新建铁路铺设无缝线路Word格式文档下载.docx

新建铁路铺设无缝线路Word格式文档下载.docx

《新建铁路铺设无缝线路Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新建铁路铺设无缝线路Word格式文档下载.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

在实践中人们愈来愈认识到，在多种交通运输方式激烈竞争的市场环境中，在世界高速铁路发展趋势的影响下，铁路只有靠提速才能生存。

为此，必须提高铁路建设标准，大力采用新技术。

新建铁路只有铺设无缝线路，才能保证轨道具有良好的平顺性，才能保证列车按设计速度运行。

新建干线铁路，应提高设计标准，铺设无缝线路。

一次铺设无缝线路，是相对既有线先铺成短轨线路，而后逐段换铺无缝线路而言的。

一次铺设无缝线路的实施方案，是采用目前世界上比较先进的机械装备和施工操作工艺进行施工的工程。

使路基、道床、轨道的施工质量水准一步到位，一次达到设计标准，从而使轨道具有质量均衡、状态稳固的基础，轨道的强度高、平顺性好，竣工之后线路开通时，列车运行速度就能达到设计规定的速度。

长钢轨的铺设，可利用专用的铺枕铺轨组合列车进行，将长钢轨从列车上卸下顺在线路两侧，轨枕装在轨枕运输车上，铺枕铺轨组合列车进入施工地段，边铺枕、边铺轨，组合列车在刚铺入的钢轨上向前行驶，如图10－1所示。

