肖強(qiáng)

（江西新余鋼鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)輸部 江西新余 338001）

引言

工礦企業(yè)由于受到地形、地物的影響，在鐵路運(yùn)輸線路上存在數(shù)量較大的道口，其直接承受鐵路、公路雙向重載車輛的沖擊，因此，道口設(shè)施的結(jié)構(gòu)很容易被巨大的沖擊力破壞。過(guò)去道口設(shè)施普遍采用混凝土塊、鋼軌軌排、橡膠塊等作為道口材質(zhì)，但實(shí)際使用效果均不理想，每年因道口設(shè)施檢修需要投入大量人力、物力，此外還對(duì)工礦企業(yè)的生產(chǎn)帶來(lái)了不利影響，本文以江西新余鋼鐵集團(tuán)公司鐵路運(yùn)輸線路升級(jí)改造工程為例，通過(guò)鐵路道口的受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，探討一種完全能適應(yīng)工礦企業(yè)使用的新型混凝土板體結(jié)構(gòu)，并對(duì)該結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)。

1 工礦企業(yè)鐵路道口的特點(diǎn)

1.1 使用壽命短

道口承重能力差，難以長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受鐵路和公路雙重沖擊，以至于道口經(jīng)常需要翻修，給工礦企業(yè)交通和生產(chǎn)都帶來(lái)不利影響。

1.2 軌道幾何尺寸急劇變化

道口本身結(jié)構(gòu)被破壞導(dǎo)致軌道的幾何形位發(fā)生變化，從而難以保證鐵路和公路的安全運(yùn)行。

1.3 整體性能差

過(guò)去采用的道口都是與軌道本身相互獨(dú)立的塊狀材料，其整體性很難保持，經(jīng)常發(fā)生歪斜、破損及不均勻沉降，嚴(yán)重危及運(yùn)輸安全。

2 混凝土整板的設(shè)計(jì)思路

工礦企業(yè)的特點(diǎn)是車輛載重量大，且通過(guò)密度大，直接影響道口結(jié)構(gòu)壽命的就是道口設(shè)施的承重能力和整體性能。江西新余鋼鐵集團(tuán)公司（下文簡(jiǎn)稱“新鋼公司”）在2014進(jìn)行線路升級(jí)改造過(guò)程中高度重視鐵路道口的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，為此，年工程技術(shù)人員提出了采用新材料和新工藝，對(duì)原有道口結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，研制出將“軌道”和“道口設(shè)施”一體化的混凝土整板結(jié)構(gòu)的道口設(shè)施，即在平整的場(chǎng)地預(yù)鋪軌道，后在軌道內(nèi)外兩側(cè)采用特殊鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，最后制作模板將軌道部分用混凝土進(jìn)行整體澆筑成為穩(wěn)固的板體結(jié)構(gòu)，板體兩端預(yù)留足夠長(zhǎng)的鋼軌部分已對(duì)接線路鋼軌，我們將該板體結(jié)構(gòu)稱之為混凝土整體道口板，其外觀效果如圖1。

圖1 混凝土整體道口板效果圖

3 混凝土整體道口板的實(shí)施過(guò)程

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備及要求

（1）根據(jù)道口實(shí)地進(jìn)行測(cè)量，確定道口板的尺寸，如果道口處在曲線地段，需要測(cè)量正矢以確定曲線的半徑。

（2）確定現(xiàn)有鐵路道口兩側(cè)鋼軌接頭位置，以確定制作道口板時(shí)確定鋼軌的長(zhǎng)度。

（3）道口板制作過(guò)程中，軌道部分的制作應(yīng)嚴(yán)格按鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，控制誤差。

（4）在對(duì)整筑式道口板制模時(shí)，應(yīng)注意道口輪緣槽的預(yù)留，并且設(shè)置寬度為80mm。

（5）在對(duì)道口板進(jìn)行澆筑時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不小于C40。

3.2 材料準(zhǔn)備及要求

本文以新鋼公司鐵水線升級(jí)改造工程為例，道口處使用60kg/m鋼軌。

（1）鋼板：鋼板的平面尺寸比道口平面尺寸略大（寬度大50mm），厚度為10mm，作為道口板體的底面，用于在其上部焊接鋼結(jié)構(gòu)之用。

（2）軌道部分材料：60kg/m型鋼軌（新軌）、新Ⅱ型混凝土枕及扣件。

（3）骨架部分材料：50kg/m型鋼軌或43kg/m鋼軌（可用回收舊軌）、50×50角鋼、φ12鋼筋。

（4）起吊點(diǎn)材料：20mm厚鋼板。

（5）強(qiáng)度等級(jí)為C40的混凝土。

3.3 混凝土整體道口板的制作

（1）場(chǎng)地的選擇

選擇一塊足夠開敞且平整的空地，用于制作混凝土整體道口板，如場(chǎng)地不夠平整，可用細(xì)砂進(jìn)行找平處理，以確保道口底板的平整。此外，道口板制作場(chǎng)地應(yīng)盡量靠近鐵路線，以便后期吊裝至平板車運(yùn)送至鐵路道口處。

