超出軌面,活動量大,鋼板自身對枕木的沖擊破壞造成鋪面和枕木難以整治,翻修難度大。雖然這種道口鋪面形式,目前在我處道口中普遍使用,但越來越不適應公路高速、重載車輛通過的使用要求。
橡膠鋪面道口:橡膠鋪面道口板采用新配方并添加經緯線嵌線合成,橡膠表面耐磨蝕,可免除日常的維護和修理;標準化設計制造,互換性強,安裝簡單,鋪設方便;橡膠胎體有較好的減震性,整體性好,且橡膠板上設有輪緣槽,車輛行人平穩、快捷、安全地通過;整體密封效果極佳,防滑、防潮、防濕,雨雪天氣可保持道床內干燥,有效地保護道床內不受雨水侵蝕;特制加長加寬型道口板整體更加密實,穩定性更加突出。
4鋼制道口鋪面與橡膠道口鋪面技術經濟分析
4.1安全穩定性
鋼制道口板:隨著公路路面的拓寬與公路路面質量的提高,重載、超載車輛也隨之增多,車速也不斷加快,使得鋼制道口板這種鋪面形式越來越不能適應使用要求。由于鋼制道口板自身材料特性所限,彈性性能差,無法吸收和減緩過往車輛的沖擊能量,只能傳遞給下部的軌枕和道床。經過多年的使用后,鋼板承載能力不但越來越差,而且出現塑性變形,整塊道口板平面凹陷、四角翹起,活動量大且難以整治。固定鋼板的U型螺栓雖經技術人員多次改進,但也因為過載、重載、高速車輛通過時給鋼板強大的沖擊、震動力而失去較好的固定效果,因螺栓的固定效果時常不夠理想,使得道口鋪面翹動不平、縱向橫向活動量大,成為安全隱患,影響鐵路行車安全。同時,因鋼制道口板自身笨重,翻修難度大,也給維修人員的人身安全帶來較大威脅。
橡膠道口板:橡膠道口板由于橡膠胎體內添加經緯線嵌絲合成,表面耐磨、防滑性能好。又由于橡膠胎體能有效地吸收震動,防止車輛的沖擊載荷傳遞到道床內,使鐵道線路道床免遭沖擊破壞,橡膠胎體的極好減震性是鋼制道口板無法比擬的,車輛通過道口時平穩、快捷、安全。橡膠道口板可塑性好,可在+60℃~-50℃的溫度環境下使用不變形,過載100t載重汽車不變形、不斷裂。由于橡膠道口板的承載、過載能力遠遠超過鋼制道口板,且不變形,道口鋪面平穩,使用壽命長達十年之久。橡膠道口板整體密封極佳,防滑、防濕,雨雪天氣可保持干燥,并有效地保護道床不受雨水浸蝕。由于橡膠道口板的整體平穩性、減震性好和Ⅲ型砼枕的穩定性,道床遭受破壞性小,越來越受到眾多用戶的青睞。
4.2維修工作量與質量
鋼制道口板:由于鋼制道口板經過使用后變得翹曲不平,活動量大,造成木枕空吊板多,增加了翻修道口的次數。從開始的2年翻修1次,到現如今1年翻修2次。隨著鋼制道口板使用年限的增長,道口板的穩定性越來越差,維修質量越來越難以保證。造成道口翻修周期越來越短,維修工作量增加,維修質量越來越差。每次拆鋪道口時都要與公路管理部門協調關系,但是對交通車輛正常運行造成了很大的影響,也造成了社會對鐵路處的負面
影響。
橡膠道口板:由于橡膠道口板整體平穩性、減震性好,使用壽命長,道床遭受破壞性小,安裝簡單,可以達到每5年翻修1次,翻修道口的次數明顯減少,并且在翻修道口時,道口板本身免于維修,不需要鋪設臨時道口鋪面,工作量小,施工人員勞動強度降低,維修質量高,同時由于橡膠產品本身固有的特性,在翻鋪過程中,拆鋪速度快,道口恢復交通秩序也快,極大地減少了對交通車輛的影響和社會對鐵路處的負面影響。
