既有高速鐵路插入1/42號道岔接觸網(wǎng)施工方案研究

鄭奕平，趙東波

（1.昌九鐵路股份有限公司，江西 南昌 330002；2.中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司上海電氣化工程分公司，上海 200436）

1 工程情況

新建瑞九鐵路客運(yùn)專線（以下簡稱瑞九鐵路）設(shè)計速度為250km/h，雙線；既有昌九城際鐵路（以下簡稱昌九城際）設(shè)計速度為250km/h，雙線，線間距4.6m。根據(jù)瑞九鐵路引入昌九城際設(shè)計要求，需要在昌九城際上下行上插入1/42號高速道岔；1/42號高速道岔全長達(dá)167m，接觸網(wǎng)專業(yè)采用1/42號錨段關(guān)節(jié)式線岔形式，上下行各采用8根?400mm等徑混凝土支柱完成上下行2副道岔定位。根據(jù)瑞九鐵路開通運(yùn)營的方案要求，在昌九城際540min的封鎖天窗點內(nèi)，首先是站前單位進(jìn)行1/42號道岔插入，然后是接觸網(wǎng)專業(yè)1/42號錨段關(guān)節(jié)式線岔進(jìn)行配合改造調(diào)整，電務(wù)單位進(jìn)行配合調(diào)試。待封鎖天窗點結(jié)束后，工務(wù)、供電、電務(wù)專業(yè)同時開通1/42號道岔，啟用洪家山線路所及新版LKJ數(shù)據(jù)，電務(wù)專業(yè)啟用新的列聯(lián)鎖控軟件，接觸網(wǎng)專業(yè)采用新的行車限制卡數(shù)據(jù)。

站前單位插入1/42號道岔方案實施技術(shù)要求：站前單位采用在道岔插鋪前進(jìn)行預(yù)鋪拼裝整組推進(jìn)的方式插鋪，1/42號道岔插入前需要接觸網(wǎng)專業(yè)拆除昌九城際上下行影響道岔插鋪的各4根?400mm等徑混凝土支柱，待1/42號道岔插入后，接觸網(wǎng)專業(yè)方可啟用新的上下行各8根道岔定位支柱，并恢復(fù)調(diào)整接觸網(wǎng)達(dá)到開通行車要求。雖然封鎖時間有長達(dá)540min，但站前施工完畢留給接觸網(wǎng)專業(yè)施工時間只有60min，因此接觸網(wǎng)施工工作量較大，施工條件非常困難（見圖1）。

圖1 原設(shè)計情況

2 方案探究

2.1 設(shè)計情況及1/42號道岔插鋪方案編制過程中制定的方案

方案1：大封鎖天窗前提前利用4組軟橫跨臨時在既有8根?400mm等徑支柱拆除后作為既有懸掛的承力點，待1/42號道岔插鋪經(jīng)過道岔定位柱基礎(chǔ)位置后，安裝上下行各8根?400mm等徑混凝土道岔柱及支柱裝配，調(diào)整1/42號道岔（見圖2）。

圖2 施工方案1

優(yōu)點：方案1通過采用4組軟橫跨，過渡既有8根?400mm等徑支柱，節(jié)省了大封鎖天窗內(nèi)道岔插鋪前的接觸網(wǎng)拆舊工作量，減少了接觸網(wǎng)專業(yè)在大封鎖天窗內(nèi)的占用時間。缺點：（1）封鎖點內(nèi)需要與站前單位道岔插鋪同步進(jìn)行接觸網(wǎng)支柱安裝、支柱裝配、線索歸位、吊弦安裝、道岔調(diào)整、電連接安裝等施工，因此大封鎖天窗點內(nèi)接觸網(wǎng)專業(yè)需要投入大量人員、機(jī)械進(jìn)行施工調(diào)整，交叉施工多、干擾大，存在大封鎖天窗點內(nèi)各專業(yè)施工工序時間節(jié)點互相制約的情況。（2）昌九城際設(shè)計速度為250km/h，采用軟橫跨過渡既有支柱期間，由于軟橫跨結(jié)構(gòu)的限制，需要線路限速120km/h，干擾正常的動車運(yùn)行。