（2）底部鋼板的鋪設(shè)

采用10mm厚鋼板鋪設(shè)于選擇好的場(chǎng)地上，尺寸與道口板實(shí)際尺寸相仿，僅寬度比混凝土枕略寬，取2560mm為宜。如單塊鋼板尺寸不夠，則可用多塊鋼板進(jìn)行拼接，接縫處進(jìn)行加固焊補(bǔ)處理。

（3）軌道的鋪設(shè)

在已鋪設(shè)好的鋼板上，按標(biāo)準(zhǔn)間距放置新Ⅱ型混凝土枕，后架設(shè)60kg/m走行鋼軌，按技術(shù)規(guī)范聯(lián)接好所有扣件，鋪設(shè)完成后如圖4。

（4）骨架鋼結(jié)構(gòu)的布置

軌道鋪設(shè)完成后，在軌枕之間的空隙內(nèi)適當(dāng)布置軌排支架，用于架設(shè)骨架用鋼結(jié)構(gòu)，可采用廢舊50kg/m型鋼軌或43kg/m鋼軌架設(shè)在支架上面，軌底部分用卡扣進(jìn)行焊接牢固，改部分鋼軌可用于加強(qiáng)混凝土板體的承重能力，板體剖面如圖2。

圖2 混凝土整體道口板內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

（5）鋼筋加固處理

在骨架用鋼軌焊接牢固后，在道口板內(nèi)部孔隙較大的部位布置加固鋼筋，確?；炷翝仓蟮姆€(wěn)固性，特別在道口板鐵路行車方向端部進(jìn)行特別加固，確保在機(jī)車車輛通過(guò)時(shí)端部混凝土的強(qiáng)度。

（6）制模、澆筑及養(yǎng)護(hù)

道口板體內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)焊接完成后，對(duì)道口板進(jìn)行制模、澆筑，澆筑過(guò)程中必須預(yù)留好輪緣槽（寬度為80mm，深度為50mm），采用不低于C40的混凝土進(jìn)行澆筑并養(yǎng)護(hù)。

3.4 混凝土整體道口板的吊裝

（1）混凝土整體道口板的轉(zhuǎn)運(yùn)

將澆筑成型后的混凝土整體道口板吊運(yùn)至鐵路平板車上，卸至道口旁待安裝，吊裝過(guò)程如圖3。

（2）道口基槽的開挖

根據(jù)道口板的實(shí)際尺寸確定基槽開挖的高程，實(shí)際開挖須預(yù)留道口板底部找平層厚度（約50mm）。

（3）基槽底部找平

基槽開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行初步找平，再用細(xì)鋼渣粉對(duì)墊層進(jìn)行精細(xì)找平。

（4）道口板吊裝到位

基槽處理完成后，用吊機(jī)將道口板板體吊至基槽內(nèi)，并確保道口板鋼軌與線路鋼軌的方向一致。

（5）道口板兩端線路對(duì)接

道口板兩端預(yù)留的鋼軌與線路進(jìn)行對(duì)接合攏，如道口板高程存在略微的誤差，可將道口兩側(cè)線路進(jìn)行適當(dāng)放坡，確保線路穩(wěn)定。

圖3 混凝土整體道口板的吊裝

4 效果分析

江西新余鋼鐵集團(tuán)公司自2014成功研制混凝土整體道口板以來(lái)，累計(jì)制作、安裝道口板26塊，總長(zhǎng)300余米。該新型道口板整體性能穩(wěn)固，承重能力顯著提高，特別能夠適應(yīng)鐵路、公路雙向重載車輛的碾壓，使用壽命預(yù)計(jì)可達(dá)10年以上。且該板體結(jié)構(gòu)表層為混凝土，摩擦系數(shù)較大，各類車輛通過(guò)時(shí)不容易打滑，通過(guò)性能良好，如圖4。

混凝土整體道口板造價(jià)低廉，其取材可以從工礦企業(yè)報(bào)廢的舊鋼軌作為骨架鋼結(jié)構(gòu)，因而降低了造價(jià)成本，每米道口板的造價(jià)約為4000元，相比同類橡膠道口板約1萬(wàn)元/m的價(jià)格相比成本可降低一半以上，從新鋼公司已完成的混凝土道口板計(jì)算，為企業(yè)節(jié)約成本約180余萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

圖4 混凝土整體道口板安裝使用效果圖

5 結(jié)語(yǔ)

道口是工礦企業(yè)的重要交通設(shè)施，采用“軌道”與“道口板”一體化設(shè)計(jì)的混凝土整體道口板能夠有效解決道口各類病害，提高道口的整體性、承重能力和使用壽命，此外其低廉的造價(jià)可以為企業(yè)節(jié)約成本，能夠適應(yīng)鐵路、公路重載運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，具有較為顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。