重载铁路无砟轨道施工技术及物流组织研究

高壮

摘要：我国的重载铁路无砟轨道施工起源于乌鞘岭隧道，在分析比较国内外整体道床施工方法和设备的基础上，提出了以轨排框架为主要施工机具的道床整体浇筑方法。针对重载铁路线路条件，研究设计出2种隧道内无砟轨道施工物流组织方案，并以蒙华铁路无砟轨道施工时的难点为例，提出相应的解决措施，为重载铁路无砟轨道施工提供一定的借鉴。

Abstract： China's heavy haul railway ballastless track construction is originated from the Wuqiaoling tunnel. Based on the analysis and comparison of the domestic and international integrated track bed construction methods and equipment， the track bed integral construction method with the track frame as the main construction machine was proposed. According to the conditions of heavy haul railway lines， two kinds of logistics organization schemes for ballastless track construction in tunnels were designed and studied. Taking the difficulties in the construction of the ballastless track of Menghua Railway as an example， the corresponding solutions were proposed to be the ballastless track of heavy haul railways， which provided a certain reference.

关键词：重载铁路；无砟轨道；轨排框架；物流组织

Key words： heavy haul railway；ballastless track；track frame；logistics organization

中图分类号：U213.2+44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）02-0105-03

1 概述

1.1 国内外现状

我国的弹性整体道床施工现阶段主要采用以轨排框架为主要施工机具的道床整体浇筑方法。该方法经过白清隧道、大瓢沟隧道两处试验段验证，实施于西康线秦岭隧道，推广应用东秦岭隧道、桃花铺隧道、磨沟隧道[1]。轨排框架法逐渐成为我国高速铁路双块式无砟轨道、重载铁路弹性支承块整体道床主要施工工法。

国内重载铁路无砟轨道目前主要有双块式、弹性支承块式、长枕埋入式等3种类型。其中弹性支承块式无砟轨道在山西中南部铁路通道以及蒙华铁路中得到广泛应用，主要采用轨道排架法进行施工，如图1所示。

国外的无砟轨道结构型式也主要以弹性支撑块、长枕埋入式为主，并且辅助于机械化施工。例如，rail one公司研发的长大线路铺枕机械，如图2所示，用于弹性支承块式无砟轨道的铺设。

1.2 重载铁路无砟轨道控制要素

依据铁路线路控制条件，轨排框架可提供轨距、轨道中线、钢轨水平、轨底坡等数据的调整。

1.3 重载铁路无砟轨道施工技术

重载铁路无砟轨道施工技术（以弹性支承块式为例）主要采用组合式轨道排架进行整体道床的浇筑施工。组合式轨道排架主要包括工具轨、托梁、调整装置、纵模板四部分，用于悬挂弹性支承块轨枕，形成道床排架结构。轨道排架优点在于轨距、轨底坡、轨枕间距三项主要几何尺寸指标，用机械方式固定，减少了施工调整时间，保证了施工质量。

2 重载铁路施工组织方案

无砟轨道施工物流组织的主要目的是根据施工工艺流程尽可能地实现物料的连续供应和转运，实现物料的快速交换，并减少对施工作业的干扰。物流组织的主要内容就是选择至少一条通畅的施工物流通道，配备一定数量的运输设备，利用起吊设备或其它辅助设施将运输设备上的材料和物资卸放至施工现场，并且将周转料吊装、运输、卸放到下一施工位置[2]。

施工物流组织主要取决于物流通道条件。综合各种无砟轨道的物流条件，基本可分为以下六种情况，见表1，表中只列出C和D种情况。

2.1 双线单洞隧道施工物流组织

考虑双线单洞隧道的物流条件，至少可满足物流D条件（单交汇通道），针对D物流条件进行物流组织安排。施工物流组织建议采用双线同步倒退施工。为解决物流通道问题，采取從远至近倒退法施工，轨枕和钢筋堆放在线路两侧位置。

混凝土罐车通过交汇点上线路，沿未施工道床的隧道底面行走至工作面前方，通过隧道内调车转盘或预留空间调头后，将混凝土供应给设置在工作面前方的混凝土泵或者料罐，利用混凝土泵或料罐将混凝土泵送入模。混凝土罐车沿原路返回至混凝土拌合站[3]。因隧道内空间满足混凝土罐车错车要求，施工时可连续供应混凝土。轨道排架、模板、吊具等通过跨线龙门吊进行倒运。

