上海地铁11号线一期北段工程无缝线路换铺法技术方案可行性研究.pdf

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1、 线路 路 基 上海地铁 1 1号线一期北段工程无缝线路换铺法 技术方案可行性研究 丁 玉 ，丁 静 波 ( 1 广州市地下铁道总公一 J 建设事业 总部，广 州5 1 0 3 8 0 ；2 中铁工程设 t - 咨询集 有限公 司， 摘要 ： 结 合 国铁 和 城 市 轨 道 交 通 无 缝 线 路 铺 设 方 法 ， 对 国铁 和城 市轨 道 交通 中的 直 铺 法 和换 铺 法进 行 介 绍 ， 重 点 阐述 上 海 地铁 l 1号 线 北段 一 期 工 程 1标 中采 用 的 换 铺 法 铺 设 无缝 线路 可行 性 奈 件 进 行 分 析 ， 并提 出结 论性 意 见 。 关 键 词

2、： 直 铺 法 ：换 铺 法 ：无缝 线路 ：焊 接 中图 分 类 号 ： U 2 3 9 5；U 2 1 5 5 4 文 献 标 识 码 ： A 文章 编 号 ： 1 0 0 42 9 5 4( 2 0 0 8) 1 10 0 0 3 0 2 1 概述 随着 城市现 代化建设 的深 入 ， 以地铁 、 轻轨 为主 要 形式 的城 市 轨 道 交通 是解 决 城 市 交 通 问题 的有 效 方 式 ， 我国 的北 京 、 J 州 、 上海 、 沈 阳 、 武 汉 、 佛 山 、 苏 州 等 大 、 中城市 相继 发 展 各 自城 市 轨道 交 通 。从 综 合减 振 降噪 及改善轮 轨运 营

3、条件 考 虑 ， 要求 轨 道 铺设 无缝 线 路 ， 以减小 列车动 力作 厢 ， 延 长 部件 的 使 用 寿命 ， 从 而 降低综 合运 营成 本。 本 文从 ： 海地 铁 l 1 号 线 北 段一 期 工 程 无缝 线 路 施工方 法相关技 术谈 论 ， 介 绍 日前 国铁 和城 市轨 道 交 通常用 的无缝 线路 铺设 方 法 ， 对 直铺 法 和换 铺 法 中优 缺点进 行对 比 ， 霹点 结合 j 海地铁 1 1 号 线北段 一期 工 程 l 标 中拟采 用换铺 法 巾应 具备 的条 件进 行 分 析 ， 提 出结论性 意 。 收 稿 日期 ： 2 0 0 8 0 8 I 8 者

4、简介： 丁玉 ( 1 9 7 8 - ) 男， 工程师 ， 毕业于华东交通 大学铁道工程 专 业 可 见本线建 成后 卜 海 至 南 通旅 行 时 间 约 1 h ， 能 够满 足时 问 _ l 标值 要求 ， 上 海 与相 邻 主要 城 市 扬 州 的 旅行 时间 r 】 j 以控 制在 2 5 h以 内。 5 结论 速度 目标值的选择应具有前瞻性 ， 要 与世界先进 水平相 适应 ， 符合铁 路高 速化 、 快 速化 发展 趋势 。沪通 铁路南 通经 太 仓 至 安亭 段 速 度 目标 值 采 用 l 6 0 k m h 预 留 2 0 0 k m h 基 础 条件 ， 不 仅有 利 于与

5、 周边 路 网的 和 铁道标准 设汁R AI L W AY S T A N D A R D DE S I G N 2 0 0 8 ( ) 2直铺 法和 换铺 法 国铁 及城 市轨道 交通新 线无缝 线路 铺设 主要有直 铺 法 ( 又称一 次铺 设法 ) 和换铺 法 2种 。 在 国铁 中直铺 法 又分为 散枕铺设 法 和长轨排铺 设 法 。散 枕连 续铺设 法 具 有铺 没轨 枕精 度 高 ， 作 业效 率 高 的特点 ， 施_T进 度约 为 2 k m d 。长轨 排铺 设 法 采用 的设 备 比较 简单 ， 但作业 程序 复杂 ， 施工效 率低 。 移动式 接触焊 是城 市轨道 交通 中

6、常用 直铺法 无缝 线 路 的一种 。2 0 0 2年 ， 该法 由 中铁 二局 在 国 内首 次引 进 K 9 0 0型小 型 移 动焊 机 ， 并 在 广 州地 铁 2号线 成 功 应 用 ， 填 补 了 国 内无 缝 线 路 钢 轨 焊 接 空 白。 并 且 在 2 0 0 5年 修 编 钢 轨 焊 接 ( T B T I 6 3 2 2 2 ( ) ( 】 5 ) 中 ， 增 加 了线路 上移 动 闪光接 触焊 的要求 。 采 用移 动式接 触 焊一 次 性 铺 没无 缝 线路 ， 可缩 短 轨 道施 工工期 ， 节 约投 资 ， 减 少 中 长轨 运输 安伞 压 力 ， 显 示优越

