王 偉 上海鐵路局蕪湖工務(wù)段

蕪湖東Ⅱ場(chǎng)駝峰線(xiàn)型優(yōu)化的實(shí)踐與思考

王 偉 上海鐵路局蕪湖工務(wù)段

介紹蕪湖東Ⅱ場(chǎng)峰下線(xiàn)型優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案與施工方法，并說(shuō)明線(xiàn)型優(yōu)化對(duì)提高駝峰設(shè)備質(zhì)量，緩解安全壓力，降低運(yùn)營(yíng)成本有著極其重要的作用。

線(xiàn)型；優(yōu)化；測(cè)量；道岔；曲線(xiàn)；撥道；改道

1 趨勢(shì)判斷和需求分析

蕪湖東站始建于1983年，經(jīng)歷了三期建設(shè)，形成目前的二級(jí)四場(chǎng)編組場(chǎng)（Ⅰ～Ⅳ場(chǎng)，設(shè)有兩個(gè)到發(fā)場(chǎng)，一個(gè)到達(dá)場(chǎng)、一個(gè)編組場(chǎng)、以及機(jī)務(wù)、車(chē)輛段管線(xiàn)等），隨著運(yùn)輸形勢(shì)的發(fā)展，尤其是蕪湖長(zhǎng)江大橋的開(kāi)通使用，該站運(yùn)輸強(qiáng)度猛增，日均辦理輛數(shù)超15 000余輛，已成為華東第二通道重要的編組站。經(jīng)過(guò)二十多年的運(yùn)營(yíng)，該站存在諸多的設(shè)備病害，尤其是Ⅱ場(chǎng)駝峰線(xiàn)形不良的危害日漸突出，安全隱患較大。從技術(shù)角度上看，線(xiàn)形不良導(dǎo)致線(xiàn)路所受沖擊荷載成幾十倍猛增，從而增大了駝峰處列車(chē)脫軌和顛覆的可能性，危及行車(chē)安全，給我段安全生產(chǎn)帶來(lái)巨大的壓力，同時(shí)也加快了線(xiàn)岔軌件的損耗，大大的提高了運(yùn)營(yíng)成本，所以線(xiàn)形不良成了危及駝峰地段行車(chē)安全的惡性腫瘤。為確保行車(chē)安全，急需對(duì)蕪湖東Ⅱ場(chǎng)峰下道岔及小半徑曲線(xiàn)進(jìn)行線(xiàn)形優(yōu)化和調(diào)整。這對(duì)蕪東Ⅱ場(chǎng)線(xiàn)岔設(shè)備質(zhì)量的提高，駝峰溜放區(qū)段安全系數(shù)的提升，運(yùn)營(yíng)成本的降低有著至關(guān)重要的作用。

2 數(shù)據(jù)的采集處理和設(shè)計(jì)內(nèi)容

2．1數(shù)據(jù)信息的收集

采用全站儀利用坐標(biāo)法對(duì)既有線(xiàn)型和坡度進(jìn)行全面測(cè)設(shè)。因駝峰地段測(cè)量環(huán)境復(fù)雜，無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)量的通視條件，所以就必須建立一個(gè)準(zhǔn)確的三角坐標(biāo)網(wǎng)，以此達(dá)到全方位測(cè)設(shè)的要求（如圖1）。

圖1 蕪湖東Ⅱ場(chǎng)三角坐標(biāo)網(wǎng)示意圖

設(shè)置測(cè)站時(shí)應(yīng)注意以JD2、JD3、JD4為置鏡點(diǎn)，其他點(diǎn)為前后視校準(zhǔn)定位點(diǎn)，以此保證定位點(diǎn)始終處于所需測(cè)量點(diǎn)的遠(yuǎn)端，從而提高測(cè)量的精確性。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為5 m一個(gè)測(cè)點(diǎn)，其中涉及道岔、曲線(xiàn)時(shí)加密測(cè)點(diǎn)，并保證特殊點(diǎn)（曲線(xiàn)頭尾、道岔頭尾、道岔中交）的準(zhǔn)確測(cè)設(shè)。同時(shí)用油漆在軌腰上標(biāo)注處測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確位置并作詳細(xì)記錄，以備現(xiàn)場(chǎng)撥道時(shí)使用。

2．2數(shù)據(jù)信息的處理

利用所測(cè)既有線(xiàn)形的坐標(biāo)數(shù)據(jù)出圖，準(zhǔn)確繪制出既有線(xiàn)型的線(xiàn)路走向、曲線(xiàn)偏角、曲線(xiàn)切線(xiàn)和道岔位置，進(jìn)行線(xiàn)形擬合設(shè)計(jì)，根據(jù)線(xiàn)形的擬合資料，計(jì)算出道岔、線(xiàn)路的撥道量和起道量，并作出精確的起、撥道量資料、設(shè)計(jì)圖（見(jiàn)圖2、表1。）

