有碴轨道长轨铺设施工设备与工艺流程模板.doc

有碴轨道长轨铺设施工设备及工艺11中国外概况国外无缝线路轨道铺设关键采取两种方法，即散枕铺设法和长轨排铺设法，对应采取铺轨设备就有散枕铺设设备和长轨排铺设设备。散枕铺设法就是先将长钢轨运输并布放到待铺线路两侧，然后将轨枕单根或成组铺放在已铺底碴线路上，最终再将布放在线路两侧长钢轨收到轨枕承轨槽内和轨枕联结。散枕铺设法又可分为单枕铺设法和群枕铺设法。单枕铺设法使用设备关键有奥地利PLASSERTHEURER企业生产SVM1000型（及其改善型）、美国HTT企业生产NTC型、瑞士MATISA企业生产TCM60型铺轨机组。群枕铺设法所使用设备关键有法国GEISMA企业生产PTH500（PTH350）型铺枕机、MPR收轨机和PRD9型轨枕和钢轨定位机。中国厂家近几年也研制了多个长轨铺设设备,如大方企业研制CPG500型铺轨机，其作业模式也属于散枕铺设法，该设备增大了牵引动力并改善了抽拉轨装置，能够铺设500米长轨，并能进行无碴轨道长钢轨铺设施工。长轨排铺设法是将长钢轨和轨枕预先组装成长轨排，采取专用设备运输并铺设长轨排，然后再联结成无缝线路方法。国外长轨排铺设设备关键由龙门吊、多台轨排运输小车、多台轨排起吊小车、辅助及过渡轨道等组成。施工时轨排组装基地要常常随铺轨进程而迁移，施工工序较为复杂。散枕铺设法和轨排铺设法从经济和技术角度相比较，含有以下优点： 不需要轨排组装基地，能够省去此项附加费用；能够避免使用辅助机械，从而可节省安装、拆装所需支付费用；能够正确地铺设曲线轨道，避免了轨排铺设中曲线铺设困难情况；可实现流水作业，有利于提升工作效率。在修建秦沈客运专线之前，中国无缝线路铺设均是在营运线上进行，采取方法是换轨法。在秦沈客运专线轨道工程施工中，中国首次采取了无缝线路铺设设备进行铺轨作业。因为散枕铺设法和轨排铺设法相比较，优点比较显著，中国在秦沈客运专线铺轨中使用均是散枕铺设法铺轨设备。铺轨机主机分别引进了美国HTT企业NTC型铺轨机和瑞士MATISA企业TCM60型铺轨机，自行研制了相关配套设备。秦沈线所使用三台铺轨设备均属于单枕连续铺设法施工作业模式设备。三台铺轨机组在秦沈线完成了370双线公里无缝线路铺轨任务，使新线一次性铺设无缝线路施工技术在秦沈线得到成功应用，取得了很好业绩。另外中国工程企业也引进了一台SVM1000CH型铺轨机。牵引车辆 作业梁 作业车 转运龙门吊 集团企业在秦沈客运专线所使用铺轨机是PC-NTC型铺轨机，其主机是从美国进口，枕轨运输列车在中国配套。该设备结构轻巧、简单、操作方便，是一个采取单枕连续铺设法进行长轨铺设铺轨机，能铺设钢轨长度为250m，铺轨作业效率1.5km/d。在秦沈线最高日铺轨3.25km，铺轨总里程296km，满足了秦沈客运专线铺轨要求。不过依据铁道部对高速铁路轨道工程施工设备提出了部分新要求，其一是铁路现场铺设长轨长度将达成500m，这么每组枕轨运输车所要运输轨枕及钢轨将增加，假如按每组枕轨运输车运输2-3km轨料考虑，则运输量比原来采取现场铺设250m长钢轨时增加700-1400t，京沪高速铁路铺轨机组技术条件中已明确要求铺轨机组牵引重量要达成2500t,这么对铺轨机主机牵引力提出了更高要求。12 PC-NTC铺轨机介绍121 PC-NTC型铺轨机组设备组成及功效PC-NTC型铺轨机组是采取单枕连续铺设法进行无缝线路铺轨作业铺轨设备。