鐵路跨區(qū)間無縫線路施工

張先祥

（中鐵七局集團(tuán)鄭州工程有限公司，河南 鄭州 450000）

跨區(qū)間無縫線路在國外新線鋪設(shè)，高速、重載鐵路多采用，甚至是一些普通鐵路也在使用。無縫線路國內(nèi)也在推廣應(yīng)用。我國自1958年開始鋪設(shè)，經(jīng)過幾十年的運(yùn)營實(shí)踐，在設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)維修方面積累了不少經(jīng)驗(yàn)。至1994年底，無縫線路長度已達(dá)20500km，占正線軌道里程的31%；截至2004年底，各提速線上均鋪設(shè)有跨區(qū)間無縫線路，最長的一段為223.1千米。

1 鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路的必要性

為滿足高速、客運(yùn)專線高平順性的要求，新建鐵路必須一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路。這是因?yàn)槿绻灰淮武佋O(shè)跨區(qū)間無縫線路：不可能達(dá)到軌道初始不平順的嚴(yán)格要求；不可能消除對軌道十分有害的周期性不平順；不能充分發(fā)揮無縫線路大幅度提高軌道平順性的應(yīng)有作用。同時(shí)也是低維修、低振動(dòng)、低噪聲的需要?？偨Y(jié)：客運(yùn)專線應(yīng)采用一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路。事實(shí)上，為了滿足少維修、低振動(dòng)、提高舒適度等要求，一般新建鐵路也應(yīng)考慮采用跨區(qū)間無縫線路。

2 跨區(qū)間無縫線路施工技術(shù)

無縫線路的鋪碴、鋪軌作業(yè)必須以保證路基頂面不受施工和運(yùn)輸機(jī)具的破壞為前提。在施工完畢的路基面上,攤鋪厚度為150mm的道碴層并經(jīng)壓實(shí)后,則可進(jìn)行鋪軌作業(yè)。有碴軌道鋪軌作業(yè)主要采用兩類方法：單根軌枕作業(yè)法和長軌排鋪設(shè)法。本文主要就單根軌枕作業(yè)法的施工工藝進(jìn)行敘述。

2.1 單根軌枕作業(yè)法

2.1.1 間隔式群枕鋪設(shè)法

間隔式群枕鋪設(shè)法是單根軌枕作業(yè)法中的一種。間隔式群枕鋪設(shè)法的平均效率為1200m/天,其鋪設(shè)基本程序如下：

①鋪設(shè)輔助軌排用輕軌、木枕鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軌距輔助軌排。

②運(yùn)軌列車運(yùn)卸長鋼軌運(yùn)軌列車進(jìn)入輔助線后，同時(shí)卸1號線和2號線的長鋼軌，并使1號線兩側(cè)的長鋼軌間距等于龍門架的走行軌距。

③吊起輔助軌排、運(yùn)輸、再鋪

龍門吊走行軌鋪成后，用門式吊機(jī)吊起輔助軌排，放在運(yùn)輸車上，動(dòng)力車將運(yùn)輸車推至前方，用后退的鏟車、門式吊車機(jī)將軌排卸下，逐步鋪設(shè)固定,使輔助軌排繼續(xù)不斷向前延伸。

④碴面整形、吊卸軌枕

輔助軌排吊走后，道床斷面整形，并使用龍門吊機(jī)每次起吊30+30根軌枕，并依次卸下。

⑤軌枕定位

⑥長鋼軌定位，卸下軌枕后，使用收軌機(jī)將鋼軌收放在軌枕的承軌槽上，并安裝緊固扣件。

⑦重復(fù)運(yùn)卸長鋼軌，另一列車?yán)^續(xù)運(yùn)卸長鋼軌，并重復(fù)上述工序。

⑧鋁熱焊、放散應(yīng)力，卸碴、配碴整形、整正線路、起道搗固、用動(dòng)力穩(wěn)定車穩(wěn)定道床、鋁熱焊、放散應(yīng)力、最終焊接、超長無縫線路鎖定。

