有砟線路道岔運(yùn)輸及鋪換一體化施工技術(shù)與方法

張忠健

（中國鐵建高新裝備股份有限公司，云南 昆明 650200）

0 引言

道岔是鐵路線路上的重要設(shè)備，同時是軌道結(jié)構(gòu)最薄弱的部分，也是制約列車運(yùn)行速度的關(guān)鍵因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)18個鐵路局線路道岔總數(shù)量已達(dá)到約169412組。道岔集中修周期一般為5年，每年都有大量的道岔需要更換。道岔的鋪換質(zhì)量，直接影響列車通過時的安全性和舒適性。而目前國內(nèi)道岔鋪換機(jī)械化程度不高，影響道岔鋪換質(zhì)量及效率。急需一套機(jī)械化施工設(shè)備和施工方法，更加高效、高質(zhì)量的完成道岔的鋪換工作，以適應(yīng)我國鐵路高速發(fā)展的需求。

1 有砟線路道岔鋪換施工技術(shù)現(xiàn)狀

目前國內(nèi)有砟線路道岔鋪換主要采取的方式為：道岔以鋼軌、軌枕、扣件、轉(zhuǎn)轍機(jī)等散件的形式，運(yùn)輸?shù)戒亾Q點(diǎn)附近，并在線路旁邊合適的平臺上，將道岔進(jìn)行整體組裝（預(yù)鋪），預(yù)鋪完成后，在線路封鎖點(diǎn)內(nèi)，采用人工加小型機(jī)具的形式進(jìn)行新道岔的鋪設(shè)。在鋪設(shè)新道岔前，舊道岔以散件的形式拆除。此種鋪換方式在國內(nèi)運(yùn)用成熟，設(shè)備資產(chǎn)投入小，且小型設(shè)備現(xiàn)場施工靈活、搬運(yùn)方便，但存在如下不足：

（1）散件運(yùn)輸?shù)啦?，零部件多，裝運(yùn)工作量大。道岔鋪換前，需將道岔散件運(yùn)輸?shù)戒亾Q點(diǎn)附近進(jìn)行預(yù)鋪。一方面，軌道車進(jìn)行道岔散件運(yùn)輸時，先裝卸底枕、底軌，再裝卸預(yù)鋪岔枕，最后裝卸鋼軌、岔心。運(yùn)輸一組道岔散件需在同一地點(diǎn)裝卸3至4次，且必須在封鎖點(diǎn)內(nèi)完成。目前鐵路線路運(yùn)營繁忙，每周只有周一至周四安排封鎖點(diǎn)時間，且上行線、下行線分開進(jìn)行封鎖施工，道岔散件裝卸時存在封鎖時間不夠用的問題，這也是制約道岔預(yù)鋪快速高效完成的主要因素。有時需要連夜進(jìn)行道岔預(yù)鋪，夜間施工預(yù)鋪質(zhì)量難免受到影響。另一方面，道岔散件運(yùn)輸?shù)惯\(yùn)次數(shù)多，部分車站不辦理貨運(yùn)，必須用軌道車在其他可辦理貨運(yùn)的車站進(jìn)行二次倒裝，再由軌道車運(yùn)往更換站進(jìn)行卸料，費(fèi)工費(fèi)時。加之岔枕長短不一致，裝卸岔枕困難，且道岔散件在運(yùn)輸過程中采取分開運(yùn)輸?shù)哪Ｊ剑啦砩⒓灾剌^大，在運(yùn)輸過程中難免受到外力引起不可逆的形位變形。

（2）鋪換現(xiàn)場組裝道岔時，因場地、工裝等受限，組裝的道岔形位尺寸難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，影響道岔的組裝質(zhì)量和組裝效率，進(jìn)而影響道岔使用壽命。

（3）人工+小型機(jī)具的鋪換方式，具有工人勞動強(qiáng)度大、安全可控性差、效率低等缺點(diǎn)，且鋪換過程中道岔幾何尺寸不易保證，影響道岔鋪換精度，降低道岔使用壽命。

舊道岔以散件形式拆除，回收困難。拆除舊道岔時，先要將道岔接頭拆開，拆除扣件后將鋼軌移除，最后采用工程機(jī)械將軌枕取出，完成舊道岔的拆除工作。舊道岔以散件的形式堆放在線路旁邊，回收困難，無法滿足目前鐵路養(yǎng)護(hù)施工“工完料清”的要求，且舊道岔以散件的形式拆除后，無法再回收利用，造成了資源的浪費(fèi)。

預(yù)鋪場地受限。隨著鐵路的發(fā)展，鋪換點(diǎn)附近已經(jīng)很難提供合適的場地進(jìn)行道岔預(yù)鋪。以某型號12號單開道岔為例，該道岔長約38米，寬4.3米，重量達(dá)45噸，對該道岔現(xiàn)場進(jìn)行預(yù)鋪需要較大的預(yù)鋪場地及起吊設(shè)備。

2 道岔整體運(yùn)輸及換鋪機(jī)械化設(shè)備和勞動組織

針對當(dāng)前道岔鋪換施工技術(shù)的現(xiàn)狀，有必要對現(xiàn)有設(shè)備及施工方法加以改進(jìn)，采用更先進(jìn)的道岔運(yùn)輸車將組裝好的道岔從工廠直接運(yùn)輸?shù)戒亾Q現(xiàn)場，再由道岔鋪換車進(jìn)行整體換鋪。

