淺談復(fù)雜工況下42號高速無砟道岔的 運(yùn)輸與鋪設(shè)施工工藝

王濤

摘要：高速道岔在高速鐵路、客運(yùn)專線上得到廣泛應(yīng)用，但是受到42號高速無砟道岔本身特點(diǎn)限制（其總長度157.200m，單件長度51.598m，需采用特種車輛運(yùn)輸）以及施工現(xiàn)場條件限制，導(dǎo)致道岔軌件無法到達(dá)現(xiàn)場，因此如何解決道岔的運(yùn)輸與鋪設(shè)成為現(xiàn)場施工的難題。本文通過現(xiàn)場勘查、技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化方案，提出采用人工運(yùn)輸方法遠(yuǎn)距離運(yùn)輸將道岔軌件運(yùn)抵施工現(xiàn)場、人工鋪設(shè)的施工工藝，通過變形控制、精調(diào)控制等滿足設(shè)計要求，解決道岔的運(yùn)輸與鋪設(shè)等現(xiàn)場施工的難題。

Abstract： High-speed turnouts are widely used in high-speed railways and passenger dedicated lines， but they are limited by the characteristics of 42# high-speed ballastless turnouts （the total length is 157.200m， the length of a single piece is 51.598m， and need to be transported by special vehicles） and the conditions of the construction site， resulting in the turnout rail can not reach the scene， so how to solve the problem of transportation and laying of turnouts becomes a difficulty of on-site construction. In this paper， through site investigation， technical innovation and optimization schemes， the construction technology of using manual transportation method to transport turnout rails to the construction site and manual laying is proposed. and the design requirements are met through deformation control and fine adjustment control， and the difficulties of on-site construction are solved， such as the laying and transportation of turnouts.

關(guān)鍵詞：42號高速無砟道岔鋪設(shè);復(fù)雜工況;長距離人工運(yùn)輸;變形控制

Key words： 42# high-speed ballastless turnout laying;complex working conditions;long-distance manual transportation;deformation control

中圖分類號：U21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）10-0185-06

0? 引言

隨著我國綜合國力的不斷提高，高速鐵路、客運(yùn)專線建設(shè)正蓬勃發(fā)展，伴隨著鐵路運(yùn)行速度的不斷提高，鐵路線路上高速道岔的使用得到推廣應(yīng)用，但是有兩個問題擺在我們面前：一是對通過速度要求極高的42號道岔運(yùn)輸及現(xiàn)場場地提出了很高的要求;二是高速道岔的鋪設(shè)精度要求極高，對施工組織管理提出嚴(yán)格的要求，且42號高速無砟道岔是十五局自高鐵建設(shè)以來第一次承攬建設(shè)，對于在其他施工線上的高速道岔施工有重要的借鑒意義。本文以滬昆客專信江特大橋橋2組42號高速無砟道岔人工運(yùn)輸與鋪設(shè)為研究方向，總結(jié)施工經(jīng)驗，探索一種復(fù)雜工況下42號高速無砟道岔的運(yùn)輸與鋪設(shè)施工方法。

1? 工程概況

由中鐵十五局集團(tuán)路橋建設(shè)有限公司（原六公司）滬昆客專HKJX-1標(biāo)站前工程項目部承擔(dān)的98組道岔鋪設(shè)中，有6組CNTT-42號高速無砟道岔，道岔直向允許通過速度為350km/h，側(cè)向允許通過速度為160km/h，其中有2組板式高速道岔，位于江西省上饒市靈溪鎮(zhèn)境內(nèi)信江特大橋DK338+109.282處，受現(xiàn)場條件所限特種車輛無法通過施工便道到達(dá)道岔鋪設(shè)位置，只能在G320國道與新建滬昆線交叉位置DK339+185.65處進(jìn)行吊裝上橋，兩點(diǎn)位置運(yùn)距1136.941m，通過人工方法將道岔軌件運(yùn)至鋪裝現(xiàn)場，但是針對時速350公里無砟高速道岔對施工安裝精度要求極高的特點(diǎn)，要確保高速道岔鋪設(shè)施工質(zhì)量，運(yùn)輸過程中的變形控制則成為關(guān)鍵。

2? 42號高速無砟道岔的結(jié)構(gòu)特征及鋪設(shè)工藝流程

2.1 42號高速道岔的結(jié)構(gòu)特征

①42號CNTT CN-6142AS高速無砟道岔，直向通過速度350 km/h（軸重17t），側(cè)向通過速度為160km/h。道岔全長 136.926m，其中前長60.573m，后長76.353m。道岔尖軌長度47.248m，可動心軌轍叉長度24.050m，道岔基本軌長度51.598m。道岔共分為三大部分，1-86號枕為轉(zhuǎn)轍器部分，87-188號枕為連接部分，189-288號枕為轍叉部分。線型為緩和曲線（半徑10119m）+圓曲線（半徑4100m）+緩和曲線（半徑∞）的復(fù)合曲線，道岔角度1°21′50.13″，詳見道岔線型圖1。

