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高速铁路双线拨接接触网工程过渡施工技术研究

2022-06-07姚登科薛云徐保红倪昂

交通科技与管理 2022年10期
关键词:施工

姚登科 薛云 徐保红 倪昂

摘要 “十一五”以来,交通部门根据《中长期铁路网规划》的要求加速了我国高速铁路系统的建设,铁路运输能力得到了显著提升。为了充分挖掘既有铁路线的价值,进一步完善我国高速铁路系统,针对既有线路改造的接触网过渡工程广泛出现,文章以某高速铁路上下行双线同时拨接施工过渡为例,介绍了既有接触网改造过渡中常用的技术方案,对既有线线路拨接、增建二线和扩能提速接触网改造有一定的指导意义。

关键词 既有接触网;改造过渡;施工

中图分类号 U227 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)10-0092-03

0 引言

随着世界铁路的快速发展,国内高速铁路和既有线提速、扩能改造也大面积的展开。既有线改造施工一般位于客运专线、客货共线、货运线等运输繁忙、牵引供电复杂、接触网改造施工难度大、技术要求高的路段。接触网在改造中是整体性较强的专业,为了改移或过渡影响线路拨接的既有接触网支柱,应安排在线路拨接前进行拆除[1]。因此在改造施工中,采用的施工技术方案、方法的合理与否,是取得良好工程质量效果的关键。针对接触网改造施工中天窗时间短、改造施工复杂、专业接口多等特点,对接触网改造施工技术方案及接触网改造基本施工方法进行研究,解决施工中遇到的难题,保证铁路运输的效率和工程建设的有序进行,对既有接触网改造施工中的有关规律,总结施工方法,为以后接触网改造施工提供宝贵的施工经验。

1 工程概况

该工程为引江济淮项目涉铁工程,为保证运河河道河面净宽要求,特对该区段范围内铁路线路局部地段进行改造,涉及沪蓉铁路改建,改线范围为K488+500~K493+040,改线长度4.55 km。沪蓉改线按250 km/h标准设计,曲线采用半径为5 000 m、8 000 m。该段铁路改建起点为既有沪蓉线K488+500处,终点为既有沪蓉线K493+040处之间上下行线路,全长4.55 km,(其中直线地段1.116 km,曲线地段3.424 km),线路改建起点及终点均位于直线段。与既有线连通时上下行同时拨接。

2 接触网过渡改造施工形式及施工方案

2.1 减少既有线施工工作量

200 km/h及以上有砟高速铁路接触网双线路拨接施工,拨接开通时要减少天窗时间及慢行限速的影响,减少拨接工作量,最大限度降低对既有运输的影响。根据设计及站房建设指挥部要求,该次沪蓉高铁改线线路拨接后尽快恢复常速(250 km/h)运行,对接触网数据精度要求较高,需要在现场预先完成调整准备,对测量、计算及现场安装的精度要求较高。要提高既有线施工工作效率,加快既有线改造进度,则需尽量减少既有线改造的工作量,各专业配合商改编制改造施工方案,力求节时、高效、衔接紧密、降低互相干扰及影响。

为减少对运输的影响,减少拨接天窗时间,须提前完成拨接口线索架设[2]。因拨接口线路未完成拨移,无法使用轨道车恒张力架设接触线,拟采用人工架线,后期根据要求更换拨接口接触线。沪蓉铁路改建拨接示意图如图1所示。

2.2 利旧既有接触网

(1)硬横梁下方加装1根临时横向承力索,通过滑轮将线索悬挂在横向承力索进行拨移,拨接龙口处线索通过横向吊索悬挂无落地改移就位,做到交叉区段拨移线索不落地,实现拨接施工时交叉干扰小。

(2)拨接当天不进行线索架设,将既有接触网锚段拨移至新建线路位置,利用既有承导线拨移与新建线形成关节。拨接利用恒张力放线车后更换接触线4个锚段。

(3)为减小拨接当天接触网调整工作量,拨接前限速期间将弹性链型悬挂改为简单链型悬挂、不可调吊弦改为可调吊弦,拨接后恢复常速前更换拨接口承导线,将简单链型悬挂改为弹性链型悬挂、可调吊弦改为不可调吊弦。

