重載鐵路無砟軌道施工技術及物流組織研究

高壯

摘要：我國的重載鐵路無砟軌道施工起源于烏鞘嶺隧道，在分析比較國內外整體道床施工方法和設備的基礎上，提出了以軌排框架為主要施工機具的道床整體澆筑方法。針對重載鐵路線路條件，研究設計出2種隧道內無砟軌道施工物流組織方案，并以蒙華鐵路無砟軌道施工時的難點為例，提出相應的解決措施，為重載鐵路無砟軌道施工提供一定的借鑒。

Abstract： China's heavy haul railway ballastless track construction is originated from the Wuqiaoling tunnel. Based on the analysis and comparison of the domestic and international integrated track bed construction methods and equipment， the track bed integral construction method with the track frame as the main construction machine was proposed. According to the conditions of heavy haul railway lines， two kinds of logistics organization schemes for ballastless track construction in tunnels were designed and studied. Taking the difficulties in the construction of the ballastless track of Menghua Railway as an example， the corresponding solutions were proposed to be the ballastless track of heavy haul railways， which provided a certain reference.

關鍵詞：重載鐵路；無砟軌道；軌排框架；物流組織

Key words： heavy haul railway；ballastless track；track frame；logistics organization

中圖分類號：U213.2+44 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2019）02-0105-03

1 概述

1.1 國內外現狀

我國的彈性整體道床施工現階段主要采用以軌排框架為主要施工機具的道床整體澆筑方法。該方法經過白清隧道、大瓢溝隧道兩處試驗段驗證，實施于西康線秦嶺隧道，推廣應用東秦嶺隧道、桃花鋪隧道、磨溝隧道[1]。軌排框架法逐漸成為我國高速鐵路雙塊式無砟軌道、重載鐵路彈性支承塊整體道床主要施工工法。

國內重載鐵路無砟軌道目前主要有雙塊式、彈性支承塊式、長枕埋入式等3種類型。其中彈性支承塊式無砟軌道在山西中南部鐵路通道以及蒙華鐵路中得到廣泛應用，主要采用軌道排架法進行施工，如圖1所示。

國外的無砟軌道結構型式也主要以彈性支撐塊、長枕埋入式為主，并且輔助于機械化施工。例如，rail one公司研發的長大線路鋪枕機械，如圖2所示，用于彈性支承塊式無砟軌道的鋪設。

1.2 重載鐵路無砟軌道控制要素

依據鐵路線路控制條件，軌排框架可提供軌距、軌道中線、鋼軌水平、軌底坡等數據的調整。

1.3 重載鐵路無砟軌道施工技術

重載鐵路無砟軌道施工技術（以彈性支承塊式為例）主要采用組合式軌道排架進行整體道床的澆筑施工。組合式軌道排架主要包括工具軌、托梁、調整裝置、縱模板四部分，用于懸掛彈性支承塊軌枕，形成道床排架結構。軌道排架優點在于軌距、軌底坡、軌枕間距三項主要幾何尺寸指標，用機械方式固定，減少了施工調整時間，保證了施工質量。

2 重載鐵路施工組織方案

無砟軌道施工物流組織的主要目的是根據施工工藝流程盡可能地實現物料的連續供應和轉運，實現物料的快速交換，并減少對施工作業的干擾。物流組織的主要內容就是選擇至少一條通暢的施工物流通道，配備一定數量的運輸設備，利用起吊設備或其它輔助設施將運輸設備上的材料和物資卸放至施工現場，并且將周轉料吊裝、運輸、卸放到下一施工位置[2]。

施工物流組織主要取決于物流通道條件。綜合各種無砟軌道的物流條件，基本可分為以下六種情況，見表1，表中只列出C和D種情況。

2.1 雙線單洞隧道施工物流組織

考慮雙線單洞隧道的物流條件，至少可滿足物流D條件（單交匯通道），針對D物流條件進行物流組織安排。施工物流組織建議采用雙線同步倒退施工。為解決物流通道問題，采取從遠至近倒退法施工，軌枕和鋼筋堆放在線路兩側位置。

混凝土罐車通過交匯點上線路，沿未施工道床的隧道底面行走至工作面前方，通過隧道內調車轉盤或預留空間調頭后，將混凝土供應給設置在工作面前方的混凝土泵或者料罐，利用混凝土泵或料罐將混凝土泵送入模。混凝土罐車沿原路返回至混凝土拌合站[3]。因隧道內空間滿足混凝土罐車錯車要求，施工時可連續供應混凝土。軌道排架、模板、吊具等通過跨線龍門吊進行倒運。