双线单洞无砟道床施工物流组织方案见图4所示。为满足施工物流组织，需配置如图4中设备。

2.2 双线双洞隧道施工物流组织

单线隧道内物流组织布置图见图5所示。

长大单线隧道是无砟轨道施工的难点，受空间限制，施工效率及质量长期处于低下的状态。为了解决单线物流组织的难题，研究设计以下物流组织方案，主要目的是解决轨排拆除后清理、安装和倒运的问题，另外提供了部分轨枕的存放场地。

物流组织方案采用从大循环中形成小循环，保证有4榀排架循环使用，只要前方持续测量、放线、钢筋绑扎即可，使得效率提高至90m以上。需要增加设备：一套倒运平台，一台门吊。可将铺设的轨排150m第一次浇筑时，做到90m，然后利用混凝土凝固时间差来拆最先浇筑的排架，将其通过平台组装完成后运至前方，施工效率更高。（图6）

采用有轨运车运输输混凝土、轨枕块、辅料，通过在浇筑好的道床上安装工具轨，提供平车走行轨道，减少倒运次数。小车通过有轨运输将料罐拉进洞，倒运平台下面装有吊装系统将料罐转至浇筑门吊。安装、倒运平台可提供4-6榀排架的清理、组装、倒运的空间，按照75m计算需要倒运11榀排架，这样两次即可倒运完成，大大地提高了施工組织效率。

采用此物流组织方案优点如下：

①节省将后方轨排倒运至前方的时间；

②减少1#、2#门吊相互干涉的工作量；

③缩短混凝土灌注车到浇筑面的距离。

3 轨排标准化施工技术要求

无砟轨道施工管理小组应有大密度的巡检抽检并与施工单位密切的结合，对施工现场的施工组织、现场管理、工装设备和施工工艺等方面的经验和教训有较充分的了解。应及时引导全线吸取教训、推广成功经验。这些经验和教训是在各种已有的施工资料中没有的，但是对于创造优质无砟轨道工程具有十分重要的意义。

3.1 轨道工装

进场的轨道工装必须经严格验收，验收的主要项目是轨距、水平按照规定将验收标准提高，例如，轨距按小于1mm控制，这项要求要明确列入与厂家的供货合同。钢轨必须是正线新钢轨。轨道工装要多次重复使用，要注意对装备的保护。

3.2 精调精度

精调精度应控制比验标指标精度提高一半。两轨高程按-1mm（精调小车显示+1mm），水平不大于1mm；中线偏差按0～1mm控制。先调中线，后调高程。调整中线方法是一侧紧调节器，一侧松调节器。注意调整到位后必须仔细检查松的一侧要处于顶紧状态，不能有空隙，否则浇筑混凝土时可能使轨道跑偏[4]。

在施工过程中，特别是精调过程中，轨道几何状态测量仪在阳光和气流的影响下会出现数据的跳动，施工时测量人员不能凭经验定数据，一定待数据稳定后再进行施工，不能盲目追求高效率。提高粗调的精度水平是保证精调结果的手段。阳光对精调的影响一般出现在桥上，气流的影响有可能出现在桥上或者隧道口，如果规定的时间段内频繁出现影响精调的状况，应考虑调整施工循环分部时间。

3.3 分枕

要坚持使用分枕平台，要使用轨枕间距卡具。注重文明施工，按标准化管理要求，保持现场规整清洁。无砟轨道施工的专业化程度高，更应该每一个施工面都是标准化工地。

4 结论

由于轨排框架法能够有效地保证无砟轨道的施工精度，并在重载铁路无砟轨道施工中取得了良好的应用效果[5]，轨排框架施工工法逐渐成为重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工技术主流方法。通过对轨排成套产品的不断升级，可逐步实现轨排的自动调节，更好地保证施工精度，节省劳动力，具有较好的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]万鹏.无砟轨道轨排法施工配置原则及协同管理[J].铁道建筑技术，2015（01）：32-38.

[2]李辉.板式无砟轨道施工物流组织方法分析[J].铁路采购与物流，2012，7（02）：37-39.

[3]窦世学.双线长大隧道无砟轨道整体道床施工探讨[J].西部交通科技，2011（04）：38-41.

[4]张宏剑.高速铁路无砟轨道施工技术分析[J].工程建设与设计，2017（06）：100-102.

[5]高兴江.重载铁路弹性支承块式无砟轨道施工技术[J].铁道建筑技术，2014（03）：43-47.