方案2：大封鎖前上下行各采用4組雙線腕臂提前拆除4根既有?400mm等徑支柱（見圖3）。優(yōu)點：與方案1相比較，減少了因接觸網(wǎng)施工對既有運(yùn)行線路的干擾，同時一定程度上緩解了大封鎖天窗內(nèi)接觸網(wǎng)專業(yè)施工調(diào)整工作量。缺點：（1）接觸網(wǎng)專業(yè)大封鎖天窗點內(nèi)還是需要一副道岔安裝8根?400mm等徑混凝土道岔柱及支柱裝配，至少安裝4根?400mm等徑混凝土道岔柱與4組雙線腕臂共同完成1/42號道岔的定位，站前單位插入道岔時同樣需要同步進(jìn)行支柱安裝、支柱裝配、線索歸位、吊弦安裝、道岔調(diào)整、電連接安裝等施工。大封鎖天窗封鎖點內(nèi)的接觸網(wǎng)專業(yè)仍然需要投入大量人員、機(jī)械進(jìn)行施工調(diào)整工作，同樣存在交叉施工多、干擾大的問題。（2）雙線路腕臂結(jié)構(gòu)因零部件調(diào)整螺栓發(fā)生過斷裂現(xiàn)象，設(shè)備管理部門安全壓力大，要求取消調(diào)整螺栓，這樣就加大了接觸網(wǎng)專業(yè)雙線路腕臂橫梁施工時的難度。

圖3 施工方案2

方案3：1/42號錨段關(guān)節(jié)式線岔形式，采用永臨結(jié)合的方式，由8根?400mm等徑混凝土支柱定位調(diào)整，利用8組硬橫梁進(jìn)行道岔定位（見圖4）。優(yōu)點：與前2套方案比較，方案3不僅可以提前利用硬橫梁拆除既有8根?400mm等徑混凝土定位支柱，優(yōu)化站前單位1/42號預(yù)鋪方案，而且大封鎖前可以提前完成1/42號錨段關(guān)節(jié)式線岔形式的支柱安裝、支柱裝配、線索歸位、吊弦安裝、道岔調(diào)整、電連接安裝等施工，大封鎖當(dāng)天僅需要在站前單位道岔插鋪完畢后進(jìn)行復(fù)核調(diào)整，大大緩解了大封鎖當(dāng)天的工作量及人員、機(jī)械的投入，減少各專業(yè)之間施工時間節(jié)點互相制約的情況。缺點：與前2套方案比較，需要采用軌行車輛進(jìn)行硬橫梁的架設(shè)施工，增加了軌行車輛的投入成本。

圖4 施工方案3

2.2 方案確定的流程

首先，由施工單位現(xiàn)場勘查與站前道岔施工單位溝通，掌握方案實施難易度及大概費(fèi)用，把現(xiàn)場施工具體情況和實施方案與設(shè)計溝通，獲得設(shè)計、建設(shè)單位初步同意，再與設(shè)備管理單位進(jìn)行現(xiàn)場踏勘方案，獲得設(shè)備管理單位的初步認(rèn)。其次，由建設(shè)單位組織相關(guān)的路局處室、設(shè)計、監(jiān)理、設(shè)備管理、施工單位進(jìn)行現(xiàn)場方案踏勘、協(xié)調(diào)各方提出的要求，各方協(xié)調(diào)平衡達(dá)成一致意見后形成會議紀(jì)要最終確定實施方案。

2.3 方案的實施步驟及要求

（1）確定新設(shè)硬橫梁位置。①根據(jù)接觸網(wǎng)1/42號錨段接觸網(wǎng)定位布置圖及站前交樁情況，進(jìn)行4處道岔定位進(jìn)行順線路位置定位；②復(fù)核橫梁與既有接觸網(wǎng)懸掛的安全距離D（見圖5）。

式中：L2為橫梁寬度，一般根據(jù)橫梁長度確定型號，為便于計算一般取最大型號下橫梁寬度0.7m；J1為既有支柱寬度；P1為既有懸掛腕臂偏移量，通過腕臂安裝曲線圖及安裝時間段跨度的最大溫度查出腕臂偏移值，偏向橫梁取正，反向為取0；W1、W2為雙腕臂底座時，各取底座的1/2的長度，單底座長度取0。D值小于現(xiàn)場實際距離，滿足要求；D值大于現(xiàn)場實際距離，不能滿足要求，需要適當(dāng)調(diào)整定位橫梁位置保證D值滿足要求。原則上為便于調(diào)整，橫梁組中心距標(biāo)準(zhǔn)定位點距離控制在1m。橫梁調(diào)整后，D值仍然不能滿足要求時做個別特殊處理，即架梁的同時拆除既有懸掛。

