隴海線西安～寶雞段提速工程施工設計

滕 勇 ,許 波

(西安鐵路職業技術學院,陜西西安 710014;西安中鐵勘察設計院,陜西西安 710014)

·工程管理·

隴海線西安～寶雞段提速工程施工設計

滕 勇 ,許 波

(西安鐵路職業技術學院,陜西西安 710014;西安中鐵勘察設計院,陜西西安 710014)

隴海鐵路西寶段提速工程被鐵道部定為“中國西部鐵路跨越式發展的先驅工程”,是我國鐵路大提速的重要組成部分。西寶鐵路提速工程包括曲線改道143條43.96公里,改線預鋪12處,橋梁改涵洞3座等。提速工程施工設計的特點為合理劃分提速目標值,廣泛采用新技術,充分考慮既有線施工因素,并在設計中充分利舊,合理進行過渡設計。

隴海鐵路;提速工程;既有線施工;提速改造

1 提速工程的背景

我國鐵路通過實施六次大面積提速,列車時速達到200公里以上,其中京哈、京滬、京廣、膠濟等提速干線部分區段可達到時速250公里,其速度目標值、技術含量、提速規模和范圍標志著我國鐵路既有線提速水平躋身世界鐵路先進行列。根據測算,國家260億元的投入完成第六次提速后,全國鐵路客運能力增加18%,貨運能力增加12%,有力地緩解了鐵路運輸“瓶頸”狀況。通過大面積提速,我國鐵路時速120公里及以上提速網絡總里程達22112公里,其中時速200公里及以上提速線路6003公里。到2010年,既有線提速干線與新建的鐵路客運專線將構成總里程近3萬公里的快速鐵路客運網絡。

2 工程概況

隴海線鄭州～寶雞段始建于1936年,1986年進行了雙線電氣化改造,2003年鐵道部決定該段實施大提速。經過設計施工建成了時速200km/h和160km/h的精品區段,創造中國鐵路史上既有線提速工程“第一速”,打造了西部鐵路“第一速”。隴海鐵路西寶段提速工程被鐵道部定為“中國西部鐵路跨越式發展的先驅工程”,是我國鐵路大提速的重要組成部分。這一段線路全長173公里,經過提速改造后,隴海鐵路西安至寶雞段的列車通過時速由原來的120公里至140公里提高到160公里至200公里,這是我國既有鐵路線提速實現的最高運行速度。西寶段鐵路線上較多的彎道和平交道口是影響列車運行速度的關鍵因素,“曲改直”及“平行交叉口改立交”是鐵路提速的主要辦法。西寶鐵路提速工程包括曲線改道143條43.96公里,改線預鋪12處,橋梁改涵洞3座等。列車運行提速后,西安至寶雞間列車運行時間在原最快100分鐘的基礎上縮短24分鐘,鄭州至寶雞間列車運行時間縮短75分鐘。

3 設計特點

3.1 合理劃分提速目標值。為完成壓縮運行時分的總目標,設計中經濟合理的確定、分配、劃分不同區段的速度目標值。從全局觀念出發,合理保留了三處限速點,節省了投資。組建QC小組,充分收集資料,探討設計難點及重點。根據200km/h橋梁沒有定型圖,對漆水河雙線電氣化橋進行特殊設計。

3.2 認真進行多方案比選,每個工點的方案都幾易其稿,確定最合理方案。路基處理因地制宜,采用了多種設計方案。合理利舊,節省材料。設計中充分考慮材料的利舊,節約了材料和投資。

3.3 廣泛采用新技術。提速工程設計中廣泛采用新技術,新工藝。道岔采用可動心道岔,鋼軌采用 PD3耐磨鋼軌,無縫線路采用超長無縫線路,軌枕采用Ⅲ型軌枕等新技術,提升了提速工程的科技含量。

3.4 充分考慮既有線施工因素。提速工程改造是在不間斷運輸行車的前提下完成的,設計中將運輸損失減小到最小,精心設計,合理進行過渡設計。提速工程改造是個系統工程,設計中合理解決了鐵路點線能力、各專業綜合配套條件。

4 加強調查研究,合理確定線路改造方案

每個改線工點,現場地形、地物限制均不相同,需針對實際情況合理確定設計方案。本段最大的改線工點 K1151大改線工點,既有上下行線在 K1150+603跨漆水河處分開,在 K1152+853處恢復并行。上下行既有曲線半徑均為1000m,共有7條曲線。首先進行了原線位和大改線兩個大方案的比選。經過經濟技術比較,推薦采用大改線方案。大改線方案又做了南北兩個改線方案。通過線路長度、橋梁設置、路基填挖等多方面的因素對比,推薦了南方案。設計中滿足了200km/h技術要求,減少了拆遷。

