京沪高速铁路轨道施工介绍1.ppt

京沪高速轨道工程介绍,目录,1工程概况2轨道设计标准3轨道工程施工特点4轨道工程进度要求5轨道工程施工区段划分6施工准备介绍7轨道工程施工方法介绍,结束！,工程概况,概况,1.工程概况京沪高速铁路横越京、津、冀、鲁、苏、皖、沪等七省市，起点为北京站，终点为上海站，线路全长为1306公里,车站30个。线路走向与既有京山、津浦和沪宁线基本平行，18次跨越既有铁路。由北向南穿越冀鲁平原，鲁中低山丘陵区，黄淮冲积平原，淮河、长江一、二级阶地，长江三角洲平原。线路经过地区的主要河流分属海河、黄河、淮河、长江水系。2主要工程数量:土石方1.48亿立方米特大、大中桥梁737座(547.5公里)隧道14座（18.44公里）铺设轨道3263公里(正线2805公里,站线458公里)铺碴918万M3（其中站线铺碴100万M3）、铺道岔1405组动车段所7个,概况,3.项目特点：1）国内第一条高速铁路，技术新，要求高。京沪高速设计列车运行时速为300公里以上，基础设施按时速350公里的标准建造，其设计、施工、运输装备和管理系统，均采用国际上高速铁路的先进标准、先进技术和装备，这在我国是前所未有的。是我国铁路第一个具有国际先进水平的现代化高科技项目。2）是一项庞大复杂的系统工程。京沪高速全长1300多公里，线路里程比世界上已建成的最长的单项高速铁路里程长一倍以上。为实现安全、高速、高效、大能量的运营，大量采用现代化的通信、信号、多功能的综合调度以及信息化系统等，各专业间有着紧密联系和大量信息的交换。从设计、施工到运营，都要求标准高、技术新、工艺新，工程十分复杂。3）投资巨大，筹资任务艰巨。京沪高速铁路项目采用轮轨方案，投资概算约1300多亿元，在我国铁路建设史上属单项工程投资最大的项目。而且投资强度大，按合理工期7年计算，需年均投资180亿元，高峰年达300亿元以上。,4）运量需求大，预测经济效益较好。京沪高速铁路单向最大区段客流密度，2010年为4323万人公里/公里，2020年为6221万人公里/公里。经中国国际工程咨询公司评估确认，京沪高速铁路项目全部投资的内部收益率为7.79%，自有资金内部收益率为6.36%，全部投资经济内部收益率为12.23%，属于经济效益好的项目。5）与既有线关系密切。京沪高速铁路与既有京沪线基本平行，而且主要车站如北京、天津、济南、南京、苏州、无锡、常州、上海等车站，均为高速铁路与既有线共用。京沪高速在这些主要客站施工时与繁忙的既有线行车矛盾十分突出。6）环保要求高。京沪高速铁路采用各种高新技术措施以消除或减少轮轨、弓网及空气动力噪声，提高轨道弹性降低列车振动以提高旅客乘车的舒适度，对电磁污染及其它生态环境也将采取相应的防护措施。,概况,4京沪高速铁路在国际高速铁路领域，设计标准先进，建设规模独一无二。,返回目录,一轨道技术特点：高速铁路轨道技术的主要特点是轨道必须具备高平顺性、高可靠性和高稳定性。京沪高速铁路轨道及其结构的设计以满足不同行车时速的高速列车共线运行为目标。所使用的轨道结构部件为全新设计。具有高强度、高精度，稳定、耐久、环保的特点。高速铁路铺轨工程的工期是控制施工总工期的关键。一次铺设跨区间无缝线路以及大号码道岔铺设，从铺碴、钢轨焊接、铺轨、应力放散和线路锁定、轨道稳定及达标作业等工序均采用新技术，需要大型专用施工机械和高素质的施工队伍，工艺标准高、施工组织难度大。