新建鐵路特長隧道內(nèi)一次鋪設(shè)超長無縫線路1

1、新建鐵路特長隧道內(nèi)一次入槽鋪設(shè)超長無縫線路施工工法一、前言隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，作為國民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈的鐵路也取得了前所未有的大發(fā)展，鐵路建設(shè)朝著重載、高速的方向發(fā)展。為提高列車運(yùn)行速度，增加行車密度，保證列車的行車安全和旅客的舒適度，減少線路的維修作業(yè)量和接頭病害，新建鐵路采用無縫線路是鐵路建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。我國無縫線路的建設(shè)是在既有線的基礎(chǔ)上，通過換軌的方法，將既有普通線路改造成無縫線路。國家“九五”重點(diǎn)工程西（安）（安）康鐵路秦嶺隧道，全長18.46km ，軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為支承塊式彈性無碴道床，要求一次鋪設(shè)無縫線路，在國內(nèi)新建鐵路史上尚屬首例。在隧道內(nèi)無碴道床上一次鋪設(shè)無縫線路，無法利

2、用以往鋪軌設(shè)備及鋪設(shè)方法，需設(shè)計(jì)研制新型鋪軌設(shè)備及施工工藝。為完成西康鐵路秦嶺特長隧道一次鋪設(shè)長軌條無縫線路施工任務(wù)，中鐵一局專門成立超長無縫線路一次鋪設(shè)拉軌工藝及設(shè)備的研究課題組。利用車輛進(jìn)行局部改造，加裝長軌推送機(jī)構(gòu)等設(shè)備組成卸軌列車的龍頭車，將長軌條推送一次入槽。通過1998年7月18日和2000年2月20日兩次專家組階段成果審查認(rèn)可，2000年5月在西康線新豐鎮(zhèn)鋪架基地進(jìn)行了多次現(xiàn)場模擬試驗(yàn)，參建職工熟悉掌握了操作技能，達(dá)到了預(yù)期目的，滿足了秦嶺隧道超長無縫線路長鋼軌的鋪設(shè)要求。方案核心設(shè)備長軌推送機(jī)構(gòu)獲得1999年國家實(shí)用新型專利（專利號(hào)：99234594.4）。新建鐵路無碴道床一次

3、鋪設(shè)長鋼軌施工工藝及設(shè)備研究，獲2001年度中鐵一局科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。秦嶺特長隧道無縫線路的成功鋪設(shè)，填補(bǔ)了我國新線施工一次鋪設(shè)無縫線路的空白，為我國今后新建鐵路一次鋪設(shè)無縫線路積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。本項(xiàng)目成套技術(shù)已應(yīng)用于秦沈客運(yùn)專線(鋪軌達(dá)70km)，北京城市鐵路（東直門至西直門），大連城市快軌（開發(fā)區(qū)至香爐礁），取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。今后，我國新建鐵路和城市軌道交通鐵路建設(shè)一次鋪設(shè)無縫線路是必然的發(fā)展方向，本工法將具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。二、工法特點(diǎn)2.1 長鋼軌縱向卸車設(shè)備自成體系，設(shè)計(jì)新穎，構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)節(jié)能，性能可靠，拆裝方便。2.2 操作工藝簡單易行，一次可放

4、送200-500 m 長鋼軌直接入槽（根據(jù)長軌列車的長度），減少工地鋼軌接頭焊接數(shù)量。三、適用范圍3.1 適用于新建鐵路和城市軌道交通采用混凝土無碴道床一次鋪設(shè)無縫線路。3.2適用于新建鐵路和城市軌道交通采用碎石道床布枕后一次鋪設(shè)長鋼軌無縫線路。四、工藝原理無縫線路的鋪設(shè)主要是通過長軌推送機(jī)構(gòu)、順坡架、長軌牽引機(jī)構(gòu)、支承滾筒、滑靴、接頭連接器、移動(dòng)式小型氣壓焊等設(shè)備，完成長軌的放送及焊聯(lián)鎖定。五、施工工藝秦嶺特長隧道彈性無碴軌道結(jié)構(gòu)一次性卸鋪長鋼軌長度為250m，由茂陵焊軌廠焊接生產(chǎn)，利用長鋼軌運(yùn)輸列車運(yùn)至現(xiàn)場，與長軌放送車連掛，組成卸軌列車，由機(jī)車頂推送達(dá)卸軌點(diǎn)，通過長鋼軌放送龍頭車等專用設(shè)

