高速铁路维修养护及其设备概述.docx

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高速铁路维修养护及其设备概述

高速铁路维修养护及其设备概述

浅议长轨换铺法与单枕连续法铺设无缝线路在施工工艺和技术经济的分析与比较

高速铁路无缝线路，在充分满足旅客对铁路运输快速、安全、舒适、方便和准时可靠的需求的同时，也大大提高了铁路的竞争能力，是我国铁路发展的一项技术决策，也符合世界铁路发展的趋势。

随着全面提速的进行，无缝线路的施工技术也在逐步完善，无缝线路的铺设方法主要有单枕连续法铺设无缝线路（简称“单枕连续法”）和换铺长钢轨法铺设无缝线路（以下简称“换铺法”）两种，此文将结合既有线增建二线中两种施工方法在施工工艺和技术经济上做一些分析和比较。

1、长钢轨铺设的主要特点

1.1换铺法铺设长钢轨的主要特点

（1）换铺法的主要施工工艺

在铺架基地使用工具轨拼装25m轨节，工程列车将轨节运送至工程线铺轨地点，使用铺轨机铺设25m轨节，当铺设工具轨达到一列长轨车长钢轨长度时，长轨运输车将厂焊长钢轨卸至新线两侧碴肩上，现场采用铝热焊将500m长轨条焊接成1500m单元轨条，机养达标后经轨道检测，道床阻力达标后，在锁定轨温时拆除新铺线路上1500米单元轨节长度范围内普通线路扣件，利用轨道车牵引换轨小车将碴肩上单元轨节换铺至线路上，现场进行单元轨节的应力放散及锁定。

其具体施工工艺见附图一。

（2）换铺法铺设长轨的施工要点

A铺设长轨轨前作业

拨顺并串动长轨条，使其始端拨入线路后与原钢轨位置吻合。

对卸轨中造成的钢轨硬弯进行校直后用1m行尺，测量其矢度控制在0.5mm以内。

设置好施工防护后拆除部分扣件，可以采用隔一根卸二根的办法，但不得花卸。

拨顺轨条，利用撞轨器使单元轨节始、终端到位。

用方尺检查确认新单元轨节始点到位。

要特别重视预留好新轨拨入后的缩短量（即长轨端部与原钢轨重叠），通常按20—30mm掌握，原则是宁多勿少。

B换长轨施工作业

拆除剩余的轨枕扣件和其它保留设施，每25m轨保留中间一根轨枕扣件及接头处轨枕扣件不松动，待施工列车通过后，换轨作业车临近前再松开拆下，以确保施工列车及换轨作业车运行安全。

拆开换轨起点钢轨接头，装有换轨小车的轨道车进入施工区间，在起点位置停车，先卸拨旧轨小车，后卸拨新轨小车，使拨新轨小车在行车方向前方旧轨上行驶作业，拨旧轨小车随后在新轨上行驶作业。

将轨道车与拨新轨小车连接后，轨道车向终端合拢方向行驶适当距离，使拨新轨小车恰停在起点处。

用起道机将新轨抬起，轨端装上梭头，引导新轨进入小车前方的铲轨槽内。

轨道车牵引拨新轨小车缓慢前进，将钢轨引进拨新轨龙口并引导通过龙口。

当达到与线路上旧轨相平时，将旧轨一端拨向两侧碴肩，然后再用撬棍将新轨一端拨入承轨台，与线路上既有轨相连。

将拨旧轨小车推向换轨起点，与拨新轨小车连挂，将旧轨引入拨旧轨小车龙口并引导通过龙口。

轨道车徐徐前进，待拨新轨小车驶离起点75m时立即停下，在轨温达到锁定轨温时，将新轨50m范围内轨枕扣件上好，防止新轨串动，调整拨入的新轨与既有轨轨缝，使其在铝热焊设计轨缝范围时，开始进行工地焊接作业。

同时安排人员在换轨小车后上扣件并将旧轨拨到线路两侧摆放新轨的位置上。

（3）单枕连续法铺设无缝线路的主要特点

A单枕连续法铺设无缝线路的主要施工工艺

单枕连续法铺设无缝线路采用专用铺轨机、辅助动力机、拖拉机、云枕龙门吊、轨-枕双层运输车组成的铺轨机组，在布放轨枕的同时将焊好的长钢轨收入承轨槽中，并安装扣件，一次完成长钢轨的铺设的方法。

其具体施工工艺见附图二。

B单枕连续法铺设无缝线路施工要点

C铺轨前作业

采用摊铺机在路基机床表面摊铺15cm厚的底碴，并进行碾压。

摊铺后在线路中心挑槽，槽宽30cm，深5cm，保证摊铺后底层道碴表面平整度用3米靠尺测量≤10mm，密度≥1.6g/cmm2；同时在铺轨基地采用接触焊将25米无孔钢轨焊接成200～300米长的钢轨，经过正火、粗磨、校直、细磨、探伤等工序确保焊头质量达到设计及规范的要求。

D铺设无缝线路的作业

轨-枕双层运输车在基地装载长钢轨和轨枕，由机车推送至铺轨现场，与铺轨机连挂；在已摊铺好的底层道碴上，拖拉机将长钢轨拖至待铺线路两侧；铺轨机布枕的同时将长钢轨收到承轨槽内组装成长轨轨道；分层卸碴并进行整道使线路达到初期稳定状态；然后采用工地焊将长轨轨道焊成1500米的单元轨道后，进行应力放散、锁定成无缝线路；在对线路进行2～3遍精细整道以确保轨道几何参数和力学参数达到“验标”要求；最后对线路进行打磨、检测以及线路有关等工程的施工。

