專(zhuān)題路基Rheda無(wú)碴軌道施工設(shè)備與施工技術(shù)解讀

專(zhuān)題路基Rheda無(wú)碴軌道施工設(shè)備與施工技術(shù)解讀第1頁(yè)/共44頁(yè)

1.緒論

1.1、概述

根據(jù)我國(guó)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，到2020年我國(guó)鐵路將建成“四縱四橫”快速客運(yùn)通道及三個(gè)區(qū)域城際快速客運(yùn)系統(tǒng)。高速度、高密度、長(zhǎng)距離跨線運(yùn)輸是我國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線主要運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)。為滿足行車(chē)安全、乘車(chē)舒適和準(zhǔn)點(diǎn)行車(chē)的要求，鐵路線路必須具有結(jié)構(gòu)連續(xù)、平順、穩(wěn)定、耐久和少維修的性能。無(wú)碴軌道在國(guó)外高速鐵路已得到廣泛應(yīng)用，并已在上述性能方面顯示出明顯的優(yōu)越性，取得了良好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益。

第2頁(yè)/共44頁(yè)1.2國(guó)內(nèi)外無(wú)碴軌道的發(fā)展現(xiàn)狀

為適應(yīng)列車(chē)高速行車(chē)需要、提高線路穩(wěn)定性和耐久性、減少線路維修工作量，世界各國(guó)研究開(kāi)發(fā)了多種結(jié)構(gòu)形式的無(wú)碴軌道。1.2.1德國(guó)鐵路無(wú)碴軌道的研究與發(fā)展

德國(guó)是世界上研究開(kāi)發(fā)無(wú)碴軌道較早的國(guó)家。德國(guó)鐵路研究開(kāi)發(fā)無(wú)碴軌道采用的體制是由德鐵制定統(tǒng)一的設(shè)計(jì)基本要求，由公司、企業(yè)自行研制開(kāi)發(fā)。由于德國(guó)無(wú)碴軌道技術(shù)、裝備、施工工藝及建設(shè)管理的成熟與完善，世界許多國(guó)家使用德國(guó)的雷達(dá)（Rheda）型無(wú)碴軌道系統(tǒng)。第3頁(yè)/共44頁(yè)1.2.2日本鐵路無(wú)碴軌道的研究與發(fā)展日本新干線的無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)型式相對(duì)單一，從20世紀(jì)60年代中期開(kāi)始就針對(duì)板式無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)開(kāi)展了系統(tǒng)的理論研究與試驗(yàn)。板式軌道經(jīng)歷了30多年的發(fā)展歷程，曾提出多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，如A型、M型、L型和RA型等。目前定型的板式軌道有普通A型、框架型及在特殊減振區(qū)段使用的減振G型等，構(gòu)成了適用于各種不同使用范圍的板式軌道系列。板式軌道在日本既有線和新干線累計(jì)總鋪設(shè)長(zhǎng)度達(dá)2700延長(zhǎng)公里。第4頁(yè)/共44頁(yè)1.2.3韓國(guó)無(wú)碴軌道的研究與發(fā)展

韓國(guó)無(wú)碴軌道主要采用德國(guó)雷達(dá)（Rheda）2000型無(wú)碴軌道。比如：韓國(guó)漢城至釜山的高速鐵路全長(zhǎng)412km全部鋪設(shè)雷達(dá)2000型無(wú)碴軌道。第5頁(yè)/共44頁(yè)1.2.4我國(guó)無(wú)碴軌道的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀研究過(guò)程：國(guó)內(nèi)對(duì)無(wú)碴軌道的研究始于20世紀(jì)60年代，與國(guó)外的研究幾乎同時(shí)起步。在之后的20多年間，為發(fā)展無(wú)碴軌道新技術(shù)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

1995年開(kāi)始對(duì)彈性支承塊式無(wú)碴軌道的研究在“九五’’國(guó)家科技攻關(guān)專(zhuān)題“高速鐵路無(wú)碴軌道設(shè)計(jì)參數(shù)的研究”中，提出了適用于高速鐵路橋隧結(jié)構(gòu)上的3種無(wú)碴軌道型式(長(zhǎng)枕埋入式、彈性支承塊式和板式)及其設(shè)計(jì)參數(shù)。

1999年完成“秦沈客運(yùn)專(zhuān)線橋上無(wú)碴軌道設(shè)計(jì)、施工技術(shù)條件”的研究與編制，在秦沈客運(yùn)專(zhuān)線選定了3座混凝土橋作為無(wú)碴軌道的試鋪段。并計(jì)劃在線路開(kāi)通后對(duì)隧道內(nèi)的無(wú)碴軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力測(cè)試與長(zhǎng)期觀測(cè)。

