摘 要 在分析与既有线接轨道岔施工方法研究的必要性和现状的基础上,对上海市轨道交通8号线人民广场站与既有1号线接轨道岔的实施方案进行了多方案的研究,进而提出了推荐无枕式整体道床方案的具体施工组织步骤和工艺流程及平立面布置。
关键词 轨道交通 8号线 接轨 实施
1 前 言
随着轨道交通建设的进一步发展和深入,建成运营的线路越来越多,轨道交通的网络逐步发展和完善。在新建线路或既有线路改建过程中,为了实现轨道交通资源共享,必须在适当的位置考虑与既有线的联络和接轨,接轨处的道岔和道床与新线一起施工。但由于既有线已经运营,道岔区无法按照常规的施工方法组织施工,为了不影响既有线的正常运营,必须采取较特殊的施工方法,在特定的时间段完成道岔区的轨道施工。目前国内轨道交通领域在这方面的经验还不是非常成熟。
根据总体安排,轨道交通8号线车辆厂、架修将由2号线承担,而且本线必须与1号线联络,再通过1、2号线人民广场联络线至北翟路车辆段,才能实现资源共享。而1号线人民广场站虽然作了结构预留,但接轨道岔未铺设,必须进行改建。本文对8号线与既有1号线在人民广场站的接轨实施方案和步骤,进行一些相关的研究。
2 工程概况
上海市轨道交通8号线一期工程是上海市城市轨道交通规划网络中8条市区地铁线路之一,是一条南北径向骨干线路,也是上海市轨道交通网络中的客流骨干线之一。线路北起中原路,经营口路、控江路、大连西路、鲁迅公园、虹口足球场、中山北路、西藏北路、人民广场、西藏南路、江边路,过黄浦江经浦东上南路、振兴路、杨思路,止于济阳路(主题公园)。沿线途经杨浦区、虹口区、闸北区、黄浦区、卢湾区、浦东新区等六个区,穿越北部中原大型居住区、杨浦、虹口居民密集区域、人民广场、西藏路沿线、世界博览会、济阳路重要发展区域等区域。二期工程将在一期工程的基础上继续向南延伸,穿过中环线(华夏西路)、外环线至闵行区浦星路,沿浦星路向南至浦江镇。
8号线一期工程线路全长26.2ｋｍ,均为地下线,共设置24座地下车站。在线路北段殷行地区设定临修停车场及综合维修中心。线路在人民广场站与既有1号线和2号线相交换乘并联络。
3 现状及道岔选型
8号线通过下行线一组9号道岔7ｍ间距的单渡线与1号线上行线在人民广场站接轨。其位置详见图1。接轨处位于1号线上行线无缝线路缓冲区范围内,如图2所示,缓冲区已铺设有三根25ｍ长60ｋｇ/ｍ短钢轨,轨下基础为长轨枕埋入式整体道床,轨枕数量按1680根/ｋｍ配置。钢轨扣件采用了与1号线相同的ｄｔⅲ型扣件。接轨道岔采用与设计8号线相同的道岔(导曲线半径180ｍ),道岔扣件也采用与8号线相同的道岔扣件(采用弹条ⅱ型扣件),以便于与8号线统一管理和养护维修。
4 方案比选
根据该段缓冲区现场的实际情况,接轨道岔岔区施工考虑以下三个方案,其基本特征和方案优缺点比较如下:
(1)方案一:无枕式整体道床方案
该方案基本思路是先按道岔扣件套管位置,凿除既有长轨枕间隙的道床混凝土,清洗干净,然后在现场用扣件模板定位,吊挂套管,涂上粘合剂,浇筑承轨台高强混凝土,凿除有关既有长轨枕挡肩,待新浇混凝土达到设计强度后,再换铺道岔。承轨台混凝土强度等级为ｃ50,内设钢筋,预埋套管,顶面为1/40轨底坡。
该方案的优点是:①不中断既有1号线的安全、正常运营;②可最大限度地减少对既有整体道床的扰动,道床施工质量也有一定保证。缺点是:①施工难度较大;②施工工期较长;③道岔承轨台混凝土强度高,费用也较高;④道岔承轨台和扣件等备件增多,提高了成本。
(2)方案二:碎石道床注浆加固方案[1]
该方案在1号线拟铺设接轨道岔的约40ｍ范围内,将长轨枕式整体道床改铺混凝土岔枕碎石道床,待经过一段时间道碴沉落稳定后,检修道床达到标准,对碎石道床进行注浆加固,使碎石道碴形成整体。该方案基本上不中断行车,在改铺钢筋混凝土岔枕碎石道床施工中可维持1号线正常运营,但需慢行通过。
该方案的优点是:①不中断行车;②施工工期较短。缺点是:①压浆加固目前没有成熟的施工工艺,施工质量不易保证;②道床弹性下沉较整体道床大,车辆动态包络线加大,对车辆限界产生不利影响;③由于道床的刚度和稳定性与整体道床不同,道岔需经常进行养护,增加了养护维修工作量;④增加了道岔种类和备件及工具,提高了养护成本;⑤道岔需要修改设计。
