铁路既有线改造无缝线路的施工技术

[12-11 16:58:43]   来源:http://www.tmgc8.com  铁路工程   阅读:3766

(中铁六局集团有限公司 呼和浩特铁路建设有限公司,内蒙古 呼和浩特 01 0050)

  摘 要:文章以大包电气化改造工程山西段孤山站改造中 的无缝线路施工为例,介绍了既有线改造中跨区间无缝线路不同地段的施工方案选择、施 工工序和主要施工工艺控制要点。

  关键词:既有线;改造;无缝线路;铁路施工

  中图分类号:U216.8 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2010)05—0106—01

  随着我国现代化建设事业的飞速发展,对铁路运输提出了越来越迫切的要求,一方面需要快 速建设大量高速新线,增加运营里程;另一方面需要对既有线进行全面的提速改造。为了达 到提速的设计要求,无缝线路的使用也就成为必然的选择。

  1 工程概况

  大包线(大同至包头)作为大秦线3亿t后方通道运量支撑改扩建的重点工程,起始于山西 省大同市,终到内蒙古自治区包头市,全长450km,工程建成后,对缓解我国北部铁路煤 炭运能不足的紧张状况,加速内蒙西部地区煤炭基地的开发,畅通煤炭通道,满足华东沿海 地区经济发展对煤炭的需要,促进煤炭外贸出口和国民经济建设的需求,有着极其重要作用 。其中,山西段全长7.58km,而孤山站场改造中,站场正线铺轨(60kg/m)3 537m,到发线铺 轨(60kg/m)5 132m,区间正线铺轨(60kg/m)15 096m,设计时速为140km/h,部分困难段 为120km/h。

  2 不同地段施工方案选择

  2.1 长大绕行段施工

  长大绕行段由于新铺地段较长,便于大型铺设和养护机械集中作业,可以确保在线路开通前 道床力学参数和轨道几何参数能够达到设计和相关规范要求,可以一次铺设成跨区间无缝线 路。

  2.2 小区段绕行地段施工

  小区段绕行多为既有曲线半径不足而引起的改建,绕行长度相对较短,且工点多而分散,不 适合大型铺轨和养护机械集中作业,线路开通前道床几何道床参数不能达到设计和相关规范 要求,不能一次形成跨区间无缝线路,需采用临时开通,分次形成跨区间无缝线路。

  2.3 新旧线平面交叉地段施工

  平面交叉地段交叉点两侧新建线路根据线路长度分属何种段采用相应的施工方案。开通时封 锁既有线,拆除交叉口段既有线,施工新线路路基和线路。为减少对运输的影响,线路先采 用标准短轨铺设,两端同已达标新线普通夹板连接,开通线路后在用天窗点换铺交叉口段长 轨及应力放散和锁定,形成跨区间无缝线路。

  3 施工步骤及主要施工工艺

  3.1 长大绕行段

  在具备铺轨条件后,在成型路基上摊铺枕下道床并碾压平整压实,散布轨枕,铺设长轨线路 ,补充道碴后人工养护线路使轨道和道床等基本达标;采用气压焊或铝热焊将厂制长轨焊接 成1 500m左右的单元轨节,而后经行大机精细整道,使线路轨道几何尺寸和道床力学参数达 到“验标”和设计要求;将各单元轨节应力放散后焊连成整体,形成跨区间无缝线路。

  3.1.1 施工工艺流程

  预铺道碴→长轨制作→长轨轨道铺设→工地联合接头焊接→大机加强整道→应力放散锁定→ 钢轨打磨→线路开通

  3.1.2 主要施工工艺

  3.1.2.1 预铺道碴:推土机将预铺道碴摊平,并用压强不小于150kPa压路机进行碾压,人 工配合整平,压实密度不低于1.7g/cm3,预留起道量不大于5cm。

  3.1.2.2 长轨轨道铺设:铺设线路时先用临时标准短轨铺通单线,长轨运输车配合长轨放 送车进入单线进行长钢轨换铺,人工配合。第一次铺设成型后,再利用其运输第二线长轨, 人工拨移长轨至第二线位置,人工铺设达标。也可先运输第二线长轨,人工拨移铺设第二线 同时机械换铺第一线长轨。长轨铺设按配轨方案执行,铺设时注意控制好编号、轨头侧别和 接头位置及相错量。长轨线路铺设完毕后,人工合碴,小型机具养护线路至达标。

