地铁施工中的轨道运输组织

1、地铁施工中的轨道运输组织北京地铁5号线全长27.71km,由16.91km地下线和10.80km高架线组成;线路最大坡度33,正线最小曲线半径为400m(共8处)。施工阶段轨道运输的动力为4台重型轨道车,运输车辆为8辆PD16型平车、2辆PD25型平车、4辆GPC30型平车。在地下线路两端设2个基地车站负责接发车、装卸车、动力整备、设备维修保养等工作。在地下线路中部设中间站负责协调4台轨道车的会让、待避、转线等事宜。    地铁工程施工中的轨道运输贯穿于施工的整个过程,其主要作用是:运输轨排,运输混凝土,运输作业人员,运输工机具,现场焊接钢轨,各种电缆铺设及运输其

2、他设备等。由于地铁施工多数在城市繁华地带,地铁用的一些大型设备如电梯、装饰材料、消防管道、变压器、电器柜、控制柜等不便于用汽车运送,也不便于用人力从车站入口送到地铁隧道内,因此,地铁施工阶段的轨道运输组织是整个地铁施工安全、施工进度的重要保障因素。    地铁由于其众多的优越性,已成为各大城市解决和缓解交通拥堵的首选,建设地铁已成为近年来全国城市轨道交通发展的主要方向。地铁施工由于工序复杂、工艺要求非常高,因此施工难度大。    1 使用的轨道运输车辆    1.1 动力车  

3、0; 目前,在全国各城市的地铁建设中,承担施工阶段轨道运输的动力主体是轨道车,其中多数是经过出厂改造的、符合具体施工要求的重型轨道车。以北京5号线使用的JY290DT-5型轨道车为例,2轴轨道车的最大轴重为125kN,4轴轨道车轴重为90kN,完全符合高架桥轴重141kN的要求。该型轨道车牵引功率为216kW,在50的坡道上也可牵引2辆平车(装载2片轨排)。为使轨道车的各项技术参数符合地铁施工的需要,在定做轨道车时,要求轨道车外观尺寸符合地铁施工的限界要求。轨道车长10800mm,最宽处2702mm,如因实际需要其宽度可调至2602mm,轨道车最高3510mm,遇特殊情况时高度可降为3300m

4、m。轨道车同时应具备其他附属功能,如车载大功率发电机等。    1.2 平车    地铁运输路料和其他物件所用的车辆主要是平车。其规格型号较多,车辆零部件有很多无法互用。其共同特点是:自重和载重较小。自重一般在1015t;载重最小的为16t(PD16型)。目前较常用的是25t(PD25型)和35t(GPC35型)平车。车体较长、较窄、较低,便于地铁运输。由于地铁施工时在前方施工现场用于吊装车作业的DP10B型门吊内侧跨距为2640mm,距轨面的起升高度为2610mm,因此PD16、PD25型平车必须经过相应的改造。考虑到平车在曲线上偏

5、移量的因素,必须将平车的宽度调至2500mm以内,车辆高度控制在800mm以内,才能适应地铁施工的要求。    GPC35型平车宽度经改造后虽然能达到要求,但由于车高为1100mm,装载的路料物资高度超过1500mm时门吊就不能将其吊离平车,所以GPC35型平车只能运输一些散料和小料。    2 运输组织    北京地铁5号线施工中的运输工作管理办法,是在多次地铁施工经验的基础上,与有关规章、规范、规程相结合后得出的适用于地铁施工阶段使用的行车组织管理办法。鉴于地铁隧道内行车的特殊性,行车管理工作必须在贯

6、彻“安全第一,预防为主”的方针前提下,坚持“施工运输两兼顾”的原则,成立专业的部门来编制、审核和实施行车计划,协调施工与行车计划的矛盾,合理安排交叉作业。    2.1 车站的职能和设置    地铁施工一般都选定一个或多个车站作为工程运输的基地站。基地站的职能包括:编排行车计划,协调与行车有关的、影响行车的施工组织,负责接发列车,负责列车在站内的装卸车作业,负责动力和车辆等设备的整备和日常保养,安排作业人员的日常工作等。基地站必须经过认真选址,必须具备轨排拼装、存储轨排的场地,具备列车解体、编组等调车作业的线路,具备轨道动力检修的硬件