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通過(guò)對(duì)無(wú)碴軌道的理論研究、室內(nèi)模型試驗(yàn)、橋上和隧道內(nèi)試驗(yàn)段鋪設(shè)，我國(guó)在高速鐵路無(wú)碴軌道方面取得了一系列研究成果，尤其是隨著我國(guó)武廣客運(yùn)專(zhuān)線的施工和開(kāi)通，無(wú)碴軌道的設(shè)計(jì)、施工技術(shù)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，并令世人矚目。第7頁(yè)/共44頁(yè)1.3無(wú)碴軌道的主要技術(shù)特點(diǎn)：

1．良好的結(jié)構(gòu)連續(xù)性和平順性

2．良好的結(jié)構(gòu)恒定性和穩(wěn)定性

3.良好的結(jié)構(gòu)耐久性和少維修性能

4.工務(wù)養(yǎng)護(hù)、維修設(shè)施減少

5.免除高速條件下有碴軌道的道碴飛濺

6.減少客運(yùn)專(zhuān)線特級(jí)道碴的需求

7.無(wú)碴軌道彈性較差

8.建設(shè)期工程總投資大于有碴軌道

9.對(duì)地震和環(huán)保的適應(yīng)性強(qiáng)

10.具有“工后零沉降”的建設(shè)理念第8頁(yè)/共44頁(yè)2.Rheda2000路基無(wú)碴軌道施工技術(shù)

Rheda2000型無(wú)碴軌道施工技術(shù)主要內(nèi)容包括：Rheda2000型無(wú)碴軌道施工設(shè)備及機(jī)具、路基上Rheda2000型無(wú)碴軌道施工方法。第9頁(yè)/共44頁(yè)2.1Rheda2000施工標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械配置2.1.1Rheda2000型無(wú)碴軌道施工機(jī)械配置表第10頁(yè)/共44頁(yè)

第11頁(yè)/共44頁(yè)2.1.2Rheda2000型無(wú)碴軌道主要施工機(jī)械的性能與工效一、散枕裝置1．功能將堆放在線路兩側(cè)或線間的軌枕按照規(guī)定的間距散布在線路上。2．技術(shù)參數(shù) 自重：1000公斤尺寸：長(zhǎng)×寬×高1410×1590×1210毫米（折疊尺寸） 長(zhǎng)×寬×高2870×1590×1210毫米（伸展尺寸）3．工效：600米/10小時(shí)4．人員：2名工人5．配套機(jī)械設(shè)備：

1臺(tái)移動(dòng)式液壓挖掘機(jī)第12頁(yè)/共44頁(yè)二、工具軌吊裝運(yùn)送車(chē)（自卸式卡車(chē)）1．功能通過(guò)配置起重吊臂的自卸式卡車(chē)運(yùn)送施工工具軌，利用特制吊具吊裝和放置工具軌。第13頁(yè)/共44頁(yè)2．技術(shù)參數(shù) 自重：12000公斤 最大提升重量：5000公斤 柴油機(jī)：230千瓦 運(yùn)行速度：80公里/小時(shí)3．工效如果該項(xiàng)工作不受其它工序干擾，正常施工速度可達(dá)到

600m/10h，其余時(shí)間可安排使用自卸式卡車(chē)倒運(yùn)鋼模板，模板倒運(yùn)可達(dá)到600m/10h。4．人員：4名工人，包括機(jī)械駕駛員。如果倒運(yùn)模板，則需增加2名工人。第14頁(yè)/共44頁(yè)三、螺桿調(diào)節(jié)器1．功能配合軌道測(cè)量系統(tǒng)對(duì)軌排的水平和豎向精確調(diào)整。2．技術(shù)參數(shù) 螺桿調(diào)節(jié)器自重：28公斤（550毫米的類(lèi)型） 尺寸：螺桿調(diào)節(jié)器高度從550至850毫米不等 最大承載：900公斤3．安裝工效：600m/20小時(shí)4．安裝人員：2人5．輔助工作內(nèi)容及人員在安裝螺桿調(diào)節(jié)器前，2名工人負(fù)責(zé)檢查和調(diào)整軌枕間距，放正軌枕，并松開(kāi)固定螺栓，將彈條推至軌底之下的裝配位置。另外兩名工人采用2臺(tái)電動(dòng)螺栓緊固機(jī)將固定螺栓按照規(guī)定扭矩?cái)Q緊。輔助工作需要20小時(shí)。第15頁(yè)/共44頁(yè)第16頁(yè)/共44頁(yè)四、粗調(diào)機(jī)1．功能粗調(diào)軌排位置。此機(jī)器是針對(duì)14.25米長(zhǎng)的軌排設(shè)計(jì)，但可以根據(jù)需要調(diào)整。粗調(diào)機(jī)由4臺(tái)相連的門(mén)架組成，在機(jī)械操作員的遙控下，可以同時(shí)自動(dòng)調(diào)整軌排的縱向、橫向、豎向位置及超高，并可通過(guò)自行推進(jìn)裝置使粗調(diào)機(jī)前移。第17頁(yè)/共44頁(yè)

