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地铁运营隧道道床上浮应急和整治剖析
作者:张薇薇
来源:《建筑建材装饰》2015年第13期
摘要:随着社会经济的快速发展,城市交通业取得了显著的成绩,尤其是在地铁交通运营方面。在现阶段,地铁作为许多城市重要交通工具和基础设施,面临很大的运载工作,这就要需要重视地铁运用的安全性。地铁运营隧道道床在线路设备中有着非常重要的地位,其养护的水平高低直接影响了地铁运营是否安全,尤其是对道床的养护。因此,加强对道床病害的治理和研究工作,成为地铁运营中的核心任务。本文主要结合隧道道床普遍存在的特点,以某地铁运营隧道道床上浮事件为例,总结了事件发生的原因,并对其应急和整治措施进行深入的分析,为后续类似事件提供了可靠的理论依据,从而推动了地铁运营的健康可持续发展。 关键词:地铁运营;隧道道床;上浮;应急;整治 前言
地铁运营隧道道床上浮作为道床病害的一种类型,其严重威胁了地铁运营的安全可靠性,为地铁设施和乘客的安全带来一定的隐患,从而造成地铁交通业资金的大量流失,阻碍了地铁运营的进一步发展。因此,如何有效地应急和整治道床上浮病害,成为值得人们去探讨的一个话题。针对道床上浮的原因,提出了相应的解决措施,有效提高了地铁运营的安全可靠性。 1地铁运营隧道道床普遍存在的特点
目前在地铁运营线路中普遍采用整体道床这种无砟轨道形式。在现阶段的地铁轨道中配置的混凝土材质的整体道床主要是由钢筋混凝土短轨枕、道床、基础以及排水设施等部分构成,并在硬性较强的岩石基础、隧道的仰拱和混凝土的桥面上,布置道床里边的钢筋,将这些钢筋的扣件、钢轨和预先制成的短轨枕相互定位后,对现场的混凝土道床进行浇筑。由于制成的混凝土道床容易受到混凝土的温度、收缩效应以及超荷载作用下列车发生的弯曲力的影响,因此,就需要对道床进行分段浇筑,同时配置合理的伸缩缝,进而避免混凝土的道床分裂。通常情况下在洞口300m处,伸缩缝间距控制在6.25m内。除此之外,在一些隧道容易出现衬砌沉降的缝隙处,也需要对混凝土道床布置伸缩缝。其伸缩缝布置的地方要与钢轨接口错开。 相比较传统有诈道床来说,整体道床拥有平顺程度较高、施工方便、整体性能较好和降低施工成本等优势,但是它对施工的精度和道床基础要求较高。一旦发生道床病害,很难整治维修。因此,就需要结合实际病害情况,加强对道床病害的应急和整治措施的研究,从而提出科学合理的应急整治措施,达到地铁安全运营的目标。 2工程概况
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某地铁正常运营过程中,其吊出井结构的左线道床突然发生上浮现象,通过监控数据得出,在4小时内长度15m纵向轨面的高度上升至30mm,该段运营的地铁列车在经过道床上浮的位置时,起伏比较明显,其安全性能不佳。由于当时正处于地铁运营高峰期,很难准确地判断出隧道道床上浮的原因,不能保证该上浮现象是否还会继续上升,因此,就必须实行应急防范措施,来确保列车行车的安全性。 3道床上浮的原因
对在该隧道道床上浮现象发生后,相关部门的专业人员对发生上浮现象的道床实行隔离应急防范措施,进入发生该事故的现场,并对现场进行认真的勘察和检测。通过现场勘察检测技术,了解到隧道道床的现状,并很据这段隧道的设计图纸,分析出施工接缝的地方和吊出井结构的底板发生漏水现象,这一现象引发列车运行时,产生荷载作用,使道床基地回填的混凝土和道床的混凝土产生一定的剥落,形成水压力,从而致使隧道道床上浮。 4应急和整治措施 4.1应急措施