整个铺轨机组由牵引车辆、作业梁、作业车、转运龙门吊和枕轨运输列车组成。2、 牵引车辆 牵引车辆由CAT973C装载机改装而成，在车辆后端安装长钢轨拖拉装置，装载斗两侧安装长钢轨导向装置。该机作用是：在布放长钢轨时，用于拖拉长钢轨；在铺轨机作业时，用于牵引铺轨机行驶和作为长钢轨回收初始导向。长钢轨拖拉装置由液压绞车和左右两端悬吊夹轨钳箱形横担组成，后部加装长钢轨拖拉装置，装载斗两侧加装长钢轨导向装置。（2）作业梁作业梁为一桁架结构，采取方钢管组焊而成，轨枕布设、长钢轨收拢就位均由作业梁完成。作业梁上装有轨枕传送系统、轨枕布放机构、枕间距调整机构、用于将长钢轨导入轨枕承轨槽收放轨装置、用于短途转场运输轨行式前支承、前后两端各有一组用于上下运输平车液压支腿。 （3）作业车（见前页下图）作业车前端是作业梁支撑点，后端和枕轨运输列车联挂。作业车上安装有轨枕传送系统、长钢轨抽送系统、分轨系统及动力系统和计程轮。作业车体两侧设有转作业车运龙门吊走行轨道。作业车关键完成轨枕向作业梁传送、长钢轨抽拉和分送、布设轨枕间距控制工作，同时为铺轨机各工作系统提供动力。（4）转运龙门吊转运龙门吊由龙门架、走行系统、提升系统、动力系统和操作系统组成。关键用于在枕轨双层运输车和车作业间成组运输轨枕，每次转运轨枕18根。 （5）枕轨运输列车枕轨运输列车用来分层运输长钢轨和轨枕。该车由型枕轨运输车和型枕轨运输车组成，型枕轨运输车设有长钢锁定装置。 枕轨运输车由支架下层长钢轨运输支架、龙门吊走行轨支架、上层轨枕运输支架、车体两侧转运龙门吊走行轨道和长钢轨锁定装置组成。车体选择一般铁路平车（N17、N16）。122、PC-NTC铺轨机改造方案要使现有PC-NTC铺轨机能适应铺设500米长轨和铺设无碴轨道要求，需对其进行改造。其一要增加铺轨机牵引力；其二要改造钢轨抽拉系统以适应无碴轨道铺轨要求。增加铺轨机牵引力关键方法是增加辅助动力车或在现有铺轨机作业车上增加辅助动力轴；改造钢轨抽拉系统关键是改原来间歇式抽拉为连续抽拉，增大抽拉夹紧力，同时合理改变钢轨导向系统使所抽拉钢轨更顺畅地进入道床承轨槽中，以提升无碴道床地段铺轨效率。经和美国HTT企业进行技术交流，确定了PC-NTC铺轨机初步改造方案（见下图）。关键改造点有：（1） 增加一台辅助动力车。辅助动力车两个转向架设计为动力转向架，铺轨作业时提供辅助牵引动力。（2） 增加步履式辅助动力牵引装置（俗称“小马”）。该装置安装于辅助动力车车架下方，其两蹄可间歇夹紧已铺钢轨，利用油缸收缩力提供牵引动力，在大坡道作业时和辅助动力车一道提供辅助牵引动力。（3） 增加长钢轨连续推送装置。该装置安装于辅助动力车上，在铺设无碴轨道时实现长钢轨连续推送。（4） 增加CAT973和辅助动力车之间同时控制装置，使两个牵引动力在铺轨作业时协调同时，避免牵引力损失及牵引时轮轨间打滑。即使经过以上改造后，牵引力不足问题得到了处理，但因为履带式牵引车CAT973作为主牵引动力仍对道床存在一定扰动，所以改造后这仍然是PC-NTC铺轨机一个缺点。另外整机作业效率及机械化程度并未因改造而有所改善。1.3 SVM1000CH型铺轨机设备组成及功效SVM1000CH铺轨机组为无缝线路铺轨机，本身提供行进动力，施工过程中不需要牵引设备，可自行牵引整个铺轨机组前行作业，机组由SVM铺轨机、PK轨枕输送吊车、SUW钢轨伸展车、SSW钢轨轨枕输送车、SZM钢轨导向牵引车及隶属装置等组成。