长钢轨逐段焊成单元长轨条，再逐段铺入线路，铺入时同上次铺入的长轨条焊联，组成跨区间无缝线路。

亦可采取预铺轨排的方法，备用足够数量的钢轨周转使用。

轨排在基地组装，运至工地逐段铺设，达到一定长度后，再换铺长轨条，做到随铺随拆，但不得利用短轨线路运输工料。

利用此法，也可利用既有焊轨厂焊接长钢轨，全部施工机械设备均为国产，就施工而言，可谓驾轻就熟，是节约投资和便于实施的方案。

新建铁路铺设无缝线路的技术要求是严密的，其主要技术组成如下：

1．路基和道床设计标准、施工技术、监测技术；

2．跨区间无缝线路设计与铺设技术；

3．焊接长钢轨、混凝土枕铺设技术；

4．大号码无缝道岔设计标准、制造工艺、焊接、组装、运输及铺设技术；

5．各种条件下钢轨焊接方式的优选；

6．大型施工机械的选型、引进、开发与运用；

7．高平顺性轨道作业技术及钢轨预打磨技术；

8．轨道承载力、轨道几何尺寸（轨距、水平、三角坑、轨面平顺度）、钢轨和焊缝质量检测技术；

9．一次铺设跨区间无缝线路的施工组织设计。

综上所述，足见新建铁路一次铺设无缝线路在技术上的复杂性。

诸如轨道的结构、路基的构筑、施工的装备与工艺，都有更高的标准和更严格的要求。

它也不同于既有线上跨区间无缝线路的设计与铺设。

一次铺设无缝线路归纳起来，应具备以下三个条件：

1．稳固的基础；

2．先进的施工装备和施工技术；

3．平顺的轨道几何形态。

根据各高速铁路设计的暂行规定，以及各有关设计规范、规则的规定，经分析归纳提出新建铁路铺设无缝线路的铺设范围为：

1．设计时速300km的新建高速铁路，铺设跨区间无缝线路；

2．设计时速200km新建客运专线铁路，铺设跨区间无缝线路；

3．设计时速120～140km，特重型、重型轨道的新建铁路，铺设跨区间无缝线路；

4．增建二线或按特重型、重型轨道改建既有线时，铺设跨区间无缝线路；

5．新建或改建既有线时，次重型轨道铺设全区间无缝线路。

第二节新建铁路铺设无缝线路工艺及装备

新建铁路铺设无缝线路的施工程序如下：

1．将卸好的道碴按底层道碴的设计厚度铺平；

2．在底层道碴上铺设浮放的长钢轨轨道；

3．分层补充道碴，分层捣实，动力稳定，并整道；

4．按单元轨节设计长度焊联长钢轨；

5．单元轨节放散应力并锁定，焊联与之邻接的单元轨节；

6．强化道床稳定作业，捣固、夯实碴肩、动力稳定；

7．全线钢轨预打磨；

8．轨道几何形位按铺设精度精修细调；

9．采用周转轨换铺法时，铺设长钢轨的作业，可在上碴整道之前完成。

长钢轨焊联成单元轨节的作业可在长钢轨拔入承轨台前完成。

铺设无缝线路工程施工，从铺设长钢轨浮放轨道到单元长轨节的焊联及最终锁定，采用紧密流水作业的工艺。

采用这一工艺是因为浮放的长钢轨轨道，其道床阻力很小，但日轨温差可能达到30℃之多，钢轨温度压力可能高达565kN。

为控制浮放轨道发生异常变形，必须及时补充道碴，并分层起道、捣实、动力稳定、整道……把长钢轨焊联成单元轨节，放散应力后在设计锁定轨温范围内最终锁定，以确保铺设的质量。

一、道床施工工艺及装备

（一）道床施工

道床是保持无缝线路轨道稳定的重要组成部分。

直接铺成无缝线路对道床的要求是材质均匀、捣固密实、形位稳定、弹性良好，且有足够的道床阻力，使道床在荷载下产生的不均匀下沉和残余变形的积累，以及轨道几何状态的变化都处在规定的限值之内，以确保高速、重载运行的可靠性。

构筑高质量的道床，我国的新建铁路尚缺乏实践经验，为此，必须借鉴别国经验。

道床施工的方式与铺设无缝线路工序有关。

一般在铺设轨枕、长钢轨之前，先铺好—层底层道床，使它具有良好的初始质量，为以后的密实与稳定奠定基础。

国外多采用摊铺机铺设道床，它有保护路基基床表面在施工过程中不被扰动的功能，摊铺机作业效率高，经摊铺机摊平的道碴层，平顺性好，尺寸误差也小。

在摊平的底层道床之上，铺设轨枕和长钢轨，构成浮放的长钢轨轨道，随即采用分层补充道碴、配碴整形、起道、拨道、捣固、夯拍碴肩和边坡、动力稳定等项作业，如此，2～3遍之后，道床即进入初期稳定阶段，即可铺设无缝线路。

近年来，我国各铁路局在繁忙干线上，利用配套的大型机械，在夜间对无缝线路进行养护维修，作业后轨道迅速稳定，阻力参数迅速恢复，再经列车辗压，次日高温到来之前，轨道已具备了足够的稳定性，列车仍以120～140km/h的速度安全运行。

可见，高质量道床的构筑，国内外的经验均有可借鉴之处。

（二）摊铺底层道床作业

1．施工作业机械

（1）摊铺机

可以采用如德国ABG公司生产的TIAN411大型摊铺机，或芬兰生产的Massmaster小型摊铺机等。

大型摊铺机具有铺设公路路面稳定层和沥青混凝土层，以及摊铺铁路碎石道床和底碴层等功能。

这类用于公路的摊铺机，进而用于铁路摊铺碎石道碴层时，对原机需要进行适当改造，以适应摊铺一定厚度的道碴层。

Massmaster摊铺机已使用多年，可用于摊铺碎石道床和基床表层，机械磨损小，且造价低廉，摊铺宽度可达4.7m，适用于单线铁路作业。

（2）道碴运输

利用自卸式汽车或火车运输道碴。

①汽车运碴：

用汽车运碴时，对I、Ⅱ线可分别运碴、分别摊铺，亦可两线同时供碴、同时摊铺。

②火车运碴：

I线道床摊铺完毕，铺好长钢轨轨道之后，即可利用I线向Ⅱ线用火车供碴。

此种供碴方式可以减少汽车运碴工作量，但需要专用的一侧卸碴车，运碴车作业时占用I线。

2．摊铺道床作业

（1）整修基床表面

经过验收的路基基床的表面，外形尺寸应符合标准，但因施工作业或其他原因使表面出现缺陷时，摊铺之前应予以整修。

（2）布设钢弦基准线

摊铺机与钢弦基准线接触，按基准线自动控制道碴的摊铺厚度、平整度、高程及平面位置等作业参数。

钢弦基准线长150～200m，每隔10m设一张紧点，使之平行于线路中线和线路纵坡，距线路中线2.8～3.0m，摊铺层的标高按层面的高度设置。

（3）摊铺机作业参数

摊铺机的作业速度和振动频率，直接影响摊铺道床的密实度，摊铺速度一般为1.5m/min，作业之前预先按铺层的外形尺寸调整好平碴板的宽度、拱度和仰角。

当使用轻型摊铺机时，应辅以压路机，压实铺层。

（4）摊铺道碴层的断面尺寸

①正线分I线或Ⅱ线单线摊铺，和I、Ⅱ线同时摊铺。

单线摊铺：

厚15cm；

边坡1:

