鐵道線路加固技術的高職教育教學方案研究

梁斌

摘 要 文章對鐵路線路加固工程進行工程構造與工藝流程分析，根據教學特點提出了在校園中構建線路加固項目的教學實現方案的方法，并以“基于工作過程”為出發點，對該工作的教學提出了建議。

關鍵詞 鐵路 線路加固 教學方案

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Research on Vocational Education Teaching Programs

of Railway Line Reinforcement Technology

LIANG Bin

（Liuzhou Railway Vocational Technical College， Liuzhou， Guangxi 545007）

Abstract Reinforcement works on the railway line construction and process engineering analysis， according to the teaching line reinforcement characteristics proposed building project on campus teaching methods to achieve the program， and "based on the work process" as the starting point， put forward suggestions for the work of teaching.

Key words railway； line reinforcement； teaching program

公路、鐵路等下穿既有鐵路線路，一般都要在不中斷鐵路行車、不影響行車安全的前提下進行相關工程建設。目前在下穿既有鐵路線路時一般優先采用整體式框架橋結構頂進施工，也可以采取就地開挖現澆施工，都會涉及到對既有鐵路線路進行加固或架空處理（如圖1所示），再進行頂進作業或基坑開挖等施工。這是鐵路施工與更新改造中的典型工程情境，是現場鐵道工程技術人員經常面臨的技術考驗，尤其是年輕技術人員，因此在鐵道工程專業教學中開展鐵道線路加固工程教學有著迫切的現實需求。

圖1 既有鐵路線路加固或架空

1 鐵路線路加固工作過程與情景分析

鐵路施工中對既有鐵路線路進行加固或架空，實質上是以一定形式的臨時橋梁部分或全部地代替相應地段的路基來承受軌道線路及其傳來的上部荷載。臨時橋梁的上構梁部一般可采取軌束梁（扣軌及吊軌）、工字鋼組合梁、低便梁等形式，鐵路提速后一般要使用便梁才能滿足速度的要求，而下構橋墩則通過設置一定的臨時支墩代替橋墩及基礎，視情況分別采取枕木支點、漿砌片石或混凝土支墩、挖孔樁及蓋梁等形式。

1.1 主要構造

線路加固的主要結構包括縱向受力主梁、橫梁及基礎（挖孔樁）。沿線路方向梁為承重受力主梁，垂直于線路方向并置于主梁之上為橫抬梁，橫抬梁穿于軌底，將加固范圍內線路荷載傳遞給主梁，最終將全部荷載傳遞給主梁之下的基礎（挖孔樁或其它形式的支座）上。如圖2所示。

圖2 線路加固的主要結構示意圖

1.2 線路加固的施工方法

下面以頂進施工為例，說明加固或架空鐵路線路的工藝流程及施工方法。

案例情景：用頂進法使框構就位，框構頂進前對線路進行加固，加固方式為工字鋼縱橫梁加吊軌。主要工作內容有：更換線上枕木、扣軌、穿橫抬梁、上縱梁，配合施工頂進，最后整修線路恢復線路。施工期間列車限速運行。

（1）更換枕木。利用線路封鎖時間，用起道器抬高軌道，人工更換既有的混凝土枕為木枕，同時預埋好U型螺栓，換完枕木要對線路進行沉落整修，保證行車安全。

（2）線路扣軌（吊軌）。每個加固地段的組拼順序為先中心后兩端。吊軌梁所用鋼軌提前利用天窗時間用軌道車運送到現場，吊放在線路兩側。

（3）縱梁基礎施工。扣（吊）軌梁完成后，利用封鎖時間開挖縱梁基礎坑，砌筑漿片或澆注混凝土基礎，達到強度后方可使用。若條件允許也可采用枕木垛作為縱梁基礎，地基條件不好可采用挖孔樁加蓋梁。

（4）穿橫抬梁，施工縱梁。利用封鎖時間將相應軌枕移出穿入橫抬梁，按設計提前編排好縱梁擺放順序，利用封鎖時間，現場吊運擺放縱梁施工。

（5）配合頂進。配合頂進期間，在橫抬梁下墊枕木垛和滑動支點作為頂進滑道，組織分配好人力看好每一個滑動支點，其目的是保證框構能在線路下滑進，列車能按規定速度通過。同時設專人時刻監護線路，確保行車安全。