2、 SVM1000CH铺轨机主机铺轨机主机上关键有布枕机构、收轨机构、动力转向架、动力牵引履带和轨枕传送带。轨枕传送带向布枕机构传送轨枕，布枕机构向下平送、抽落轨枕，不会造成翻枕现象，在线性导轮帮助下，轨枕被自动安放在很正确直线对正位置上，假如在弯道，依据弯道半径调整布枕角度，轨枕也将被正确地安放在半径方向上。枕间距依靠距离测量轮进行设定，并能够依据具体线路设计要求而改变。主机在布枕同时进行收轨作业，将拖放在道床两侧长钢轨收入轨枕承轨槽。 主 机 动力转向架轨枕传送带（2）PK轨枕输送吊车PK轨枕输送吊车为双立柱结构，配置四个滚轮，运行在吊车铁轨上。PK从SSW钢轨轨枕运输车上提取轨枕，将轨枕送到输送平台，然后被传送带输送到铺轨机。PK吊车两侧装有液压调整钢轨卡固装置，PK从SSW车上获取两根钢轨，并在SUW上将钢轨向两侧伸展，并向铺轨机方向推进钢轨。PK吊车刹车为静压驱动刹车，铺轨机装有信号发生器，PK吊车装有信号接收器，当PK吊车靠近铺轨机时，吊车自动降低速度，直到在轨枕传送平台上停止运动；PK吊车后部和发动机区域各装有一台摄象机，对应监视器在操纵室内，确保设备安全、平稳工作。 PK吊车 PK吊车夹钳轨枕抓取器（3）SUW钢轨伸展车SVM1000CH配置有两辆SUW钢轨伸展车（SUW和SUW），纵向可固定12根钢轨，将钢轨从中间向两边伸展，确保钢轨在需要条件下平稳弯曲，使得内部应力最小。车上部署有吊车走行钢轨。SUW在SVM车以后，上面带有足够钢轨导向滚轮方便将轨枕运输车上钢轨导向铺轨机两边。（4）SSW钢轨轨枕输送车SSW钢轨轨枕输送车和PC-NTC铺轨机枕轨运输车基础相同。（5）SZM钢轨导向牵引车SZM钢轨导向牵引车用来拖拉钢轨。SZM配置有钢轨夹钳，钢轨由PK吊车推进至铺轨机主机前面时，钢轨夹钳同时抓紧两根钢轨向前拖拉，然后用钢轨夹板将钢轨和正在铺设钢轨联接。2、 附件部分包含连接钢轨夹板、钢轨滚轮、线路导向拉线和导向线装置等。钢轨滚轮放置在路基上，每10米放置一个。导向拉线为钢线，在轨道两边拉伸方便引导铺轨机正确布枕。1.3 TCM60型铺轨机设备组成及功效TCM-60铺轨机关键由以下几部分组成：TCM主机、WES辅助动力车、两台龙门吊和枕轨双层运输车、钢轨拖拉机和附件部分组成（枕轨双层运输车、附件部分和SVM1000型类似，下文不再表述）。（1） TCM主机TCM主机由吊机、履带走行器、柴油发动机、钢轨导向夹钳、布枕装置、卷扬机、驾驶室等多个部分组成。吊机功效是吊装履带走行器。TCM-60型铺轨机在运输状态时，其履带走行器存放在铺轨主机前端。在准备施工前，需用吊机将其吊下进行安装。安装好履带走行器后，便可提升起轮对，主机改由履带支撑并提供部分驱动力。TCM-60铺轨机动力装置为一台285KW发动机，它为TCM主机和WES辅助动力车提供液压动力，包含机器走行、铺轨作业等。布枕作业也是由TCM主机完成，布枕装置将轨枕铺放到道床上，匀枕装置按要求枕间距进行匀枕。主机在前行布枕同时收拢长钢轨，放入已布轨枕承轨槽。行走驾驶室内安装有显示器，经过安装在机器前端摄像镜头来观察前方路况。TCM-60铺轨机主机前端安装有两台卷扬机用于拖拉长钢轨。