4.3經濟效益
以鋪設一個5米寬道口,橡膠鋪面、鋼筋混凝土鋪面和鋼板鋪面在10年內運營成本比較:
混凝土鋪面每延米材料費用約2600元,5米寬道口材料費用共計13000元,10年內整體使用費用共計95000元。
鋼板鋪面每延米材料費用約3744元,5米寬道口材料費用共計18720元,10年內整體使用費用共計63380元。
橡膠鋪面每延米材料費用6500元,5米寬道口材料費用共計32500元,10年內整體使用費用共計33564元。
通過比較,橡膠鋪面初裝費最高,初看起來,一次性投入資金比較大,但從3種鋪面整體使用費用看,橡膠道口鋪面是混凝土鋪面的近1/3,是鋼板鋪面的近1/2,橡膠鋪面整體使用費用最為經濟,安全性最好。
5橡膠道口鋪面應用效果
橡膠道口板采用新技術、新材料、新工藝,它是國鐵、企業專用線鐵路、地鐵推廣產品,技術比較成熟。為了徹底消除道口安全隱患,提高道口板的整體穩定性和美觀效果,徐沛鐵路管理處于2008年開始逐步引進應用該鋪面,至2011年已使用14 處,累計412延米。從引進應用至今,技術人員對該型道口鋪面進行了連續觀測,同時與更換鋪面前的相關線路軌道幾何尺寸進行了對比:道口在更換鋪面前,因每月軌道幾何尺寸都有超臨時補修現象,故道口每月至少要翻修1次,有時達到2次,浪費了大量的人力、物力來保證道口的安全運用;更換新鋪面后,道口整體穩定性好,軌道幾何尺寸變化甚小,無需進行翻修,達到2年翻修1次,經技術人員測算,每年平均一處道口可節省人力、物力投入約10萬余元,每年14處道口可節省人力、物力投入共計約140萬余元。
通過嵌絲橡膠道口板的引進應用,提高了道口板的整體穩定性和美觀效果,提高了道口使用條件,延長了道口使用壽命,降低了生產成本,有效地提高了道口鐵路、公路行車安全,給企業帶來明顯的經濟效益和社會效益。
6結語
鐵路道口是鐵路運輸及公路運輸中的咽喉部位,是事故防范重點地段。國內鐵路道口長期使用水泥道口板和鋼板道口板,兩種道口板減震效果差,易變形,易損壞,使用壽命較短,施工工序復雜,嚴重地制約了鐵路、公路的車輛及行人通行。隨著公路運輸業的不斷發展,公路面的拓寬與路面質量的提高,高速、重載、超載車輛不斷增多,使得徐沛鐵路管理處原有的鋼制道口板的鋪面性能指標,越來越暴露出諸多安全隱患,越來越不適應時代的發展,越來越不能適應當前安全生產緊迫性的使用要求。隨著科學技術的發展,新材料、新工藝正逐步運用在道口鋪面上,嵌絲橡膠道口板隨之應運而生。嵌絲橡膠道口板之所以應運而生,嶄露鋒芒,是因為嵌絲橡膠道口板采用了新材料、新工藝、新技術,符合時代發展的需要,該產品在國內處于領先水平,在國鐵及企業專用線鐵路、公路平交道口、地鐵、車站等處得到了廣泛使用,效果
良好。
作者簡介:劉波(1973-),男,河北唐山人,中煤大屯公司徐沛鐵路管理處工程師,研究方向:煤礦企業科技管理;吳登忠(1964-), 男,江蘇豐縣人,中煤大屯公司徐沛鐵路管理處工程師,研究方向:煤礦自營鐵路工務工程;李小伍(1976-),男,安徽壽縣人,中煤大屯公司徐沛鐵路管理處工程師,研究方向:煤礦自營鐵路工務工程。
(責任編輯:秦遜玉)