張遠成
(南寧鐵路局工務檢測所,工程師,廣西 南寧 530029)
憑祥站是南寧鐵路局管內的國家級一類鐵路國境站,位于湘桂線終點,距離中越鐵路接軌點13.2 km,該站始建于上個世紀50年代,由于等級低,存在下述問題:
1.1 列車運輸能力受限
1)道岔轍叉號數(shù)太低,限制了列車運行速度。除到發(fā)線有部分12#道岔、同登端正線為10#道岔外,其余大部分為9#道岔;
2)在8#岔跟與12#岔首直接相連接的道岔區(qū)有一寬度5.5 m的道口穿越股道通向鐵路貨場,因貨運量增加,來往車流密集,致使道口病害頻發(fā),該段線路幾何尺寸難以保持,影響行車速度。
1.2 線路設備質量老舊 憑祥站線路設備目前仍為建線時的標準,如股道鋼軌為25 mP 43 軌、道岔全部為P 43 木枕道岔、道砟標準為二級、軌枕為木枕和Ⅰ型鉿枕、扣件為道釘和扣板式扣件等。
1.3 道床病害頻發(fā) 站內由于原有二級道砟為石灰?guī)r道砟,長期使用后已形成道床板結、翻漿嚴重,危及行車安全;8#~H 10#道岔間線路低洼,雨季多次出現(xiàn)水淹道床現(xiàn)象,導致行車中斷。
隨著中國-東盟自由貿易區(qū)建設的加快,憑祥火車站接待中外過境旅客及承接的運輸量急劇增加,由于線路等級低、設備老舊及道床病害問題嚴重抑制了該站運輸能力和車輛運行速度,使其無法滿足鐵路高速度、大運量的運輸要求,因此急需對該站線路設備進行更新改造。
2.1 提高列車運輸能力 將道岔全部更換為大號數(shù)的道岔,提高列車通過速度;更換鋼軌、軌枕及扣件,提高線路軸重承壓能力和線路縱、橫向阻力;改造設計方案的難點在于如何有效處理道口與道岔區(qū)位置關系,因道口位置受限,只能原位置全面改造道口,遷移道岔并使其遠離道口,以此消除影響行車速度的瓶頸。
2.2 提高線路設備質量 道床采用一級道砟;鋼軌更換為25 mP 50軌;道岔全部更換為P50-1/12號鉿枕道岔;接頭均采用普通接頭,正線、到發(fā)線不同軌間采用12.5 m P50-43異型軌連接,其余站線不同軌間采用P50-43 異型夾板連接;軌枕及扣件:換岔前后12.5 m 范圍內的引軌更換新的Ⅱ型鉿枕,扣件采用Ⅰ型彈條扣件。
2.3 徹底整治道床病害 更換為一級道砟,徹底消滅道床翻漿、板結病害;線路低洼地段進行抬道順坡,并設置站場排水溝,消除水淹道床病害。
根據憑祥站現(xiàn)狀概況及相關技術要求,綜合考慮工程成本、施工難易程度等各方面因素,以快速解決運輸急需、有效改善行車技術條件為原則,分別作出P50-1/12#新鉿枕道岔方案和P50-1/12#、P50-1/9#再用鉿枕道岔方案。
圖1 憑祥站同登端平面示意圖
3.1 P50-1/12#新鉿枕道岔方案(方案一)
主要思路為:將既有道岔型號為P43-1/10 的H8#、H10#、H12#、H14#木枕套軌道岔和型號為P43-1/12 的8#、12#木枕道岔,全部更換為P50-1/12 新鉿枕道岔;拆除既有4#、M16#道岔;拆除站線△1、M 5和M 6。
1)取消湘桂線憑祥站Ⅲ道8#道岔與H14#道岔間的既有JD4 曲線,以H14#道岔直向和1 道直向為切線方向設置新的JD1附帶曲線,在新的JD1附帶曲線同登端的切線上更換新的12#、8#道岔(型號為P50-1/12右開道岔),使道岔避開道口所在位置;
2)拆除4#道岔,保持H14#岔首與8#岔首的最小連接軌長6.25 m后,并與H12#道岔兩線路4.9 m線間距不變,將H14#、H12#道岔更換為新的P50-1/12 左開道岔;
3)在H10#、H12#道岔間JD5 曲線同登端的切線上更換新的H10#、H8#道岔(型號為P50-1/12右開道岔);分別以H12#道岔的直向與H10#、H8#、2#道岔的直向為切線方向微調既有JD5曲線;
4)以H8#道岔側向和既有JD6 曲線同登端的切線為切線調整H8#道岔后的Ⅲ道正線JD6曲線;
5)H10#岔后側向8道既有曲線微調;
6)按要求將8#~H10#道岔段(K1008+500~+750)線路抬道并前后順坡;
7)對12#、8#道岔間1、2、Ⅲ道K1008+482既有道口進行徹底大修改造;
8)1、2、Ⅲ道K1008+400~+500 和Ⅲ道K1008+900~1009+100左側改道地段按規(guī)范要求處理路基;
9)換岔地段同步全部按要求更換一級道砟,改撥線路地段補充一級道砟;
