試論架橋機(jī)傾覆原因及預(yù)防

陳竹冬

（中鐵四局集團(tuán)第八工程分公司　安徽　合肥　230000）

試論架橋機(jī)傾覆原因及預(yù)防

陳竹冬

（中鐵四局集團(tuán)第八工程分公司安徽合肥230000）

在鐵路建設(shè)中鐵路架橋機(jī)的使用日益頻繁，也發(fā)生了許多架橋機(jī)傾覆的事故。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，自從20世紀(jì)60～70年代初，僅僅十余年間就有十余起架橋機(jī)傾覆事故發(fā)生。自從1985年至今也已經(jīng)發(fā)生了二十余起架橋機(jī)事故，其中包括16起傾覆事故。本文通過調(diào)查近年來鐵路架橋機(jī)傾覆事故的數(shù)據(jù)，分析得出了架橋機(jī)傾覆事故的主要原因——路基質(zhì)量原因，提出了針對傾覆原因的架橋機(jī)防傾覆的技術(shù)措施[1]。

架橋機(jī)；傾覆；鐵路

隨著我國鐵路建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，在鐵路橋梁建設(shè)中架橋機(jī)日益頻繁的使用，架橋機(jī)傾覆事故發(fā)生的概率也逐漸加大。我國在20世紀(jì)60～70年代初十余年間曾發(fā)生十余次架橋機(jī)傾覆事故。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，隨著社會(huì)的發(fā)展新建的鐵路線路逐漸增多，架橋機(jī)使用也隨之更加頻繁，發(fā)生架橋機(jī)傾覆事故的次數(shù)更是有增無減。在近兩年鐵路工程總公司就發(fā)生架橋機(jī)傾覆事故6次，自1986年9月～1996年2月期間鐵道建筑總公司就發(fā)生架橋機(jī)、鋪軌機(jī)脫軌、傾覆事故11次，架橋機(jī)脫軌、傾覆這樣的重大事故往往造成機(jī)毀人亡的嚴(yán)重后果。跟據(jù)報(bào)導(dǎo)，在某新線鐵路施工時(shí)發(fā)生的架橋機(jī)翻下路基事故中，就有30多人傷亡，并使一架架橋機(jī)報(bào)廢，導(dǎo)致700多萬元的經(jīng)濟(jì)損失。近年來隨著我國高速鐵路發(fā)展進(jìn)程逐漸加快，提出多修橋少修路的原則，例如在京滬高速鐵路報(bào)告中橋的比重就定為49%。在高速鐵路建設(shè)中架橋機(jī)的使用將更加頻繁.這意味著一單發(fā)生架橋機(jī)傾覆事故造成更大的損失。所以，為確保人民的生命和國家的財(cái)產(chǎn)安全，并確保鐵路建設(shè)的順利進(jìn)行，提高預(yù)防架撟機(jī)防傾覆的技術(shù)是必須要做的。

1　架橋機(jī)傾覆原因分析

1.1人為原因

國家衡量鐵路建設(shè)進(jìn)度的主要統(tǒng)計(jì)指標(biāo)之一是鋪軌數(shù)量，為了加快施工進(jìn)度施工單位在設(shè)計(jì)時(shí)留給鋪架單位的工期十分緊張。在總工期不變甚至提前的情況下，施工過程中路基施工、橋隧施工往往由于種種原因拖工期，導(dǎo)致留給鋪架單位的鋪架時(shí)間更短。為了不拖延工期，鋪架單位不得不為晝夜加班的趕進(jìn)度，在時(shí)間極度緊張的情況下而圖省事不按規(guī)則施工，留下安全隱患，致使在通過這樣的路段時(shí)架橋機(jī)時(shí)常發(fā)生事故。

