山区普速铁路安全保护区划定技术设计研究--以贵州境内普速铁路安全保护区划定为例.pdf

杨洪,等:山区普速铁路安全保护区划定技术设计研究 以贵州境内普速铁路安全保护区划定为例勘察与测量KANCHAYUCELIANG 工程与建设 年第 卷第期 收稿日期:;修改日期:基金项目:中国铁路成都局集团有限公司铁路安全保护区划定重大专项(D X N Z B )作者简介:杨洪(),男,贵州清镇人,高级工程师山区普速铁路安全保护区划定技术设计研究 以贵州境内普速铁路安全保护区划定为例杨洪,戚兰,袁光碧,邱赟,史婷(贵州省不动产登记中心,贵州 贵阳 ;贵州省第一测绘院,贵州 贵阳 ;贵州省第二测绘院,贵州 贵阳 ;贵州省第三测绘院,贵州 贵阳 )摘要:铁路安全保护区的划定有助于保障铁路运输安全和畅通,保障人民群众人身安全和财产安全.山区地形复杂,地质条件相对较差,铁路安全保护区的基准线及安全保护区的界线较平原地区更加难以确定.文章以贵州省普速铁路安全保护区的划定为例,在充分征求铁路相关部门意见的基础上,针对山区铁路安全保护区工作底图制作、基准线确定、安全保护区划定等进行技术设计,提出山区普速铁路安全保护区划定的技术方法和难点问题及解决方案,为后续山区铁路安全保护区的划定提供参考.关键词:山区;普速铁路;安全保护区;绘图;基准线中图分类号:T V ;O 文献标志码:A文章编号:()引言 铁路安全管理条例 第二十七条规定:铁路线路两侧应当设立铁路线路安全保护区,在此区域内禁止从事危及铁路运输安全的行为.贵州省普速铁路主要建于 世纪 年代末到 年代初期,因贵州省地形、地貌复杂,山地多而平地少,地形切割大,受当时技术条件限制,铁路走向大多蜿蜒曲折,桥梁和隧道占铁路长度的.同时,因地形起伏大,铁路路肩既有人工夯实,也有自然形成的坡面,路基变化复杂,导致铁路安全保护区基准线判别难度较大.本文基于山区地形、地貌特点及贵州省普速铁路建设现状,对山区铁路安全保护区的划定技术与方法进行了探讨与研究,提出了具有山区特色的普速铁路安全保护区划定的技术方法.山区铁路安全保护区划定技术方法首先,采用航空摄影立体成图倾斜三维模型成图激光点云成图野 外数 字 化补 测等 相 结 合 的 成 图 方 法,按 照“外内外内”的工序流程,坚持“内业定位、外业定性”的原则制作工作底图;其次,依据 铁路安全管理条例,通过查阅铁路资料,与铁路部门对接及实地核实等方法,确定安全保护区基准线位置,划定安全保护区范围,并与国土空间规划衔接,形成铁路安全保护区;再次,按照铁路线路安全保护区技术规范,编制安全保护区签认图件,以县(市、区)为单元开展签认盖章;最后,根据签认后的 铁路线路安全保护区平面图 将安全保护区范围线纳入国土空间规划数据库,同时将标桩位置落实到实地.总体技术工艺流程如图所示.工作底图绘制在航飞空域许可前提下,针对贵州地形山高、谷深、悬崖、陡峭等地貌特点,按照技术规范规定的航向旁向重叠率,采用直升机搭载倾斜摄影和激光雷达设备,通过机载P O S系统连入贵州省北斗卫星导航定位基准站网或架设GN S S地面站,实时获取相片曝光点和激光点的空间位置,对铁路线路车站、区间线路两侧各 m带宽倾斜航空摄影和激光点云数据获取.通过像控测量、空三加密,在E P S地理信息工作站软件中调入倾斜三维模型、激光点云数据,按照图式要求采集铁路线路两侧各 m带宽地形地物要素,初步形成铁路车站和铁路区间线路地形图底图;在地形图底图基础上,对影像阴影、漏洞、建筑物遮挡等特定区域空间,采用R T K或全站仪开展外业补测地形地物和铁路设施要素,内业编辑、图面整理,形成安全保护区划定的工作底图.其中,城市开发边界内采用成图比例尺为 ,其他区域采用成图比例尺为 .安全保护区划定技术 铁路基准线确定贵州境内铁路线路蜿蜒曲折,路堤或路堑宽度变化频繁,应坚持“先典型、后一般”原则,首先确定铁路线路路堤坡脚、路堑坡顶和铁路桥梁等典型特征地段的基准线位置;其次再确定一般地段的基准线位置,但须遵循以下原则:()货场、站场区域的基准线.