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简述汉口站组合道岔插铺施工技术

2014-05-11胡黎兵

中国科技信息 2014年9期
关键词:道岔铺设线路

胡黎兵

中铁十一局集团二公司,湖北 十堰 442013

1 概述

近年来,随着我国铁路建设规模和速度的不断加快,一些大型的站场需要进行改造施工,以满足扩能需要。而在大型站场的设计中,常常将交叉渡线道岔与复式交分道岔进行组合,以缩短站场咽喉区的长度。因此在这些大型站场的改造中往往需要进行大量组合道岔的插铺施工。由于组合道岔由多组单开和复式交分道岔通过交叉渡线菱形组合而成,具有结构复杂、零部件多、道岔自重大等特点,因此组合道岔的插铺施工是整个站场改造的难点。本文结合汉口站改造工程施工实践,对组合道岔的插铺施工技术进行了初步总结。

2 工程概况

汉口车站是武汉枢纽的一个重要交叉点,改造前车站两端连接着既有京广线、汉丹线;东西分别有走行线接江岸西编组站、汉口客车整备所和机务折返段。改扩建后的汉口站辐射面更大,南北连接京广线、东西承启合武铁路、武康线、汉宜铁路、汉孝城际铁路,同时东西方向还连通武汉综合维修基地、动车运用所、汉口客车整备所和机务折返段。根据设计车站咽喉区和东西疏解区需进行全面改造,因此在站场改造施工中面临着施工影响范围大,要点施工次数多、施工天窗时间短,行车干扰大、施工场地狭窄等多种不利条件。汉口站改扩建工程主要包括既有场改造、新建上行区和城际场、东西咽喉及疏解区改扩建以及站房改扩建等施工。站场改造涉及98组各类道岔铺设,其中有8组道岔为组合道岔。根据汉口站改造施工过渡方案,在东西咽喉及疏解区改扩建过程中需进行多次插铺组合道岔施工。

图1 组合道岔施工单元分解示意图

3 组合道岔插铺施工方案的确定

根据道岔组合形式组合道岔有一渡一交、一渡两交、一渡三交、一渡四交、两渡一交、两渡两交等多种组合形式。每种组合形式根据其中复式交分道岔的布设位置和单开道岔的布置方向不同又有多种组合类型。任何一组组合道岔不管它的组合形式如何复杂,均可以将其分解成若干个单开道岔、复式交分道岔和交叉渡线菱形三种固定形式的单元进行施工,组合道岔施工单元分解示意图见图1。一般情况下,根据设计和现场实际条件,一组组合道岔往往只有一个或几个组合单元需要进行要点插铺,而另一部分组合单元可以在点外直接铺设完成。

对于只有一个组合单元或一个组合单元的一部分受既有线限制需要在点内施工的组合道岔,可采取先将可以点外铺设的部分全部铺设完成,然后要点插铺或点内直接铺设的方案进行施工,施工相对比较简单,与普通单开道岔的铺设方法基本相同,主要施工流程见图2。

对于有多个组合单元受既有线限制需要在点内施工的组合道岔,考虑到要点施工的施工时间短、对既有线行车干扰比较大、施工场地狭窄等因素,为确保道岔插铺施工安全顺利完成,一般采取分步插铺,分阶段开通的总体施工方案进行施工。主要施工流程见图3。

图2 组合道岔单单元插铺施工流程图

图3 组合道岔多单元插铺施工流程图

汉口站西咽喉改造中根据设计要在客车整备所和机务折返段走行线上新铺一组一渡两交特种道岔。该道岔设计为一组混凝土枕60Kg/m钢轨12号5.0米间距一渡两交组合道岔,由14~20#、22~28#两组P60-12#SC350复式交分道岔和56#、58#两组P60-12#专线4249单开道岔组合而成。根据站场过渡总体方案,该道岔56#单开部分、22~28#复式交分部分及56#至26#间菱形连接部分需要要点插铺到汉口机务折返段走行线上,现场布置情况见图4。该道岔采取了组合道岔多单元插铺施工流程进行施工。首先要点将56#单开部分插铺到既有线上,同时将菱形连接段在点内直铺到既有线上开通直股;然后再次要点将22~28#复式交分部分插铺到既有线上开通既有线直股方向;最后点外将该组道岔的其他部分全部铺设完成并全部顺利开通。