K1157改線工點的設計中,設計與單獨立項的楊凌站舍南移工程統籌考慮。通過反復方案比選,最終的設計方案站舍南移時,對咽喉道岔不進行大的改動即可滿足要求。設計中做到了遠近結合,節省了投資。

K1139工點曲線改造,既有線因為曲線頭距道岔距離不滿足技術要求,原設計方案采用“一變二”方案,需要新征地,工程量大。結合隴海線提速中撤站工作的提出(撤銷羅古村站),及時調整了原設計方案,采用增大半徑的方案改造線路,同時為了減少拆遷,修建局部擋墻收坡,節省了投資。

K1151工點

5 路基處理因地制宜

針對該段地下水位高,路基基礎松軟,無合適土源,施工各項力學指標無法達標的實際情況,設計中結合西安鐵路局研究解決每個工點的具體情況,分別采用了灰土樁、碎石樁、路基表層換填方案,制定措施,組織技術攻關。及時書面報告路基處理方案,最大限度的加快了施工進度。根據每個工點的具體情況,分別采用了灰土樁、碎石樁、路基表層換填等措施,處理好了路基問題。

路基防護工程

6 廣泛采用了多項新技術

根據提速區段技術要求共鋪設了可動心道岔4組,160km/h提速區段更換固定心道岔7組。結合改線工程,鋼軌采用P60超長無縫線路,其中 K1151大改線工點新鋪鋼軌采用PD3P60kg/m耐磨鋼軌,線路預鋪地段共更換Ⅲ型軌枕5余萬根。對既有橋梁采用加增設橫隔板加固改造的新方法。路堤與橫向結構物連接處、堤塹過渡連接處設置了級配碎石過渡段。改線地段采用圍墻或封閉網形式進行了全封閉線路。

7 設計中充分利舊,合理進行過渡設計

線上材料盡量利舊,其中鋼軌利用率40%以上,道碴利用率50%以上。線路橫移大于2.5m的改線地段,按改鋪線路,舊軌過渡,線路沉降穩定后,更換超長無縫線路;橫移小于2.5m地段,采用撥道方式處理。通信、信號電纜盡量不隨線路改移,維持既有徑路,就地防護,減少新鋪材料。提速工程是在既有線上施工,為了在封閉點中完成施工,設計上合理的設置預鋪線路,最小程度的減少封閉點的撥移線路長度。上下行并肩的線路,設計上先撥移曲線內側線路,給外側線路預留出空間。K1211工點設計線路與既有線路交叉3處,設計中先鋪便線開通下行線路,再將原下行線路撥移到上行線位置,減少了合攏口。

楊凌車站咽喉道岔群

提速工程是系統工程,線路設備、橋梁、通信、信號、牽引供電及接觸網、道口及其他安全設備等技術裝備的設置均符合了提速的要求。全線取消平交道口,設置封閉網柵,接觸網進行了適應性改造。本工程分為25個改線工點,為保證鐵路運輸,每完成一處改線工點,由竣工驗收小組進行檢查。

8 結束語

通過六次大提速,我國已建立了既有線提速200km/h技術體系,使我國既有線提速的技術水平躋身于世界先進行列。隨著社會經濟的發展,在以后相當長的一段時期內,我們仍需要對既有線進行提速改造。為搞好既有線提速改造工作,吸取以往提速改造中的經驗和教訓是非常必要的。

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[2] TB10413-2003.鐵路軌道工程施工質量驗收標準[S].

[3] TB10414-2003.鐵路路基工程施工質量驗收標準[S].

[4] TB10415-2003.鐵路橋涵工程施工質量驗收標準[S].

[5] TB10417-2003.鐵路運輸通信工程施工質量驗收標準[S].

[6] 林世金.對既有線提速改造的思考[J].鐵道工程學報,2007(6):15218.

[7] 賈曉紅.湘桂線永福站小半徑曲線的提速改造[J].鐵道運營技術,2007(1):33236.

[8] 王祖勇.京廣線第6次提速信陽至陳家河段信號過渡工程的設計處理 [J].鐵道設計標準,2008(1):22224.

U212.3

A

1671-8275(2010)01-0035-02

2009-11-21

滕勇(19712),男,陜西興平人,西安鐵路職業技術學院副教授,碩士。研究方向:鐵路運營管理;

許波(19722),男,陜西大荔人,西安中鐵勘察設計院高級工程師。研究方向:鐵路線路與戰場。

責任編輯:王志蔚