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第16卷　增刊石家庄铁道学院学报V o l116　Supp1 2003年7月 JOU RNAL O F SH I J I A ZHUAN G RA I L WA Y I N ST ITU TE Ju l12003

铁路既有线提速改造中的主要问题

赵国祝1,　何向国2,　彭　华3

(11中铁十三局集团四公司,黑龙江哈尔滨　150008;

21铁道部第三勘察设计院站场枢纽设计处,天津　300142;　31北方交通大学土木建筑工程学院,北京　100044)

摘要:对铁路既有线提速线路中线路、轨道、路基和桥涵工程等站前工程中存在的一些主要问题进行了分析,提出了相应的解决对策。

关键词:提速改造;既有线;对策

中图分类号:U212　文献标识码:A　文章编号:100623226(2003)S120164203

铁路既有线提速是目前我国铁路发展的主要方向之一,它可缓解我国铁路运输紧张状况,提高铁路客、货运输效率。其不同于传统的新建铁路建设,又加上在我国起步较晚,尚无大量成功经验可供借鉴。对既有铁路的提速,其有关的技术要求和技术标准也相应提高。在正确评估既有铁路的现有设备状况的基础上,确定相应的提速目标值,经济、合理地对线路、路基、桥涵、通信信号等工程进行改造,使其满足提速后列车的安全舒适运行要求[1,2]。为满足提速要求,需要进行线路平面(纵断面)新建、改建,针对由此引起路基新(改)建、既有桥涵接长、桥涵改建、路基加固、更换道碴、更换轨枕等工程问题进行探讨。

1　速度目标值

只有对提速后的速度目标值确定后,才能进行线路、路基、桥涵等专业设计。速度目标值确定的原则应该是保证提速后列车安全运行(安全),投资尽量少(经济),设计和施工方案合理可行(合理)。确定其值时一般考虑以下因素:既有铁路目前的设计行车速度;既有铁路各种设备目前的技术标准及相应状态;拟定提速后列车运行组织形式(客货混行或只有客运);拟定的投资规模。在上述因素中,既有线路目前的设计行车速度是最主要的决定因素,根据国内外已有的铁路提速改造情况,建议当既有铁路目前的最高运行速度为80km h、120km h、160km h时,提速改造后的最高运行速度为120km h、140～160km h、200km h。

2　线路主要技术标准

根据选定好的提速目标值和列车运行组织形式,以及既有铁路线路的技术标准,首先需要确定改造后线路的技术标准。主要确定以下参数。①铁路等级:目前我国提速改造的线路主要还是针对 级铁路,提速后仍为 级铁路。②正线数目:单线铁路可改造成双线,双线铁路可维持不变,或修建第三线。③限制坡度:如能满足提速后的要求,不要改变限制坡度,以避免线路高程变动较大。④最小曲线半径:针对提速改造后的列车运行速度等参数的要求,确定改造后的最小曲线半径,将既有线的小曲线半径增大。⑤牵引种类:主要依据改建后列车运行组织形式,是客货混行或只有客运,则选择电力牵引或内燃牵引。⑥机车类

收稿日期:2003203212

作者简介:赵国祝　男　1970年8月出生　工程师

型:根据选用的牵引种类和运输要求,选用相应的机车类型。⑦到发线有效长:尽量维持既有,以避免引起站场的大规模改造。⑧闭塞类型:我国干线铁路采用的为自动闭塞,对其改造,保证其满足提速要求。⑨线间距:对于双线铁路,线间距应满足列车安全汇车的要求。一般直线地段线间距:时速200km 为414m ,时

速160km 为412m ,时速120km 为410m 。曲线地段线间距加宽按《铁路线路设计规范》

(GB 50090299)执行。既有线路线间距不满足上述要求时,需要加大。βκ竖曲线:时速160km 及以上地段,坡度差大于等于1‰设竖曲线,竖曲线半径为15000m ;时速140km 及以下地段,坡度差大于等于3‰设竖曲线,竖曲线半径为10000m 。

3　轨道工程

需要确定以下内容:①线路形式:对于提速目标V ≤140km h 线路,采用普通线路;140km h

橡胶垫板。④道床:对提速目标V ≤140km h 地段,按

《铁路线路设计规范》(GB 50090299)的要求,采用新一级道碴,有碴桥面道床厚度不小于25c m 。单线碎石道床顶面宽313m ,碴肩宽40c m ,碴肩堆高15c m ,道床边坡为1∶1175;提速目标140km h

4　路基工程

路基作为轨道的基础,随着我国既有铁路的提速改造,对路基的技术要求和技术标准也相应提高,具体包括:路基基床表层不能满足提速后行车要求时,即基床表层强度不够时,需要进行基床表层加固;在小半径加大、线间距加宽及双绕提速地段的路堤需要帮宽或新建,为了增强新老填土的整体稳定性,接触面必须采取强化措施,对新旧路堤过渡地段也需认真处理。对路堤帮宽地段和新旧路堤过渡地段,需要研究提速路基的动力特性,提出保证路基的强度和稳定性的工程措施。

对于既有线路基工程,首先要对其状况进行评估,以确定在相应的条件下是否需要采取加固的处理措施,测试的主要技术手段和装备有:地质雷达、重(轻)型动力触探、核子密度湿度仪、地基系数K 30。加固基床表层的方法主要有水泥土挤密桩法和换填基床表层法。

既有路基(不改建地段)基床表层承载力不满足设计要求时,采用水泥土挤密桩进行加固;例如,如基床设计承载力为190kPa (即提速目标值为200km h ),水泥土挤密桩可设计为:桩径0126m ,纵向按枕距、横向间距015～016m ,当原承载力为110～130kPa 时桩长112m ,当原承载力为140～150kPa 时桩长

110m ,成桩后要求桩身28d 无侧限抗压强度≥1M Pa ,桩身干密度≥118g c m 3,桩身含灰比为10%。

由于桥梁和路基轨道的轨下支承条件不同,其轨道刚度及变形也不同,致使路桥连接部分常产生轨道折角不平顺,当列车以较高速度通过路桥连接段时,将产生动轮载的较大变化,车辆振动加大,影响行车平稳性和舒适性。对既有桥涵过渡段也可采用水泥土挤密桩桩长逐步过渡的办法,使线路的刚度逐步过渡。5　桥涵工程

由于轨道结构不平顺的存在,列车在线路上运行将产生一定的振动,使桥梁上的车体、钢轨、梁体本身和墩台形成一个整体的振动体系。对桥梁来说,主要产生的是竖向和横向的振动,其振幅随列车速度的增

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