7、措施,具备装卸车的各项硬件条件;同时,基地站应尽量避开曲线、坡道地段。    在轨道铺通之后,为了便于运输管理,要有选择性地在有道岔的车站开设临时车站,以便于基地车站掌握列车在区间的运行情况和采取计划变更,也便于调车作业和转线、待避和会让车。    2.2 车站的管理    基地站设行车调度负责编制、协调行车计划和下达行车命令等事宜。行调可兼任车站站长同时管理车站工作。车站设值班员,实行轮班制负责车站日常工作。车站各工种每天进行交接班,仔细交接各种劳动工具,交接轨道车和平车的技术状态,交接上个班在运行中存

8、在、发现和已处理的问题。值班员要进行班前讲话,安排本班的具体工作,交待本班工作中的安全注意事项等事宜。    2.3 列车编组及调车作业    地铁施工阶段轨道运输的主要任务是运送轨排和混凝土。工程列车采用固定编组和固定运行线路的方式,即上、下行线路各有一列工程列车,每列编组2辆平车,由轨道车推进运行。由于列车到达前方施工现场后,都是在新铺线路的尽头进行调车作业,因此该项调车作业除了按照线路技术管理规程中对于尽头线调车作业的要求执行外,还要在行车调度命令中注明相关的作业方法和安全要求。    2.4 行车

9、闭塞    施工开始阶段的轨道运输受到各种因素和条件的限制,上、下行线路上各有一列工程列车。在只有一个基地站或全线未贯通的情况下,列车凭调度命令进入区间,按照命令的要求,始发站与终到站之间的整个区段在列车返回之前均为封闭区间。在全线贯通后或设有两个及多个基地站的情况下,行车闭塞采用电话闭塞。基地站可下达折返命令,特殊情况下线路所在取得基地站的同意后也可下达折返命令。    3 行车组织的难点分析    地铁施工阶段的行车组织有别于地面线和铁路运营线的行车组织,有以下特点和难点:1)隧道内照明条件很差,各种

10、曲线、坡道、站牌等行车标志没有安装,司机、车长望条件差。2)隧道内湿度很大,在夏季内外温差大时,隧道内会形成很大的浓雾;而在施工阶段用于通风的大型风机还无法进行通风运作,隧道内的能见度很低。3)地铁隧道一般都有很大的坡度,如24、33甚至50的大坡度。因此,工程列车除了具备较好的牵引动力外,还需要有切实可靠的防溜措施和严格的规章制度作保证。4)地铁施工阶段,隧道内空气质量很差,灰尘较多,对轨道动力的发动机进气、空压机进气都会造成不良影响,机械设备的维修保养有特殊的要求。5)地铁机车车辆限界比铁路要小得多,隧道内施工的单位和作业人员较多,携带的工机具也很多,如稍有不慎,人员和物件就很有可能侵入机

11、车车辆限界,造成行车事故。6)地铁隧道内没有通讯信号,手机无法联系,对讲机等无线通讯设备的有效通信距离也很短,行车指挥困难,行车计划变更不便于实现,待避、会让等行车工作很难开展。7)施工单位多,交叉作业频繁,封锁线路、封闭区间、区间挡道的情况经常发生;区间防护是保证行车和施工安全的重要因素,全线区间的管理必须统一、规范、严格、有效。8)在施工过程中工程列车要频繁地对位,经常是1、2m就对位一次。因坡道较多,频繁对位对轨道车的制动机和离合器损害较大,对操作人员的作业技能更是一个考验。    4 行车组织的措施    4.1 施工计划与行

12、车计划的协调    施工伊始,中铁一局北京地铁5号线轨道工程项目部编制了北京地铁地下线工程运输管理办法及其补充规定。该规定经业主审批后以北京市地铁建设管理公司的名义下发参建地铁5号线的其他线下单位和设备安装单位。其他各施工单位在每日18时前向项目部运机部提报次日施工计划;运机部和车站认真审核各单位的施工计划,再合理安排行车计划。对于交叉作业及相互影响的地方,在保证安全的前提下通过协调、协商解决。这样首先从组织源头上理顺工作关系,防止交叉作业计划互相影响、互相干扰。    4.2 区间的管理和照明    施