2.1 設(shè)備編組

成組道岔尺寸大、重量重，需將道岔傾斜放置，才能滿足運(yùn)輸過程中的限界要求。如圖1所示的道岔運(yùn)輸車，其裝載平臺具有翻轉(zhuǎn)功能，道岔水平裝車后可進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，使道岔傾斜，滿足鐵路運(yùn)輸限界要求?？刹捎貌煌瑪?shù)量的道岔運(yùn)輸車，配合不同型號道岔的分段方案進(jìn)行編組，滿足成組道岔的運(yùn)輸作業(yè)需求。

圖1 道岔運(yùn)輸車

鋪換現(xiàn)場條件復(fù)雜，整組道岔尺寸及重量較大。道岔鋪換車起重能力大，具有輔助支腿和履帶走行系統(tǒng)，整機(jī)機(jī)動性和通過性較強(qiáng)。能夠在復(fù)雜的站場環(huán)境下，對整組道岔進(jìn)行短距離吊運(yùn)、拆卸和鋪設(shè)，還可以配合道岔運(yùn)輸車進(jìn)行道岔的裝卸作業(yè)。道岔鋪換車如圖2所示，作業(yè)時，需要用平板車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。整車具有伸縮功能，可適應(yīng)不同型號道岔的鋪換作業(yè)。

圖2 道岔鋪換車

以某12號單開道岔為例，根據(jù)道岔的型號及結(jié)構(gòu)，將道岔分為2段。道岔的運(yùn)輸及鋪換一體化施工設(shè)備編組為1節(jié)牽引車、2節(jié)道岔運(yùn)輸車、1節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平板車、1輛道岔鋪換車。

2.2 施工技術(shù)與方法

12號單開道岔可分為2段，采用2節(jié)道岔運(yùn)輸車分段運(yùn)輸?shù)戒亾Q點(diǎn)，道岔鋪換車從運(yùn)輸車上分別卸下2段道岔后進(jìn)行中部接頭對位焊接；道岔鋪換車可整體拆除舊道岔，然后采用工程機(jī)械處理道床；道岔鋪換車對焊接好的整體道岔進(jìn)行鋪換，整個鋪換過程需要約240min的線路封鎖時間。主要施工步驟如下：

（1）線路封鎖后，牽引車牽引道岔運(yùn)輸車、道岔鋪換車進(jìn)入施工現(xiàn)場，道岔鋪換車直接停到需要鋪換的舊道岔位置處，如圖3所示。

圖3 車組入場

（2）道岔鋪換車從平板車上下車，人工拆除道岔連接接頭后，道岔鋪換車整體拆除舊道岔，如圖4所示。

圖4 舊道岔拆除

（3）舊道岔放在線路一側(cè)，并進(jìn)行切割分段。道岔鋪換車從運(yùn)輸車上卸下新道岔，并對位焊接，工程機(jī)械同時處理道床，如圖5所示。

圖5 新道岔卸車及道床處理

（4）道岔鋪換車整體吊運(yùn)、鋪設(shè)新道岔，鋪設(shè)到位后，進(jìn)行前后接頭連接，如圖6所示。

圖6 新道岔鋪設(shè)

（5）道岔鋪換車將舊道岔分段裝運(yùn)到道岔運(yùn)輸車上，并進(jìn)行道岔區(qū)域補(bǔ)砟、搗固、穩(wěn)定等作業(yè)，如圖7所示。

圖7 舊道岔裝運(yùn)及道床處理

（6）道岔鋪換車自行裝運(yùn)到平板車上，并進(jìn)行道岔整修、檢查確認(rèn)、電務(wù)設(shè)備試驗(yàn)等，最后銷記開通線路，車組駛離作業(yè)現(xiàn)場，如圖8所示。

圖8 車組離場

3 施工效果

與散件運(yùn)輸、人工+小型機(jī)具的鋪換方式比較，采用道岔運(yùn)輸車和道岔鋪換車一體化運(yùn)輸及鋪換的施工方式，道岔在工廠整體組裝再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，組裝質(zhì)量好、精度高，不需要鋪換現(xiàn)場額外的預(yù)鋪場地，解決了成組道岔的長距離運(yùn)輸問題。道岔鋪換車可整體（或分段）鋪換道岔，真正實(shí)現(xiàn)了整組道岔的機(jī)械化施工，減少人員勞動強(qiáng)度，提高了道岔鋪換效率及鋪換精度，有效提升了道岔的使用壽命?，F(xiàn)場施工組織有序，安全可控性高。且舊道岔可以分段拆除后，回收再利用，產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

在道岔運(yùn)輸車及道岔鋪換車設(shè)備的基礎(chǔ)上，采用道岔運(yùn)輸及鋪換一體化施工工法對既有線路道岔進(jìn)行鋪換作業(yè)，合理規(guī)劃施工流程，可真正實(shí)現(xiàn)道岔鋪換的機(jī)械化水平，最大限度的確保道岔鋪設(shè)的精度和質(zhì)量。本施工工法主要采用線路封鎖點(diǎn)內(nèi)分段運(yùn)輸、焊接后整體鋪設(shè)的施工工法。實(shí)際施工可根據(jù)站場條件、封鎖時間和施工要求等因素，結(jié)合道岔運(yùn)輸車及道岔鋪換車的功能及特點(diǎn)，合理進(jìn)行設(shè)備的編組和施工流程的規(guī)劃，可更好的滿足不同站場、不同型號和不同數(shù)量道岔的鋪換要求。如采用“分段運(yùn)輸、焊接后整體鋪換”或“分段運(yùn)輸，鋪換后再焊接”的鋪換方式。還可根據(jù)站場條件，不占用線路封鎖點(diǎn)時間，道岔分段運(yùn)輸并放置在站線上焊接后，再在線路封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行整體鋪設(shè)等。