既有线小半径曲线机械换铺无缝线路施工技术

・１４６・　第３８卷第２期　２　０　１　２年１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３８　Ｎｏ．２　Ｊａｎ．　２０１２　文章编号：１００９－６８２５（２０１２）０２—０１４６—０２　既有线小半径曲线机械换铺无缝线路施工技术　李摘伟马德胜　要：以朔黄线铁路小半径曲线地段既有线利用Ⅲ型换轨车换铺无缝线路为背景，介绍利用Ⅲ型换轨车换铺既有线无　缝线路施工工艺及施工过程中质量控制，分析了在施工过程中影响施工质量的主要因素，并对施工过程中遇到的难点提　出了解决方法，以期指导今后同类项目施工。　关键词：无缝线路，单元锁定焊，实际锁定轨温，拨曲线焊轨　中图分类号：／５２１５．５４　文献标识码：Ａ　０　引言　线不良，影响施工进度。２）因是小曲线半径地段，钢轨磨耗较为　线路维修用增垫胶垫和利用不规则扣板方法处理轨道几何　朔黄线随着货运量每年递增，朔黄线运输繁忙、车流密度大　严重，线路病害较大，换轨车通过时胶垫取不下时容易卡轮，导致　是必然趋势，导致轨道线路病害加重，需要大中修时间周期越来　尺寸，影响换轨车走行。３）因曲线较长，新轨人槽时　越短，在确保既有线安全运营、运输不受影响的情况下进行无缝　换轨车停留处理，线路换铺，是朔黄铁路面临的必然课题。其中小半径曲线的换铺　曲线内股需要向曲线内点缩短约１．９　ｍ，外股需要向曲线外伸长　约１．９　ｍ，才能保证钢轨顺利人槽，且旧轨不宜出槽，影响换轨车　工作是重点、难点，总结其成套施工工艺及施工质量控制，将对类　走行。４）因既有线为长轨条，原线路实际锁定轨温为３０　，扣配　似工程有很好的借鉴。　件拆除后，轨温只有１３℃左右，长轨在小曲线半径地段容易翻　１　工程简介　倒，且进轨龙口和出轨龙口处轨缝偏大，高达１５０　ｍｍ左右，换轨　朔黄铁路西起山西省神池县神池南站，与神朔铁路相连，东　车行进时长轨条防翻和顺利进出旧轨龙口是难点。　至河北省黄骅市黄骅港口货场，正线总长近６００　ｋｍ，为国家Ｉ级　表１　有碴轨道允许偏差和检验方法　ｍｍ　干线、双线电气化铁路，上行线为７５　ｋｇ／ｍ跨区间超长无缝线路，　下行线为６０　ｋｇ／ｍ，２５　ｍ有缝线路。现以南湾至滴流蹬区间里程　为Ｋ１５７＋８３０～Ｋ１６０＋０８０第１５—１０单元轨条为例，此单元轨条　长度２　２５０　ｍ，在线路起点Ｋ１５７＋８８５～Ｋ１５８＋７８３有一半径　８００　ｍ，线路长度８９８　ｍ的曲线和终端Ｋ１５８＋９７８一Ｋ１６０＋０５２有　一序号　１　项目　轨距　～允许偏差　＋４．一２　检验方法　万能道尺　２　３　Ｊ直线（１０Ｉｎ弦量）　Ｉ曲线（２ｏ　弦量）　水平　４　满足表２要求　４　尺量　尺量　万能道尺量　４　扭曲　４　半径６５０　ｍ，线路长度１　０７４　ｍ的曲线。两曲线为同向曲线，曲　５　高低（１０ｉｎ弦量）　４　尺量　线总长为１　９７２　ｍ。主要施工内容既有Ｉ型弹条全部更换新Ⅱ型　表２曲线２０　１Ｉ１弦正矢允许偏差　曲线半径　≤６５０　＞６５０　弹条、更换轨下橡胶垫板及挡板座，此段线路连接的补偿电容、各　种连接线重新连接，轨道电路参数重新调整。　缓和曲线正矢与　计算正矢差　４　３　圆曲线正矢连续差　圆曲线最大最小值差　８　６　１２　９　２换铺施工质量、技术要求　长轨条轨端和锁定焊接头相错量：不超过４０　ｍｍ。钢轨硬　弯：经过校直后用１　ｍ直尺测量其失度不超过０．５　ｍｍ。钢轨接　头：轨面及内侧面要求齐平，误差不超过１　ｍｍ。