陇海线西安～宝鸡段提速工程施工设计

滕 勇 ,许 波

(西安铁路职业技术学院,陕西西安 710014;西安中铁勘察设计院,陕西西安 710014)

·工程管理·

陇海线西安～宝鸡段提速工程施工设计

滕 勇 ,许 波

(西安铁路职业技术学院,陕西西安 710014;西安中铁勘察设计院,陕西西安 710014)

陇海铁路西宝段提速工程被铁道部定为“中国西部铁路跨越式发展的先驱工程”,是我国铁路大提速的重要组成部分。西宝铁路提速工程包括曲线改道143条43.96公里,改线预铺12处,桥梁改涵洞3座等。提速工程施工设计的特点为合理划分提速目标值,广泛采用新技术,充分考虑既有线施工因素,并在设计中充分利旧,合理进行过渡设计。

陇海铁路;提速工程;既有线施工;提速改造

1 提速工程的背景

我国铁路通过实施六次大面积提速,列车时速达到200公里以上,其中京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速250公里,其速度目标值、技术含量、提速规模和范围标志着我国铁路既有线提速水平跻身世界铁路先进行列。根据测算,国家260亿元的投入完成第六次提速后,全国铁路客运能力增加18%,货运能力增加12%,有力地缓解了铁路运输“瓶颈”状况。通过大面积提速,我国铁路时速120公里及以上提速网络总里程达22112公里,其中时速200公里及以上提速线路6003公里。到2010年,既有线提速干线与新建的铁路客运专线将构成总里程近3万公里的快速铁路客运网络。

2 工程概况

陇海线郑州～宝鸡段始建于1936年,1986年进行了双线电气化改造,2003年铁道部决定该段实施大提速。经过设计施工建成了时速200km/h和160km/h的精品区段,创造中国铁路史上既有线提速工程“第一速”,打造了西部铁路“第一速”。陇海铁路西宝段提速工程被铁道部定为“中国西部铁路跨越式发展的先驱工程”,是我国铁路大提速的重要组成部分。这一段线路全长173公里,经过提速改造后,陇海铁路西安至宝鸡段的列车通过时速由原来的120公里至140公里提高到160公里至200公里,这是我国既有铁路线提速实现的最高运行速度。西宝段铁路线上较多的弯道和平交道口是影响列车运行速度的关键因素,“曲改直”及“平行交叉口改立交”是铁路提速的主要办法。西宝铁路提速工程包括曲线改道143条43.96公里,改线预铺12处,桥梁改涵洞3座等。列车运行提速后,西安至宝鸡间列车运行时间在原最快100分钟的基础上缩短24分钟,郑州至宝鸡间列车运行时间缩短75分钟。

3 设计特点

3.1 合理划分提速目标值。为完成压缩运行时分的总目标,设计中经济合理的确定、分配、划分不同区段的速度目标值。从全局观念出发,合理保留了三处限速点,节省了投资。组建QC小组,充分收集资料,探讨设计难点及重点。根据200km/h桥梁没有定型图,对漆水河双线电气化桥进行特殊设计。

3.2 认真进行多方案比选,每个工点的方案都几易其稿,确定最合理方案。路基处理因地制宜,采用了多种设计方案。合理利旧,节省材料。设计中充分考虑材料的利旧,节约了材料和投资。

3.3 广泛采用新技术。提速工程设计中广泛采用新技术,新工艺。道岔采用可动心道岔,钢轨采用 PD3耐磨钢轨,无缝线路采用超长无缝线路,轨枕采用Ⅲ型轨枕等新技术,提升了提速工程的科技含量。

3.4 充分考虑既有线施工因素。提速工程改造是在不间断运输行车的前提下完成的,设计中将运输损失减小到最小,精心设计,合理进行过渡设计。提速工程改造是个系统工程,设计中合理解决了铁路点线能力、各专业综合配套条件。

4 加强调查研究,合理确定线路改造方案

每个改线工点,现场地形、地物限制均不相同,需针对实际情况合理确定设计方案。本段最大的改线工点 K1151大改线工点,既有上下行线在 K1150+603跨漆水河处分开,在 K1152+853处恢复并行。上下行既有曲线半径均为1000m,共有7条曲线。首先进行了原线位和大改线两个大方案的比选。经过经济技术比较,推荐采用大改线方案。大改线方案又做了南北两个改线方案。通过线路长度、桥梁设置、路基填挖等多方面的因素对比,推荐了南方案。设计中满足了200km/h技术要求,减少了拆迁。

