既有線換鋪無縫線路關(guān)鍵問題研究

摘 要：文章結(jié)合西部換鋪無縫線路的具體工程實(shí)踐，從無縫線路結(jié)構(gòu)選型、鎖定軌溫確定、換鋪施工等方面詳細(xì)闡述既有線換鋪無縫線路的關(guān)鍵問題，經(jīng)具體工程應(yīng)用，研究成果對(duì)同類工程有很好的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：無縫線路；鎖定軌溫；施工預(yù)案

1 概述

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及西部鐵路的大規(guī)模修建，無縫線路以其高平順、少維修等優(yōu)點(diǎn)得以大量推廣，全區(qū)間無縫線路和跨區(qū)間無縫線路已在西部鐵路大規(guī)模鋪設(shè)，為更好地掌握無縫線路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確保換鋪質(zhì)量，需要從無縫線路結(jié)構(gòu)選型、鎖定軌溫確定、換鋪施工等方面深入研究，確保運(yùn)營安全。

2 結(jié)構(gòu)選型

由于西部鐵路修建過程中為適應(yīng)地形變化，普遍存在線路標(biāo)準(zhǔn)低，小半經(jīng)曲線、大坡道路段普遍存在，在蘭州局、青藏公司、烏魯木齊鐵路局還存在大量的P50道岔及鋼軌，換鋪過程中需綜合考慮線路具體工況和當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件，合理選取無縫線路結(jié)構(gòu)類型，必要時(shí)可采用全區(qū)間縫線路。圖1為P50道岔接全區(qū)間無縫線路時(shí)緩沖區(qū)的布置圖。

圖1 P50道岔全區(qū)間無縫線路緩沖區(qū)布置示意圖

3 鎖定軌溫

無縫線路鎖定軌溫的確定一般需要綜合考慮當(dāng)?shù)貧庀髼l件、軌溫變化幅度、軌道強(qiáng)度、無縫線路穩(wěn)定性和斷縫允許值等因素。無縫線路必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，其設(shè)計(jì)鎖定軌溫按下式計(jì)算：

式中-允許降溫和允許溫升；Tmax，Tmin-當(dāng)?shù)貧v史最高、最低軌溫；？駐tk-設(shè)計(jì)鎖定軌溫修正值，一般取0～5℃。

Tmax與Tmin分別是該地區(qū)極端最高和最低軌溫，[？駐td]與[？駐tu]已算得，直接代入計(jì)算即可，？駐tk為修正值，一般為0～5℃。由于西部地區(qū)晝夜溫差、年溫差都很大，所以在鎖定軌溫的確定過程中允許溫升、溫降都預(yù)留10℃以上的安全富余量。

4 換鋪施工關(guān)鍵問題

4.1 準(zhǔn)備工作

施工前根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求，按照每個(gè)單元的位置，需在線路兩側(cè)的道床上埋設(shè)位移觀測樁。全區(qū)間及跨區(qū)間無縫線路，單元軌條長度大于1200m時(shí)，設(shè)置7對(duì)位移觀測樁（單元軌條起、訖點(diǎn)，距單元軌條起、訖點(diǎn)100m及400m和單元軌條中點(diǎn)各設(shè)置一對(duì)），如圖2所示；單元軌條長度不大于1200m時(shí)，設(shè)置6對(duì)位移觀測樁（單元軌條起、訖點(diǎn)，距單元軌條起、訖點(diǎn)100m及400m各設(shè)置一對(duì)）。無縫道岔設(shè)3對(duì)觀測樁，在間隔鐵或限位器處設(shè)一對(duì)，在岔頭、岔尾處各設(shè)一對(duì)[1]。

位移觀測樁必須預(yù)先埋設(shè)牢固，內(nèi)側(cè)應(yīng)距線路中心不小于3.1m。在軌條就位或軌條拉伸到位后，應(yīng)立即進(jìn)行標(biāo)記。

圖2 位移觀測樁布置示意圖

在更換無縫線路前需長軌條基本到位、材料配件散布到位。為了確保換軌后的信號(hào)正常顯示，在前一天的準(zhǔn)備時(shí)，應(yīng)用鋼軌除銹機(jī)對(duì)將要換鋪地段的長鋼軌進(jìn)行全面除銹，必須要達(dá)到將要更換的鋼軌有基本的光帶[2]。

4.2 施工過程

4.2.1 線路封閉命令下達(dá)后，按規(guī)定設(shè)置好防護(hù)，停車牌由始、終點(diǎn)的防護(hù)員插設(shè)，響墩由東、西兩端的800米防護(hù)員設(shè)置。施工作業(yè)人員可每根25m軌留兩對(duì)安全釘后，拆除其它所有扣件更換新膠墊，換軌車收軌車及其它施工車輛從就近車站依次進(jìn)入施工地段。軌道車牽引平板車進(jìn)行途卸換軌車在換軌起點(diǎn)處停車，穿入新、舊鋼軌，同時(shí)施工作業(yè)人員，拆除預(yù)留的兩個(gè)安全釘和舊鋼軌接頭螺帽向外的螺栓。