2.3 高速铁路过渡工程永临结合施工方法

高速铁路过渡工程施工中采用永临结合方式,可以减少施工中的多余工程量,降低工程投资[3]。

2.3.1 “永临结合”过渡特点

(1) 充分利用既有接触网设备,部分地段采用新建工程一次安装到位,特殊地段采用临时过渡支柱(或装置)悬挂安装既有接触网,注意减少对既有线路的影响,确保设备运营安全。

(2)施工过程中过渡工程与新建工程可能同时存在,施工实用性和灵活性较强,同时也有助于减少施工工作量。

(3)施工全过程劳力及机械投入均衡,過渡材料及方式较为简单,施工生产便于管理。

2.3.2 “永临结合”过渡原理

(1)充分了解现场,根据建设单位及其他相关单位的施工要求,制定并优化施工过渡方案,采用合理的、科学的作业程序,确保施工生产顺利、安全,通过设计方案、施工工艺及现场管理的强化保证一次达标。

(2)施工干扰相对较小的,优先考虑利用既有设备(材料)或者改变安装形式来实现,避免出现过多的过渡工程;线路改造影响较大的,采用新建工程一次安装到位;特殊困难地段,设置过渡工程过渡到位,同时应注意避免出现多次过渡。

(3)永临结合过渡工程应满足既有设备运营条件。

(4)过渡工程投入的劳力及机械较为集中,投入运营的时间跨度不宜过长。

3 接触网过渡工程施工工艺

3.1 点前施工准备

接触网过渡工程施工对专业性要求较高,开始施工前应完成测量、预安装位置标记等准备工作,组织安排施工人员进行岗前技能与安全培训,施工单位应准备配套的防护装备并制定施工安全规范[4]。安全管理方面,要保证所有工作人员经过安全培训并持证上岗,针对工程重点部位应重点检查以消除安全隐患,施工前准备好施工平面图、封锁网格图、施工防护图及安全卡控表等。

3.2 技术方案与电牵改造

现场安装该线路拨接涉及线路、信号、接触网等多专业,现场施工相互交叉影响较多,拨接开通前工程线接触网无法跨线路带电。在施工方案的选择研讨过程中,再次重申在正式方案中明确各专业施工时间及完成情况,合理分配施工时间。将接触网的热滑时间,修改至线路开通后第一趟通行试验车辆进行,避免工程线提前带电对沪蓉高铁运营安全的影响。

该高速铁路工程上下行线路同时拨接开通(同向拨移线路),因新建下行接触网、正馈线等跨越既有上行接触网设备(带电),无法满足2 m以上安全距离。根据现有施工工艺及施工能力,当天架设接触网线及正馈线等线索施工周期长且施工人员需求量大,线索架设后调整工程量巨大,影响线路拨接开通。在该次施工方案的选择研讨过程中,根据施工难度及经济对比分析,确认了新建下行前期架设过渡线索过渡开通,后期要点更换的施工方案,虽增加了施工天窗数量,但减少单次施工人员数量及施工时间,减少对既有线路运营安全的影响[5]。

拟定将电牵改造分为如下步骤实施:

第一步:新建段部分,进行新建沪蓉线触网施工,首先利用邻近营业线施工进行接触网基坑开挖及基础浇筑,利用汽车吊车组立新建线路处支柱(两端接口除外),同步进行接地极埋设及腕臂及金具安装等施工,利用邻近营业线施工进行附加导线架设及调整(两端接口除外),施工完毕后安排设备管理单位进行验收、克缺。

待站前沪蓉线上下行正线线路成型后,利用邻近营业线施工人工进行承力索线架设及调整(两端接口除外)。施工便线拨接后,轨道车从施工便线经过工程线进入新建沪蓉线,利用轨道车进行承导线恒张力架设施工(Ⅰ-2、Ⅰ-3、Ⅰ-0、Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-0锚段承导线7.6条/千米),同时进行接触网吊弦安装、下锚调整及接触悬挂调整等施工,施工完毕后安排设备管理单位进行验收、克缺。利用激光测距仪测量数据及车梯模拟受电弓进行冷滑试验。