扣件：轨距挡板、　挡板座顶严压紧，不密贴（缝隙大于２　ｍｍ）的数量不超过６％，检　查扣件螺栓扭紧程度，要求弹条扣件“三点接触”间隙０．１　ｍｍ～　表３钢轨焊接接头平直度允许偏差　序号　１　项目　轨顶面　允许偏差／ｍｍ　口＞１２０　ｋｍ／ｈ　≤ｌ２０　ｋｍ／ｈ　４－０．３。０　－０．３，４０　２　３　轨头内侧工作面　轨底（焊筋）　－０．３，４０　－０．５，４０　±Ｏ．３　－４０．５，０　１　ｍｍ，相应螺栓扭矩为１２０　Ｎ・ｍ～１５０　Ｎ・ｍ，不良者不超过８％；　４施工方案及措施　且无连续失效，胶垫无缺损、外斜量大于５　ｍｍ者不超过８％。线　总体施工方案：采用人工配合Ⅲ型换轨车机械换轨方案，焊　路轨距１　４３５　ｍｍ，其轨道几何尺寸允许偏差应满足表１～表３，线　轨方式采用现场天窗点内气压焊或铝热焊焊轨；应力放散和锁定　路轨距要求１　４３５　ｍｍ，４　ｍｍ一一２　ｍｍ变化率不大于１％ｏ，水平允　采用连入法施工。已更换无缝线路与既有线路间的过渡方法，采　许误差４　ｍｍ。轨距扣板原则上放到原位，但要根据轨距的要求　用７５　ｋｇ鱼尾板连接或用６．２５　ｍ长７５　ｋｓ／ｍ轨临时过渡。当长轨　进行适当调整。电务补偿电容左右股允许偏差在±４０　ｍｍ，同股　条和道岔连接及贝氏体钢轨地段时，需用铝热焊进行焊接，施工　钢轨两个眼８０　ｍｍ～１００　ｍｍ。线路锁定时实际锁定轨温必须严　顺序为自南湾向滴流蹬方向换轨。　格控制在计划锁定轨温之内，左右两股钢轨锁定轨温不大于　因隧道较长，无照明或者照明灯比较暗，施工中视线不良，在　３℃，相邻单元轨条锁定轨温不大于５℃，整个长轨条锁定轨温不　隧道内每隔３０　ｎｌ增设１个碘钨灯，利用发电机或者洞内电源，且　大于１０℃。　每人配有头灯１盏，解决照明问题。　３工程特点及施工难点　因是小曲线半径地段，钢轨磨耗较为严重，线路维修用增垫　　１）其中有庄里４号隧道，长度８９４　ｍ，无照明设施，施工中视　胶垫和利用不规则扣板方法处理轨道几何尺寸，线路病害较大，收稿日期：２０１１－１０－２４　作者简介：李　伟（１９６９．），男，工程师，中铁一局集团有限公司新运工程公司，陕西成阳７１２０００　马德胜（１９７８一），男，工程师，中铁一局集团有限公司新运工程公司，陕西咸阳７１２０００　爹　掌荦　智　李伟等：既有线小半径曲线机械换铺无缝线路施工技术　・１４７・　换轨车通过时胶垫取不下时容易卡轮，滚筒导致换轨车停留处　铺的成功和失败。　理，影响换轨车走行。为解决此问题：１）我们采用专用扁铲，利用　５．１　钢轨焊接及质量控制　６００　ｍｍ长＋１８　ｍｍ的钢筋，在端部砸扁，利用换轨车来到之前铲　焊轨前，必须按ＴＢ／Ｔ　１６３２—２００５钢轨焊接中的有关规定进行　掉胶垫；２）通过对Ⅲ型换轨车改进，将旧轨进槽口进行加固和改　形式试验，以确定焊机工艺参数。一经确定的参数不得随意改　造其滚筒前后结构，消除因为胶垫等阻塞钢轨槽口影响；３）在换　动，检验合格后方可施焊。每焊５００个钢轨接头，应做周期性检　轨车上备用氧气乙炔割枪，将卡在卡轮的旧大胶垫点燃烧掉。　验，合格后方可继续施焊。　因曲线较长，新轨入槽时曲线内股需要向曲线内点缩短约　焊接后长轨条应进行矫直和打磨，打磨后的焊接接头应保证　１．９　ｍ，外股新轨需要向曲线外伸长约１．９　ｍ，才能保证钢轨顺利　焊缝两侧各５００　ｍｍ范围内轨头轨顶面及作用面的直线度为：轨　人槽，且旧轨不宜出槽，影响换轨车走行。可以利用以下公式计　顶面及工作边０．