鐵路安全技術(shù)及其對(duì)策
評(píng)論: 更新日期:2008年05月21日
1路基基床(Bed of rail base)
路基頂面以下約1.2米范圍的土層。在整個(gè)路基體中,基床部分受到列車沖擊、振動(dòng)和水文、氣溫變化影響較大,容易出現(xiàn)隱患,往往成為路基養(yǎng)護(hù)工作的重點(diǎn)。
路在基床的填料和壓實(shí)質(zhì)量有較高的要求。各不同路段基床的確切厚度,應(yīng)根據(jù)路基構(gòu)造運(yùn)輸條件、水文地質(zhì)和溫度變化而定。
路基基床最上部分約0.5米厚的一層受動(dòng)力劇烈,下部則很快衰減。
2 路基邊坡與坡面防護(hù)(Protection of slope of base)
路基橫斷面兩側(cè)與地面連接的斜坡叫路基邊坡。是影響路基穩(wěn)定性的重要因素。邊坡的陡緩程度以斜坡上、下兩點(diǎn)間的豎直距離和水平距離之比表示。例如坡度1:1.5,指豎直距離為1時(shí)其水平距離為1.5。當(dāng)邊坡高度較高時(shí),為保證路基的穩(wěn)定性,應(yīng)分段變坡作特殊設(shè)計(jì)。
坡面防護(hù)是為減緩路基邊坡表層土石風(fēng)化所采取的預(yù)防措施。
凡是容易風(fēng)化的或容易受雨水沖蝕的土、石質(zhì)邊坡及嚴(yán)重破碎的巖質(zhì)邊坡,均應(yīng)采取坡面防護(hù)。防護(hù)的方法應(yīng)根據(jù)邊坡的土質(zhì)、坡度、風(fēng)化程度按就地取材、因地制宜的原則選用。如栽種草皮,用沙漿或灰漿抹面(將坡面封閉)做片石護(hù)坡、護(hù)墻等。
3 基床變形
基床變形是鐵路運(yùn)營(yíng)期間路基的主要病害。病害的原因多是基床土質(zhì)不好,壓實(shí)密度不夠,排水不良和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)取?BR />
基床變形影響列車正常運(yùn)行,為此在路基施工時(shí)即應(yīng)保證填土質(zhì)量使其不留隱患;在運(yùn)營(yíng)期間應(yīng)經(jīng)常檢查維修,發(fā)現(xiàn)病害時(shí)要在保證行車安全的前提下及時(shí)治理,不使病害發(fā)展。
治理的方法:可將食鹽溶液注入凍脹的段基床內(nèi)以降低凍結(jié)溫度;在基床內(nèi)作橫向滲溝以排除積水;在基床頂面鋪設(shè)砂墊層以隔離道床與基床土;換掉基床變形土,以好土填之;用不透水材料料作隔水層;向道碴陷槽中灌注水泥漿;鋪設(shè)土工纖維布等。
4 翻漿冒泥與路基凍害(Frost boil and freezing of base)
翻漿冒泥是基床變形的一種。基床土質(zhì)不良時(shí),受地面和地下浸泡而軟化或液化,在列車運(yùn)行沖擊的作用下,以泥漿狀態(tài)擠入道碴并向上冒出,造成泥漿臟污道碴,致使道床失去彈性,軌道失去平順而影響列車平衡的正常運(yùn)行。
整治方法:在基床頂部鋪設(shè)一定寬度和厚度中粗砂的砂墊層,以阻止泥漿上升;在基床表面加鋪一定厚度的不透水材料以形成封閉層,不使地面水滲入基床內(nèi);換掉基床的變形土;做滲透溝將道床內(nèi)積水引出排到側(cè)溝。
路基冰害也是基床變形的一種。在嚴(yán)寒地帶,如果路基排水條件不良,基床土中的水份在凍結(jié)過(guò)程中將重新分配,冰決呈不均勻聚結(jié)狀態(tài)而形成基床不均勻隆起的現(xiàn)象。凍害嚴(yán)重地地段,常伴以翻漿冒泥、道碴陷槽、外擠等病。影響列車平衡的運(yùn)行,甚至造成行車事故。
路床凍害分表層凍害與深層凍害。表層凍害是由于地表水引起的,深層凍害則因地下水所致,所以加強(qiáng)地面排水和降低地下水位,是預(yù)防路基凍害的根本措施。