4 组合道岔插铺施工步骤

4.1 施工准备

4.1.1 测量放样复核岔位

图4 汉口站14-20、22-28、56、58号道岔现场铺设平面示意图

将整组道岔的岔前、岔后及岔芯等桩位全部放样布置到现场,并进行复核尺寸无误后,复核道岔位置是否与既有线路中心相符。如果不符,则需要对整组组合道岔位置进行适当的纵横向调整,使其各个方向与既有线能够顺接满足线路中线误差不大于30mm,直线轨向10米弦量不大于4mm的要求。

4.1.2 现场调查制定预铺方案

现场道岔定位后,根据测定的道岔位置对现场进行调查确定道岔预铺位置和方案。当岔位旁场地较宽裕时,尽量选择对位预铺,道岔只横移,不纵移,这样可以减少施工工作量。但在困难情况下,道岔纵移是不可避免的,道岔尽量选择较宽敞的位置。

选择预铺场地同时,要考虑既有线两侧设备对道岔横移的影响以及拆除岔位线路材料的堆放。尽量避免将道岔预铺在有高柱信号机和接触网立柱等较高大设备影响横移的一侧,对矮柱信号机等较小设备的可以考虑在点内进行防护或做临时移动;选择预铺场地要兼顾考虑拆除岔位线路材料的堆放,拆除旧轨料尽量避免向预铺道岔一侧堆放,以免相互干扰影响点内施工。

选择道岔预铺位置时,要同时考虑道岔设计位置、道岔推铺先后顺序、推移径路等;预铺位置距离设计位置不宜过远,应选择在尽可能近的位置,或者有条件在点前推移至就进位置的地点;组合道岔插铺一般至少有两组道岔需要预铺,按照方案,后推铺的道岔预铺位置不得影响先推铺的道岔,并据此进行合理的预铺排序;在设计插铺线路旁如果有平行的可封闭线路或未开通线路,则可尽量按顺序将道岔预铺在该线路上,利用该线作为预铺组装平台和纵移轨道。预铺的道岔尽量与既有线平行。

4.1.3 搭设组装平台

道岔预铺位置选好后,对预铺场地进行平整,并搭设组装平台。

组装平台一般选用木枕搭设枕木剁,然后在其上通长架设两根钢轨而成。组装平台要求搭设平稳、牢固,且与既有线保持一定距离满足道岔预铺后不侵限;同时搭设时必须考虑道岔的纵横向移动方便,高度适度,使道岔起落量控制在30Cm左右;枕木剁位置必须预留出纵横向导轨以及起道设备的安设位置。

4.1.4 道岔预铺并调试

在组装平台上按照道岔组装图铺设道岔。同时电务部门安装转辙设备和外锁闭装置,并进行调试。

道岔预铺完成后,必须经过监理和设备管理单位现场验收,验收合格后方可上道。

组合道岔预铺必须注意如下几个问题:

(1)道岔前长、后长必须进行严格复核,且必须预铺方正,防止道岔各组合部分上线后无法良好组合。

(2)现场预铺时必须严格检查尖轨与基本轨的密贴情况,确认尖轨剖切范围内与基本轨间的间隙小于1mm后,方可安装电务设备。

(3)组合道岔必须根据铺设图的要求对接头进行焊接、胶接、冻结处理。

4.2 要点分步插铺各道岔单元

根据提前制定道岔插铺方案,分别要点插铺道岔各单元,个单元的插铺方法和步骤基本相同。

4.2.1 点前准备

(1)对道岔的尺寸进行重新测量并进行现场重新定位,对道岔的岔芯位置、各股方向、渡线方向、线间距、道岔的纵横断面等进行必要的调整,使岔区平纵断面满足线形及设计规范要求。

