鐵路塌陷區(qū)預(yù)抬道施工技術(shù)

鐵路塌陷區(qū)預(yù)抬道施工技術(shù)

淄博礦業(yè)集團濟北礦區(qū)鐵路專業(yè)線是一條專門為各種煤礦的煤炭外運服務(wù)的鐵路。這是一條屬于工業(yè)公司的鐵路，煤炭外運量為3.6mt/a。由于受礦井布置限制,許廠礦井裝車站及礦區(qū)集配站下壓占數(shù)百萬噸的煤炭資源。因此,在保證濟北礦區(qū)煤炭正常外運的前提下,實現(xiàn)鐵路站場塌陷治理的施工技術(shù)研究治理是非常必要的。1采區(qū)、坍塌區(qū)的環(huán)境特征1.1開采煤調(diào)濕式開采許廠煤礦1319工作面是采用綜采放頂煤技術(shù)的大型采煤工作面,工作面走向長度1100m,傾斜長度160m,平均厚度5.8m,煤層傾角4～14°。開采方式采用走向長壁后退式綜采放頂煤一次采全高,全部落陷法處理采空區(qū)。1319工作面與礦區(qū)鐵路及東莊集配站的空間位置關(guān)系為斜交布置,東莊集配站將有12組道岔受其開采的影響,站場有8股亦受其影響,工作面與地面距離為180～250m。1.2地面下發(fā)酵列車東莊集配站是整個濟北礦區(qū)煤炭外運的樞紐,年外運量為400余萬t,日均車流量8對。主要接發(fā)國鐵到發(fā)的小運轉(zhuǎn)列車、各礦井裝車站取送車以及塌陷區(qū)矸石取送車作業(yè)。車站為東西橫列式車場,設(shè)有8股道,共有道岔28組,道岔操縱方式為電氣扳道。2鐵路安全與運輸技術(shù)的分析2.1外軌軌道線的確權(quán)保證線路平順的主要條件是保持軌道幾何形位的正確,主要是軌道軌距、水平、高低和方向,曲線上有外軌超高、軌距加寬等。線路和道岔的靜態(tài)幾何尺寸、軌道幾何尺寸偏差不得超過表1要求。2.2聯(lián)鎖設(shè)備是信號設(shè)備的核心信號設(shè)備是鐵路運輸安全保障系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備之一,其作用是指揮列車運行及調(diào)車作業(yè),具有數(shù)量大、整體性強、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、外界環(huán)境影響大、故障處理時間緊等特點,其中車站聯(lián)鎖設(shè)備是信號設(shè)備的核心,信號設(shè)備的完好與否,將直接影響到鐵路運輸?shù)恼＿\輸和行車安全。3道岔4組,最大下沉深度為6.9m的沉積相,最大下沉速度為5.9m的最大沉積比受影響的鐵路正線長度820m,股道8股,道岔10組,信號機19架,軌道電路區(qū)段24個,通信電纜3條,6kV架空線2條,最大下沉深度4.9m,日最大下沉速度233mm。4采空場缺乏必要的工務(wù)作業(yè)影響信號設(shè)備的正常使用由于受到煤層開采后地面沉陷的影響,鐵路線路、道岔將隨著地表的不斷下沉發(fā)生緩慢變形,主要表現(xiàn)在鋼軌及道岔發(fā)生不均勻爬行,造成岔群區(qū)大軌縫與瞎縫現(xiàn)象突出,加之受天氣影響較大,冬夏兩季晝夜溫差較大,岔前線路由于連續(xù)瞎縫而出現(xiàn)漲軌,岔后軌縫過大而拉斷螺栓或絕緣失效,從而危及行車安全。同時,頻繁的起道、撥道、調(diào)整軌縫、方正枕木等工務(wù)作業(yè)對鋼軌連接線、軌道絕緣等信號設(shè)施產(chǎn)生非常嚴重的影響。