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        有砟線路道岔運(yùn)輸及鋪換一體化施工技術(shù)與方法

        2022-05-20 10:09:36張忠健
        科技視界 2022年10期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)輸車封鎖道岔

        張忠健

        (中國(guó)鐵建高新裝備股份有限公司,云南 昆明 650200)

        0 引言

        道岔是鐵路線路上的重要設(shè)備,同時(shí)是軌道結(jié)構(gòu)最薄弱的部分,也是制約列車運(yùn)行速度的關(guān)鍵因素。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前國(guó)內(nèi)18個(gè)鐵路局線路道岔總數(shù)量已達(dá)到約169412組。道岔集中修周期一般為5年,每年都有大量的道岔需要更換。道岔的鋪換質(zhì)量,直接影響列車通過時(shí)的安全性和舒適性。而目前國(guó)內(nèi)道岔鋪換機(jī)械化程度不高,影響道岔鋪換質(zhì)量及效率。急需一套機(jī)械化施工設(shè)備和施工方法,更加高效、高質(zhì)量的完成道岔的鋪換工作,以適應(yīng)我國(guó)鐵路高速發(fā)展的需求。

        1 有砟線路道岔鋪換施工技術(shù)現(xiàn)狀

        目前國(guó)內(nèi)有砟線路道岔鋪換主要采取的方式為:道岔以鋼軌、軌枕、扣件、轉(zhuǎn)轍機(jī)等散件的形式,運(yùn)輸?shù)戒亾Q點(diǎn)附近,并在線路旁邊合適的平臺(tái)上,將道岔進(jìn)行整體組裝(預(yù)鋪),預(yù)鋪完成后,在線路封鎖點(diǎn)內(nèi),采用人工加小型機(jī)具的形式進(jìn)行新道岔的鋪設(shè)。在鋪設(shè)新道岔前,舊道岔以散件的形式拆除。此種鋪換方式在國(guó)內(nèi)運(yùn)用成熟,設(shè)備資產(chǎn)投入小,且小型設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)施工靈活、搬運(yùn)方便,但存在如下不足:

        (1)散件運(yùn)輸?shù)啦恚悴考?,裝運(yùn)工作量大。道岔鋪換前,需將道岔散件運(yùn)輸?shù)戒亾Q點(diǎn)附近進(jìn)行預(yù)鋪。一方面,軌道車進(jìn)行道岔散件運(yùn)輸時(shí),先裝卸底枕、底軌,再裝卸預(yù)鋪岔枕,最后裝卸鋼軌、岔心。運(yùn)輸一組道岔散件需在同一地點(diǎn)裝卸3至4次,且必須在封鎖點(diǎn)內(nèi)完成。目前鐵路線路運(yùn)營(yíng)繁忙,每周只有周一至周四安排封鎖點(diǎn)時(shí)間,且上行線、下行線分開進(jìn)行封鎖施工,道岔散件裝卸時(shí)存在封鎖時(shí)間不夠用的問題,這也是制約道岔預(yù)鋪快速高效完成的主要因素。有時(shí)需要連夜進(jìn)行道岔預(yù)鋪,夜間施工預(yù)鋪質(zhì)量難免受到影響。另一方面,道岔散件運(yùn)輸?shù)惯\(yùn)次數(shù)多,部分車站不辦理貨運(yùn),必須用軌道車在其他可辦理貨運(yùn)的車站進(jìn)行二次倒裝,再由軌道車運(yùn)往更換站進(jìn)行卸料,費(fèi)工費(fèi)時(shí)。加之岔枕長(zhǎng)短不一致,裝卸岔枕困難,且道岔散件在運(yùn)輸過程中采取分開運(yùn)輸?shù)哪J?,道岔散件自重較大,在運(yùn)輸過程中難免受到外力引起不可逆的形位變形。

        (2)鋪換現(xiàn)場(chǎng)組裝道岔時(shí),因場(chǎng)地、工裝等受限,組裝的道岔形位尺寸難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),影響道岔的組裝質(zhì)量和組裝效率,進(jìn)而影響道岔使用壽命。