圖2 蕪湖東Ⅱ場(chǎng)16、17條優(yōu)化后道岔、曲線(xiàn)示意圖

表1 16條坐標(biāo)計(jì)算成果資料

2．3優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為將既有道岔位置進(jìn)行整正，（1）消除既有道岔位置的扭曲，將道岔頭尾位置進(jìn)行方向整正；（2）消除道岔與道岔、道岔與線(xiàn)路間的方向扭曲；（3）對(duì)道岔間存在的過(guò)短曲線(xiàn)進(jìn)行拉直，消除違背技規(guī)和設(shè)計(jì)規(guī)范的過(guò)短曲線(xiàn)；（4）消除道岔與曲線(xiàn)間夾直線(xiàn)過(guò)短的問(wèn)題，延長(zhǎng)道岔與曲線(xiàn)間夾直線(xiàn)；（5）對(duì)已經(jīng)進(jìn)入道岔的曲線(xiàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，改變曲線(xiàn)頭尾位置，嚴(yán)禁曲線(xiàn)進(jìn)入道岔。（6）消除9條、12條、13條、16條中的“S”型曲線(xiàn)（該處曲線(xiàn)間皆無(wú)夾直線(xiàn)），將原有的“S”型曲線(xiàn)改為單條大半徑單曲線(xiàn)；（7）延長(zhǎng)既有的1、2、23、24條的S曲線(xiàn)間的夾直線(xiàn)（既有曲線(xiàn)已無(wú)法找到夾直線(xiàn)）；（8）嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范和技規(guī)設(shè)置線(xiàn)間距。

3 施工前準(zhǔn)備工作

3．1現(xiàn)場(chǎng)撥道控制樁的設(shè)置和起、撥道資料的標(biāo)定

根據(jù)撥道量資料，進(jìn)行臨時(shí)撥道樁的設(shè)置（5 m一個(gè)樁），曲線(xiàn)頭尾、道岔頭尾、道岔中交加設(shè)永久控制樁.設(shè)置控制樁時(shí)應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)施工情況，將控制樁載于方便于施工的位置，并盡量保證控制樁與軌面處于同一水平面上，并保證控制樁與軌道的垂直，以提高控制樁的準(zhǔn)確性。將點(diǎn)號(hào)、起道量、撥道量標(biāo)注在枕木上，將控制樁與設(shè)計(jì)線(xiàn)路距離標(biāo)注在軌腰和控制樁上，便于撥道控制。

3．2曲線(xiàn)、道岔位置的標(biāo)定與注意事項(xiàng)

因現(xiàn)場(chǎng)曲線(xiàn)位置變化量較大（最大撥量為499 mm），需提前進(jìn)行線(xiàn)路補(bǔ)碴和道床的加寬工作。并提前標(biāo)注出設(shè)計(jì)后曲線(xiàn)的頭尾位置和曲線(xiàn)要素，以便于施工過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行改道、起道作業(yè)及曲線(xiàn)加寬、超高的設(shè)置和修正。

因曲線(xiàn)撥道量過(guò)大，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需定出龍門(mén)口位置，提前計(jì)算出龍門(mén)口所需鋼軌的長(zhǎng)度，并在現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)龍門(mén)口處擺放1對(duì)25 m鋼軌以便在施工期間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切割、更換。同時(shí)要用不同顏色的油漆標(biāo)注出既有曲線(xiàn)的頭尾位置，以便于曲線(xiàn)拉直后，及時(shí)進(jìn)行軌距改道和原有超高的消除工作?，F(xiàn)場(chǎng)多數(shù)道岔的岔后開(kāi)檔已發(fā)生變化，應(yīng)提前做好道岔改道的劃撬工作，以保證撥道后道岔與線(xiàn)路的方向的順利銜接。撥量較大的道岔應(yīng)提前進(jìn)行道岔補(bǔ)強(qiáng)工作，以確保撥道后道岔的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

4 現(xiàn)場(chǎng)施工組織

（1）現(xiàn)場(chǎng)撥道施工：每天4 h封鎖2股道及相關(guān)道岔，組織60人的施工隊(duì)伍，分兩個(gè)撥道組同時(shí)對(duì)兩股道的線(xiàn)岔設(shè)備進(jìn)行撥道。

（2）施工點(diǎn)內(nèi)其他各項(xiàng)工作：同步進(jìn)行線(xiàn)岔失效枕的更換、翻漿冒泥的清挖、軌距改整、道岔內(nèi)部框架尺寸的調(diào)整、龍門(mén)口處鋼軌的更換、線(xiàn)路坡度的恢復(fù)、軌面養(yǎng)護(hù)等工作。

（3）施工結(jié)束后，根據(jù)撥道量控制樁對(duì)線(xiàn)路變化情況進(jìn)行觀(guān)測(cè)，對(duì)線(xiàn)岔軌件的磨耗進(jìn)行調(diào)查分析。施工結(jié)束初期，線(xiàn)路變化較快，在最初的20天內(nèi)，集中組織勞力，對(duì)撥道成果進(jìn)行鞏固，對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行精撥細(xì)改和起道搗固工作，直至線(xiàn)路穩(wěn)定。

