换铺机施工技术

吕国涛

摘 要：铁路是重要的陆上运输渠道，近些年来随着我国经济的快速发展，国内企业相继走出国门去国外承接业务，沙特铁路达曼至利雅得货运2号线的改造升级工程主体分78.4km和91km两个项目。铁路线路沿线地形复杂，施工要求高路基、双线并行、站场段等，沿途地段特殊，铁路施工作业时受地形、作业空间等条件限制，普通施工工艺较难实施。为更好的确保施工质量，本文在结合现场施工实例的基础上，介绍了营业线改造换铺机施工的关键技术。

关键词：改造升级；营业线；换铺机

中图分类号：TU74 文献标识码：A

1 铁路工程概况

沙特达曼至利雅得铁路货运2号线的改造升级工程分78.4km和91km项目。2号线全长556km，是连接沙特东西部交通的铁路主干线，也是环GCC铁路项目的沙特境内段。本项目施工翻新全长169.13km，分为28个翻新段。

铁路线路沿线地形复杂，施工要求高路基、双线并行、站场段等，沿途地段特殊，铁路施工作业时受地形、作业空间等条件限制，普通施工工艺较难实施。

2 铁路工程施工工艺特点

2.1 工程施工采用换铺机施工安全可靠、质量可控。

2.2 采用换铺机施工具有良好的适应性，施工能够不受地形地貌限制。

2.3 采用换铺机施工具有较好的社会效益及经济效益。

3 工艺原理

结合沙特达曼至利雅得铁路货运2号线的改造升级工程工期紧、任务重等特点，对本线换轨施工采用换铺机作业，换铺机三台为一组，分体时每台能单独作业，联体后三台联动配合作业，保证了轨排在铺设过程中各个吊点同时移动，避免了原方案中4台挖机作业时不同步导致轨排受力不均从而对轨排尺寸出现质量缺陷，提高了施工效率的同时确保了施工质量。采用此方案不仅减少了新轨排提前运输至现场施工环节，且在高路基、站场段等特殊地形段明显提高了施工工效，保证了施工工期。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

铁路工程施工铺轨工艺流程如下：铺轨基地供轨排→编组列车→铺设换铺机走行轨→立换铺机龙门架→吊铺轨排作业→安装鱼尾板及接头螺栓→线路维修。

4.2 施工方法及工艺

4.2.1 做好施工前的准备

在铁路工程铺轨前，首先要对已铺线路进行仔细检查，必须确保线路沿线能够满足行车作业的安全。其次，预铺线路道床清理后的路基平整度、压实度必须满足铺排施工的规范要求，并在铺轨方向的线路右侧撒白灰线，白灰线距离线路中桩为1.3m，铺轨时枕木头和白灰线对齐，保证铺轨的方向误差在5cm以内。

4.2.2 施工工艺

（1）铺架基地供轨排

铺轨基地轨排拼装好后，轨节运输平板车三辆一组，用20t门式龙门架吊装轨排后两端用“X”字形钢丝绳捆固，最下层轨节位于平板车车辆接头处的悬空轨枕，还需用双股8﹟铁丝把轨枕与其上钢轨绑成一体，防止运输中坠落造成行车事故，确保铁路工程项目的施工安全。轨排下用草垫子临时衬垫，防止轨排在曲线地段因地面不平而导致轨枕间距发生变化从而影响轨排铺设效果。

（2）编组列车

铁轨铺设是需要按轨节表上轨节铺设顺序每3节为1组、每6组为一列编组好轨排列车（也可根据实际情况进行编组），换铺机龙门架及转向架平板编组在机车后最后一位，然后由机车牵引向铺轨地点推送。并在最后平板车上设有领车人员，与后方押车人员同往。机车顶送轨排列车距铺轨点一定距离后组铺设换铺机走行轨。

