新材料在站臺(tái)帽中的應(yīng)用探討

馬鑫，王健2，丁道祥2，張大志3，張憲春，趙夢(mèng)

（1.中國(guó)鐵路沈陽(yáng)局集團(tuán)有限公司土地房產(chǎn)管理部；2.中國(guó)鐵路沈陽(yáng)局集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)研究所；3.中國(guó)鐵路沈陽(yáng)局集團(tuán)有限公司沈陽(yáng)房產(chǎn)段，遼寧 沈陽(yáng) 110013）

1 站臺(tái)帽概念

鐵路車站客貨站臺(tái)作為鐵路客貨集散和運(yùn)輸生產(chǎn)的重要設(shè)施，是建筑物與列車經(jīng)常性的結(jié)合部位，其質(zhì)量狀態(tài)和限界情況直接影響著鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩樌M(jìn)行。其中，比較重要的有三部分，分別為帽石、安全白線和盲道。

帽石緊靠站臺(tái)股道邊沿，鐵路部門要定期測(cè)量帽石到股道中心的距離，如果帽石松動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致列車進(jìn)站自動(dòng)停車。針對(duì)帽石經(jīng)常發(fā)生的斷裂、松動(dòng)及脫落等問題，主要還是采用在天窗時(shí)間進(jìn)行維修更換帽石的方法。

帽石往內(nèi)是安全白線，乘客在站臺(tái)上等候列車時(shí)，必須站在距站臺(tái)安全白線以外。由于列車快速通過(guò)時(shí)會(huì)形成局部真空，附近的氣流去填補(bǔ)這部分真空，進(jìn)而形成了強(qiáng)大的推力。為了確保人身安全，我國(guó)所有站臺(tái)都畫上了一條安全白線，乘客候車時(shí)不得超越安全線。

安全白線再往內(nèi)是盲道磚，盲道磚是為盲人安全出行提供的行路方便道路設(shè)施。鐵路站臺(tái)上鋪設(shè)的屬于帶有圓點(diǎn)的提示磚，提示盲人前面有障礙止步于此。

2 站臺(tái)帽既有材料分析

近年來(lái)，隨著我國(guó)高鐵動(dòng)車等突飛猛進(jìn)地發(fā)展壯大，花崗巖楓葉紅被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到高鐵站臺(tái)中。崗巖楓葉紅高鐵站臺(tái)板，又稱為站臺(tái)帽石、拉絲防滑石其具有質(zhì)地堅(jiān)硬、防滑防摔、表面光潔度高、耐磨耐損的特點(diǎn)。

目前，高鐵站臺(tái)鋪裝包含600×1000×50天山紅帽石、100×600×35安全白線、300×300×30盲道磚及600×600×15灰麻花崗巖石材鋪裝。

然而，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用，因施工工藝和使用環(huán)境等因素，經(jīng)常發(fā)生松動(dòng)、脫落、斷裂等問題，嚴(yán)重影響行車安全和外觀效果：

（1）帽石松動(dòng)、脫落，將會(huì)導(dǎo)致列車進(jìn)站停車限界安全。

（2）帽石、安全白線和盲道破碎、斷裂，將會(huì)影響站臺(tái)的外觀面貌。

（3）帽石、安全白線和盲道破碎、斷裂、翹起，將會(huì)影響旅客候車時(shí)的舒適度。

3 站臺(tái)帽新材料應(yīng)用分析

目前，我國(guó)鐵路高鐵站臺(tái)大多采用花崗巖石材，但是這種花崗巖存在質(zhì)感硬、易損壞等問題。為了解決上述問題，我們可以試圖突破現(xiàn)有模式，尋找一種新型材料替代花崗巖。

隨著社會(huì)的進(jìn)步，新材料已逐漸滲透全球各個(gè)領(lǐng)域，小到衣裝科技，大到航空航天，都與材料緊密相連。尤其橡膠材料，不斷研發(fā)出各種各樣性能的品種，滿足各種使用環(huán)境的要求，下面介紹橡膠材料常用的符合本文使用環(huán)境的應(yīng)用案例。

3．1 城市盲道的應(yīng)用

盲道是城市文明的標(biāo)志，體現(xiàn)了社會(huì)對(duì)弱勢(shì)群體的人文關(guān)懷，隨著城市規(guī)模的迅速擴(kuò)張，盲道的建設(shè)也更加引人注目。

盲道磚分四種，陶瓷、水泥和不銹鋼、塑膠，每種材料的盲道磚用途也有所不一，陶瓷盲道磚用于高鐵、火車站臺(tái)等，水泥用于人行道不過(guò)現(xiàn)在市政要求高標(biāo)準(zhǔn)盲道磚也慢慢在換成陶瓷盲道磚了，不銹鋼和塑膠用于盲人道路。其中，水泥盲道磚，優(yōu)點(diǎn)價(jià)格便宜，這種盲道磚是用水泥澆筑而成，磚體內(nèi)孔洞多，吸水率大，抗壓強(qiáng)度低，使用壽命短，容易破損；不銹鋼盲道磚，是用鋼鐵金屬鑄造而成，磚體薄，易變形，使用時(shí)間長(zhǎng)了表面光滑，容易對(duì)行人造成安全隱患；塑膠盲道磚，是塑膠制品，磚體薄，不抗碾壓，容易凍裂變形，使用壽命短；陶瓷盲道磚，是以石英、長(zhǎng)石、黏土為主要原料，經(jīng)高溫?zé)贫?，磚體密實(shí)緊致，吸水率小，防滑耐磨損，抗壓強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，但是質(zhì)地較硬，上面的凸起常常成為嬰兒車、輪椅、女士高跟鞋的障礙。因此，經(jīng)過(guò)不斷的探索和創(chuàng)新，結(jié)合新材料設(shè)計(jì)出更具優(yōu)勢(shì)且人性化的新盲道，已解決上述材質(zhì)盲道磚存在的問題。其中，日本錦城護(hù)膠股份有限公司設(shè)計(jì)的彈性橡膠盲道，對(duì)大眾尤其是殘障者更為親和，對(duì)于鐵路站臺(tái)磚的設(shè)計(jì)具有很好的參考意義。彈性橡膠盲道新式盲道具有上述四種傳統(tǒng)盲道不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