３　ｍｒｎ／ｍ；轨底凸出量不得超过１　ｍｍ；母材打磨　算伸长或缩短量，其量为大概值，是各撞轨器配合换轨车走形的　深度不大于０．５　ｍｍ。　撞轨量的参考值：　单元锁定焊接时，因已经应力放散的地段和下一单元轨条长　ｓ＝ＡＬ／Ｒ。　度较长，单元轨条长度在１　０００　ｍ一２　５００　ｍ之间，采用在离焊头　其中，Ａ为既有轨和新轨的距离；Ｌ为曲线总长；Ｒ为半径，均　１００　ｍ处拨曲线的方式进行焊轨。曲线架在离焊头８５根枕和　为量值，以ｍｍ计。Ａ一般在５５０　ｍｍ～７００　ｍｍ间，根据现场量　１００根枕各设１处，均向道心拨曲线，钢轨焊接时因为焊机将焊头　测，特别曲线地段上下股不同。　顶段后，焊头处被烧成熔融状态，温度较高，受到外力后易产生变　为保障换轨车顺利走行，我们采用以下措施：１）加大撞轨力　形，因此在焊头处容易出现旁弯、高低接头、错牙、上拱等现象，因　度：每４００　ｍ利用１台撞轨器配合撞轨，每台撞轨器上１４人。２）　此拨曲线焊轨时一定注意钢轨的顶端量和轨温变化对焊头的影　使用１８　ｍｍ滚杠垫每１２根枕垫在轨枕上，在曲线上增加竖向滚　响，焊接顶段和拨曲线人员一定要密切配合。　筒减少摩阻力，每２５根枕放一竖向滚筒。３）在始终端各利用拉　５．２无缝线路应力放散及锁定　伸器一台，在曲线外股上拉伸。４）换轨车过后在曲线上加强现场　利用滚杠减少摩阻力：应力放散中，长轨条、扣配件、铁垫板　锯旧轨。旧轨出槽约１００　ｍ就割钢轨，焊轨车上备上割枪及氧气　之间摩擦力直接影响长轨条的自由伸缩，特别在曲线地段。为了　乙炔瓶，如果曲线半径较小钢轨别劲较大，亦可以增量，特别是曲　保证应力放散均匀，每１２根枕放一根滚杠、曲线内２５　ｍ放１个竖　线外股钢轨，因为旧轨出槽后变短，钢轨难以出槽，且容易使换轨　向滚筒，滚杠的放置在轨枕靠近固定端，置于枕木承轨槽的正中，　车掉道。５）施工前拨顺钢轨：内外股顺轨，并向枕木靠拢，以不侵　不能倾斜，防止应力放散时滚杠被螺杆挡住，且滚杠掉下后要及　线为原则，需要根据实际现场温度，以防长轨条胀轨，多配合枕木　时放上；终端钢轨务必拧紧扣件５０　ｍ线路，以及鱼尾板螺栓，以　头夹在换铺轨与待换轨之间。　防钢轨轨缝拉开和线路发生位移；始端需要松开３０　ｍ扣件，以便　因既有线为长轨条，原线路实际锁定轨温为３０　，扣配件拆　焊接钢轨，应力放散时应加上此３０　ｍ；撞零应力时要将配合焊轨　除后，轨温只有１３　左右，长轨在小曲线半径地段容易翻倒，且　拨曲线锁定的５０　ｍ线路拆开，并垫上滚杠；应力放散锁定时要隔　进轨龙口和出轨龙口处轨缝偏大，高达１５０　ｍｍ左右，换轨车行进　二紧一，一定在同一根轨枕上，电动扳手要隔开，分段施工，施工　时长轨条防翻和顺利进出旧轨龙口是难点。解决措施：１）在始终　组织时按照线路长度平均分，并根据两轨条锁定的时问间隔合理　端备上鱼尾夹板和短轨头，短轨头有４０　ｍｍ，６０　ｍｍ，８０　ｍｍ，　调配电动扳手，使两股线路尽量保证在同一时间隔二紧一同时施　１００　ｍｍ等，根据断开的轨缝大小合理搭配，此轨头只要螺栓孔以　工完成；在进行应力放散撞轨时，撞轨包要安装在离焊头距离５　ｍ　上部分，上鱼尾夹板时在钢轨上不打孔，将螺栓在轨缝间穿进，轨　以上，避免焊头撞伤，撞轨时都要向终端方向撞轨，禁止向起端撞　头放在鱼尾板上。２）在曲线地段断既有轨，利用割枪每２００　ｍ将　轨；锁定轨温取值时一定要在长轨条零应力撞完后，始终端各取　钢轨割开，并用鱼尾板连接上，只穿４颗螺栓，能确保换轨车通过　三个轨温计两相近轨温平均值作为始终端轨温，再利用始终端轨　即可。