二设计原则：正线轨道一次铺设无缝线路，3000米以上的特大桥和1000米以上的隧道地段铺设无碴轨道，全线无碴轨道铺设区段总长度为481.703铺轨公里，占全线正线铺轨总长的18.43，其余地段铺设有碴轨道。,轨道设计标准,高速正线利用既有线地段高速线引入上海西站后利用既有线5.2km至上海站，大部分该段高速线限速160km/h，目前既有线为60kg/m无缝线路，运行速度能达到160km/h，因此线路平、纵断面维持现状，相应的轨道标准维持现状。动车组走行线采用50kg/m钢轨，一次铺设无缝线路。轨枕铺设新型钢筋混凝土枕，每公里铺设1760根，扣件采用弹条I型扣件。线路有关工程：高速正线设置线路基桩，本次设计暂按直线地段每50m、曲线地段每10m设置，缓和曲线起终点及圆曲线中点各增设一个；铺设无缝线路地段的线路和道岔按单元轨节设置位移观测桩；另外正线按国家现行铁路线路设计规范（GB50090）设置公里标，半公里标，平面曲线标，圆曲线、缓和曲线和竖曲线的始终点标，坡度标，用地界标及铁路局、工务段、领工区、养路工区的界标等新型线路标志，并采用新型反光材料。,（一）高速正线采用60kg/m无孔新高速钢轨，质量符合时速350公里60kg/m钢轨暂行技术条件的规定；轨枕采用2.6m长的型无挡肩钢筋混凝土枕每公里铺设1667根，不考虑轨枕数量的加强。有碴道床采用特级道碴，正线单线道床碴肩宽度50cm，堆高15cm,顶宽3.6m，曲线地段外侧道床不加宽。道床厚度35cm,双线道床顶面按单线设计，道床顶面高度与轨枕中部平齐，型轨枕枕端埋深18.5cm，岔枕及其它类型轨枕地段道床顶面低于轨枕承轨槽面3cm。轨道结构高度双线98cm，单线92cm。通过居民区的桥梁，道碴下铺设2.5cm厚的橡胶垫。道床要求分层铺设、碾压、捣固，线路开通前，道床密度不小于1.75g/mm3,支承刚度不小于120KN/mm,纵向阻力不小于14KN/枕，横向阻力不小于12KN/枕。,板式轨道结构的高度为71cm，有碴轨道与无碴轨道之间铺设过渡段。高速正线采用一次铺设跨区间无缝线路，在跨区间无缝线路的起始两端设置缓冲区，并在大跨连续梁上设置曲线型钢轨伸缩调节器，伸缩区长度为75m设计。除道岔和伸缩调节器范围外，扣减采用型弹条扣件，轨下垫板采用静刚度60-80KN/mm的橡胶垫板。轨道平顺度精度标准：,（二）高速联络线1设计时速200km/h的线路采用60kg/m无孔新钢轨，质量符合时速200公里客运专线60kg/m钢轨暂行技术条件的规定；轨枕采用2.6m长的型无挡肩钢筋混凝土枕每公里铺设1667根，不考虑轨枕数量的加强。由碴道床采用一级道碴，正线单线道床碴肩宽度45cm，堆高15cm,道床断面符合时速200公里新建铁路线桥隧站设计暂行规定要求。道床厚度土质路基地段30cm,硬质岩石路堑地段35cm.单线道床顶面宽度3.5m,双线道床顶面按单线设计，道床顶面高度与轨枕中部平齐，型轨枕枕端埋深18.5cm，岔枕及其它类型轨枕地段道床顶面低于轨枕承轨槽面3cm。轨道结构高度路基地段91cm，硬质岩石路堑地段96cm。道床要求分层铺设、碾压、捣固，线路开通前，道床密度、支承刚度、纵、横向阻力等指标符合一次铺设跨区间无缝线路的要求。,除道岔和伸缩调节器范围外，扣减采用型弹条扣件，轨下垫板采用静刚度60-80KN/mm的橡胶垫板。