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利用岔心技术实现既有铁路快速拨接施工工法.docx

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利用 技术 实现 既有 铁路 快速 施工
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利用岔心技术实现既有铁路快速拨接施工工法中 铁 十 一 局 集 团 第 三 工 程 有 限 公 司执笔人:卢振华1 前言由中铁十一局集团负责施工的厦深铁路广东段XSGZQ-Ⅳ标段铺轨工程起于DK153+514,止于 DK389+030,线路全长为238.821Km,共设8个车站,正、站线铺轨累加近530Km,铺设道岔192组,根据铁道部对厦深铁路广东段批复意见,在新建潮汕车站设置铺轨基地,基地与既有铁路联络线在铁道部意见中没有考虑。而由于工期要求,必须修建连接既有铁路和基地的铺轨便线,便于施工单位组织铺轨所需500m长钢轨、道岔、站线轨枕、扣配件等路料和诸多大型铺轨设备(近24万吨)共计3872辆路用车运输进入厦深铁路潮汕铺轨基地。根据现场调查,潮汕车站离最近既有车站距离有25Km远,离既有铁路区间线路最近仅4Km,由于铺轨基地设置点所处地理位置,只能采取在离铺轨基地最近的既有铁路区间内接轨方案。根据铁路既有线运输和营业线施工等管理办法对运营安全和行车安全严格要求,及厦深铺轨营业线运输具有运量大,频次高的特点,对既有铁路区间接轨方案提出了极其苛刻的要求,为了加快厦深铁路建设,确保厦深铁路早日开通,组织了具有多条营运线施工经验和熟悉营业线施工、运输管理办法等专家、技术人员组成了“既有铁路区间接轨方案”科技攻关小组,经二年的研究与实践,形成了一种“利用岔心技术实现既有铁路快速拨接技术” ,并取得了显著的技术成果和经济与社会效益。该项技术中核心——利用铁路既有线快速接轨的岔心于2011年11月16日被国家知识产权局授于实用型专利权。2 工法特点本工法的主要特点是针对既有铁路区间接轨可能对既有铁路运输和行车安全的影响,研发了一种高效利用铁路既有线快速接轨的岔心技术,并形成了一套施工技术,解决了因国内目前采用较多的侧位组装插入临时道岔和采用轨排拨接等传统办法无法解决的难题,主要有:2.1 解决了在区间接岔进行信号联锁的难题。在既有线插入道岔必须纳入信号联锁,一般在车站内采用此方法进行信号联锁比较容易实现,但如果需要在区间接岔进行信号联锁非常困难,不但施工成本很高,而且审批手续也非常繁琐等困难。2.2 解决了传统拨接采用人海战术的不经济和安全隐患大的难题。在区间接轨传统的方法是采用轨排拨接方法,此方法的特点是需要人力多,每次拨接少则几十人,多则上百人,而且需要扰动道床,对既有线行车安全影响较大,一般在拨接施工非常少时才采用此方法,否则就不经济,也不利于既有线行车安全。3 适用范围本工法主要适用于普通铁路区间需拨接次数较多的临时接轨,在新线施工中可广泛使用, 。本工法对既有线运输影响较小,尤其适合时速120km/h 以下有砟铁路,时速超过120Km/h有砟铁路采取此法必须采用限速通过。4 工艺原理利用岔心技术实现既有铁路快速拨接施工工法的原理是铺设一组没有转辙器部分的道岔(厦深铁路采用的是一组 50Kg/m-9 号道岔) ,转辙器部分换成 20 根 2.5m 无挡肩预埋套筒的岔枕或普通混凝土枕(密布)及相应铁垫板和一对短钢轨,利用道岔岔心并通过来回拨接短钢轨来实现铁路既有线快速拨轨。