一次铺设跨区间无缝线路施工技术.pdf
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一次铺设跨区问无缝线路施工技术肖飞(中铁二十局集团电气化公司710119)【摘要】结合秦沈客运专线具体情况,简要介绍一次铺设跨区间无缝路有碴轨道的总体施工技术,并叙述了施工设备的选型配套情况及其合理性。
【关键词】跨区间无缝线路;有碴轨道;施工方法;设备配套1、工程概况秦皇岛至沈阳新建铁路客运专线位于辽西走廊,西连京山、京秦、大秦线,东结哈大、沈吉、沈丹线,是东北地区又一条进出关的铁路大动脉。
线路全长4O46公里,共设l3个车站,新建线路地段平均站距476公里。
该线路是跨世纪的国家重点建设项目,是我国铁路技术水平的标志性工程,它的建成将为我国今后高速铁路的建设提供技术储备。
我部承担自山海关DK19+6168DK174+000线路段的铺轨施工,双线铺轨150多公里,大号码道岔24组,道碴约80万方。
2、总体施工方案根据施工总工期的要求,全线有碴轨道的铺设按15kmEt左右进行,铺轨整道采取紧密流水作业法。
底碴铺设选用德国ABG423履带式摊铺机并进行针对改造,以适应大骨料铁路碎石道碴的摊铺,供碴方式采取自卸汽车后供碴;250米的长轨在铺轨基地焊轨中心焊接完成后同轨枕一起,利用枕轨运输车送至现场供给铺轨机;铺轨主机采用美国NTC型铺轨机,该机是一种单枕连续布设方式的机型,其平均作业效率可达400mh;上碴整道利用MDZ大型综合作业车分层多次作业完成;现场单元轨焊接和锁定焊接均用法国QPCJ铝热焊。
为保证铺后轨道得以迅速稳定,整个过程中道碴的日需求量较大,约2000方,因此提前做好道碴的贮备工作是非常必要的。
实际操作时,我们按l015公里设置一存碴厂,其中九个小存碴厂,贮碴约2万方,供摊铺底碴用;三个大存碴厂贮碴15万方左右,供K13矿碴车补碴整道。
21作业流程22铺轨主要工艺(1雠铺机摊铺底层道碴,为布枕铺轨作好准备;机连续单根布枕,并将抽拉到两边的长轨收到承轨槽内;(3)放置扣配件,并每隔l0根轨枕左右上一扣件;(41采用铝热焊,按约1500m的长度,不受轨温限制焊接钢轨;r5)Kl3矿碴运输车补充道碴,配碴整型车、捣固车、动力稳定车一起进行综合整道作业;(61经过三、四次的综合整道作业,轨道基本达到设计标准后,适时进行钢轨应力放散并在中性轨温下锁定和合龙焊接;f7谛充面碴,进行轨道整细作业,使其达到设计标准;(8胤检车对线路几何形状作检查;f91轨道打磨列车对全线钢轨进行预打磨。
3、主要设备配套一次铺设跨区间无缝线路有碴轨道的施工设备投入较大,不算租用设备,大约要投资一亿元。
因此,设备的合理配置是保证施工工期和工程经济性的重要因素,在选型配套时我们按以下原则进行:
图1总体流程图(1没备选型首先要考虑满足工艺要求,确保工程质量。
(2设备性能规格应互相合理匹配,充分发挥各机械的效率。
(3)OL械工作负荷要饱满,但工作强度要适中。
在经济运行的条件下,各设备完成的工程量大体相当,以实现均衡作业,降低设备使用成本。
由于该施工方式工艺新、技术标准高,在国内还是首次,固此在选型过程中,我们用了近一年的时间进行调研论证。
整套施工设备主要包括八大部分:
基地焊轨设备、道碴摊铺设备、铺轨机、机车及运输车辆、工地焊轨机具、大型机养设备、轨道检测设备、道岔铺设设备等。
为保证施工设备投入合理和进场及时,我们组织专业人员同各大设备生产厂家及使用单位进行广泛的交流和洽谈,从设备的技术条件及商务两方面着手,最后选定较理想的配套设备。
其中部分设备新购,部分租用,充分利用资金。
31道碴摊铺设备秦沈客运专线的施工模式主要借鉴欧洲高速铁路建设方式,铺轨前要在级配碎石渗水层上铺一层道碴既保护了路基基床免受铺轨时破坏,又提高了轨道的初始施工质量,对轨道的强稳定性和高平顺性有很大的益处。
固此在选设备上也比较慎重,先从铺碴作业工艺方面进行调研:
一、采用自卸车、平地机及碾压机组成的铺碴设备;二、利用摊铺机和自卸车进行布碴;三、使用自卸车、推土机和平压设备铺碴。
三种方式进行比较:
第一、第三两种方法优点是施工设备及工艺是成熟的东西,同时设备损耗小;缺点是碴面平整度较差,施工设备对级配层的破坏大。
而第二种方式的缺点是整个作业1二艺新,设备须进行改造,而且设备损耗较大。
优点是碴面平整精度高,作业环节少,效率高。
为保证施工质量,经过比较我们认为即使增加一点投资和冒此风险也是值得的,于是选取了摊铺机作为主机作业,并选用了价格虽贵但设备质量好,布碴精度高的德国产ABG423型摊铺机进行改造。
改造主要从四个方面进行:
(1滑摊铺机供料输送系统中的刮板输送带改为加强型,并在刮料板上加装一层10cm厚的耐磨橡胶垫板。
以减少道碴对设备的磨损,延长其使用寿命。
(2)在原升降侧臂的基础上,左右各加装一块厚80mm的过渡调节块,其目的是增加布料空间和提高布料厚度。
