3长钢轨铺设有碴轨道.docx
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3长钢轨铺设有碴轨道
长钢轨铺设
一、轨道铺设标准
客运专线轨道工程按一次铺设跨区间无缝线路设计，轨道铺设主要技术要求如下：
1、轨道大方向远视直线顺直，曲线圆顺，无反弯或头，无反超高。
2、轨枕应方正，并与轨道中心线垂直。
枕间距允许偏差为600±20mm，连续6根轨枕的距离为3m±30mm。
3、轨道中心线与线路设计中心线一致，允许偏差为30mm。
4、左右两股钢轨的胶接绝缘轨接头宜相对，胶接绝缘轨接头距轨枕边缘不小于100mm。
二、轨道铺设方案确定
（一）轨道铺设方案确定原则
1、客运专线一次铺设跨区间无缝线路，在满足设计要求的条件下，参考目前国外成功的、先进的时速200~300公里有碴轨道的施工工艺，充分利用目前国内铁路提速工程的施工技术和成功经验。
2、客运专线一次铺设跨区间无缝线路施工工艺和施工机具的选择，以满足设计要求和验收标准条件下，经济合算，工期符合要求为原则，在此原则下，充分利用现有国内设备，向国外购买先进设备。
3、一次铺设跨区间无缝线路施工工艺包括铺碴、铺轨、焊轨、整道、锁定、整理等一系列工序，轨道铺设要为后序工序创造有利的作业条件，且不允许产生对以后运营不利的轨道病害和陷缺。
（二）轨道铺设方案确定
目前国内外无缝线路轨道铺设方法主要有单根轨枕铺设法、轨排铺设法和分段换轨法三种：
1、轨排铺设法
在车站或区间轨道上组装120~180m左右的长轨排，用轨排运输车运至铺设工地预先设置好的铺助导轨上，用轨排运输车上的一排门式起重机，将长轨排铺设于铺助导轨位置，同时用牵引装置牵引铺助导轨向前移一单元，轨排运输车返回组装地，如此循环，进行下一轨排的铺设。
此种方法采用基地组装轨排，工厂化生产，技术可靠，易于管理，但铺轨效率不太高，德国IEC铺轨作业基本采用此方法，平均作业效率为750m/d，另外此种方法长期占用区间，对于客运专线站间距长，工期紧，一个区间如铺轨、焊轨、补碴、整道、线路锁定等多动力作业，对于客运专线的轨道铺设不很适用，故而不采用。
2、分段换轨法
我国既有线的无缝线路改造时，多采用此方法，主要作业程序是，先将250m或500m长钢轨运至铺设地段，摆放于线路两侧，焊成单元轨节，一台收轨机将拆除的短轨收放于轨枕中间，另一台收轨机将摆放于线路两侧的长单元轨节收到承轨槽内，调整轨距安装扣件，将拆除的旧钢轨回收装运。
此方法比较适用于既有线的改造施工，若新线采用此方法施工，施工效率慢，还浪费大量的短轨，因而也未采用。
3、单根轨枕铺设法
单根轨枕铺设法，施工机械可选用美国Tamper公司的NTC型铺轨机组改造成的NTC-Ⅱ型铺轨机组。
主要作业程序是：
将轨枕、厂焊长钢轨装至枕轨双层运输车上，上层装轨枕，底部装长钢轨；机车推送枕轨运输车至铺轨现场与铺轨机组连挂；钢轨抽拉装置抽拉长钢轨到铺轨机前端，由钢轨引导车引导，铺轨机前端的钢轨连续放送装置向前放送长钢轨并预铺至线路两侧。
钢轨预铺的过程中，每隔15m距离布设低滚道承担长钢轨以减小阻力和曲线上固定钢轨。
钢轨收轨铺设时，钢轨引导车的引导轮将钢轨定位到收轨控制的第一个收轨位置，布枕机按要求布设轨枕，同时收轨器将线路两则的长钢轨收至承轨槽内，后续人员补上扣件。
