辛 昕,曾運(yùn)清,季 鋒
(軍事交通學(xué)院聯(lián)合投送系,天津300161)
鐵路軍事運(yùn)輸保障具有裝載分散、卸載集中的特點(diǎn),大規(guī)模部隊(duì)輸送特別是應(yīng)急輸送,卸載站的卸載能力不足有可能成為制約部隊(duì)快速投送的重要因素。如果根據(jù)線路情況,提前在區(qū)間選定站臺(tái)架設(shè)區(qū)域,必要時(shí)組織區(qū)間卸載,同時(shí)制訂好相應(yīng)的鐵公接運(yùn)方案,卸載能力將大幅提高。而區(qū)間是否具備架設(shè)站臺(tái)的場(chǎng)地,是鐵路干線區(qū)間應(yīng)急卸載的重要前提和物質(zhì)基礎(chǔ)。
中國(guó)現(xiàn)有的鐵路線路通常被描述為“七縱五橫”,“七縱”包括京滬線、京九線、京廣線、焦柳線、包粵線、寶成—成昆線、京哈線;“五橫”包括京包—包蘭線、隴?!m新線、滬昆線、沿江線、南昆線。整個(gè)國(guó)家整體地勢(shì)西高東低,呈階梯狀分布,形態(tài)多樣,山區(qū)面積廣大,山脈縱橫,具有定向排列規(guī)律。東部以森林草原為主 ,西部以荒漠草原為主。從我國(guó)主要干線總體情況來(lái)看,東北、華北、西北(特別是新疆等開(kāi)闊地域)、華中地區(qū),地勢(shì)平坦,地面強(qiáng)度較大,路基邊坡緩和,路基至地面高差較小;華東、華南、東南地區(qū),雖地勢(shì)也較為緩和,但水系復(fù)雜,軟土路面多;西南地區(qū),山區(qū)面積大,隧道較多。
鐵路線路主要是由軌道、路基及橋隧建筑物等組成,其橫斷面如圖1所示。
鐵路路基是鐵路線路的重要組成部分。根據(jù)原鐵道部頒布的《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10001—2005)中,關(guān)于路基面寬度的規(guī)定,路基面寬度按照線路等級(jí)、線路設(shè)計(jì)行車速度、基床表層材質(zhì)類型、單雙線等條件的不同,有不同的取值要求。經(jīng)過(guò)變換整理,直線地段路基面參數(shù)見(jiàn)表1。
圖1 路基橫斷面
表1 直線地段路基面參數(shù)m
鋼軌、軌枕、道床、路基即為架設(shè)站臺(tái)的承載平面,路基的橫斷面主要有路堤和路塹兩種形式。架設(shè)區(qū)間站臺(tái)的目的是為了軍事裝備的應(yīng)急卸載,卸載后還需就近選擇公路或便路實(shí)施摩托化開(kāi)進(jìn)。路塹的天然地面高于鋪設(shè)軌道的路基面,大多修筑于山區(qū),地勢(shì)較為陡峭,不利于軍事裝備的摩托化開(kāi)進(jìn)。出于區(qū)間站臺(tái)的使用實(shí)際,一般不選擇路塹而選擇路堤作為架設(shè)站臺(tái)的場(chǎng)地。
架設(shè)區(qū)間站臺(tái)時(shí),一般會(huì)選擇兩根鋼軌及線路一側(cè)實(shí)施架設(shè)。對(duì)于單線鐵路來(lái)說(shuō),路堤的半寬加上軌距的一半,就是架設(shè)站臺(tái)時(shí)路堤面的最小可用寬度;對(duì)于雙線鐵路,路堤的半寬減去線間距的一半,再加上軌距的一半,就是架設(shè)站臺(tái)時(shí)路堤面的最小可用寬度。由表1可知,單線鐵路架設(shè)區(qū)間站臺(tái)時(shí)路堤面最小可用寬度為3.87 m,雙線鐵路為3.97 m。而在曲線時(shí),路基面要比直線段有所加寬。除了路堤面之外,路堤邊坡也是架設(shè)站臺(tái)時(shí)的可用場(chǎng)地。