站場咽喉區(qū)均為軌道絕緣區(qū)段,工務(wù)施工一旦出現(xiàn)絕緣泄漏直接影響信號設(shè)備的正常使用。將直接影響運輸安全。5站沉降施工安全措施5.1全面起撥道施工(1)普通線路:塌陷范圍內(nèi)所有混凝土枕更換為木枕,中間加設(shè)軌距桿,從塌陷中心至兩塌陷區(qū)邊界按2‰進行預(yù)抬道,同時在線路中間準備充足的道渣,鐵路下沉?xí)r,下沉量在50mm以下時每兩日進行一次全面的起撥道,下沉量超過50mm時,每日進行一次起道,軌縫大于30mm時,采用臨時加設(shè)短軌頭的方式解決。每日收工前線路保持3～5mm的水平逆差,同時采用24h監(jiān)控的方式。(2)道岔:采取“分段起道,四股鋼軌一起抬平”的方法進行起道作業(yè)。為確保搗固質(zhì)量采用電鎬搗固(電鎬架必須絕緣)。道岔軌縫調(diào)整采用鋸軌和加鋼軌頭相結(jié)合的方法,每次起道施工后保證壓道次數(shù)不少于3次,增設(shè)照明設(shè)施便于夜間維護道岔。設(shè)置道岔觀測站,每日早晚兩次進行觀測。5.2軌道電路區(qū)段(1)重新安裝信號機等設(shè)備,使其用道岔安裝裝置固定在鋼軌上,保持與鋼軌同時起落。需安裝的設(shè)備包括ZD-6型電動轉(zhuǎn)轍機、調(diào)車信號機、出發(fā)信號機、進站信號機、軌道電路區(qū)段,以上設(shè)備在下沉區(qū)穩(wěn)沉后恢復(fù)原設(shè)計。(2)過渡工程重新鋪設(shè)PYZA22型信號28芯電纜,新敷設(shè)的電纜用Φ60mm的鋼管防護、中間用Φ75mm的皮管進行軟連接,岔群內(nèi)放在路肩上,站外的放在道心。(3)所有軌道絕緣均更換為新型高強度軌道絕緣,并對所有鋼軌飛邊進行處理,高柱調(diào)車信號機改為矮柱信號機,并通過道岔安裝裝置與鋼軌固定在一起。(4)塌陷期間拆除東莊站岱莊方向進站預(yù)告信號機,改用調(diào)車信號,東莊至岱莊鐵路行車按調(diào)車辦理,待穩(wěn)沉后按標(biāo)準進行恢復(fù)。5.3特殊行車作業(yè)(1)站場線路下沉期間,嚴格施工單位與車站值班員要(消)點制度。嚴禁盲目施工及不按規(guī)定消點。(2)凡在站場進行線路、信號、閉塞等設(shè)備施工時,車站值班人員應(yīng)通過控制臺密切監(jiān)視軌道電路岔區(qū)情況。如道岔出現(xiàn)軌道電路紅光帶以及設(shè)備報警時,應(yīng)立即停止作業(yè),及時向處總調(diào)度室匯報,并通知工電部門現(xiàn)場負責(zé)人檢查處理。在得到工電部門確實不能恢復(fù)正常使用時,經(jīng)調(diào)度員下達停止基本作業(yè)方法的命令,改用特殊行車作業(yè)辦法行車。(3)在鐵路塌陷期間,所有通過塌陷區(qū)路段的列車和單機一律限速行駛,速度不得超過10km/h。(4)加強對塌陷區(qū)巡視工作,當(dāng)日下沉量大于50mm,由工務(wù)人員24h進行巡道,當(dāng)下沉量大于100mm以上時,在每次列車通過前,派專人進行巡道,發(fā)現(xiàn)問題及時匯報,未處理好前嚴禁通車。(5)根據(jù)預(yù)測結(jié)果,鋼軌兩股在12h內(nèi)不會出現(xiàn)水平超高情況,為保證安全,每日17:00驗收時,線路保持3～5mm的水平逆差,同時采用24h監(jiān)控的方式。通車前由專人進行巡視線路,保證鐵路夾板螺栓完好、線路兩側(cè)無障礙物,線路高低水平滿