如此循环，将枕轨运输车的所有轨料铺设完毕，枕轨运输车与铺轨机组分离，由机车牵引返回基地装料，然后进行下一单元的铺设。
单根轨枕铺设法平均铺轨效率可达到1.5km/d，高峰时可达到2.0~2.5km/d，不必设置轨排组装基地，省却了吊卸轨排的门吊等设备，还节省了大量的临时短轨、辅助导轨等材料，且此方法运输轨料及空车返回时占用区间的时间较短，对后续的工序如工地铝热焊、补碴整道、线路锁定等影响较小，比较适合于新线铺轨工程量大、工期紧等施工。
秦沈客运专线采用此方法，取得很好效果。
（三）轨道铺设机具
经比选，客运专线轨道铺设采用单根轨枕铺设法一次铺设500米长钢轨，铺轨机械采用美国Tamper公司的NTC-Ⅱ铺轨机组。
NTC-Ⅱ铺轨机组由钢轨引导车、工作梁、动力/工作车、门式吊车和数台双层枕轨运输车等几部分组成，如图4-5-4所示，铺轨机组技术参数见表4-5-13
图4-5-4NTC-Ⅱ铺轨机组总图
表4-5-13NTC-Ⅱ铺轨机组主要结构技术性能参数表
结构名称
单位
参数
铺轨机主机总重量
t
25
铺轨机主机总长
m
36
铺轨机主机总宽
m
3.4
铺轨机主机总高
m
4.2
铺轨机主机发动机总功率
kW
82
铺轨机组机械效率（MAX）
m/h
400
轨枕布设机构最大布枕速度
根/分钟
12
轨枕间距误差
mm
±5（计算机控制）
布枕横向精度
mm
±5（机械结构控制）
轨枕间距可调节范围
mm
400-800
轨枕运输龙门吊起重能力
t
10
轨枕运输龙门吊提升轨枕能力
根/次
18
轨枕运输龙门吊走行轨轨距
mm
2930
轨枕运输龙门吊走行速度
kM/h
0-32
轨枕运输龙门吊最大驱动力
kN
40
轨枕运输龙门吊提升速度
m/s
0.25
轨枕运输龙门吊降落速度
m/s
0.25
轨枕运输龙门吊总长
m
8.6
轨枕运输龙门吊总宽
m
3.1
轨枕运输龙门吊总高
m
3.1
1、钢轨引导车
NTC-Ⅱ型铺轨机组独立的轻型钢轨引导车从混装车经工作车和工作梁分送到铺轨机前端的钢轨引导到预铺的位置上。
钢轨引导车不提供牵引钢轨完成预铺的主要拉力，引导车的走行履带宽度小于轨枕内侧扣件的宽度，这样使引导车可以在整体道床上引导钢轨，进行整体道床的钢轨铺设。
钢轨引导车的引导轮也是钢轨收轨铺设时，将钢轨定位到新轨枕承轨槽上一序列收轨控制的第一个收轨位置。
2、工作梁
工作梁一端支撑在可转向的履带上（走行履带接地压力小于0.1Mpa），另一端支撑在轨枕存放车辆上。
主桁架上装有轨枕传送带（用于输送轨枕）、轨枕铺放结构（用于铺放轨枕及调整其位置）和收放轨装置（用于将长钢轨收放至轨枕槽内）。
此外，主桁架两侧各装有数个长钢轨导向滚轮，在铺轨机向前行驶时，可将摆放在线路两侧的长钢轨逐步导放至正确的轨距位置,也有钢轨预铺需要的其它引导轮及钢轨连续推送装置。
3、动力/工作车
动力/工作车主要用来存放轨枕和门式吊车,其动力转向架可以提供四个驱动轴的牵引力,还有一套液压牵引装置（小马）,两个系统可以在不同牵引力需要的要求下组合使用。
在车尾还装有长钢轨抽送装置，主要用来将长钢轨从双层枕轨车上抽送
至钢轨引导车两侧。
该车装有为机组提供动力的发动机，可为轨枕铺放机构、轨枕传送带、收轨装置及长钢轨抽送装置提供动力。