②道岔轉(zhuǎn)轍器2-74號枕采用FAKOP結(jié)構(gòu)，即動態(tài)軌距優(yōu)化技術(shù)，如圖2所示，優(yōu)化車輪從基本軌到尖軌的轉(zhuǎn)移，使之更平穩(wěn)地過渡，最大程度上減少車輪磨損。

③轉(zhuǎn)轍器滑床板采用IBaV滑床板，如圖3所示。尖軌通過設(shè)置輥輪和帶有減磨涂層的滑床臺板來改善尖軌的活動性能，降低轉(zhuǎn)換阻力，如圖4所示。

④尖軌跟端為限位器結(jié)構(gòu)，如圖5所示，42號道岔每側(cè)設(shè)置4個限位器。

⑤扣件系統(tǒng)采用彈性基板支座，彈性扣壓件主要采用Skl-12彈條扣件，采用偏心錐套調(diào)整軌向，采用調(diào)高墊板調(diào)整高低，如圖6所示。

⑥尖軌及心軌采用多機(jī)多點(diǎn)的牽引方式，安裝分動的轉(zhuǎn)轍機(jī)和密貼檢查器，采用HRS-鎖閉裝置，如圖7所示。

2.2 工藝流程

施工流程見圖8所示。

3? 42號高速無砟道岔施工前的準(zhǔn)備階段

①原材料進(jìn)場后，在G320國道與新建滬昆線交叉位置處選擇適合道岔軌件吊裝的場地。場地應(yīng)平整堅實，確保道岔軌件運(yùn)輸車輛及吊車吊裝站位平臺。②崗位培訓(xùn)，采用自學(xué)和邀請廠家技術(shù)專家的方式對鋪裝人員多次培訓(xùn)，學(xué)習(xí)消化鋪裝工藝，通過考核使得達(dá)到每個工序操作都正確、熟練，保證了高速道岔的鋪設(shè)施工質(zhì)量。③鋪設(shè)前安排物資專人對道岔部件、零件的品種、規(guī)格及數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)檢查和驗收。

4? 材料與設(shè)備及人員配備

4.1 主要材料見表1

4.2 施工機(jī)具儀器、儀表見表2

4.3 人員配備見表3

5? 42號高速無砟道岔的吊裝與運(yùn)輸

根據(jù)施工條件，通過現(xiàn)場勘查、技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化施工方案等措施，確定采用人工方法，利用已施工完成的軌道板遠(yuǎn)距離運(yùn)輸將道岔軌件運(yùn)抵施工現(xiàn)場。

該施工方法的具體流程如下：測量放點(diǎn)→軌道板放線（軌道中心兩側(cè)各20cm）→滾動導(dǎo)輪擺放→吊裝導(dǎo)軌至已鋪設(shè)好的滾動導(dǎo)輪上→在導(dǎo)軌上按3m間距縱向擺放方木→吊裝轉(zhuǎn)轍部分軌件→在基本軌前端安裝梭頭→人工推送道岔→變形過程控制→推送到位利用液壓起道機(jī)將轉(zhuǎn)轍部分軌件頂起脫空→將基本軌滑出→用液壓起道機(jī)將轉(zhuǎn)轍部分軌件降到道岔板→進(jìn)行道岔鋪設(shè)。

5.1 起吊設(shè)備的選定

經(jīng)過測設(shè)，原地面與橋梁上軌道板的高差為17.2m;道岔轉(zhuǎn)轍部分基本軌長度51.598m，屬于細(xì)長軌件，最終部分約13t。為避免道岔軌件在吊裝卸車過程中造成軌件和零部件不均勻變形，采用兩臺50T汽車吊同時起吊卸載，起吊吊具采取25m扁擔(dān)梁柔性多點(diǎn)吊具吊裝。

5.2 吊點(diǎn)的布置

吊裝超重、超長道岔軌件的吊點(diǎn)位置：

①42號高速無砟道岔轉(zhuǎn)轍部分道岔軌件的吊點(diǎn)布置：如見圖9、圖10所示。②導(dǎo)軌起吊時，吊點(diǎn)間距不得大于5m，導(dǎo)軌端頭距最外端吊點(diǎn)距離不得大于3m。

5.3 道岔軌件吊裝與運(yùn)輸

線路測設(shè)放點(diǎn)→軌道板放線（軌道中心兩側(cè)各20cm）→滾動導(dǎo)輪擺放→吊裝基本軌放置在已鋪設(shè)好的滾動導(dǎo)輪上→在基本軌上按3m間距擺放方木→吊裝轉(zhuǎn)轍部分軌件（直尖軌）→在基本軌前端安裝梭頭→人工推送道岔→變形過程控制→推送到位利用液壓起道機(jī)將轉(zhuǎn)轍部分軌件頂起脫空→將基本軌滑出→用液壓起道機(jī)將轉(zhuǎn)轍部分軌件降到道岔板→進(jìn)行道岔鋪設(shè)。