轨道平顺度精度标准：,2设计时速160km/h的线路采用60kg/m无孔新钢轨，质量符合60kg/m钢轨型式尺寸TB/T2341.3的规定；轨枕采用2.6m长的型无挡肩钢筋混凝土枕每公里铺设1667根，不考虑轨枕数量的加强。由碴道床采用一级道碴，正线单线道床碴肩宽度40cm，堆高15cm,道床断面符合时速160公里新建铁路线桥隧站设计暂行规定要求。道床厚度土质路基地段30cm,硬质岩石路堑地段35cm.单线道床顶面宽度3.4m,双线道床顶面按单线设计，道床顶面高度与轨枕中部平齐，型轨枕枕端埋深18.5cm，岔枕及其它类型轨枕地段道床顶面低于轨枕承轨槽面3cm。轨道结构高度路基地段84cm，硬质岩石路堑地段88cm。道床要求分层铺设、碾压、捣固，线路开通前，道床密度、支承刚度、纵、横向阻力等指标符合一次铺设跨区间无缝线路的要求。,除道岔和伸缩调节器范围外，扣减采用型弹条扣件，轨下垫板采用静刚度60-80KN/mm的橡胶垫板。轨道平顺度精度标准：,3道岔高速正线上用于侧向接发列车，通过速度超过200km/h的单开道岔应采用58号高速道岔；高速正线上用于侧向接发列车，通过速度超过80km/h，但不大于220km/h的单开道岔应采用43号高速道岔；用于侧向接发列车，通过速度超过50km/h，但不大于80km/h的单开道岔应采用18号高速道岔。到发线与正线连接应采用18号高速道岔，到发线与到发线连接应采用18号单开道岔。全部或绝大多数列车均停车的个别车站以及在改、扩建大型客运站特别困难条件下，可采用12号道岔。车站咽喉区两正线间的渡线应按功能需要采用18号或43号高速道岔；改扩建大型站困难条件下可采用12号道岔；区间渡线采用43号高速道岔。联络线与高速正线连接道岔应根据列车最高通过速度确定，并不小于18号高速道岔。综合维修段（工区）、动车段（所）等在到发线上连接时采用不小于12号道岔；在区间正线上连接时采用18号高速道岔；正线上采用可动心轨高速型道岔；非正线上采用其它类型道岔。,（三）无碴轨道3.无碴轨道采用标准综合考虑无碴轨道结构特点及其对线下基础设计要求，以及有碴轨道与无碴轨道刚度过渡，（1）桥上无碴轨道距离居民区较远的无碴桥采用普通型板式轨道结构，其轨道结构由60kg/m钢轨、弹性分开式扣件、预制轨道板、乳化沥青砂浆（CA砂浆）、混凝土凸形挡台及混凝土底座等部分组成，轨下设置充填式垫板。距离居民区较近的无碴桥采用减振型板式轨道结构，其轨道结构由60kg/m钢轨、弹性分开式扣件、预制轨道板、弹性橡胶垫层、乳化沥青砂浆（CA砂浆）、混凝土凸形挡台及混凝土底座等部分组成，轨下设置充填式垫板。（2）隧道内无碴轨道隧道内无碴轨道采用长枕埋入式轨道结构或普通型板式无碴轨道结构，其轨道结构由60kg/m钢轨、弹性分开式扣件。(3)有碴轨道与无碴轨道间设置过渡段,长度暂按25m设计。,路基标准断面形式,板式轨道,板式轨道结构,板式轨道,板式轨道,长枕埋入式轨道,长枕埋入式轨道施工,长枕埋入式轨道施工,长枕埋入式轨道过渡段,弹性支撑块轨道,无碴轨道降噪设施,梯子式轨道,钢轨埋入式,钢弹簧浮置板轨道,返回目录,轨道施工有以下六个特点：铺设500m长钢轨技术难度大，对设备和工艺有新要求国际上先进的单枕铺轨机设计牵引力为1000吨，受牵引力控制铺轨能力不满足铺设500m长钢轨的施工进度要求，单班铺轨1公里需要的铺轨机牵引力为1600吨。