5 軌縫(Seam between two rails)
由于溫度變化鋼軌要脹縮,而在兩根鋼連接處預(yù)留的縫隙。因溫度劇烈變化或因鋼軌爬行導(dǎo)致縫隙超過(guò)規(guī)定值時(shí)稱為大軌縫,導(dǎo)致縫隙閉合的稱為瞎軌縫。前者不利于線路及車輛的養(yǎng)護(hù),后者可能威脅行車安全。當(dāng)軌縫不符合標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)扳動(dòng)鋼軌予以調(diào)整,以保證安全行車。
6 軌道與軌距
軌道由鋼軌、軌枕、道岔、道床、連拉零件、防爬器等部分所組成。
我國(guó)根據(jù)運(yùn)營(yíng)條件(年通過(guò)總重、最高行車速度等)和軌道條件(鋼軌的重量、軌枕每公里的根數(shù)、道床的厚度等),把鐵路正線軌道分為重型、次重型、中型、輕型四類。
軌道上兩股鋼軌頭部?jī)?nèi)側(cè)軌頂面下1435mm的軌距規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)軌距,大于1435mm的軌距為寬軌,小于1435mm的軌距為窄軌。又規(guī)定在直線地段1435 mm的軌距的允許誤差擴(kuò)大不得超過(guò)6mm,縮小不得超過(guò)2mm。
7 軌道爬行(Orbit moves up)
鋼軌或鋼軌連同軌枕一起縱向移動(dòng)的現(xiàn)象。產(chǎn)生軌道爬行的原因主要是車輪滾動(dòng)、縱向滑動(dòng)、制動(dòng)等作用產(chǎn)生的沿鋼軌方向施加的縱向力,以及鋼軌在載荷作用下的撓曲變形而產(chǎn)生的縱向蠕動(dòng)。
軌道爬行可能造成瞎縫、拉長(zhǎng)軌縫、拉斜軌枕等,以致造成脹軌、接頭夾板或螺栓折斷,并會(huì)出現(xiàn)軌距、方向不良以及低接頭等病害。容易造成行車事故。防止的有效方法是安設(shè)足夠的防爬器。
8脹軌跑道
當(dāng)軌溫上升,鋼軌膨脹,如其伸長(zhǎng)受阻則鋼軌逐漸向側(cè)面凸出的變形,稱為脹軌。若軌溫增加,道床的阻力已抵抗不了軌道的橫向變形時(shí),則鋼軌會(huì)連同軌枕一起向側(cè)面大變形,軌道形成新曲線,稱為跑道。
脹軌跑道通常發(fā)生在無(wú)縫線路地段。在普通軌道上,若連續(xù)出現(xiàn)瞎縫,也有可能產(chǎn)生脹軌跑道。
在無(wú)縫線路上產(chǎn)生脹軌跑道的主要原因是:實(shí)際鎖定軌溫與設(shè)計(jì)軌溫不符,以致高溫時(shí)產(chǎn)生了過(guò)大的溫差力;維修不當(dāng),致使道床的橫向阻力降低。
如發(fā)生脹軌跑道,應(yīng)馬上加設(shè)停車信號(hào)裝置,以加強(qiáng)脹軌地段兩端的防爬設(shè)施;在跑道地段以外每端50~100m處的鋼軌上澆以冷水降溫,將軌道撥回原位并夯實(shí)道床;如軌溫過(guò)高,澆冷水不能使期復(fù)原,可順應(yīng)跑道后的曲線,撥成半徑不小于200m的曲線,先慢行放行列車,再?gòu)氐仔迯?fù)。
9 護(hù)軌(Rail protection)
為了行車安全,在軌道上鋼軌內(nèi)側(cè)加鋪的不承受車輪豎直載荷作用的鋼軌。護(hù)軌鋪設(shè)在不同的地點(diǎn)起著不同的作用,在道岔轍叉處的護(hù)軌,就鋪在轍叉(引導(dǎo)車輪由一股鋼軌越過(guò)另一股鋼軌的設(shè)備)有害空間相對(duì)的鋼軌內(nèi)側(cè),引導(dǎo)車輪通過(guò)有害空間,避免撞擊叉心尖端;在橋梁上的護(hù)軌可防止已脫軌的車輛撞擊橋梁或墜入橋下;在小半徑曲線上的內(nèi)軌里側(cè)鋪設(shè)護(hù)軌,可減小外軌側(cè)面的磨耗。