具体示意图见图 4.1:图 4.1 利用岔心技术实现既有铁路快速拨接示意图4.1 结构原理4.1.1 施工段结构组成共分动轨部分、连接部分、辙叉三部分。4.1.2 动轨是利用 2 根与既有铁路轨型相同的短轨、 20 根 2.5m 长无挡肩预埋套筒混凝土轨枕及相应垫板组成,其一端与既有铁路干线钢轨相连,是固定连接。另一端与连接部分钢轨相连(如平时不拨接时与直股钢轨相连,保持既有铁路运营状态;如铺轨基地有材料或设备需进出时,通过拨接并与曲股钢轨相连,保持既有铁路与联络线开通状态) ,是动态连接。4.1.3 连接部分由直股部分和曲股部分组成,起到与既有铁路或联络线连接的作用。4.1.4 辙叉及岔后是利用普通道岔辙叉及岔后组成。4.2 拨接原理开通直股时,动轨与既有线连通,此时安装动轨部分直股枕木扣件;需开通联络线时,拆除动轨部分直股枕木扣件,拨移动轨与道岔曲股连接,再安装动轨部分曲股枕木扣件,开通联络线。工程车进入后,再拨移动轨与既有线连接,恢复既有线铁路通车。拨移时只动钢轨,不动枕木。5 施工工艺流程及操作要点本施工工法工艺流程共包括两步完成,第一步是在既有铁路拨接点侧位法插入本工法研制技术核心——利用铁路既有线快速接轨的岔心,为正式既有铁路与铺轨便线拨接做好前期准备工作;第二步是在完成第一步插入利用铁路既有线快速接轨的岔心施工的基础上,通过利用“利用铁路既有线快速接轨的岔心”技术实现既有铁路与铺轨便线拨接,使铺轨基地所需材料、大型铺轨设备来实现工程线与既有铁路间的运输。5.1 第一步插入利用铁路既有线快速接轨的岔心工艺5.1.1 工艺流程见插入利用铁路既有线快速接轨的岔心工艺流程图 5.1.1:图 5.1.1 插入利用铁路既有线快速接轨的岔心工艺流程图5.1.2 劳力组织表 5.1.2 劳力组织5.1.3 操作要点根据《铁路营业线施工及安全管理办法》及路局相关管理办法报批接轨方案,并在与各既有铁路各设备管理单位签订相应安全监管和配合协议、取得路局颁发的施工许可证后,上报路局施工计划,根据批复施工电报组织侧位法入利用铁路既有线快速接轨的岔心施工。5.1.3.1 施工准备5.1.3.1.1 对施工现场进行详细的勘察,充分掌握现场情况,建立精确的测量控制网,提前定出联络线的线路中桩,在既有线上对插入位置定位准确,打好控制桩,做好记号,对需要锯轨和插入短轨处做好记号。5.1.3.1.2 将岔枕、动轨、岔心及其零、配件、道碴、施工机具运送至接岔点附近的路基上。5.1.3.1.3 利用新填筑的联络线路基,在既有线序号 工 种人员(个) 职责范围1 总指挥 1 负责现场总协调2 技术员 2 负责现场技术指导3 领工员 1 负责施工组织4 安全员及防护 3拨接两侧防护各一人,施工安全一人5 普通线路工 606 驻站联络员 2 负责施工与车站联系合计 69整理路容、清理现场销点开通线路日常拨接及维修保养铺设动轨段轨道连接钢轨上砟整道并捣固密实平整底层道砟穿滑轨,推进无尖轨道岔道岔定位并落道岔封锁点开始施工地段扒砟、锯轨拆除股道并拨移到路肩岔后抽换岔枕插入轨道处右侧搭轨枕垛,按照研究方案铺设图纸组装插入岔心及相应轨道,完成后进行调试及质量检查。5.1.3.2 侧位预铺插入法插入轨道5.1.3.2.1 施工前对插入点进行复测,保证插入部分轨道位置准确。5.1.3.2.2 侧股位置预铺底砟、并配足所需道砟。5.1.3.2.3 根据施工电报及接到车站联络员要点通知后,安排防护员进行两端防护,拆除既有线防护网,组织相关人员有序进入施工现场。