500m长轨无缝线路施工技术研究

500m 长轨无缝线路施工技术研究一、500m 长轨铺设施工1.1 WZ500C 型铺轨机组组成WZ500C 铺轨机主要由牵引车、分轨推送车（推送车） 、过渡顺坡车（滚轮小车、滚轮小车、滚轮小车） 、滚轮、钢轨运输首车、钢轨运输车、钢轨锁定车与钢轨运输尾车等组成。钢轨运输车主要采用 N17 平板车组成长钢轨双层运输车,长钢轨长度 500m 时需要 40 辆平板车。详见：“图 4.1-1 WZ500C 型铺轨机组”：图 1.1-1 WZ500C 型铺轨机组1.2 工艺原理WZ500C 铺轨机牵引车主要负责长轨牵引入槽，并在牵引过程中利用两侧导向轮来控制车辆走行方向；分轨推送车主要负责利用卷扬机从长轨运输车将长钢轨送入推送装置，推送过程中控制长轨轨距（1435mm） ；过渡顺坡车主要缓解长轨铺设过程中的高差，减少长钢轨对无砟道床冲击力。2.施工工艺流程及工艺要点2.1 施工工艺流程WZ500C 型铺轨机组铺设无砟轨道长轨施工工艺流程， “详见：图 5.1-1 WZ500C 型铺轨机组施工工艺流程”：牵引车 分轨推送车 过渡顺坡车图 2.1-1 WZ500C 型铺轨机组施工工艺流程2.2 施工工艺要点2.2.1 施工准备1、钢轨运输车组推送到位（前滚轮小车前轮中心线距已铺好钢轨末端约 350mm） ，并停好、制动、打铁靴。2、放倒全车间隔铁。2.2.2 松开要拖拉的一对钢轨锁定装置与安全挡板（拖拉结束后需恢复安全挡板） 。如拖拉上层钢轨，首先还预先将升降滚轮架调整到合适高度。2.2.3 将分轨导框对准要拖拉的一对钢轨（拖拉钢轨顺序为3/10，4/9，5/8， 6/7，2/11，1/12） ；分轨导框详见：“图5.2.1-1 WZ500C 型铺轨机部件结构（一） ”。2.2.4 用拖拉卷扬机(带夹轨器)，从钢轨运输车（首车）上拖拉钢轨，将钢轨拖至钢轨推送装置并夹紧钢轨，然后卸掉夹轨器。钢轨夹轨器详见：“图 5.2-1 WZ500C 型铺轨机部件结构（一） ”。图 2.2-1 WZ500C 型铺轨机部件结构（一）2.2.5 用推送装置钢轨推送至引导车钢轨夹钳处，并将钢轨头与引导车钢轨夹钳锁固好。2.2.6 引导车前行、与推送装置联合推送钢轨。在无碴轨道承轨槽之间放置滚轮，直线上每隔 24 个轨枕放置一对，曲线上每隔22 个轨枕放置一对，坡度 515每隔 20 个轨枕放置一对，大坡度 20每隔 18 个轨枕放置一对。支垫滚轮详见：“图 5.2.1-1 WZ500C 型铺轨机部件结构（二） ”。2.2.7 钢轨拖出钢轨推送装置时，牵引车速度降速至 11.5km/h，钢轨末端滑下前分轨小车滑槽后立即停车。详见：“图 5.2-1 WZ500C 型铺轨机部件结构（二） ”。图 2.2-2 WZ500C 型铺轨机部件结构（二）2.2.8 牵引车停止运行后，卸下夹轨器后安装在已铺设长轨末端，用卷扬机钢丝绳开始拉轨，预留轨缝。 2.2.9 从后往前依次取出长轨底滚轮（放在道心即可） ；同时滚轮小车随后收集散放在道心处的滚轮；将小车里收集到的滚轮码放到牵引车后平台上。详见：“图 2.2-3 现场施工方法参照（一） ”。分轨导框 钢轨夹轨器支垫滚轮 分轨小车滑槽图 2.2-3 现场施工方法参照（一）2.2.10 散布扣配件按隔 4 上 1 的原则依次摆放扣件弹条；紧跟用内燃扭力扳手开始对已摆放好的扣件依次进行安装。详见：“图2.2-4 现场施工方法参照（二） ”。