        (3)人工+小型機(jī)具的鋪換方式,具有工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全可控性差、效率低等缺點(diǎn),且鋪換過程中道岔幾何尺寸不易保證,影響道岔鋪換精度,降低道岔使用壽命。

        舊道岔以散件形式拆除,回收困難。拆除舊道岔時(shí),先要將道岔接頭拆開,拆除扣件后將鋼軌移除,最后采用工程機(jī)械將軌枕取出,完成舊道岔的拆除工作。舊道岔以散件的形式堆放在線路旁邊,回收困難,無(wú)法滿足目前鐵路養(yǎng)護(hù)施工“工完料清”的要求,且舊道岔以散件的形式拆除后,無(wú)法再回收利用,造成了資源的浪費(fèi)。

        預(yù)鋪場(chǎng)地受限。隨著鐵路的發(fā)展,鋪換點(diǎn)附近已經(jīng)很難提供合適的場(chǎng)地進(jìn)行道岔預(yù)鋪。以某型號(hào)12號(hào)單開道岔為例,該道岔長(zhǎng)約38米,寬4.3米,重量達(dá)45噸,對(duì)該道岔現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)鋪需要較大的預(yù)鋪場(chǎng)地及起吊設(shè)備。

        2 道岔整體運(yùn)輸及換鋪機(jī)械化設(shè)備和勞動(dòng)組織

        針對(duì)當(dāng)前道岔鋪換施工技術(shù)的現(xiàn)狀,有必要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備及施工方法加以改進(jìn),采用更先進(jìn)的道岔運(yùn)輸車將組裝好的道岔從工廠直接運(yùn)輸?shù)戒亾Q現(xiàn)場(chǎng),再由道岔鋪換車進(jìn)行整體換鋪。

        2.1 設(shè)備編組

        成組道岔尺寸大、重量重,需將道岔傾斜放置,才能滿足運(yùn)輸過程中的限界要求。如圖1所示的道岔運(yùn)輸車,其裝載平臺(tái)具有翻轉(zhuǎn)功能,道岔水平裝車后可進(jìn)行翻轉(zhuǎn),使道岔傾斜,滿足鐵路運(yùn)輸限界要求??刹捎貌煌瑪?shù)量的道岔運(yùn)輸車,配合不同型號(hào)道岔的分段方案進(jìn)行編組,滿足成組道岔的運(yùn)輸作業(yè)需求。

        圖1 道岔運(yùn)輸車

        鋪換現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜,整組道岔尺寸及重量較大。道岔鋪換車起重能力大,具有輔助支腿和履帶走行系統(tǒng),整機(jī)機(jī)動(dòng)性和通過性較強(qiáng)。能夠在復(fù)雜的站場(chǎng)環(huán)境下,對(duì)整組道岔進(jìn)行短距離吊運(yùn)、拆卸和鋪設(shè),還可以配合道岔運(yùn)輸車進(jìn)行道岔的裝卸作業(yè)。道岔鋪換車如圖2所示,作業(yè)時(shí),需要用平板車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。整車具有伸縮功能,可適應(yīng)不同型號(hào)道岔的鋪換作業(yè)。

        圖2 道岔鋪換車

        以某12號(hào)單開道岔為例,根據(jù)道岔的型號(hào)及結(jié)構(gòu),將道岔分為2段。道岔的運(yùn)輸及鋪換一體化施工設(shè)備編組為1節(jié)牽引車、2節(jié)道岔運(yùn)輸車、1節(jié)標(biāo)準(zhǔn)平板車、1輛道岔鋪換車。

        2.2 施工技術(shù)與方法

        12號(hào)單開道岔可分為2段,采用2節(jié)道岔運(yùn)輸車分段運(yùn)輸?shù)戒亾Q點(diǎn),道岔鋪換車從運(yùn)輸車上分別卸下2段道岔后進(jìn)行中部接頭對(duì)位焊接;道岔鋪換車可整體拆除舊道岔,然后采用工程機(jī)械處理道床;道岔鋪換車對(duì)焊接好的整體道岔進(jìn)行鋪換,整個(gè)鋪換過程需要約240min的線路封鎖時(shí)間。主要施工步驟如下:

