隧道內整體道床病害原因分析及整治措施探討

摘 要：隧道積水、支撐塊下沉、承軌臺擋肩受損、設備生銹等造成隧道內整體道床出現一些問題；整體道床病害導致鐵路養護維修困難，這影響了鐵路正常運營。文章結合百家嶺隧道，分析了整體道床病害原因，并提出一些整治措施。

關鍵詞：整體道床；病害原因；整治措施

整體道床即為無碴軌道，其通過將混凝土直接澆筑在基底上的方式，取代了有碴軌道的軌下基礎。無碴軌道具有穩定性強、軌道幾何形位易于保持、整體性能高的特征，這對于減少道路養護維修工作量、促進交通運輸業發展均有積極性作用。然而，由于隧道內部環境以及地質條件的影響，整體道床施工需要高技術、精工藝以及好設備的支持。

1 隧道及整體道床概況

四川省樂山市沙灣區軫溪站線路內百家嶺隧道，處于成昆線上，隧道全長2040米，整個隧道為直線整體道床，含有3個變坡點。該隧道采用C50級混凝土預制，支撐塊外形尺寸為500mm×200mm×200mm。鋪設級別為1560對/km，為增加整體道床抗推能力，支撐塊鋼筋深入擋肩，為增強其抗拔能力，將底部所伸出的彎鉤與道床混凝土粘結。承軌臺頂面高于道床混凝土頂面25mm，軌底坡為1：35。

2 隧道內整體道床病害的原因

2.1 積水造成線路病害

由于隧道地質環境以及內部環境的影響，地下水或是雨水匯集，會影響整體道床質量，而地下水則是引發整體道床病害的主要原因。該隧道為實現排水，將3%的橫坡設置在隧道混凝土道床頂面，將4%的縱坡設置在隧道側溝溝底距軌面900mm處。由于隧道內部環境較為潮濕，所經地區塵沙現象嚴重，加之隧道長期運營中缺乏養護，使道床上形成很厚很硬的積累物，這就阻止了道床積水流向路線兩線的排水溝，導致隧道積水嚴重。

在外界無長期積累的作用下，兩側排水溝有些地段出現淤泥淤堵，這就使得道床與基礎之間空隙積水無法正常排出，受毛細作用影響，基礎積水會沿著沉降縫隙、伸縮縫隙以及整體道床沉降不均而形成的裂縫上升，達到道床，在道床的表面形成積水。近年來，隨著鐵路事業的發展，鐵路列車的運營速度、承載能力以及運行密度大幅提升，這一方面對促進社會經濟發展起到積極作用，另一方面卻對鐵路本身造成了巨大壓力；在列車動載的反復沖擊之下，大量泥漿冒出，這就加速了基地掏空速度，而基底掏空速度的增加，反過來加快了積水形成，在惡性循環的影響下，整體道床路基下沉嚴重。

2.2 部分支撐塊下沉造成道床下沉

在設計階段，由于基礎設計強度偏低，加之后期列車運營對鐵路的壓力，造成道床和基礎相剝離，道床局部下沉。由于混凝土較厚，且強度較高，道床承軌臺自身并未發生壓潰損壞，而是出現整體下沉。由于在埋設施工中，支撐塊并沒有牢固粘結，造成支撐塊出現下沉松動。

針對其現象，采取墊水平膠墊方式，解決高低、水平等幾何尺寸所帶來的不良影響。但是，從2012年7月專項檢查結果顯示，軌下基礎膠超墊造成線路不良，其主要表現在：其一，由于長期使用，膠墊讓性增加，這就增加了膠墊運動，在動態作用下，出現軌距擴張，進而形成軌距坡順不良，導致局部下沉。其二，現階段，本段隧道存在2658塊核心墊板。在墊板使用初期，確實能夠起到支撐整體的作用，但是，在長期使用中，由于壓力、外界環境因素的影響，造成86塊核心墊板折斷，479根核心墊板錨固螺桿功能失效，且有17根錨固螺桿折斷，26根支撐塊錨固螺桿失去效能，12塊支撐塊出現損壞現場。由于核心墊板、錨固螺桿的損壞或是效能消失，產生整體道床內部動態作用，在其作用下，形成暗坑吊板。

2.3 擋肩損壞造成整體道床損害

此隧道在設計之初，適應于當時列車運行速度承載力的要求，將支撐塊設計為鍥型支撐塊，使用核心墊板，這在當時對維護整體道床安全起到了重要作用，但是，隨著鐵路運營速度、承載量、密度的增加，原始設計表現出一定滯后性，雖然有關部門作出多次調整和改造，但是，仍舊存在一些鍥型支撐塊，此缺陷造成整體道床支撐塊在火車沖擊作用下，出現損壞或是松動現象，這就影響了鐵路正常運營。

3 整治整體道床病害的措施

3.1 提高道床彈性

整體道床的彈性已經確定，能夠提升整體道床彈性的方式只有墊高彈膠墊。在實際操作中，高彈膠墊厚度為14mm，不分接頭焊帶，鋪設同一種膠墊，其應用效果較好。由于整體道床的彈性較為均勻，所以，應當保持軌下膠墊的彈性一致，統一上、下行，當膠墊厚度減少至12mm時，要進行統一更換。

3.2 修補承軌臺擋肩

承軌臺具有維持線路方向的重要作用，因此，要保持線路方向良好，必須及時修補承軌臺擋肩。修補時，首先要調整好線路方向，將軌距桿裝好，以便于控制軌距及方向；此后，將持修補擋肩的扣件卸下，將因受損而松動的混凝土鑿除，在將接觸面清理干凈后，按照承軌臺擋肩標準圖樣，用事前調和好的環氧樹脂將承軌臺擋肩復舊，最后，在環氧樹脂達到一定強度要求后，將扣件上好、將軌距桿卸下。

3.3 整治支撐塊

在路線初步整治之后，對整體道床進行壓漿，向下沉支撐塊注漿。根據施工實際，選用TGRM水泥、壓漿機以及高速制漿機等設備，將按照當日計劃，現場拌制水泥灌漿料；根據現場鉆探情況，確定布孔，并按照“先疏后密、中間插孔”的原則進行布孔。基床下沉低端，部空間距為2m，對壓漿不實地段進行補強壓漿；將3個注漿孔設置在松動支撐塊沿邊，孔深控制在40cm，從四周向支撐底部傾斜。鉆孔后進行注漿，并用封膠將注漿嘴與壓漿孔間隙、支撐塊周圍縫隙堵牢；將積水、碎石清理干凈；澆筑調和好的TGRM水泥漿料，注漿結束后，進行封孔。

3.4 防銹除銹

及時清除隧道內垃圾，保持鋼軌表面和扣件表面干凈；將長效油脂、塑料帽等覆蓋山螺栓上；及時更換失效的混凝土枕螺栓和扣件。

4 結束語

隧道內整體道床病害原因眾多，如積水、道床彈性差、支撐塊下沉、擋肩受損等，在多種原因的影響下，整體道床質量下降，這就影響了鐵路正常運營，給社會經濟帶來不利影響。為解決整體道床病害，百家嶺隧道相關管理和施工部門，采取治理支撐塊、提高道床彈性、修補承軌臺擋肩等相關措施，實踐證明，這在降低養護費用，改善勞動條件等方面取得了顯著成效。

參考文獻

[1]甘燦.深圳地鐵鋼彈簧浮置板整體道床施工技術實踐[J].中國鐵路，2011（5）.

[2]曾銳，唐國安.擁擠空間中的居住行為分析-以深圳城中村為例[J].中外建筑，2011（7）.

[3]常建勇，張金玉，馮婷.高密度LiFePO_4的前軀體FePO_4的制備及性能測試[J].黃河水利職業技術學院學報，2011（3）.

[4]徐美君.德研發光子高密度集中法以提高太陽能電池效率[J].玻璃與搪瓷，2012（4）.