远大于铺轨机的牵引能力。在秦沈线进度可达到1.8KM/班的铺轨机在京沪线进度能达到1.0KM/班，在秦沈线进度可达到1.KM/班的铺轨机不满足京沪高速的铺轨进度要求；单枕铺设法铺设500m长钢轨在国际上也无先例，所有铺轨机都需要对抽送长钢轨的龙门架进行增加动力方面的改造.,施工周期可行性分析,轨道工程施工特点,达到京沪高速的轨道平直度要求难度很大，需要大型养路机械作业6-7遍（秦沈线作业4-5遍），在国内既无经验也未做过试验，需要进一步研究；达到京沪高速的钢轨焊接平直度要求，需通过引进满足高速轨焊接要求的焊机来实现。,轨道铺设的平顺性要求很高，轨道达标作业遍数多、时间长轨道平顺性允许误差比较表单位mm,施工周期可行性分析,无碴道床铺设数量大，进度指标高，需大量的引进设备以满足多作业面平行施工的需要，且对施工人员素质要求很高秦沈线进行了板式轨道铺设试验，最快施工进度只达到30m/天-工作面，京沪高速大量采用无碴轨道结构，在多开工作面的前提下人要求施工进度达到100m/天-工作面，需大量引进成套施工设备；为降低造价，材料要实现国产化。板式轨道是通过灌注CA砂浆永久性定位的，施工操作及定位精度要求很高，控制不好会留下永久性缺陷，对施工人员素质要求很高。大量的特级道碴供应矛盾突出，需要提前一年生产并储存道碴京沪沿线特级道碴碴源短缺，全线需特级道碴800万M3，距线路350km范围内有13个既特级道碴碴场可供利用，并需对其中5个进行扩建，新建2个年产量分别为60万M3和40万M3的专用碴场，全部碴场生产2年才能满足铺轨要求。铺轨工期为一年时间，因此需在开铺前一年生产并储存道碴。,施工周期可行性分析,铺设无缝线路受环境温度的控制，作业时间受限制起拨道作业轨温应在无缝线路锁定轨温的20范围内，当轨温高于锁定轨温20时，轨道内有76吨的内力未被释放，温度每增加1度内力增加3.6吨，温度过高时起拨道作业会引起线路失稳。因此轨道作业冬季停工1.5个月，夏季预留1个月京沪高速要求线路的稳定性高京沪高速力学指标高于秦沈客运专线，高速开通时线路必须稳定，线路稳定的标志是道床阻力和路基沉降达到要求。而最终提高道床阻力须依靠列车运行来进行，开通前必须试运行。道床稳定性参数比较表,返回目录,轨道工程施工进度要求,1轨道施工工期：根据京沪高速铁路五年的施工周期要求，轨道工程占用总工期时间安排为16个月！,施工周期可行性分析,2、铺轨周期与铺轨平行进行的其他专业施工占用时间均小于轨道工程，轨道工程是工期控制工程，单独占用总工期16个月底层道碴摊铺：1个月秦沈线经验最短需要1个月铺轨时间：10个月400km/（44km/月）+1=10个月冬季停工：1.5个月秦沈线经验（蚌埠以北地区）线路锁定及达标作业:5.5个月参考秦沈线完成情况需要的最短时间（与电气化交叉2个月）轨道施工工期：18个月,施工周期可行性分析,3、保证轨道工程施工工期的条件轨道施工工期受铺轨机能力、道碴及轨料供应能力、焊轨进度、及轨道达标技术控制，最短施工工期为18个月。在配备国际上先进的铺轨及焊轨设备并加以改造，提前一年生产并储存道碴、提前建成铺轨基地并储存轨料、全面培训施工队伍的前提下铺轨工期是有保障的！