(2)根据预铺的道岔尺寸、实时轨温以及既有线锁定轨温对既有线路开口位置进行详细的计算和标划。

(3)做好道岔的方向控制,每隔5米左右在既有线外侧设置控制桩将道岔的直股中线位置做好明显的标识,既有线旁有平行线路时,可以利用既有平行线路进行控制,只需要将道岔中线至平行线的一股钢轨距离在对应位置轨腰上进行标注即可。

(4)插铺道岔前需要对所有施工人员进行细致的分工,包括对驻站人员、现场施工指挥人员、现场施工防护人员、各作业小组人员的安排和具体作业分工。

(5)根据施工需要,备齐施工用具和材料(如电捣镐、滑轮车、门式起道机、齿条压机、夹板、大小套筒、木楔、木枕及枕木扳子、钩子、棕绳等);将道碴运至施工道岔附近;将道岔前后需要更换的新钢轨和横、纵向滑道轨等对位运至施工地点。

(6)封锁点前的部分施工准备工作可以在封锁点前的列车慢行期间进行,可采取在封锁点前30至60分钟登记列车按45Km/h慢行。对于线路允许速度不大于45Km/h的区段不需采用。

4.2.2 拆除既有线

线路封锁后拆除岔位既有线路或道岔是插铺道岔施工的第一项内容。一般采取人工配合小型挖掘机进行。拆除既有线路时,要注意旧轨料放在指定位置,不得影响下一步的新道岔移设就位。

4.2.3 道床处理

旧岔枕搬走后,采用小型挖掘机开挖既有道床并整平至设计岔枕底面以下5~10Cm(当既有道床污染或板结比较严重时需要挖除至设计道床底面,然后采用干净道砟回填)开挖时技术人员控制标高。

4.2.4 道岔纵横移动

当预铺条件较好,组装的新道岔正对铺设位置时,可采取整组横向移动的方法就位。先在新道岔下布置好6-8根横向走行轨。走行轨向既有线一侧设置5%左右的下坡。然后用门式起道机将道岔抬起,安装好横向滑轮。再用人工配合两台小型挖掘机配合推移道岔就位。推移过程中注意缓慢进行,避免滑轮脱轨。

当道岔不能直接横移就位时,一般采用先横移再纵移的方法推移就位。先搭设横向走行轨将道岔横移到要插铺道岔的既有线上,同时在已拆除的岔位处临时铺设纵向走行轨将已拆除的线路临时连通,然后利用既有线和临时铺设的纵向走行轨将道岔纵移到设计位置。

如果在计划插铺道岔的线路旁有平行的线路可以作为纵向走行线时,可采取先横移、再纵移、最后再次横移的办法进行推铺,这样可以避免在岔位铺设纵向走行轨,可以大大缩短道岔下落就位时间。

4.2.5 道岔下落就位

道岔纵横移对位后,采用门式起道机将道岔整体抬起,然后将道岔下的滑轮、走行轨、枕木等撤出,再将道岔下落就位。

4.2.6 道岔前后相关线路连接

道岔下落后,需要进行少量的纵横向拨移纠偏,然后就可以进行道岔前后钢轨的合拢,安装连接零件。

道岔纠偏一般分横向和纵向纠偏。横向纠偏一般采用齿条式起道机直接拨移,纵向纠偏一般需要将道岔抬起,然后将滑轮倒置垫在道岔下人工拨移。

有缝线路的道岔连接,采用夹板直接连接,可以提前将螺栓孔钻好,道岔就位后立即进行连接;无缝线路道岔前后接头一般需要进行胶接或焊接。但由于封锁点时间有限,一般当天点内不进行胶接和焊接施工,胶接接头一般采用安装普通绝缘接头的办法进行过渡连接;焊接接头一般采用无螺栓夹板连接器进行过渡连接,无螺栓夹板连接器见图5。同时电务配合人员将轨道电路接续线连接好。