3、门式吊车
门式吊车主要用于在枕轨双层运输车和轨枕存放车间倒送轨枕。
该设备备有独立动力系统，配有一个操作间和带有移动夹钳的抬升平台，一次可以倒运18根轨枕。
4、双层枕轨运输车
主要用于运输长钢轨和轨枕，在车辆两侧装有门式吊车的走行轨道，相邻车辆间用轨桥连接过渡，钢轨承放在运输车底部滚轮上，在运输时采用T型螺栓将相临两钢轨联锁并固定。
三、轨道铺设施工
（一）施工工艺流程
1、
长钢轨铺设见图4-5-5。
2、铺轨机组一次铺设500米长轨施工工艺流程见图4-5-6。
（二）工艺说明
1、配轨计算
1）配轨计算目的
根据设计文件及图纸要求，通过配轨计算，使得每500米长钢轨的内外股相错量不超过100mm，并使长轨接头尽量避开桥台处等薄弱地段。
2）配轨计算内容
采用NTC-Ⅱ铺轨机组铺设长轨时，是采用单根轨枕铺设法，铺轨基地不进行轨排的生产，而是采用闪光接触焊接将25米长的标准轨焊接成约500米长的厂焊长轨，由于闪光接触焊接时的顶锻量不是一个定值，每根长轨的长度不一样，大致在499.60米—499.80米，通过配轨计算，使现场每根长轨的接头相错量均满足规范要求，另外在曲线地段，内股长度小于外股长度，通过配轨，计算500米轨在不同曲线地段的缩短量。
遇有桥上特殊要求点、接岔点、胶接绝缘轨、伸缩调节器设置点时，作为特殊情况考虑，调整单元轨外股长度，并计算相应的内股长度和缩短量。
长钢轨接头轨缝按25mm考虑（长钢轨接头在现场采用拉伊台克铁路（武汉）有限公司的焊接机具与工艺进行焊接，根据工艺要求，联合接头处的预留焊缝为25±2mm）。
2、轨料装车
NTC-Ⅱ铺轨机组正常作业每次铺轨1.5Km，轨料一般情况下按1.5公里考虑。
轨料，包括长钢轨、轨枕和扣配件，采用特制的双层枕轨运输车进行运输（见图4-5-7），双层枕轨运输车的底层用来存放长钢轨（共12根），上层用来存放轨枕，配件放在最后一个平板车上。
长钢轨装车时应按铺设里程左右股配对装车。
由于拖拉长轨时是由两侧向中间逐根拖拉，故装轨时必须对号入座。
吊装时采用34台门吊同步操作，相邻两吊点控制在10米左右，吊装完毕应及时将长钢轨锁定牢固。
在长钢轨装车过程中要注意：
1）必须在检查龙门吊可靠后，方可缓慢起吊。
2）在吊装过程中，必须保证龙门吊同步作业，保持长钢轨基本平稳。
3）在装车过程中要防止长钢轨倾覆、扭曲、漏锁等事故发生。
长钢轨装车完毕才可以开始轨枕装车，装车中必须注意：
1）堆放整齐，确保轨枕中心线与车辆中心线重合，避免偏载。
2）每装完一层须在轨枕承轨槽的正中央位置放置10×8cm的通长木条，严禁装偏、漏垫支垫物。
3、设备编组进场
设备应按履带式钢轨引导车、工作梁、动力/工作车、枕轨运输车的顺序编组进场。
履带式钢轨引导车提前开至作业现场，轨枕转运龙门吊在运输过程中必须固定在轨枕存放车上，确保安全。
设备到位后，主桁架从轮轨走行转换为履带走行，安装上轨枕存放车和枕轨运输车之间的过渡轨桥，并解除门式吊车与轨枕存放车间的锁定，确保门式吊车在走行轨道上安全自由的行走。
4、拉挂线路中线
铺轨作业前应按设计要求在线路中线拉挂弦线，直线地段每20米一个桩，曲线地段每10米一个桩，并用弦线将桩连起来。
要求目视直线顺直、曲线圆顺。
在铺轨过程中，线路中线必须以拉挂的弦线为基准。