（2） WES辅助动力车WES辅助动力车关键为铺轨机提供牵引动力，并安装有液压夹钳完成收轨作业。还安装有41KW发动机，为整机提供照明用电。（3） 龙门吊龙门吊是为TCM60铺轨机运输轨枕设备。它采取整体钢结构架，有四个方形支腿，每个支腿下部安装有2个车轮，确保和龙门吊走行轨道可靠接触，该龙门吊能一次装载28根轨枕，最高时速可达20km/h。（4） 拖拉机拖拉机功效是将已输送到铺轨机前端钢轨继续向前拖拉，完成钢轨拖拉作业。1.4 关键性能参数比较关键性能 机组型号TCM60PC-NTCSVM10001作业模式单枕连续作业单枕连续作业单枕连续作业2主动力285KW115+157KW348KW3动力轴有，能自行无，不能自行有，能自行4牵引重量（平均）2500吨1800吨2500吨5铺设钢轨长度300m250m300m6最小作业半径250m400m400m7经过最小曲线半径150m150m250m8工作适宜温度-1040-2040-20409铺轨机组方向控制方法人工人工人工10自行速度0600m/h不能自行05000m/h11布枕速度（平均）12根/min10根/min11根/min12布枕误差（单枕间距）10mm10mm10mm13连续六根轨枕间距误差10mm10mm10mm14龙门吊动力118KW115KW130KW15龙门吊自重18吨12吨19吨16龙门吊最大起重量12吨10吨11吨17龙门吊轨枕起吊能力28根/次18根/次28根/次18龙门吊走行速度020km/h032km/h020km/h19龙门吊运枕方法人工控制人工控制人工控制20挂运最高运行速度100km/h100km/h100km/h1.5工艺步骤以上三类铺轨机均属单枕连续铺设法铺轨机，其铺轨施工工艺步骤基础相同（但每道工序作业内容不尽一致），现以SVM1000CH铺轨机铺轨机为例：1.5.1 工艺步骤图设备编组进场轨料装车设置导向线轨枕转运收 轨匀 枕长轨拖拉上扣件布 枕轨料运输进入下一循环1.5.2、施工工艺1）设备编组进场l SVM1000CH铺轨机和枕轨运输车由机车牵引到施工现场。l 将铺轨机履带支架降低到铁路道床上，铺轨机前部被履带前支架托起，前转向架悬空，工作时依靠履带和后动力转向架驱动前行铺设轨道。l 将铺轨机主机性能参数从被牵引状态调整到工作状态。l 固定导向拉线，方便经过传感器控制铺轨机作业线路方向 2）轨料装车枕轨双层运输车首先在长轨存放区装长钢轨，长钢轨采取32台5吨龙门吊抬吊装车,每台龙门吊间距16m。吊装时，需确保龙门吊同时作业，确保长钢轨装车过程中不发生长钢轨倾覆、扭曲等事故。所需长钢轨装车完成后应将长钢轨锁定牢靠，确保运输安全。长轨装车完成，将枕轨运输车牵引至轨枕存放区吊装轨枕。轨枕采取10T龙门吊按铺轨要求进行装车，每层摆放28根轨枕，每车装4层，层和层之间应支垫10cm10cm通长木条。轨枕装车时要确保轨枕中心线和车辆中心线基础重合，误差以不影响运枕龙门吊运输走行为标准。3）设置导向线依据线路中心桩固定导向拉线，作为铺轨导向。在直线段每10m设一导向线固定点，在曲线段每5m设一导向线固定点。4）长钢轨拖拉3.1首先将要被抽拉长钢轨解锁。3.2 使用PK吊车夹钳抽拉长钢轨,使钢轨沿导向轮一直输送到铺轨机前端。 3.3使用拖拉机继续拖拉长钢轨，一边拖拉长钢轨，一边在道碴上摆放滚轮，使钢轨支撑在滚轮上，滚轮摆放间距约10m，钢轨摆放间距约3m。