7、性 。但 由于 流 动作业 ， 会 受外 界 和 人 为 因素 干 扰 ， 可 能 会影 响焊 接质量 ， H焊 接作业 环境 差 。 换铺 法铺 设无 缝线 路 一 般 工 艺： 将 厂 内焊接 好 的 长钢轨运 送工 地一将 临 时工 具轨 线路 上换铺 长钢 轨一 焊 接长钢 轨 问联合 接头一 在设 汁锁定 轨温范 嗣 内进 行 钢 轨放散 及锁 定 。 换铺 法 由于采 用基 地 焊 接 方法 ， 避 免 人 为 干扰 因 素 ， 提高焊 接质 量 。基地焊 接 长钢 轨工 艺基本 流程 ： 短 轨存 储 、 吊装和选 配一 除锈一 焊 喷接 号一 正 火风 冷一 粗磨一 水 冷一调

8、 直一精 磨一探 伤一 长钢 轨存储 。 目前 城市轨 道交 通无缝 线路铺 设也 主要 采用换铺 谐衔 接 ， 更 能充 分发 挥其 在 长 i 角城 际 客运 系统 中 的 重要 作用 ； 实现项 目效 益最 大化 ， 而 且有利 于促进 我 国 铁路技 术水 平 的提 升 ， 实现铁 路跨越 式发 展 。 参 考文献 ： 1 铁道第四勘察设计院集团有限公司 新建铁路南通至上海 ( 安亭 、 四团段) 可行性研究 I 武汉 ： 2 0 0 8 2 支东延 铁路速度 f =_ 标值的选择 J 铁道 标准设计 ， 2 0 0 5( 3 ) ： 6 8 3 史艳丽 京津城 际客运专 线速度 目标

9、值 的选 择 J 铁道标准 设 汁 ， 2 0 0 5 ( 4)： 2 12 2 3 线路 路 基 丁 玉， 丁静波一上海地铁 1 1 号线一期北段工程无缝线路换铺法技术方案可行性研究 法和一次铺设法二种方法 。城市轨道交通线路较短 ， 施工地段多在在城区等特点 ， 无缝线路铺设受建筑结 构及周边环境等条件限制 ， 合理 的选择铺设方法 ， 可缩 短施工工期 ， 确保施工质量 ， 并降低工程投资 。 3 上 海 1 1号线 一期工 程换 铺法 可行 性研 究 上海 市 轨 道 交 通 1 1号 线 ( 简 称 上 海 地 铁 1 1号 线 ) 是 上海 市 轨道 交 通 中构成 线 网主要 骨

10、 架 的 4条 市 域线之一， 其中北段一期工程分主线和支线 ， 主线起点 为嘉定 区的嘉 定北 站 ， 终 点 为江 苏路 站 ， 长约 3 1 6 k m， 共设 l 7座车站， 其 中有 7座高架车站 。支线从嘉 定 新城 站 出岔 ， 在墨 玉路 口设支 线终 点站安 亭 站 ， 长 约 1 3 0 k m， 共设 4座车站 ， 其 中有 2座高架车站。一期 工 程设 赛车 场车 辆段 和嘉 定停 车场 各 1 座 。 根 据上 海 1 1号线 北段 一期 工程 招标策 划 ， 全线 分 2个标段铺轨 ， 其中嘉定 北站至南翔站及赛车场车辆 段为轨道 1标段 ， 该标段均为高架线 ，

11、并在招标技术要 求中， 明确采用换铺法铺设无缝线路 ， 且临时的焊轨基 地设 在赛 车场 车 辆段 内。结 合 上 海 地铁 1 1号线 北 段 一 期工程 实 际情况 ， 拟用 换铺 法应 需满 足 以下条 件 。 ( 1 ) 需能提 供长钢轨 焊轨厂 或建临时焊 轨 的场 地 ， 并且通过有效的施工组织 ， 以节约投资。 换 铺法需 满 足首要 条件 应有 提供 长钢 轨焊 轨厂 或 建临时焊轨的场地 ， 且应有长轨运输 的联络线。按照 标准 临时焊 轨场 地建 设标 准 ， 需 有短 轨存储 场 地 、 除锈 工位 、 焊接 工位 、 正 火工 位 、 粗 磨 工 位 、 水 冷 工 位

12、 、 四 向 调直工位 、 精磨工位及长钢轨存放场地 ， 至少需要 1 2 m4 0 0 0 m 场 地 ， 且 钢 轨 焊 接 长 度 方 向 不 能 小 于 4 0 0 0 m 。 上海 地 铁 1 1 号 线 北 段一 期 工 程 1 标 段 焊 轨基 地 将建于赛 车场车辆段 内， 该 车辆段规划 用地约 为 3 8 h m ， 因此 具备 建设 焊 轨 场地 的条 件 。但需 说 明 的是 ， 建临时焊轨场地需增加投资。以广州地铁 2号线一期 工 程 ， 按 2 0 0 2年概 算 单 价分 析 ， 建 临时 焊轨 基 地 的换 铺 法较 直铺 法 ， 增 加投 资约 3 0 0万