  3.1.2.3 工地联合接头焊接:采用气压焊或铝热焊现场将各长轨间联合接头焊接,形成1 5 00m左右单元轨节(长度依据设计要求和现场情况确定)。焊接仍要进行焊接前形式试验和焊 接中周期性检验。联合接头相错量控制在不大于100mm,以提高列车高速运行时舒适度。

  3.1.2.4 大机整道:两单元轨节之间用无孔夹板连接,采用起拨道捣固机、配碴整形车、 动力稳定车等机组拨接进入新线进行整道作业,不少于3遍(作业次数依据作业情况而定), 人工配合补充道碴。整道作业后,对道床的力学参数和线路的几何参数进行检测,确保道床 参数达到初期稳定状态的要求。www.tmgc8.com

  3.1.2.5 应力放散锁定:线路的几何参数和道床的力学参数达到“验标”规定的初期稳定 状态要求时,方可进行应力放散和锁定。无缝线路的实际锁定温度必须控制在设计锁定轨温 范围内。同时左右两股钢轨及相邻单元轨节的锁定轨温差均不得大于5℃,同一区间内各单 元轨条的最高与最低锁定轨温差不得大于10℃。放散后将两单元轨节间接头进行锁定焊,形 成接头进行跨区间无缝线路。锁定后定期进行位移观测并做好记录。

  3.1.2.6 钢轨打磨:采用钢轨打磨车对钢轨进行全长打磨,消除钢轨的短波不平顺,进一 步提高线路平顺,提高旅客舒适度。

  3.1.2.7 线路开通:线路检查具备开通条件后利用天窗点将新线与两端既有线拨接连通, 可先采用普通接头连通,开通后再利用天窗点对接头处进行锁定焊。为保证安全,线路首次 开通速度宜控制在80km/h,开通后5d内大机配合细整道可提120~140km/h,而后再分阶段运 营和维护逐级提速至设计值。

  3.2 小区段绕行地段

  小区段绕行段与长大绕行段的施工主要区别在于:新铺区段长度较小,无法使用大型机械作 业,故而在长轨轨道铺设、整道使线路达到初期稳定状态的施工工艺不同。

  3.2.1 施工工艺流程

  预铺道碴→长轨制作→长轨轨道铺设→工地联合接头焊接→小液压机群加强整道→应力放散 锁定→钢轨打磨→线路开通

  3.2.2 主要施工工艺

  3.2.2.1 长轨轨道铺设:长轨运输车运送长钢轨至绕行起点或终点(拨接口),人工配合拨 轨将长钢轨卸至既有线两侧的预先搭建的存轨台位上。存轨台位可采用枕木搭建,台位间距 6m,台顶与既有枕顶平。存放的长轨必须用铁丝绑固,防止侵限。并行两线间和道心不得长 期存放长轨。

  3.2.2.2 小液压机群加强整道:由于开通前不能采用大机整道,改为采用小液压机群加强 整道3~5遍,使道床参数接近初期稳定状态的要求以提高下步应力放散质量和线路稳定状态 。

  3.2.2.3 线路开通:由于未采用大型机械压道整道,首次开通速度宜控制在60km/h。开通 后利用天窗点大机整道,逐级提速至120~140km/h。待线路达到稳定状态后再进行二次应力 放散和钢轨打磨等,而后同样再分阶段运营和维护逐级提速至设计时速。

  4 结束语

  经过开通后运营检验,大包电气化改造中孤山站场改造中的无缝线路连续平顺,列车运行平 稳性、舒适性得到大大增强,保证了列车的高速运行安全。同时,在噪声污染和线路维护费 用方面也等到了大幅降低。经过这次无缝线路的施工,在山区既有线改造无缝线路施工积累 了宝贵的经验,为以后更加高效的完成类似工作奠定了坚实的基础。

  [参考文献]

  [1] 铁路轨道工程施工质量验收标准(TB 10413-2003)[S].北京:中国铁道出版 社,2003.

  [2] 李明华.路桥隧工程施工技术[M].北京:中国铁道出版社,2004.


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