既有线重载区段曲线优化措施
2011-06-21汪训海上海铁路局合肥工务段
汪训海 上海铁路局合肥工务段
淮南线上下行K183+800-K184+600曲线位于历史上复线改造龙门口拨接地段,因当初施工不到位,造成既有曲线两侧正矢不一致,前后两部分平均正矢相差10 mm,线型状态较差。近年来,随着铁道部"一主两翼"战略的实施,淮南线作为阜杭通道的重要组成部分,近年运量逐年上升,至2009 年末,淮南-裕溪口上行年通过总重为0.599 亿t,下行已达到1.199 亿t,同期还开行载重4000 t 的直达货物列车。重载、高密度的运输加之线路不良,造成该曲线养修维护极其困难。为提高线路运营条件,给后期电气化改造做好准备,需对该处曲线进行优化改造。
1 线路既有状况
线路为P60 无缝线路,Ⅱ型铪轨枕,Ⅰ型弹条。曲线半径1040 m,缓和曲线120 m,超高100 mm,经过1-2 m 箱涵1个。上行K184+245处高柱信号机1 个,电务箱3 个。下行K183+852处高柱信号机1个,电务箱3 个。上行右侧和下行左侧均有片石水沟,水沟外侧约1-2 m 高土堆。路肩宽度0.2-0.8m 间,路肩附近埋设电缆。
2 工程相关内容
2.1 拨道
上行K183+853.12(ZH)-K184+154.946计301.826 m 长为线间距加宽方向拨道,最大拨量740 mm,在K184+004.064处,K184+154.946-K184+610.097(HZ)计455.151m 长为线间距减小方向拨道,最大拨量642 mm,在K184+320.474处。
下行K183+796.660(ZH)-K184+078.194计281.534 m 长为线间距减小方向拨道,最大拨量692 mm,在K183+957.802处。K184+078.194-K184+709.028计630.834 m 长为线间距加宽方向拨道,最大拨量663 mm,在K184+273.465处。
2.2 抬道
下行线以既有轨面为准,大机捣
固顺平既有轨面,经测量,最大抬道量47 mm(K184+675处);上行线轨面较下行线轨面低,此次大机作业增加抬道量,经测量,从184+000-184+500区段抬道量在60 mm 以上(184+200-184+350抬道量在100 mm 以上),最大抬道量159 mm(184+275处)。
2.3 水沟改造
上行K183+850-K183+910水沟外移0.5 m 左右,K183+910-K184+010水沟外移1 m左右,其中K183+910-K183+980水沟外侧增设1.2 m 高挡土墙,K184+010-K184+150水沟改直墙并加做盖板。下行K184+090-K184+515水沟改直墙并加做盖板。
2.4 涵洞接长
下行K184+267处左侧1-2m 箱涵加长1 m。
2.5 信号机和电务箱平移
上行K184+245、下行K183+850处高柱信号机及三个电务箱线路拨道后电务设备同步移动安装。
2.6 电缆迁移
上、下行路肩附近地下埋设光电缆,水沟改造和线路拨道后对光电缆埋设位置受到影响,部分光电缆迁移重新埋设。
2.7 余土及杂树处理
上行K183+850-183+910水沟外余土,高0.4 m, 宽1.8 m 清理。下行K184+290-K184+440水沟外余土,高1.5-2.0 m,宽0.8-1.5 m 清理。部分区域杂树砍伐。
图1 淮南线上行K183+800-K184+600 曲线优化改造示意图
3 封锁准备
3.1 施工步骤和封锁条件
为节约运输天窗,合理组织施工,并考虑线间距控制,经反复论证,线路拨道采取封锁单线、人工预拨道、大机配合精确拨道及养护等施工方案。
具体拨线步骤如下:分4 步进行拨线施工:①将上行曲线前1/3 部分向外侧拨道→②将下行曲线前1/3 部分向外侧拨道→③将下行曲线后2/3 部分向内侧拨道→④将上行曲线后2/3 部分向内侧拨道单线各封锁3 次(2 次拨道,1 次应力回收、焊接),每次封锁要点180 min(如图1)。
3.2 大机要求
大机配置为3X+1P+3X。大机停靠在前方站,作业方向由小里程向大里程施工。
3.3 慢行条件
封锁前1 h 限速45 km/h;开通后2 h 限速45 km/h (其中开通后第1 列限速25 km/h) ,至下次施工慢行前止限速60 km/h。单线施工结束后12 h 限速80 km/h,以后恢复常速。
4 施工准备
4.1 技术准备
现场资料标定:用油漆在轨枕上每3 m 对点标定出相应的拨道量,事先在线路外侧埋设控制桩。标定拨道量时需标明拨道方向,并对点在钢轨头部外侧标定出拨后间距(=现场间距+/-拨量),以便于作业时检查、校对。同步标出线路起道量。