隧道上浮发生后严重的威胁了地铁运营的安全,根据事故应急处理的流程,为了保证列车安全行车,避免出现道床大幅度上浮现象。事故发生后,地铁运营公司当即启动了应急处理机制。依照道床上浮发生的特征启动临时的应急方法包括:将该轨道列车的行车速度限制在15km/h;在发生上浮现象的道床轨道两侧的水沟中进行钻孔,来排水泄压,有效地控制道床发生进步的上浮现象;线路轨道的技术人员对轨道的高程每隔30分钟进行一次测量,做好道床上浮和轨道变形的情况;车辆、线路技术人员对该区间的车辆每隔30分钟检查一次,精确掌握列车行车的具体情况。
通过采用上述的应急防范措施,有效地控制了上浮现象的进步发展,从而实现了应急防范的有效性。对该事件的反应主要包括以下几个方面:通过在发生上浮现象的道床轨道两侧的水沟中进行钻孔,来排水泄压,使纵向轨面15m以内的高差在2小时内逐渐降低到18mm,有效地避免了道床上浮的进一步发展;经过将列车行车速度限制在15km/h、加强登乘车辆的检查以及轨面高差的精确测量等方法,及时地掌握了轨道运行的变化情况,准确计算出事件发生的线路。
4.2整治措施
4.2.1加强道床的实时监控力度
针对该段隧道发生的事件,在包括事件发生地在内前后一共80m左右范围增设监控点,并当即执行沉降的加密监测作业,在道床上保持每5m处加设一个监控点,在隧道的侧壁上保持每10m处加设一个监控点。当监控点加装完成后,在当晚取得监测的初值,之后每天进行
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一次监测。依照建设工程治理的成效和监测值得平稳性,来决定取消监测的时间。同时,对发生道床上浮现象的线路进行相应的轨道几何尺寸调理,最终实现线路的平稳性。 4.2.2加固道床结构
通过对道床建设工程的钻探勘察以及钻孔检测,能够发现岩芯的底部存留了一些被水浸透的印迹和泥沙,这就表明道床以及两侧的混凝土表面已经剥离了盾构吊出井结构的底板。所以,加固道床结构的整治思路应该建立在有规律的泄压和泄水基础上,来对道床以及两侧的混凝土表面和吊出井结构的底板之间实施止水方案,采用含有高渗性的EAA环氧系列的材料来进行填充巩固的作业。
其详细的施工技术方案主要表现在:加固的材料和设备。加固的材料包括高渗性的EAA环氧系列的材料、减水剂、普通的硅酸盐水泥等,采用的设备包括冲击钻、搅浆水泥机、化学注浆泵等;水沟封闭注浆。沿着水沟布置深15cm、∮10的注浆孔,将孔距保持在35到40cm内,然后对注浆孔以及槽面进行清理,利用早强的水泥来封闭其孔洞和槽面,并将注浆铝管压贴紧密地埋设到其中,最后在实施超过二次的重复注浆作业,促使浆液充分的填充;对道床和裂缝进行加固注浆作业。在道床两侧的轨道之间设置3排注浆排空,其间距保持在40cm到45cm之间,孔径为∮35,孔距在55cm到60cm之间,孔深为80cm,并对注浆孔进行清理,再采取早强的水泥来埋管封孔,当早强的水泥凝固后,依照孔的顺序实行化学注浆,最后对所有的注浆孔进行超过二次的重复注浆作业,当7天之后将注浆管拆除。 5结语
综上所述,随着地铁运营网络体系的不断完善,提高了人们的日常生活出行的便利性,进而对地铁安全运营安全有更高的要求和重视。道床和线路轨道作为地铁列车的直接承载者,其自身的设备状态的好坏决定了地铁运营是否安全,因此,必须加强对道床和线路轨道的分析研究,并提出相应应急和整治措施。当发生突发事件时,尽快调查清事故发生的原因,启动合理的应急防范措施,从根本上解决安全隐患;在道床上浮路段进行加固注浆时,首先要对道床和裂缝、水沟实行封闭注浆技术;在应急处理事故过程中,要加强监测测量频次,根据监测数据和加固成效来判断去除监测的时间等。只有这样才能充分地发挥出其应急和整治的有效性,从而提高地铁运营的安全性。 参考文献:
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[3]陈大磊,钟贞荣,杨仕教.整体道床病害整治研究[J].上海铁道科技,2008(01)