5、備，卸軌一次直接入槽，移動(dòng)式小型氣壓焊焊聯(lián)、鎖定長鋼軌完成無縫線路的鋪設(shè)。（一）工藝流程（見下圖） 施工準(zhǔn)備長鋼軌牽引長鋼軌推送長鋼軌落槽安裝部分中間扣件地面設(shè)備轉(zhuǎn)移聯(lián)合接頭焊接無縫線路鎖定質(zhì)量檢查鋪軌列車推進(jìn)（二）工藝要點(diǎn)1.施工準(zhǔn)備根據(jù)移交的樁橛進(jìn)行線路中線和高程的復(fù)測。當(dāng)復(fù)測不符值超出允許值時(shí)，須再作復(fù)核，確認(rèn)無誤或調(diào)整合格。依據(jù)設(shè)計(jì)資料的要求，編制長鋼軌鋪設(shè)計(jì)劃表，進(jìn)行長鋼軌編號(hào)，確定裝車順序、方向、膠接絕緣軌位置。鋪軌前，調(diào)查隧道內(nèi)有無侵限障礙物，照明設(shè)施應(yīng)完善，臨時(shí)通訊設(shè)備聯(lián)絡(luò)暢通，以確保施工的順利進(jìn)行。提前將線路扣件運(yùn)至隧道內(nèi)，散布在線路兩側(cè)。 距卸軌起點(diǎn)9m 、15.9m 及2

6、1.5m處分別組裝一臺(tái)A 字型龍門順坡架。三臺(tái)龍門順坡架滾筒工作面距道床面高度分別為1.22m 、0.85m、 0.57m。通過三臺(tái)龍門順坡架將長鋼軌由平車高度卸至承軌槽滾筒內(nèi)。無碴道床承軌槽安裝支承滾筒，以利長鋼軌放送前行。第一對(duì)支承滾筒距最后龍門順坡架距離為4m ，其它支承滾筒安裝距離均為5.1m。檢查長鋼軌卸車設(shè)備及附屬機(jī)具狀態(tài)是否良好。2.長鋼軌牽引解除長軌列車上待牽引的長軌鎖緊裝置。在長鋼軌始端安裝牽引卡，利用卷揚(yáng)機(jī)將長鋼軌由長軌運(yùn)輸車上緩緩牽出，經(jīng)過長軌運(yùn)輸車上的升降平臺(tái)，使長鋼軌進(jìn)入長軌放送車后暫停牽引。將牽引卡后移8m，繼續(xù)牽引，使長軌始端通過長軌推送機(jī)構(gòu)至車輛端部時(shí)停止?fàn)恳?/p>

7、拆掉長軌牽引卡，至此，長鋼軌牽引完成，進(jìn)入推送階段。3.長鋼軌的推送啟動(dòng)液壓泵站，利用長軌推送機(jī)構(gòu)推送長鋼軌沿龍門順坡架前行。長鋼軌始端安裝滑靴。每根長鋼軌始端由1人持手燈照明，并用對(duì)講機(jī)與操作司機(jī)保持聯(lián)系，2人用撬棍引導(dǎo)長鋼軌沿龍門順坡架及承軌槽上的支承滾筒前進(jìn)。當(dāng)長鋼軌伸出推送車50m 時(shí)，應(yīng)立即在距始端10m 處安裝鋼軌防側(cè)翻裝置。當(dāng)長鋼軌終端距長軌推送機(jī)構(gòu)0.3m 處時(shí)停止推送，松開長軌推送機(jī)構(gòu)夾持油缸，完成推送階段。4.長鋼軌落槽調(diào)整第一位龍門順坡架的高度，使長鋼軌終端抬高脫離長軌推送機(jī)構(gòu)，然后卸軌列車后退6m。調(diào)整長鋼軌尾端的高度，使其落至龍門順坡架滾筒。調(diào)整龍門順坡架的高度，使長

8、鋼軌落至支承滾筒上。利用人工推拉的方法使長鋼軌終端與已鋪長鋼軌軌頭對(duì)齊。安裝接頭聯(lián)接器。利用起道機(jī)將長鋼軌由后向前順序抬起，抽出支承滾筒，軌下安裝橡膠墊板后使長鋼軌落槽就位。5.安裝部分中間扣件曲線上每隔3根、直線上每隔8根支承塊安裝一套扣件，但接頭前后兩根支承塊扣件應(yīng)安裝齊全，使其達(dá)到規(guī)定扭距。安裝扣件時(shí)，T 型螺栓必須按照設(shè)計(jì)要求涂抹防銹油脂，并將承軌槽清掃干凈。6.地面設(shè)備的轉(zhuǎn)移將龍門順坡架及支承滾筒等地面設(shè)備轉(zhuǎn)移至下個(gè)工段，做好下一對(duì)長鋼軌卸車前的準(zhǔn)備工作。7.鋪軌列車推進(jìn)部分中間扣件上好，卸軌列車以5km/h 的速度推進(jìn)，然后進(jìn)行下一對(duì)長鋼軌的推送。至此，完成一對(duì)長鋼軌推送入槽循環(huán)。

9、8.聯(lián)合接頭焊接卸軌作業(yè)超過500m后，聯(lián)合接頭焊接設(shè)備開始進(jìn)場，并做好焊接前的準(zhǔn)備工作。利用移動(dòng)式小型氣壓焊進(jìn)行聯(lián)合接頭的焊接。每對(duì)聯(lián)合接頭焊接完畢并經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后，焊軌作業(yè)人員安裝剩余部分中間扣件。提前備用80mm、100mm、150mm、200mm的短軌頭及鋼軌急救器，以備卸軌列車排空及其它車輛通過時(shí)使用。9.無縫線路鎖定根據(jù)歷年統(tǒng)計(jì)資料，長隧道除洞口50-60m范圍外，洞內(nèi)的四季軌溫變化甚小，基本恒定，因此鎖定軌溫未做特別規(guī)定。施工過程中，必須隨時(shí)測定氣溫、軌溫，可在實(shí)際軌溫高于零度的任何溫度下，隨時(shí)鋪設(shè)鎖定。洞口氣溫軌溫過渡區(qū)段應(yīng)加強(qiáng)鎖定，按伸縮區(qū)條件處理。六、勞動(dòng)力組織新建鐵路一

