浅析铁路有碴轨道施工铺轨方法

来源 :中国高新技术企业 | 被引量 : 0次 | 上传用户:illuminate
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:铁路有碴轨道施工作为站前工程的最后一道工序,往往是影响开通的至关环节,施工过程耗时耗力,因此施工方法的确定极其重要。文章介绍了目前铁路有碴轨道施工的各种施工方法、特点以及应用。
  关键词:铁路建设;有碴轨道施工;铺轨方法;铁路工程设计;无缝铁路 文献标识码:A
  中图分类号:U448 文章编号:1009-2374(2016)08-0101-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.08.052
  目前,铁路工程设计普遍为无缝线路,正线几乎全部采用500m长钢轨焊接成为区间或跨区间无缝线路,相较于传统铁路的短轨有缝线路更加长大、作业难度更大、工序更加复杂、机械化要求更高。轨道工程作为铁路站前施工的最后一道基础专业工序,通常都会面对前有线下施工拖后挤压工期施工条件不充足,后有电务施工条件提供的、开通节点确保的双重压力,处于施工任务量大、工序不可或缺、工期压力大的状态。如何选择适合施工现场和工期要求的铺轨方式是人员调配、物资供应、机械设备配置、工期计划铺排等施工组织工作的先决条件,了解目前通用的各种铺轨方式及其特点、受限因素是铺轨方式选择的基础条件。国内通用的铺轨方法主要有人工铺轨、机械换铺、单枕连续法铺轨等作业方式。人工铺轨又分为一次性直铺长钢轨、工具轨换铺长钢轨、拖拉长钢轨入槽、人机结合推送长钢轨四种作业方式;机械铺轨为工具轨排铺通,长轨车放送或换轨车换轨的方式;单枕连续法铺轨除施工机械不同外,可在荒道铺轨或上碴后铺轨单枕连续铺设枕、轨。各种铺轨方式的不同主要在于长钢轨铺通至道床初步成型平顺状态的施工过程,后期的大机整形、焊轨、放散锁定、线路精调等工序并无区别。
  1 人工铺轨
  人工铺轨就是通过汽车上碴、装载机平碴碾压、人工抬摆轨枕、少量工具轨连接、小机群整道达到线路初步平顺成型的状态,再利用长轨车途卸过轨入槽或拖拉长钢轨入槽或一定单元数量的工具轨铺通后换轨车换轨的方式完成长钢轨铺设的铺轨方式。
  1.1 一次性直铺长钢轨
  人工一次性直铺长钢轨主要是依托既有线通过要点途卸长钢轨,装载机辅助直接入槽的方式,整根长钢轨入槽后可留少数人连接少量扣件防止长钢轨在温度及内部应力的作用下跑道,途卸及过轨入槽可持续进行,每个封锁点(3h)可以途卸5km左右的长钢轨。入槽前的道床可以为工具轨整道后的道床,也可以为底碴摊铺后抬摆整齐轨枕(荒道)。入槽后的扣件连接、小机群整道、大机整道、焊轨等后续工序皆是通用做法,这里不做详细介绍。
  应用介绍:由于人工一次性直铺长钢轨主要是依托既有线通过要点途卸长钢轨,所以适用于扩能改造、增建二线、复线等临近营业线施工轨道铺设。扩能改造、增建二线、复线等施工大多数临近营业线,与营业线路临近并行或大部分并行,施工时大多受营业线安全管理影响,人员、机具、设备容易影响营业线运营安全,所以施工时安全管理尤其重要,而轨道施工人员、机械、设备数量较大,作业面较多,战线较长,所以需要选用对营业线干扰最小而又机动灵活的铺轨方法。
  1.1.1 车流量较小的营业线:在相对既有营业线距离较远(4.2m以外)的长大段落(50km,铺轨长度太短的情况下,调运设备相对不经济)施工时,隧道较少作业面较为畅通的情况下,宜选用单枕连续法施工,因为所需人员、机具相对较少,容易管理,工序相对较少、工作效率较高,铺轨速度快;在线间距较小或大小变化比较频繁的复杂地段施工时,宜选用比较机动灵活容易控制的人工工具轨整道,要点途卸长钢轨过轨入槽的方案进行铺轨,如果要点途卸较为困难,可进行人机结合推送长钢轨的施工。
  1.1.2 车流量较大的繁忙干线:由于受到安全管理和运量的双重压力,在繁忙干线施工时,要点途卸材料的可能性几乎没有,必须放弃途卸过轨的方案,其余的与以上情况相同。
  1.2 工具轨整道铺设长钢轨
