陳竹冬
(中鐵四局集團第八工程分公司 安徽 合肥 230000)
試論架橋機傾覆原因及預防
陳竹冬
(中鐵四局集團第八工程分公司安徽合肥230000)
在鐵路建設中鐵路架橋機的使用日益頻繁,也發生了許多架橋機傾覆的事故。根據數據統計,自從20世紀60~70年代初,僅僅十余年間就有十余起架橋機傾覆事故發生。自從1985年至今也已經發生了二十余起架橋機事故,其中包括16起傾覆事故。本文通過調查近年來鐵路架橋機傾覆事故的數據,分析得出了架橋機傾覆事故的主要原因——路基質量原因,提出了針對傾覆原因的架橋機防傾覆的技術措施[1]。
架橋機;傾覆;鐵路
隨著我國鐵路建設事業的飛速發展,在鐵路橋梁建設中架橋機日益頻繁的使用,架橋機傾覆事故發生的概率也逐漸加大。我國在20世紀60~70年代初十余年間曾發生十余次架橋機傾覆事故。進入20世紀80年代后,隨著社會的發展新建的鐵路線路逐漸增多,架橋機使用也隨之更加頻繁,發生架橋機傾覆事故的次數更是有增無減。在近兩年鐵路工程總公司就發生架橋機傾覆事故6次,自1986年9月~1996年2月期間鐵道建筑總公司就發生架橋機、鋪軌機脫軌、傾覆事故11次,架橋機脫軌、傾覆這樣的重大事故往往造成機毀人亡的嚴重后果。跟據報導,在某新線鐵路施工時發生的架橋機翻下路基事故中,就有30多人傷亡,并使一架架橋機報廢,導致700多萬元的經濟損失。近年來隨著我國高速鐵路發展進程逐漸加快,提出多修橋少修路的原則,例如在京滬高速鐵路報告中橋的比重就定為49%。在高速鐵路建設中架橋機的使用將更加頻繁.這意味著一單發生架橋機傾覆事故造成更大的損失。所以,為確保人民的生命和國家的財產安全,并確保鐵路建設的順利進行,提高預防架撟機防傾覆的技術是必須要做的。
1.1人為原因
國家衡量鐵路建設進度的主要統計指標之一是鋪軌數量,為了加快施工進度施工單位在設計時留給鋪架單位的工期十分緊張。在總工期不變甚至提前的情況下,施工過程中路基施工、橋隧施工往往由于種種原因拖工期,導致留給鋪架單位的鋪架時間更短。為了不拖延工期,鋪架單位不得不為晝夜加班的趕進度,在時間極度緊張的情況下而圖省事不按規則施工,留下安全隱患,致使在通過這樣的路段時架橋機時常發生事故。
1.2關于線路和路基的原因
架橋機傾覆也可能是因為線路和路基質量差導致的。既有線路和新線路都攢在路基不穩的問題,比如說大多數線路都有局部回填或者凍土塊積水浸泡的情況存在,這些情況都會導致路基不穩。發生過架橋機傾覆事故的路線多數存在以上問題。線路質量差,如線路軌道超差和曲線地段外軌超高或者坡度不平順都可能會導致架橋機出現安全隱患,這些隱患就會導致傾覆事故或架橋機溜滑前傾的現象出現。
1.3架橋機自身原因
懸臂式架橋機由于過于高大重心極高,行走時重心不穩,特別實在存在上述情況的路段極其容易發生傾覆事故。雖然有比懸臂式架橋機先進許多的單梁式或雙梁式架橋機,但單梁式或雙梁式架橋機的結構仍然不是完美的,比如單梁式或雙梁式架橋機的機身沒有任何防護裝置,一旦架橋機出現傾斜就沒有絲毫挽回的余地。
2.1使用方便快捷的路基檢測方法
大部分架橋機傾覆事故發生,都是由于路基質量不過關造成的,為保證架橋機的安全通過,需要及時處理,而對于路段的路基缺陷情況,需要架橋機來進行快速有效的探測,及時有效的處理發現的問題是解決缺陷的關鍵。使用便捷的動力觸探、靜力觸探或是核子探測儀進行的檢測,如對路基中的可疑地段、危險地段和橋頭路基的情況經行測量,是比較實惠、便捷的監測方法。
