一种用于多线斜拉铁路桥的轨道线形控制方法与流程

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种用于多线斜拉铁路桥的轨道线形控制方法。

背景技术：

随着经济社会的快速发展与科技的高速进步，交通运输业也取得了长足的发展，在整个交通运输业中，铁路运输因其准确性高、连续性强、运量大，以及运输成本低等优点，成为了极为重要的运输方式。

在目前的铁路设计施工技术领域中，各种新型设备和新工法的运用，传统的建设难题得到克服，也进一步的提高了铁路线的建设水平，为了满足更高的运输效率，目前通常是两方面的设计思路，一方面是从增加铁路线，例如将单线铁路改为双线或者多线铁路；另一方面是提高列车的运行速度。

多线铁路因其运输量大，以及运输效率高的特点成为了目前铁路建设工作的主流趋势。就多线铁路而言，其是指具有两条或者两条以上的铁路线，两列或者多列列车可以同时分别在不同的铁路线上运行，极大的提高了铁路线的运输能力。

随着铁路运输的提速，对铁路线的建设质量也提出了更高的要求，在实际铁路设计和铁路建设工作中，发明人发现，目前就多线铁路的建设而言，还存在有不足，具体如下述：

由于多线铁路具有至少两条铁路线，在建设过程中，若是所有的铁路线一起施工，同时铺轨，所需同时投入的人力物力巨大，并且由于施工场地的限制和各线路轨道铺设时，相互之间的影响，都增大了施工的难度，虽然能使整条铁路的所有的铁路线同时完成施工，但是整个施工工期长，并不利于铁路建设的经济性。

若是逐条施工铁路线，即，先完成某条铁路线的施工，保证其先行通车，然后在施工下一条线路，如此反复，完成整条铁路的施工，采用这样的方式，前期完成施工的铁路线可以先行通车，提前投入使用，虽然提高了铁路建设的经济性，但是，发明人发现，采用目前的这种方式，依然存在着问题：在铁路建设中，轨道线形是评价铁路建设质量的重要指标，其也是铁路能否实现高速通行的决定性因素，然而，在实际设计和建设施工中，发明人发现，若是逐条进行铁路线的施工，在后建设的铁路线施工必然会对在先完成的铁路线造成影响，特别显著的是，使在先铁路线的轨道线形急剧降低，致使不同阶段完成施工的轨道线形存在较大差异，影响轨道结构的平顺性，导致行车的舒适性降低，甚至引起安全事故，这也是该种方法制约铁路线的通行速度的根本原因所在，特别是对于高速多线铁路桥梁这类施工精度要求高的桥梁结构，上述的不利所带来的恶劣影响就更加显著。

特别是对于多线斜拉铁路桥梁，在传统施工过程中，通常还采用斜拉索对梁体的线形进行调整，对于多线铁路而言，若是逐条对各铁路线进行施工，在采用斜拉索对轨道线形进行调整时，由于各条轨道的线形并不一致，所以难以保证该调整步骤中，对各条轨道线形的精确调整。

所以，基于上述，就多线斜拉铁路桥梁而言，目前亟需设计一种即能够保证建设经济性，又能够降低建设施工难度，并且还能保证各条线路轨道都具有良好线形的多线斜拉桥轨道线形控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对目前多线斜拉铁路桥梁设计和建设中，所存在的经济性差、施工难度大、轨道线形难以控制的不足，提供一种即能够保证良好经济性，又能够降低建设施工难度，并且还能保证各条铁路线的轨道都具有良好线形的轨道线形控制方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于多线斜拉铁路桥的轨道线形控制方法：包括下述步骤：

a：确定铁路线施工顺序：确定多线铁路的各条铁路线的施工时期；

b：基础修建：修建斜拉铁路桥梁的梁体、桥面和安装斜拉索，并在桥面上铺设道床，然后在道床上设置轨枕，本步骤中的道床为所有铁路线的道床，本步骤中的轨枕为所有铁路线的轨枕；