5 技術(shù)臺(tái)帳的建立

待線(xiàn)路穩(wěn)定后，將建立一套新的技術(shù)臺(tái)帳，其中包含：控制樁位置、曲線(xiàn)頭尾、道岔頭尾位置及曲線(xiàn)要素資料，為日后長(zhǎng)期的設(shè)備管理和日常養(yǎng)護(hù)工作提供依據(jù)（技術(shù)資料如表2、表3、圖3）。

表2 蕪東Ⅱ場(chǎng)峰下曲線(xiàn)資料（以16、17條為例）

表3 蕪湖東Ⅱ場(chǎng)峰下定位樁資料（以250#岔、16、17條為例）

圖3 蕪東Ⅱ場(chǎng)駝峰16、17條定位樁示意圖

6 線(xiàn)形撥道的技術(shù)關(guān)鍵

（1）施工前期測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，是決定優(yōu)化效果的先決條件。

（2）受駝峰地段緩行器、線(xiàn)間距等諸多因素的影響，提高數(shù)據(jù)的擬合的準(zhǔn)確性和合理性就成了線(xiàn)形撥道是否能達(dá)到預(yù)期效果的重中之重。

（3）施工期間，嚴(yán)格按照計(jì)算出的起、撥道量數(shù)據(jù)進(jìn)行起道、撥道，達(dá)到最優(yōu)的撥道效果。同時(shí)因部分小半徑曲線(xiàn)、S曲線(xiàn)將重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，曲線(xiàn)要素將有較大變化。在撥道的同時(shí)，線(xiàn)路的改道、起道工作也將成為該項(xiàng)施工的重點(diǎn)。

（4）因撥量較大，施工后的20天內(nèi)線(xiàn)路仍處變化期，所以短時(shí)間內(nèi)后仍需投入大量人工對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行循環(huán)養(yǎng)護(hù)，直至線(xiàn)路處于穩(wěn)定狀態(tài)，這是保證優(yōu)化成果從不穩(wěn)定走向穩(wěn)定的過(guò)渡環(huán)節(jié)。

（5）建立道岔、曲線(xiàn)頭尾等關(guān)鍵點(diǎn)位移觀(guān)測(cè)樁資料，并將優(yōu)化成果形成可靠的技術(shù)臺(tái)帳，為線(xiàn)路設(shè)備的常態(tài)化管理提供科學(xué)的技術(shù)依據(jù)。

7 施工后道岔尖軌、曲線(xiàn)鋼軌磨耗量及幾何狀態(tài)對(duì)比

（1）線(xiàn)形優(yōu)化后，經(jīng)對(duì)比，道岔尖軌的非正常磨耗大大降低，道岔框架結(jié)構(gòu)因受力均勻，較線(xiàn)形優(yōu)化以前較為穩(wěn)定。

（2）經(jīng)線(xiàn)形優(yōu)化后，曲線(xiàn)的不均勻側(cè)磨基本消除，并且鋼軌磨耗量較優(yōu)化前大大降低。

（3）線(xiàn)形優(yōu)化時(shí)同步對(duì)蕪東Ⅱ場(chǎng)峰下失效枕和翻漿冒泥地段進(jìn)行了集中整治，線(xiàn)路狀況大有改善，幾何狀態(tài)良好。

8 后期工作打算

施工后，我們將繼續(xù)完善線(xiàn)形優(yōu)化的方法和經(jīng)驗(yàn)，并將其推廣到段管內(nèi)各大站場(chǎng)，對(duì)線(xiàn)形不良地段進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整和集中整治，這對(duì)保證我段安全生產(chǎn)，提高設(shè)備質(zhì)量，降低成本有著非常重要的積極作用

9 小結(jié)

線(xiàn)形優(yōu)化的實(shí)施，將最大程度的使蕪東II場(chǎng)峰下的線(xiàn)形得以改善，減小列車(chē)對(duì)軌道等設(shè)備的沖擊力，降低溜放列車(chē)脫軌、顛覆的可能性。同時(shí)該項(xiàng)成果的實(shí)施，將為全局各大站場(chǎng)駝峰區(qū)段的線(xiàn)形優(yōu)化提供重要的參考依據(jù)。

[1]《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》中國(guó)鐵道出版社.

[2]《鐵路線(xiàn)路修理規(guī)則》中國(guó)鐵道出版社.

[3]《鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工安全知識(shí)》中國(guó)鐵道出版社。

[4]《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》中國(guó)鐵道出版社.

[5]《鐵路軌道結(jié)構(gòu)及修理》.盧祖文.中國(guó)鐵道出版社.

[6]《線(xiàn)路工程》.李斌.蘭州大學(xué)出版社.

[7]《鐵路選線(xiàn)設(shè)計(jì)》.易思蓉.西南交通大學(xué)出版社.

責(zé)任編輯：宋 飛

來(lái)稿時(shí)間：2015-8-19