(3)方案三:既有1号线运行交路调整方案[1]
方案的主要特点是为不影响正常施工,调整1号线目前的运行交路,封闭人民广场站站端换铺道岔地段。
当1号线北延伸段(上海火车站～泰和路)尚未开通运营时,临时交路为:1号线运行交路分解为两个,其一为莘庄站～人民广场站,自莘庄站向人民广场站运行的列车,经人民广场站站前渡线停靠人民广场站下行线,而后折返,由一列列车在人民广场站与上海火车站站之间利用上行线做“拉抽屉式运行”。
当时考虑到1号线北延伸段(上海火车站～泰和路)正在进行施工,届时8号线正在进行施工,临时交路为:运行交路分解为三,一为莘庄站～人民广场站,二为人民广场站～上海火车站站,由一列车在人民广场站与上海火车站站之间利用上行线做“拉抽屉式运行”,三为上海火车站站～泰和路站(整个施工工期约一个月( 现上海火车站～共富新村北延伸段已投入试运营)。
该方案的优点是道床的施工质量能够保证。缺点是:①调整1号线运营交路会严重影响其运营能力,鉴于1号线目前客流量较大,施工期间会给地面交通带来巨大压力;②给沿线居民的出行带来很大不便;③行车组织和信号控制上存在较大困难。
综上所述,鉴于方案一不影响1号线的正常运营,又能在一定程度上保证施工质量,并能最大限度地减少对既有整体道床的影响,其缺点相对另外两个方案也更容易克服,故推荐采用该方案组织施工。
5 施工组织方案
根据上述综合比较,选用对既有线运营影响较小的方案一来组织施工。施工组织方案按下列步骤进行:
(1) 施工前期准备 计算接轨点处既有道床改造地段所需长度,精测并绘制道岔施工区平面,确定岔心和长轨枕位置在此基础上根据现场实际情况进行道岔及道床的设计。为使新老道床更好地连接,既有道床改造地段可适当向既有道岔方向延长。
(2)检查接轨处是否为无缝线路 本段接轨处为缓冲区,有三根25ｍ长钢轨,因此不需进行无缝线路应力放散。
(3)基底清理 即对接轨处既有1号线的长轨枕式整体道床进行处理。在列车夜间停运时间,用高压风清除浮碴及杂物。
(4)精测定位 逐一确定承轨台的具体位置,浇注承轨台混凝土。将原混凝土整体道床内两长轨枕之间的承轨台位置混凝土凿除至结构底板面,然后就地浇注承轨台混凝土并养生,达到设计强度(可采用早强水泥或掺加外渗剂,缩短混凝土达到设计强度的时间)。
(5)铺轨 新老线承轨台全部施工完毕并达到设计强度后,拆除既有道岔及扣件,进行道床改造地段的一次性铺轨,并与原有地铁轨道和新建道岔一次性接通。施工利用列车停运后的晚上进行,不中断1号线的运营。
(6)接轨贯通 工作量较大,施工时间较长,仅利用晚间停运后施工恐难以完成,为保证列车安全运营和顺利接轨,可采用如下措施:
①提前两小时结束运营,以便于有较多的时间施工。
②有可能的话停运半天,方便工程施工。
③接轨期间可考虑只开通1号线一条线(下行线)的方案。
(7)整组道岔换铺后 对换铺道岔两端线路进行检修,并引出排除杂散电流端子,以保证电气连接。
本方案接轨施工共需浇注道岔承轨台约67块。施工工艺流程示意如图3所示。
根据上述方案和施工工艺流程,设计接轨实施施工纵向立面和平面分别如图4和图5所示。
6 结 语
鉴于特殊的施工条件、施工环境和施工时间,与既有线接轨的道岔的施工往往成为全线轨道铺轨施工的关键节点之一。当前各大城市轨道交通建设蓬勃发展,线路越来越多,线网越来越密,各条线路之间也越来越强调相互联络和资源共享,不可避免地,联络线尤其是与既有线的联络接轨线路也越来越多。运营和信号控制的困难也对施工提出了更高的要求。进行这方面的实施方法和工艺研究、尽可能减小其实施对各方面尤其是既有线运营的影响,对本线与今后其它类似线路的设计和实施具有重要的实际意义。
参考文献
1 上海市隧道工程轨道交通设计研究院等.上海市轨道交通8号线工程初步设计.2002.
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