13、元 。 对于建设焊轨基地增加投 资问题 ， 施工单位可加 强管理 ， 认真做好施工组织编排 ， 在场地及长钢轨运输 安全可行的条件下 ， 通过焊成 2 5 0 5 0 0 r n长钢轨 ， 且 合理编排焊轨及铺设道床 、 换轨间交叉作业流程 ， 从而 减少现场焊头、 工具轨及人工 等， 从而总体 降低工程 投资 。 ( 2 ) 长钢 轨运 输 应 确 保 安 全 有 效 ， 且 应 有 长 轨 运 输 的联 络 线 。 长钢 轨 换装 作 业 、 运 输 、 卸 车 安全 可行 ， 施 工单 位 应配备特殊轨道平板车。上海地铁 1 1号线 赛马场 车 辆段 ， 通过 出入 段线 与支 线及 正

14、线 连接 ， 能将 长轨 有效 4 地运至 目的地。在长钢轨运输期间， 车辆应低速运行 ， 避免紧急制动 ； 在大坡道地段应有特殊安全措施 ， 尽量 避免人为因素导致不安全事故 ， 而且若为高架线 ， 轨道 施 工 单位对 长 钢轨运 输 方案更 应高 度重 视 。 ( 3 ) 地 铁 交 叉 作 业 较 多 ， 换 铺 法 满 足 后 续 工 期 要求 。 地铁 交叉 相互 作 业 流 程较 多 ， 轨 道 的长轨 或 短 轨 的铺通为后续 的电通 、 机 电设备安装及 车站装修等都 提供有效 了的运输通道， 是确保工程顺利完成的保证 。 根 据广 州地 铁施工 实 际 经 验 ， 换铺 法

15、施 工 无 缝 线 路所 需 工期 是直 铺法 的 1 5倍 。 上海地铁 1 1号线一期工程 ， 自2 0 0 8年 4月开始 铺轨进场 ， 至 2 0 0 9年的 8月前完工， 有 1年半左右铺 轨时间， 因此工期 比较充裕 ， 对采用场 内焊轨 ， 换铺法 铺 设无 缝线 路 ， 提供 了有 利 的条 件 。 4 结语 换铺法在国铁既有线 改造及 中、 小干线无缝线路 中铺设中， 较为常用 。在建设的初期 ， 考虑轨道道床及 路基沉降因素 ， 因此在换铺前用工具轨做为新建线路 临时用轨 。上海地铁 1 1号线北段一期工程项 目管理 部结 合沿 线周 边环 境 情 况 ， 在 高架 线 上

16、 采 用 换 铺 法铺 设无缝线路 ， 通过分析换铺法应具备的一些条件 ， 该方 案 可行 的 。 临时铺轨基地固定接触焊采用流水化作业、 机械 化 、 自动化程 度 高 ， 焊 接 的质 量 比较 高 ， 且 焊轨 和 铺 轨 可分 开作业 ， 因此建 设 临 时铺 轨 基 地 采 用换 铺 法 铺 设 无 缝 线路 ， 在质 量方 面有 较大 的优 势 。 ： 上海 1 1号线北段一期 工程 1标段均处于高架 区 间 ， 不 同于隧道 内铺 轨 ， 桥 上 钢 轨 温 差 变化 较 大 ， 且 为 无碴轨道结构形式 ， 梁轨问相互作用 ， 对钢轨的附加应 力也 较 大 。在 这种 长 期应

17、 力作 用 较 大 的 情 况下 ， 通 过 建设临时铺轨基地 ， 从无缝线路中最薄 弱的钢轨接 头 着手 ， 提 高线 路 的整体 强 度 ， 对确 保 线 路 的安 全 ， 减 少 长期 的养护维 修 量是有 利 的 。 换铺法需要增加的建临时焊轨场、 换铺轨 、 人工管 理等投资 ， 与长期的养护维修量减少 ， 只有随着运营的 规模增加及时间增长 ， 才能逐渐体现， 因此需地铁建设 投 资者 根据 周边 沿线 情况 进行 决策 。 参考 文献 ： 1 陈灵 高速铁路无缝 线路铺 轨机组 的国内外发展概况 J 建筑 机械化 ， 2 0 0 5 ( 8 ) 2 王欣 线上移动式接触焊施工技术 及费用 分析 J 城市轨道 交 通研究 ， 2 0 0 4 ( 3 ) 3 李海峻 ， 贺建 峰 ， 梁 宁 北 京地铁 5号线地 下线 铺轨 施工工 艺 J 铁道标准设 计， 2 0 0 7 ( 1 0 ) ： 9 5 9 8 铁道标 准设计R A I L W AY S T A ND A R D D E S I G N 2 0 0 8 ( 1 1 )