人工更换单线铁路隧道轨枕施工探索论文_薛治广

人工更换单线铁路隧道轨枕施工探索论文_薛治广

大秦铁路股份有限公司侯马北工务段线路科 山西侯马 043000

摘要:南同蒲铁路什林上行、什林下行隧道为单线隧道,隧道内铺设的弦69型轨枕失效严重,成为安全隐患,我段在详细现场调查的基础上,针对性提出施工方案,并在现场实践中不断完善,最终成功的完成了更换任务,保证了施工安全和运营安全。

关键词:人工;更换;单线;隧道轨枕;探索

1.隧道概况

1.1什林隧道上行

什林隧道上行修建于1958年,中心里程545km+513m,隧道长度427米,为单线隧道,位于南同蒲线南关—霍州区间,隧道内铺设69型轨枕,轨枕状态不良,既有轨枕裂纹呈现环裂、承轨槽斜裂等,裂纹率达到65%,隧道内严重失效不能起到支撑作用的轨枕有15根,受隧道口化工厂不良气体腐蚀,轨枕立螺栓腐朽情况严重,部分轨枕立螺栓直径因腐蚀变细,保持轨距能力降低,轨枕立螺栓锈蚀强度不足数量达到30%。

为电气化铁路区段,电气化开通于2010年10月,由于隧道修建年度较早,因此接触网导高值已达到极限,要求线路施工作业不得抬道,否则影响接触网技术参数。

1.2什林隧道下行

南同蒲铁路什林隧道下行修建于1985年,中心里程545km+393m,隧道长度793米,为单线隧道,位于南同蒲线南关—霍州区间,目前隧道内混合铺设XⅡ型、弦69型、丝79型轨枕。其中XⅡ型轨枕铺设于下行545km+000m --545km+200m,铺设年代为2000年,目前轨枕状态不良。隧道内既有轨枕裂纹率达到76%,轨枕裂纹呈现环裂、承轨槽斜裂等,个别严重轨枕已出现轨枕头断裂,失去支撑作用。

2.更换轨枕难点分析

这2座隧道内轨枕之所以长期以来未能更换,主要原因是存在以下几方面因素,制约施工。

2.1 隧道宽度有限,常规办法无法施工

这2座隧道由于修建年代较早,隧道宽度只有4.5米,扣除轨枕宽度2.5米外,轨枕端部距隧道洞壁只有1.0米左右,按照常规更换轨枕方法,从一侧抽出轨枕不具备条件。必须采用其他办法进行更换。

2.2 接触网导高受限制,不能起道

由于供电部门接触网导高值已经达到极限,常规更换轨枕普遍起道量在60mm左右,这势必造成施工后接触网参数超限而无法开通线路。施工过程中必须保证起道量为0mm,甚至落道。

2.3 隧道内不具备轨枕卸车条件

单线隧道内无法进行轨枕卸车,这就要求将轨枕提前预卸在隧道2端,施工时再推入隧道内,加大了施工难度。

2.4 密井暗管影响

隧道内为解决排水问题而铺设的密井暗管距离轨枕底部仅为30—100mm,部分地段密井暗管沿线路横向侵入轨枕范围内,引起轨枕端部受力,这是造成隧道内轨枕端裂的一个重要原因。因此施工中必须考虑消除密井暗管的影响。

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3.更换轨枕难点破解

以上4条困难都是更换轨枕过程中必须克服的,为此我段工程技术人员多次深入现场实地调研,反复讨论解决方案。对上述难题逐一破解,保证了施工顺利进行。

3.1 采用“大揭盖法“更换隧道轨枕

针对隧道宽度不足,无法从一侧抽出轨枕的现状,我们创造性的想出了“大揭盖法”更换轨枕的施工方案。即将钢轨全部拆除,拨至两侧,抬出旧轨枕,平整石碴后,抬入新轨枕的施工方案。此方法较好的解决了更换困难的难题。由于既有线路为无缝线路,每日施工时如将既有钢轨切割成施工需要的长度,势必破坏了无缝轨条的完整性,造成施工后无法恢复无缝线路的良好技术状态,我段大胆决策,将隧道内无缝线路全部换铺为普通短轨线路,施工时以25米的单元轨节作为施工单元,全部施工完毕后,再将长轨条换铺,恢复无缝线路的技术状态。

关于隧道内换枕施工,是拆除一股钢轨还是拆除两股钢轨,我们都进行了大胆实践,施工初期,左右股钢轨全部拆除,优点是破底比较彻底,可以一次性解决道床污染问题,缺点是由于钢轨全部拆除,失去了参照物,新轨枕摆放位置和间距难以控制,导致钢轨恢复后需逐根方正轨枕,而且洞壁狭窄,摆放2根钢轨也占用了施工空间,造成施工困难;拆除一股钢轨正好相反,恢复线路方便,但不能解决道床污染问题。由于施工点内时间短,最后我们采取了拆除一根钢轨的施工方案,并安排在次日对前日换枕地段进行人工破底清筛道床,将拆除一股钢轨的缺陷消除,提高了设备质量。

3.2 隧道洞壁设置高度控制点,严格卡控轨面标高

隧道内线路轨面标高的控制成为了确保施工开通的关键,我段要求在此次施工时,所有地段轨面标高较原标高下落30mm,作为大机捣固整修时的预留起道量。我们想出了在隧道洞壁做标记的方案。利用射钉枪在隧道两侧对应位置打入钢钉,施工中只有控制好钢钉连线到枕底的高度,就可以确保钢轨落槽后较原有轨面下降30mm,成功的解决了这个难题。

3.3 洞外卸车,点内推入轨枕

施工所需轨枕提前预卸在隧道两端,施工时天窗点内利用平板小车人工推入轨枕,轨枕摆放在隧道洞壁两侧,一侧摆2根,一侧摆2-3根,沿线路方向摆放,这样在2.6米长度范围内可以摆放4--5根轨枕,基本满足施工需要。

3.4 消除密井暗管影响

解决密井暗管对轨枕的影响是本次施工中最难的一个课题,密井暗管局部探入既有轨枕底部,是造成轨枕端部受力进而使轨枕折断的主要原因。施工前我们对既有密井暗管进行了现场探挖,搞清楚了它的构造,发现其实是密井暗管的立墙对轨枕起到了支持作用。但如何切除这一部分密井暗管成为了棘手的问题,先后采用了电镐破碎、大型机械破碎等方案,经试验均不具备操作性,只剩下一个方案可以选择,那就是人工利用大锤进行敲击,使之破碎。该方案最终被采用。

4.更换轨枕过程中需解决的其他问题

4.1 合理确定卸枕方案及施工方向

将多数新轨枕卸在隧道内高程较大的一侧洞口,施工点内推运轨枕时可以利用下坡道推运,减少推运难度。隧道另一端仅卸2—3天工作量所需的轨枕,大约250根左右。施工首日可从高程较低的一端开始,向上坡方向依次推进。旧轨枕也向下坡道方向推运,这样一方面推运省力,另一方面新旧轨枕运输分别在当日换枕施工地段的两端,也避免了相互干扰。

4.2 及时调整新旧轨枕运输进度

根据施工进度,适时调整新旧轨枕推移人员数量。当新枕推运已可满足3天及以上的工作量时,应减少推运新枕人员,加大旧枕推运力度,及时清空隧道。

论文作者:薛治广

论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿

论文发表时间:2016/4/5

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