①測量放點(diǎn)。42號高速道岔轉(zhuǎn)轍部分軌件為超重、超長桿件且精度要求極高，保證運(yùn)輸過程中轉(zhuǎn)轍部分軌件不發(fā)生變形，測量人員在軌道板中線兩側(cè)各20cm打點(diǎn)放線。

②鋪設(shè)滾動導(dǎo)輪。在以放好線的軌道板縱向?qū)ΨQ擺放滾動導(dǎo)輪，滾輪縱向間距3m（不得大于3m）。見圖11擺放滾動導(dǎo)輪。

③吊裝道岔導(dǎo)軌、擺放方木。將一對43.796m的導(dǎo)軌（注意導(dǎo)軌的前后方向要與鋪設(shè)方向一致，在吊裝上橋前確認(rèn)好，使用和轉(zhuǎn)轍部分尖軌同側(cè)導(dǎo)軌）用2臺50T的汽車吊吊裝到已鋪設(shè)好的滾動導(dǎo)輪上，并在導(dǎo)軌頂面縱向均勻按間距擺放方木。

④吊裝轉(zhuǎn)轍部分軌件（直尖軌）。直尖軌全長51.598m，屬超長、超重細(xì)長桿件，為保證吊裝過程中直尖軌不發(fā)生變形，通過計算確定吊點(diǎn)位置，采用2臺50T汽車吊利用扁擔(dān)梁同步起吊的方法（對講機(jī)協(xié)同），將轉(zhuǎn)轍部分軌件吊裝至橋梁上方已鋪設(shè)好的方木上，利用導(dǎo)軌作為工具軌同步運(yùn)送至道岔鋪設(shè)位置。見圖12所示。

⑤安裝梭頭。在道岔軌件推送前端基本軌上加裝梭頭，保證在推送過程中基本軌順利進(jìn)入滾動導(dǎo)輪槽。見圖13。

⑥推送道岔。準(zhǔn)備工作完畢后，進(jìn)行道岔軌件的推送作業(yè)，在推送方向前端安排兩人專職負(fù)責(zé)基本軌準(zhǔn)確進(jìn)入滾動導(dǎo)輪槽。在推送過程中，技術(shù)人員全程監(jiān)控道岔軌件的平順性，有變形點(diǎn)及時糾正修改，保證道岔軌件不發(fā)生變形。見圖13所示。

⑦起降道岔。根據(jù)測設(shè)道岔端點(diǎn)，將道岔推送到位后，可以采用以下兩種方式將直尖軌與導(dǎo)軌脫空：一是用16臺液壓起道機(jī)縱向8個支點(diǎn)均勻?qū)ΨQ布置，同步齊升至轉(zhuǎn)轍部分直尖軌與導(dǎo)軌脫空;二是利用2臺液壓起道機(jī)在8個支點(diǎn)處依次堆成起升，后用方木搭成門式結(jié)構(gòu)將直尖軌和導(dǎo)軌脫空，需注意將直尖軌和導(dǎo)軌脫空即可，不得出現(xiàn)前后兩支點(diǎn)高差過大。見圖14。

⑧后滑導(dǎo)軌。利用16臺液壓起道機(jī)同步起升至直尖軌和導(dǎo)軌脫空后，在導(dǎo)軌鋪設(shè)方向擺放滾動導(dǎo)輪，向后將導(dǎo)軌滑出，滑至待鋪設(shè)位置，用方木墊實，將導(dǎo)輪取出。見圖15所示。

⑨推送其他道岔軌件。利用相同原理將本組道岔其他軌件運(yùn)至鋪裝現(xiàn)場。

6? 42號高速無砟道岔的鋪設(shè)施工工藝

42號板式道岔的鋪設(shè)工藝流程如下：

CPⅢ復(fù)測→清理道岔板→道岔控制點(diǎn)放樣→取出螺栓涂油→擺放UPF墊板→安裝彈性基板→放置軌下膠墊→安裝鋼軌件→安裝扣件彈條→粗調(diào)道岔線型→道岔鋪設(shè)完成。

6.1 道岔板的驗收與復(fù)測

從土建施工單位接收CPⅢ點(diǎn)、二等水準(zhǔn)基點(diǎn)及測量成果等測量數(shù)據(jù)并組織對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核;同步與土建施工單位對道岔板的鋪設(shè)質(zhì)量進(jìn)行驗收交接，驗收合格后辦理交接手續(xù)。

