無(wú)碴道床上長(zhǎng)鋼軌軌道鋪設(shè)工法

1、無(wú)碴道床上長(zhǎng)鋼軌軌道鋪設(shè)工法一、前言隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈的鐵路也取得了前所未有的大發(fā)展，鐵路建設(shè)朝著重載、高速的方向發(fā)展。為提高列車(chē)運(yùn)行速度，增加行車(chē)密度，保證列車(chē)的行車(chē)安全和旅客的舒適度，減少線路的維修作業(yè)量和接頭病害，新建鐵路采用無(wú)縫線路是鐵路建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)無(wú)縫線路的建設(shè)目前除秦沈客運(yùn)專線外，大多是既有線通過(guò)換軌，將普通有縫線路改造成無(wú)縫線路。國(guó)家“九五”重點(diǎn)工程西（安）（安）康鐵路秦嶺隧道，全長(zhǎng)18.46km ，軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為支承塊式彈性無(wú)碴道床，要求一次鋪設(shè)無(wú)縫線路，當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)新建鐵路史上尚屬首例。在隧道內(nèi)無(wú)碴道床上一次鋪設(shè)無(wú)縫線路，無(wú)法利用以往鋪軌

2、設(shè)備及鋪設(shè)方法，需設(shè)計(jì)研制新型鋪軌設(shè)備及施工工藝。為完成西康鐵路秦嶺特長(zhǎng)隧道無(wú)碴道床長(zhǎng)鋼軌軌道鋪設(shè)施工任務(wù)，中鐵一局專門(mén)成立超長(zhǎng)無(wú)縫線路一次鋪設(shè)拉軌工藝及設(shè)備的研究課題組。利用車(chē)輛進(jìn)行局部改造，加裝長(zhǎng)軌推送機(jī)構(gòu)等設(shè)備組成卸軌列車(chē)的龍頭車(chē)，將長(zhǎng)軌條推送一次入槽。通過(guò)1998年7月18日和2000年2月20日兩次專家組階段成果審查認(rèn)可，2000年5月在西康線新豐鎮(zhèn)鋪架基地進(jìn)行了多次現(xiàn)場(chǎng)模擬試驗(yàn)，參建職工熟悉掌握了操作技能，達(dá)到了預(yù)期目的，滿足了秦嶺隧道超長(zhǎng)無(wú)縫線路長(zhǎng)鋼軌的鋪設(shè)要求。方案核心設(shè)備長(zhǎng)軌推送機(jī)構(gòu)獲得1999年國(guó)家實(shí)用新型專利（專利號(hào)：99234594.4）。新建鐵路無(wú)碴道床鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌施工

3、工藝及設(shè)備研究，獲2001年度中鐵一局科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。秦嶺特長(zhǎng)隧道無(wú)縫線路的成功鋪設(shè)，填補(bǔ)了我國(guó)新線施工一次鋪設(shè)無(wú)縫線路的空白，為我國(guó)今后新建鐵路一次鋪設(shè)無(wú)縫線路積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。二、工法特點(diǎn)1. 長(zhǎng)鋼軌縱向卸車(chē)設(shè)備自成體系，設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)節(jié)能，性能可靠，拆裝方便。2. 操作工藝簡(jiǎn)單易行，一次可放送200-500m長(zhǎng)鋼軌直接入槽（根據(jù)長(zhǎng)軌列車(chē)的長(zhǎng)度），減少工地鋼軌接頭焊接數(shù)量。3. 推送機(jī)構(gòu)可安設(shè)于任何車(chē)輛上，不受軸重限制，也適用于小軸重軌道。三、適用范圍1. 適用于新建鐵路和城市軌道交通采用混凝土無(wú)碴道床一次鋪設(shè)無(wú)縫線路。2. 適用于新建鐵路和城市軌道交通采用碎石

4、道床布枕后一次鋪設(shè)長(zhǎng)鋼軌無(wú)縫線路。四、工藝原理無(wú)縫線路的鋪設(shè)主要是通過(guò)長(zhǎng)軌推送機(jī)構(gòu)、順坡架、長(zhǎng)軌牽引機(jī)構(gòu)、支承滾筒、滑靴、接頭連接器、移動(dòng)式小型氣壓焊等設(shè)備，完成長(zhǎng)軌的放送及焊聯(lián)鎖定。五、施工工藝秦嶺特長(zhǎng)隧道彈性無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)一次性卸鋪長(zhǎng)鋼軌長(zhǎng)度為250m，由茂陵焊軌廠焊接生產(chǎn)，利用長(zhǎng)鋼軌運(yùn)輸列車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，與長(zhǎng)軌放送車(chē)連掛，組成卸軌列車(chē)，由機(jī)車(chē)頂推送達(dá)卸軌點(diǎn)，通過(guò)長(zhǎng)鋼軌放送龍頭車(chē)等專用設(shè)備，卸軌一次直接入槽，移動(dòng)式小型氣壓焊焊聯(lián)、鎖定長(zhǎng)鋼軌完成無(wú)縫線路的鋪設(shè)。施工準(zhǔn)備長(zhǎng)鋼軌牽引長(zhǎng)鋼軌推送長(zhǎng)鋼軌落槽安裝部分中間扣件地面設(shè)備轉(zhuǎn)移聯(lián)合接頭焊接無(wú)縫線路鎖定質(zhì)量檢查鋪軌列車(chē)推進(jìn)（一）工藝流程（見(jiàn)下圖）（二