标定现场曲线资料:按设计后曲线资料预先在钢轨上标出曲线头尾位置、5大桩点、超高顺坡以及2.5 m 测点正矢量,用油漆刷新标记。
4.2 劳力准备
(1)人工拨道组织不少于60 人的施工队伍。
(2)每台大机组织不少于20 人,其中量水平2 人、正矢3 人、驻站防护1人、工地防护1 人、两端防护2 人、回填道碴及整理外观10~15 人。
(3)线路保养班30 人,由施工单位副主任带队,安排有经验的工班长带班。
4.3 机具准备
重点准备导轨、滑轮、撬棍、拉碴耙、九齿叉、内燃捣固棒、单起道机、单拨道机、螺栓复拧机、切割机、钻孔机、拉伸器以及焊接设备等。
4.4 前期准备
(1)施工前期,完成水沟迁移、涵洞接长、电务电缆迁移、预埋等工作。并根据拨、抬道量及现场情况预卸、摊铺道砟。
(2)整正胶垫:大机捣固前,提前进行拆垫捣固,全部拆除调高垫板。同步更换失效橡胶垫板,(厚度为7 mm 的胶垫压宽不超过15 mm,厚度为10 mm 的胶垫压宽不超过20 mm)。
(3) 整正零配件:轨距挡钣位置准确,平贴轨底,顶紧挡肩;弹条、扣件、螺栓、齐全有效,对立螺杆除锈涂油。
(4)轨枕状态良好:施工前更换失效轨枕;轨枕间距达标,不得歪斜。
(5)线路上有电务及通信单位光缆、电缆地点的,设备单位需提前现场标明,大机作业会造成损坏的需提前安排人工防护。
(6)慢行阶段:拉平线路两侧碴肩,清出线路枕木盒内1/2 的道碴,用尼龙袋、筐子预装道碴,做好道碴补充准备。
5 封锁施工
5.1 钢轨切割
在事先设置好的龙门口切开对股钢轨,松动拨线区段扣件,放松钢轨。
5.2 人工拨道
(1)线路拨道采用人工预拨。拨道前拉平碴肩,清除轨枕盒内道碴至枕木底平,放置好导轨、滑轮,人工用撬棍拨移线路,用控制桩控制拨道量。拨量大无法一次拨到位的,采取多处拨道法。前组粗预拨,后组再精确控制偏差在20 mm内。人工拨线后,撤除导轨、滑轮,及时回填道碴,拉起枕头外侧碴肩,为大机施工做好准备。
(2)龙门口插入短轨,钻孔夹板连接连通线路。记录好当时的轨温。
(3)人工顺平好拨线终端线路(按两条曲线半径平行、数值相近的现场情况顺接)。
(4)用30 m 钢尺测量人工拨后间距,标定出剩余偏差量,为第一台大机精确拨道提供数据。
5.3 大机作业
(1)大机利用人工拨道时段起整曲线头直线段(或上一个施工点拨线线路),曲线头尾的直线段采取激光拨道。龙门口合拢后,第一台大机开进预先稳定一遍线路,配碴车跟进,对拨量大、缺碴严重地段进行第一次配碴。
(2)配碴车、第一台大机退回至起拨点。第一台大机采用精确拨道,按普起15 mm 捣固线路,对起道量大的区段,随机人员按标定出的起道量指挥大机作业。配砟车跟进二次配砟。
(3)测量人员对点进行轨面抄平,计算剩余起道量,给出第二台大机起道数值。
(4)第二台大机进行顺平法二次拨道,根据设计后的曲线资料进行作业,并按给定的起道量起整线路。
(5)大机捣固时配合人员立即量测轨道几何参数,发现不符要求的及时回机处理。对大机不能捣固地点安排人工用捣固棒进行捣固加强。
5.4 后期恢复
(1)拨线封锁结束后,及时组织工班进行线路养护。
(2)单线拨线结束后,下一封锁点进行应力回收、焊接,根据拨线记录的锁定稳定、钢轨伸长、回收等量值,精确控制钢轨拉伸量,恢复单元长轨条至原来锁定轨温。
6 控制重点
(1)大机施工流程严格按《线路大机综合养护管理办法》有关规定执行。线路捣固全部两次插镐逐孔连续捣固。
(2)加强对人工拨线、大机作业过程中、作业后全过程检查。重点检查验收大机作业始、终点,两台大机或两次作业结合部,大机故障地点,曲线头尾,拨量大的区段。
(3)加强施工现场曲线地段的瞭望和防护。作业人员不得站到临线和侵入限界,不得抢点作业,以确保人身安全。
(4)拨道时,线路向曲线上股拨轨面会顺枕底坡度抬高,向下股拨轨面会降低。因此在线路轨面拉坡时要考虑该因素。
(5)考虑到曲线拨道时钢轨会伸长和缩短,另轨温低于锁定轨温也会引起钢轨收缩,因此在龙门口利用拉伸器配合拨道,更有利于线路拨移就位。
7 效果
该曲线经过优化改造后,曲线恢复了圆顺,静态检查,曲线正矢偏差控制在了容许范围内,且无交替变换情况。动态便携式仪器添乘检查没有出现Ⅰ级及以上报警。路局轨检车多次检查扣分均在20 分以下,彻底消除了线型不良的影响,为现场日常养护极大地减少了工作量。
8 结束语
既有线曲线线型改造不仅改善了线路的线型状态,为列车提高很好的运行条件,而且极大地减少了现场养护维修工作量,提高了线路设备的质量储备,为适应目前铁路重载、大运量运输的需求,提升线路设备质量提供了很好的方法。