換鋪機施工技術(shù)

呂國濤

摘 要：鐵路是重要的陸上運輸渠道，近些年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)相繼走出國門去國外承接業(yè)務(wù)，沙特鐵路達曼至利雅得貨運2號線的改造升級工程主體分78.4km和91km兩個項目。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)時受地形、作業(yè)空間等條件限制，普通施工工藝較難實施。為更好的確保施工質(zhì)量，本文在結(jié)合現(xiàn)場施工實例的基礎(chǔ)上，介紹了營業(yè)線改造換鋪機施工的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：改造升級；營業(yè)線；換鋪機

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A

1 鐵路工程概況

沙特達曼至利雅得鐵路貨運2號線的改造升級工程分78.4km和91km項目。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鐵路項目的沙特境內(nèi)段。本項目施工翻新全長169.13km，分為28個翻新段。

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)時受地形、作業(yè)空間等條件限制，普通施工工藝較難實施。

2 鐵路工程施工工藝特點

2.1 工程施工采用換鋪機施工安全可靠、質(zhì)量可控。

2.2 采用換鋪機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 采用換鋪機施工具有較好的社會效益及經(jīng)濟效益。

3 工藝原理

結(jié)合沙特達曼至利雅得鐵路貨運2號線的改造升級工程工期緊、任務(wù)重等特點，對本線換軌施工采用換鋪機作業(yè)，換鋪機三臺為一組，分體時每臺能單獨作業(yè)，聯(lián)體后三臺聯(lián)動配合作業(yè)，保證了軌排在鋪設(shè)過程中各個吊點同時移動，避免了原方案中4臺挖機作業(yè)時不同步導(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確保了施工質(zhì)量。采用此方案不僅減少了新軌排提前運輸至現(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

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)換鋪機走行軌→立換鋪機龍門架→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 做好施工前的準備

在鐵路工程鋪軌前，首先要對已鋪線路進行仔細檢查，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，防止運輸中墜落造成行車事故，確保鐵路工程項目的施工安全。軌排下用草墊子臨時襯墊，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)實際情況進行編組），換鋪機龍門架及轉(zhuǎn)向架平板編組在機車后最后一位，然后由機車牽引向鋪軌地點推送。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。機車頂送軌排列車距鋪軌點一定距離后組鋪設(shè)換鋪機走行軌。

（3）鋪設(shè)換鋪機走行軌

待軌排列車到達軌排鋪設(shè)預(yù)定位置后，首先需要進行換鋪機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行走的平衡和全。在換鋪機行軌的選用上，應(yīng)當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，通過對施工時所使用的鋪設(shè)設(shè)備進行研究分析，為更好的保證走行軌鋼軌的支撐斷面，根據(jù)龍門吊吊重時的軸重進行計算和選取，鋼軌決定選用43kg/m的型號12.5m長的再用軌，走行軌的支撐點間距為80cm。

（4）組裝立換鋪機龍門架

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

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)當控制在10mm的范圍內(nèi)。同時在每個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，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)

在進行吊鋪軌排的作業(yè)時，每臺換鋪機的起升機構(gòu)采用二臺CD15-G2-9固定式電動葫蘆作為起升卷揚機，經(jīng)滑輪組帶動吊軌扁擔升降。聯(lián)體時，可以通過使用3臺設(shè)備中的任何一個操作盒上來對三臺換鋪機的六臺電動葫蘆進行控制，可以使得單個電動葫蘆單獨動作（升降），或是同時控制六臺電動葫蘆進行聯(lián)動（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個位置設(shè)置門式鋪軌機，用以避免軌排因受力而產(chǎn)生彎曲。三臺換鋪機中的六臺走行電機可以聯(lián)動進行調(diào)速進退，聯(lián)體時不得分開操作單臺設(shè)備的進行走行，在控制換鋪機行走時需要保證軌排吊送和鋪設(shè)同步平穩(wěn)進行。

（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

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

5 鐵路工程施工時的技術(shù)經(jīng)濟安全分析

（1）技術(shù)分析

①新軌排鋪設(shè)時無需提前鋪設(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)時無法使用挖掘機方案的高路基、站場段等特殊地段，換鋪機較為適用。

（2）經(jīng)濟效益分析

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

挖掘機施工成本：購置費+折舊費+司機工資+維修費+燃油費=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

挖掘機吊裝軌排上下高路基危險系數(shù)較大；在鋪設(shè)時直接將換鋪機在線路上通過平板車直接運行至高路基。

6 工程實例照片（圖1～圖3）

參考文獻

[1]黃小軍.DPK32型鋪軌機鋪設(shè)工具軌排綜合施工技術(shù)[J].國防交通工程與技術(shù)，2012（03）.

[2]蔡三友.門式鋪軌機組鋪設(shè)100m標準軌軌排方案探討[J].鐵路工程造價管理，2015（03）.

[3]余文劍.新建跨區(qū)間無縫線路機械換鋪500m長軌的綜合施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究，2012（08）.