4.2.2 換軌車啟動(dòng)開始進(jìn)行換軌，新軌落槽后立即將舊鋼軌撥到限界以外。整正膠墊后按“直線隔二上一，半徑≤800米曲線隔一上三”的規(guī)定恢復(fù)線路，并用加力桿加力扭力不少于80～150N.m。用鋼軌除銹機(jī)對(duì)更換的鋼軌再進(jìn)行一遍除銹。

4.2.3 線路恢復(fù)后，經(jīng)設(shè)備管理單位及段、隊(duì)安全主管，全面檢查線路確認(rèn)達(dá)到放行列車條件，換軌車收軌車及其它施工車輛返回車站后，通知施工領(lǐng)導(dǎo)人，線路開通。

4.3 施工注意問題

4.3.1 鋪設(shè)時(shí)必須準(zhǔn)確確定無縫線路的鎖定軌溫，長軌節(jié)應(yīng)力狀態(tài)為零時(shí)的軌溫為實(shí)際鎖定軌溫，無縫線路鋪設(shè)時(shí)，把長軌節(jié)始端及終端落槽時(shí)分別測得的軌溫平均值作為施工鎖定軌溫。在施工過程中指定2～3人同時(shí)測量軌溫，每隔10～15分鐘向施工領(lǐng)導(dǎo)人匯報(bào)一次，讓施工領(lǐng)導(dǎo)人準(zhǔn)確掌握軌溫情況，嚴(yán)把鋪設(shè)鎖定軌溫。

4.3.2 若低溫鋪設(shè)時(shí)，必須采用應(yīng)力調(diào)整器張拉長軌節(jié)，防護(hù)員嚴(yán)格檢查，確保將長軌條置于滾筒上，使長軌條處于自由伸縮狀態(tài)，同時(shí)配合撞軌，每隔150m～200m做一個(gè)拉伸量監(jiān)控標(biāo)記，嚴(yán)格按照拉伸前計(jì)算的數(shù)值控制拉伸量。

4.3.3 對(duì)于無縫線路的鎖定軌溫，鋪設(shè)時(shí)必須準(zhǔn)確確定，長軌節(jié)應(yīng)力狀態(tài)為零時(shí)的軌溫為實(shí)際鎖定軌溫，無縫線路鋪設(shè)時(shí)，把長軌節(jié)始端及終端落槽時(shí)分別測得的軌溫平均值作為施工鎖定軌溫。若鎖定軌溫不在設(shè)計(jì)中和溫度范圍內(nèi)時(shí)，或者長軌節(jié)始端或終端落槽時(shí)不在中和溫度范圍以內(nèi)，則無縫線路鋪設(shè)后必須進(jìn)行應(yīng)力放散重新鎖定。左右兩股長軌節(jié)鎖定軌溫不得超過5℃，且曲線上外股軌節(jié)鎖定軌溫不得高于內(nèi)股，否則須放散應(yīng)力重新鎖定。

4.3.4 由于施工區(qū)段位于軌道電路區(qū)段，信號(hào)機(jī)處有與鋼軌連接的連接線，同時(shí)換軌施工時(shí)要采用現(xiàn)場粘接絕緣，這樣就造成在信號(hào)機(jī)處的鋼軌要穿越信號(hào)連接線，為確保電務(wù)設(shè)備安全，卸軌及換軌前要求電務(wù)部門先將信號(hào)機(jī)處的連接線拆除，長軌卸完后，再將信號(hào)連接線從鋼軌上面與鋼軌連接，然后要有相應(yīng)級(jí)別的隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)與電務(wù)段的人員共同將鋼軌和信號(hào)連接線間的絕緣進(jìn)行處理，必須經(jīng)電務(wù)人員認(rèn)可能長期確保絕緣性能后方可。

4.4 施工應(yīng)急預(yù)案

4.4.1 氣溫突變時(shí)的應(yīng)急預(yù)案

當(dāng)天氣突變（氣溫快速升高或降低），造成實(shí)際鎖定軌溫不在設(shè)計(jì)鎖定軌溫范圍之內(nèi)或當(dāng)軌溫降到0℃以下（不能焊軌）時(shí)，如果未封閉線路，應(yīng)全面恢復(fù)線路，妥善處理新路料，作業(yè)完畢后由有關(guān)人員檢查并確認(rèn)放行列車條件后，逐步提速。如果正在換軌作業(yè)，在不影響開通線路的情況下（軌溫在0℃以上），可完成換軌作業(yè)，進(jìn)行拉伸作業(yè)或在下次施工中進(jìn)行應(yīng)力放散。如果影響開通線路或軌溫降到0℃以下不能焊軌，則應(yīng)在前方龍口合龍口，盡快恢復(fù)線路，達(dá)到放行列車條件，放行列車，逐步提速[3]。