(3摊铺机熨平板底部中央加一块600mm,厚60tara的凸块,这样在铺好的碴面中央压出一凹槽,以避免铺设的轨枕被通过的工程列车压损或折断。
(4)改变原发动机的进气口位置,并加装密闭驾驶室,以减少粉尘、风沙对设备及驾驶员的伤害。
32铺轨设备铺轨设备是整个施工作业中的关键,其它机械都以它为中心进行配套,它的作业方式、性能价格比及售后服务都是选型的重要因素。
3-21铺轨主机在选铺轨主机时,我们广泛收集资料和向有关专家征询意见,从国内到国外,初步筛选了五家。
它们分别是国内正在开发的PCQ25型群枕法铺轨机、德国罗贝尔公司的PK1-20ES型布枕机、瑞典MATISA公司的TCM60型铺轨机、美国HTT公司的NTC型布枕机、奥地利普拉赛陶依尔公司生产的SVM-1000S型整套铺机。
五者简易比较如下:
PCQ25铺轨机价格低廉,售后服务方便,但仍处于开发阶段,在短时间内还没把握达到施工的进度和技术条件要求;PK1-20ES布枕机工作效率较低,一般适合作业时间要求松的小线改造施工;TCM60铺轨机没有成型的样机,厂家给我们提供的技术资料也不全面,制造周期较长;SVM一1000S铺轨机组应该说是代表目前世界较高水平的布枕机,但价格贵,约46O万美元,同时制造期长难以满足我方开铺工期的要求。
基于上述原因,最终选定美国NTC型布枕机。
该机结构精巧,布枕效率较高,最高可达600mh,维修和转场也方便,适合我们流动性大的工程单位。
同时价格适中,到岸价为184万美元,最重要的是制造周期短,可满足开铺工期的要求。
322枕轨运输车NTC铺轨机原运料方式是:
轨和枕分两次送往施工现场,首先利用运轨车把长轨送至现场并拖放在线路两边,运轨车退回后铺轨机再带上轨枕到前方布枕并收轨作业。
这种运料方式的弱点是作业车辆来回上下场,影响施工效率。
综合考虑后,我们选择了枕、轨混装的双层运输车,该车租用车体侧梁承载较大的N17、N16平车作主体。
根据施工方案及工厂所供长钢轨的长度,我们设计的每组运输车由18辆平车组成,其l7辆I型车和1辆型车,在型车上设有长轨锁紧装置。
运输车分上下两层,下层装l2根长轨,轨长为250米,上层装轨枕。
根据NTC型铺轨机运枕龙门吊的结构特点,我们设计轨枕在每辆运输车上装车时分为两组,每组分为两层,每层装18根轨枕,共计能装144根轨枕。
在运输车的两旁设有龙门吊走行轨。
一组轨枕运输车一次可装运铺设1500米线路所需轨料,共设计配套3组。
其单车结构及装载形式如图
(2)所示。
33基地焊轨设备由于长距离运输长轨较困难,为满足施工需要,在铺轨基地我_,w,计一f一7、f一r一、_一一“t:
Y、T|蔓墅三墨l圣t萼粤黼h一一一r一露鬻链。
一嗣嘶雌噩f鲢撼图2轨枕运输车结构及装载形式部引进了目前世界上最先进的钢轨厂焊设备。
整个焊轨中心长800mm、宽20m,占地16万,其中生产车间3000r。
主要机械配置见表
(1)表1基地焊轨中心主要设备配置序号名称规格单位数量产地备注1除锈刷面机MBS-14厶l瑞士口2钢轨焊接焊机GASS80l58O厶1瑞士6O0kw口3焊缝四向调直机sPM一4N厶l瑞士口4焊缝精磨机MM一14厶1瑞士口5轨道式塔式起重机1oT厶2辽阳口6门式起重机3T0m厶20辽阳口7轨端调直机厶1哈尔滨I:
18正火设备套1锦州9辊轮输送系统套1中法合资7O0m10超声波探伤仪CTs一26A厶1汕头口ll变压器500,63厶2沈阳各一台口34工地焊接机具工地钢轨焊接可采用三种方法:
闪光接触焊、铝热焊、气压焊。
据我部调查了解当时工地移动式闪光接触焊在我国还在研究试制阶段,一台投资大约1000万元人民币,该技术主要在加拿大和美国应用较多。
在美国工地钢轨焊接中同铝热焊的比例各占5O左右;而铝热焊接技术主要有国内和法国两家,国内铝热焊能否用于客运专线这高标准的线路还没绝对把握而法国铝热焊自1997年铁道部工务局正式弓l进以来,在各大路局广泛使用,反应效果较好,未发现断头事故。
第三种小型气压焊,在世界范围内主要是日本使用较多,技术相对比较成熟,而我国目前只有少数局使用该方式进行无缝线路焊接,且该施工工艺人为控制因素对质量影响较大,因此质量稳定性不强。
因此我们选取了法国铝热焊。
主要机具见表
(2)表2铝热焊主要机具液压拉预热砂模对钢名称锯轨机打磨机推瘤机对轨架轨器装置装置直尺规格HC355MR150EGH2CR57TR7560KGl米数量2223223235其它设备基地装卸设备、机车、大型机养设备、轨道检测设备、道岔铺设备等,或现有,或租用,或自行设计。
4结束语一次铺设跨区间无缝线路的施工是一个较复杂的系统工程,设备投入大,如果配套不合理,可能会造成既浪费资金又影响施工进度的情况,因此在设备上场前,施工单位一定要做好充分的调研工作,为将来的施工质量和进度提供强有力的保证。
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