图 2.2-4 现场施工方法参照（二）2.2.11 检查长轨端部左右股相错量是否满足验收规范要求，确定是否需要进行锯轨。2.2.12 长轨运输车推进就位距离约 300m 时，推进速度应控制在 5km/h 左右的速度向前推进对位。2.2.13 长轨运输车组推送到下一铺轨起点位置对位完毕后（前滚轮小车前轮中心线距已铺好钢轨末端约 350mm）并停好、制动、打铁靴、开始进行下一对长轨铺轨作业。3 施工人员配置WZ500C 型铺轨机组铺设无砟轨道长轨施工人员配置详见：“表5.3-1 WZ500C 型铺轨机组施工人员配置表” 。表 3-1 WZ500C 型铺轨机组施工人员配置表序号 岗位配置 人员数量 工作内容 备注1 总指挥 1 现场总指挥2 DF4 内燃机车 2 长轨车牵引、推进 特殊工种取支垫滚轮 收集滚轮内燃扭力扳手3 长轨锁定车 2 长钢轨解锁 特殊工种4 修理 1 推送车、牵引车现场故障修理 特殊工种5 牵引车 3 长钢轨牵引、对位 特殊工种6 调车 1 长轨车对位放风、守车 特殊工种7 安全员 1 现场施工安全 特殊工种8 内燃扭力扳手 4 紧固扣件 熟练工9 放滚轮 4 支垫滚轮摆放 普工10 撬棍 12 防护长轨、滚轮及拆卸滚轮 普工11 摆放扣件 2 扣件弹条摆放 普工12 收滚轮 4 回收道床上的支垫滚轮 普工13 推送车 6 长轨拖拉、推送 普工14 清道 2 提前做好未铺道床扣件弹条就位 普工15 看工地 1 铺轨结束后看工地现场 普工合计 464.施工机具设备配置根据现场施工情况 WZ500C 型铺轨机组铺设无砟轨道 500m 长轨施工机具设备配置详见：“表 6-1 WZ500C 型铺轨机组施工机具设备配置表” 。表 4-1 WZ500C 型铺轨机组施工机具设备配置表序号 名称 规格 数量 单位 机具作用 备注1 内燃机车 DF4 2 台 长轨车牵引、推进 备用 1 台2 铺轨机组 WZ500C 1 台 500m 长轨铺设3 平板车 N17 1 列 运输 500m 长轨 40 辆4 内燃双头螺栓 扳手 YLB-700-I 4 台 紧固扣件螺栓5 便携式锯轨机 2 台 控制长轨相错量6 液压起道机 2 台 牵引车夹轨器安装7 撬棍 1.55m 16 根 防止长轨出现偏移倾斜撬滚轮8 小撬棍 1m 5 根9 丁字扳手 4 把 对弹条螺栓进行初拧10 滚轮 120 个 支垫长轨减小牵引阻力11 夹轨器 2 对 牵引车与推送车拖拉长轨12 小型平板 1 辆 收集支垫滚轮13 对讲机 10 部 相互沟通联系14 照明设备 矿灯 50 套 夜间施工照明5.质量控制5.1 质量标准本施工工法执行标准：客运专线轨道工程施工质量验收暂行标准、铁路轨道施工质量验收标准、客运专线铁路轨道工程施工技术指南、客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南、客运专线铁路轨道工程施工技术暂行规定和铁路轨道施工及验收规范。5.2 质量控制措施5.2.1 劳务队伍的选择应符合专业化要求而且一是要有良好的信誉；二是要有满足工程施工所必须的机械设备、技术力量及劳动力；三是要有类似工程施工的良好业绩。5.2.2 铺轨应严格按照“配轨表”铺轨编号依次铺设长钢轨。5.2.3 扣配件的类型、规格、质量应符合设计及产品标准规定。5.2.4 左右两股钢轨的胶接绝缘接头应相对铺设，且绝缘接头轨缝绝缘端板距轨枕边缘不宜小于 100mm。5.2.5 安装扣配件时应符合下列规定：(1)绝缘轨距块的配置应符合设计要求。