5.1.3.2.4 拆除既有线两排轨,对轨道插入点精确定位,锯轨,刨道碴,使既有线道碴面与联络线预铺道碴面相平。5.1.3.2.5 进行横移。以动轨前端为控制点将预先组装好的轨道推入接轨点,利用控制点保证道岔位置准确。5.1.3.2.6 接轨,上夹板及相关扣件;补碴,捣固,整道。使插入轨道部分与既有线轨面保持同一标高。5.1.3.3 调试,质量检查。经现场质检人员与设备管理单位相关人员检查合格后按要求速度开通线路。5.1.4 施工中应注意的事项在实际应用过程中应注意以下几点:5.1.4.1 在进行无转辙器的道岔、 20 根 2.5m 无挡肩预埋套筒的普通混凝土轨枕或岔枕和一对短钢轨既有线首次插入施工时,20 根 2.5m 无挡肩预埋套筒的普通混凝土轨枕或岔枕分两步进行插入,首先先插入 10 根直股轨枕,需对动轨部分道床加强整道,并经过 10列以上重车通过及重新对道床整道后,在不动直股轨枕底部道床的情况下再次插入 10 根曲股轨枕,并加强整道。5.1.4.2 动轨在配轨时必须根据当时插入温度进行配轨以及计算轨缝,并预留足够轨缝。5.1.4.3 动轨在拨接时需要拆卸的一端接头夹板和螺栓、用于固定动轨的扣配件均需经常涂长效油脂保护。5.1.4.4 在直股通过时,曲股轨枕预埋螺栓孔需用木楔子或专用的预埋螺栓孔盖子给盖住,避免道砟或碎石进入螺栓孔内,影响拨接施工。5.2 第二步既有铁路与铺轨联络线快速拨接工艺在完成第一步插入利用铁路既有线快速接轨的岔心施工的基础上,按照业主批复的实施性施工组织设计中对施工材料和大型机械设备使用和进场计划,及路局批复施工电报组织既有铁路拨接施工,实施既有铁路与铺轨联络线的拨接施工。5.2.1 工艺流程见既有铁路与铺轨联络线快速拨接工艺流程图(开通联络线)5.2.1图 5.2.1 既有铁路与铺轨联络线快速拨接工艺流程图(开通联络线)检查动轨地段的轨距、水平、顺直销点开通线路日常拨接及维修保养将动轨由原与直股相连拨接成与曲股相连(反之相同)封锁点开始拆除动轨与岔心的直股钢轨联接 拆除动轨与直股轨枕相连的扣件将动轨与岔心的曲股钢轨连接 拧紧动轨与曲股轨枕相连的扣件5.2.2 劳力组织表 5.2.2 劳力组织5.2.3 操作要点通过拨接动轨来实现既有铁路与联络线间的连接,将施工材料和大型机械设备顺利自既有铁路运输到铺轨基地。首先拆除与连接部分直股钢轨连接的夹板和动轨直股部分的固定铁垫板与直股轨枕的螺栓。随后将动轨拆除夹板的一头拨接到与连接部分曲股钢轨连接,并将动轨曲股部分的铁垫板固定在曲股轨枕(见图 5.2.3) ,经现场质检人员与设备管理单序号 工 种 人员(个) 职责范围 序号 工 种 人员(个) 职责范围1 总指挥 1 负责现场施工 4 安全员防护 2拨接两侧防护各一人2 技术员 1 负责现场技术指导 5 普通线路工 83 安全员 1 负责现场安全 6 驻站联络员 2负责施工中与车站联系合计 15位相关人员检查合格后按要求开通既有铁路和联络线的连接通道,实现材料和大型机械设备进出铺轨基地,待列车通过拨接口后再恢复直股通过状态,实现既有铁路运营。图 5.2.3 既有铁路顺利拨接后,实现联络线与既有铁路联接示意图5.2.4 施工中应注意的事项在实际拨接过程中应注意以下几点:5.2.4.1 夏季拨接施工,为避免高温作业时钢轨伸长造成动轨无法就位,封锁点尽量选择在早晚时分。5.2.4.2 拨接施工时,拨轨后只需要拆除、安装紧固螺栓,动轨扣件避免松动。5.2.4.3 动轨在拨接时需要拆卸的一端接头夹板和螺栓、道岔紧固螺栓需经常涂长效油脂保护。