雙線單洞無砟道床施工物流組織方案見圖4所示。為滿足施工物流組織，需配置如圖4中設備。

2.2 雙線雙洞隧道施工物流組織

單線隧道內物流組織布置圖見圖5所示。

長大單線隧道是無砟軌道施工的難點，受空間限制，施工效率及質量長期處于低下的狀態。為了解決單線物流組織的難題，研究設計以下物流組織方案，主要目的是解決軌排拆除后清理、安裝和倒運的問題，另外提供了部分軌枕的存放場地。

物流組織方案采用從大循環中形成小循環，保證有4榀排架循環使用，只要前方持續測量、放線、鋼筋綁扎即可，使得效率提高至90m以上。需要增加設備：一套倒運平臺，一臺門吊。可將鋪設的軌排150m第一次澆筑時，做到90m，然后利用混凝土凝固時間差來拆最先澆筑的排架，將其通過平臺組裝完成后運至前方，施工效率更高。（圖6）

采用有軌運車運輸輸混凝土、軌枕塊、輔料，通過在澆筑好的道床上安裝工具軌，提供平車走行軌道，減少倒運次數。小車通過有軌運輸將料罐拉進洞，倒運平臺下面裝有吊裝系統將料罐轉至澆筑門吊。安裝、倒運平臺可提供4-6榀排架的清理、組裝、倒運的空間，按照75m計算需要倒運11榀排架，這樣兩次即可倒運完成，大大地提高了施工組織效率。

采用此物流組織方案優點如下：

①節省將后方軌排倒運至前方的時間；

②減少1#、2#門吊相互干涉的工作量；

③縮短混凝土灌注車到澆筑面的距離。

3 軌排標準化施工技術要求

無砟軌道施工管理小組應有大密度的巡檢抽檢并與施工單位密切的結合，對施工現場的施工組織、現場管理、工裝設備和施工工藝等方面的經驗和教訓有較充分的了解。應及時引導全線吸取教訓、推廣成功經驗。這些經驗和教訓是在各種已有的施工資料中沒有的，但是對于創造優質無砟軌道工程具有十分重要的意義。

3.1 軌道工裝

進場的軌道工裝必須經嚴格驗收，驗收的主要項目是軌距、水平按照規定將驗收標準提高，例如，軌距按小于1mm控制，這項要求要明確列入與廠家的供貨合同。鋼軌必須是正線新鋼軌。軌道工裝要多次重復使用，要注意對裝備的保護。

3.2 精調精度

精調精度應控制比驗標指標精度提高一半。兩軌高程按-1mm（精調小車顯示+1mm），水平不大于1mm；中線偏差按0～1mm控制。先調中線，后調高程。調整中線方法是一側緊調節器，一側松調節器。注意調整到位后必須仔細檢查松的一側要處于頂緊狀態，不能有空隙，否則澆筑混凝土時可能使軌道跑偏[4]。

在施工過程中，特別是精調過程中，軌道幾何狀態測量儀在陽光和氣流的影響下會出現數據的跳動，施工時測量人員不能憑經驗定數據，一定待數據穩定后再進行施工，不能盲目追求高效率。提高粗調的精度水平是保證精調結果的手段。陽光對精調的影響一般出現在橋上，氣流的影響有可能出現在橋上或者隧道口，如果規定的時間段內頻繁出現影響精調的狀況，應考慮調整施工循環分部時間。

3.3 分枕

要堅持使用分枕平臺，要使用軌枕間距卡具。注重文明施工，按標準化管理要求，保持現場規整清潔。無砟軌道施工的專業化程度高，更應該每一個施工面都是標準化工地。

4 結論

由于軌排框架法能夠有效地保證無砟軌道的施工精度，并在重載鐵路無砟軌道施工中取得了良好的應用效果[5]，軌排框架施工工法逐漸成為重載鐵路彈性支承塊式無砟軌道施工技術主流方法。通過對軌排成套產品的不斷升級，可逐步實現軌排的自動調節，更好地保證施工精度，節省勞動力，具有較好的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]萬鵬.無砟軌道軌排法施工配置原則及協同管理[J].鐵道建筑技術，2015（01）：32-38.

[2]李輝.板式無砟軌道施工物流組織方法分析[J].鐵路采購與物流，2012，7（02）：37-39.

[3]竇世學.雙線長大隧道無砟軌道整體道床施工探討[J].西部交通科技，2011（04）：38-41.

[4]張宏劍.高速鐵路無砟軌道施工技術分析[J].工程建設與設計，2017（06）：100-102.

[5]高興江.重載鐵路彈性支承塊式無砟軌道施工技術[J].鐵道建筑技術，2014（03）：43-47.