⑨卸碴、整形，補(bǔ)碴、再次整道和整形，并用動(dòng)力穩(wěn)定車再次穩(wěn)定道床，使線路集合狀態(tài)達(dá)到規(guī)定要求。

⑩鋼軌打磨，鋼軌打磨達(dá)到軌面平順性要求。

2.2 單枕連續(xù)鋪設(shè)法

單枕連續(xù)鋪設(shè)法就是最著名的單根軌枕作業(yè)法，其中最為典型的是使用奧地利普拉塞一陶利爾公司的SVM1000型鋪軌車或使用PK1-2OES型軌枕鋪放機(jī)連續(xù)完成鋪枕、鋪軌作業(yè)。SVMl000型鋪軌機(jī)由一臺(tái)鋪軌車、數(shù)輛軌枕運(yùn)輸車以及一部或多部在軌枕運(yùn)輸車上的龍門吊組成。當(dāng)路基頂面完成，軌下道碴攤鋪后，即可進(jìn)行鋪軌作業(yè)，鋪軌作業(yè)效率平均為1500m/天。作業(yè)主要程序如下：

①卸放長鋼軌，將長鋼軌傳送至鋪軌車的前端，并用拖拉機(jī)向前牽引，將長鋼軌在鋪軌車前按約3m的軌距擺開。②鋪枕，由鋪軌車中部的軌枕鋪設(shè)機(jī)械鋪放軌枕。③鋼軌就位固定，鋪軌車的液壓式滾輪夾鉗將長鋼軌收放在軌枕承軌槽上，并安裝緊固扣件。④卸碴、整道，自卸式道碴運(yùn)輸車?yán)^續(xù)卸碴，機(jī)械化作業(yè)列車MDZ連續(xù)兩次進(jìn)行起道搗固作業(yè)。⑤鋼軌焊聯(lián)，在不受軌溫限制條件下，將長鋼軌焊聯(lián)成單元軌條。⑥無縫線路鎖定，在中和溫度下張拉單元軌條，并與相鄰單元軌條進(jìn)行焊聯(lián)，然后鎖定超長無縫線路。⑦補(bǔ)碴整道，在中和溫度下張拉單元軌條，并與相鄰單元軌條進(jìn)行焊聯(lián)，然后鎖定超長無縫線路。⑧打磨鋼軌，用自卸式道碴運(yùn)輸車再次補(bǔ)充道碴，并起道、搗固，使軌道幾何狀態(tài)達(dá)到要求。

3 我國的鋼軌無縫線路一次鋪設(shè)工法鋪軌作業(yè)

3.1 鋪軌作業(yè)主要特點(diǎn)

在鋪軌基地，使用閃光接觸焊機(jī)，將25m標(biāo)準(zhǔn)長度鋼軌焊接成250m或300m長鋼軌。用軌枕雙層運(yùn)輸列車將軌料直接運(yùn)送到施工現(xiàn)場。在己攤鋪底碴的路基、橋梁上，用NTC型和TCM60型鋪軌機(jī)鋪設(shè)軌枕和長鋼軌。用鋁熱焊將長鋼軌焊接成1500m單元軌條。經(jīng)應(yīng)力放散、鋁熱焊再次焊聯(lián)和鎖定長鋼軌。經(jīng)補(bǔ)碴整道、鋼軌靜態(tài)參數(shù)檢測。軌道達(dá)到設(shè)計(jì)的要求即可開通。