《中華人民共和國(guó)土地管理法》《鐵路建設(shè)項(xiàng)目竣工建設(shè)用地驗(yàn)收交接實(shí)施辦法》《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》等國(guó)家法律、法規(guī)和規(guī)章制度中對(duì)鐵路建設(shè)用地有明確的規(guī)定。對(duì)于區(qū)間線路,路堤用地寬度:排水溝、護(hù)道或坡腳矮墻邊緣外不小于3 m;路基兩側(cè)兼作排水的取土坑、棄土場(chǎng)(堆)時(shí),其邊緣外不小于2 m。鐵路建設(shè)征收土地地界線上和地界拐點(diǎn)處應(yīng)埋設(shè)地界樁,在此范圍的土地也是架設(shè)區(qū)間站臺(tái)時(shí)的可用場(chǎng)地。
鐵路選線及線路設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)路基強(qiáng)度就有嚴(yán)格的要求,要求其具有一定的強(qiáng)度以滿足承載鋼軌的需要。《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)路基基床填料及其強(qiáng)度有明確規(guī)定。
對(duì)于軟土、滑坡、凍土等不良地質(zhì),一般會(huì)根據(jù)土質(zhì)及其密實(shí)度、降水量、地下水類型及其埋藏深度、加固材料來(lái)源等情況綜合考慮,采取加固措施,經(jīng)比選可采用就地碾壓、換土或土質(zhì)改良、復(fù)合地基、加強(qiáng)防排水、設(shè)置土工合成材料等措施。在水文地質(zhì)條件復(fù)雜及易產(chǎn)生凍害地段,應(yīng)對(duì)基床部分采取防水或防凍害措施。
路基強(qiáng)度是按照路基面承受垂直向下的力進(jìn)行設(shè)計(jì)的,并且僅對(duì)路基面的強(qiáng)度作了要求,對(duì)路基邊坡強(qiáng)度沒(méi)有要求。而在架設(shè)區(qū)間站臺(tái)時(shí),站臺(tái)支腿極有可能落在路基邊坡甚至邊坡以外的地面上,路基邊坡、路基面以外的路面強(qiáng)度與路基面相比有一定差距。可以通過(guò)土工夯實(shí)作業(yè)增強(qiáng)承載平面的局部強(qiáng)度,或加大支腿與地面的接觸面積來(lái)減小承載壓強(qiáng),同時(shí)讓支腿施加的力垂直于邊坡,減小其順邊坡而下的水平分力來(lái)解決這些問(wèn)題。
京廣線南端(鄭州以南)軌面至地面高差大多在3~5 m之間;京九線南段路基比例為60%,橋隧比例為40%,軌面至地面高差大多在6~7 m之間;京滬線南段路基比例為80%,橋隧比例為20%,軌面至地面高差大多在3~4 m之間。
以天津、豐臺(tái)、三家店3個(gè)工務(wù)段管轄線路為例,進(jìn)行線路高差分布統(tǒng)計(jì)。天津工務(wù)段管轄范圍內(nèi):共有44條線路,按照線路別進(jìn)行統(tǒng)計(jì),其中38條線路路堤比例達(dá)到總線路長(zhǎng)度的90%以上,工務(wù)段線路總和中,路基高差在0~3 m的路堤線路長(zhǎng)度占線路總長(zhǎng)度的78.72%。豐臺(tái)工務(wù)段管轄范圍內(nèi):共有44條線路,按照線路別進(jìn)行統(tǒng)計(jì),有22條線路路基高差在0~3 m的路堤,比例達(dá)到線路總長(zhǎng)度的70%以上,工務(wù)段線路總和中,路基高差在0~3 m的路堤線路長(zhǎng)度占線路總長(zhǎng)度的54.39%。三家店工務(wù)段管轄范圍內(nèi):共有24條線路,按照線路分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì),有14條線路路基高差在0~3 m的路堤,比例達(dá)到線路總長(zhǎng)度的70%以上,工務(wù)段線路總和中,路基高差在0~3 m的路堤線路長(zhǎng)度占線路總長(zhǎng)度的56.90%。