(2)各种零件应安装齐全，位置正确，使其达到规定扭矩。(3)安装扣件时，螺栓必须按照要求涂抹防锈油脂，并将承轨槽清扫干净。二、长轨焊接、放散锁定施工2.1 长轨焊接施工2.1.1 施工工艺流程图 2-1 K922 移动焊轨机工地焊接长钢轨施工工艺流程图图 2-2 客运专线长钢轨低温锁定施工工艺流程图2.1.2 长钢轨低温锁定工艺理论分析按长钢轨的力学和热力学理论，当实际轨温低于设计锁定轨温T 时，长钢轨的温度力、温度线膨胀量、拉力、拉伸伸长量等物理学换算关系如下：（1）加热法使长钢轨均匀受热，长钢轨实际轨温升高 T 至设计锁定轨温时，长钢轨伸长量 L = 轨温差 T温度线膨胀系数1长钢轨长度 L，温度线膨胀系数 1=11.810-6 -2；（2）拉伸法使长钢轨均匀伸长，拉伸伸长量 L 与述温度伸长量相当时，长钢轨状态达到设计锁定轨温状态，拉伸力 T=（弹性模量 E钢轨伸长率 L/L）钢轨横断面积 A，即钢轨伸长量L=（拉伸力 T/钢轨横断面积 A）/弹性模量钢轨长度 L，弹性模量 E=210GPa，钢轨横断面积 A=77.45cm2；（3）每组钢轨扣件可提供纵向阻力 9KN。经计算，90 吨级液压拉伸机可满足实际轨温最大低于设计锁定轨温 35时 2000m 及以下长度单元轨的放散锁定施工。2.1.3 施工工艺（1）K922 移动焊轨机工地焊接长钢轨施工图 2-3 钢轨除锈图 图 2-4 K922 移动焊轨机工地焊接长钢轨1）准备工作移动焊轨机对位，支撑支腿油缸，拆除焊机前 3m 左右和前端待焊 500m 长轨的扣件，并用滚轮支垫，使两待焊轨端平齐。2）轨端除锈用手砂轮机对钢轨端部 600mm 范围内的轨腰和端面进行除锈至表面有金属光泽。3）焊接焊接前利用煤气喷枪对钢轨进行预热至 50，然后操作焊轨车吊机，K922 焊机对钢轨进行夹持、焊接并进行保压推瘤。4）焊轨机前行同线另一根钢轨焊接完成后，拆除滚轮，按照 1/3 上线路扣减，并拧紧。轨道车顶推焊轨机前行进行下一根钢轨焊接。5）正火拆除焊缝两段约 15m 左右的扣件，将钢轨适当垫高，用氧炔焰对焊缝进行加热至 90050，熄火后迅速利用专门制作的钢轨焊头保温箱和石棉被对焊头进行覆盖，防止冬季低温和吹风使钢轨的冷却速度过快而淬火。6）钢轨打磨对焊头轨底上角、下角进行打磨，应打磨圆顺；用仿型打磨机将焊缝及焊缝两侧 1m 长度范围内的轨顶面、轨头侧面进行精细打磨。7）探伤利用便携式超声波探伤仪对焊缝进行探伤，并喷焊接流水号。并将拆除的线路进行恢复。2.2 无缝线路长钢轨低温锁定施工2.2.1 施工准备1)无缝线路长钢轨低温锁定由区间或股道的一端向另一端施工。人工拆除起点处一对 100m 拉伸锚固轨和与其连接的 2000m 单元轨范围内全部轨枕扣件和绝缘垫片，按 10m 间距支垫滚轮，使钢轨处于“无阻力状态” 。在钢轨轨腰上每间隔 100m 安装轨温器，查看轨温。在 2000m 钢轨上按 200300m 间距安装撞轨器，并向锁定施工前进方向进行撞轨，使 100m 轨和 2000m 轨之间留有一定的缝隙。2）起点处 100m 拉伸锚固轨锁定焊接起点处拉伸锚固轨由于不能提供拉伸反力，不能采用拉伸法锁定，由于在低温条件下进行区间锁定时，道岔钢轨不能进行拉伸。因此，100m 拉伸锚固轨采用加热的方式使钢轨伸长，达到锁定轨温的长度。用锤敲击钢轨轨要使钢轨在滚轮上伸缩进行应力释放，使钢轨处于“无阻力状态” ，在钢轨沿线路方向两端和中部设位移观测点，查看钢轨伸长量。利用每个