摘要:在2019年铁路总公司发布了新的《普速铁路线路修理规则》(以下简称“新《修规》”),新《修规》对线路设备大修做出一些合理的修改和调整,修改后对线路大修分类更细致,目的更明确,各大修项目侧重点更清晰。而道床大修更加侧重对道床、线路平纵断面的整修和改善。因此道床大修设计相较以前的大修设计在设计思路上和设计要求上也要有相应的转变。结合中国铁路成都局集团有限公司(以下简称“成都局集团公司”)管辖铁路的特点和线路状况,特别是近几年来集团公司管内线路大修中出现的一些突出问题,有针对性的在线路道床大修设计中提出一些解决方法,提高道床大修设计的深度和质量。
关键词:道床;大修设计;平面;纵断面
1 绪论
新《修规》对线路设备大修做出了新的分类和要求,其中就提出了线路道床大修,我们就如何做好线路道床大修就要有新的思考和要求了。而作为道床大修的源头是道床大修设计,把握好源头控制,做好道床大修设计就显得尤为重要。结合成都局集团公司管辖铁路的特点、线路状况和近几年大修设计中遇到的一些突出问题,在道床大修设计中有一些思考和探讨。成都局集团公司地处中国西南地区,管辖铁路几乎都是处在山区、丘陵地带,普速线路曲线较多且半径较小,桥梁隧道所占比例较大,线路状态较差,在大修设计中遇到的问题也较多。比如:线路翻浆、线桥偏心、道床过厚、限界不足等问题。那么在近十年才一次的线路大修时,我们应该把握住机会,做好道床大修设计工作,为道床大修施工提供精准的设计支持。
2 线路道床大修设计勘查测量
线路的勘查测量所得到的数据和资料是道床大修设计的基础、根本、是后续工作的开端,所以要保证勘查测量数据的全面性和准确性。
2.1勘查测量前的准备
首先应要熟悉成都局集团公司工务部下达的道床大修设计任务书中所载的线路设备情况,存在的病害,大修的理由和内容,上一轮大修的时间,工料定额和费用概算等内容。其次应收集和研究道床大修区段的桥隧、坡度、曲线、站场、道岔、道口、水准基点以及旧线复测资料等技术资料。第三应注意收集道床大修区段的列车年通过总重、行车速度及使用机车类型等有关运营资料。第四通过收集和研究有关技术资料,编制勘测工作计划,准备好相应的外业勘测的仪器和用具,并对仪器和用具检查其完好性和精度是否在规定范围内。第五与该大修地段设备管理单位的工务段(工电段)对接协调,做好大修外业勘测与调查的配合工作和会同深入现场做好实地勘查工作,通过工务段(工电段)了解线路设备状态的实况,重点病害问题,并了解工务段(工电段)对道床大修设计的要求。
2.2线路勘查测量
2.2.1线路里程丈量和设备调查
里程丈量应选用正确的公里标或大型建筑物中心既有里程为基准点引出。距离丈量常采用沿轨顶丈量。丈量里程遇曲线在每一链中加减每一链曲线上的对应伸缩量(在拉链前计算出曲线上每一链的伸缩量)。除正常的拉链外,还需在重要设备地点设置加标点。加标里程一般记录在丈量记录本上。拉链要尽量减少误差,拉链人员要认真负责,注意钢尺是否有卷曲、坠落下轨顶的现象,注意拉链进出曲线时要及时修正每一链的伸缩量,要把拉链误差控制在规定范围内。
设备调查资料是道床大修设计的重要依据,所以设备调查的项目要齐全,调查要认真仔细,数据要真实有效。调查的主要项目包括:钢轨调查、轨枕及扣件调查、道床调查、站场调查、路基及排水调查、道口调查、桥隧涵调查(包括限界、偏心值等)、线路标志调查和其他与道床大修有关的设备资料。
2.2.2高程测量
进行线路高程测量时,应根据铁路的设计行车速度,确定水准测量的相应等级,并且测量要符合《铁路工程测量规范》的要求。
水准测量外业作业应注意的:
(1)仪器测量前应检查是否完好,精度、补偿功能等是否符合要求。
(2)测量时应尽量利用既有铁路水准基点,若既有水准点遗失、损坏,为便于施工每1~3公里在较牢固的地方增设临时水准基点并用油漆做好标记和编号。
(3)水准仪安设整平要稳固,安设整平好后不要发生晃动脚架的情况。为保证测量精度,立尺时必须扶正立直,转点处前后视距尽量保持一致,进入曲线测量时注意在下股轨面测量。
(4)水准测量误差控制在规定范围内,若测量时出现了仪器晃动移位、漏测错测点位、转点误差和闭合差超出要求时,必须对发生错误地段进行重新测量。
2.2.3中线测量
中线测量目前应用的较多是偏角法测量和坐标法测量。为了提高作业效率一般普速线路无CPⅢ点时,采用的是偏角法测量,偏角法需把仪器架设在道床上,对准钢轨上的标记点,对仪器进行整平对中,然后测量各点。动车径路线路或有既有CPⅢ点时,采用坐标法测量,坐标法测量把仪器架设在路肩,对仪器进行整平对中,对准线路中心的棱镜,然后测量各点。无论用哪种方法测量都要符合《铁路工程测量规范》的要求。
中线测量外业作业应注意:
(1)偏角法测量转点处测量要进行盘左盘右读数的检验,把误差控制在规定范围内。
(2)为保证测量精度,前后点人员应立镜(标)规范准确,必须扶正立直。每一镜观测长度应适中,避免观测点太多增大误差。