３）带扣件和加设防翻器：长轨落槽后，每１００　ｍ带上１０根～　温的平均值计算拉伸量。　１５根枕的扣件，不要用电动扳手拧紧，带上即可，半径小于８００　ｍ　６结语　时在曲线每隔２００　ｍ放置防翻器１个。４）换轨车前后增加摇轨　根据施工技术方案，较为顺利的完成既有线小半径曲线地段　人员和拨轨人员来配合换轨车换轨，一旦新轨出现胀轨鼓肚就及　机械换铺无缝线路施工任务，换铺天窗点利用率１００％，线上焊焊　时消湾，及时减少换轨车的外部受力，以免旧轨翻倒和换轨车掉道。　头成功率１００％，线路质量优良，安全、正点、保质保量的完成了此　５施工中主要关键工序的质量控制　小半径单元换铺任务，将对类似工程有很好的借鉴作用。　无缝线路换铺工作中最为关键的施工工序为钢轨接头焊接、　参考文献：　无缝线路应力放散及锁定两工序，其质量直接影响到无缝线路换　［１］铁运［２００６］１４６号，铁路线路修理规则［ｚ］．　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｓｅａｍｌｅｓｓ　ｔｒａｃｋ　ｒｅｐｌａｃｉｎｇ　ｓｍａｌｌ　ｒａｄｉｕｓ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｃｕｒｖｅ　ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　ＬＩ　Ｗｅｉ　ＭＡ　Ｄｅ－ｓｈｅｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅⅢ。ｔｙｐｅ　ｔｒｉａｌ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｒｅｐｌａｃｉｎｇ　ｓｅａｍｌｅｓｓ　ｔｒａｃｋ　ａｔ　ｓｍａｌｌ　ｒａｄｉｕｓ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｓｈｕｏ．Ｈｕａｎｇ　ｒａｉｌｗａｙ　ａｓ　ｔｈｅ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ．　ｈｔｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍ—ｔｙｐｅ　ｔｒｉａｌ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｒｅｐｌａｃｉｎｇ　ｓｅａｍｌｅｓｓ　ｔｒａｃｋ，ａｎａｌｙｚｅｓ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ，ａｎｄ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ．ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｇｕｉｄｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｆｕｔｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｅａｍｌｅｓｓ　ｔｒａｃｋ，ｕｎｉｔ—ｌｏｃｋｉｎｇ　ｗｅｌｄｉｎｇ，ａｃｔｕａｌ　ｌｏｃｋｉｎｇ　ｔｒａｃｋ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ。ｃｕｒｖｅ　ｒａｉｌ　ｗｅｌｄｉｎｇ