  工具轨换铺就是利用少量的工具轨进行整道,达到满足大机进入作业的初步平整状态。具体做法为汽车上底碴摊铺碾压,再上足道碴,然后按照轨枕长度铲车推槽至轨枕底面设计标高以下5~10cm,碾压密实平整,推槽后道碴在沟槽两侧形成自然碴肩。再在沟槽内挂线按照枕距抬摆轨枕,连接工具轨形成线路,小挖掘机立足于轨面上将两侧碴肩的道碴钩入枕木盒及轨枕头两侧,充实道床进行小机群整道至初步平整状态。一般需要装载机小挖掘机各一辆、小捣固机两台、25m标准轨4根、熟练线路工人50人携带线路工具为一个作业面为宜,每日完成300m线路,抬摆轨枕时4人一组,每人平均一根轨枕,抬钢轨时25m钢轨50人分列两侧,每米一组两人可轻松完成任务。再在初步平整的道床上进行拖拉或推送或途卸长钢轨作业,后续工序为普通做法,不再赘述。
  应用介绍:工具轨整道是所有人工铺轨的基础工作,主要在于道床的初步整理成型,为长钢轨换铺提供平整稳固的道床。其特点在于能够节省大量的工具轨使用和周转及收料的过程,无论是长钢轨拖拉,还是推送,或者要点途卸过轨入槽,一旦长钢轨入槽钉联后可供自轮运转设备相对快速的运行通过,广泛应用于新建线路困难地段、营业线改造及临近营业线的轨道施工中。由于机械的工作效率基本固定,而人工工具轨整道机动灵活,可以通过大量人员短时间内完成计算工程量,也经常适用于抢工时的轨道施工。
  1.3 拖拉长钢轨入槽
  拖拉长钢轨入槽是在完成工具轨整道的道床枕木上或者挂线摆放到位的轨枕(荒道)上,利用装载机牵引,在轨枕承轨槽上摆放辊轮辅助钢轨运行拖拉钢轨到位,逐个卸除辊轮钢轨入槽的铺轨方式。一般每根500m长钢轨的整体重量为30t,50装载机的牵引力一般为15~16.5t,辅助以辊轮,两台装载机即可完成。
  应用介绍:拖拉长钢轨入槽的方法主要应用于由于大型铺轨机械作业困难地段的长钢轨铺设,还适用于较小工作量的长钢轨铺设,因为大型铺轨机械调配于成本核算不经济而使用。由于装载机在经过初步整道的轨枕上行走通过时对经过整理而未铺钢轨的道床碾压导致不平整,造成部分空跳枕,进而伤害轨枕,所以一般不轻易使用。   1.4 人机结合推送长钢轨
  人机结合推送长钢轨是在完成工具轨整道的道床枕木上或者挂线摆放到位的轨枕(荒道)上,利用长钢轨推送装置推送,在轨枕承轨槽上摆放辊轮辅助钢轨运行将长钢轨推送到位,逐个卸除辊轮钢轨入槽的铺轨方式。如果是经过工具轨整道的道床,在钢轨入槽的同时,按照“隔五紧一”的方式连接钢轨扣件后,推送列车即可继续运行至下一根轨节位置处重复循环进行铺设,一般每日可以推送长钢轨2~3km。
  应用介绍:推送长钢轨的铺轨方法必须在经过工具轨整道后的初步平整道床上进行,可以保证其向前循环运行的行进速度。它的优点在于相对于其他大型设备的大量购置费经济实惠、操作简单、调配简便,能够汽运,尤其是在无法依赖既有线路时,它的工作方向是向前推送。适用于经过初步整理的道床、无碴轨道施工以及隧道施工,为防止侵线,营业线施工需在4.2m以上线间距的地段使用。
  2 机械换铺——工具轨排换铺法铺轨
  机械换铺为目前应用最为广泛的传统的机械铺轨方法,是利用汽车运输摊铺底碴及线路底层道碴,碾压平整后,利用铺轨机或铁路架桥机等自轮运行起重设备将在基地钉联组装好的工具轨排铺设在线路上的铺轨方法,然后再利用长轨车放送和换轨车换轨或推送装置推送等方式换铺长钢轨。铺轨机铺设轨排的效率一般为1.2km/d,根据目前长钢轨运输车辆T11车每列运输14km、普通改装平板每列运输12.5km的运输能力,一般按照两个作业面计算,需要工具轨至少30km,按照铺轨任务总量,工具轨越多越好。
  应用介绍:机械换铺可以应用在除营业线小半径改造及无碴轨道施工外的所有有碴轨道施工中,是目前最为普遍的铺轨方式。目前几乎所有的铁路施工工程局都具备铺轨机械及施工能力,其优点在于施工机械普及,设备调配容易,施工工序程序化,操作简便。相对于机动灵活的人工铺轨,其劣势在于需要一个规模化程序化的铺轨基地支撑,需要大量的工具轨,其周转及收料程序相当费时费工,并且无法跨越施工;相对于单枕连续法其劣势在于其基地工序繁杂,需要一个流水化的钉联线,多出一道工具轨排的组装工序,基地占地面积相对较大;在现场施工中多出了长钢轨换铺的工序,施工作业能力仅相当于单枕连续法施工的一半。
  3 机械直铺——单枕连续法铺轨
