成渝客专站场过渡及便线设计方案优化比选研究

(整期优先)网络出版时间:2022-03-29
/ 3

成渝客专站场过渡及便线设计方案优化比选研究

冉孟辉

中铁 八局集团第二工程 有限公司, 四川 成都   611730



Study on the optimal comparison and selection of the design schemes of the transition and convenient line of Chengdu-Chongqing passenger station

冉孟辉

(中铁八局集团第二工程有限公司,四川 成都  611730)

RAN Meng-hui

(NO.2 Engineering Company of China Railway No.8 Engineering Group Co., Ltd, Chengdu, Sichuan Province 611730,China)

:在铁路路基病害整治期间确保不中断线路运营显得尤为重要。论文以成渝客专内江北站路基病害处置为工程对象,研究比选了最优站场过渡方案和便线设计方案。经认真比选,推荐站内双线运营设临时便线过渡方案,优化提出承轨台式无轨道拨接过渡方案,具有结构简单、施工便利、对既有线行车干扰小等特点,能满足在天窗时间内完成施工的要求。所得结论可为今后类似工程提供参考和借鉴。

Abstract: It is particularly important to ensure that the line operation is not interrupted during the treatment of railway roadbed diseases. Taking the subgrade disease treatment of Neijiangbei Station in Chengdu and Chongqing as the engineering object, the optimal station yard transition scheme and convenient line design scheme are studied and selected in this paper. After careful comparison and selection, the temporary convenient line transition scheme for double-line operation in the station is recommended, and the trackless dialing transition scheme is optimized, which has the characteristics of simple structure, convenient construction and little interference to the existing line. it can meet the requirements of completing the construction within the skylight time. The conclusions can provide reference for similar projects in the future.

关键词:成渝客专;站场过渡;便线设计;对比分析;方案优化

Keywords:Chengdu-Chongqing passenger railway dedicated line; station yard transition; convenience line design; comparative analysis; scheme optimization

1 引言

随着工程建设的规模和范围日益增大,诸多已建成运营铁路路基出现不同程度的病害。为找出病害原因,针对性进行治理避免病害危及行车安全已受到许多研究人员的关注。但在病害处置期间,为确保线路的正常运营也显得十分重要,这给工程站场设计带来了挑战。刘沛[4]以三维设计为核心,利用Bentley-OpenRail Designer软件,设计并建立某铁路站场场坪的高精度BIM模型。周伟明[5]提出保守方案(方案Ⅰ)和竞争方案(方案Ⅱ) 2种合安高速铁路引入合肥铁路枢纽过渡方案。史健[6]结合蓝烟铁路(蓝村烟台)莱阳站改造封锁过渡施工实例,对既有站场改造施工及封锁过渡方案制定及关键技术进行探讨。综上所述可以看出,目前仍然缺乏关于客运铁路病害处置期间确保运行相关保证方案的研究。鉴于此,本文以成渝客专内江北站路基病害处置为工程对象,对站场过渡及便线设计方案优化比选,确保病害处置期间线路正常运行,以期为今后类似工程提供参考和借鉴。

2 工程背景

2.1 内江北站概况

成渝客专内江北站为4台8线,其中3台7线经过静态验收、联调联试后交付运营;I类变更增设的1台1线按照铁总批复工程内容完成现场站前、站后施工,经过静态验收、联调联试后交付,但未开通运营。平面示意图如图1(a)所示。

6242cce472125_html_176c8c085fe0ef4f.png

1 成渝客专内江北站平面布置

3 站场过渡方案研究

3.1单侧断道分侧过渡方案

上拱地段整治期间,为不中断行车,考虑将以上3段无轨道地段分左、右侧分别整治。以成渝正线I、IⅡ道中心线为界,将车站分为左侧与右侧车场。过渡示意图2(a)如下。该方案过渡分三步:(1)四电过渡,整治左侧车场:先整治左侧车场(A段I、3道,B段I道及相邻道,C段左线),利用右侧Ⅱ、4、6、8道行车。整治期间内江北站(成都端起)至隆昌北站(成都端止)限速行驶,单线运营。(2)四电过渡,整治右侧车场:左侧车场整治完成后再整治右侧车场(A段Ⅱ、4道,B段Ⅱ道及相邻股道,C段右线),利用左侧I、3、5道行车。整治期间内江北站(成都端起)至隆昌北站(重庆端止)限速行驶,单线运营。(3)整治完成后,恢复四电。