1；

顶宽的最小值应保证布设轨枕之后碴肩宽度的规定，这一宽度还要满足稳固地支承牵引长钢轨的滚筒和设置铺轨机龙门走行轨的需要。

I、Ⅱ线同时摊铺：

顶宽与单线摊铺要求相同，另加线间距离影响值；

边坡为1:

1。

②摊铺道岔底碴：

厚15～30cm；

顶宽应根据岔枕长度和铺设道岔的作业要求确定，一般可分段取值，可分为转辙器部分、导曲线部分、辙叉部分，顶宽分别确定；

但最小值要保证岔枕布设之后外侧碴肩宽度不小于30cm；

摊铺厚度15mm以上时，应分层摊铺、分层辗压，使道床充分密实。

（5）质量检验

摊铺后的道床底层，应及时检验几何尺寸、表面平整度、顶面标高等，并抽验道床密度，以保证道床底层稳固。

（三）分层补碴、整道作业

1．作业机械

（1）K13型风动卸碴车。

（2）大型综合作业车组，简称MDZ作业车组，由以下机械组成：

08-32型或09-32CSM型捣固车；

道岔专用08-4754S型捣固车；

SSP203型或SPZ200型配碴整形车；

WD320型或DGS62N型动力稳定车。

2．分层补碴、整道作业

从铺枕、铺长钢轨开始，直至无缝线路的最终锁定，每一单元轨节的铺设应采用紧密流水作业法进行。

也就是说，要求道床施工、长钢轨逐一焊联构成单元轨节和无缝线路最终锁定，要紧密协调进行。

（1）划分作业区段

根据施工组织设计和铺设长钢轨的进度，划分道床作业区段，一般以1km作为一个大型机械作业区段，两作业区段之间设间隔区。

（2）分层补碴、起道、拨道

分层补碴次数和补碴量，根据枕下道床厚度和大型机械作业后道床的下沉量确定。

枕下道床厚度按350mm计，补碴3～4次；

起道量由下至上逐层递减，第一、二层起道量约为80mm，第三、四层为60mm左右，一次起道量不超过80mm，最后一次起道量按设计标高并考虑作业之后的下沉量来设定大型机械作业之后，道床下沉量约为起道量的20％。

