滬杭線k16k18曲線改造設(shè)計與施工

滬杭線k16k18曲線改造設(shè)計與施工

1總結(jié)1.1外飛道生長狀況k6k18曲線段位于上海杭州線至上海的列車加速區(qū)。同時，上、下、星峰線三個曲線的相互平行區(qū)域（上海杭州、上海中心和星峰線外）；在上海杭州線k16和850公里處，有一條外翔路（翔封路里程為k4和106），線路寬度為13.3m。滬杭線上、下行及翔封線3條曲線的主要狀況見表1。外翔路道口路面坡度情況見圖1。由于外翔路道口路面狀況極差,給滬杭上、下行K16～K18曲線軌面的正常養(yǎng)護(hù)帶來較大困難,軌檢車動態(tài)檢查時水平加速度一直較易出現(xiàn)超限,該地段甚至由于水平加速度超限而出現(xiàn)2km線路失格。近2年內(nèi),多次進(jìn)行了較大規(guī)模的會診和綜合養(yǎng)護(hù),但由于外翔路道口路面坡度狀況未能得到改變,滬杭上、下行K16～K18曲線的軌面亦無法從根本上得到改善,滬杭線該地段依然處于限速105km/h狀態(tài);同時,極差的道口路面狀況,使得機(jī)動車輛經(jīng)過該道口時,經(jīng)常出現(xiàn)熄火、貨物散落甚至翻車等不安全現(xiàn)象,該道口也成為我段看守道口中難度最大的一個。1.2我段限制發(fā)展路局為了以較小的投入實現(xiàn)滬杭線提速,對滬杭線上、下行K16～K18曲線提出了提速改造要求:(1)曲線半徑、長度不變;(2)曲線超高由原來的80mm調(diào)整為140mm;(3)允許速度由原來的105km/h提高到130km/h。由于滬杭上、下行K16～K18曲線長度各近1.5km,并且長期處于限速105km/h狀態(tài),因此,滬杭線上、下行K16～K18曲線改造是實現(xiàn)我段管內(nèi)滬杭線提速的關(guān)鍵。而由于外翔路道口的存在,也使得該地段曲線改造施工,成為我段管內(nèi)滬杭線提速工程中的“攔路虎”。2k18k18曲線的主要難點和對策2.1確定的標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)行教育改造設(shè)計方案主要圍繞如何經(jīng)濟(jì)、合理地改善道口路面坡度狀況,同時又要達(dá)到提速改造的要求來進(jìn)行確定。為此,路局設(shè)計院提出了方案1(一坡式)和方案2(五坡二平臺)兩個設(shè)計方案(圖1)。(1)市公路站滑坡面該方案徹底解決了道口路面坡度狀況,但其滬杭線上行及翔封線的線路抬道量較大(滬杭線上行為436mm,翔封線為719mm)。這樣,將引起翔封線一側(cè)公路路面有較大的順坡長度(30m),道口硬化面與路面也要有較大的圬工量(210m3)。因此,除了鐵路施工封鎖外,公路封鎖至少需要30d以上,需修筑便道以利機(jī)動車輛、行人等繞行。從資金投入、鐵路封鎖點、公路封鎖期等幾方面考慮,該方案較難實施。(2)上股鋼軌外側(cè)口路板材料該方案的道口路面坡度狀況較原來有所改善,對滬杭線上行及翔封線的線路抬道量較方案1小了許多(滬杭線上行為226mm,翔封線為379mm),翔封線一側(cè)公路路面順坡長度(17m)以及道口硬化面與路面的圬工量(67m3)也大大減少,從而可縮短道口施工工期(約需10d)。從資金投入、鐵路封鎖點、公路封鎖期等幾方面考慮,方案2總體可行。但是,筆者認(rèn)為,該方案還必須考慮以下幾點并制定相應(yīng)對策后方可實施。①必須考慮滬杭線下行及滬杭線上行2條曲線在140mm超高時,其下股鋼軌外側(cè)道口板侵入限界的問題。按《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》規(guī)定,必須滿足如下限界要求(圖2),為此,以線路上下股鋼軌軌面連線進(jìn)行路面拉坡,并以上股鋼軌軌頭外側(cè)至下股方向2.350m為路面拉坡距離,來計算確定線路下股的抬道量,以保證限界要求。②必須考慮在鋪設(shè)滬杭線下行及滬杭線上行兩曲線的上股鋼軌外側(cè)道口板時,由于保持路面坡度而引起的上股木枕頭部削減量(圖2)。按兩線間道口硬化面過渡段為平坡計,其上股木枕頭部削減量將達(dá)到50mm,顯然是不合理的。為保證下行與上行之間、上行與翔封線之間道口路面坡度的合理順接,將原設(shè)計中的2個平坡改為2個小坡(圖1),并且將上、下行兩曲線的上股鋼軌外側(cè)60kg/m道口板,改為鋪設(shè)50kg/m道口板。③滬杭線上、下行及翔封線3條曲線在道口處的起道量值,除了考慮道口路面坡度外,還應(yīng)當(dāng)考慮3條線路的縱斷面坡度情況。為此,對3條線路的既有縱斷面坡度進(jìn)行了測量,并按計算值進(jìn)行了拉坡設(shè)計,然后以道口地段的拉坡設(shè)計值,計算確定3條曲線在道口兩端及道口中部的起道量,然后以該計算起道量重新修正道口路面坡度,使“線”與“面”相互適應(yīng)。