2．技術(shù)參數(shù)工作電壓：380伏特發(fā)電機(jī)功率：68千伏安柴油消耗：11升/小時(shí)油箱容量：154升總安裝功率：73千瓦自重：8500公斤尺寸：1450×3000×2200毫米（1臺(tái)門(mén)架）調(diào)整精度：±5毫米3．工效：300米/10小時(shí)4．人員：1名測(cè)量工程師，1名機(jī)械操作員第18頁(yè)/共44頁(yè)五、焊接機(jī)1．功能該設(shè)備是1臺(tái)自行推進(jìn)式閃光對(duì)焊機(jī)，包括1臺(tái)供電設(shè)備（柴油機(jī)）及1輛輪軌式運(yùn)輸車(chē)。第19頁(yè)/共44頁(yè)2．技術(shù)參數(shù)工作電壓：380伏特發(fā)電機(jī)功率：68千伏安柴油消耗：11升/小時(shí)油箱容量：154升總安裝功率：35千瓦自重：4300公斤尺寸：4000×3000×3000毫米最大施工能力：每小時(shí)40次焊接運(yùn)行速度:1.2公里/小時(shí)3．工效：600米/10小時(shí)（主要取決于焊接點(diǎn)的間距）4．人員：1名操作員第20頁(yè)/共44頁(yè)六、橫向模板安裝機(jī)1．功能安裝橫向模板。橫向模板只在橋梁（≥25米）地段安裝。路基和隧道內(nèi)不需要橫向模板。第21頁(yè)/共44頁(yè)2．技術(shù)參數(shù)工作電壓：380伏特發(fā)電機(jī)功率：15千伏安柴油消耗：2.5升/小時(shí)油箱容量：52升總安裝功率：15千瓦自重：3600公斤尺寸：9540×2010×2868毫米（高度從軌頂計(jì)起）最大寬度：5000毫米運(yùn)行速度:2.2公里/小時(shí)3．工效：模板安裝300米/10小時(shí)，橫向模板運(yùn)輸300米/5小時(shí)4．人員:1名工人標(biāo)注安裝位置，1名操作員操作輪軌式貨車(chē)及吊裝設(shè)備，2名工人安裝橫向模板。5．輔助工作安裝橫向模板固定鋼條。第22頁(yè)/共44頁(yè)七、縱向模板安裝機(jī)1．功能安裝縱向模板。橋梁（≥25米）地段橫向模板安裝到位后，或路基、隧道地段的縱向模板的固定鋼棱安裝完成后，利用自行推進(jìn)式、遙控操作的模板安裝機(jī)安裝縱向模板。第23頁(yè)/共44頁(yè)2．技術(shù)參數(shù)工作電壓：380伏特發(fā)電機(jī)功率：20千伏安柴油消耗：3升/小時(shí)油箱容量：52升總安裝功率：12千瓦自重：8700公斤尺寸：16500×3200×3400毫米最大寬度：5000毫米運(yùn)行速度:3公里/小時(shí)總重：16000公斤（包括模板）3．工效：模板安裝300米/10小時(shí)，縱向模板運(yùn)輸300米/5小時(shí)4．人員1名工人標(biāo)注安裝位置，1名操作員操作輪軌式卡車(chē)及吊裝設(shè)備，2名工人安裝縱向模板。5．輔助工作路基、隧道地段安裝固定鋼棱的橫向擋板。第24頁(yè)/共44頁(yè)2.2.2.8鋼制模板（縱向及橫向）混凝土澆筑使用。縱向鋼制模板在其外側(cè)配有特制的U型鋼槽，作為混凝土澆筑機(jī)、模板安裝機(jī)、混凝土工作帳篷等的走行通道?？v向模板應(yīng)根據(jù)橫向坡度進(jìn)行配置。