c：附件施工：将除轨道以及用于固定轨道的构件以外的其他附件布置在设计位置，所述附件为铁路线中位于基础上的恒载部件；

c1：梁体线形调整：在步骤c完成后，检测梁体的线形，然后通过调整斜拉索，保证梁体的线形精度达到设计要求；

d：轨道铺设：按照步骤a确定的铁路线施工时期，铺设相应铁路线的轨道。

本申请的多线斜拉铁路桥的轨道线形控制方法，具体是针对于多线斜拉铁路桥梁，先确定多线铁路的各条铁路线的施工时期，然后再在桥面上统一的铺设道床，并在道床上统一的设置轨枕，如此，方便了各条铁路线基础的修建，然后，再将除轨道以及用于固定轨道的构件以外的其他附件布置在设计位置，所述附件为铁路线中位于基础上的恒载部件，根据步骤a的铺轨顺序，进行轨道的铺设，采用这样的方式，首先是可以使各条铁路线按照步骤a的通车时序要求，先后通车，先通车的铁路线先行投入使用，如此，可以保证铁路尽量早的投入使用，进而保证了铁路建设过程中的经济性，进一步的，发明人发现，在后修建的铁路线，其轨道及其固定轨道的固定构件重量相对于桥面上的基础而言，占比较小，而其他附件和相应的恒载部件，特别是道床和轨枕，重量占比极大，所以，在本申请中，将这些重量占比大的这些构件和恒载部件先统一施工，先设置在基础上，在后续铺轨施工时，只需要考虑轨道和固定轨道的构件即可，如此，大幅降低了后续铺轨工作对已铺轨道的线形影响，进而保证了各条线路轨道都具有良好线形；

进一步的，由于设置了步骤c1，在轨道铺设前，通过对拉索的调整，使梁体具有良好的线形，如此，保证在步骤d轨道铺设后，轨道具有良好的线形精度。

优选的，所述步骤a中，包括下述步骤：

a1：后期铺设轨道对先期铺设轨道的线形影响程度进行建模分析：建立相应模型，设计不同的铁路线施工顺序，分析各种铁路线施工顺序中，在后铺设铁路线对在先铺设铁路线的轨道线形的影响程度；

a2：确定施工顺序：根据步骤a1确定的各条铁路线的影响程度，由高到底进行排序，得到各条铁路线的铺设顺序。

在上述方法中，对多线斜拉铁路桥梁进行建模分析，进而得到各条铁路线的施工顺序，将对已铺轨道线形影响最大的铁路线的轨道最先铺设，而对已铺轨道线形影响最小的铁路线的轨道最后铺设，如此设定各条铁路线的铺轨顺序，进一步的减小在后铺设轨道对已铺轨道线形的影响，进而进一步的保证了各条铁路线的轨道都具有良好线形。

优选的，所述步骤d后还设置有步骤e：轨道线形检测步骤，

所述步骤e为：在轨道铺设完毕后，对轨道的整体线形进行检测，当步骤e中轨道线形检测不合格时，在所述步骤e后还设置有步骤f：轨道线形二次调整，通过步骤f对轨道进行调整，直至线形符合高速铁路的轨道线形要求。

在本申请中，通过设置步骤e和f，在铺轨完成后对轨道线形进行检测和二次调整，确保轨道线形的高精度要求，进而确保列车行车的平顺性。

优选的，所述步骤f中，在轨道线形突变处，调整相应位置的拉索张紧程度。如此，使得调整仅在于轨道线形出现突变处，这种调整方式简单直接，效果明显，能够避免对其他部位进行调整，进一步的方便了轨道线形的调整。

优选的，在所述步骤d中，根据步骤a2确定铺设顺序，在进行轨道铺设时，对在先铺设的轨道设置预拱度，所述预拱度的方向与在后铺设轨道对该轨道线形影响的方向相反。通过设置预拱度，在本申请中，预拱度的设置高度和方向，首先要保证列车的正常行驶，或者是保证列车以低速或者中等速度行驶，如此，在其中一条铁路线或者几条铁路线建设先建设完成时，即可立刻投入使用，此时，可以采用略低于设计速度的方式运行，当所有铁路线全部建设完成后，由于在后铺设轨道对在先铺设轨道线形的影响与在先铺设轨道的预拱度相抵消，如此，使得各条轨道都具有极高的线形精度，此时，可以满足列车的更高速的运行。

优选的，所述步骤d设置的预拱度，所述预拱度的高度与在后铺设轨道对该轨道线形影响的高度相同。采用此方案，使预拱度与线形影响全部抵消，进一步的提高轨道的线形精度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)、可以保证铁路尽量早的投入使用，进而保证了多线斜拉铁路桥建设过程中的经济性；

