換鋪機(jī)施工技術(shù)

呂國濤

摘 要：鐵路是重要的陸上運(yùn)輸渠道，近些年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)相繼走出國門去國外承接業(yè)務(wù)，沙特鐵路達(dá)曼至利雅得貨運(yùn)2號線的改造升級工程主體分78.4km和91km兩個(gè)項(xiàng)目。鐵路線路沿線地形復(fù)雜，施工要求高路基、雙線并行、站場段等，沿途地段特殊，鐵路施工作業(yè)時(shí)受地形、作業(yè)空間等條件限制，普通施工工藝較難實(shí)施。為更好的確保施工質(zhì)量，本文在結(jié)合現(xiàn)場施工實(shí)例的基礎(chǔ)上，介紹了營業(yè)線改造換鋪機(jī)施工的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：改造升級；營業(yè)線；換鋪機(jī)

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 鐵路工程概況

沙特達(dá)曼至利雅得鐵路貨運(yùn)2號線的改造升級工程分78.4km和91km項(xiàng)目。2號線全長556km，是連接沙特東西部交通的鐵路主干線，也是環(huán)GCC鐵路項(xiàng)目的沙特境內(nèi)段。本項(xiàng)目施工翻新全長169.13km，分為28個(gè)翻新段。

鐵路線路沿線地形復(fù)雜，施工要求高路基、雙線并行、站場段等，沿途地段特殊，鐵路施工作業(yè)時(shí)受地形、作業(yè)空間等條件限制，普通施工工藝較難實(shí)施。

2 鐵路工程施工工藝特點(diǎn)

2.1 工程施工采用換鋪機(jī)施工安全可靠、質(zhì)量可控。

2.2 采用換鋪機(jī)施工具有良好的適應(yīng)性，施工能夠不受地形地貌限制。

2.3 采用換鋪機(jī)施工具有較好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

3 工藝原理

結(jié)合沙特達(dá)曼至利雅得鐵路貨運(yùn)2號線的改造升級工程工期緊、任務(wù)重等特點(diǎn)，對本線換軌施工采用換鋪機(jī)作業(yè)，換鋪機(jī)三臺為一組，分體時(shí)每臺能單獨(dú)作業(yè)，聯(lián)體后三臺聯(lián)動(dòng)配合作業(yè)，保證了軌排在鋪設(shè)過程中各個(gè)吊點(diǎn)同時(shí)移動(dòng)，避免了原方案中4臺挖機(jī)作業(yè)時(shí)不同步導(dǎo)致軌排受力不均從而對軌排尺寸出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，提高了施工效率的同時(shí)確保了施工質(zhì)量。采用此方案不僅減少了新軌排提前運(yùn)輸至現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，且在高路基、站場段等特殊地形段明顯提高了施工工效，保證了施工工期。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 工藝流程

鐵路工程施工鋪軌工藝流程如下：鋪軌基地供軌排→編組列車→鋪設(shè)換鋪機(jī)走行軌→立換鋪機(jī)龍門架→吊鋪軌排作業(yè)→安裝魚尾板及接頭螺栓→線路維修。

4.2 施工方法及工藝

4.2.1 做好施工前的準(zhǔn)備

在鐵路工程鋪軌前，首先要對已鋪線路進(jìn)行仔細(xì)檢查，必須確保線路沿線能夠滿足行車作業(yè)的安全。其次，預(yù)鋪線路道床清理后的路基平整度、壓實(shí)度必須滿足鋪排施工的規(guī)范要求，并在鋪軌方向的線路右側(cè)撒白灰線，白灰線距離線路中樁為1.3m，鋪軌時(shí)枕木頭和白灰線對齊，保證鋪軌的方向誤差在5cm以內(nèi)。

4.2.2 施工工藝

（1）鋪架基地供軌排

鋪軌基地軌排拼裝好后，軌節(jié)運(yùn)輸平板車三輛一組，用20t門式龍門架吊裝軌排后兩端用“X”字形鋼絲繩捆固，最下層軌節(jié)位于平板車車輛接頭處的懸空軌枕，還需用雙股8﹟鐵絲把軌枕與其上鋼軌綁成一體，防止運(yùn)輸中墜落造成行車事故，確保鐵路工程項(xiàng)目的施工安全。軌排下用草墊子臨時(shí)襯墊，防止軌排在曲線地段因地面不平而導(dǎo)致軌枕間距發(fā)生變化從而影響軌排鋪設(shè)效果。

（2）編組列車

鐵軌鋪設(shè)是需要按軌節(jié)表上軌節(jié)鋪設(shè)順序每3節(jié)為1組、每6組為一列編組好軌排列車（也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行編組），換鋪機(jī)龍門架及轉(zhuǎn)向架平板編組在機(jī)車后最后一位，然后由機(jī)車牽引向鋪軌地點(diǎn)推送。并在最后平板車上設(shè)有領(lǐng)車人員，與后方押車人員同往。機(jī)車頂送軌排列車距鋪軌點(diǎn)一定距離后組鋪設(shè)換鋪機(jī)走行軌。