10、次鋪設(shè)無縫線路運(yùn)用長鋼軌縱向卸車設(shè)備，施工工序采用推進(jìn)式循環(huán)作業(yè)方式進(jìn)行，主要作業(yè)工序?yàn)殚L鋼軌縱向一次卸車、工地焊接、無縫線路鎖定等作業(yè)工序。其勞動(dòng)力組織見下表：勞 動(dòng) 力 組 織序號(hào)施工 名稱工段 名稱主要工作內(nèi)容計(jì)劃 人數(shù)實(shí)際人數(shù)備注1長軌縱向一次卸車落槽滾筒組運(yùn)送、安裝及拆除支承滾筒，拉軌并安裝接頭聯(lián)結(jié)器15人10人龍門組運(yùn)送、安裝及拆除短軌、龍門順坡架，調(diào)整龍門順坡架高度使長軌落槽12人12人引導(dǎo)組解鎖、安裝及拆除牽引卡和滑靴，車上、車下引導(dǎo)長軌，防止鋼軌側(cè)翻7人7人扣件組運(yùn)、散及安裝橡膠墊板和部分中間扣件，配合拉軌對(duì)接頭16人10人機(jī)械組檢查及維修長鋼軌卸車設(shè)備及附屬機(jī)具，并負(fù)責(zé)長軌

11、放送車及過渡車的操作4人4人行車組負(fù)責(zé)卸軌列車的運(yùn)行及對(duì)位5人4人總指揮負(fù)責(zé)各工段的組織與銜接1人1人小計(jì)60人48人2工地焊接用移動(dòng)式小型氣壓焊焊接聯(lián)合接頭45人45人3無縫線路鎖定在實(shí)際軌溫大于零度的任何溫度下，安裝膠墊及扣件，并按照規(guī)定力距使其達(dá)到設(shè)計(jì)扣壓力-由長軌卸車作業(yè)班組在長軌列車周轉(zhuǎn)期內(nèi)完成4施工配合配合廠焊及氣壓焊施工，并在有關(guān)業(yè)務(wù)人員的指導(dǎo)下，全過程學(xué)習(xí)廠焊及氣壓焊技術(shù)30人30人小計(jì)75人75人合計(jì)135123七、主要機(jī)械設(shè)備（見下表）施工主要設(shè)備、工具數(shù)量配置序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1長軌放送車輛1自備2長軌運(yùn)輸列車T11A 型長軌車組輛19茂陵焊軌廠提供3長軌過渡車T1

12、1A 型長軌車組輛1茂陵焊軌廠提供4機(jī)車DF45龍門順坡架臺(tái)36隔離平板車N 17輛17支撐滾筒對(duì)498長軌牽引卡套49手推車輛4倒運(yùn)交接軌、短軌、支承滾筒、大膠墊等10對(duì)講機(jī)臺(tái)611信號(hào)燈盞4兩個(gè)備用12撬棍根813鋸軌機(jī)臺(tái)114鋼絲繩八股頭根1010，長6m/根15扳手把2016接頭聯(lián)接器60kg/m 軌用套5217短軌60kg/m根22 m18魚尾夾板60kg/m 軌用付219魚尾螺栓帶帽60kg/m 軌用套1220滑靴件421起道機(jī)臺(tái)6八、質(zhì)量控制措施1.作業(yè)人員須經(jīng)過長鋼軌放送現(xiàn)場作業(yè)試驗(yàn)培訓(xùn)，機(jī)械操作及鋼軌焊接人員須考試合格持證上崗。2.現(xiàn)場鋼軌焊接前按規(guī)定做焊接型式試驗(yàn)，滿足技術(shù)要求后，方可進(jìn)行現(xiàn)場焊接作業(yè)。九、安全措施1.施工前對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全教育。2.長鋼軌縱向卸車作業(yè)要有專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一指揮，施工聯(lián)絡(luò)通訊設(shè)備良好，以確保卸車作業(yè)施工安全。3.卸軌列車施工運(yùn)行速度不得超過15km/h，在接近已鋪設(shè)的長鋼軌終端約10m處一度停車，丈量后通知司機(jī)并以0.5km/h速度對(duì)位，派專人安放鐵鞋和止輪器。4.牽引長鋼軌時(shí)，必須卡牢牽引卡，有專人檢查保護(hù)。牽引時(shí)作業(yè)人員必須避開牽引鋼絲繩兩側(cè)，防止鋼絲繩傷人。十、效益分析新建鐵路特長隧道內(nèi)一次鋪設(shè)超長無縫線路，在國內(nèi)尚屬首例，其采用設(shè)備及鋪設(shè)方法與傳統(tǒng)的