圖5 接觸懸掛安全距離示意圖

③確認(rèn)橫梁支柱橫線路位置。1/42號道岔封鎖點內(nèi)的插入施工，因為道岔長達(dá)167m，站前單位一般為同里程提前預(yù)鋪，封鎖點內(nèi)橫向撥入的施工方案。因此，接觸網(wǎng)橫梁支柱橫向位置確認(rèn)有效避開站前道岔的預(yù)配區(qū)，滿足支柱安裝，互不干擾非常關(guān)鍵。④新設(shè)橫梁與其他相鄰支柱懸掛點跨距，一般不超過60m，困難時不超過65m，相鄰跨距比不得超過1∶1.5。

（2）確定新設(shè)硬橫梁接觸網(wǎng)懸掛方式。橫梁接觸網(wǎng)懸掛主要包括橫梁吊柱懸掛及橫梁支柱懸掛。①橫梁吊柱懸掛：單根吊柱原則上懸掛2支線索，可以雙腕臂單側(cè)懸掛，也可以吊柱兩側(cè)分別懸掛單支線索，同根吊柱兩側(cè)不得懸掛不同供電單元的線索，吊柱位置原則不得設(shè)置在不同供電臂線索間。為滿足懸掛需要，吊柱侵入基本建筑限界時，吊柱采取短吊柱安裝形式，同時確認(rèn)吊柱對帶電體滿足要求；②橫梁支柱懸掛：支柱側(cè)面限界大于3500mm時，接觸網(wǎng)腕臂需采用大限界框架或腕臂補(bǔ)償措施；③橫梁本體上不得作為線索下錨使用。

（3）相關(guān)單位實施工序步驟溝通。由于場坪空間有限，接觸網(wǎng)基礎(chǔ)澆筑和支柱安裝、線索架設(shè)及帶電情況與站前相關(guān)單位路料倒運(yùn)及采用大型施工機(jī)具存在干擾、制約，因此彼此必須協(xié)商施工工序順序：①接觸網(wǎng)橫梁基礎(chǔ)澆筑；②站前路料倒運(yùn)；③接觸網(wǎng)橫梁支柱安裝、橫梁架設(shè)；④拆除既有影響支柱懸掛；⑤站前單位道岔預(yù)拼鋪；⑥線索架設(shè)接觸網(wǎng)帶電時，站前單位封閉施工區(qū)段；⑦大封鎖道岔撥接，接觸網(wǎng)配合調(diào)整接觸網(wǎng)，控制配合調(diào)整時間，保證同步開通。接觸網(wǎng)專業(yè)封鎖天窗內(nèi)有效施工時間控制：Smin=Zmin-Gmin-Xmin≧30min。其中，Smin為接觸網(wǎng)凈施工時間；Zmin為封鎖點總時間；Gmin為工務(wù)施工時間；Xmin為封鎖開通銷令時間。

3 方案實施主要過程節(jié)點情況

（1）2016年8月完成方案的踏勘，施工方案通過鐵路運(yùn)營單位、建設(shè)單位、設(shè)計單位評審，設(shè)計完成施工圖紙設(shè)計。

（2）2016年10月完成接觸網(wǎng)橫梁架設(shè)，拆除昌九城際影響1/42號道岔插入的8根?400mm等徑混凝土支柱，為站前預(yù)鋪道岔提供良好的空間位置條件。

（3）2017年3月站前道岔預(yù)鋪完畢，封鎖點外不再使用大型機(jī)械、工具施工，通過交樁測量方法完成接觸網(wǎng)專業(yè)1/42號錨段關(guān)節(jié)式線岔的承力索、接觸線架設(shè)和預(yù)調(diào)整。2017年4月接觸網(wǎng)完成了1/42號道岔預(yù)調(diào)整工作，并通過設(shè)備管理單位的驗收。

（4）2017年5月22日、25日分兩次大封鎖天窗進(jìn)行1/42號道岔的插鋪，當(dāng)天封鎖點內(nèi)待站前單位施工完畢后，接觸網(wǎng)安排兩組梯車約25人進(jìn)行復(fù)核調(diào)整，40min時間內(nèi)順利完成了瑞九鐵路引入昌九城際插入1/42號道岔的施工調(diào)整驗收，提前開通線路。