3.2站内单线运营区间分侧过渡

由过渡示意图2(b)可以看出,如A、B段病害区域无轨道同时整治,内江北站站内只有站房侧8道可以用于运营,上下行车在内江北站成都端至隆昌北站成都端为单线运营。该方案过渡分三步:(1)四电过渡,整治内江北站内A、B段及C段左侧:A段(I、Ⅱ、3、4道)、B段(I、IⅡ、3、4道及相邻道)、C段左线,利用右侧8道行车。整治期间内江北站(成都端起)至隆昌北站(成都端止)限速行驶,单线运营。(2)内江北站四电恢复,封闭区间右线,整治C段右侧病害区。整治期间内江北站(重庆端起)至隆昌北站(重庆端止)限速行驶,单线运营。(3)整治完成后,恢复区间双线运营。

3.3站内双线运营设临时便线过渡

因站内、区间单线运营影响通过能力,故考虑将内江北站I类变更增设的到发线7道开通使用,并增设便线绕过B段病害区,使内江北站内有2股道(上下行各1股道)可以用于运营。同时,调整22#~28#道岔间线间距,以满足设置整治区域与运营线间安全硬隔离网的条件。详见过渡示意图2(c)。该方案过渡分三步:(1)22#~28#道岔间线间距拨道,修建便线、四电过渡。(2)中断内江北站站内病害区域正线(I、Ⅱ道)及到发线(3、4道)线路,对A、B、C段病害区进行整治。整治期间,站内下行方向利用7道及新建便线运营,上行方向利用8道运营。内江北站及区间病害整治区段限速45km/h运营。(3)整治完成后,恢复四电,开通运营。


6242cce472125_html_27de7f8ab9acd7df.png

a)单侧断道分侧过渡

6242cce472125_html_5a8c655e16833e62.png

b)站内单线运营区间分侧过渡

6242cce472125_html_1f0d492da51dd4fd.png

c)站内双线运营设临时便线过渡

2 站场过渡方案比选

3.4方案比较及推荐意见

汇总站场过渡方案如表1所示,从表1可以看出,站内单线运营区间分侧过渡方案与站内双线运营设临时便线过渡方案站后过渡次数少,过渡工期短,但站内单线运营区间分侧过渡方案对运营影响大,整治施工期间,每天减少动车组开行对数49对/日,占成渝客专开行动车总数(按2019年底75对/日)的65%。而站内双线运营设临时便线过渡方案,虽然整治期间,列车需限速45km/h运营,但不影响全线能力,只是追踪间隔由6分钟增至9分钟,符合成都局的运营需求。故推荐站内双线运营设临时便线过渡方案。

1 站场过渡方案对比表

方案

单侧断道分侧过渡

站内单线运营区间分侧过渡

站内双线运营设临时便线过渡

站后过度次数

2

1

1

站后过渡工期

对运营影响

按现状开行75对/日计算,施工期间单线能力为26对/日,影响开行列车对数49对/日。

按现状开行75对/日计算,施工期间单线能力为26对/日,影响开行列车对数49对/日。

列车限速运行,追踪间隔由6分钟增至9分钟,但全线能力不变,下行方向4站台需开通方能办理客运作业。

4 便线设计方案研究

可研设计研究比较了两大类,共计6个轨道拨接过渡方案以及优化后的推荐方案(方案7)。第一类过渡方案(方案1~4)需要拆除既有无正线,平面示意图如图3(a)所示。第二类过渡方案(方案5~6)无需拆除既有无正线,平面示意图如图3(b)所示。优化后的推荐方案(方案7)以方案5为基础,属于第二类过渡方案。

6242cce472125_html_d068fbca09c57ee6.png

a第一类方案平面示意图

6242cce472125_html_983fa438f022d78a.png

b第二类方案平面示意图

3 可研拨接过渡方案

4.2.1第一类过渡方案(方案14

(1)方案1:普通有咋轨道过渡拆除过渡区段正线道床、支承层和底座→换铺普通有轨道便线→整治工程完成后拆除有轨道一进行正线无轨道重建和无缝线路恢复。

(2)方案2:弹性轨枕有咋轨道过渡在过渡区段道床外侧铺设混凝土垫层→拆除过渡区段正线道床→换铺弹性轨枕有轨道→整治工程完成后拆除有轨道→进行正线无轨道重建和无缝线路恢复。