(2)、大幅降低了后续铺轨工作对已铺轨道的线形影响，进而保证了各条线路轨道都具有良好线形。

附图说明：

图1为本申请轨道线形控制方法的步骤框图；

图2为本申请实施例中的多线斜拉铁路桥的结构示意图；

图3为本申请实施例中多线斜拉铁路桥的截面结构示意图，

图中标示：1-道床，2-轨枕，3-附件，4-轨道。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

具体实施方式，如图1-3所示，

一种用于多线斜拉铁路桥的轨道线形控制方法：包括下述步骤：

a：确定铁路线施工顺序：确定多线铁路的各条铁路线的施工时期；

b：基础修建：修建斜拉铁路桥梁的梁体、桥面和安装斜拉索，并在桥面上铺设道床1，然后在道床1上设置轨枕2，本步骤中的道床1为所有铁路线的道床1，本步骤中的轨枕2为所有铁路线的轨枕2；

c：附件3施工：将除轨道4以及用于固定轨道4的构件以外的其他附件3布置在设计位置，所述附件3为铁路线中位于基础上的恒载部件；

c1：梁体线形调整：在步骤c完成后，检测梁体的线形，然后通过调整斜拉索，保证梁体的线形精度达到设计要求；

d：轨道4铺设：按照步骤a确定的铁路线施工时期，铺设相应铁路线的轨道4。

本申请的多线斜拉铁路桥的轨道4线形控制方法，具体是针对于多线斜拉铁路桥梁，先确定多线铁路的各条铁路线的施工时期，然后再在桥面上统一的铺设道床1，并在道床1上统一的设置轨枕2，如此，方便了各条铁路线基础的修建，然后，再将除轨道4以及用于固定轨道4的构件以外的其他附件3布置在设计位置，所述附件3为铁路线中位于基础上的恒载部件，根据步骤a的铺轨顺序，进行轨道4的铺设，采用这样的方式，首先是可以使各条铁路线按照步骤a的通车时序要求，先后通车，先通车的铁路线先行投入使用，如此，可以保证铁路尽量早的投入使用，进而保证了铁路建设过程中的经济性，进一步的，发明人发现，在后修建的铁路线，其轨道4及其固定轨道4的固定构件重量相对于桥面上的基础而言，占比较小，而其他附件3和相应的恒载部件，特别是道床1和轨枕2，重量占比极大，所以，在本申请中，将这些重量占比大的这些构件和恒载部件先统一施工，先设置在基础上，在后续铺轨施工时，只需要考虑轨道4和固定轨道4的构件即可，如此，大幅降低了后续铺轨工作对已铺轨道4的线形影响，进而保证了各条线路轨道4都具有良好线形；

进一步的，由于设置了步骤c1，在轨道4铺设前，通过对拉索的调整，使梁体具有良好的线形，如此，保证在步骤d轨道4铺设后，轨道4具有良好的线形精度。

进一步的，所述步骤a中，包括下述步骤：

a1：后期铺设轨道4对先期铺设轨道4的线形影响程度进行建模分析：建立相应模型，设计不同的铁路线施工顺序，分析各种铁路线施工顺序中，在后铺设铁路线对在先铺设铁路线的轨道4线形的影响程度；

a2：确定施工顺序：根据步骤a1确定的各条铁路线的影响程度，由高到底进行排序，得到各条铁路线的铺设顺序。

在上述方法中，对多线斜拉铁路桥梁进行建模分析，进而得到各条铁路线的施工顺序，将对已铺轨道4线形影响最大的铁路线的轨道4最先铺设，而对已铺轨道4线形影响最小的铁路线的轨道4最后铺设，如此设定各条铁路线的铺轨顺序，进一步的减小在后铺设轨道4对已铺轨道4线形的影响，进而进一步的保证了各条铁路线的轨道4都具有良好线形。

进一步的，所述步骤d后还设置有步骤e：轨道4线形检测步骤，

所述步骤e为：在轨道4铺设完毕后，对轨道4的整体线形进行检测，当步骤e中轨道4线形检测不合格时，在所述步骤e后还设置有步骤f：轨道4线形二次调整，通过步骤f对轨道4进行调整，直至线形符合高速铁路的轨道4线形要求。