1.2關(guān)于線路和路基的原因

架橋機(jī)傾覆也可能是因?yàn)榫€路和路基質(zhì)量差導(dǎo)致的。既有線路和新線路都攢在路基不穩(wěn)的問題，比如說大多數(shù)線路都有局部回填或者凍土塊積水浸泡的情況存在，這些情況都會(huì)導(dǎo)致路基不穩(wěn)。發(fā)生過架橋機(jī)傾覆事故的路線多數(shù)存在以上問題。線路質(zhì)量差，如線路軌道超差和曲線地段外軌超高或者坡度不平順都可能會(huì)導(dǎo)致架橋機(jī)出現(xiàn)安全隱患，這些隱患就會(huì)導(dǎo)致傾覆事故或架橋機(jī)溜滑前傾的現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.3架橋機(jī)自身原因

懸臂式架橋機(jī)由于過于高大重心極高，行走時(shí)重心不穩(wěn)，特別實(shí)在存在上述情況的路段極其容易發(fā)生傾覆事故。雖然有比懸臂式架橋機(jī)先進(jìn)許多的單梁式或雙梁式架橋機(jī)，但單梁式或雙梁式架橋機(jī)的結(jié)構(gòu)仍然不是完美的，比如單梁式或雙梁式架橋機(jī)的機(jī)身沒有任何防護(hù)裝置，一旦架橋機(jī)出現(xiàn)傾斜就沒有絲毫挽回的余地。

2　防傾覆措施

2.1使用方便快捷的路基檢測方法

大部分架橋機(jī)傾覆事故發(fā)生，都是由于路基質(zhì)量不過關(guān)造成的，為保證架橋機(jī)的安全通過，需要及時(shí)處理，而對于路段的路基缺陷情況，需要架橋機(jī)來進(jìn)行快速有效的探測，及時(shí)有效的處理發(fā)現(xiàn)的問題是解決缺陷的關(guān)鍵。使用便捷的動(dòng)力觸探、靜力觸探或是核子探測儀進(jìn)行的檢測，如對路基中的可疑地段、危險(xiǎn)地段和橋頭路基的情況經(jīng)行測量，是比較實(shí)惠、便捷的監(jiān)測方法。

一種全自動(dòng)的輕型貫人儀——法國柏斯卡大學(xué)研制的熊貓牌（PANDA）動(dòng)力貫人儀，是在動(dòng)力設(shè)備中較為輕便且經(jīng)濟(jì)使用的。它擁有同類型儀器沒有的優(yōu)點(diǎn)，用儀器的重量得到減輕的方法用來提高了靈活性。該儀器融勘探檢測，一個(gè)人就可操作用（總重只有20kg）。同時(shí)該儀器還可以將展示得到土的強(qiáng)度隨深度的變化的曲線圖，還可以利用曲線監(jiān)測地基的密實(shí)度。

靜力觸探設(shè)備中較為方便的紺合式輕型靜力觸探儀是鐵道部科學(xué)研究院經(jīng)過數(shù)據(jù)對比成功研制出的，并且適合用于線上作業(yè)。（該設(shè)備可以直接獲得每層土的承載力只需要通過將事先標(biāo)定好的探頭快速壓人土層即可。）該靜力觸探設(shè)備最大貫入深度為15m，貫入速度與上拔速度相同均為1m/min，使用結(jié)束后只需要將油缸與底座分開即可，不但提高了工作效率還不破壞路基，而且在離開試驗(yàn)場地時(shí)只需一個(gè)人就可以帶走，十分方便快捷。

目前，國內(nèi)經(jīng)常使用的探測儀器是主要由探頭主探測電纜及測探電纜及3部分組成的探測儀（501DR和MC-3及3400系列等）。獲取數(shù)據(jù)快速、明顯、操作簡單是該方法的最大的優(yōu)點(diǎn)。常規(guī)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與這些設(shè)備是所得結(jié)果十分接近，可對探測深度范圍在10m左右的路基做出關(guān)于密實(shí)度的評價(jià)，這些設(shè)備使用范圍也很大。