（6）頂進就位后線路整修恢復線路。

2 高職鐵道工程畢業生面臨鐵路線路加固技術的考驗

2.1 改擴建鐵路常用到線路加固技術

改擴建鐵路由于要在既有鐵路線下增設穿越鐵路設施，必須對既有鐵路線路進行加固后才能實施改造，但年輕技術員常常由于沒有經驗，面對此類工程無從下手。如能在學校進行針對性教學，則可大大改善這種情況。

2.2 教學受限條件分析

（1）線路加固工程構造復雜，構件重，且大部分處于道床與路基中，完全按照實際工藝進行教學難度大，而且雨季的排水問題需要設置大型的排水設施。

（2）線路加固涉及工種多，主要有鐵路橋梁工、線路工，還可能涉及鋼筋、混凝土、腳手架等工種，安全管理要求高，難以開展實景教學。

3 鐵路線路加固教學實現方案

鐵路線路進行加固或架空教學主要要解決工程構造與工藝流程兩方面，針對它們的不同情況，制定以下教學實現方案：

3.1 線路加固構造認知與實訓教學方案

線路加固現場施工受軌道線路的軌面高程控制，整個線路加固工程的主體構造位于軌道下方，在教學上則可以考慮以地面高程作為控制，整個線路加固工程的主體構造往上做，軌道整體往上抬高，即將加固工程“整體上架”，支點、縱梁、橫梁等都在地面以上，對關鍵工程構造部位進行明顯標識，方便教學。

（1）加固工程“整體上架”使得加固工程本身實施的難度大大降低，基本上由地下工程轉為地上工程，構件的安裝與拆除難度降低，安全風險也大大降低，可以實施一部分構件的“教學做”一體教學。既降低了難度，又兼顧了構造的一致性，達到教學的有效性與實用性。（2）“整體上架”的教學方案為教師與學生開拓了教與學的空間，使得教師與學生可以從上往下、從下往上多角度了解工程構造，而且教學的安全管理更加容易實施，提高教學的安全性與實效性。（3）“整體上架”還可以免除工作坑的排水后患，也為工程構造的后期維護、維修創造了極好的條件，節約修建與維護成本。

3.2 線路加固工藝流程認知與實訓教學方案

線路加固現場施工安全要求高、風險大，主要構件重量大，在教學的實現方案上，主要考慮實體演示與視頻動畫演示結合的教學方案。

（1）部分構件可以實施“教學做”一體。教師選擇一些典型部位做項目的演示，如部分縱、橫梁的組裝、加固等，學生在相應部位實際操作，在既降低了難度，又兼顧了構造的一致性。（2）拍攝整個加固工程的安裝工藝視頻，制作必要的流程動畫，分解工藝流程，做到現場關鍵部位做好標識，實物與流程一一對應，提高教學的實效性。

3.3 實施中的教學配套

鐵道線路加固工程是軌道工程的典型工作過程，構建教學條件尚需注意：

3.3.1 實現綜合教學功能

盡量結合軌道線路的其它教學項目綜合考慮，如上部的軌道構造，要考慮當前的典型軌道形式（如軌型、軌枕等），還可以附屬設施上考慮配套（如增加軌距桿等），也可以考慮增加線路本身的吊軌方案（將軌束梁放在線路中心或兩側等）。

3.3.2 安全措施要到位

鐵路線路加固工程為受力結構，在教學過程中進行拆除練習要注意安全，具體拆除部位要進行相應的力學分析，必要時要進行檢算，確保安全實施教學。在日常維護中也要注意檢查各類構建的完好程度，及時更換失效零件。

4 結語

鐵路線路加固工程是既有鐵路施工中最能體現其技術特點的典型項目，而往往又是現場技術人員需要加強的職業技術與能力，在教學中加強這一類項目的教學是很有必要的。在校園中構建線路加固工程的仿真模擬教學條件，既保證與現場的工程實體有高程度仿真甚至一致，又通過局部的調整、優化，確保達到實用、實效與安全的教學效果，最終達到為現場培養合格的工程技術人員的目的。

基金項目：2011年“廣西高等學校特色專業及課程一體化建設項目”（GXTSZY116）

參考文獻

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