以铁路正线、停车线及进货场的铁路支线的路堤坡脚、路堑坡顶为基准线.铁路线勘察与测量KANCHAYUCELIANG杨洪,等:山区普速铁路安全保护区划定技术设计研究 以贵州境内普速铁路安全保护区划定为例 工程与建设 年第 卷第期图总体技术路线流程图路途经站台、变电站、检修区等附属设施的,以铁路线路路基(碎石外侧)为基准线.铁路线路途经有上跨、通信、供电等直接影响线路运营和维护的设施设备(如检修区顶棚),以设施设备边界为准.货场、站区等场地的围墙除直接对线路起到保护作用外,原则上不作为划定的基准线,但为便于后期维护和管理,应尽量划入安全保护区范围中.货场、站区等场地毗邻线路的围墙或构筑物直接对线路起到保护作用,则以围墙或构筑物内侧作为基准线.()支线、复线的基准线.当支线和复线距离较远,则支线、复线分别划定.当支线和复线距离较近,间距小于安全保护区最小距离 m,合并交会处.()毗邻废弃铁路的基准线.废弃铁路忽略,以运行线铁路为准.当废弃铁路一侧的护坡等设施与运行线路安全相关联时,内业重点标注,须铁路专业部门进行研究和评估确定基准线.()平缓区域的基准线.若平缓区域无路堤、路堑等时,则以距离铁路线路最近的沟渠外侧、道路内侧作为基准线.()路堤、路堑的基准线.路堤、路堑指人工开挖形成,目的是确保铁路线路运输安全.当路堤、路堑为单层加固时,则以路堤坡脚线、路堑的坡顶线作为基准线.当路堤、路堑为多层加固时,内业重点标注,须铁路专业部门进行研究确定基准线.当自然护坡或加固斜坡与铁路线路走势一致时,则以最靠近铁路线路一侧的自然护坡坡脚线或加固斜坡坡脚线作为基准线.当自然护坡或加固斜坡与铁路线路走势逐渐远离时,则以自然护坡或加固斜坡作条切线,以条切线交点处垂直到铁路线路路基连线作为基准线.当坡脚线或坡杨洪,等:山区普速铁路安全保护区划定技术设计研究 以贵州境内普速铁路安全保护区划定为例勘察与测量KANCHAYUCELIANG 工程与建设 年第 卷第期 顶线宽度变化频繁时,可采用坡脚线或坡顶线的“头、中、尾”三点连接形成基准线.()桥梁的 基 准线.跨 水 的 桥 梁.当 桥 梁 跨 度 小 于 m(倍安全保护区最小距离)时,以铁路桥边线为基准线,连通跨水两端;当桥梁跨度大于 m(倍安全保护区最小距离)时,以铁路桥头两端为基准线,跨水部分不划安全保护区.不跨水的桥梁.当桥梁的桥墩、桥梁边为路堑或路堤,原则上以铁路桥路堑坡顶、路堤坡脚为基准线.不跨水的桥梁.当桥梁无桥墩时,以铁路桥梁最外围为基准线.()隧道的基准线.以隧道洞门为基准线,划定安全保护区,隧道部分以隧道洞门宽度连通形成安全保护区.安全保护区范围线划定铁路线路安全保护区的范围,从铁路线路路堤坡脚、路堑坡顶或者铁路桥梁外侧起向外的距离分别为:城市市区其他铁路为m;城市郊区居民居住区其他铁路为 m;村镇居民居住区其他铁路为 m;其他地区其他铁路为 m.按此距离规定,在地形图上以基准线为起算点向外偏移相应距离,修饰形成安全保护区范围线.并依据铁路线路安全保护区平面图编制要求,进行各要素归类整理,最终形成铁路线路安全保护区平面图.()区域划分.城市市区.从国土空间规划数据资料中提出城区范围作为城市市区边界范围.若县级国土空间规划未提取城区范围的,以城市体检提取的城区范围为准;若城市体检也未提取的,提取第三次全国国土调查成果D L T B中城镇村属性为 、A及其相邻的 图斑作为城区范围;若没有城镇村属性为 、A图斑的,则提取县级政府驻地所在城镇的城镇村属性为 、A及其相邻的 图斑作为城区范围.城市郊区居民居住区.从国土空间规划数据中提出城市开发边界,扣除城区范围后的居民居住区作为城市郊区居民居住区边界范围.若开发边界内无城市市区,则开发边界内居民居住区不作为城市郊区居民居住区.村镇居民居住区.扣除以上两类区域后从第三次国土调查资料中提出 、A、A和 的图斑边界范围作为村镇居民居住区边界范围.其他地区.除上述三类边界范围以外的其他地区区域.()安全保护区划定原则.