3.4钢轨拖拉到位后,将其和正在铺设钢轨用简易夹板联接好 。长钢轨拖拉和铺放过程中要注意：l 使用拖拉机拖拉时，速度不能过快，预防钢轨倾覆，扭伤钢轨；l 拖拉时，确保长钢轨正确进入铺轨机导向轮，预防碰伤 钢轨；l 拖拉机向前拖拉时，确保轨卡锁定牢靠；l 临时不拖拉钢轨不能解锁；l 漏垫支撑滚轮或支垫间距过大，将底碴拖出沟槽。 5）轨枕转运在龙门吊转运轨枕前联接好枕轨运输车之间、枕轨运输车和铺轨机之间过桥。轨枕转采取专用龙门吊进行。按一组28根进行转运。第一台龙门吊将中间运输车上轨枕转运到铺轨机轨枕输送台上。第二台龙门吊将后面运输车上轨枕向前倒运。转运龙门吊操作严格根据操作规范，遵照前后慢，中间快标准。吊放轨枕时应缓慢。作业中应符合下列要求：l 待车钩联挂可靠、轨道连接稳妥后，方可进行转运轨枕；l 整列运输车尽可能按层转运，使龙门吊重载时平顺爬坡。l 向轨枕输送台传送带上转运轨枕时，注意配合作业。l 轨枕转运过程中要注意：l 严禁发生吊具未可靠吊取轨枕即行起吊；l 两台龙门吊作业时，应间隔一辆平板车作业，以防碰车。l 严禁发生过分下降而导至钢丝绳脱槽；l 转运过程中严禁发生碰损轨枕。 6）轨枕铺设轨枕从输送台依靠三个链式传送带依次输送到SVM铺轨机位，由布枕机构将轨枕铺放到道床上，匀枕机构要求间距匀枕。整个过程由铺轨机自动完成。布枕速度在每分钟10根轨枕为宜。在作业时应注意铺轨方向，按已设定导向线前进。保持轨枕和轨道中心线垂直，轨枕中心线许可偏差不超出10mm。7）收轨作业SVM1000CH型铺轨机收轨作业是靠铺轨车后部液压滚轮夹钳将放置在线路两侧长焊轨收到轨枕承轨槽内，在钢轨落槽前先安装好橡胶垫板。钢轨落入承轨槽后立即散布扣件并安装。安装扣件时可先每10根轨枕钉联一根，确保铺轨向前不停进行，随即补齐扣件。8）收尾作业当枕轨双层运输车所带轨料用完后，两台转运龙门吊停放到铺轨机上。铺轨机和双运输层车摘钩，并取掉龙门吊走行轨过桥，双层车返回基地装取轨料。2、无碴轨道长轨铺设施工设备及工艺21中国外概况无碴轨道长轨铺设施工因为不需要铺设轨枕，所以没有有碴轨道长轨铺设复杂，施工设备也相对简单。中国在隧道内整体道床长轨铺设施工中曾有成功实践，如在兰武二线乌鞘岭隧道整体道床20km长轨铺设施工中，采取自制推进设备和胶轮拖拉机配合T11长轨运输车两种方法成功进行了一次性500米长轨铺设。其施工工艺和德国长轨推送设备施工工艺相同，全部是从运输车依靠支架将长轨从运输车上逐步过渡到道床高度，将钢轨支撑在滚轮上，逐步向前推送，最终直接落在承轨槽中。现在中国现在也研制出了既能够铺设无碴轨道和也能够铺设有碴轨道设备，如大方企业研制CPG500型铺轨机。长轨放送设备中铁一局制造了一个长轨放送车，能够满足无碴轨道500米长轨铺设施工，其结构关键有三部分组成：两台卷扬机、推送系统和操作室，全部安装在一列N16或N17平车上，其它辅助机具和以上拖拉法施工机具完全一样，施工工艺也基础相同。从长轨运输车上卸轨时，先利用卷扬机将长轨拉出，使其进入推送系统滚轮组中，液压缸推进滚轮组，从滚顶和轨腰两个方向夹紧钢轨，使用电机驱动滚轮转动，利用摩擦力将长轨连续向前推送。德国长轨推送设备工作原理和铁一局设备相同，也是利用滚轮组驱动向前推送钢轨，只是德国推送设备将支架和推送动力组合到了一起，二者施工工艺也基础相同。