既有铁路改造交叉渡线道岔施工方法运用

0 引言

交叉渡线道岔是由四组辙叉号相同的单开道岔和一组菱形交叉组成，它可以缩短站场长度，减少占地面积，因而在铁路上得到广泛的应用。它常位于车站咽喉重要的行车路径上，与其它类型道岔相比，因其体重大，长度长，结构复杂等特点，因而在道岔更换施工中其工作量大、作业时间长，对既有铁路运输产生较大影响。因此，在站场改造过程中交叉渡线道岔的更换施工是站场改造施工中的难点、重点。根据现场施工条件，制定符合现场实际，切实可行的施工方案，确保更换交叉渡线道岔施工在天窗点内安全、正点、高效地完成，减少施工对既有铁路运输的影响，这是站场方案工程技术人员研究的重点。现就一些工程实践，对既有车站站场改造施工中交叉渡线道岔施工方法的运用作一些探讨。

1 某铁路车站更换交叉渡线道岔方案

1.1 设计方案 某高铁既有车站站场改造需对车站北端动车路径上的交叉渡线进行改造，见图1所示中41#－43#－45#－47#交叉渡线。该交叉渡线道岔为P60－9号，5.0m线间距交叉渡线（图号为CZ580），岔枕为混凝土岔枕，道岔全长72.678m，总重量65.4吨。设计换岔方案为：拆除该交叉渡线中45#、47#道岔，保留41#，43#单渡线道岔，并在41#岔后设置临时线路过渡，如图2所示。待完成相应站改工程后，拆除临时线路，原位恢复41#－43#－45#－47#交叉渡线道岔，如图1所示。

图1 既有交叉渡线平面示意图

图2 设计方案（交叉渡线换岔后示意图）

1.2 实施性方案 经现场调查发现该交叉渡线道岔由于受长岔枕的影响，按设计方案拆除45#、47#道岔时，必须整组拆除41#-43#-45#-47#交叉渡线道岔，无法保留交叉渡线中的41#、43#道岔。如按设计方案实施，大致需三步骤组织施工：①拆除41-43-45-47#整组交叉渡道岔，回铺临时线路；②分别插入临时41#、43#单开道岔形成单渡线，41#岔后按设计设置临时线路；③拆除临时41#、43#单开道岔，原位插入恢复41#-43#-45#-47#交叉渡线道岔。

可见，此方案工程量巨大，施工天窗点周期长，作业时间长，对运输影响极大，实施难度较大。有必要根据现场实际情况优化设计方案，制定实施性方案。

经技术人员多次现场调查研究，最终确定实施性方案为：①只拆除41#-43#-45#-47#交叉渡线道岔中47#道岔；②更换47#岔辙叉心的三根长枕扣配件为线路普通扣配件，抽换部分影响的长岔枕；③锁定钉固交叉渡线中45#道岔直股通直股的方案。如图3所示，本方案施工时只需按二步骤实施：①拆除交叉渡线中47#道岔，41#岔后按设计设置临时线路；②过渡完毕拆除临时线路，原位插入47#道岔，恢复41-43-45-47#交叉渡道岔。

图3 优化后施工方案

1.2.1 方案主要依据①道岔钢轨为普通有缝道岔钢轨。经核对道岔定型图可知，47#道岔拆除可拆至交叉渡线中63#长岔枕处，岔后轨缝正位于此处；②41#道岔岔后临时线路设计时速为45km/h，列车通过速度较慢，对线路曲线半径要求较低；③临时线路过渡时间约为5个月，时间较短，对向45#岔锁定钉固直股通直股的措施有保障。

1.2.2 方案主要内容 ①封锁点内拆除既有47#道岔，人工拆除部分道岔钢轨联结零件、安装走行轨及滑轮整组滑移47#岔至指定区域存放。②拨入临时线路轨排，按设计线位铺设41#岔后临时过渡线路，并进行大机捣固作业。③更换道岔中第46号、48号长岔枕钢轨扣件垫板，更换长岔枕为普通线路砼枕。④锁定钉固对向45#道岔直股通直股。⑤过渡完毕，封锁点内拆除过渡线路，整组插入47#道岔，恢复41#-43#-45#-47#交叉渡线。

1.2.3 方案重点及难点①该方案的重点和难点是交叉渡线长岔枕的拆除时不能影响相邻道岔的正常使用，根据现场调查情况及道岔通用图纸得知，交叉渡线长岔枕为第40号至第49号，其中两组道岔共用长岔枕为第46#，48#共两根，两根岔枕通长，拆除时影响相邻道岔。可采用更换两根长岔枕或更换钢轨扣件垫板的方法进行处理。如图4。②另一重点和难点是临时过渡线路曲线伸入长岔枕区段，曲线超高及正矢设置困难。可采用将影响曲线超高及正矢设置的长岔枕更换为普通线路混凝土枕，以满足曲线超高设置时不影响相邻道岔几何尺寸，同时还可通过优化曲线顺坡率减少长岔更换数量。

图4 更换钢轨扣件垫板示意图

临时线路曲线半径R=350m，无缓和曲线，最大通过允许速度V=45km/h，平均速度取值为V=20km/h（所经列车均在该站停、发）设置超高：h=11.8×V2/R=11.8×20×20/350=15mm，顺坡递减率按不大于2‰设置，如图5。