（1）人性化。彈性橡膠盲道的材質(zhì)是彈性橡膠防滑材料，突破了使用硬質(zhì)材料制作傳統(tǒng)盲道的做法，進(jìn)而解決了由硬質(zhì)材料制作而成的傳統(tǒng)盲道存在的缺點(diǎn)。由于視障者普遍具有敏銳的腳底觸覺，將彈性橡膠盲道設(shè)計(jì)成具有一定彈性的特點(diǎn)，這樣視障者走在上面腳感舒適，從而減輕視了障者腳底的疲勞和疼痛。同時(shí)，彈性橡膠防滑材料防滑性能好，可以防止在雨雪等惡劣天氣中意外摔倒。

同時(shí)，橡膠彈性盲道還具有耐磨性好、耐老化、耐油、耐酸、耐堿；既吸音，又防震；無(wú)毒性、符合環(huán)保、衛(wèi)生要求；清潔方便，可用水沖洗或任何清潔具清掃；鋪設(shè)容易、快速；能以舊換新，循環(huán)使用。

（2）靈活性。彈性橡膠盲道可以根據(jù)不同的需求調(diào)配出多種顏色以供選擇，顏色可多達(dá)上百種，有標(biāo)準(zhǔn)色、低彩度、高彩度、蓄光材料等，滿足不同的使用環(huán)境。

（3）標(biāo)識(shí)性。彈性橡膠盲道可以使用熱熔化技術(shù)制作密封的符號(hào)及文字，用于提供指示和警示信息，對(duì)所有人起到指引作用。特別是地鐵站、火車站、博物館等大型公共區(qū)域的無(wú)障礙通道，可鋪設(shè)配有各種符號(hào)及文字的彈性橡膠盲道，以達(dá)到標(biāo)識(shí)指引作用。

3．2 鐵路道口的應(yīng)用

隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，新材料、新工藝正逐步應(yīng)用于鐵路道口的鋪面上，橡膠道口板隨之應(yīng)運(yùn)而生。橡膠道口板具有彈性好、抗沖擊、吸收振動(dòng)、摩擦力強(qiáng)、防滑性好，耐酸、堿、鹽、油的腐蝕，對(duì)陽(yáng)光、雨雪、寒冷、炎熱抗老化、使用周期長(zhǎng),可達(dá)10年以上。

由于橡膠道口板具有一定的彈性,當(dāng)車輛通行道口時(shí),橡膠道口板具有緩沖作用,對(duì)鋼軌、軌枕及基礎(chǔ)都具有一定的保護(hù)作用，橡膠胎體的良好減震性是其他傳統(tǒng)材質(zhì)道口板無(wú)法比擬的，車輛通過(guò)道口時(shí)平穩(wěn)、快捷、安全。橡膠道口板的可塑性好，可在高溫和極寒的溫度環(huán)境下使用不變形，可以承載大軸重的車輛碾壓不變形、不斷裂。由于橡膠道口板的承載、過(guò)載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他傳統(tǒng)材質(zhì)道口板，且不變形，道口鋪面平穩(wěn)，使用壽命長(zhǎng)達(dá)10年之久。由于橡膠道口板的特殊性能使其密封極佳，且防滑、防濕，雨雪天氣也可保持干燥，并能夠有效地保護(hù)道床不受雨水浸蝕。由于橡膠道口板的整體平穩(wěn)性、減震性好和砼枕的穩(wěn)定性，道床遭受破壞性小，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

通過(guò)以上兩個(gè)不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例分析，我們可以看出橡膠材料具有特有優(yōu)勢(shì)，其良好的性能指標(biāo)，能夠滿足站臺(tái)帽的性能要求，對(duì)于新型站臺(tái)帽的材料選擇具有很大的借鑒之處。根據(jù)站臺(tái)帽的實(shí)際需求，對(duì)于橡膠材料應(yīng)用于站臺(tái)帽的優(yōu)勢(shì)總結(jié)如下：

（1）抗壓性，可以承受重載車輛，不變形、不斷裂；

（2）使用壽命，可以達(dá)到10年以上；

（3）防滑性能好，可以防止因濕滑而意外摔倒；

（4）減震性能好，人在上面行走比較舒適；

（5）優(yōu)異的耐候性、耐化學(xué)性、耐沖擊性等。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述分析可以看出，橡膠材料能夠滿足鐵路站臺(tái)帽的性能要求，我們將橡膠材料應(yīng)用于鐵路站臺(tái)帽中，是一種領(lǐng)域范圍內(nèi)的突破和顛覆性的改變，但是仍需要實(shí)踐去檢驗(yàn)。因此，為了能夠很好地對(duì)站臺(tái)帽進(jìn)行升級(jí)改造，在設(shè)計(jì)上應(yīng)與新技術(shù)、新材料結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)出符合站臺(tái)使用需求、符合人體工程學(xué)的站臺(tái)帽，為旅客乘車候車提供一個(gè)良好舒適的體驗(yàn)，提高鐵路站場(chǎng)的硬件設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，延長(zhǎng)使用壽命，不但可以減少維修工作量節(jié)約人力資源，還可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，更能保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>