铺成无缝线路之后，要适当补充道碴和进行一次大型机械养路作业，在起道的同时，要拨好线路方向。

（3）捣固与夯拍

起道量为60～80mm时，两次插镐捣固，镐头夹持时间0.6s左右；

起适量在60mm以下时，一次插镐捣固，夹持时间0.8～1.0s；

插镐深度，从镐尖至枕底不小于起道量。

捣固的同时，用道床夯拍机夯拍道床碴肩和边坡。

大机作业完毕，视情况需要再夯拍道床边坡和枕盒道碴。

（4）起、拨道作业轨温

长钢轨铺成浮放轨道之后，钢轨将随温度变化而产生温度力。

为避免在起、拨道作业中发生胀轨跑道故障，对作业轨温亦应有所限制。

参照既有线无缝线路作业轨温条件的规定，起、拔道作业宜在长钢轨铺设轨温

℃范围内进行。

（5）动力稳定

每次捣固作业之后，至少应进行一次动力稳定作业。

动力稳定车作业行进速度为0.6～1.5km/h。

只动力稳定一次时，行进速度取低值；

稳定两次时，行进速度取高值；

道床分层补碴作业，由下层至上层，动力稳定车的行进速度逐层降低。

道床每次经大型机械综合作业之后，道床石碴应饱满，外观不得有缺碴部位。

轨道达到设计标高之后，应用配碴整形车对道床进行整形作业，使道床外形尺寸符合设计要求。

新铺线路经过上述综合作业之后，道床进入初期稳定阶段。

据外国专家介绍，道床经过三次分层补碴、捣固、动力稳定、夯拍之后，线路开通时列车运行速度可以达到200km/h。

据上海铁路局的经验，无缝线路维修起道60mm，经过充分捣固和两次动力稳定，翌日高温下，列车仍按120km/h的速度运行是安全的。

上述作业要求，应在铺设无缝线路的实践中再检验，再完善。

（四）强化道床稳定作业

在无缝线路铺好之后的一段时间内，线路通过工程列车的动力作用，道床自然进一步密实，但也会出现下沉。

此时，应结定实际情况，再次利用MDZ作业车组，有计划、有针对性地进行养护作业，使道床更加密实稳定，最终进入稳定阶段，以达到线路竣工开通按时速300km/h运行的设计目标。

这一阶段无缝线路的起、拨、捣及作业轨温，要严格执行《铁路线路维修规则》有关无缝线路作业的规定。

二、长钢轨的铺设

（一）两种铺设方式

根据国内外有碴轨道无缝线路的铺设经验，新线铺设无缝线路，长钢轨轨道的施工，可以归纳为两种铺设方式。

一种方式是，引进国外的技术装备和作业方法，利用专用铺轨机铺设长钢轨。

国外长钢轨的长度为180～396m，我国可采用250～350m。

采用国外使用的铺轨机，可分为单根轨枕铺设法和长轨排铺设法。

相应于以上两种方法，有两类机械。

（1）单根轨枕铺设法

将长钢轨和轨枕运至工地，先将长钢轨拖卸在预铺的底层道床上，再将轨枕按设计间距分布到底层道床上，然后用拢轨装置将长钢轨拢入轨枕的承轨台上，铺枕铺轨机边行进、边布枕、边拢轨。