10)站場排水工程已做另行設計;信號機、絕緣接頭的位置及軌道電路情況由電務部門根據現(xiàn)場情況另行設計。
3.2 P50-1/12#再用鉿枕道岔方案(方案二)
除道岔、鋼軌、軌枕等主要材料采用再用料外,主要思路與方案一均相同。
3.3 P50-1/9#再用鉿枕道岔方案(方案三)
主要思路為:將既有道岔型號為P43-1/10 的H8#、H10#、H12#、H14#木枕套軌道岔和型號為P43-1/12的8#、12#木枕道岔,全部更換為P50-1/9再用鉿枕道岔;也可只將H12#、H14#道岔更換為P50-1/9再用鉿枕道岔,其余更換為P50-1/12 再用鉿枕道岔;拆除既有M16#道岔和站線M5、M6。
1)取消湘桂線憑祥站Ⅲ道8#道岔與H14#道岔間的既有JD4 曲線,以H14#道岔直向和1 道直向為切線設置新的JD1 附帶曲線,在新的JD1 附帶曲線同登端的切線上更換新的12#、8#道岔(型號為P50-1/9右開或P50-1/12右開道岔),使道岔避開道口所在位置;
2)保持H14#岔跟與4#岔首的最小連接軌長4.5m,H14#岔首與8#岔首的最小連接軌長滿足要求,并與H12#道岔兩線路4.9m 線間距不變,將H14#、H12#道岔更換為新的P50-1/9左開道岔;
3)在H10#、H12#道岔間JD5曲線同登端的切線上更換新的H10#、H8#道岔(型號為P50-1/9右開或P50-1/12 右開道岔);分別以H12#道岔的直向與H10#、H8#、2#道岔的直向為切線方向微調既有JD5曲線;
4)以H8#道岔側向和既有JD6曲線同登端的切線為切線調整H8#道岔后的Ⅲ道正線JD6曲線;
5)H10#岔后側向8道既有曲線微調;
6)按要求將8#~H10#道岔段(K1008+500~+750)線路抬道并前后順坡;
7)對12#、8#道岔間1、2、Ⅲ道K1008+482 既有道口進行徹底大修改造;
8)1、2、Ⅲ道K1008+400~+500 和Ⅲ道K1008+900~1009+100 左側改道地段按規(guī)范要求處理路基;
9)換岔地段同步全部按要求更換一級道砟,改撥線路地段補充一級道砟;
10)站場排水工程已做另行設計;信號機、絕緣接頭的位置及軌道電路情況由電務部門根據現(xiàn)場情況另行設計。
3.4 方案比選
3.4.1 方案一優(yōu)缺點分析 優(yōu)點是本方案采用P50-1/12 新鉿枕道岔(道岔圖號:TB399-75),其直向容許通過速度V直≤110 km/h,側向容許通過速度V 側≤45 km/h;站內1、2、Ⅲ道的股道全長和有效長度得以增長;12#、8#道岔完全避開了既有道口所在位置;從而最大限度地滿足行車技術條件的要求;為日后進一步升級改造留有足夠的空間,如更換P60-1/12道岔。
缺點是對既有線路平面位置改動較大,且需拆除4#岔,將使站線△1 廢棄;工程投資額最高,投資估算約為364.83萬元。
3.4.2 方案二優(yōu)缺點分析 因道岔、鋼軌、軌枕等主要材料采用再用料,工程投資額為221.10萬元,比方案一節(jié)約143.73萬元,其他方面與方案一均相同。
3.4.3 方案三優(yōu)缺點分析 優(yōu)點是本方案對既有線路平面位置改動不大,且不需拆除4#岔及站線△1,不影響其正常使用;1、2、Ⅲ道的股道全長和有效長度得以增長;12#、8#道岔完全避開了既有道口所在位置;投資額最低。
缺點是P50-1/9 再用鉿枕道岔(道岔圖號:TB399-75),其直向容許通過速度V 直≤90km/h,側向容許通過速度V側≤35km/h,比方案二較低,與既有木枕道岔比較沒有起到明顯改善行車速度方面的要求;不能滿足日后線路進一步升級改造的要求,如將8#、12#道岔更換為P60-1/12道岔,仍需再次改造道口或拆除4#岔及站線△1。
經調查確認,站線△1多年來已處于廢棄狀態(tài),且沒有再次利用的可能性,從以上方案比選中綜合考慮工程成本、施工難易程度、工程量大小等各方面因素,研究決定采用方案二。
2017 年8 月,南寧工務段根據方案二的設計文件要求對憑祥站進行施工改造后,列車通過速度提高了28.6%,全面解決了憑祥站線路設備老舊問題,同時消除了水害隱患;顯著提高了國際聯(lián)運線運輸能力,基本滿足了鐵路高速度、大運量的運輸要求,為中國-東盟貿易往來發(fā)揮著重要的作用,為中歐班列(中國南寧-越南河內)跨境集裝箱直通運輸提供了基礎保障。