第二步两端拨接口:

(1)先利用营业线施工组立两端接口处支柱及横梁,利用轨道车组立支柱 N1#至 N15#(其中N2#、N4#、N6#、N8#、N10#、N12#、N14#不组立),NZ1#(组立)、NZ2#(组立)、G1#至 G22#、N131#至 N149#共 46棵支柱(其中N138#、N140#、N142#、N144#、N146#、N148#不组立),架设 G1-G2、G3-G4、G5-G6、G7-G8、G9-G10、G11-G12、G13-G14、G15-G16、G17-G18、G19-G20、G21-G22共 12組硬横梁,19根吊柱并安装腕臂及金具。再进行附加线安装,进行人工架设及调整附加导线并对调整完毕的附加导线进行验收克缺(新建上行附加线位于横梁上行侧,既有上行附加线改移至横梁上方过渡通过,既有下行附加线改移至横梁下行侧过渡通过;新建下行附加线位于横梁上行侧);其中AFII-1锚,PWII-1锚从G2#支柱起锚至 N16#支柱落锚全长368.24 m;AFII-4锚,PWII-4锚从 N136#起锚至既有148#支柱落锚全长 468.36 m;AFI-1锚,PWI-1锚从G1#支柱起锚至 N15#支柱落锚全长368.24 m;AFI-4锚,PWI-4锚从 N137#起锚至既有147#支柱落锚全长 468.36 m。附加线不与新建附加线连接,避免工程线未开通前带电。利用营业线施工,安装腕臂并将横梁处接触悬挂改移至新吊柱及横梁支柱处进行悬挂并调整,利用轨道车拆除影响上行线路拨接的既有支柱(既有131#至139#、既有1#至11#,共计20棵)。拨接前三天将新建线AF线、PW线与既有对接,AF线提前带电。

(2)拨接当天:将拨接口既有接触网I-1,II-1,1-4,II-4锚段拨移至新建线位置,与新建线形成锚段关节,与既有线接火。

(3)拨接口锚段架设新建沪蓉线开通后,接触网基础开挖及浇筑18处。利用营业线施工进行新增支柱组立18棵(轨道车组立),腕臂安装,悬挂倒接,利用轨道车拆除过渡硬横梁及钢管柱、更换拨接口GI-1锚、GI-4锚、GII-1锚、GII-4锚四个锚段接触线,悬挂方式改为弹性链型悬挂。

3.3 点后巡检与现场清理

线路恢复运行后,应组织专业人员分班分组对线路进行全面巡检,检查线路运行弓网指标是否正常,确保高速列车的运营安全;封锁施工过程中临时新增的栅栏门应参考原先的摆放情况进行恢复,并对现场的封锁料具进行清理。

4 结语

综上所述,既有线接触网改造工程涉及面广,施工窗口期短且施工影响因素较多,在很大程度上受制于线路的改造方案,但接触网改造的进度又制约线路专业。该文从接触网改造中方案的制订和主要关键技术进行了阐述。在施工过程中应根据现场实际情况,结合接触网施工特点,有针对性地选择过渡改造方案,以减少线路施工之间的相互干扰,降低接触网对封锁天窗的需求,降低过渡工程施工对运输线的影响,确保接触网施工安全,提高接触网过渡工程综合施工技术水平。

参考文献

[1]李晓波. 电气化铁路改造中接触网施工工艺[J]. 智能城市, 2021(20): 132-133.

[2]徐元成. 铁路电气化接触网工程改造施工研究[J]. 铁道建筑技术, 2021(8): 171-174.

[3]王思华, 王宇, 李萍, 等. 高速铁路高架桥区段接触网避雷线架设高度研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2021(7): 1715-1722.

[4]杨清太. 既有线铁路接触网刚柔过渡问题探析[J]. 工程建设与设计, 2021(13): 74-76.

[5]武磊. 苍南站改造工程接触网附加导线通过上跨天桥方式研究[J]. 科学技术创新, 2021(19): 146-148.

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