2.2研制隨車探路裝置

為了保證架橋機(jī)的安全設(shè)計(jì)出一種隨車探路裝置，將這一裝置安裝在架橋機(jī)的前端，這樣就可以探測架橋機(jī)通過地段的路基質(zhì)量，然后通過采集的數(shù)據(jù)判別此路段是否能夠使架橋機(jī)安全順利通過。另外，也可研制一種與架橋機(jī)脫離的智能化前方探路設(shè)備。例如美國研制成功的公路型探地雷達(dá)就有兩種：①車載式套路設(shè)備（適合快速的大面積檢測）；②便攜式探路設(shè)備（適合在野外進(jìn)行局部檢測）。根據(jù)美國這兩項(xiàng)研究，可以設(shè)計(jì)一種適用于鐵路的車載式檢測裝置，用來快速的進(jìn)行大面積檢測路基質(zhì)量，也可設(shè)計(jì)一種能在壓實(shí)過程中連續(xù)測量不斷地提供有關(guān)基礎(chǔ)材料壓實(shí)狀況信息的隨車壓實(shí)計(jì)，用于代替目前的靜載壓道進(jìn)行連續(xù)壓實(shí)與檢測。

目前，建筑部已經(jīng)委托石家莊鐵道學(xué)院研究一種名為簡支式架橋機(jī)探路輪對裝置。這種裝置能隨時(shí)探測出由于路基下陷而導(dǎo)致的架橋機(jī)相關(guān)部件的傾斜角度在傾角傳感器下的變化。該裝置能在發(fā)現(xiàn)超過規(guī)定值那么測控系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)報(bào)警，并使架橋機(jī)停車。此探路裝置在不需使用時(shí)可以折回放在架橋機(jī)車體的兩側(cè)，這樣既不超限也不影響架梁。

2.3減小路基所受荷載

因?yàn)槌Ｓ眉軜驒C(jī)的自重一般在200～300t，再加上吊裝梁片的重量，重力過大，路基承受不了這么大的荷載而產(chǎn)生下沉。同時(shí)由于架橋機(jī)機(jī)身較高，重心較高，在架梁過程中容易引起路基兩側(cè)受力不均，造成不均勻沉降。架橋機(jī)防傾覆的途徑之一是減小架橋機(jī)自重，降低重心。

2.4加強(qiáng)組織管理

架橋機(jī)的使用必須嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)則，對前方路基進(jìn)行必要的壓道和檢測應(yīng)當(dāng)特別注意，及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)問題。制定工期要合理，實(shí)行全面安全管理，職工的培訓(xùn)加強(qiáng)要。架橋機(jī)是體型巨大的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)該建立一套在架橋機(jī)使用的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格的要求的管理辦法。為了使架橋。

3　總結(jié)

目前，壓實(shí)道路和勁爆是我國鐵路架橋機(jī)采用的主要防止傾覆安全措施，采用單機(jī)壓道對于發(fā)現(xiàn)路基隱患、提髙路基質(zhì)量能起到良好的作用，但是通過人員目測的壓實(shí)過程往往較難準(zhǔn)確和全面地掌握路基狀態(tài)，架橋機(jī)傾覆事故也曾在壓道后發(fā)生，在機(jī)體設(shè)置有傳感器及檢測系統(tǒng)，并有報(bào)警裝置的新型架橋機(jī)也只能做被動(dòng)檢測，無法再發(fā)生傾斜時(shí)有所挽回。本文針對架橋機(jī)傾覆原因，有針對性的探討了一系列防傾覆措施，正在對這些措施進(jìn)行深入研究。

[1]戴志勇.TJ165型鐵路架橋機(jī)架設(shè)T梁技術(shù)[J].山西建筑，2012，03.

[2]姚曉虹.TJ165型架橋機(jī)架設(shè)大坡度小半徑橋梁的安全控制[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2011，22.

[3]楊雪.高速鐵路架梁作業(yè)安全管理探討[J].門窗，2013，04.

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2015-2-28