5、长钢轨抽拉
设备编组完毕，开机试运行一段时间。
在确定设备正常后，解除枕轨运输车上的长
钢轨锁定装置。
先由轨枕存放车尾部的长钢轨抽送装置，以先两侧后中间的原则把长钢轨抽送至钢轨引导车机两侧（见图4-5-8），然后开始长钢轨放送。
在长钢轨抽拉放送中应注意：
1）在底层道碴上每隔15米设一导向支撑滚轮。
2）长钢轨拖拉过程中应随时注意轨卡锁定是否牢固。
3）由于采用无螺栓孔钢轨，相邻两长钢轨间由特殊的轨卡进行联结。
长钢轨放送完毕后，钢轨引导车解除与长钢轨的联结，原路返回并将长钢轨收拢到钢轨引导车的初始导向装置内，做好布枕、收轨的准备。
6、轨枕转运
门式吊车每次可转运18根砼枕（见图4-5-9）。
在转运过程中，应严格遵守“前后慢、中间快”的原则，起吊前应先整理轨枕端部后缓慢起吊，作业中应注意：
1）尽量按层转运，以减少双层运输车辆间的载重差，避免门式吊车重载爬坡。
2）转运中应注意与轨枕传送装置的配合，尽量作到轨枕连续不断供应，保证长轨连续铺设。
7、布枕、收轨
布枕、收轨作业前，先将计程轮放下，打开自动操作开关。
操作人员指挥铺轨机向前行进，行进过程中轨枕布设装置就可按规定的间距布设轨枕（在轨枕布设的同时将橡胶垫板放至轨枕承轨槽中），收轨装置在机组行进时，可由长钢轨导向装置自动将长钢轨导入轨枕承轨槽中（见图4-5-10），布枕、收轨作业中应注意：
1）随时抽检轨枕间距，确保轨枕间距正确。
2）密切监视长钢轨入槽情况，确保长钢轨完全入槽，并避免碰伤轨枕预埋铁座。
8、安装扣配件
长钢轨入槽后，为了保证轨道的稳定和铺轨的连续，每隔5根砼枕安装一组扣件。
剩余的扣件在枕轨双层运输车通过后补齐。
9、收尾
相邻长轨排间插入一防盗短轨头预留轨缝（厚度控制在25±2mm），采用一根鱼尾螺栓从轨缝中穿入紧固鱼尾夹板的方式临时连接过渡，待进行接头铝热焊接时，拆除过渡夹板。
枕轨双层运输车上轨料铺完后与轨枕存放车摘钩，由机车牵引回基地装料。
至此，完成一个铺轨循环。
（三）施工注意事项
1、一般情况下在布枕机起动时、气温较低时、底碴不平顺时容易造成轨枕间距不符合要求，这就要求在布枕时，技术人员随时进行轨枕间距的检查，并将检查结果及时通知机械操作人员，对机械进行调整，保证轨枕间距符合要求，并将已完成布枕的间距不符合要求地段做上标记，在补上扣件时将其调整过来，使之符合要求。
2、轨道中心线偏差太大，给后续的整道工作增加了工作量，所以要严格控制轨道中心线偏位，具体做法是拉挂弦线时要严格按照直线20米，曲线10米间距进行，且是测量复测测设的桩位，由于在道碴上拉挂弦线，弦线不易拉紧所以拉挂完成后，要进行目视调整弦线位置，铺轨机走行时严格按照弦线走行，夜间增加照明设备。
3、拖轨时，特别是在曲线地段，为了防止在拖轨过程中钢轨产生翻转，在拖拉过程中应组织人员用撬棍配合将长钢轨顺利落在滚轮上。
4、长钢轨铺设完成后有时因某种原因，不能及时进行现场铝热焊接，这就需在进行接头的临时处理，保证工程列车的通行和轨头的免受破坏，我们采取的办法用夹将长钢轨连接，轨缝处插入螺杆上紧，并在夹板以上轨缝处填塞短轨头，短轨头略高于钢轨1mm左右，以避免长钢轨轨头压塌现象。
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