  单枕连续法铺轨就是利用长钢轨一次性直铺机械在摊铺好底碴或完成底层道碴摊铺的线路上完成长钢轨拖拉、机械直接布枕、方枕、长钢轨入槽、摆放扣件、走行后进行下一轨节铺轨循环的铺轨方式,是目前应用的机械化程度最高、最为先进的铺轨方式。单枕连续法铺轨主要在于机械及其操作,目前国内应用的设备主要有CPG500型、DPG500型、CYP500型、WZ500型、PC-NTC型、SVM1000型铺轨机组。机组适用于铺设高速铁路钢轨和轨枕,采用单枕连续作业法,机型为钢轨铺设和轨枕布设一体机,主要由履带式钢轨拖拉机、主机(包括作业车、辅助动力车)、枕轨运输车组、车载龙门吊及其动力系统、液压系统、电气控制系统等部分组成。以CPG500型为例,每日可以完成长钢轨铺设2km,长钢轨铺设好的后续工序与普通做法相同,不做赘述。
  应用介绍:单枕连续法铺轨能够应用于几乎所有新建有碴铁路的施工,尤其是在路基拉通、作业面畅通的情况下,如果能高质量地完成道碴摊铺及储备,随后辅助以小型挖掘机回碴,小机群整道至大平大顺保证运行速度,将以2~4km/d(昼夜)的工作速度向前循环作业,其工作效率非常高。单枕连续法在临近营业线施工时,CPG500型为例,需要在4.2m及以上的线间距外施工,因为铺轨机组最大宽度(挂运状态)3247mm,长轨拖拉机的最大宽度(工作状态)3325mm,而铁路基本建筑限界为2440mm(自线路中心),根据以下计算:
  假设线间距为4m:(4-2.44=1.56m)<(3.325/2=1.6626m),铺轨机组半宽将侵入营业线基本建筑限界。
  假设线间距为4.2m:(4.2-2.44=1.76m)>(3.325/2=1.6626m),铺轨机组半宽满足营业线基本建筑限界。
  机组距离轨面的最大高度(工作状态)为4730mm,能够满足几乎所有铁路6550mm的基本建筑限界。
  基本尺寸:机组总长度(作业状态)约566mm,车辆自重(含运输支架、龙门走行轨等)≤25.0t,单辆车最大载重量55.0t(本方案实际装载量48t),钢轨装载量:无碴道床铺设作业时装载量10根500m长钢轨(2.5km),有碴道床铺设作业时装载量8根500m长钢轨(2km),轨枕装载量3360根(2km)。昼夜施工时需要准备两组枕轨运输车,一列在线路上铺设时,另一列在基地装料后立即送到铺轨作业处就近等待,避免运行时产生占道冲突。与机械换铺相同的是单枕连续法铺轨需要一个铺轨基地,但是只要满足长钢轨倒装存放和轨枕锚固存放的生产功能即可,相对于换铺法铺轨基地减少了轨排钉联和存放的生产功能,也大大减少了基地建设用地,节省了建设成本。铁路工程因为建设地点、设计标准、地形条件、施工干扰、营业状态、工期形势等因素的影响各有不同,轨道施工受作业面提供、桥涵隧缺口完成、便道干扰排除、营业线施工等因素影响较大,所以如何根据工程的自身特点选用合适的铺轨方法是又快又好完成施工任务的重要保证。如何在因为受各种因素影响而不得不赶工的情况下制定正确的轨道抢工方案,确保为后续电务施工提供流畅的作业面,保证开通任务的完成,是轨道施工能力的重要体现。
  作者简介:王维斌(1981-),男,甘肃兰州人,供职于中铁二十一局集团路桥工程公司,研究方向:土木工程。
  (责任编辑:小 燕)
其他文献
摘要:沥青路面是指结合料为沥青材料的路面,长期以来,因环境因素、结构设计与行车通行量等因素的制约,导致沥青路面产生了不同程度的早期病害,进而影响了沥青路面的使用性能与年限。文章通过温拌薄层罩面的方式对高速公路沥青路面进行修复,以此有效避免路面病害恶化,达到恢复沥青路面结构功能、延长公路路面使用年限的目的。  关键词:高速公路;沥青路面;温拌薄层罩面技术;环境因素;结构设计;行车通行量 文献标识码:
在进行沥青路面结构可靠度分析中,存在可靠度敏感性、设计变量相关性分析复杂和常用计算方法(蒙特卡罗法)模拟次数多的缺点,特别是在基于可靠度的优化分析中。采用有限元软件ANSY
0.4k V-GCK柜/630A抽屉开关具有操作方便的特点,而且在后续的维修维护工作上相对于其他的供电开关也较为简单,但0.4k V-GCK柜/630A抽屉开关在使用中也有一定的缺陷。文章针对
在分析了我国高级中等学校招生录取工作的现状和存在的问题后,提出了一个基于中间件的三层体系结构网上远程录取系统,着重阐述了系统的结构、数据流程和技术特点。系统开创了我
目的探讨计算机辅助手术系统在儿童腹膜后畸胎瘤手术中的诊疗价值及临床意义。方法 回顾性分析2013年8月至2017年8月青岛大学附属医院收治的16例腹膜后畸胎瘤患儿的临床资料
从工程地质、技术、经济、环保以及工程实际情况入手,对湘潭-邵阳高速公路K211+840~K212+420洋岩底路段的高路堤和高架桥方案进行了深入研究和比较,提出了切合实际的工程方案,