随即拧紧扣件，构成浮放的长钢轨轨道。

（2）长轨排铺设法

将长钢轨和轨枕组装成长轨排，用专用的运输机械将长轨排运送到工地，再用轨排吊或龙门架将长轨排吊放到底层道床上，即构成浮放长钢轨轨道。

用这种方式铺设长钢轨轨道，在国外已有较为成熟的技术和技术装备，我国铁路正在引进和开发单根轨枕铺设法这项技术与技术装备，为新线铺设无缝线路打好工作基础。

另一种铺设方式是，充分利用我国铁路工务工程现有的工程机械和技术工艺，并加以合理组合，进行铺设无缝线路施工。

1．施工作业程序

（1）在轨排组装基地，组装25m钢轨的轨排；

（2）将轨排运至工地，用常规的铺轨机（如PG30）将轨排依次浮放到底层道床上，并用临时联结装置将钢轨接头联结好；

（3）将焊好的长钢轨用长钢轨运输列车运至工地，列车逆向驶入浮放的轨道，将长钢轨卸在轨排的两侧；

（4）用换轨小车将轨道上的25m钢轨拨出，将焊接长钢轨拨入轨枕承轨台；

（5）用钢轨回收车将周转轨收回，运到基地卸下，组装成下一轮铺设的轨排。

这种铺设方式有两大优点：

一是全部施工装备都是国产的，无需引进，可节约大量外汇，又节约投资；

二是有成熟的施工经验和技术，可谓驾轻就熟，施工质量有保障。

2．主要施工机具

（1）配有大型铺轨吊机的轨排运输列车；

（2）长钢轨运输、装卸列车；

（3）换轨车；

（4）周转轨回收列车。

上述设备均系国产，且性能良好，技术先进，便于操作，便于维修管理。

（二）国外高速铁路铺设长钢轨轨道简介

1．单根轨枕铺设法

（1）法国、西班牙铁路的铺设方法

法国TGV、西班牙马德里至塞维利亚高速铁路铺设无缝线路轨道的流程及其所使用机械设备如下：

①用普通铺轨机接续已铺线路向前方预铺临时轨道。

临时轨道长不小于2000m，与已铺线路临时接轨。

临时轨道的结构，是由钢轨与木枕组成的长18m的浮放轨排。

在临时轨道前方铺设200m辅助轨。

②长钢轨运输车进入临时轨道，把长钢轨顺序卸在线路两侧，将辅助轨与卸下的长钢轨接好，按轨间距离3310mm平行摆放，以备门式吊车走行。

运输车返回时，在两线之间卸下第二线的待铺长轨。

③轨枕运输车及平板车进入临时轨道的前端。

解开临时轨道与已铺线路的联结夹板，用PTH500吊起临时轨道上的18m长的轨排，送到前方的平板车上，为铺枕和铺设长钢轨腾出空间。

④PTH500门吊返回时从前方输送混凝土轨枕的车上提取60根轨枕，回送到腾出的空间，分两次按设计的轨枕间距布设轨枕就位。

⑤用MRT型拔轨机将长钢轨拨入轨枕的承轨台上。

⑥用PRD9型轨枕定位机准确整正轨枕位置，并上好扣件，形成浮放的长钢轨轨道。

⑦将长钢轨与已铺好的长轨条用铝热焊法接续焊联，构成下段新铺的长轨条。

⑧输送道碴的列车进入浮放长铺轨轨道卸碴，开始分层捣固，配碴整形，动力稳定，使新铺轨道稳定下来。

⑨放散应力，准确设置锁定轨温。

⑩依此工序顺次向前方延伸。

施工工序详见图10－2。

西班牙、法国的长钢轨焊接长度分别为396m和288m。

（2）奥地利PKl－20ES分体机铺设长钢轨轨道的作业流程

①长钢轨运输车行至已铺线路的尽头，车上长钢轨输送机将长钢轨向线路两侧推送，在底层道床上沿长钢轨落地路线每隔10m设置滚筒一对（左右侧），在前方由拖拉机引导，将拖下的长钢轨卸在滚筒上。

两侧长钢轨要按3450mm的轨距平行摆放。

②卸好的长钢轨要同已铺线路两侧的辅助轨道联结，构成新的一段辅助轨道，以备PKl—20ES型分体机走行。

③长钢轨运输车退出工地，运轨枕列车随之驶入，同样停在已铺线路的尽头。

④PKl—20ES型分体机的门式吊机开始运行，吊机沿辅助轨道走行。

从轨枕运输车上一次提取20根轨枕，接续已铺线路逐根布设轨枕。

该机有准确设定轨枕位置的功能。

⑤用ROBEl43—32型拨轨机将两侧长钢轨拨入轨枕的承轨台上，随即上紧扣件，组成新一段浮放长钢轨轨道。

铺枕机每小时布枕350m，即每2min准确布设20根轨枕，但不含往返走行和提取轨枕时间。

（3）奥地利SVMl000S型铺设长钢轨轨道的作业流程

①由SVMl000S、轨枕车、长钢轨车编组成铺设长钢轨轨道工程列车，详见图10－3。

这一工程列车，作业时无需解体，车载各机在同一车上，即可完成铺枕、铺轨、扣件紧固等项作业。

②SVMl000S作业车的前端，配装的履带式走行支承机构，走行在铺好的底层道床上，SVMl000S的前导走行支承机构和SVM1000S的后转向架之间为铺枕机构和拨轨机构的空间。

③卸轨之前在底层道床上按10m间距预置引导长轨的滚筒。

车上的长钢轨由推送机构推送到SVMl000S的前端，再由拖车拖拉前行，卸在两侧的滚筒上，两侧钢轨间距为3000mm。

④走行在SVMl000S作业车组之上的龙门吊，将轨枕运输车上的轨枕吊起后，送到SVMl000S前部的轨枕平台，再由轨枕铺放机构经轨枕传送链准确地一根接一根地铺放就位。