10 脫軌道岔(Special swith)
為了保證行車安全,引導(dǎo)將要誤入正線的機(jī)車、車輛脫軌的特殊設(shè)備。當(dāng)尖軌貼靠曲基本軌時(shí),通往正線的軌道開(kāi)通;當(dāng)尖軌扳開(kāi)后,使將要誤入正線方向的機(jī)車、車輛脫軌。其位置設(shè)在正線以外。
尖軌是轉(zhuǎn)轍器中兩根引導(dǎo)列車轉(zhuǎn)向的特制鋼軌。由普通鋼軌或特種斷面鋼軌刨切而成。
基本軌是尖軌外側(cè)和護(hù)軌外側(cè)的鋼軌。它除了承受車輪荷載外,還起著側(cè)向支撐尖軌和連結(jié)護(hù)軌的作用?;拒墳榈啦順?gòu)件之一。
11 警沖標(biāo)(Warning sign)
指示機(jī)車、車輛在停車時(shí),不準(zhǔn)向道岔方面越過(guò)的標(biāo)志。警沖標(biāo)安設(shè)在道岔后方,在兩分岔軌道中心線的距離為4.0m的中間處。如果向道岔方面停車越過(guò)了警標(biāo)必將影響另一股道的地車安全。這是不能允許的。若警沖標(biāo)的位置在曲線范圍內(nèi),則設(shè)警沖標(biāo)處的兩軌線中心間距應(yīng)增加該曲線的內(nèi)側(cè)限界的加寬量。
12 防風(fēng)設(shè)施(lnstallation of windproof)
為保證列車在風(fēng)害嚴(yán)重的地區(qū)能安全行駛采取的防風(fēng)措施。一般有擋風(fēng)墻與防風(fēng)柵欄。
擋風(fēng)墻一般設(shè)在風(fēng)口路基的迎風(fēng)側(cè),用以防止列車車輛翻倒。擋風(fēng)墻系一土堤,表面由干砌石筑成,頂高達(dá)到車箱高度的70%,迎風(fēng)側(cè)坡面作成流線型,使風(fēng)向流利的往上翹,越過(guò)車輛的高度而通過(guò)。
在設(shè)置擋風(fēng)墻有困難的地段,可以設(shè)置防風(fēng)柵欄。柵欄可用角鋼或其他耐磨蝕的材料制作。插在路堤迎風(fēng)側(cè),可按50%的空度排列,大風(fēng)碰到柵欄后,風(fēng)速會(huì)相應(yīng)的減弱。
13 采石安全檢查(Quarrying safe ty inspection)
進(jìn)行采石作業(yè)時(shí),為避免發(fā)生崩塌或落石的危險(xiǎn),在作業(yè)開(kāi)始前,應(yīng)指定專人對(duì)作業(yè)面進(jìn)行檢查,其檢查內(nèi)容如下:
(1) 有無(wú)浮石或龜裂狀態(tài);
(2) 含水、涌水和凍結(jié)狀態(tài)的變化情況。
特別是在爆破之后,或大雨之后,以及發(fā)生過(guò)中級(jí)強(qiáng)度的地震之后更應(yīng)仔細(xì)的進(jìn)行檢查。
14 破碎機(jī)的安全裝置(Crusher safety device)
根據(jù)不同的用途和需要粉碎的物料,進(jìn)行粗碎、微粉碎或超微粉碎時(shí),需要采用各種不同形式的粉碎機(jī)??墒?,有些大型的破碎機(jī),操作人員有從下料口處滾落下去的危險(xiǎn)。為此,必須在下料口處設(shè)置安全裝置,如蓋子,殼罩、柵欄等,以保證作業(yè)人員的作業(yè)安全。
另外,當(dāng)破碎機(jī)存有轉(zhuǎn)動(dòng)、滑動(dòng)等運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)時(shí),應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩,使操作人員不與其接觸。
15 道口欄木(Railing of road junction)