当铁路线路两侧处于不同的城市市区、城市郊区居民居住区、村镇居民居住区、其他地区.按照所在类型执行不同的外延距离.在铁路用地范围内划定铁路线路安全保护区的,由铁路监督管理机构组织铁路建设单位或者铁路运输企业划定并公告.在铁路用地范围外划定铁路线路安全保护区的,由县级以上地方人民政府根据保障铁路运输安全和节约用地的原则,组织有关铁路监督管理机构、县级以上地方人民政府自然资源等部门划定并公告.当铁路安全保护区穿越建筑物与构筑物时,按照建筑物与构筑物边线整体纳入安全保护区内.铁路线路安全保护区与公路建筑控制区、河道管理范围、水利工程管理和保护范围、航道保护范围或者石油、电力以及其他重要设施保护区重叠的,由县级以上地方人民政府组织有关部门依照法律、行政法规的规定协商划定并公告.项目难点分析及解决方案 难点之一:铁路路基坡脚、路堑坡顶等起算基准线认定由于 安全管理条例 对铁路路基坡脚、路堑坡顶的描述较为笼统,对于山区和地形复杂区段并无专门阐述.在路堤坡脚、路堑坡顶的划定方式上铁路与技术单位意见存在一定偏差,问题争议焦点为:路堤坡脚、路堑坡顶是指人工用土、石填筑的,形成保障支撑铁路路基稳定填筑的边坡坡底或坡顶,以此位置为基准线;还是路堤坡脚、路堑坡顶不仅是人工修筑的,还应包括该范围之外的自然地貌形成的坡脚或坡顶,以此位置为基准线;还是按照铁路线路施工竣工图上反映的路堤坡脚和路堑坡顶位置为准,确定基准线.在具体划定时如果遇到较大陡坡或连绵坡时,会出现安全保护区划定范围较大,与地方政府衔接签认时必将出现较大分歧,导致影响安全保护区图纸签认.处理方案:通过召开技术专题讨论会议的方式,与铁路工务、建筑多部门进行综合协商确定,形成以下处理指导意见:()基准线确定原则.以铁路路基、路堑开挖最高点或填筑最低点,铁路设备边界最外侧为基准线;隧道基准线从隧道洞口仰坡开挖投影线最外侧或有结构物的最外侧以沿铁路走向的连线作为基准线;桥梁基准线以桥梁及其附属设备最外侧投影作为基准线.()安全保护区划定特殊情形.当路堤、路堑为自然坡且坡面范围较大时,铁路部门认为需要调整安全保护区范围的,参考铁路用地界线.按以下处理:从基准线外延位置处于铁路用地范围内,则以用地界作为安全保护线;从基准线外延位置位于铁路用地范围外,则以外延后的位置作为安全保护线;上述情况以外的其他情况,由相关单位会商研究确定.难点之二:铁路沿线公里里程桩位确定铁路公里、百米桩位是标注安全保护区界线A、B标桩里程位置基础,由于普速山区铁路选线走向复杂,蜿蜒曲线较多.历史建设条件形成铁路沿线实际公里桩、百米桩碑牌在埋设时位置并不精准,实际里程长度存在一定偏差;同时,也不能通过对整条线路起点、终点里程长度简单内插得到,铁路沿线公里程桩(公里桩、百米桩)桩位准确性较难确定.处理方案:依据铁路设施设备图表,确定铁路隧道、桥梁、涵洞以及进出站信号机等准确性高固定标识物的里程位置,采用分段进行内插确定公里桩、百米桩位.在实际处理过程中,通过计算及与前后部分参照物对照,发现部分标识物里程偏移较大,存在明显标注错误的,进行综合取舍剔除,并记录在册备查.难点之三:铁路隧道位置及走向确定受山区地形地质的影响,和贵州普速铁路历史建设时期技术条件的制约,铁路规划设计的桥隧比率高,单个隧道距离相对较长,在铁路正常运行状态下,为保障铁路运行安全和人身安全,上线现场开展测绘作业较为困难,特别是隧道区段,难以采用测绘仪器进行实测,在保障安全前提下,如何对隧道部分线路走向确定较为棘手.(下转第 页)施工技术SHIGONGJISHU于春跃,等:液压同步滑移技术在钢屋架施工中的应用 工程与建设 年第 卷第期合理堆放,尽量减少材料的二次吊运,同时须合理安排起重机行走路线,以提高工效.钢桁架拼装安装场地应平整,无杂物及障碍,场地上空无任何架空电线.钢桁架以分段和散件形式进场,需要现场拼接、螺栓锚固、焊接,需对各个拼接坐标点的坐标进行控制,以及对构件的安装定位点控制、标高测量控制等.设备吊装安装钢垫墩、混凝土垫块,其中钢垫墩采用塔吊吊装,混凝土垫块采用人工安装;采用塔吊吊装安装钢轨;安装钢轨后与钢垫墩焊接进行固定;吊装液压爬行器;人工安装液压爬行器,检测试验机设备.