,施工周期可行性分析,4轨道工程进度要求：特点：铺轨机能力和道碴供应控制铺轨进度（与秦沈线不同）方法：铺轨进度指标根据铺轨机和焊轨机的能力确定，采取措施确保供碴指标：单班铺轨指标：平均进度1.0km/日实际作业1.5Km/日双班铺轨指标：平均进度1.33km/日实际作业2.0Km/日铺轨进度指标对比表,施工周期可行性分析,施工周期可行性分析,指标的可靠性：目前国际上先进的单枕铺轨机牵引能力为1Km/班，我国进口的两台TCM-60铺轨机在引进时已进行了改进，改进后能力可达8Km/班，铺设500米长钢轨可达5Km/班！秦沈线基地焊轨能力为1.5km/日（双班），京沪采用100米厂制钢轨后焊接接头减少3/4，焊轨能力不控制铺轨进度！提前一年在铺轨基地及沿线储存道碴可保证供应！平均进度1.33km/日平均进度1.33km/日铺轨指标是可靠的！,返回目录,轨道工程施工区段划分,4、铺轨区段划分原则：在确保质量和工期的前提下，区段尽可能长。减少铺轨基地、充分发挥设备能力；铺轨工期不超过一年半铺轨：铺轨区段最大长度为160公里（正线铺轨320KM)，秦沈线五七铺轨基地承担280公里铺轨任务，实际铺轨进度为40公里/月，京沪高速铺设500米长钢轨，铺轨机在秦沈先的基础上，进行了进一步改进，作业进度加快，工期有保障！,施工周期可行性分析,返回目录,施工准备介绍,一施工准备1.级配碎石：全线路基基床表层所需级配碎石1292万立方米。为满足施工进度要求，必须提前一年组织备料。备料方式以集中存储为主，在碎石级配拌合站设存料场，存料场的存料规模不应少于50000立方米。2.特级道碴：全线需特级道碴1000万立方米。符合设计要求的道碴场全线仅有15处，除设计规划的山东曲阜太平山、江苏镇江石马乡二处作为永备碴场，可建场自采自供外，主要通过市场供应。，必须提前一年采取集中和分散相结合的方法组织备料。底层道碴（每公里断面方为1350立方米）分散备料，面层道碴集中储于铺轨基地。全线设专门道碴存储场22处。其中：北京至徐州设11处，徐州至上海设11处,存碴场距正线线位距离，不大于30公里。,推荐方案施工组织,3.铺轨基地：全线拟设置7个铺轨基地，89个铺轨口，平均每个基地承担正线铺轨工程量400km，铺轨基地均设置焊轨场和道碴储存场，根据铺轨进度指标要求设置，建议规模为：满足铺轨指标要求，股道设置为：货物交接线2股道1.73km，材料线2股道1.0km，列车道发线2股道1.4km，列车编组线2股道1.2km，道碴装车及车辆停留线2股道1.3km，车辆存放线1股道0.7km，机械停留线1股道0.5km，长钢轨装车线1股道1.0km，轨枕装车线0.2km，机务线3股道0.45km，牵出线0.8km，共计临时工程铺轨10.3公里。联络线2.5公里。铺道岔28组，铺道碴15000立方米。公路便道2.5公里。高压电力线路3公里，供电功率1200千瓦。应设置机车定修库和道碴、钢轨、轨枕、扣件储存场等，每个铺轨基地储存长钢轨达到60-80公里、厂制钢轨100公里，扣件70公里，轨枕20万根，道碴30-40万立方米，满足连续铺轨要求。,推荐方案施工组织,二施工组措施：1铺轨开始前2年开始建设铺轨基地，软土地区铺轨基地的地基加固措施.2道碴及轨料存储场地应及时配套建设，并保证有适当的规模，及早组织备料；3必要时应调整铺轨作业方法，采取单机双班或双机双铺作业.4在施工之前应大规模组织技术培训，施工过程中应作好各施工单位之间及与外商的协调工作