4.4.2 已鋪設(shè)的無縫線路發(fā)生斷軌，影響行車安全時(shí)的應(yīng)急預(yù)案

（1）緊急處理：當(dāng)鋼軌斷縫小于50mm時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行緊急處理。在斷縫處上好夾板或臌包夾板，用急救器固定，在斷縫前后各50m擰緊扣件，并派人看守，限速5Km/h放行列車。如斷縫小于30mm時(shí)，放行列車速度為15Km/h～25Km/h。有條件時(shí)應(yīng)在原位恢復(fù)，否則應(yīng)在軌端鉆孔，上好夾板或臌包夾板，擰緊接頭螺栓，然后可適當(dāng)提高行車速度。

（2）臨時(shí)處理：鋼軌折損嚴(yán)重或斷縫大于50mm，以及緊急處理后不能立即焊接修復(fù)的，應(yīng)封鎖線路進(jìn)行臨時(shí)處理。沿?cái)嗫p兩側(cè)對(duì)稱切除傷損部分，兩鋸口間插入6m的同類型鋼軌，軌端鉆孔，上好夾板，用10.9級(jí)螺栓擰緊。在短軌前后各50m范圍內(nèi)，擰緊扣件后，按正常速度放行列車。

（3）永久處理：在進(jìn)行應(yīng)急處理后，待軌溫與原鎖定軌溫相差±5℃范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)按具體插入相應(yīng)長度短軌進(jìn)行重新焊接修復(fù)，進(jìn)行永久處理。

4.4.3 已卸在路肩上的長軌條發(fā)生漲軌影響行車安全的應(yīng)急預(yù)案

影響行車安全已卸在路肩上的長軌條發(fā)生漲軌，影響行車安全時(shí)，應(yīng)立即組織附近施工人員將長軌條撥離限界以外，用撞軌小車放散長軌條內(nèi)部應(yīng)力，并撥順長軌條。

4.4.4 線路脹軌跑道的應(yīng)急預(yù)案

在高溫季節(jié)施工時(shí)，當(dāng)作業(yè)中或作業(yè)后，發(fā)現(xiàn)軌道方向不良、軌排吊空、軌面水平不良、枕端道砟離縫或過車后，線路彎曲變形突然擴(kuò)大，此時(shí)，必須立即停止作業(yè)，并按《安規(guī)》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行防護(hù)，攔停列車，立即通知鄰近車站，并組織.人員進(jìn)行處理。

如遇脹軌跑道，需采取以下緊急處理措施：

（1）調(diào)整軌縫：若普通線路發(fā)生脹軌，若有若干軌縫時(shí)，可稍松開接頭螺栓或臨時(shí)插入短軌，進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整。

（2）澆水降溫：如附近有水源，可在脹軌地段鋪放吸水性強(qiáng)的覆蓋物，自脹軌兩端各50～100m向中間潑水、輕澆，漫淋。軌溫明顯下降后，方可撥正線路，并進(jìn)行整修，砟肩可適當(dāng)加寬、加高并夯實(shí)。確認(rèn)線路無異后，可開通線路放行列車，第一趟限速不得大于5km/h。

（3）撥線慢行：如附近無水源，或澆水后軌溫仍較高，線路無法恢復(fù)時(shí)，在地形條件許可的情況下，可從脹軌處兩端將變形軌道撥成半徑不少于200米的反向曲線，夾直線不得少于10米。在復(fù)線區(qū)段，應(yīng)注意兩線間限界，必要時(shí)通知車站，經(jīng)同意后，兩線同時(shí)撥移。夯實(shí)道砟確保道床充足，進(jìn)行線路整修后，確認(rèn)達(dá)到放行列車條件時(shí)，限速開通線路。待軌溫下降后，并立即組織人員撥回線路并進(jìn)行整修。

（4）無縫線路脹軌跑道后，恢復(fù)線路時(shí)，應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力放散重新鎖定。

5 結(jié)束語

經(jīng)蘭州鐵路局、青藏公司、烏魯木齊鐵路局部分區(qū)段換鋪無縫線路的具體工程實(shí)踐驗(yàn)證，采用上述方法合理選取軌道結(jié)構(gòu)類型、確定鎖定軌溫，嚴(yán)格執(zhí)行施工前、施工中、施工后的各項(xiàng)指標(biāo)要求，做好施工應(yīng)急預(yù)案，可以保障施工的順利進(jìn)行和后期的運(yùn)營安全。

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