图5 德国无碴轨道长轨铺设设备32整体道床长轨铺设施工介绍221关键配套设备序号名 称单位数量用 途1T11长轨运输车列1运输和输送长轨2拖拉机或长轨放送设备台1拖拉长轨3A字架套2托住钢轨由高向低落到滚筒上4滚筒套200拖拉轨时支撑长钢轨5导向滑靴个2预防钢轨头撞坏轨枕预埋件6起道机台20将长钢轨顶起，撤去滚筒7撬 棍把4引导长钢轨沿滚筒前进8轨底卡套20每两根长轨临时联结托辊扁担滚轮倒链支腿横梁图1：A字支架示意图322、施工工艺步骤图作好前期准备工作组 装A字架 标识卸轨起点喂送长轨使其经过两个A字架装导向滑靴装U型卡，套钢丝绳利用拖拉机拉轨拖拉到位，取下U型卡和钢丝绳A字架吊放长轨尾端入槽调整轨缝上好轨底卡上紧轨缝前后8根扣件撤去滚筒，每隔5个上一个扣件长轨运输车推进卸下一对长轨图2 施工工艺步骤步骤图323、施工工艺（1）施工准备：确定长轨推送起点位置，做好醒目标识，并将滚筒预先摆放在承轨槽两侧。待上扣件分别摆放在承轨槽周围备用。作业车以5Km/h速度推送至起点标识处停止，并沿上坡方向打满铁鞋，顺下坡方向锁固止轮器。（2）安放A字架：第一个A字架安放在离运输车尾部约1m处，托棍扁担高度应比运输车车体高出约510cm，以预防长轨尾端离开运输车时碰到车体；第二个A字架安放在离第一个A字架约15m处，托棍扁担高度比道床高约5070cm。两个A字架安放好后须用倒链固定在道床上，预防拉轨时倾倒。（3）T11运输车输送长轨：解除长钢轨锁定，利用T11长轨运输车卷扬机牵引两根长轨进入压轮龙口，然后经过运输车送轨装置将长轨继续向前推送，人工配合使长轨前后进入到两个A字架滚轮上，当长钢轨头输送至距道床还有20cm左右高度时停止推送。（4）拖拉机拉轨：人工将U型卡卡在钢轨上，穿好钢丝绳并打紧卡子，并在钢轨轨头上安装好滑靴，以预防钢轨头碰坏轨枕。将钢丝绳和拖拉机连接，并在拖拉机后用一横担固定两股长轨，以确保两股长轨轨距。完成后拖拉机向前牵引，在牵引过程中随即人工放置滚筒，使长钢轨支撑在滚筒上。向前拖拉至长轨尾部离开最终一节平板车时停止拉轨，取下U型卡和钢丝绳。注意在长轨立即离开运输车时应减慢拖拉速度，预防长轨串出第一个A字架发生危险。（5）长轨尾端就位：利用A字架和倒链吊起钢轨，取下托棍扁担，再用倒链将钢轨吊落至支承滚筒上。然后使用拉轨器拉轨，并预留好焊缝，当图3 轨底卡长轨端头落在轨枕上时，需要锯轨，使其落在两根轨枕之间。上好钢轨轨底卡(图3)，并上紧接头前后各8根轨枕扣件。（6）长轨铺设：利用起道机将长钢轨抬起，取出支承滚筒，使长钢轨落槽就位，并每隔5根轨枕左右对称上紧紧围绕件，同时检验轨道几何尺寸，预防长轨运输车在推进过程中发生掉道事故。(见图4长轨铺设示意图)。（7）长轨运输车推进：长轨铺设完成后，T11运输车继续向前推进，直至下一对长轨起点停止，准备铺设下一对长轨，长轨运输车经过后补齐已铺设长轨扣件。拖拉机滚轮A字架T11运输车长轨条图4 长轨铺设示意图324施工人员组织序号名 称人 数备 注1班长1负责长轨铺设指挥、协调工作2机车正副司机2机车驾驶3A字架10安放A字架，引导钢轨经过A字架，钢轨尾端落槽，安装接头联结器4联络员2施工过程中联络5收放滚筒10安装、回收滚轮6轨端监护4监护轨端顺利进入滚轮7电动扳手6安装扣件325、施工效率单班铺设长钢轨2.5km/班。