第25頁(yè)/共44頁(yè)2.2.2.9專(zhuān)業(yè)精調(diào)設(shè)備1．功能利用全站儀、激光準(zhǔn)直儀和設(shè)置在線路兩側(cè)的6～8個(gè)控制點(diǎn)（間距60m），對(duì)軌排位置進(jìn)行精確測(cè)量，利用螺桿調(diào)節(jié)器對(duì)軌道幾何形位進(jìn)行精確調(diào)整。精調(diào)作業(yè)時(shí)，不允許在軌道附近進(jìn)行其它施工作業(yè)。整個(gè)區(qū)段的軌道調(diào)整完畢后，在混凝土澆筑前使用相同的設(shè)備對(duì)軌道再次進(jìn)行測(cè)量。2．工效：300米/10小時(shí)3．人員：1名測(cè)量工程師，2名工人第26頁(yè)/共44頁(yè)2.2.2.10混凝土澆筑機(jī)1．功能該設(shè)備能夠保證高效優(yōu)質(zhì)的混凝土澆筑質(zhì)量。設(shè)備配備料斗、螺栓配料裝置、定量給料裝置、振搗裝置等。該設(shè)備需要從平行軌道線路或施工便道上的泵車(chē)或輪軌式列車(chē)供應(yīng)混凝土。該設(shè)備沿縱向模板外側(cè)的U型槽走行。2．技術(shù)參數(shù) 工作電壓：380伏特 發(fā)電機(jī)功率：100千伏安 柴油消耗：16升/小時(shí)第27頁(yè)/共44頁(yè)

油箱容量：187升 總安裝功率：70千瓦 自重：27000公斤 尺寸：19000×3200×5500毫米（頂部傳送機(jī)） 控制室內(nèi)噪音等級(jí)：＞80分貝 運(yùn)行速度:0.4公里/小時(shí) 總重：16000公斤（包括模板）3．工效：混凝土澆筑300米/10小時(shí)，混凝土運(yùn)輸300米/10小時(shí)4．人員:1名工人潤(rùn)濕軌枕及基礎(chǔ)頂面，并遮蓋軌枕及扣件，檢查軌道精調(diào)記錄；

3名操作員操作混凝土澆筑設(shè)備；

5名工人對(duì)澆筑后的混凝土頂面進(jìn)行修整；

2名工人進(jìn)行后續(xù)處理，如初凝后松開(kāi)螺桿調(diào)節(jié)器螺桿，根據(jù)溫度情況松開(kāi)工具軌兩端扣件，混凝土養(yǎng)護(hù)等；

1名工人負(fù)責(zé)混凝土運(yùn)輸。第28頁(yè)/共44頁(yè)2.2.2.11工作帳篷（“折疊”型）1．功能在極端氣候條件下（嚴(yán)寒、大風(fēng)、雨或雪等），為了繼續(xù)施工作業(yè)而專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的帳篷，可沿縱向模板外側(cè)的U型槽走行，并可在不需要時(shí)“折疊”在一起。2．技術(shù)參數(shù)工作電壓：380伏特 發(fā)電機(jī)功率：6千伏安柴油消耗：1升/小時(shí) 油箱容量：10升自重：3000公斤 尺寸：最長(zhǎng)100米（自行推進(jìn)式）第29頁(yè)/共44頁(yè)2.2.2.12縱向模板拆洗機(jī)1．功能拆卸和清洗縱向模板，可完全自行推進(jìn)和遙控操作。該設(shè)備沿工具軌走行。第30頁(yè)/共44頁(yè)2．技術(shù)參數(shù)工作電壓：380伏特發(fā)電機(jī)功率：20千伏安柴油消耗：3升/小時(shí)油箱容量：52升總安裝功率：15千瓦自重：9000公斤尺寸：18200×3000×4600毫米最大寬度：4800毫米（葫蘆吊起重梁）運(yùn)行速度:1.2公里/小時(shí)總重：16000公斤（包括模板）3．工效：模板拆卸和清理300米/10小時(shí)，模板運(yùn)輸300米/5小時(shí)4．人員:2名工人完成縱向模板吊裝和清洗；1名操作員操作設(shè)備；1名卡車(chē)司機(jī)負(fù)責(zé)縱向模板運(yùn)輸。第31頁(yè)/共44頁(yè)2.2.2.13橫向模板拆卸機(jī)1．功能拆卸和清洗橫向模板，可完全自行推進(jìn)和遙控操作。該設(shè)備沿工具軌走行。第32頁(yè)/共44頁(yè)2．技術(shù)參數(shù)工作電壓：380伏特發(fā)電機(jī)功率：13千伏安柴油消耗：2升/小時(shí)油箱容量：52升總安裝功率：6千瓦自重：4250公斤尺寸：8150×2800×3200毫米最大寬度：4860毫米（葫蘆吊起重梁）運(yùn)行速度:1.2公里/小時(shí)3．工效：模板拆卸和清理300米/10小時(shí)，模板運(yùn)輸300米/5小時(shí)4．人員2名工人完成橫向模板吊裝和清洗；1名操作員操作設(shè)備；1名卡車(chē)司機(jī)負(fù)責(zé)橫向模板運(yùn)輸。第33頁(yè)/共44頁(yè)2.2.2.14推拉式長(zhǎng)軌安裝機(jī)1．功能：安裝長(zhǎng)鋼軌2．工效：4320米/10小時(shí)（鋼軌長(zhǎng)度每根120米）3．人員2名操作員操作設(shè)備；8名工人配合工作。第34頁(yè)/共44頁(yè)2.2.2.15螺栓緊固機(jī)