K1157改线工点的设计中,设计与单独立项的杨凌站舍南移工程统筹考虑。通过反复方案比选,最终的设计方案站舍南移时,对咽喉道岔不进行大的改动即可满足要求。设计中做到了远近结合,节省了投资。

K1139工点曲线改造,既有线因为曲线头距道岔距离不满足技术要求,原设计方案采用“一变二”方案,需要新征地,工程量大。结合陇海线提速中撤站工作的提出(撤销罗古村站),及时调整了原设计方案,采用增大半径的方案改造线路,同时为了减少拆迁,修建局部挡墙收坡,节省了投资。

K1151工点

5 路基处理因地制宜

针对该段地下水位高,路基基础松软,无合适土源,施工各项力学指标无法达标的实际情况,设计中结合西安铁路局研究解决每个工点的具体情况,分别采用了灰土桩、碎石桩、路基表层换填方案,制定措施,组织技术攻关。及时书面报告路基处理方案,最大限度的加快了施工进度。根据每个工点的具体情况,分别采用了灰土桩、碎石桩、路基表层换填等措施,处理好了路基问题。

路基防护工程

6 广泛采用了多项新技术

根据提速区段技术要求共铺设了可动心道岔4组,160km/h提速区段更换固定心道岔7组。结合改线工程,钢轨采用P60超长无缝线路,其中 K1151大改线工点新铺钢轨采用PD3P60kg/m耐磨钢轨,线路预铺地段共更换Ⅲ型轨枕5余万根。对既有桥梁采用加增设横隔板加固改造的新方法。路堤与横向结构物连接处、堤堑过渡连接处设置了级配碎石过渡段。改线地段采用围墙或封闭网形式进行了全封闭线路。

7 设计中充分利旧,合理进行过渡设计

线上材料尽量利旧,其中钢轨利用率40%以上,道碴利用率50%以上。线路横移大于2.5m的改线地段,按改铺线路,旧轨过渡,线路沉降稳定后,更换超长无缝线路;横移小于2.5m地段,采用拨道方式处理。通信、信号电缆尽量不随线路改移,维持既有径路,就地防护,减少新铺材料。提速工程是在既有线上施工,为了在封闭点中完成施工,设计上合理的设置预铺线路,最小程度的减少封闭点的拨移线路长度。上下行并肩的线路,设计上先拨移曲线内侧线路,给外侧线路预留出空间。K1211工点设计线路与既有线路交叉3处,设计中先铺便线开通下行线路,再将原下行线路拨移到上行线位置,减少了合拢口。

杨凌车站咽喉道岔群

提速工程是系统工程,线路设备、桥梁、通信、信号、牵引供电及接触网、道口及其他安全设备等技术装备的设置均符合了提速的要求。全线取消平交道口,设置封闭网栅,接触网进行了适应性改造。本工程分为25个改线工点,为保证铁路运输,每完成一处改线工点,由竣工验收小组进行检查。

8 结束语

通过六次大提速,我国已建立了既有线提速200km/h技术体系,使我国既有线提速的技术水平跻身于世界先进行列。随着社会经济的发展,在以后相当长的一段时期内,我们仍需要对既有线进行提速改造。为搞好既有线提速改造工作,吸取以往提速改造中的经验和教训是非常必要的。

[1] TB10424-2003.铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准[S].

[2] TB10413-2003.铁路轨道工程施工质量验收标准[S].

[3] TB10414-2003.铁路路基工程施工质量验收标准[S].

[4] TB10415-2003.铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].

[5] TB10417-2003.铁路运输通信工程施工质量验收标准[S].

[6] 林世金.对既有线提速改造的思考[J].铁道工程学报,2007(6):15218.

[7] 贾晓红.湘桂线永福站小半径曲线的提速改造[J].铁道运营技术,2007(1):33236.

[8] 王祖勇.京广线第6次提速信阳至陈家河段信号过渡工程的设计处理 [J].铁道设计标准,2008(1):22224.

U212.3

A

1671-8275(2010)01-0035-02

2009-11-21

滕勇(19712),男,陕西兴平人,西安铁路职业技术学院副教授,硕士。研究方向:铁路运营管理;

许波(19722),男,陕西大荔人,西安中铁勘察设计院高级工程师。研究方向:铁路线路与战场。

责任编辑:王志蔚