5.2.4.4 在直股通过时,曲股轨枕预埋螺栓孔需用木楔子或专用的预埋螺栓孔盖子给盖住,避免道砟或碎石进入螺栓孔内,影响拨接施工。6 材料及机具设备序号 名称 单位 数量 序号 名称 单位 数量1 P50-9#道岔钢轨 组 1 10 钉子扳手 台 202 P50-9#道岔钢轨 组 1 11 钢轨钻孔机 台 23 2.5m 无挡肩混凝土枕 根 21 12 起道机 台 304 P50Kg/m -12.5m 钢轨 根 6 13 小养机 台 25 P50Kg/m 夹板 副 12 14 开口撬棍 根 1006 瓜米石 方 10 15 防护用品 套 27 锯轨机 台 2 16 限速牌 个 28 螺纹道钉专用扳手 把 8 17 捣固机 台 29 夹板螺栓专用扳手 把 2 18 道尺 把 17 质量控制7.1 在要点施工前,技术人员进行详细的施工现场测量,结合现场实际,进一步优化施工组织设计,精心组织和协调各工序的平行交叉作业。对总体中的关键环节,施工中要严格组织,确保关键环节的措施计划落实。7.2 施工技术人员认真审核设计图纸和熟悉验收规范,对施工设计图存在的问题及时与设计部门联系,并找出相应的解决办法。7.3 要点前向施工人员做详细的技术交底,作好交底记录,避免返工浪费时间和造成不合格产品。7.4 施工过程中,实行技术员跟班制,及时掌握现场情况,发现问题及时与现场负责人沟通,及时寻找解决方案,确保施工安全有序的进行。7.5 线路开通前,现场技术负责人配合现场监理、设备管理单位人员对线路进行验收,符合验收标准方允许开通线路。8 安全措施8.1 各项施工作业必须严格执行各项安全制度,严禁简化作业程序,杜绝违章作业。8.2 对施工人员要进行记名式安全培训,并严格进行考核,考核合格后持证上岗。8.3 统一口径,统一指挥。防护员必须是责任心强、具备安全生产知识、熟知防护办法、经过培训考试合格并持证的相关人员担任。驻站联络员加强与行车值班员联系,负责向现场施工负责人传达慢行、给点、销点及开通命令。现场负责人对现场发布调度命令。8.4 做好封锁施工前的准备工作:8.4.1 在行车线上施工,需封锁区间或限速运行条件下进行施工时,按地方铁路局的规定办理相关手续;8.4.2 按规定办理施工要点登记,接到封锁施工命令时,应确认起止时间,然后发布形式命令,保证在规定时间内完成施工任务;8.4.3 封锁要点或限速行车施工,施工负责人要严格执行施工计划和调度命令,符合放行条件方可开通,如达不到放行条件时,提前通知车站值班员,要求延长施工时间;8.4.4 施工要点必须配备足够的经培训考试合格的驻站联络员和有上岗证的工地防护员。防护人员要监守岗位,及时正确显示信号,遇有危及列车安全的故障时,果断显示停车信号,拦停列车;施工人员及机具按规定下道避让列车;要点施工完毕要专人进行检查,确认线路符合放行列车条件时,方准开通线路撤除防护。8.5 施工作业前,施工负责人应认真、全面地作好安全交底,认真对施工人员进行人身安全教育。特别是封锁或慢行施工,必须将各项工作内容、施工程序落实到人,明确施工注意事项,按规定设置好防护,才能上道作业。8.6 上道作业施工人员,必须穿戴规定的防护服装和防护用品。8.7 施工安全防护必须周密细致到位,工地防护员必须按规定带齐防护信号设备品,按规定设置防护,防护信号牌要位置准确、颜色清晰、字迹工整、显示正确。同时保持与驻站联络员通讯联系,掌握列车运行时分,未经施工负责人同意不得撤除防护。8.8 点毕前,线路状况确保达到放行列车条件方可放行列车,施工地段放行列车必须符合《铁路工务安全规则》第 2.1.7 条规定。