张远成
(南宁铁路局工务检测所,工程师,广西 南宁 530029)
凭祥站是南宁铁路局管内的国家级一类铁路国境站,位于湘桂线终点,距离中越铁路接轨点13.2 km,该站始建于上个世纪50年代,由于等级低,存在下述问题:
1.1 列车运输能力受限
1)道岔辙叉号数太低,限制了列车运行速度。除到发线有部分12#道岔、同登端正线为10#道岔外,其余大部分为9#道岔;
2)在8#岔跟与12#岔首直接相连接的道岔区有一宽度5.5 m的道口穿越股道通向铁路货场,因货运量增加,来往车流密集,致使道口病害频发,该段线路几何尺寸难以保持,影响行车速度。
1.2 线路设备质量老旧 凭祥站线路设备目前仍为建线时的标准,如股道钢轨为25 mP 43 轨、道岔全部为P 43 木枕道岔、道砟标准为二级、轨枕为木枕和Ⅰ型铪枕、扣件为道钉和扣板式扣件等。
1.3 道床病害频发 站内由于原有二级道砟为石灰岩道砟,长期使用后已形成道床板结、翻浆严重,危及行车安全;8#~H 10#道岔间线路低洼,雨季多次出现水淹道床现象,导致行车中断。
随着中国-东盟自由贸易区建设的加快,凭祥火车站接待中外过境旅客及承接的运输量急剧增加,由于线路等级低、设备老旧及道床病害问题严重抑制了该站运输能力和车辆运行速度,使其无法满足铁路高速度、大运量的运输要求,因此急需对该站线路设备进行更新改造。
2.1 提高列车运输能力 将道岔全部更换为大号数的道岔,提高列车通过速度;更换钢轨、轨枕及扣件,提高线路轴重承压能力和线路纵、横向阻力;改造设计方案的难点在于如何有效处理道口与道岔区位置关系,因道口位置受限,只能原位置全面改造道口,迁移道岔并使其远离道口,以此消除影响行车速度的瓶颈。
2.2 提高线路设备质量 道床采用一级道砟;钢轨更换为25 mP 50轨;道岔全部更换为P50-1/12号铪枕道岔;接头均采用普通接头,正线、到发线不同轨间采用12.5 m P50-43异型轨连接,其余站线不同轨间采用P50-43 异型夹板连接;轨枕及扣件:换岔前后12.5 m 范围内的引轨更换新的Ⅱ型铪枕,扣件采用Ⅰ型弹条扣件。
2.3 彻底整治道床病害 更换为一级道砟,彻底消灭道床翻浆、板结病害;线路低洼地段进行抬道顺坡,并设置站场排水沟,消除水淹道床病害。
根据凭祥站现状概况及相关技术要求,综合考虑工程成本、施工难易程度等各方面因素,以快速解决运输急需、有效改善行车技术条件为原则,分别作出P50-1/12#新铪枕道岔方案和P50-1/12#、P50-1/9#再用铪枕道岔方案。
图1 凭祥站同登端平面示意图
3.1 P50-1/12#新铪枕道岔方案(方案一)
主要思路为:将既有道岔型号为P43-1/10 的H8#、H10#、H12#、H14#木枕套轨道岔和型号为P43-1/12 的8#、12#木枕道岔,全部更换为P50-1/12 新铪枕道岔;拆除既有4#、M16#道岔;拆除站线△1、M 5和M 6。
1)取消湘桂线凭祥站Ⅲ道8#道岔与H14#道岔间的既有JD4 曲线,以H14#道岔直向和1 道直向为切线方向设置新的JD1附带曲线,在新的JD1附带曲线同登端的切线上更换新的12#、8#道岔(型号为P50-1/12右开道岔),使道岔避开道口所在位置;
2)拆除4#道岔,保持H14#岔首与8#岔首的最小连接轨长6.25 m后,并与H12#道岔两线路4.9 m线间距不变,将H14#、H12#道岔更换为新的P50-1/12 左开道岔;
3)在H10#、H12#道岔间JD5 曲线同登端的切线上更换新的H10#、H8#道岔(型号为P50-1/12右开道岔);分别以H12#道岔的直向与H10#、H8#、2#道岔的直向为切线方向微调既有JD5曲线;
4)以H8#道岔侧向和既有JD6 曲线同登端的切线为切线调整H8#道岔后的Ⅲ道正线JD6曲线;
5)H10#岔后侧向8道既有曲线微调;
6)按要求将8#~H10#道岔段(K1008+500~+750)线路抬道并前后顺坡;
7)对12#、8#道岔间1、2、Ⅲ道K1008+482既有道口进行彻底大修改造;
8)1、2、Ⅲ道K1008+400~+500 和Ⅲ道K1008+900~1009+100左侧改道地段按规范要求处理路基;
9)换岔地段同步全部按要求更换一级道砟,改拨线路地段补充一级道砟;