在本申请中，通过设置步骤e和f，在铺轨完成后对轨道4线形进行检测和二次调整，确保轨道4线形的高精度要求，进而确保列车行车的平顺性。

进一步的，所述步骤f中，在轨道4线形突变处，调整相应位置的拉索张紧程度，进而实现轨道4线形的调整。如此，使得调整仅在于轨道4线形出现突变处，这种调整方式简单直接，效果明显，能够避免对其他部位进行调整，进一步的方便了轨道4线形的调整。

进一步的，在所述步骤d中，根据步骤a2确定铺设顺序，在进行轨道4铺设时，对在先铺设的轨道4设置预拱度，所述预拱度的方向与在后铺设轨道4对该轨道4线形影响的方向相反。通过设置预拱度，在本申请中，预拱度的设置高度和方向，首先要保证列车的正常行驶，或者是保证列车以低速或者中等速度行驶，如此，在其中一条铁路线或者几条铁路线建设先建设完成时，即可立刻投入使用，此时，可以采用略低于设计速度的方式运行，当所有铁路线全部建设完成后，由于在后铺设轨道4对在先铺设轨道4线形的影响与在先铺设轨道4的预拱度相抵消，如此，使得各条轨道4都具有极高的线形精度，此时，可以满足列车的更高速的运行。

进一步的，所述步骤d设置的预拱度，所述预拱度的高度与在后铺设轨道4对该轨道4线形影响的高度相同。采用此方案，使预拱度与线形影响全部抵消，进一步的提高轨道4的线形精度。

采用上述的轨道线形控制方法的多线斜拉铁路桥，

以下述大桥为例，大桥为钢桁梁斜拉桥，主桥跨径依次为81m、162m、432m、162m、81m，如图1和2所示，大桥分为上下两层，上层为4线客车线，其中两线是客车线路，主要是动车或高铁通过，另外两线为预留客车线，下层双线是货运线，即，包括客车线、货车线和预留客车线的六线轨道。

由于不同位置、不同线别的铁路实际运营(铺轨)的时机存在先后顺序，若桥面线性没有考虑合适的调整控制方法，势必造成不同阶段的轨道线性差异较大，从而影响轨道结构的平顺性，导致行车的舒适性降低，甚至引起安全事故。因此，在设计之初，就必须提出复杂多线铁路大跨度斜拉桥梁线性调整控制方法，确保在不同阶段，轨道结构线性均满足要求，即，采用上述的线形控制方法：

a1：后期铺设轨道4对先期铺设轨道4的线形影响程度进行建模分析：建立相应模型，设计不同的铁路线施工顺序，分析各种铁路线施工顺序中，在后铺设铁路线对在先铺设铁路线的轨道4线形的影响程度；

a2：确定施工顺序：根据步骤a1确定的各条铁路线的影响程度，由高到底进行排序，得到各条铁路线的施工顺序，为：依次为：货车线、客车线、预留客车线。

然后再进行下述步骤：

b：基础修建：修建斜拉铁路桥梁的梁体、桥面和安装斜拉索，并在桥面上铺设道床1，然后在道床1上设置轨枕2，本步骤中的道床1为所有铁路线的道床1，本步骤中的轨枕2为所有铁路线的轨枕2；

c：附件3施工：将除轨道4以及用于固定轨道4的构件以外的其他附件3布置在设计位置，所述附件3为铁路线中位于基础上的恒载部件；

c1：梁体线形调整：在步骤c完成后，检测梁体的线形，然后通过调整斜拉索，保证梁体的线形精度达到设计要求；

d：轨道4铺设：按照步骤a确定的铁路线施工时期，铺设相应铁路线的轨道4。

最后，再进行步骤e和f。

经计算，若采用传统铺设方式，逐条施工铁路线，即先铺设一条铁路线的道床和其他恒载荷附件，再在该道床上铺设轨道，当该条铁路线完成后，再进行下一条铁路线的施工，如此，预留客车线对客车线影响是较大，跨中影响量最大值达259.6mm，对其它线别的影响同样有显著的影响，对客车线最远端的轨道的影响量也达到了209.8mm。

经计算，采用本申请的上述方法，由于所以线路的除轨道及其固定构件外的其他恒载荷都已施工完成，后期铺设轨道重量占比较小，所以，预留客车线铺轨对客车线轨道线性的影响量的最大值仅仅为28.2mm，对客车线最远端的轨道的影响量仅为22.8mm，均大大小于采用传统铺设方式的计算结果。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。