各类既有线上施工,开通前施工单位要与设备管理单位检查员共同检查设备,确认已经达到开通条件后在设备检查记录上签字认可,同意施工单位申请开通。8.9 新开通的线路要保持正常的维修和养护,以保证满足列车安全顺利通过。线路开通后,施工单位应及时加强线路设备养护和巡检,确保行车安全。8.10 上下班时,现场施工负责人应亲自或指定专人带领施工人员整队行走。沿铁路行走时,只准在路肩或路旁行走,禁止走轨道中心,遇气候恶劣、视线、听觉不良的时候,要加强了望,注意前后来车并及时躲避。8.11 在既有线附近运输材料和施工时,长大物体要水平放置,严禁竖起,保证行车和人身安全。8.12 轨料的堆放、装卸和搬运要配备足够的劳力,选用适当的工具,由专人统一指挥进行;轨料应按指定的场地分类堆放,堆码稳固,不得压伤轨料和侵入限界。8.13 对安全管理薄弱事故多发、易发的各个环节,各个工序,事先进行危险因素辩识,认真分析,开展安全预想活动,施工中做到有的放矢,重点防范。对施工过程的重点、难点制定详细、周密的施工技术方案和技术保障措施。8.14 使用机械设备,必须严格遵守有关操作规程,不得带病和超负工作。8.15 如发生特殊情况影响行车安全时,必须严格执行“先防护、后处理”的原则。8.16 拨接施工时在距离拨接点 200 米处设一度停车牌,有车站方向牵引进入铺轨联络线的列车,在一度停车确认拨接完毕后,方可通过拨接点进入铺轨联络线。9 环保措施9.1 施工期间必须遵守国家和地方所有关于控制环境污染的法律和法规,并采取有效的措施防止施工中的燃料、油、污水、废料、垃圾等有害物质对河流、池塘和水库的污染。防止扬尘、噪音和汽油等物质对大气的污染。9.2 应使用符合环保要求的机械设备和施工工艺。9.3 合理安排施工时间,减少噪声扰民。9.4 施工现场各种材料的存放必须规范、有序。9.5 严禁将工程弃砟弃于河道、沟谷之内,需按照设计要求与当地水保部门共同协商确定弃放位置。施工作业不得损坏用地范围外的耕地、树木、果林及水电设施。10 效益分析利用岔心实现既有铁路快速拨接方案经过路局审核后,在广梅汕铁路得到较好的运用及实践,成功研究出满足现场实施要求的拨接方案,在一个月内成功最多完成了既有铁路拨接 30 次,没有一次造成影响既有铁路正常运行事故发生,并且拨接速度及效率达到了预期目标。每次拨接施工仅需 10 分钟至 12 分钟就可以完成一次拨接,大大提高了拨接施工的效率,为项目创造了效益。10.1 效率:采用新的与既有线区间铁路临时接轨方案后,与插入整组道岔相比,减少电务信号联锁施工、方案审批手续等工作,方案落实简单易实施,维修保养成本低,且简单;与轨排拨接法相比,每次人员投入减少 10 倍,施工时间缩短 15 倍,不用破坏道床,安全方面有较大的保障。10.2 人员:采用此工法,仅需 10 人配合(不含防护人员) ,人员减少 10 倍。10.3 利用岔心技术实施既有铁路区间接轨施工技术的实施相比传统轨排拨接方案为项目节省投资 320 万元。 11 运用实例本工法于 2011 年 3 月 17 日至 2012 年 5 月 15 日首次应用于新建厦深铁路建设施工中,是连接既有铁路广梅汕铁路和潮汕铺轨基地的重要组成部分,共成功完成拨接任务约 100趟,从未造成影响既有铁路正常运营等级安全事故,实现了既有铁路安全运行。同时在实施本工法也为厦深铁路早日建成开通运行做出了重要贡献,受到了各级领导的高度评价。性。
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