西南山区长大坡度长钢轨运输及铺设施工技术研究

文/丁亮亮

1 工程概述

1.1 工程简介

成贵铁路为250km/h 客运专线铁路，成贵铁路站前16 标承担成贵铁路站前9 标～16 标段范围内的铺轨施工任务，施工起止里程为DK261 + 200～DK514 + 800,全线铺轨长485.312km。

1.2 长大坡道统计

成贵铁路云贵段线路坡度大于12‰的地段累计135.97km。

表1 长大坡度统计表（12‰以上）

16 17 18 19 20 21 22 23 DK417+550 DK419+550 DK421+650 DK424+600 DK431+600 DK436+900 DK457+490 DK463+400 DK419+550 DK421+650 DK424+600 DK431+600 DK433+600 DK438+500 DK458+700 DK471+870 12.5 19.5 15 19.5 16 17.5 24 17 2000 2100 2950.664 7000 2000.335 1600 1210.227 8470

1.3 铺轨基地设置

铺轨基地设于毕节东站左侧预留货场内，场内设置长钢轨存放区2 处。在毕节东站10道预留道岔位置插入临时道岔连通存轨场装卸线作为进出长轨列车的通道。

2 长大坡度施工重难点分析

2.1 机车运行风险

长大坡道运输对机车性能、技术状况、司机操作水平均有严格要求，否则极易出现以下险情：

2.1.1 机车数量不足或状况不良，雨雪天气造成车轮空转、损伤钢轨。

2.1.2 机车制动力不足，下坡地段不能控制速度，列车不能稳定运行，造成长钢轨冲撞溜逸。

2.1.3 机车操作司机业务水平不高，运输途中极易造成行车事故，造成钢轨、道岔损坏、人员伤害。

2.2 长大坡道铺轨风险

2.2.1 长轨列车制动力不足，列车冲出施工轨道尽头。

2.2.2 大坡道铺轨作业，长钢轨解锁后，受重力影响自动溜逸，冲撞设备，造成设备损坏、人员伤亡。

2.2.3 大下坡铺轨作业，牵引车拖拉长轨，钢轨全部牵出列车后，因牵引车制动力不足，冲出道床。

3 长轨运输组织

3.1 计算长轨列车质量

根据长轨列车的类型分析，长轨列车由路用平板车、2 号推送车、长轨加固支架组成，最大装轨能力为长轨9km，计算质量如下：

平板车自重：重量22.5t，计算为22.5t×40=900t；每km 长轨重量：60.64kg×500m×4 根/1000=122t；长轨推送车重量：5t；长轨加固支架重量：40t；其他重量：3t[1]。

计算长轨列车质量如下表：

表2 长轨列车质量计算表

3.2 计算DF4 内燃机车的牵引质量

3.2.1 在限制坡道上以持续速度运行时牵引重量

按照《列车牵引计算》，列车在限制坡道上以持续速度运行时按下式计算：

根据成贵项目坡度表，选取12‰以上的部分坡度，计算多机重联情况下牵引质量。

表3 长大坡道运行牵引质量计算表

附注：经查《铁路机车统计规则》第一组辅机牵引能力系数为0.83，第二组辅机牵引能力系数为0.77。

3.2.2 校验机车启动牵引质量上限

表4 机车启动牵引质量上限计算表

3.2.3 机车制动力、制动距离分析

根据列车牵引计算可计算制动力。采用2台或3 台机车时，计算制动力：B=ϕh•∑Kh；计算制动距离S:

查阅相关参数，计算所得制动力B 均大于下滑力G1。

由此可见，无论几台机车均可满足制动要求，只是制动距离S 不一样，制动力B 考虑到工程线铺轨的特殊性，制动距离和制动力计算意义不大[2]。根据确定采用机车数量，保证安全即可。

3.3 装载长钢轨机车配置方案

通过上述计算分析，结合成贵铁路施工现场坡度情况，长轨列车在工程线按照20km/h的速度运行，考虑一定的安全系数，确定机车及长轨装载数量。

3.3.1 在坡度12‰及其以下坡度地段，计划采用双机满载9km 运输。

3.3.2 在坡度12‰以上及25‰以下地段，计划采用双机装载6km 长轨运输。

3.3.3 在坡度25‰以上地段，计划采用三机动力装载3km 长轨运输。

4 长轨铺设施工方案

4.1 施工准备：钢轨运输车组推送到位，并停好、制动、打铁鞋。

4.2 长轨列车解锁前，提前压紧阻尼装置，松开要铺设的一对钢轨锁定装置。

4.3 将分轨导框对准要拖拉的一对钢轨，拖拉钢轨顺序从外侧往内侧。

4.4 从长钢轨运输车上拖拉钢轨，将长钢轨拖至2#车，夹紧钢轨；长大坡道施工时，长轨进入2#车压紧后方可通知松开阻尼装置。

4.5 用2#车将长钢轨送至1#牵引车处。将长钢轨与1#牵引车锁固好，1#牵引车前行卸轨。滚轮摆放间距需根据坡度大小进行调整，滚轮放置要求固定。

4.6 长钢轨拖出2#车时，牵引车控制速度；长大上坡道施工时，采用一根钢轨牵引，另一根钢轨推送的方案。

4.7 牵引车卸轨完成后，在长大下坡道施工时，需要先安装拉轨器，用卷扬机钢丝绳与拉轨器连接固定后，才能松开牵引车夹轨器。

4.8 长钢轨完成预留轨缝后，长大下坡道施工时，先取出接轨点部分滚轮，紧固5 根枕木扣件后方可松开卷扬机钢丝绳。

4.9 按照“隔五上一”的原则紧固部分轨枕上的弹条扣件；在长大坡道以及曲线地段施工时，扣件弹条安装按照“隔三上一”的原则依次进行紧固；钢轨接头两侧连续紧固10 根轨枕扣件[3]。

4.10 当长钢轨完全落入承轨槽后，做下一对长轨铺设的准备工作。

5 结语

长大坡道的长钢轨运输组织及铺轨施工与常规作业不同，本文通过成贵铁路云贵段长钢轨运输及铺轨施工实践，对长大坡道长钢轨运输、铺设施工技术进行了总结分析。项目铺轨485.312km，成贵铁路云贵段于2019年12月16日顺利通车运营，该长大坡度运输及铺轨技术的运用，确保了成贵铁路长钢轨铺设的安全，对其他类似工程有较好的借鉴价值。