4 實施過程中注意事項

（1）昌九城際插入1/42號道岔的施工是在既有電氣化高速鐵路的施工，涉及工務(wù)、電務(wù)、供電等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域，施工方案原則上是由三個專業(yè)施工單位合成的施工方案。建設(shè)單位組織方案評審時，需要選擇一個專業(yè)和施工單位進(jìn)行牽頭，其他專業(yè)進(jìn)行配合、完善方式進(jìn)行。從方案編制到評審?fù)ㄟ^、方案實施、開通運(yùn)營需要一定的周期，尤其是多專業(yè)交叉施工過程中事情比較繁雜，建設(shè)單位需要及時了解掌握各專業(yè)相關(guān)工序施工條件、周期和節(jié)點并根據(jù)具體進(jìn)展情況進(jìn)行深層次組織協(xié)調(diào)，并及時形成紀(jì)要，責(zé)任落實到位，有效推動方案實施。

（2）供電與工務(wù)專業(yè)之間注意事項。①接觸網(wǎng)橫梁基礎(chǔ)定位時，必須與站前道岔插鋪單位充分溝通，通過交樁書面確認(rèn)形式完成基礎(chǔ)定位，防止出現(xiàn)二次干擾；②接觸網(wǎng)專業(yè)硬橫梁支柱位置要考慮站前單位道岔預(yù)配空間，對既有線路較遠(yuǎn)，既有軌行安裝列車無法進(jìn)行支柱的安裝，需要采用汽車吊車進(jìn)行安裝支柱，因此必須與站前協(xié)調(diào)施工工序，接觸網(wǎng)專業(yè)硬橫支柱基礎(chǔ)、支柱安裝完畢后，站前單位再進(jìn)行道岔預(yù)鋪岔料的進(jìn)場，防止站前單位岔料占用接觸網(wǎng)專業(yè)基礎(chǔ)澆筑、支柱安裝施工位置及路徑；③接觸網(wǎng)在進(jìn)行既有供電設(shè)備拆除時，應(yīng)考避免損壞高鐵CPⅢ控制網(wǎng)點，必須拆除時，需做好溝通配合。

（3）接觸網(wǎng)與電務(wù)專業(yè)之間注意事項：①電務(wù)調(diào)整扼流變時，接觸網(wǎng)注意調(diào)整吸上線；②供電專業(yè)接觸網(wǎng)梯車作業(yè)時，應(yīng)采用絕緣車輪性能的提車進(jìn)行作業(yè)，避免干擾電務(wù)信號調(diào)試，同時電務(wù)道岔調(diào)試時，接觸網(wǎng)車梯避開岔區(qū)。

（4）在站前單位道岔預(yù)鋪基本完畢，封鎖天窗外不再使用大型機(jī)械施工以后，需要發(fā)布帶電計劃公告。帶電計劃公告發(fā)布后，再進(jìn)行接觸網(wǎng)專業(yè)1/42號錨段關(guān)節(jié)式線岔相關(guān)錨段的架設(shè)、調(diào)整，防止工程線路上方接觸網(wǎng)因施工設(shè)備帶電后，由于宣貫不到位發(fā)生機(jī)械、工具觸電等責(zé)任事故，將影響站前單位無法進(jìn)行天窗點外道岔預(yù)鋪施工。

（5）接觸網(wǎng)設(shè)備帶電前要及時懸掛“高壓危險，禁止靠近”“高壓危險，禁止攀登”等各種醒目安全警示牌，提醒接觸網(wǎng)專業(yè)人員停電封鎖天窗外不得進(jìn)行上部相關(guān)施工，以免發(fā)生觸電事故，提醒站前各施工單位施工時注意防止損壞接觸網(wǎng)設(shè)備。

5 結(jié)束語

通過此方案實施，把接觸網(wǎng)專業(yè)方案中大部分施工工作量化解到大封鎖天窗點外進(jìn)行，使大封鎖天窗內(nèi)站前站后交叉施工干擾的情況降到了最低，同時降低了既有高速鐵路接觸網(wǎng)進(jìn)行基礎(chǔ)基坑開挖、道床需要沉降觀測等施工防護(hù)難度及設(shè)備管理單位把關(guān)監(jiān)控的難度和風(fēng)險，使接觸網(wǎng)專業(yè)方案實施過程中各種施工質(zhì)量得到有效保證，確保了瑞九鐵路引入既有昌九城際鐵路插入1/42號道岔施工高效、優(yōu)質(zhì)地完成，為既有高速鐵路插入1/42號道岔接觸網(wǎng)具體實施方案以及站前站后整體施工方案的制定提供了一種思路和方法。