1．功能按照規(guī)定扭矩安裝扣件系統(tǒng)中的錨固螺栓，并打印書(shū)面證明。2．技術(shù)參數(shù)自重：200公斤發(fā)動(dòng)機(jī)功率：15千瓦尺寸：1930×680×850毫米3．工效：300米/10小時(shí)4．人員：1名工人第35頁(yè)/共44頁(yè)2.3路基上Rheda2000型無(wú)碴軌道施工方法2.3.1無(wú)碴軌道雙線作業(yè)順序

各施工段平行作業(yè)，路基水硬性支撐層主要采取左右線單幅流水作業(yè)。左線道床板施工，利用右線作為運(yùn)輸通道，作業(yè)基本沒(méi)有干擾，可適時(shí)施工，右線道床板施工時(shí)要考慮施工順序的干擾。右線道床板施工，為解決現(xiàn)場(chǎng)主要機(jī)械運(yùn)行道路問(wèn)題，在施工作業(yè)面范圍已完成的左線道床上鋪設(shè)臨時(shí)軌道供公鐵兩用機(jī)械為右線作業(yè)使用。第36頁(yè)/共44頁(yè)2.3.2施工物流組織道床結(jié)構(gòu)混凝土采用客運(yùn)專(zhuān)線耐久性混凝土，水硬性支承層拌和料和混凝土由自動(dòng)計(jì)量混凝土拌和工廠集中生產(chǎn)、供應(yīng)。水硬性支承層拌和料用自卸汽車(chē)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，挖掘機(jī)配合卸料入倉(cāng)，運(yùn)輸時(shí)采取覆蓋措施以防失水。道床板混凝土用公鐵兩用混凝土罐車(chē)運(yùn)輸，混凝土澆筑機(jī)輸送灌注。鋼筋在鋼筋加工廠集中加工，汽車(chē)運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)安裝。軌料及扣配件的運(yùn)輸和倒運(yùn)采取配有5噸起重吊臂的公鐵兩用自卸卡車(chē)。左線道床板施工軌料在整段內(nèi)鋪通，作為右線道床板施工的運(yùn)輸通道。右線雙塊式軌枕固定所用工具軌單獨(dú)配置，配有吊臂的自卸卡車(chē)往前倒運(yùn)。第37頁(yè)/共44頁(yè)

雙塊式軌枕由軌枕預(yù)制廠負(fù)責(zé)提前供應(yīng)儲(chǔ)備到施工現(xiàn)場(chǎng)，分配到路基面兩側(cè)擺放，擺放處地基平整、堅(jiān)實(shí)。每垛擺放6～8層，每層5塊，每處一次性堆放滿足雙線用量。放置時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)采取雨布覆蓋，防止銹蝕。2.3.4水硬性混凝土支承層施工1．施工方法路基水硬性支承層使用電子導(dǎo)航系統(tǒng)控制的滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，自動(dòng)控制方向、高度，自動(dòng)壓實(shí)、收面、拉毛和切縫。道岔區(qū)、小段落和其它不適宜機(jī)械作業(yè)地段的水硬性支承層采用人工立模、人工攤鋪、機(jī)械搗固。通過(guò)測(cè)量整理，控制水硬性支承層高度，平板振動(dòng)器和振搗梁壓實(shí)，人工收面、拉毛、機(jī)械切縫，覆蓋灑水養(yǎng)生。第38頁(yè)/共44頁(yè)2．施工工藝第39頁(yè)/共44頁(yè)1）施工準(zhǔn)備無(wú)碴軌