母 小 波
(中铁二十四局集团有限公司北京分公司,北京 100071)
随着国家经济的发展,重载货运铁路的使用需求已呈逐年上升趋势,目前投入使用的运营线有大秦线、朔黄线、大准线、神朔线等。神朔铁路与包神铁路、朔黄铁路共同组成我国西煤东运的第二条大通道,运输能力通过逐年既有线扩能改造,从早期的年运输2 500万t到目前已经突破全年2.8亿t。现就重载铁路神朔线扩能改造工程,在施工中如何保障施工封锁安全进行分析探讨。
神朔铁路横贯陕西北部和山西西北部,四季多风寒冷,冬季较长,年平均气温为12 ℃~14 ℃,冻结深度1.3 m,所在地区的自然条件较差。
神朔铁路既有线施工封锁相关的2.2亿t站场扩能改造工程主要施工内容:75 kg/m轨单开道岔8组,75 kg/m轨交叉渡线2组;60 kg/m轨单开道岔30组,60 kg/m轨交叉渡线1组;50 kg/m轨单开道岔21组,50 kg/m轨交叉渡线1组;75 kg/m轨股道拨移长度1.2 km,铺设各类站线26 km等。
神朔铁路为国家Ⅰ级干线,普速,双线无缝线路重载铁路。主要特点有:
1)神朔铁路运输十分繁忙。开“天窗”日列车对数达到90对以上,非“天窗”日列车对数达到120对;列车运行间隙时间短。“天窗”时间的设置:4月份~10月份,每周星期二、星期四、星期六3次,每次4 h;11月份~次年3月份,每周2次,每次3 h。
2)开行的重载列车是双机或多机牵引开行的一种超长(万吨列)、超重的货物列车。其特点是车辆载重力大,列车编挂辆数多。
3)重载铁路神朔线,线上料所用型号:枕木为研线9201 Ⅲa型混凝土枕,单根轨枕重380 kg;SC559单开道岔75-12单组重达95 t;SC443交叉渡线(75 kg/m轨)整组重达360 t;轨下胶垫采用聚氨酯加厚胶垫;轨道连接件为加强型;比同类线上料“重”“加强”是它的主要特征。
重载铁路的施工封锁与普通线路的施工封锁本质一样,都是在规定的施工时间内,安全正点的对既有线实施改造或病害整治等施工;只是重载铁路因其特征增加了以下施工封锁的难度。
1)重载铁路运输繁忙,列车运行密度大,运行间隙时间短,单列通过施工点耗时长,日常施工封锁准备工作受干扰大,现场安全控制难度增加。
2)施工封锁时间短(3 h~4 h),每次施工封锁各专业一起参加,交叉施工干扰大,影响施工任务的完成。
3)重载铁路使用的线上料特征,采用传统的人力和普通机具配合,无法保证在既定“天窗”内安全完成封锁任务。
4)如何优化施工方法,正确配置、使用施工机具、机械。
5)重载铁路单开道岔换铺、交叉渡线插入既有线,封锁施工任务繁重。
6)重载铁路的单开道岔或者交叉渡线等施工准备受其重量和长度的影响,对预铺施工场地的既有线路旁各类设施形成安全隐患。
7)施工封锁前,施工人员对专业机具的操作熟练程度,对配合挖掘机和装载机的施工经验存在欠缺和不足等。
根据相关规定制定的项目施工安全措施,是制定重载铁路施工封锁专项安全措施的基础。
重载铁路施工封锁专项安全措施的内容有:包括针对其施工内容和特征编制的危险源辨识台账,以及对该台账的学习和培训计划;还包括对本专项安全措施的执行与检查的细部措施;也包括发现事故隐患后,下发《事故隐患整改通知书》,监督整改事故隐患的制度措施;同时加大奖惩力度,制定奖惩措施。
重载铁路施工封锁专项安全措施主要针对施工封锁中的安全管理控制难点,所以其主要内容为:
1)加强施工人员岗前培训,班前交底的落实。带领主要施工管理人员和主要操作员观摩学习类似施工,弥补施工经验不足。
2)严格执行《既有线安全行车管理规定》,加强协调和防护,充分利用日常较长列车运行空档期和天窗点做施工准备,克服施工干扰,保证人身和行车安全。
3)保护既有设备设施。对地下光缆电缆实施普探,知道走向与埋深,施工会不会造成影响,确保施工中得到有效保护;对线路附近的设备设置警示牌,增设保护设施;保证施工防护间的通讯通畅,加强驻站员与作业点联系。