2、换铺法与单枕连续法铺设无缝线路的对比

（1）施工机械设备

单枕连续法一次性铺设无缝线路对施工设备及技术以及现场施工条件有较高的要求。

以秦沈客运专线某单位使用的瑞士马蒂萨公司设计制造的TCM60型铺轨机组铺设长钢轨为例（见表一）。

施工机械比较表表一

单枕连续法铺设无缝线路

换铺法铺设无缝线路

JQ600型架桥机预先架设线路所有桥梁

PG－28型铺轨机铺设25m轨节

ABG摊铺机摊铺底碴

JQ－130型架桥机架设经过桥梁

轨－枕双层运输车运输长钢轨及轨枕、配件

长钢轨运输车运输长钢轨

TCM60型长钢轨铺轨机组采用单枕连续铺设法连续布枕法铺轨

工具轨回收车回收工具轨

MDZ大型机械化养路设备进行机械化捣固、配碴整形、稳定作业

MDZ大型机械化养路设备进行机械化捣固、配碴整形、稳定作业

（2）铺架基地

A单枕连续法铺设无缝线路铺架基地建设

一次性铺设无缝线路的铺架基地建设，应考虑基地焊焊轨生产线，以300m长钢轨为例，焊轨生产线长度≤300m，长轨轨存放区≤300m，例如秦沈客运专线某施工单位铺架基地总长度为680m，占地约54400平方米，同时由于焊轨生产线焊轨设备要求高，需建设临时生产房屋，导致间接投资增加。

B使用换铺法铺设无缝线路铺架基地建设

使用换铺法铺设无缝线路铺架基地建设，只需在基地建设轨节拼装场及轨料存放区即可，轨节拼装线最长不过300m，占地面积远远小于一次性铺设无缝线路铺架基地，同时拼装轨节可以在室外作业，无需建设临时性生产房屋。

（3）主要施工作业指标：

（见表二）

从表中对比可以看出，使用换铺法铺设无缝线路在设备投入、生产成本上都大大低于一次性铺设无缝线路。

单枕连续法具有施工工艺先进、机械化程度高、施工劳动强度低，可以一次完成长轨轨道铺设，在大区段连续铺轨施工中可以发挥其优势；而换铺法同样具有机械化程度高、施工效率高等特点，且设备投入小、施工灵活性强、对既有线干扰小等优点，可以很好的适应“边铺边架”的施工方案；尤其是对既有线干扰小的特点可以更好的适用于既有线增建二线的建设中。

两种施工方法主要施工作业指标比较表表二

项目

单枕连续法

项目

换铺法

无缝线路铺设

1.5KM/天

轨排钉联

1.5KM/天

基地钢轨焊接

1.5KM/天

铺设25M轨排

1.5KM/班

换铺长轨

1.5KM/天

架梁

4孔/日.双班

架梁

4孔/日.双班

单元焊

1.5KM/天

单元焊

1.5KM/天

应力放散及锁定

1.5KM/天

应力放散及锁定

1.5KM/天

（4）有关经济指标的比较

以铺设100公里无缝线路为例，采用铁建设[2006]113号文发布的《铁路基本建设工程及概（预）算编制办法》，定额采用铁建设[2006]15号文发布的《铁路轨道工程预算定额》进行分析，两种方案工料机消耗见表三：

从表中小计可以看出，单枕连续法铺设无缝线路每铺轨公里劳材机消耗为93万元，换铺法铺设无缝线路每铺轨公里劳材机消耗为88万元。

从经济角度考虑虽然两种施工方法的经济指标相差不多，但在既有线增建二线工程中，如采用单枕连续法铺设无缝线路，必须以长轨换铺法作为辅助施工方法，同时大临等辅助设施也要增加，从而导致投资加大。

因此从经济角度出发在既有线增建二线工程中应首先考虑换铺法铺设无缝线路。

3．换铺法铺设无缝线路的应用

随着铁路第六次大面积提速的到来，全国即有有缝线路，将面临着大面积的既

有线改造换铺无缝线路，同时增建二线也将建设成无缝线路。

针对即有线路改建工程，在保证不中断行车运营的同时，采用换铺长钢轨法铺设无缝线路是较为理想的选择。

对于多数增建二线工程，由于受线间距等因素的制约，一次性铺设无缝线路的施工机械基本无法满足线间距限界的要求，而采用换铺法铺设无缝线路，则不受线间距等因素的制约，同时也能够充分保证既有线行车安全，节约投资。

换铺法铺设无缝线路除在铁路建设项目中广泛应用之外，在城市轨道、地下交通、整体道床等领域，也将得到大力的推广。

　　高速铁路为了实现铁路跨越式发展，中国铁路部门已经制定并开始实施一项建设发达铁路网的宏伟蓝图——《中长期铁路网规划》。

根据这一规划，2020年前中国铁路部门将通过新线建设和既有线改造，构建覆盖中国主要城市的快速客运网，包括主要干线客运专线、客货混跑提速线路和以环渤海圈、长江三角洲、珠江三角洲为重点地区的城际客运铁路。

为适应国民经济持续快速协调发展的迫切需要，以及第六次大提速的到来，换铺法铺设无缝线路在未来的高速铁路中将得到越来越广泛的应用。