10)站场排水工程已做另行设计;信号机、绝缘接头的位置及轨道电路情况由电务部门根据现场情况另行设计。
3.2 P50-1/12#再用铪枕道岔方案(方案二)
除道岔、钢轨、轨枕等主要材料采用再用料外,主要思路与方案一均相同。
3.3 P50-1/9#再用铪枕道岔方案(方案三)
主要思路为:将既有道岔型号为P43-1/10 的H8#、H10#、H12#、H14#木枕套轨道岔和型号为P43-1/12的8#、12#木枕道岔,全部更换为P50-1/9再用铪枕道岔;也可只将H12#、H14#道岔更换为P50-1/9再用铪枕道岔,其余更换为P50-1/12 再用铪枕道岔;拆除既有M16#道岔和站线M5、M6。
1)取消湘桂线凭祥站Ⅲ道8#道岔与H14#道岔间的既有JD4 曲线,以H14#道岔直向和1 道直向为切线设置新的JD1 附带曲线,在新的JD1 附带曲线同登端的切线上更换新的12#、8#道岔(型号为P50-1/9右开或P50-1/12右开道岔),使道岔避开道口所在位置;
2)保持H14#岔跟与4#岔首的最小连接轨长4.5m,H14#岔首与8#岔首的最小连接轨长满足要求,并与H12#道岔两线路4.9m 线间距不变,将H14#、H12#道岔更换为新的P50-1/9左开道岔;
3)在H10#、H12#道岔间JD5曲线同登端的切线上更换新的H10#、H8#道岔(型号为P50-1/9右开或P50-1/12 右开道岔);分别以H12#道岔的直向与H10#、H8#、2#道岔的直向为切线方向微调既有JD5曲线;
4)以H8#道岔侧向和既有JD6曲线同登端的切线为切线调整H8#道岔后的Ⅲ道正线JD6曲线;
5)H10#岔后侧向8道既有曲线微调;
6)按要求将8#~H10#道岔段(K1008+500~+750)线路抬道并前后顺坡;
7)对12#、8#道岔间1、2、Ⅲ道K1008+482 既有道口进行彻底大修改造;
8)1、2、Ⅲ道K1008+400~+500 和Ⅲ道K1008+900~1009+100 左侧改道地段按规范要求处理路基;
9)换岔地段同步全部按要求更换一级道砟,改拨线路地段补充一级道砟;
10)站场排水工程已做另行设计;信号机、绝缘接头的位置及轨道电路情况由电务部门根据现场情况另行设计。
3.4 方案比选
3.4.1 方案一优缺点分析 优点是本方案采用P50-1/12 新铪枕道岔(道岔图号:TB399-75),其直向容许通过速度V直≤110 km/h,侧向容许通过速度V 侧≤45 km/h;站内1、2、Ⅲ道的股道全长和有效长度得以增长;12#、8#道岔完全避开了既有道口所在位置;从而最大限度地满足行车技术条件的要求;为日后进一步升级改造留有足够的空间,如更换P60-1/12道岔。
缺点是对既有线路平面位置改动较大,且需拆除4#岔,将使站线△1 废弃;工程投资额最高,投资估算约为364.83万元。
3.4.2 方案二优缺点分析 因道岔、钢轨、轨枕等主要材料采用再用料,工程投资额为221.10万元,比方案一节约143.73万元,其他方面与方案一均相同。
3.4.3 方案三优缺点分析 优点是本方案对既有线路平面位置改动不大,且不需拆除4#岔及站线△1,不影响其正常使用;1、2、Ⅲ道的股道全长和有效长度得以增长;12#、8#道岔完全避开了既有道口所在位置;投资额最低。
缺点是P50-1/9 再用铪枕道岔(道岔图号:TB399-75),其直向容许通过速度V 直≤90km/h,侧向容许通过速度V侧≤35km/h,比方案二较低,与既有木枕道岔比较没有起到明显改善行车速度方面的要求;不能满足日后线路进一步升级改造的要求,如将8#、12#道岔更换为P60-1/12道岔,仍需再次改造道口或拆除4#岔及站线△1。
经调查确认,站线△1多年来已处于废弃状态,且没有再次利用的可能性,从以上方案比选中综合考虑工程成本、施工难易程度、工程量大小等各方面因素,研究决定采用方案二。
2017 年8 月,南宁工务段根据方案二的设计文件要求对凭祥站进行施工改造后,列车通过速度提高了28.6%,全面解决了凭祥站线路设备老旧问题,同时消除了水害隐患;显著提高了国际联运线运输能力,基本满足了铁路高速度、大运量的运输要求,为中国-东盟贸易往来发挥着重要的作用,为中欧班列(中国南宁-越南河内)跨境集装箱直通运输提供了基础保障。