趙振剛
(中鐵工程設計咨詢集團有限公司 濟南設計院,山東 濟南 250022)
鐵牛廟站位于新日 (新鄉—菏澤—兗州—日照) 鐵路上,為中間站,是坪嵐 (鐵牛廟—嵐山) 鐵路接軌兼交接站,主要辦理國鐵、地方鐵路的車輛交接和貨物交接作業,不辦理客運業務。車站分國鐵、地方鐵路兩個車場,交接作業全部在地方鐵路車場進行。該車場設坪嵐正線 1 條,到發兼交接線3條,預留到發兼交接線 2 條,有效長850 m,設有地方鐵路機務折返所1處,既有車站平面示意圖,見圖1。
隨著新日鐵路增建二線工程的開通及運量增長,既有地方鐵路車場已不適應交接作業的需要,存在的主要問題為:站坪坡度為2.4‰較陡,不符合《鐵路技術管理規程》及《鐵路線路設計規范》的有關規定,存在一定的安全隱患;到發線有效長850 m,與新日鐵路到發線有效長1 050 m不統一;到發線數量少,不能滿足交接作業要求。
(1)平面。到發線延長受站場兩端大橋限制。既有車站西咽喉區外方為鐵牛廟大橋,為14-24 m梁橋,橋臺距道岔岔頭29.559 m;東咽喉區有嶺后中橋,為3-32 m梁橋。上述兩座橋限制了車站到發線向兩端延長。
(2)縱斷面。縱斷面改造受既有站坪坡度、新日線正線坡度及兩端大橋標高控制。既有到發線有效長范圍內為2.4‰的上坡,西咽喉區坡度為4‰,東咽喉區坡度為2.4‰,與新日線正線連接的聯絡線坡度為6.1‰。因新日線正線在該段為持續上坡,大部分地段已用足限制坡度4‰,且鐵牛廟大橋、嶺后中橋處標高已確定,縱斷面改建是控制設計和施工方案的關鍵因素。
(1)將既有到發線有效長范圍內線路坡度由2.4‰改造至1.5‰。經比選,采用站場落道改造方案。西咽喉區坡度維持既有4‰不變,將到發線有效長范圍內坡度由既有的2.4‰降低至1.5‰;為避免對嶺后中橋進行改造,東咽喉坡度采用不大于4‰。落道量從西向東逐漸增大,在嶺后中橋西側與既有軌頂標高順接,最大落道量 0.89 m。
(2)將到發線有效長由850 m延長至1 050 m。受西咽喉鐵牛廟大橋及機務折返所控制,站場以向東延長為主。經與運營管理部門結合,對東、西咽喉區布置進行優化,東咽喉 3 條到發線連通新日線。
(3)增建預留的 2 條到發線,有效長1 050 m。
改造方案詳見圖2。
在車站施工同時,要滿足國鐵、地方鐵路車輛交接作業要求。因站場左側為新日線正線、右側為車站站房,施工區地形狹窄,必須制定詳細、合理的施工過渡方案,以保證施工期間車站作業能力和行車作業安全。而進行縱斷面落坡改造施工是施工過渡方案的關鍵。
(1)施工期間,必須滿足車站交接作業需要。根據運量預測,施工期間交接年運量為450萬t,折合日交接作業列車對數為 5 對。考慮車站工作的實際情況,施工期間最少交接線數量應為3條,分別承擔國鐵列車到達(交接)、地方鐵路列車到達(交接)、機車走行作業。
(2)線路施工與信號施工相結合。臨時線路都納入車站聯鎖,保證行車安全。
(1)第一步。鋪設臨時10道;拆除既有4、6道;維持既有車站的交接能力;進行西端路基的落道施工、進行西咽喉貨物線處的改造施工。
(2)第二步。鋪設設計的4、6道和臨時8道;進行東咽喉設計14號道岔至16號道岔間線路和聯絡線的改造施工,開通4、6、臨時8道。
(3)第三步。拆除既有III、8道、臨時10道;進行東端路基的落道施工;按設計位置撥移臨時 8 道;鋪設開通III、10、12道。
在我國鐵路既有車站中,有坡度的車站占總數的50%~80%,其中站坪坡度大于等于2.5‰的車站占30%~60%。山區鐵路的坡度車站比例更大。在上述車站改造設計中,縱斷面落坡改造施工過渡方案是設計的難點和重點。本工程施工過渡方案施工難度較大,施工過渡方案設計有3個關鍵點,施工中有如下啟示:
(1)施工過渡方案要考慮車站運輸作業的需要,保證必要的車站作業能力。設計應結合車站作業需要,每個施工步驟至少設 3 條交接線,按照重車、空車及機車走行線各 1 條設計分工使用,保證了施工期間交接作業能力。
(2)在分幅進行路基落道施工過程中,因落道后新設線路與既有線存在較大高差,必須對線路線間距進行臨時調整。新設線路與既有線線間距適當加寬,兩線間臨時路基邊坡可采用1:1。新設線路間線間距根據《鐵路站場及樞紐設計規范》要求,臨時線間距可采用4.6 m。但應在施工注意事項中注明:“兩線均不應通行超限貨物列車。當兩線中有1條到發列車時,另 1 條應停止作業”,通知車站制定相應的作業細則。
(3)施工過渡方案要細化,線路施工與信號施工密切配合,信號樓接建施工要提前安排,保證每步施工的開通工作。