（3）鋪設(shè)換鋪機(jī)走行軌

待軌排列車到達(dá)軌排鋪設(shè)預(yù)定位置后，首先需要進(jìn)行換鋪機(jī)組立處的走行軌的鋪設(shè)。其次，從既有道床鋪軌端開始清除需要更換的鐵軌，待完成部分軌排的清理后對鐵路的路基整平碾壓，并在鐵路線路兩側(cè)距離線路中樁約為2m處進(jìn)行走行軌鋪設(shè)。走行軌鋪設(shè)的總體要求是工藝簡單、鋪設(shè)及拆除方便、快捷，能夠保證鐵路線路在大坡道和小半徑曲線的地形上換鋪機(jī)行走的平衡和全。在換鋪機(jī)行軌的選用上，應(yīng)當(dāng)控制鋼軌的重量選擇合適的鋼軌，從而更好的便于人工搬運(yùn)，通過對施工時(shí)所使用的鋪設(shè)設(shè)備進(jìn)行研究分析，為更好的保證走行軌鋼軌的支撐斷面，根據(jù)龍門吊吊重時(shí)的軸重進(jìn)行計(jì)算和選取，鋼軌決定選用43kg/m的型號12.5m長的再用軌，走行軌的支撐點(diǎn)間距為80cm。

（4）組裝立換鋪機(jī)龍門架

在鋪軌端處后面40m～80m處架立換鋪機(jī)龍門架，將軌排組由后方平車倒裝到前方平板，由換鋪機(jī)直接將其起吊從而直接進(jìn)行鋪軌。

換鋪龍門架作業(yè)位置的底部要平整，同一龍門架兩側(cè)要保持水平，量側(cè)之間最大的高差應(yīng)當(dāng)控制在10mm的范圍內(nèi)。同時(shí)在每個(gè)龍門架底部各墊六根2.5m長的木枕。在倒裝25m軌排的作業(yè)時(shí)，兩龍門架中心距離為13.8m，誤差為±10cm，龍門中心與線路中心的偏差小于20mm。

（5）吊鋪軌排作業(yè)

在進(jìn)行吊鋪軌排的作業(yè)時(shí)，每臺換鋪機(jī)的起升機(jī)構(gòu)采用二臺CD15-G2-9固定式電動(dòng)葫蘆作為起升卷揚(yáng)機(jī)，經(jīng)滑輪組帶動(dòng)吊軌扁擔(dān)升降。聯(lián)體時(shí)，可以通過使用3臺設(shè)備中的任何一個(gè)操作盒上來對三臺換鋪機(jī)的六臺電動(dòng)葫蘆進(jìn)行控制，可以使得單個(gè)電動(dòng)葫蘆單獨(dú)動(dòng)作（升降），或是同時(shí)控制六臺電動(dòng)葫蘆進(jìn)行聯(lián)動(dòng)（升降）。

平板車每車上堆垛3層軌排，每排軌排在兩側(cè)距端頭6m、中心部位等3個(gè)位置設(shè)置門式鋪軌機(jī)，用以避免軌排因受力而產(chǎn)生彎曲。三臺換鋪機(jī)中的六臺走行電機(jī)可以聯(lián)動(dòng)進(jìn)行調(diào)速進(jìn)退，聯(lián)體時(shí)不得分開操作單臺設(shè)備的進(jìn)行走行，在控制換鋪機(jī)行走時(shí)需要保證軌排吊送和鋪設(shè)同步平穩(wěn)進(jìn)行。

（6）安裝魚尾板及接頭螺栓

軌排的連接和固定采用魚尾夾板和接頭螺栓的形式，并按照相關(guān)規(guī)定預(yù)留軌縫。

（7）線路維修

在對已鋪地段進(jìn)行補(bǔ)碴前，需要采用撥道機(jī)調(diào)順線路。在老K車卸碴時(shí)應(yīng)控制其使用不大于5km/h速度補(bǔ)碴，均勻散布。上碴后，進(jìn)行起道、撥道、搗固作業(yè)，施工時(shí)注意施工質(zhì)量。

5 鐵路工程施工時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)安全分析

（1）技術(shù)分析

①新軌排鋪設(shè)時(shí)無需提前鋪設(shè)至現(xiàn)場，可以減少施工環(huán)節(jié)。

②為保證新軌排鋪設(shè)質(zhì)量，需要在鋪設(shè)的過程中避免挖掘機(jī)吊鋪不同步而造成軌排扭曲、軌枕移位等缺陷。

③對于在鋪設(shè)時(shí)無法使用挖掘機(jī)方案的高路基、站場段等特殊地段，換鋪機(jī)較為適用。

（2）經(jīng)濟(jì)效益分析

換鋪機(jī)施工成本：購置費(fèi)+運(yùn)費(fèi)+清關(guān)費(fèi)+折舊費(fèi)+司機(jī)工資+維修費(fèi)+燃油費(fèi)=143.2+143.2×5%+143.2×55%+0.35×19×3+143.2×5%×2+11×0.28=266萬SR.

挖掘機(jī)施工成本：購置費(fèi)+折舊費(fèi)+司機(jī)工資+維修費(fèi)+燃油費(fèi)=4×45+4×45×55%+4×0.35×19+4×45×5%×2+22×0.28=330萬SR.

節(jié)約成本64萬SR.，約人民幣104萬。

（3）安全分析

挖掘機(jī)吊裝軌排上下高路基危險(xiǎn)系數(shù)較大；在鋪設(shè)時(shí)直接將換鋪機(jī)在線路上通過平板車直接運(yùn)行至高路基。

6 工程實(shí)例照片（圖1～圖3）

參考文獻(xiàn)

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