北京鐵路局下轄9個(gè)工務(wù)段,京津線、京山線、京滬線鐵路局轄內(nèi)段地勢(shì)較為平坦,大多在4 m以下,架設(shè)站臺(tái)條件較好;京包線、京原線、京承線條件較差。北京鐵路局的總體情況在東北、華北方向也具有一定的代表性。
關(guān)于鐵路路基面坡度,《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》有明確規(guī)定。在鐵路設(shè)計(jì)階段為了保持路基面的穩(wěn)固,以防流水的侵蝕,對(duì)路基邊坡有嚴(yán)格的要求:要么邊坡緩和,要么邊坡陡峭時(shí)通過(guò)挖臺(tái)階的方式緩和坡度。這點(diǎn)對(duì)于加強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性非常有利,同時(shí)也為架設(shè)區(qū)間站臺(tái)創(chuàng)造了有利條件,便于站臺(tái)支腿的固定。
首先,20世紀(jì)80年代至今,公路飛速發(fā)展,公路線路具備了相當(dāng)?shù)囊?guī)模,一般在選線過(guò)程中都會(huì)選擇與鐵路線路平行,非常有利于利用區(qū)間站臺(tái)實(shí)施軍事裝備卸載后的摩托化開(kāi)進(jìn)。以京津線、京山線、京滬線鐵路局轄內(nèi)段為例,絕大部分線路與國(guó)道平行,具備卸載后摩托化開(kāi)進(jìn)條件。其次,修建鐵路線路時(shí),地基面有挖填土的要求,需要利用公路運(yùn)載工具運(yùn)送地基填料。所以在鐵路線路附近一般可以找到相應(yīng)的等級(jí)公路或便路。而這些道路既然可以滿足運(yùn)送地基填料的要求,當(dāng)然也可以滿足軍事裝備的摩托化開(kāi)進(jìn)要求。再次,區(qū)間站臺(tái)的勤務(wù)需求,定位于軍用列車的應(yīng)急卸載,在應(yīng)急情況發(fā)生后,相關(guān)部門必然要根據(jù)鐵路線路的平縱斷面、遭受破壞情況等,選擇區(qū)間站臺(tái)架設(shè)地域,制訂區(qū)間站臺(tái)架設(shè)和卸載后的運(yùn)輸預(yù)案。且裝備在應(yīng)急情況下,對(duì)道路條件要求不高,只要基本具備通行條件,例如選擇通行性能較差的便路,或在線路不具備通行條件時(shí),也可臨時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單土工平整、壓實(shí)作業(yè),以滿足卸載后摩托化開(kāi)進(jìn)需要。最后,還可臨時(shí)構(gòu)筑急造軍路,以滿足應(yīng)急卸載的要求。
各戰(zhàn)略方向線路都可滿足區(qū)間架設(shè)站臺(tái)的需要,但各方向滿足架設(shè)的比例有所差異。從路基寬度、路基承載強(qiáng)度、路基高差、進(jìn)出道路等可行性相關(guān)分析情況來(lái)看,在我國(guó)主要戰(zhàn)略方向的鐵路干線區(qū)間架設(shè)移動(dòng)站臺(tái),與通行道路在一定的地形、地質(zhì)條件下是可行的,具備區(qū)間架設(shè)站臺(tái)與通行道路的基本條件,但各方向干線區(qū)間適用場(chǎng)所與比例會(huì)有所差異。