④施工后公路路面的坡度最大達(dá)到10%,且坡段長度短而復(fù)雜(為五坡二平臺),已超過了公路路面的有關(guān)規(guī)定。為保證機(jī)動車輛安全通過道口,確保行車安全,應(yīng)考慮設(shè)置機(jī)動車輛限速標(biāo)志及路面限速裝置。同時,由于翔封線抬道量較大,使得翔封線一側(cè)道口欄木高度過低,需考慮適當(dāng)加高。經(jīng)過以上幾點的補(bǔ)充,形成了“三小坡二大坡”的實施方案(圖1),同時為現(xiàn)場順利施工奠定了基礎(chǔ)。2.2條線路每條線路的封閉點為5個封裝點,4個封閉點按照線路縱斷面拉坡計算要求,滬杭線上行及翔封線的線路抬道量較大(滬杭上行最大為243mm,翔封線最大為409mm),大起道量地段距離又長(滬杭線上行為1.02km,翔封線為1.13km),同時還存在道口的配合施工,而3條線路的施工封鎖點極為緊張(每條線路只有1個封鎖點),因此,具體進(jìn)行“三小坡二大坡”的實施方案,有較大的難度。(1)杭線下行封閉3h施工為了減少鐵路施工封鎖點、縮短公路施工封鎖期,同時為避免引起滬杭線上、下行間列車間距過小的問題,確定了總體施工程序:于2001年10月9日分別進(jìn)行滬杭線下行(封鎖3h)和翔封線(封鎖2.5h)施工;于10月10日進(jìn)行滬杭線上行(封鎖3h)施工;并于10月8日—13日公路封鎖期內(nèi),做好道口配合準(zhǔn)備工作和硬化面順接及公路路面的順坡等工作。由于翔封線及滬杭線上行的線路抬道量較大,大起道量地段的距離又長,因此,制定了如下總體施工方案:對大起道量地段,按1條線路進(jìn)行2次施工的方式,拉坡計算出“預(yù)起道量”和“第二次起道量”,在封鎖前慢行時間內(nèi)按“預(yù)起道量”人工起道到位;在封鎖開始老K車對“第二次起道量”地段補(bǔ)碴后,按“第二次起道量”人工起道到位;在老K車補(bǔ)碴后的封鎖時間內(nèi),由機(jī)械化段的大型機(jī)械對滬杭線上、下行進(jìn)行曲線超高調(diào)整和全面搗固及穩(wěn)定,并對翔封線大起道量地段在人工起道到位后,進(jìn)行全面搗固及穩(wěn)定,同時由我段安排人員配合其作業(yè);在整個施工過程中,由道口施工人員及時做好道口的配合工作。(2)道棧型施工由于3條線路之間線間距均在4.2～4.3m,而滬杭線上行及翔封線的線路抬道量較大,包括滬杭線上、下行曲線超高調(diào)整所需的道碴,3條線路所需道碴總量為2800m3,且多集中于道口前后各600m范圍內(nèi),3條線路的道碴量在施工前全部到位是不可能的。為此,按1條線路2次施工的方式進(jìn)行拉坡計算,采用施工前期預(yù)卸(2000m3)、封鎖施工中卸(600m3)、施工完后補(bǔ)缺(200m3)的方法進(jìn)行卸碴工作。值得一提的是,在花了大量勞力進(jìn)行翻碴、上碴、運(yùn)碴,利用老K車盡量卸足道碴后,順利地按計劃完成了預(yù)卸道碴量。(3)確定參照點,確保起道線面線滬杭線上行及翔封線在道口區(qū)段均為大起道曲線木枕地段,其中特別是滬杭線上行為無縫線路,因此必須考慮在封鎖施工進(jìn)行大起道時,防止因道口區(qū)段線路處于無橫向阻力狀態(tài),由局部應(yīng)力集中而引起的曲線方向變化。為此,預(yù)先設(shè)立了多個參照點,以確定既有曲線的平面軌跡,并掌握無縫線路鎖定軌溫和施工時的實際軌溫;在進(jìn)行分次起道時,同時注意線路方向的變化,及時按參照點位置將線路撥到原有線路的平面軌跡,并做好上碴以及道口區(qū)段的橫向固定工作。通過這個方法,在大起道時,有效地防止了因局部應(yīng)力集中而引起的曲線方向變化。(4)慢行時間內(nèi)的行車與人身安全由于滬杭線上行處于3條線路的中間,因此,保證滬杭上行施工時的安全,特別是保證其前慢行時間內(nèi)的行車與人身安全,顯得尤為重要。為此,建立了嚴(yán)格的車站、施工負(fù)責(zé)人、工地防護(hù)、兩端防護(hù)、道口及相鄰道口防護(hù)體系,確保工地人員及時了解3條線路列車運(yùn)行情況及間隔時間、防護(hù)人員,及時了解工地施工進(jìn)度,從而保證了整個3條線路以及道口施工的安全。3水平加速度出分情況(1)在滬杭線上、下行K16～K18曲線超高由原來的80mm調(diào)整為140mm情況下,采用“三小坡二大坡”的方案施工后,外翔路道口比原來的路面狀況有所改善;同時鐵路也達(dá)到了提速要求。(2)采用“三小坡二大坡”的方案施工后,滬杭線上、下行K16～K18曲線及翔封線K3.5～K5曲線地段的線路大軌面,得到了較大改善。特別是滬杭線上、下行曲線,在提速之后的多次軌檢車動態(tài)檢查過程中,水平加速度出分情況有大幅下降,軌道