4)针对重载铁路使用的线上料特征,配置挖掘机、装载机和其他较成熟的既有线施工机具,辅助人工完成施工任务。制定预防机械、机具伤害的细部安全措施,设置安全施工警戒线,绝对禁止机械非“天窗”临近既有线和附近电力设施施工,施工人员、机具和施工机械须在安全警戒线内停放和施工,机械设专人指挥、专人防护等。
5)详细编制每次施工封锁专项方案,分解繁重施工任务,协调交叉施工,减少施工干扰。
6)尽量先选取封锁任务较重的施工在“天窗”点4 h月份施工等。
在神朔铁路的各类施工封锁很多,现主要以换铺单开道岔和交叉渡线的插入封锁探析应用效果。
1)施工封锁前落实危险源辨识台账的编制和学习,完成全体施工封锁人员的岗前安全施工培训,带领主要管理人员观摩类似施工作业;大大提升施工人员的施工经验和施工封锁的管理水平。
2)道岔和交叉渡线预铺前保护和标示清楚预铺场地的既有设施,设置施工警戒线。施工封锁准备工作如预铺道岔、找出锈死螺栓、利用碴装袋、备用施工材料等,充分利用施工前的天窗或者大段行车空档期施工。有效保障施工安全和行车安全。
3)道岔的换铺和交叉渡线的既有线插入施工封锁,严格执行制定的预防机械、机具伤害细部安全措施;现场使用拧螺栓机械、锯轨机、钻眼机、大型拉轨机等机具配合人工拆解既有旧设备;节省了封锁施工时间。
4)采用机械液压起拨道机,让道岔的升降、拨移更加快捷安全,保证了施工人员的安全,节省了施工时间(液压起拨道机如图1所示),根据道岔各部重量,现场合理配置机具数量。施工过程负责预铺道岔的升降、穿滑轨和就位过程的起拨道;穿好滑轨后,调整滑轨的受力均匀、坡度、方向正确等。开始横移道岔就位,若中线、水平出现小范围的错位,可采用机械液压起拨道机直接纠正到位;最后机械液压起拨道机配合机械振捣精整道岔中线、水平、各部尺寸达到开通条件。
5)根据预防机械、机具伤害的细部安全措施使用挖掘机和装载机配合施工,节省施工时间,降低人工劳动强度和既有设备对人身伤害事故的发生,提升了施工效率,保障了人身安全。施工封锁中任务为:挖掘机负责拆掉旧道岔轨料,长岔枕的拆除,转运至预设堆放点;装载机负责较短岔枕的拆除,同时铲运废碴至堆放点,配合挖掘机整理现场标高;配合人工在岔中和岔尾采用人推机拉的方法,推拉新道岔就位;上完尖轨以外道岔部分道碴后,退场整理旧料达到堆放要求。现场机械主要事故隐患有:容易出故障,灵活度差,自重大,需要施工便道和运转场地,对人、光电缆、各类设备等容易造成伤害和破坏等。
6)编制详细施工封锁专项方案,分解施工封锁任务,落实现场安排,保障繁重的封锁任务安全有序施工。如换铺重载道岔:如何拆解,有无影响拆除旧设备的因素,旧料旧碴往哪里堆放等;
新道岔预铺与进入方案,现场道岔就位是否受既有设备的影响;选用何种机具和数量等。结合现场制定挖掘机和装载机安全进场路线;配轨、道岔预铺尺寸合格检查;防护的设置情况;制定应急预案,备用人员、施工机具、机械和施工材料等;正式封锁前一天,施工管理人员的现场安全技术交底,落实到每道工序,并有时间节点控制,现场分工明确,任务与安全责任到人,确立施工的统一指挥。加强与其他专业的施工衔接和配合,减少施工干扰等。
交叉渡线施工封锁专项方案还包括:受预铺场地、拆除旧料堆放、各专业施工时长等因素,现场分三次封锁,即为:上行一次(开通上行),下行一次(开通下行),中间节连接一次(开通交叉渡线);交叉渡线的长度93.18 m,预铺受电力接触网杆影响,须分段进入,部分预铺交叉渡线需纵移再横移就位;道岔纵移尽量利用既有股道完成(更加平稳);由于交叉渡线不是整体预铺,分开预铺结束后要精确收集各部尺寸,并在图纸上拼接,提前消除现场整组拼接的不利因素。
7)交叉渡线插入既有线施工任务较重,应安排在4 h“天窗”月份施工,保证施工封锁时间的充足。
在神朔铁路我们针对重载铁路的特征,创新我们的施工方法,实现了所有施工封锁任务都未出安全事故,均按要求安全正点开通线路。得到了业主认可,为类似施工积累了经验,也希望为类似重载铁路既有线安全施工提供参考。