王成德
鐵路沉井施工是鐵路既有線增設橋涵常見的一種施工方法,為了最大限度減小施工對既有線行車的影響,一般采用邊行車邊施工的方法。
鐵路沉井施工,主要是為了不中斷運輸生產(chǎn),不封鎖和拆除既有鐵路線路,預先在準備新增的橋涵兩端通過沉井施工,設置支撐樁基,然后在樁基上架設鋼便梁,通過鋼便梁支撐起既有軌道,以保持列車通行。待橋涵預制工作完成后,通過短時間的“天窗”封鎖要點,頂進涵洞架設橋梁,拆除鋼便梁,恢復線路。
沉井施工過程中,往往因為要盡可能減小施工對既有路基的干擾,需要人工逐層開挖,為了保持沉井下沉垂度,必須分階段開挖和下沉,每次開挖不得超范圍超深度,一般每圈沉井開挖深度以1米為宜。人工開挖過程中,還必須保持井下施工人員的安全,保證井下空氣通暢,當列車通過該沉井施工地點時,作業(yè)人員必須提前離開沉井至地面以上,防止因列車震動造成路基坍塌造成人身傷害事故。因為人工開挖較為緩慢,加之行車對施工影響較大,所以人工開挖沉井施工周期較長,因此行車風險也較大。
2017年,在獨山子石化鐵路專用線電氣化改造施工中,通過多方論證,引入公路施工用的旋挖鉆機進行沉井施工開挖,大大提高了施工效率,降低了人工開挖安全風險,大幅度縮短了施工周期。
公路用旋挖鉆機,是通過底部帶有活門的桶式回轉(zhuǎn)破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內(nèi),然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆頭提出沉井孔外卸土,這樣循環(huán)往復,不斷地取土卸土,直至鉆挖至設計孔底標高符合設計要求。
旋挖鉆機進行沉井開挖施工,替代了人工挖掘作業(yè),排除了工人進入受限空間的作業(yè)風險,從施工效率上來計算,人工開挖一米深沉井,大致需要八個小時,然后機械吊裝沉井圈,需要兩個小時。旋挖鉆機旋挖一口沉井,每挖進一米,大致只需要十五分鐘。所以通過旋挖鉆機進行沉井開挖施工作業(yè),一方面規(guī)避了施工風險,另一方面大大縮短了施工周期,提高了施工效率,節(jié)約了施工成本,因此該施工方法可在沉井開挖中大力推廣使用。
(作者單位:新疆獨山子石化公司鐵路運輸公司技術(shù)機動科)