一是東北、華北、華中、西北(特別是新疆等開(kāi)闊地域)方向,80%以上的路段都可滿足區(qū)間架設(shè)站臺(tái)的需要,站臺(tái)適用區(qū)域較廣,而且很多線路與國(guó)道平行,在區(qū)間架設(shè)站臺(tái)卸載后也便于軍用裝備的摩托化開(kāi)進(jìn);二是華東、華南、東南方向,雖地勢(shì)較為緩和,但水系復(fù)雜、軟土路面多,架設(shè)站臺(tái)需提前根據(jù)線路狀況選取預(yù)定卸載地域,必要時(shí)還需進(jìn)行夯實(shí)土工作業(yè),或利用就便器材等工具重新鋪設(shè)路面、修建急造軍路等,以滿足卸載強(qiáng)度和卸載后應(yīng)急通行的需要;三是西南方向山區(qū)面積大,隧道較多,滿足區(qū)間架設(shè)站臺(tái)的地段較少,需提前根據(jù)線路狀況選取地勢(shì)較平坦的地域作為預(yù)定站臺(tái)架設(shè)及卸載地域。應(yīng)根據(jù)站臺(tái)的設(shè)計(jì)參數(shù)在西南方向適度選取預(yù)定站臺(tái)架設(shè)區(qū)域,將站臺(tái)區(qū)間架設(shè)作為輔助卸載手段。
區(qū)間架設(shè)站臺(tái)前,應(yīng)盡量選擇地形地質(zhì)條件較好的地段為預(yù)定卸載地域,并提前制訂相關(guān)預(yù)案。區(qū)間架設(shè)站臺(tái)面向鐵路應(yīng)急卸載需求,在實(shí)施架設(shè)之前,需要事先勘測(cè)鐵路地形,盡量選擇地形地質(zhì)條件較好的地段為預(yù)定卸載地域。對(duì)裝設(shè)隔離柵欄的干線要準(zhǔn)備拆除工具,以保證摩托化開(kāi)進(jìn)的需要,對(duì)支腿不可避免需要落在排水溝之上時(shí),需采取鋪設(shè)渡板等跨越排水溝的措施,以保證支腿的平穩(wěn)。在電氣化區(qū)段,應(yīng)嚴(yán)格遵守作業(yè)程序和要求,保證作業(yè)安全。
應(yīng)盡快研制適合干線區(qū)間應(yīng)急卸載的保障裝備。既有制式軍用移動(dòng)站臺(tái)通常只適用于鋼軌頂面至地面最大高差為0.6 m的場(chǎng)所,架設(shè)作業(yè)場(chǎng)地主要是鐵路車站、鐵路貨場(chǎng)和鐵路專用線,應(yīng)急情況下可在鐵路平交道口處搭設(shè),且均需架設(shè)在軌道內(nèi),架設(shè)完成后必須中斷鐵路線正常作業(yè)。而區(qū)間卸載與站內(nèi)貨場(chǎng)或?qū)S镁€上卸載的地理環(huán)境條件完全不同,因此,在鐵路區(qū)間架設(shè)移動(dòng)站臺(tái)與裝備通行道路所需基本作業(yè)環(huán)境條件有明顯的不同,既有制式軍用移動(dòng)不能滿足區(qū)間應(yīng)急卸載的要求,必須針對(duì)區(qū)間的地理環(huán)境條件研制可在不中斷鐵路線正常作業(yè)的情況下完成架設(shè)和預(yù)先設(shè)置,且能在特殊情況下解決鋼軌頂面至地面高差5.5 m內(nèi)的制式軍用移動(dòng)站臺(tái)。
另外,在電氣化鐵路區(qū)段架設(shè)站臺(tái)時(shí),要避開(kāi)線路兩側(cè)接觸網(wǎng)支柱設(shè)置地點(diǎn)(相鄰兩個(gè)接觸網(wǎng)支柱的距離一般為50 m),選擇在兩個(gè)接觸網(wǎng)支柱間適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行架設(shè)作業(yè)。并嚴(yán)格按照作業(yè)程序和要求進(jìn)行,以保證區(qū)間卸載站臺(tái)架設(shè)作業(yè)安全。
鐵路干線區(qū)間應(yīng)急卸載場(chǎng)地可滿足要求,應(yīng)盡快研制符合干線區(qū)間應(yīng)急卸載需求的保障裝備,對(duì)于完善我軍鐵路軍用移動(dòng)站臺(tái)裝備系列,提高野戰(zhàn)條件下鐵路應(yīng)急裝卸載能力具有重要作用。
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