5、）工藝要點(diǎn)1.施工準(zhǔn)備根據(jù)移交的樁橛進(jìn)行線路中線和高程的復(fù)測(cè)。當(dāng)復(fù)測(cè)不符值超出允許值時(shí)，須再作復(fù)核，確認(rèn)無(wú)誤或調(diào)整合格。依據(jù)設(shè)計(jì)資料的要求，編制長(zhǎng)鋼軌鋪設(shè)計(jì)劃表，進(jìn)行長(zhǎng)鋼軌編號(hào)，確定裝車(chē)順序、方向、膠接絕緣軌位置。鋪軌前，調(diào)查隧道內(nèi)有無(wú)侵限障礙物，照明設(shè)施應(yīng)完善，臨時(shí)通訊設(shè)備聯(lián)絡(luò)暢通，以確保施工的順利進(jìn)行。提前將線路扣件運(yùn)至隧道內(nèi)，散布在線路兩側(cè)。距卸軌起點(diǎn)9m、15.9m及21.5m處分別組裝一臺(tái)A字型龍門(mén)順坡架。三臺(tái)龍門(mén)順坡架滾筒工作面距道床面高度分別為1.22m、0.85m、0.57m。通過(guò)三臺(tái)龍門(mén)順坡架將長(zhǎng)鋼軌由平車(chē)高度卸至承軌槽滾筒內(nèi)。無(wú)碴道床承軌槽安裝支承滾筒，以利長(zhǎng)鋼軌放送前行。

6、第一對(duì)支承滾筒距最后龍門(mén)順坡架距離為4m ，其它支承滾筒安裝距離均為5.1m。檢查長(zhǎng)鋼軌卸車(chē)設(shè)備及附屬機(jī)具狀態(tài)是否良好。2.長(zhǎng)鋼軌牽引解除長(zhǎng)軌列車(chē)上待牽引的長(zhǎng)軌鎖緊裝置。在長(zhǎng)鋼軌始端安裝牽引卡，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將長(zhǎng)鋼軌由長(zhǎng)軌運(yùn)輸車(chē)上緩緩牽出，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)軌運(yùn)輸車(chē)上的升降平臺(tái)，使長(zhǎng)鋼軌進(jìn)入長(zhǎng)軌放送車(chē)后暫停牽引。將牽引卡后移8m，繼續(xù)牽引，使長(zhǎng)軌始端通過(guò)長(zhǎng)軌推送機(jī)構(gòu)至車(chē)輛端部時(shí)停止?fàn)恳?，拆掉長(zhǎng)軌牽引卡，至此，長(zhǎng)鋼軌牽引完成，進(jìn)入推送階段。3.長(zhǎng)鋼軌的推送啟動(dòng)液壓泵站，利用長(zhǎng)軌推送機(jī)構(gòu)推送長(zhǎng)鋼軌沿龍門(mén)順坡架前行。長(zhǎng)鋼軌始端安裝滑靴。每根長(zhǎng)鋼軌始端由1人持手燈照明，并用對(duì)講機(jī)與操作司機(jī)保持聯(lián)系，2人用撬棍引導(dǎo)長(zhǎng)鋼

7、軌沿龍門(mén)順坡架及承軌槽上的支承滾筒前進(jìn)。當(dāng)長(zhǎng)鋼軌伸出推送車(chē)50m時(shí)，應(yīng)立即在距始端10m處安裝鋼軌防側(cè)翻裝置。當(dāng)長(zhǎng)鋼軌終端距長(zhǎng)軌推送機(jī)構(gòu)0.3m處時(shí)停止推送，松開(kāi)長(zhǎng)軌推送機(jī)構(gòu)夾持油缸，完成推送階段。4.長(zhǎng)鋼軌落槽調(diào)整第一位龍門(mén)順坡架的高度，使長(zhǎng)鋼軌終端抬高脫離長(zhǎng)軌推送機(jī)構(gòu)，然后卸軌列車(chē)后退6m。調(diào)整長(zhǎng)鋼軌尾端的高度，使其落至龍門(mén)順坡架滾筒。調(diào)整龍門(mén)順坡架的高度，使長(zhǎng)鋼軌落至支承滾筒上。利用人工推拉的方法使長(zhǎng)鋼軌終端與已鋪長(zhǎng)鋼軌軌頭對(duì)齊。安裝接頭聯(lián)接器。利用起道機(jī)將長(zhǎng)鋼軌由后向前順序抬起，抽出支承滾筒，軌下安裝橡膠墊板后使長(zhǎng)鋼軌落槽就位。5.安裝部分中間扣件曲線上每隔3根、直線上每隔8根支承塊安