(3)若测量时出现了仪器晃动移位、漏测错测点位、转点误差过大等问题时,必须对发生错误地段进行重新测量。
3 线路道床大修内业设计
3.1平面设计
道床大修平面设计是以中线测量数据、设备调查资料为依据,参照原线路技术条件,设计出满足桥梁偏心、限界和大修施工等多种综合因素要求的相对最优的线路平面。其主要是以校正、改善线路平面,对曲线的优化设计。对曲线设计一般以渐伸线原理为理论基础,辅助计算机软件进行计算,这里不在赘述具体操作。
3.1.1线桥偏心问题
通过近几年大修调查和设计,我们发现和工务段(工电段)反映等情况来看,集团公司部分线路线桥偏心较严重。如沪昆线和襄渝线部分桥梁。在平面设计中我们应该充分考虑线桥偏心情况,做好线桥偏心数据的调查收集,认真分析研究,综合考虑各种因素,在道床大修平面设计中对线桥偏心进行纠正,为道床大修中对纠正或改善线桥偏心施工作出合理、有效的设计方案。以下就通过对沪昆线几座桥梁偏心情况的纠正为例,列举线桥偏心问题和对线桥偏心纠正的大修设计方案。通过对沪昆线部分桥梁现场勘查和测量得出实际数据如表1。
3.1.2线路平面与各建筑限界的关系
设计中结合前期调查、测量和各专业提供的资料,合理优化曲线,改善各建筑限界不良地段。如隧道限界、站台限界、线间距不良处所等。在检验拨道量对限界影响时,要考虑到曲线在上下股的加宽情况。
3.1.3既有线路平面条件不满足现行技术规范要求
在调查和收集资料时我们发现存在曲线圆曲线或夹直线不满足规范要求、缓和曲线长度与行车速度不匹配、曲线伸入道岔等情况。在设计时要结合工程经济性和施工难易程度,对既有线路平面条件不符进行纠正,使其符合现行技术规范要求。
3.2 纵断面设计
在一轮大修周期中,线路在经过列车运行、工区养护、大机捣固等条件后,线路高低起伏,坡度、坡长等要素已与原有设备技术状况发生改变。在道床大修设计时应恢复或改善线路纵断面,因此在纵断面设计要对一些重点或突出问题进行针对性设计。
3.2.1 纵断面设计中对道床的要求
在《普速铁路线路修理规则》中对道床大修有相应要求。其中道床大修要求对道床成段全断面清筛道床,补充道碴,改善道床断面,整治基床翻浆冒泥和超过15mm的冻害,更换为一级道碴。对道床大修枕下厚度也相应要求,如表3所示。
(2)隧道内的道床越来越厚,钢轨面标高也越来越高,也易造成接触网导高不足,发生顶弓的风险,所以在设计中可向相关供电相关单位了解大修地段隧道内接触网导高情况,结合隧道内道床厚度和接触网导高情况,对线路纵断面进行优化设计。
在道床大修设计中我们应该充分考虑到线路道床厚度的情况,在满足新《修规》最低道床厚度的要求下,结合现场调查情况和工务段(工电段)反馈意见,要重点对过厚道床要进行落道处理,使道床厚度保持在一个合理的范围。如图2 为沪昆线一座桥上过厚道床的大修设计示图
3.2.2纵断面设计的修正和改善
随着技术规章的修订,可能存在一些原设备技术条件不满足现行技术规范要求的情况。比如限制坡度、最小坡度段、变坡点或竖曲线的位置与现行技术规章不符合要求。在工程经济性和施工难度不大的情况下,应该考虑对线路纵断面进行优化设计,使其符合现行技术规范要求。
3.3设计文件整理
根据设备调查、测量数据和内业设计后,道床大修设计要形成一套规范、系统的设计文件。道床大修设计文件包括设计说明书,设计图表和施工预算。设计文件要做到资料齐全、数据准确、图表清晰、文字简明。
4 道床大修设计审核和技术交底
道床大修设计完成后要报集团公司工务部会同有关部门审核,设计文件经审核批准后方可交施工单位和设备管理单位使用。将设计文件交给施工单位时,要对施工单位进行技术交底,对重难点或特别事项要指明,对设计中的要求和标准要明确,并对施工单位在有特殊施工时的施工方法和工艺要提出要求。
5 结束语
道床大修设计是一项细致而严谨的工作,我们要严格遵照相关的规范和技术标准进行道床大修设计,但也不是一成不变的沿用一种思路和模式。本文就对在新《修规》实施后,结合当下线路特点和一些突出问题,对道床大修设计工作提出一些思考和探讨,可为大修设计相关人员在大修设计工作提供一些参考。
参考文献
[1]中国铁路总公司.《普速铁路线路修理规则》.中国铁道出版社.2019(3).
[2]国家铁路局.《铁路线路设计规范》.中国铁道出版社.2017(12).
[3]国家铁路局.《铁路工程测量规范》.中国铁道出版社.2019(3).
[4]王其昌.《铁路线路大修工程》.中国铁道出版社.1994(4).
论文作者:黄运辉
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/31
标签:测量论文; 线路论文; 纵断面论文; 偏心论文; 曲线论文; 限界论文; 情况论文; 《城镇建设》2019年第10期论文;