新道岔前后需要更换新轨一对,岔前、岔后需要铺设长短岔枕或更换III型枕,可以在道岔对位的同时人工进行铺设。

4.2.7 道岔整修调试

道岔连接完成后,采用小型挖掘机配合人工进行上砟,采用门式起道机、液压起道机等进行起道、拨道整修,同时配备小型捣固机进行整修捣固。待道岔转辙部分整修完成后,电务进行调试作业,工务对道岔各部尺寸包括轨距、水平、方向、支距及各部间隔等进行逐项的细致整修和检查。

4.2.8 线路开通

经过施工、监理和设备管理单位质量检查察人员共同检查道岔整修达到放行列车的条件后,现场总指挥向行调申请开通线路命令,开通封锁的线路。

4.3 点外施工单元铺设并调试开通

图5 无螺栓夹板连接器

所有需要要点施工的单元完成后,铺设可以直接点外铺设的组合单元,同时安装电务设备,全部施工完成后,电务要点对整组组合道岔进行全面的调试,调试完成后开通整组道岔及相关线路。

施工控制要点

由于组合道岔具有结构复杂、零部件多、道岔自重大等特点,因此组合道岔的插铺施工中必须注意以下几个控制要点。

(1)道岔重新定位是确保组合道岔能够顺利插铺完成的关键。既有线的位置与设计位置往往存在一定的误差,在进行方案编制前就必须对道岔位置进行现场测量放样,复核道岔各个部位方向与既有线的位置关系,并根据现场实际情况进行合理的调整,使插铺的道岔与既有线能够良好连接。一般组合道岔都是部分组合单元需要插铺到既有线上,部分组合单元可以直接铺设,一般可以直铺的部分安排在插铺部分完成后再进行铺设。

(2)当组合道岔有多个部分需要插铺时,一般遵循先插铺复式交分部分,后插铺单开和菱形连接部分。在编制方案和选择道岔预铺位置时就必须考虑道岔各部分的推铺顺序。

(3)当组合道岔有多个部分需要插铺时,预铺场地选择至关重要。当岔位旁场地较宽裕时,尽量选择对位预铺,道岔只横移,不纵移,这样可以减少施工工作量;选择预铺场地同时,要考虑既有线设备对道岔横移的影响以及拆除岔位线路材料的堆放。尽量避免将道岔预铺在有高柱信号机和接触网立柱等较高大设备影响横移的一侧;选择预铺场地要兼顾考虑拆除岔位线路材料的堆放,拆除旧轨料尽量避免向预铺道岔一侧堆放;选择道岔预铺位置时,要同时考虑道岔设计位置、道岔推铺先后顺序、推移径路等;预铺位置距离设计位置不宜过远,应选择在尽可能近的位置,或者有条件在点前推移至就进位置的地点;组合道岔插铺一般至少有两组道岔需要预铺,按照方案,后推铺的道岔预铺位置不得影响先推铺的道岔,并据此进行合理的预铺排序;在设计插铺线路旁如果有平行的可封闭线路或未开通线路,则可尽量按顺序将道岔预铺在该线路上,利用该线作为预铺组装平台和纵移轨道。

(4)道岔预铺时不管是复式交分部分还是单开部分,预铺时尽量与既有线平行铺设,避免在插铺过程中进行角度调整。

(5)组合道岔体积重量较大,在考虑施工机械时,必须进行充分的计算和比选,所用机械设备性能必须良好,数量必须充足。

[1]铁路工程设计技术手册站场及枢纽. 中国铁道出版社,2006年版

[2]薛吉岗主编. 铁路工程施工质量验收标准应用指南,2004年版

[3]铁路技术管理规程. 中国铁道出版社,2007年版

[4]铁路工务技术手册 道岔. 中国铁道出版社,2008年版

[5]既有线提速改造铺架工程施工技术. 中国铁道出版社,2007年版

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