⑤SVMl000S车上的吊轨钳和液力传动滚轮，将长钢轨拨入轨枕的承轨台，随即由车上配装的扣件紧固机构将扣件装好。

SVMl000S的后转向架走行在刚拔入的长钢轨上。

后续的轨枕运输车、长钢轨运输车均走行在长钢轨轨道上。

SVMl000S的平均作业效率为350m/h，牵引总重为900t。

SVM1000S的工作性能可靠，但价格较高。

（4）美国、瑞士的铺设长钢轨轨道机械

美国的NTC、瑞士的TCM60的作业流程与SVMl000S基本目同，但自动化程度较低。

他们的设备能满足轨道铺设精度的要求，价格较低，属经济适用型。

2．长轨排铺设方法

（1）德国ICE长轨排铺设法

德国铺设180m长轨排的作业流程见图10－4。

①利用已铺线路作为长轨排临时组装场地，在线路的一侧预卸一定数量的焊接长钢轨，轨长180m。

场地应离铺设地点较近。

②在线路两侧铺设PTH500型门吊走行轨，走行轨长度按组装长轨排长度与轨枕运输车长度之和设置。

③由PTH500型门吊从轨枕运输车上起吊轨枕，送到组装位置，按设计轨枕间距布放在线路钢轨上。

④用18台PPE型小吊机将180m长的长钢轨吊放在轨枕的承轨台上，上紧扣件，即组成长轨排。

⑤在长轨排两端安放斜坡导轨，由牵引车牵引LEM460型运输小车和PEM807型自行式起重小车各18台，LEM小车越过长轨排，停在线路后端，PEM停在长轨排上。

⑥解开斜坡导轨的联结，同时解开LEM和PEM的联结。

⑦PEM807起重小车各就各位后，伸出支腿支撑在道床底层之上，即吊起长轨排。

⑧LEM进入被吊起的长轨排之下的线路上，PEM把吊起的长轨排放到LEM小车上，收回支腿后PEM也落到LEM拖车上。

⑨接续已铺线路铺设临时轨道，并同已铺轨道联结。

⑩LEM驶进临时轨道，PEM伸出支腿，支承在底层道床上，重新吊起长轨排。

LEM向已铺线路撤离，临时轨道拖向待铺线路的位置，腾出长轨排下落就位的空间。

PEM将吊起的轨排落下就位。

长轨排铺设完毕。

（2）英吉利海峡出口端整体道床轨道的铺设

英吉利海峡出口端约长500m的一段线路，曾按下述方法试铺设了整体道床轨道：

①在洞口以外，将两股各长180m的长钢轨扣结在支承块上组成轨道框架。

②轨道框架用平板车运进隧道内，平板车上装有门式吊机。

③在作为整体道床基础的待铺线路上，预铺临时轨道，并与已铺线路连接好。

④平板车进入临时轨道，门式吊车伸出支腿落下，支承在基面上，将轨道框架吊起。

⑤平板车退出临时轨道。

解开临时轨道接头，将临时轨道拖到下一个工位上。

门吊将轨道框架落道就位。

⑥平板车返回新铺轨道，门吊回落到平板车上，平板车返回组装轨道框架的工位。

⑦新落道的轨道框架按设计精度准确定位，并架好模型板。

⑧浇注混凝土筑成整体道床轨道。

3．各种铺设方法比选

（1）有碴道床上铺设长钢轨轨道

以上所述两种铺设长钢轨轨道的施工方式，在技术上都是可行的。

用铺轨机铺设也有不同的铺设工艺和设备，各有其自身特点和适用条件。

我国新建高速和重要干线铁路的建设，在选用方案，引进设备时，应本着适合国情、技术先进、质量可靠、经济实用的原则优选。

经反复考察论证，认为单根轨枕铺设法较为适用，已为我国秦沈客运专线所采纳。

主机从国外引进，配套设备自行研制。

双层运枕运轨车就是重要的配套设备。

双层运枕、运轨车初步方案：

双层运输车，下层装钢轨，上层装轨枕，并各有专用作业装置，拟采用22辆60t平板车改装。

下面一层，装12根长300m的60kg/m长钢轨，横向排列，一次可铺1800m线路。

上层装轨枕，每辆装140根，分四层装车，下面三层各装40根，最上一层装20根，总装载量与铺设1800m线路相配套。

平板车两侧加装了龙门吊走行轨，供龙门吊由装载车将轨枕及时运到布枕机平台，装载轨枕的平板车上配备1～2台龙门吊。

轨枕和长钢轨的锁定，可借鉴国内现有技术。

所用平板车应适当加强。

采用双层装轨枕和长钢轨的运输作业方式，由于将轨枕和长钢轨同装在一列车上，缩短了列车编组长度；

与采用PK1-20ES分体门吊作业方式相比，省去了铺、拆临时辅