13、工初期,项目部编制了地下线区间临时照明方案及其施工组织设计。该方案经过业主批准后,在全线的隧道内安装了低压照明系统,保证了施工和行车照明。同时还将全线划分成几个区段,设置区间管理调度所,负责监督检查区间的施工组织,检查施工计划的执行情况、施工人员劳保用品的佩戴情况、区间施工单位使用工机具的安全情况、列车在区间的运行情况、区间有无遗留物品和有无侵限物品、区间照明的状态等。整个区间因有区间管理巡查人员而变成一个可联系的、闭环的整体。    4.3 制定详细的作业办法和各项作业指导书    根据国家相关的法律法规及业主的要求制定作业规范,包括工程运输

14、管理办法、车站作业细则、列检作业办法、轨道车管理细则、轨道车运用规程、防溜办法、专列开行办法、临时车站作业办法、工程列车事故救援预案以及相关记录表格等。建立、健全各项工作台帐并将措施落实到人,对体系运行进行动态检查,使得各项规章措施都能得到落实。    4.4 行车管理实行军事化    行车命令为调度命令,必须严格按照命令行车。地下线行车采用封锁区间闭塞;高架线、地面线采用电话闭塞。行车调度是行车的最高指挥,行车命令一旦下达,任何人不得擅自变更。车长是行车命令的执行者,没有行车调度的计划变更命令,车长可拒绝执行任何变更计划。道岔定位直

15、股,用专用定位器固定,没有命令任何人严禁搬动道岔。对于计划中有施工、有浓雾的地段,在调度命令中必须注明限速情况。    4.5 交叉作业的协调安排    地铁施工阶段的施工单位多,交叉作业频繁,对于需要封锁线路、封闭区间的施工组织以及影响行车的施工组织,其施工计划必须提前申报并纳入行车组织中统筹安排。施工单位必须派专人负责现场施工和防护,确保行车安全和施工安全。对于交叉作业中相互干扰大的部分,轨道铺装单位作为施工阶段的区间临管部门,要经常组织现场会进行协调,保证施工计划的实施。对于暂时无法解决的问题,由区间临管单位统一安排并下发书面施

16、工计划,各施工单位必须按计划安排区间施工。对于需要工程列车配合的施工组织,经认真审核行车计划申请,由主管部门和车站协同用车单位共同制定、部署行车计划,签订相关的安全协议。    4.6 施工防护和动车的使用    对于在区间施工的其他单位,在进入区间施工前应先进行学习培训,学习防护的基本知识和防护的各项标准。进入区间的施工人员必须穿着带有反光效果的夜光服。对于违反防护的施工组织,区间管理的巡查人员有权要求其整改,情节严重的停止其施工。对于使用动车(包括单轨车和手推小平车)作业的施工单位,必须由车站签发轻型车辆使用承认书后,按照其中规定

17、的时间、里程和要求方可使用。使用时车辆前后做好防护,配备足够的人员保证随时能将车辆撤出机车车辆限界。    4.7 轨道车辆的日常维修保养    隧道内灰尘和湿度较大。灰尘会进入机械设备的空气滤清器,因此发动机的空气滤清器要经常清洗和更换,其保养频率要大于正常的使用周期。司机应定期检查机械设备各部件的技术状态,发现问题及时处理,严禁将故障车驶入区间。    4.8 技术改造    轨道车空气压缩机是轨道列车制动的动力来源,其技术状态直接影响列车运行的安全,必须采取强有力的措施

18、进行保养,并对其进气空滤进行改造,延长使用周期,并备有备用空压机。运输路料物资的平车与旧式16t平车的部分配件无法通用,尤其是三通阀。为提高制动机性能,自行对K2型三通阀进行了技术改造,实现了K2型与K1型的三通阀互用。在保证平车空气制动机性能的同时,要相应地加强手制动机的制动力,以保证车辆防溜和手推调车作业的安全施行。对于平车宽度的改造方法是:将其两侧的侧门装置、加固装置摘除并打磨平整,再把加固装置焊接到平车侧梁下部,同时在平车车板上安装辅助的加固装置。    4.9 采取措施减少噪声污染    分析认为,噪声的主要来源不是发动机,而是列车在快速运行时轮对通过钢轨接头时产生的震动。这种震动出现在离地面较近的隧道时,会影响到居民休息。噪声的控制措施是:首先在调度命令中对列车在扰民区段进行限速,将速度控制在58km/h的范围内;其次是在编制行车计划时减少扰民区段的发车次数;三是对施工计划进行调整,绕过扰民区段,尽量使列车不在扰民区段运行;四是优先考虑扰民地段的长钢轨焊接,早日实现无缝线路,减小震动。    4.10 应急及救援措施