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既有铁路过渡软横跨施工研究
摘要:过渡软横跨以最终形态为依据,将过渡节点作为虚拟节点,在施工、计算、测量采用千寻CORS系统进行辅助,极大的减轻了封锁天窗的软横跨多次更换的施工压力。
关键词:既有线,软横跨,虚拟节点,千寻CORS
1 前言
随着我国对大型既有编组站改造的加速,施工存在着安全风险大,成本难以控制,单次有效施工时间短,施工质量难以控制的现状。传统的施工方法已经不适用上述苛刻的施工条件,因此迫切需要对既有线软横跨架设安装调整施工关键技术研究以满足站场扩能改造的需要。
目前在既有线铁路提速时,接触网的主要过渡方案就是利用软横跨架设进行拨接,且既有铁路环境苛刻,存在路肩损坏、护栏边滚刺笼掉落等风险;既有站场扩容时,会有大量的软横跨进行架设及改造,其中软横跨架设还需要利用封锁天窗进行施工;因此如何高效、安全、准确进行软横跨定测,减少软横跨自身的废弃工程,提高单次封锁点施工效率对于既有线改造具有重要意义。
2 工程概况及施工技术难点
2.1工程概况
阜阳北编组站所在的阜阳铁路枢纽位于安徽省西北部,改造工程内容为增建上行系统,新建到达场、调车场、出发(兼直通)场、漯阜及地区车场,改造既有上行到发场(二场)为交换场,最终形成双向三级八场站型;新建机务折返段,对既有机务段进行改造,同步实施编组站综合自动化系统工程。
2.2施工技术难点
(1)软横跨一般用于站场或者拨接口处,因此施工时需要跨越股道。既有线施工封锁施工时间短,在阜阳北扩能工程中,单次有效作业时间不超过60分钟;且影响股道数量为3股道以上,甚至可达到6股道,需要软横跨穿越既有的承力索与接触线,施工步骤比较繁琐。
(2)软横跨累计误差、施工队的部分不适用的“经验”值导致在封锁点施工过程中,软横跨难以一次性悬挂到位,需要通过拆卸绝缘子附近的回头进行调整,这样严重影响到了既有线软横跨施工效率。
(3)在阜阳北站扩能工程中,接触网并非一次性全部开通,其中存在接触网过渡开通的情况。而软横跨的计算与负载息息相关,在软横跨分部开通时,需要对软横跨进行调整与控制。因此既有线施工多阶段开通也是既有线软横跨架设的难点。
3、关键施工技术准备
3.1施工材料确认
连接件应当尽量从简,每多一个连接件,设备维护就会增大成本。因此通过设计文件审核,确认软横跨的安装位置与安装方式,确认现场安装时所需的材料型号,为接下来软横跨的后续计算、预制与安装做出一个技术保障。
3.2材料核对与技术交底
施不同批次的材料在连接处可能会存在少许误差,若不经过核对,误差累计起来会对施工产生极大的影响。核对的材料种类主要如下:绝缘子、双耳楔形线夹(杵座线夹)、耳环杆(杵头杆)、单联碗头挂板、双耳连接器、LV连板、平行挂板、弹簧补偿器等。材料核对完毕后,将零部件尺寸一一进行核对,同时试着将其按照设计安装图连接一遍,将连接的总长记录下来并留存影像资料。
软横跨的技术交底编制需要将软横跨的预配方法、悬挂特点、验收标准一一注明,明确预配时复核的长度起止位置,防止出现因交底不明确,导致部分材料扣料出现问题。
4 软横跨施工测量、计算、预制及参数调整的研究
4.1使用卫星定位技术优化测量
通过千寻CORS系统基于北斗卫星导航系统,可以做到厘米级精度的定位,因此试图将其用于要求误差较小的接触网杆位测量作业,通过设计单位所给CAD图纸,西安80坐标系和当地平面直角坐标系,经过坐标转换计算转换参数,确定支柱位置坐标,进行基坑位置放点,在提高精准度的同时,又不使用较多附属设备,单人即可操作,大大提高了工作效率与人员利用率。现场使用该仪器测量时,可以避免传统软横跨测量时必须参照既有钢轨这一限制条件,相比传统RTK测量仪又节省了一个基站。
4.2利用虚拟节点进行软横跨计算
软横跨计算一直是一个难点,软横跨的柔性特点,意味着其变化繁多。相同的负载,若距离不同,则形状与横承的长度也会相差甚远。因此提出了一个虚拟节点的概念,将软横跨正式形态作为最终态,过渡形态的节点作为虚拟节点。
如上图所示,该阶段软横跨过渡施工中,新线与既有线共计4支悬挂,而每阶段只有2根悬挂处于运行状态,因此需要在软横跨计算时,将4支悬挂全部考虑进去,同时将电分段、节点摆放、线间距、列车受电弓轮廓线全部在计算中模拟。
4.3软横跨预制、试挂及参数调整
现场进行试挂,将结果反馈至技术人员,由技术人员将试挂偏差尺寸进行梳理,并带入软横跨计算中。调整后的软横跨计算方法需要单独记录,并将试挂组数据按照日期记录。
根据阜阳北站扩能工程大数据统计,软横跨3-5支悬挂点会使两端支柱的斜率变化3-4‰,而6-8支悬挂会使两端支柱斜率变化5‰。因此在后续计算时,空载的支柱斜率需要提前将该参数进行修正后,再进行计算。
5 结束语
通过对阜阳北扩能改造工程软横跨的研究,对既有线改造软横跨快速安装调整进行总结并应用实际。阜阳北站新建4个站场,涉及3处既有场改造,施工中共分为8次分步开通,在施工中施工工序衔接紧凑合理,提高了工效,节约了材料,降低了各单位交叉施工干扰,减少了人力资源浪费,降低了施工成本,为公司今后既有站场软横跨架设更换添加宝贵经验。
参考文献:
1.贾树田. 软横跨接续在营业线过渡施工中的应用[J]. 科技情报开发与经济,2011,21(32):215-218.
2许建国,田明,张胜利,李保录. 铁路提速接触网技术改造施工方案探讨[J]. 铁道机车车辆,2002,(06):64-66+0.