（3）铺设换铺机走行轨

待轨排列车到达轨排铺设预定位置后，首先需要进行换铺机组立处的走行轨的铺设。其次，从既有道床铺轨端开始清除需要更换的铁轨，待完成部分轨排的清理后对铁路的路基整平碾压，并在铁路线路两侧距离线路中桩约为2m处进行走行轨铺设。走行轨铺设的总体要求是工艺简单、铺设及拆除方便、快捷，能够保证铁路线路在大坡道和小半径曲线的地形上换铺机行走的平衡和全。在换铺机行轨的选用上，应当控制钢轨的重量选择合适的钢轨，从而更好的便于人工搬运，通过对施工时所使用的铺设设备进行研究分析，为更好的保证走行轨钢轨的支撑断面，根据龙门吊吊重时的轴重进行计算和选取，钢轨决定选用43kg/m的型号12.5m长的再用轨，走行轨的支撑点间距为80cm。

（4）组装立换铺机龙门架

在铺轨端处后面40m～80m处架立换铺机龙门架，将轨排组由后方平车倒装到前方平板，由换铺机直接将其起吊从而直接进行铺轨。

换铺龙门架作业位置的底部要平整，同一龙门架两侧要保持水平，量侧之间最大的高差应当控制在10mm的范围内。同时在每个龙门架底部各垫六根2.5m长的木枕。在倒装25m轨排的作业时，两龙门架中心距离为13.8m，误差为±10cm，龙门中心与线路中心的偏差小于20mm。

（5）吊铺轨排作业

在进行吊铺轨排的作业时，每台换铺机的起升机构采用二台CD15-G2-9固定式电动葫芦作为起升卷扬机，经滑轮组带动吊轨扁担升降。联体时，可以通过使用3台设备中的任何一个操作盒上来对三台换铺机的六台电动葫芦进行控制，可以使得单个电动葫芦单独动作（升降），或是同时控制六台电动葫芦进行联动（升降）。

平板车每车上堆垛3层轨排，每排轨排在两侧距端头6m、中心部位等3个位置设置门式铺轨机，用以避免軌排因受力而产生弯曲。三台换铺机中的六台走行电机可以联动进行调速进退，联体时不得分开操作单台设备的进行走行，在控制换铺机行走时需要保证轨排吊送和铺设同步平稳进行。

（6）安装鱼尾板及接头螺栓

轨排的连接和固定采用鱼尾夹板和接头螺栓的形式，并按照相关规定预留轨缝。

（7）线路维修

在对已铺地段进行补碴前，需要采用拨道机调顺线路。在老K车卸碴时应控制其使用不大于5km/h速度补碴，均匀散布。上碴后，进行起道、拨道、捣固作业，施工时注意施工质量。

5 铁路工程施工时的技术经济安全分析

（1）技术分析

①新轨排铺设时无需提前铺设至现场，可以减少施工环节。

②为保证新轨排铺设质量，需要在铺设的过程中避免挖掘机吊铺不同步而造成轨排扭曲、轨枕移位等缺陷。

③对于在铺设时无法使用挖掘机方案的高路基、站场段等特殊地段，换铺机较为适用。

（2）经济效益分析

换铺机施工成本：购置费+运费+清关费+折旧费+司机工资+维修费+燃油费=143.2+143.2×5%+143.2×55%+0.35×19×3+143.2×5%×2+11×0.28=266万SR.

挖掘机施工成本：购置费+折旧费+司机工资+维修费+燃油费=4×45+4×45×55%+4×0.35×19+4×45×5%×2+22×0.28=330万SR.

节约成本64万SR.，约人民币104万。

（3）安全分析

挖掘机吊装轨排上下高路基危险系数较大；在铺设时直接将换铺机在线路上通过平板车直接运行至高路基。

6 工程实例照片（图1～图3）

参考文献

[1]黄小军.DPK32型铺轨机铺设工具轨排综合施工技术[J].国防交通工程与技术，2012（03）.

[2]蔡三友.门式铺轨机组铺设100m标准轨轨排方案探讨[J].铁路工程造价管理，2015（03）.

[3]余文剑.新建跨区间无缝线路机械换铺500m长轨的综合施工技术[J].城市建设理论研究，2012（08）.