8、裝一套扣件，但接頭前后兩根支承塊扣件應(yīng)安裝齊全，使其達(dá)到規(guī)定扭距。安裝扣件時(shí)，T型螺栓必須按照設(shè)計(jì)要求涂抹防銹油脂，并將承軌槽清掃干凈。6.地面設(shè)備的轉(zhuǎn)移將龍門(mén)順坡架及支承滾筒等地面設(shè)備轉(zhuǎn)移至下個(gè)工段，做好下一對(duì)長(zhǎng)鋼軌卸車(chē)前的準(zhǔn)備工作。7.鋪軌列車(chē)推進(jìn)部分中間扣件上好，卸軌列車(chē)以5km/h 的速度推進(jìn)，然后進(jìn)行下一對(duì)長(zhǎng)鋼軌的推送。至此，完成一對(duì)長(zhǎng)鋼軌推送入槽循環(huán)。8.聯(lián)合接頭焊接（1）卸軌作業(yè)超過(guò)500m后，聯(lián)合接頭焊接設(shè)備開(kāi)始進(jìn)場(chǎng)，并做好焊接前的準(zhǔn)備工作。（2）利用移動(dòng)式小型氣壓焊進(jìn)行聯(lián)合接頭的焊接,并正火、打磨。（3）全部焊接完成后，組織探傷，檢查驗(yàn)收。（4）每對(duì)聯(lián)合接頭焊接完畢并經(jīng)檢查驗(yàn)

9、收合格后，焊軌作業(yè)人員安裝剩余部分中間扣件。（5）提前備用80mm、100mm、150mm、200mm的短軌頭及鋼軌急救器，以備卸軌列車(chē)排空及其它車(chē)輛通過(guò)時(shí)使用。9.無(wú)縫線路鎖定根據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)資料，長(zhǎng)隧道除洞口50-60m范圍外，洞內(nèi)的四季軌溫變化甚小，基本恒定，因此鎖定軌溫未做特別規(guī)定。施工過(guò)程中，必須隨時(shí)測(cè)定氣溫、軌溫，可在實(shí)際軌溫高于零度的任何溫度下，隨時(shí)鋪設(shè)鎖定。洞口氣溫軌溫過(guò)渡區(qū)段應(yīng)加強(qiáng)鎖定，按伸縮區(qū)條件處理。六、主要機(jī)械設(shè)備、工具（見(jiàn)下表）序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1長(zhǎng)軌放送車(chē)輛1自備2長(zhǎng)軌運(yùn)輸列車(chē)T11A 型長(zhǎng)軌車(chē)組輛19茂陵焊軌廠提供3長(zhǎng)軌過(guò)渡車(chē)T11A 型長(zhǎng)軌車(chē)組輛1茂陵焊軌廠提

10、供4機(jī)車(chē)DF4臺(tái)15龍門(mén)順坡架臺(tái)36小型氣壓焊機(jī)臺(tái)27打磨機(jī)臺(tái)28超聲波探傷儀臺(tái)19隔離平板車(chē)N 17輛110支撐滾筒對(duì)4911長(zhǎng)軌牽引卡套412手推車(chē)輛4倒運(yùn)交接軌、短軌、支承滾筒、大膠墊等13對(duì)講機(jī)臺(tái)614信號(hào)燈盞4兩個(gè)備用15撬棍根816鋸軌機(jī)臺(tái)117鋼絲繩八股頭根1010，長(zhǎng)6m/根18扳手把2019接頭聯(lián)接器60kg/m 軌用套5220短軌60kg/m根22 m21魚(yú)尾夾板60kg/m 軌用付222魚(yú)尾螺栓帶帽60kg/m 軌用套1223滑靴件42424起道機(jī)臺(tái)6七、勞動(dòng)力組織新建鐵路一次鋪設(shè)無(wú)縫線路運(yùn)用長(zhǎng)鋼軌縱向卸車(chē)設(shè)備，施工工序采用推進(jìn)式循環(huán)作業(yè)方式進(jìn)行，主要作業(yè)工序?yàn)殚L(zhǎng)鋼軌縱向