(3)方案3:钢垫梁形式过渡

在过渡区段道床外侧铺设混凝土垫层→拆除过渡区段正线道床→在支承层(底座)或外侧混凝土垫层上固定并铺设钢垫梁→在钢垫梁上铺设钢轨扣件→整治工程完成后拆除过渡区段钢垫梁、钢轨、扣件及道床外侧混凝土垫层→进行正线无轨道重建和无缝线路恢复。

(4)方案4:木枕(合成树脂枕)过渡在过渡区段道床外侧铺设混凝土垫层→拆除过渡区段正线道床→在支承层(底座)或外侧混凝土垫层上固定铺设木枕或合成树脂枕→采用K型分开式扣件将过渡钢轨固定到枕木上→整治工程完成后拆除过渡区的钢轨、扣件、枕木及道床外侧混凝土垫层→进行正线无作轨道重建和无缝线路恢复。

4.2.2第二类过渡方案(方案5~6

(1)方案5:框架式轨道结构过渡

在过渡区段道床外侧铺设承轨台式无轨道→在过渡区段既有双块式轨枕间道床面钻孔→在过渡区前后进行调高顺坡(采用特殊调整扣件调高30mm以上,保证过渡区段钢轨轨底高于既有双块式轨枕挡肩)→利用钻孔固定并铺设承轨架→通过WJ-7型扣件将过渡钢轨固定于承轨架上形成轨排框架→整治工程完成后拆除过渡区轨排框架及道床外侧无轨道→进行正线无缝线路恢复→修复道床板钻孔。

(2)方案6:特殊合成树脂枕过渡

特殊合成树脂枕过渡方式与框架式轨道结构过渡的轨道结构相似,仅将承轨架替换为特殊合成树脂枕。在过渡区段道床外侧铺设混凝土垫层→在过渡区段既有双块式轨枕间道床面钻孔→在过渡区前后进行调高顺坡(采用特殊调整扣件调高30mm以上,保证过渡区段钢轨轨底高于既有双块式轨枕挡肩)→利用钻孔和角钢将特殊合成树脂枕固定铺设于道床表面→拨移钢轨并采用K型分开式扣件将钢轨固定到枕木上一整治工程完成后拆除过渡区钢轨、扣件、枕木及道床外侧混凝土垫层→进行正线无缝线路恢复→h修复道床板钻孔。

4.2.3推荐过渡方案

推荐采用方案7:承轨台式无轨道拨接过渡方案:承轨台式无轨道拨接过渡方案为减少拨接过渡对运营组织的影响,保障整治期间双线运营,在方案5(承轨架式轨道结构过渡方案)基础上对承轨结构、过渡区段及道床加宽锚固等方面进行优化后形成了本方案。

承轨台式无轨道拨接过渡方案通过加宽无道床,采用特殊调整扣件提前顺坡,在道床上钻孔锚固使用特制双层调高钢垫板及双层缓冲垫板相结合的拼装式承轨台,抬高钢轨越过既有双块式轨枕挡肩,实现既有无轨道与新建便线有轨道的衔接。

4 结论

基础整治必将在整治区断道施工,为在基础整治期间不中断成渝客专运营,文章研究了站场过渡方案和便线设计方案。其中站场过渡方案分别研究了单侧断道分侧过渡、站内单线运营区间分侧过渡、站内双线运营设临时便线过渡等方案,经认真比选推荐站内双线运营设临时便线过渡方案。经过对两大类共计6个便线设计方案对比研究,优化提出推荐方案7承轨台式无轨道拨接过渡方案。

参考文献

  1. 刘沛.基于BIM的铁路车辆站场场坪三维设计关键技术研究[J].铁道标准设计,2021,65(07):188-193.

  2. 周伟明.合安高速铁路引入合肥铁路枢纽过渡方案研究[J].铁道运输与经济,2020,42(07):92-96.

  3. 史健.既有铁路站场过渡改造施工关键技术研讨[J].工程建设与设计,2018(11):190-192.

作者简介冉孟辉(1984~),男,汉族,四川达州人,本科,高级工程师,从事土建工程。收稿日期: