駝峰緩行器病害整治方法的探討

張昊鵬 中國鐵路上海局集團有限公司合肥工務段

1 工程概況

合肥東站駝峰線下緩行器共分三部位33組，其中合肥東站 II場 J1，J2，9道，11道,14道,15道,J9，J10緩行器為2017年大修更換，根據電務工區檢查發現：二場6道道緩行器承臺發生不均勻沉降，其中過渡段與中間段因為下沉量不一樣導致鋼軌彎曲，過渡段軌下膠墊壓潰，扣件變形松動，導致接頭處鋼軌形成大高低。經過水準儀現場測量，最低處下沉量峰值已經達到84 mm，緩行器底部的片石結構已經完全損毀，碎石墊層完全板結失效。軌枕承槽已經壓潰，鋼軌空吊嚴重，軌底膠墊失效，貨車從駝峰上溜放時，貨車不停撞擊承軌槽，導致緩行器鋼軌軌下膠墊壓潰34塊，鋼軌扣件無法承受導致斷裂移位，為保證緩行器鋼軌軌距符合標準而加裝的軌距拉桿也已經發生變形。

2 原因分析

2.1 地質條件差

合肥東編組站地處江淮丘陵地帶，屬于膨脹土地區。土壤以黃棕土、水稻土為主要土壤，約占所有土壤的85%，其余為石灰土、紫色土和沙土。黃棕土土壤土層較厚，質地粘重，阻水、阻氣，在30 cm深以上形成滯水層，水分難以向下滲透。降雨時上層滯水，即從地面流失，雨過天晴，土壤又很快變干，形成龜裂。水稻土呈黃白色或青灰色，下部有礫砂層，細石層，土性冷，團粒結構差。紫色土質地較輕，結構疏松，含有礫石，含水性差，有機質匱乏。

2.2 施工工藝落后

合肥東編組站建成于1996年，當時未采用大型標準機械化工具進行施工，從而導致路基的承載力要求達不到現行的技術標準；另外因當時技術有限，鋪設設備時沒有對路基進行防水加固處理，路基排水不暢，下雨時雨水在承臺底部堆積，導致翻漿冒泥的情況出現，而翻漿冒泥會導致承臺不均勻沉降，使承臺無法保持水平，影響線路緩行器的幾何穩定。

2.3 日常檢查盲點

緩行器為電務工區設備，工務管轄的設備只有穿過其中的兩根鋼軌，在日常的檢查養護維修中，經常忽略這兩根鋼軌，導致一些幾何尺寸問題沒有及時解決。

3 整治方法

經查閱現有的各種資料,發現駝峰緩行器普遍存在下沉問題，而解決方法多數集中于大型施工方面，截至目前為止，并沒有可以在日常天窗修的作業時間中解決病害的方法，所以研究的重點主要放在可以在日常天窗修時間內解決緩行器下沉問題。

由于合肥東站運輸任務繁忙，大型施工準備周期長，金錢、人力投入大，并且需要清空臨近的線路，封鎖時間長，對車站的運輸影響巨大，不便于申請施工天窗進行施工。而且合肥東站因為緩行器有33組之多，頻繁的更換大修并不符合合肥東站的實際情況，所以我們實驗了幾種可以在不進行大型施工的情況下對緩行器承臺及基礎以及幾何形位進行整治的辦法。

3.1 人工塞石法

此方法用洋鎬將道砟塞入緩行器承臺底部，利用人工將道砟搗固結實。其作用原理類似于日常的起道搗固。可據多次實驗發現，這種方法有許多缺點：

（1）人工搗固的作業質量相對于機械搗固來說，道砟密實度不均勻。

（2）道砟的粒徑和級配較大,在列車通過時產生的壓力會導致承臺與道砟相互擠壓，道砟會被承臺壓潰壓碎，使得承臺底部的道砟逐漸變成石粉，而石粉與沙土混合在一起會形成滯水層，導致雨水無法排出，形成砂漿，加速了承臺底部的翻漿冒泥。

3.2 塞木板法

基礎承臺下沉，原因是因為承臺基礎底部道砟不密實，導致承臺重量無法分散于地面，所以選用液壓起道機將基礎抬至與前后鋼軌高低齊平的高度，然后在承臺底塞入木板，加大承臺底部的受力面積，使承臺的壓力被木板分散，從而達到使其不再下沉的目的。在實驗中我們發現，此方法在剛開始使用的時候效果極其顯著，緩行器承臺基礎下沉問題得到了極大的改善，但在幾個月之后，我們發現承臺又發生繼續下沉的問題。我們挖開承臺后發現，墊在承臺下面的木板經過摩擦，雨水腐蝕，氧化作用之后已經完全腐爛，起不到原先預想的作用效果。在此基礎上，我們試驗了各種板材，比如實木板，鋼板，鐵板等。在經過多種板材的實驗之后，發現出發點選擇錯誤。因為在合肥地區的氣候環境下，無論什么材質的板材都會在底部積水，導致各種問題，而且在承臺底部填充板材磨耗太大，需要經常更換，所以我們也舍棄了這種方法。

3.3 吹入瓜子片法

經過現場的實驗分析，我們發現研究的重點需要放在填充材料上面。我們需要一種粒徑和級配偏小且可以排水的填充材料。這時我們選擇的是一種俗名叫做“瓜子片”的材料，此種材料是細石混凝土的粗骨料。一般粒經5 mm～16.5 mm。這種材料比道砟的粒徑與級配小，不會像道砟一樣與承臺底部發生劇烈摩擦變成石粉，也可以分散承臺對地面的壓力。而且瓜子片之間有孔隙，排水性能優異，所以此材料成為填充材料完全可行。

在填充的過程中，我們試驗了兩種方案：

（1）我們人工將瓜子片均勻塞入承臺底部。但是在此種方法的實驗過程中，我們發現沒有合適的工具可以將瓜子片均勻塞入承臺底部，而且在承臺沒有完全抬起的情況下，無法保證承臺底部完全均勻，所以我們無法選用這種方法。

（2）合肥東編組站的駝峰緩行器使用的是風動力，我們在觀察緩行器工區日常作業的過程中，發現可以因地制宜，使用風管將瓜子片吹入承臺底部。于是我們與緩行器工區配合，制造出風管。風管頭部選用直徑為30 mm、長度為1 200 mm的帶閥門鐵管，后部使用軟管，鏈接緩行器送風管道的出風口。準備工作需要將足夠的瓜子片運到需要填充的地點，用標準起道方法，根據緩行器承臺大小與數量選用合適數量的液壓起道機將緩行器中的一根鋼軌選定為基準股，將其與承臺前后的鋼軌對齊水平，然后用風管將瓜子片吹入承臺底部，在吹入過程中需要注意，每一塊承臺都需要用風管從兩邊都吹入足以支撐承臺重量的瓜子片，并且需要用風管將瓜子片完全吹滿承臺底部。在瓜子片吹入完成后，撤掉液壓起道機，做最后的對中線調整。

4 結束語

合肥東站二場6道緩行器在經過整治之后，經過三個月的運行，對其進行測量后，各項數據正常，整治效果比較理想。此種整治方法工期短，對人工要求不高，效果顯著，作業時間短，對行車影響不大，建議駝峰各部位緩行器整治均采用此種方法。