為了保證鐵路行車和公路交通安全,在列車接近道口時(shí)為了遮斷公路,阻止車馬行人通過(guò)道口而設(shè)置的遮斷設(shè)備。在鐵路與公路交叉的道口,按理應(yīng)用紅色與白色條紋相間隔的欄木,但考慮到鐵路兩旁應(yīng)避免用紅色,經(jīng)鐵道部工務(wù)局同意改用黃色與黑色相間隔條紋的欄木。根據(jù)操縱欄木的方式可分為手動(dòng)欄木和自動(dòng)欄木。當(dāng)采用自動(dòng)欄木時(shí),為使欄木落下?tīng)顟B(tài)引起車馬行人的注意,在欄木上裝有醒目的紅色閃光和穩(wěn)定的燈光。
16 道口安全
鐵道線路與道路平面交叉處稱為鐵路道口。鐵路道口是涉及到列車和人身安全的重要地點(diǎn),其設(shè)施必須妥善。如鐵路與道路平面交叉時(shí),應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成正交,當(dāng)必須斜交時(shí),其交角不宜小于60°,在特別困難的地點(diǎn)也不應(yīng)小于45°。道口的兩側(cè),自鋼軌處側(cè)算起,設(shè)有不小于13m的平臺(tái)。通行機(jī)動(dòng)車的道口,應(yīng)設(shè)計(jì)在道口外不小于50m的范圍內(nèi),能見(jiàn)到兩側(cè)各400m以外的火車,火車司機(jī)應(yīng)在800m以外能看見(jiàn)道口。如果道口不符合上述要求,或行車量大的,都應(yīng)設(shè)看守,并安設(shè)道口防護(hù)桿。道口鋪面采用鋼筋混凝土鋪面板。本枕線路也可用石鋪面板。道口路面與鋼軌頂面取平。在自動(dòng)閉塞區(qū)間及電力牽引地段,道口路面應(yīng)高出軌面20mm,以免通過(guò)車輛的車輪壓在兩股鋼軌上造成軌道電路短路。
17避車洞與防煙洞(Hole for evading and smoke)
遂道內(nèi)兩側(cè)設(shè)置的洞室,分大避車洞和小車洞。供遂道維修人員避讓列車和臨時(shí)存放維修機(jī)具、小車和材料之用。大避車洞一般寬4m、2.5m、高2.8m, 在300m以上的遂道內(nèi)設(shè)置,每隔300m(碎石道床)或420m(整體道床)在遂道兩側(cè)交錯(cuò)設(shè)置;小避車洞設(shè)在相鄰大避車洞之間每隔60m設(shè)置一個(gè)。
遂道內(nèi)小避車洞的內(nèi)開(kāi)門(mén)稱為防煙門(mén)。列車通過(guò)時(shí)一段較短時(shí)間內(nèi),隧道里的有害氣體濃度較高,關(guān)閉防煙門(mén)后,可使在小避車洞內(nèi)避車的人員免遭吸放高濃度的有害氣體。
18 隧道支護(hù)安全(Safety of tunnel prop)
隧道的支護(hù)架在進(jìn)行隧道掘進(jìn)作業(yè)時(shí)要承受很大的壓力,所以必須堅(jiān)固結(jié)實(shí)。所用的材料除鋼材,還可使用韌性好的木材(其中如有蟲(chóng)蛀、油切或纖維傾斜的均不得使用)。而支護(hù)架的結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)于地質(zhì)、地層、含水、涌水、斷裂、浮石等狀態(tài)以及掘進(jìn)的方法。
為了確保支護(hù)工作的安全,在支柱的底部應(yīng)墊有防止下沉的墊板。若采用鋼制拱架式結(jié)構(gòu)時(shí),為保證其強(qiáng)度起見(jiàn),其間隔應(yīng)小于1.5米。為了進(jìn)一步保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,應(yīng)鋪設(shè)防止流砂危害的支撐板、支柱和底襯鋼板。對(duì)于木質(zhì)