一種全自動的輕型貫人儀——法國柏斯卡大學研制的熊貓牌(PANDA)動力貫人儀,是在動力設備中較為輕便且經濟使用的。它擁有同類型儀器沒有的優點,用儀器的重量得到減輕的方法用來提高了靈活性。該儀器融勘探檢測,一個人就可操作用(總重只有20kg)。同時該儀器還可以將展示得到土的強度隨深度的變化的曲線圖,還可以利用曲線監測地基的密實度。
靜力觸探設備中較為方便的紺合式輕型靜力觸探儀是鐵道部科學研究院經過數據對比成功研制出的,并且適合用于線上作業。(該設備可以直接獲得每層土的承載力只需要通過將事先標定好的探頭快速壓人土層即可。)該靜力觸探設備最大貫入深度為15m,貫入速度與上拔速度相同均為1m/min,使用結束后只需要將油缸與底座分開即可,不但提高了工作效率還不破壞路基,而且在離開試驗場地時只需一個人就可以帶走,十分方便快捷。
目前,國內經常使用的探測儀器是主要由探頭主探測電纜及測探電纜及3部分組成的探測儀(501DR和MC-3及3400系列等)。獲取數據快速、明顯、操作簡單是該方法的最大的優點。常規實驗的結果與這些設備是所得結果十分接近,可對探測深度范圍在10m左右的路基做出關于密實度的評價,這些設備使用范圍也很大。
2.2研制隨車探路裝置
為了保證架橋機的安全設計出一種隨車探路裝置,將這一裝置安裝在架橋機的前端,這樣就可以探測架橋機通過地段的路基質量,然后通過采集的數據判別此路段是否能夠使架橋機安全順利通過。另外,也可研制一種與架橋機脫離的智能化前方探路設備。例如美國研制成功的公路型探地雷達就有兩種:①車載式套路設備(適合快速的大面積檢測);②便攜式探路設備(適合在野外進行局部檢測)。根據美國這兩項研究,可以設計一種適用于鐵路的車載式檢測裝置,用來快速的進行大面積檢測路基質量,也可設計一種能在壓實過程中連續測量不斷地提供有關基礎材料壓實狀況信息的隨車壓實計,用于代替目前的靜載壓道進行連續壓實與檢測。
目前,建筑部已經委托石家莊鐵道學院研究一種名為簡支式架橋機探路輪對裝置。這種裝置能隨時探測出由于路基下陷而導致的架橋機相關部件的傾斜角度在傾角傳感器下的變化。該裝置能在發現超過規定值那么測控系統就會及時報警,并使架橋機停車。此探路裝置在不需使用時可以折回放在架橋機車體的兩側,這樣既不超限也不影響架梁。
2.3減小路基所受荷載
因為常用架橋機的自重一般在200~300t,再加上吊裝梁片的重量,重力過大,路基承受不了這么大的荷載而產生下沉。同時由于架橋機機身較高,重心較高,在架梁過程中容易引起路基兩側受力不均,造成不均勻沉降。架橋機防傾覆的途徑之一是減小架橋機自重,降低重心。
2.4加強組織管理
架橋機的使用必須嚴格遵守有關規則,對前方路基進行必要的壓道和檢測應當特別注意,及時處理發現問題。制定工期要合理,實行全面安全管理,職工的培訓加強要。架橋機是體型巨大的機械設備,應該建立一套在架橋機使用的每一個環節都有嚴格的要求的管理辦法。為了使架橋。
目前,壓實道路和勁爆是我國鐵路架橋機采用的主要防止傾覆安全措施,采用單機壓道對于發現路基隱患、提髙路基質量能起到良好的作用,但是通過人員目測的壓實過程往往較難準確和全面地掌握路基狀態,架橋機傾覆事故也曾在壓道后發生,在機體設置有傳感器及檢測系統,并有報警裝置的新型架橋機也只能做被動檢測,無法再發生傾斜時有所挽回。本文針對架橋機傾覆原因,有針對性的探討了一系列防傾覆措施,正在對這些措施進行深入研究。
[1]戴志勇.TJ165型鐵路架橋機架設T梁技術[J].山西建筑,2012,03.
[2]姚曉虹.TJ165型架橋機架設大坡度小半徑橋梁的安全控制[J].企業科技與發展,2011,22.
[3]楊雪.高速鐵路架梁作業安全管理探討[J].門窗,2013,04.
U447
A
1673-0038(2015)12-0211-02
2015-2-28