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鐵路安全技術及其對策

  
評論: 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。在整個路基體中,基床部分受到列車沖擊、振動和水文、氣溫變化影響較大,容易出現隱患,往往成為路基養(yǎng)護工作的重點。

路在基床的填料和壓實質量有較高的要求。各不同路段基床的確切厚度,應根據路基構造運輸條件、水文地質和溫度變化而定。

路基基床最上部分約0.5米厚的一層受動力劇烈,下部則很快衰減。

2 路基邊坡與坡面防護(Protection of slope of base)

路基橫斷面兩側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時其水平距離為1.5。當邊坡高度較高時,為保證路基的穩(wěn)定性,應分段變坡作特殊設計。

坡面防護是為減緩路基邊坡表層土石風化所采取的預防措施。

凡是容易風化的或容易受雨水沖蝕的土、石質邊坡及嚴重破碎的巖質邊坡,均應采取坡面防護。防護的方法應根據邊坡的土質、坡度、風化程度按就地取材、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)做片石護坡、護墻等。

3 基床變形

基床變形是鐵路運營期間路基的主要病害。病害的原因多是基床土質不好,壓實密度不夠,排水不良和養(yǎng)護不當等。

基床變形影響列車正常運行,為此在路基施工時即應保證填土質量使其不留隱患;在運營期間應經常檢查維修,發(fā)現病害時要在保證行車安全的前提下及時治理,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以降低凍結溫度;在基床內作橫向滲溝以排除積水;在基床頂面鋪設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。基床土質不良時,受地面和地下浸泡而軟化或液化,在列車運行沖擊的作用下,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行。

整治方法:在基床頂部鋪設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;換掉基床的變形土;做滲透溝將道床內積水引出排到側溝。

路基冰害也是基床變形的一種。在嚴寒地帶,如果路基排水條件不良,基床土中的水份在凍結過程中將重新分配,冰決呈不均勻聚結狀態(tài)而形成基床不均勻隆起的現象。凍害嚴重地地段,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,所以加強地面排水和降低地下水位,是預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留的縫隙。因溫度劇烈變化或因鋼軌爬行導致縫隙超過規(guī)定值時稱為大軌縫,導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,后者可能威脅行車安全。當軌縫不符合標準,應扳動鋼軌予以調整,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。

我國根據運營條件(年通過總重、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、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內側軌頂面下1435mm的軌距規(guī)定為標準軌距,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大不得超過6mm,縮小不得超過2mm。

7 軌道爬行(Orbit moves up)

鋼軌或鋼軌連同軌枕一起縱向移動的現象。產生軌道爬行的原因主要是車輪滾動、縱向滑動、制動等作用產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生的縱向蠕動。

軌道爬行可能造成瞎縫、拉長軌縫、拉斜軌枕等,以致造成脹軌、接頭夾板或螺栓折斷,并會出現軌距、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足夠的防爬器。

8脹軌跑道

當軌溫上升,鋼軌膨脹,如其伸長受阻則鋼軌逐漸向側面凸出的變形,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,則鋼軌會連同軌枕一起向側面大變形,軌道形成新曲線,稱為跑道。

脹軌跑道通常發(fā)生在無縫線路地段。在普通軌道上,若連續(xù)出現瞎縫,也有可能產生脹軌跑道。

在無縫線路上產生脹軌跑道的主要原因是:實際鎖定軌溫與設計軌溫不符,以致高溫時產生了過大的溫差力;維修不當,致使道床的橫向阻力降低。

如發(fā)生脹軌跑道,應馬上加設停車信號裝置,以加強脹軌地段兩端的防爬設施;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道床;如軌溫過高,澆冷水不能使期復原,可順應跑道后的曲線,撥成半徑不小于200m的曲線,先慢行放行列車,再徹底修復。

9 護軌(Rail protection)

為了行車安全,在軌道上鋼軌內側加鋪的不承受車輪豎直載荷作用的鋼軌。護軌鋪設在不同的地點起著不同的作用,在道岔轍叉處的護軌,就鋪在轍叉(引導車輪由一股鋼軌越過另一股鋼軌的設備)有害空間相對的鋼軌內側,引導車輪通過有害空間,避免撞擊叉心尖端;在橋梁上的護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軌里側鋪設護軌,可減小外軌側面的磨耗。

10 脫軌道岔(Special swith)

為了保證行車安全,引導將要誤入正線的機車、車輛脫軌的特殊設備。當尖軌貼靠曲基本軌時,通往正線的軌道開通;當尖軌扳開后,使將要誤入正線方向的機車、車輛脫軌。其位置設在正線以外。