11、一次卸車(chē)、工地焊接、無(wú)縫線路鎖定等作業(yè)工序。其勞動(dòng)力組織見(jiàn)下表：序號(hào)施工 名稱工段 名稱主要工作內(nèi)容計(jì)劃 人數(shù)實(shí)際人數(shù)備注1長(zhǎng)軌縱向一次卸車(chē)落槽滾筒組運(yùn)送、安裝及拆除支承滾筒，拉軌并安裝接頭聯(lián)結(jié)器1510龍門(mén)組運(yùn)送、安裝及拆除短軌、龍門(mén)順坡架，調(diào)整龍門(mén)順坡架高度使長(zhǎng)軌落槽1212引導(dǎo)組解鎖、安裝及拆除牽引卡和滑靴，車(chē)上、車(chē)下引導(dǎo)長(zhǎng)軌，防止鋼軌側(cè)翻77扣件組運(yùn)、散及安裝橡膠墊板和部分中間扣件，配合拉軌對(duì)接頭1610機(jī)械組檢查及維修長(zhǎng)鋼軌卸車(chē)設(shè)備及附屬機(jī)具，并負(fù)責(zé)長(zhǎng)軌放送車(chē)及過(guò)渡車(chē)的操作44行車(chē)組負(fù)責(zé)卸軌列車(chē)的運(yùn)行及對(duì)位54機(jī)車(chē)組22總指揮負(fù)責(zé)各工段的組織與銜接11小計(jì)62502工地焊接用移動(dòng)式小

12、型氣壓焊焊接聯(lián)合接頭45453無(wú)縫線路鎖定在實(shí)際軌溫大于零度的任何溫度下，安裝膠墊及扣件，并按照規(guī)定力距使其達(dá)到設(shè)計(jì)扣壓力-由長(zhǎng)軌卸車(chē)作業(yè)班組在長(zhǎng)軌列車(chē)周轉(zhuǎn)期內(nèi)完成4施工配合配合廠焊及氣壓焊施工，并在有關(guān)業(yè)務(wù)人員的指導(dǎo)下，全過(guò)程學(xué)習(xí)廠焊及氣壓焊技術(shù)3030小計(jì)7575合計(jì)137125八、質(zhì)量控制措施1.作業(yè)人員須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)鋼軌放送現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)試驗(yàn)培訓(xùn)，機(jī)械操作及鋼軌焊接人員須考試合格持證上崗。2.現(xiàn)場(chǎng)鋼軌焊接前按規(guī)定做焊接型式試驗(yàn)，滿足技術(shù)要求后，方可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)。3.打磨、探傷人員須經(jīng)培訓(xùn)合格。探傷人員必須持有二級(jí)無(wú)損檢測(cè)合格證。九、安全措施1.施工前對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全教育。2.長(zhǎng)鋼軌

13、縱向卸車(chē)作業(yè)要有專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一指揮，施工聯(lián)絡(luò)通訊設(shè)備良好，以確保卸車(chē)作業(yè)施工安全。3.卸軌列車(chē)施工運(yùn)行速度不得超過(guò)15km/h，在接近已鋪設(shè)的長(zhǎng)鋼軌終端約10m處一度停車(chē)，丈量后通知司機(jī)并以0.5km/h速度對(duì)位，派專人安放鐵鞋和止輪器。4.牽引長(zhǎng)鋼軌時(shí)，必須卡牢牽引卡，有專人檢查保護(hù)。牽引時(shí)作業(yè)人員必須避開(kāi)牽引鋼絲繩兩側(cè)，防止鋼絲繩傷人。十、效益分析新建鐵路特長(zhǎng)隧道內(nèi)無(wú)碴道床長(zhǎng)鋼軌一次鋪設(shè)超長(zhǎng)無(wú)縫線路，在國(guó)內(nèi)尚屬首例。其采用設(shè)備及鋪設(shè)方法與傳統(tǒng)的“換鋪法”相比，不僅節(jié)省了大量工具軌的使用，降低了工程成本，而且簡(jiǎn)單易行，經(jīng)濟(jì)可靠。本工法對(duì)我國(guó)新建鐵路（包括城市軌道交通）一次建成無(wú)縫鐵路具有重要參考價(jià)值。1）推送機(jī)構(gòu)本身專利轉(zhuǎn)讓費(fèi)可達(dá)2080萬(wàn)元；已在三個(gè)工程上應(yīng)用，其效益難予估計(jì)；2）已在三個(gè)工程上使用，僅節(jié)約工具軌一項(xiàng)，每工程工具軌僅按1.5公里共計(jì)4.5公里，每公里80噸共360噸，單價(jià)3500元/噸，共計(jì)126萬(wàn)元；3）機(jī)械設(shè)備簡(jiǎn)單實(shí)用，適于推廣，效果費(fèi)用之比較大，適合國(guó)情。十一、工程實(shí)例西（安）（安）康鐵路秦嶺隧道全長(zhǎng)18.46km，其長(zhǎng)度為我國(guó)鐵路隧道之最，