        (1)線路封鎖后,牽引車牽引道岔運(yùn)輸車、道岔鋪換車進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),道岔鋪換車直接停到需要鋪換的舊道岔位置處,如圖3所示。

        圖3 車組入場(chǎng)

        (2)道岔鋪換車從平板車上下車,人工拆除道岔連接接頭后,道岔鋪換車整體拆除舊道岔,如圖4所示。

        圖4 舊道岔拆除

        (3)舊道岔放在線路一側(cè),并進(jìn)行切割分段。道岔鋪換車從運(yùn)輸車上卸下新道岔,并對(duì)位焊接,工程機(jī)械同時(shí)處理道床,如圖5所示。

        圖5 新道岔卸車及道床處理

        (4)道岔鋪換車整體吊運(yùn)、鋪設(shè)新道岔,鋪設(shè)到位后,進(jìn)行前后接頭連接,如圖6所示。

        圖6 新道岔鋪設(shè)

        (5)道岔鋪換車將舊道岔分段裝運(yùn)到道岔運(yùn)輸車上,并進(jìn)行道岔區(qū)域補(bǔ)砟、搗固、穩(wěn)定等作業(yè),如圖7所示。

        圖7 舊道岔裝運(yùn)及道床處理

        (6)道岔鋪換車自行裝運(yùn)到平板車上,并進(jìn)行道岔整修、檢查確認(rèn)、電務(wù)設(shè)備試驗(yàn)等,最后銷記開通線路,車組駛離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),如圖8所示。

        圖8 車組離場(chǎng)

        3 施工效果

        與散件運(yùn)輸、人工+小型機(jī)具的鋪換方式比較,采用道岔運(yùn)輸車和道岔鋪換車一體化運(yùn)輸及鋪換的施工方式,道岔在工廠整體組裝再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng),組裝質(zhì)量好、精度高,不需要鋪換現(xiàn)場(chǎng)額外的預(yù)鋪場(chǎng)地,解決了成組道岔的長(zhǎng)距離運(yùn)輸問題。道岔鋪換車可整體(或分段)鋪換道岔,真正實(shí)現(xiàn)了整組道岔的機(jī)械化施工,減少人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了道岔鋪換效率及鋪換精度,有效提升了道岔的使用壽命。現(xiàn)場(chǎng)施工組織有序,安全可控性高。且舊道岔可以分段拆除后,回收再利用,產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

        4 結(jié)語(yǔ)

        在道岔運(yùn)輸車及道岔鋪換車設(shè)備的基礎(chǔ)上,采用道岔運(yùn)輸及鋪換一體化施工工法對(duì)既有線路道岔進(jìn)行鋪換作業(yè),合理規(guī)劃施工流程,可真正實(shí)現(xiàn)道岔鋪換的機(jī)械化水平,最大限度的確保道岔鋪設(shè)的精度和質(zhì)量。本施工工法主要采用線路封鎖點(diǎn)內(nèi)分段運(yùn)輸、焊接后整體鋪設(shè)的施工工法。實(shí)際施工可根據(jù)站場(chǎng)條件、封鎖時(shí)間和施工要求等因素,結(jié)合道岔運(yùn)輸車及道岔鋪換車的功能及特點(diǎn),合理進(jìn)行設(shè)備的編組和施工流程的規(guī)劃,可更好的滿足不同站場(chǎng)、不同型號(hào)和不同數(shù)量道岔的鋪換要求。如采用“分段運(yùn)輸、焊接后整體鋪換”或“分段運(yùn)輸,鋪換后再焊接”的鋪換方式。還可根據(jù)站場(chǎng)條件,不占用線路封鎖點(diǎn)時(shí)間,道岔分段運(yùn)輸并放置在站線上焊接后,再在線路封鎖點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行整體鋪設(shè)等。

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