图5 临时过渡线路示意图

2 方案比选

2.1 主要工程数量（见表1）实施性方案数量较设计方案数量大大减少。

表1 主要工程数量

2.2 对运输影响（见表2）可见，实施性方案对运输的影响较设计方案减少约4倍。

表2 对运输影响

2.3 施工费用估算 交叉渡线位于车站正线上，由于封锁施工对运输影响较大，而天窗时间一般不大于240分钟。为保证天窗点作业正点、安全完成，施工时必须配足劳力，机具设备。每一次天窗人工费按12万元（人工费400元/工日，工务工日约为200工日，电务、供电约为100工日），机械费按4万元（大机捣固、稳定车，其它小型机具），费用估算对比如表3。

表3 施工费用估算对比

可见，实施性方案的费用大大减少。

2.4 施工安全 原设计方案前期先需拆除整组交叉渡线，后期又需插入整组交叉渡线恢复既有线路，工程量大，天窗点作业周期长，安全隐患多。另外，受附近场地限制，交叉渡线道岔插入时无法成组预铺，势必采用“对半预铺，封锁插入组装”的方法组织施工，而道岔几何尺寸允许误差要求严格，只允许有2mm误差，封锁点内交叉渡线四组道岔几何尺寸同时做到满足误差要求及极困难，极易造成封锁施工晚点，从而造成车站咽喉段线路“断道”延长，对铁路运输影响巨大，安全风险大。而优化后的实施性方案，工程量较小，天窗点作业较短，安全隐患相对较少。其主要安全隐患是线路临时过渡期间45#岔的侧向不能行车，其可通过室内锁定道岔直股，现场加锁钉固道岔的措施进行消除，安全风险较低。

3 封锁施工作业流程

①封锁前作业准备：对施工场地进行详细调查，在不影响列车正常运营，确保限界安全的前提下就近选择轨排最佳预铺场地。选定材料，机械设备存放区域。②要点登记、确认给点、设置防护：接到施工调度命令后，核对调度命令中施工地点、作业范围、作业内容、起止时间、行车影响范围，开通条件等，确保与施工计划一致。防护员设置好防护措施后，现场施工负责人下令上道作业。③扒道碴及拆除联结零件：各作业小组人员按事先分工情况分别拆除道岔间联结零件，清扒枕木盒内道碴，安装走行轨及滑轮。拆除线路轨料须按技术方案指定区域堆放，不得影响道岔推移作业，拆除的联结零件收集保管防止丢失。④滑移道岔：根据方案及现场条件，道岔可横移至停用邻线堆放。道岔横移时滑轨可按6～10根轨枕设置一道滑轨，每道滑轨上前后各安放一台滑轮。滑轮安装后，应先设置防溜保险，滑轮设于道岔钢轨和滑轨间，居于道岔枕木盒内。各道滑轨须保持平行、等高，滑轨应平顺，稳固。经班组长检查滑轮、滑轨安装达到要求后，由现场负责人统一号令指挥推移道岔。推移道岔须用力一致，拉移道岔的绳索应结实，捆绑牢靠，道岔横移时应前后兼顾，尖部应跟随尾部移动，推拉重心应在尾部，推移应使道岔整体匀速前进到达指定桩位。应设专人监管滑轮，发现偏走异常情况时及时调整。⑤扒平底碴：道岔移出腾出场地后，人工扒平底碴，较设计低5～8cm。技术人员检查控制底碴高程和宽度，确保轨排拨入时轨面不超高。⑥拨入轨排：底碴扒平经技术人员检查合格后，滑轨排。拨量大于0.5m部分可安装滑轨滑轮，人工配合机械拨拉轨排，小于0.5m部分可直接用高程起拨道机拨轨。拨轨时应统一、均匀，保持钢轨大致平顺，禁止硬拉、硬拨钢轨造成钢轨“死弯”伤损钢轨。⑦回填道碴，整道及大机捣固：对联结好的轨道进行起道拨道作业使其几何尺寸满足设计要求，组织机械、人工上道砟进行机械捣固。⑧电务及接触网调试，办理开通：捣固完毕后，经施工、设备管理、监理各单位联合检查：轨道几何尺寸满足规范要求，现场材料无侵界，确认达到放行列车条件后，现场总指挥通知防护员拆除移动停车信号牌等防护设备，并做好慢行防护准备后通知驻站联络员办理销点手续，开通设备使用。现场各作业人员应在原地待第一列列车安全通过。施工流程如图6。

图6 47#岔更换作业流程图

4 结束语

本交叉渡线道岔更换单组道岔方案实施有效的节省费用，降低施工安全风险，减少封锁施工对既有线运输的影响，具有灵活、简便的特点。究其原因是方案制定时很好的结合既有交叉渡线道岔的实际情况，“因地制宜”，才使方案具备可行性，实施性。在铁路既有站场改造施工中，每个项目每组道岔均有自己的特点，在方案制定的过程中不能生搬硬套别人的方案、方法，一定要围绕保证既有交叉渡线道岔可靠运行、封锁施工安全正点、减少施工干扰、减少运输影响的原则，才能制定切实可行的施工方案，以便安全、有序、快速地完成车站改造施工任务。