钢桁架吊装与滑移钢桁架采用履带吊吊装.吊装第一榀钢桁架与第二榀钢桁架采用塔吊吊装第一榀与第二榀钢桁架之间的斜杆、拉结杆吊装第三榀钢桁架采用塔吊吊装第二榀与第三榀钢桁架之间的斜杆、拉结杆第一榀钢桁架设置开口钢耳板与液压爬行器采用M 插销连接根据放线确定钢梁尾端设置限位挡板三榀钢桁架滑移就位滑移后拆除液压爬行器每榀钢桁架设置八台 t自锁千斤顶千斤顶进行同步顶升作业拆除三榀钢桁架垫高材料,采用塔吊吊拆钢轨,采用人工拆除钢垫墩、混凝土垫块千斤顶进行同步下降作业安装钢桁架与埋件的连接吊装最后一跨连接杆件采用人工搬运液压爬行器至起点.依次按照上述施工顺序滑移第四榀至第十五榀钢桁架,单次滑移榀钢桁架,共滑移安装 榀钢桁架.最后采用履带吊吊装第十六榀、第十七榀钢桁架,采用塔吊吊装其余斜杆、拉结杆,并安装钢桁架与埋件的连接.拆除滑移设备采用塔吊吊拆液压爬行器,采用塔吊吊拆钢轨,采用人工拆除钢垫墩、混凝土垫块.结束语本项目钢屋架的施工采用了以计算机控制的液压同步滑移技术,相比于其他施工技术,解决了精度差、同步控制难的问题.同时针对传统的卡轨式直线滑移进行了改进,采用了步进式同步滑移技术,无须考虑反力点加固问题,能保证在滑移过程中不会产生相对滑动.本技术的成功实施,克服了传统同类施工技术的缺点,开创了一种更为良好的办法,并可为今后的同类施工提供经验及指导.参考文献李国建,陈静波苏州现代传媒广场大高差悬链状钢结构累积滑移施工技术J施工技术,():杨文侠,丁剑强,孔鹏,等哈尔滨万达茂滑雪乐园东区钢屋盖滑移技术J施工技术,():王中军大跨度钢结构屋盖累积滑移方案设计与分析J铁道建筑技术,():王毅,遇瑞,罗永峰某厂房钢屋盖整体滑移施工分析J结构工程师,():任自放,葛绍群,颜勇钢结构桁架累积滑移施工技术J钢结构,():李宏伟大跨度拱形管桁架步进式顶推滑移施工技术J价值工程,():刘建普,许立新,赵园涛钢结构整体液压同步累积滑移施工国家体育馆钢屋盖施工总结C 年全国建筑钢结构行业大会论文汇编 :(上接第 页)处理方案:充分收集历史铁路建设设计及竣工资料,确定隧道的方位角、转弯半径等参数,并结合影像隧道出入口位置坐标,综合计算平差校正进行确定.结束语铁路安全保护区的设立事关铁路安全运营,山区地形复杂,安全保护区划定情况较平原地区更加复杂.文章结合贵州实际阐述了山区普速铁路安全保护区划定的技术方法,提出山区铁路沿线不同的路基坡脚、路堑坡顶等基准线的确定原则,以及铁路沿线涉及的市区、城郊居民区,村镇居民区及地区区域的范围确定方法,综合确定铁路在不同区域范围、不同地形地貌条件下铁路安全保护区界线划定方法,和对划定过程中存在的山区普速铁路公里桩及百米桩桩位、隧道内铁路线路走向等问题提出了有效解决方案,对其他在相似类型的山区普速铁路安全保护区的划定具有一定的借鉴作用.参考文献中华人民共和国国务院铁路安全管理条例:国务院令第 号E B/O L()h t t p s:w w w g o v c n/f l f g/c o n t e n t_ h t m王春祥,李晓,盛庆伟航空摄影测量学M郑州:黄河水利出版社,李永树工程测量学M北京:中国铁道出版社,胡圣武地图学M北京:清华大学出版社,马晋欣,崔有泉,王羽杰,等铁路线路安全保护区设立J中国安全科学学报,(S):甘迎娟,王新强铁路线路安全保护区平面图的制作J测绘技术装备,():兰艳青铁路线路安全保护区平面图绘制J铁道勘察,():中华人民共和国国土资源部第三次全国国土调查技术规程:T D/T S 中华人民共和国铁道部铁路线路安全保护区平面图图式S北京:中国铁道出版社,中华人民共和国自然资源部办公厅市级国土空间总体规划数据库规范(试行)E B/O L()h t t p s:ww w g o v c n/z h e n g c e/z h e n g c e k u/f i l e s/e a a a a b b b b f e e p d f