3.2 無縫道岔應(yīng)力放散的基本要求

道岔的中心和轍叉咽喉的位置保持不變。直、曲基本軌應(yīng)力放散必須做到徹底、均勻，重新鎖定的軌溫準(zhǔn)確。轍叉前后的鋼軌扣件拆除放散應(yīng)力，轍叉部分固定不動(dòng)。為使應(yīng)力放散時(shí)無縫道岔的基本軌位移量不致過大，宜將道岔區(qū)劃分為若干單元放散應(yīng)力。除道岔間的夾直線外，放散應(yīng)力單元長度不超過150m，使低溫焊鋪的無縫道岔鎖定軌溫至少提高20度。放散應(yīng)力時(shí)，單元軌條最大位移不超過35.4mm。鋸切鋼軌應(yīng)選擇在原有焊接接頭的位置，不得新增工地焊接的接頭。

3.3 鎖定軌溫的確定

臨時(shí)鎖定軌溫未知。由于低溫焊鋪無縫線路道岔時(shí)未準(zhǔn)確測量施工鎖定軌溫，或未及時(shí)設(shè)置衛(wèi)生觀測樁標(biāo)志，施工后線路又未及時(shí)鎖定，無法準(zhǔn)確確定臨時(shí)鎖定軌溫，故放散應(yīng)力前，只能預(yù)估放散量。

放散應(yīng)力時(shí)，將單元軌鋸切后擱置在“摩擦對“上，并用撞軌器反復(fù)撞擊軌條，使之處于無應(yīng)力狀態(tài)。測量軌溫后，張拉軌條達(dá)到預(yù)估放散量，鋼軌液壓拉伸器保壓，及時(shí)完成鋁熱焊。預(yù)估放散量應(yīng)偏小些，放散量不足時(shí)可二次鋸軌，不應(yīng)偏大，以免重新配軌。

臨時(shí)鎖定軌溫己知。若原鎖定軌溫已知，當(dāng)散應(yīng)力后要求鎖定軌溫定為t，則計(jì)算放散量。

劃出鋼軌鋸切量。封鎖線路后，按照劃定鋸切量鋸切鋼軌。若放散量僅為15mm只需鋸切直、曲基本軌；若基本軌放散量很大，而通過限位器與基本軌聯(lián)結(jié)的尖軌和導(dǎo)軌的放散量都很小時(shí)，則應(yīng)鋸切導(dǎo)軌。每隔l0m在軌下擱置一套厚20m的“摩擦對”(原有軌下膠墊不必抽出)。與基本軌連接的鉤鎖器螺栓必須拆卸，以免影響應(yīng)力放散。安裝鋼軌張拉器，張拉鋼軌，并輔助撞軌。同時(shí)測量軌溫個(gè)各測點(diǎn)鋼軌位移量，當(dāng)終點(diǎn)測點(diǎn)位移量達(dá)到預(yù)定放散量，且斷口寬度與預(yù)留軌縫寬度相等時(shí)，立即停止張拉和撞擊鋼軌。若導(dǎo)軌也鋸切，且受基本軌牽動(dòng)縱向位移量很大，放散后導(dǎo)軌的切口超出鋁熱焊的預(yù)留軌縫寬度，則必須切去一段導(dǎo)軌，插入一段較長鋼軌。重焊時(shí)，注意保持尖軌的方正，相錯(cuò)量不得超過4mm，限位器的子母塊盡可能居中。

結(jié)語

無縫線路已在小半徑、坡道、寒冷地區(qū)、大跨度橋梁、道岔等方面均有較大的發(fā)展與突破。鐵路線路要向重軌和無縫線路發(fā)展，要積極創(chuàng)造條件，發(fā)展超長無縫線路，減少機(jī)車運(yùn)行能耗。無縫線路這一軌道結(jié)構(gòu)的新型式今后會(huì)得到迅速的推廣和廣泛的采用。

[1]陳俊.客運(yùn)專線無縫線路參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D].北京交通大學(xué)，2007，(05).

[2]曾憲海.小半徑曲線及長大坡道區(qū)間無縫線路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)研究[D].西南交通大學(xué)，2007，(04).

[3]殷繼友.秦沈客運(yùn)專線跨區(qū)間無縫線路鋪設(shè)綜合技術(shù)研究[D].中南大學(xué)，2009，(01).