尖軌是轉轍器中兩根引導列車轉向的特制鋼軌。由普通鋼軌或特種斷面鋼軌刨切而成。

基本軌是尖軌外側和護軌外側的鋼軌。它除了承受車輪荷載外,還起著側向支撐尖軌和連結護軌的作用?;拒墳榈啦順嫾弧?BR />
11 警沖標(Warning sign)

指示機車、車輛在停車時,不準向道岔方面越過的標志。警沖標安設在道岔后方,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了警標必將影響另一股道的地車安全。這是不能允許的。若警沖標的位置在曲線范圍內,則設警沖標處的兩軌線中心間距應增加該曲線的內側限界的加寬量。

12 防風設施(lnstallation of windproof)

為保證列車在風害嚴重的地區(qū)能安全行駛采取的防風措施。一般有擋風墻與防風柵欄。

擋風墻一般設在風口路基的迎風側,用以防止列車車輛翻倒。擋風墻系一土堤,表面由干砌石筑成,頂高達到車箱高度的70%,迎風側坡面作成流線型,使風向流利的往上翹,越過車輛的高度而通過。

在設置擋風墻有困難的地段,可以設置防風柵欄。柵欄可用角鋼或其他耐磨蝕的材料制作。插在路堤迎風側,可按50%的空度排列,大風碰到柵欄后,風速會相應的減弱。

13 采石安全檢查(Quarrying safe ty inspection)

進行采石作業(yè)時,為避免發(fā)生崩塌或落石的危險,在作業(yè)開始前,應指定專人對作業(yè)面進行檢查,其檢查內容如下:

(1) 有無浮石或龜裂狀態(tài);

(2) 含水、涌水和凍結狀態(tài)的變化情況。

特別是在爆破之后,或大雨之后,以及發(fā)生過中級強度的地震之后更應仔細的進行檢查。

14 破碎機的安全裝置(Crusher safety device)

根據不同的用途和需要粉碎的物料,進行粗碎、微粉碎或超微粉碎時,需要采用各種不同形式的粉碎機。可是,有些大型的破碎機,操作人員有從下料口處滾落下去的危險。為此,必須在下料口處設置安全裝置,如蓋子,殼罩、柵欄等,以保證作業(yè)人員的作業(yè)安全。

另外,當破碎機存有轉動、滑動等運轉的機構時,應設置防護罩,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,在列車接近道口時為了遮斷公路,阻止車馬行人通過道口而設置的遮斷設備。在鐵路與公路交叉的道口,按理應用紅色與白色條紋相間隔的欄木,但考慮到鐵路兩旁應避免用紅色,經鐵道部工務局同意改用黃色與黑色相間隔條紋的欄木。根據操縱欄木的方式可分為手動欄木和自動欄木。當采用自動欄木時,為使欄木落下狀態(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,其設施必須妥善。如鐵路與道路平面交叉時,應盡量設計成正交,當必須斜交時,其交角不宜小于60°,在特別困難的地點也不應小于45°。道口的兩側,自鋼軌處側算起,設有不小于13m的平臺。通行機動車的道口,應設計在道口外不小于50m的范圍內,能見到兩側各400m以外的火車,火車司機應在800m以外能看見道口。如果道口不符合上述要求,或行車量大的,都應設看守,并安設道口防護桿。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。在自動閉塞區(qū)間及電力牽引地段,道口路面應高出軌面20mm,以免通過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)

遂道內兩側設置的洞室,分大避車洞和小車洞。供遂道維修人員避讓列車和臨時存放維修機具、小車和材料之用。大避車洞一般寬4m、2.5m、高2.8m, 在300m以上的遂道內設置,每隔300m(碎石道床)或420m(整體道床)在遂道兩側交錯設置;小避車洞設在相鄰大避車洞之間每隔60m設置一個。

遂道內小避車洞的內開門稱為防煙門。列車通過時一段較短時間內,隧道里的有害氣體濃度較高,關閉防煙門后,可使在小避車洞內避車的人員免遭吸放高濃度的有害氣體。

18 隧道支護安全(Safety of tunnel prop)

隧道的支護架在進行隧道掘進作業(yè)時要承受很大的壓力,所以必須堅固結實。所用的材料除鋼材,還可使用韌性好的木材(其中如有蟲蛀、油切或纖維傾斜的均不得使用)。而支護架的結構必須適應于地質、地層、含水、涌水、斷裂、浮石等狀態(tài)以及掘進的方法。

為了確保支護工作的安全,在支柱的底部應墊有防止下沉的墊板。若采用鋼制拱架式結構時,為保證其強度起見,其間隔應小于1.5米。為了進一步保證其結構強度,應鋪設防止流砂危害的支撐板、支柱和底襯鋼板。對于木質
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