6.2 道岔控制點(diǎn)測量放樣

按照道岔鋪設(shè)圖，按照圖16放樣示意圖所示關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行測量放樣。

6.3 安裝軌下部件

軌下部件安裝流程如下：

清理道岔板錐套→安裝UPF調(diào)高墊板→安裝基板及軌下膠墊→安裝調(diào)整錐→安裝蓋板及基板固定螺栓并緊固。如圖17所示。

6.4 安裝道岔軌件

①用液壓起道設(shè)備將道岔軌件頂升脫空后抽去支撐墊木，利用液壓起道設(shè)備將道岔軌件落在承軌面上，利用測量放樣數(shù)據(jù)檢查道岔軌件的相對位置，利用撬棍將組件調(diào)整到位，要求縱向偏差不超過5mm。

②道岔軌件的安裝順序為轍叉組件→轉(zhuǎn)轍器直基本軌部分→轉(zhuǎn)轍器曲基本軌部分→安裝剩余導(dǎo)軌組件。

③檢查轍叉與直尖軌實際尖端距離偏差，如偏差超過±5mm或?qū)к夐L度超出設(shè)計要求導(dǎo)致導(dǎo)軌無法插入組件之間時，則根據(jù)現(xiàn)場實際要求數(shù)據(jù)對導(dǎo)軌進(jìn)行切割，并預(yù)留6mm軌縫。

6.5 安裝扣配件

安裝扣配件時，注意扣配件的扣壓力滿足設(shè)計要求。

6.6 粗調(diào)道岔線型

①初步檢查。使用軌距尺、方尺、塞尺等各種測量儀器對道岔各部位尺寸進(jìn)行檢查，記錄檢查結(jié)果。

②根據(jù)檢查結(jié)果，對道岔方向、高低、軌距、密貼等進(jìn)行調(diào)整。現(xiàn)場調(diào)整應(yīng)按照“先方向、后水平;先直股、后曲股;先整體、后局部”的原則。

1）鋼軌左右位置、軌距、支距調(diào)整扣件系統(tǒng)具有0，2，4，6，8，10，12等7種調(diào)整錐套，通過更換調(diào)整軌錐套可實現(xiàn)-12～+12mm的軌距調(diào)整，一般使用2號和4號。

2）高低和水平調(diào)整：調(diào)高墊板分為2、3、6、10mm四種厚度，用以調(diào)整鋼軌高低位置，一般使用2mm和3mm。

3）密貼調(diào)整：通過增減頂鐵調(diào)整片，調(diào)整尖軌、心軌頂鐵間隙，并同時與調(diào)整軌距、支距相結(jié)合，確保尖軌與基本軌密貼，可動心軌在軌頭切削范圍內(nèi)應(yīng)分別與兩翼軌密貼、開通側(cè)股時，叉跟尖軌尖端與短心軌密貼。

道岔粗調(diào)完成后，還要對道岔進(jìn)行精調(diào)、鋁熱焊接等工序，完成道岔的鋪設(shè)施工及驗收。

7? 施工注意事項

①道岔施工前嚴(yán)格對道岔板的交接驗收，螺栓孔進(jìn)漿，導(dǎo)致螺栓無法擰緊。②吊運(yùn)問題：施工期間必須保證道岔運(yùn)輸?shù)跹b按規(guī)范操作否則會影響結(jié)構(gòu)的正常使用。③道岔軌件在組裝時要注意預(yù)留4mm軌縫，以保證焊接時焊接延展量的擴(kuò)散。④必須保證控制樣沖點(diǎn)的精確，否則會導(dǎo)致限位器偏差等數(shù)據(jù)超出允許范圍。⑤安裝基板和輥輪時不允許對部件進(jìn)行涂油，避免導(dǎo)致工作面污染;除基板及輥輪以外的所有涂油構(gòu)件放置時應(yīng)避免工作面及鋼軌污染。⑥安裝標(biāo)準(zhǔn)短基板時應(yīng)注意基板的安裝方向以保證正確的軌底坡。

8? 結(jié)束語

由我局管段施工的6組42號高速無砟道岔按期完成鋪設(shè)，各項指標(biāo)均符合設(shè)計要求。

滬昆客專信江特大橋2組42號高速道岔人工運(yùn)輸與鋪設(shè)施工工藝的成功應(yīng)用，為后續(xù)道岔施工奠定了良好的基礎(chǔ)，連續(xù)應(yīng)用于滬昆客專玉山南站、上饒站、弋陽站、鷹潭北站 東鄉(xiāng)站、進(jìn)賢南站等6個高鐵車站共計23組18號高速道岔的運(yùn)輸與鋪設(shè)施工，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在施工過程中特別是復(fù)雜工況下采用人工運(yùn)輸與鋪設(shè)的施工工藝，可供在類似工程施工時參考。

參考文獻(xiàn)：

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