作者單位:中國鐵路上海局集團有限公司南京橋工段,南京210015
作者簡介:沙振飛,男,助理工程師。
摘要:復式交分道岔占用場地較少,可以提供較多的股道轉(zhuǎn)換,廣泛運用于國內(nèi)電氣化鐵路的客貨運車站、編組站,但是其預鋪、組裝流程復雜煩瑣,且需要在有限的時間內(nèi)完成。首先介紹了鋪設的圖號為CZ2504的60 kg/m鋼軌9號改進型復式交分道岔的基本情況,其次對原預鋪、組裝方案存在的問題進行優(yōu)化,詳細介紹了改進后的施工流程,并根據(jù)現(xiàn)場預鋪、組裝經(jīng)驗,總結(jié)了提高預鋪、組裝質(zhì)量與效率的施工建議,為鐵路預鋪、組裝復式交分道岔提供參考。
關(guān)鍵詞:復式交分道岔;預鋪;組裝;施工工藝
1引言
復式交分道岔以其占用場地較少,可以提供較多的股道轉(zhuǎn)換的顯著優(yōu)勢,被廣泛運用于國內(nèi)電氣化鐵路的客貨運車站、編組站。對某站上行場道岔群進行升級,共涉及25組復式交分道岔。出于道岔統(tǒng)型化考慮,將原設計圖號為CZ2237和CZ2214的兩種改進型50 kg/m鋼軌9號復式交分道岔全部更換為設計圖號為CZ2504的60 kg/m鋼軌9號改進型復式交分道岔。復式交分道岔預鋪、組裝流程復雜,且需要在有限的時間內(nèi)完成,因此,本文總結(jié)了一套完整的復式交分道岔預鋪、組裝流程,對其中影響道岔預鋪、組裝工作效率和預鋪質(zhì)量的關(guān)鍵要點進行總結(jié)提煉。
2CZ2504道岔基本情況
CZ2504道岔側(cè)向容許通過速度為35 km/h,雙轉(zhuǎn)轍器部分采用60AT半切線形尖軌,鈍角轍叉采用60AT活動心軌,銳角轍叉采用9號固定型高錳鋼轍叉。軌下基礎采用無擋肩混凝土岔枕,岔枕按平行于菱形中軸布置。鋼軌頂面做了均勻全長淬火處理。該道岔全長30.05 m,直、曲尖軌均長5.28 m,活動心軌長3.593 m,轍叉長4.311 m。鈍角轍叉跟部均為間隔鐵式連接,護軌頂面高出基本軌12 mm。扣件采用分開式彈條Ⅱ型扣件。電務轉(zhuǎn)換采用尖軌聯(lián)動內(nèi)鎖機構(gòu)編制。
3原方案存在的問題及優(yōu)化
3.1道岔橫移跨越股道多
某站上行場道岔群的道岔大修涉及的道岔、股道數(shù)量多,在設計預鋪及道岔縱、橫移方案時必須綜合考慮股道占用數(shù)量以及道岔大修時施工封鎖時間的限制。原方案為減少占用股道數(shù)量,將多股道對應道岔預鋪在同一股道上,后發(fā)現(xiàn)該方案需要部分道岔橫移跨越多股道才能縱移落位,造成了道岔大修時施工封鎖時間的浪費,且過多的道岔縱、橫移也增加了更換道岔施工過程中的安全隱患。
因此,在設計預鋪方案時,應優(yōu)先考慮道岔的推移路徑,將推移路徑相同的道岔預鋪在同一股道上。同時,在確保道岔落位需要較少橫移的情況下,減少占用的股道數(shù)量。
3.2組裝過程中方枕工作量大
原方案在道岔預鋪過程中,未嚴格控制岔枕間隔以及岔枕相對于菱形長軸的位置,將方枕工作全部放在組裝過程中,導致后期方枕工作量大,又因為組裝開始時,鋼軌均已落位,導致方枕作業(yè)難度大。對于復式交分道岔轉(zhuǎn)轍機兩側(cè)岔枕,安裝工務擋砟板與電務轉(zhuǎn)轍機時,要求650 mm的岔枕間隔。如果后期需要方枕,必須將該岔枕上的扣件與岔枕螺栓全部取下,從而造成大量返工,影響組裝進度。
因此,在道岔預鋪過程中,應嚴格控制岔枕間隔以及岔枕相對于菱形長軸的位置,以減少后期方枕工作量。對于復式交分道岔轉(zhuǎn)轍機兩側(cè)的岔枕,考慮到工務擋砟板與電務轉(zhuǎn)轍機安裝作業(yè)所要求的岔枕間隔一致,可在電務轉(zhuǎn)轍機安裝位置試裝擋砟板后取下,以確保電務轉(zhuǎn)轍機安裝作業(yè)的順利進行。
3.3對稱中軸點難以確定
原方案嚴格按照單開道岔的預鋪、焊接、組裝流程進行,但發(fā)現(xiàn)在曲基本軌與護軌焊接后,因焊縫影響,無法準確確定曲基本軌的頭尾位置,確定的道岔對稱中軸點與實際道岔對稱中軸點存在誤差,導致道岔幾何尺寸不良。
因此,為確保復式交分道岔的對稱中軸點定位準確,應在焊接作業(yè)前,根據(jù)道岔鋪設圖紙的設計要求,在兩根曲基本軌上分別確定復式交分道岔的對稱中軸點。
3.4道岔活動心軌、尖軌位置及活接頭軌縫大小難以兼顧
原方案優(yōu)先調(diào)整直、曲尖軌位置,在尖軌Q值合適的基礎上,調(diào)整活動心軌的位置。在數(shù)次組裝之后,發(fā)現(xiàn)普遍存在活動心軌與尖軌的控制值不符合要求,或者活接頭軌縫過大或過小的現(xiàn)象,兩者難以兼顧,造成大量返工。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)是因為復式交分道岔雙轉(zhuǎn)轍器及鈍角轍叉部分軌件相連相通,只有確定正確的調(diào)整順序,才能逐一調(diào)整好活動心軌、尖軌相對于基本軌的位置以及活接頭的軌縫大小。
因此,為了確保復式交分道岔雙轉(zhuǎn)轍器及鈍角轍叉部分軌件位置一步到位,避免返工,應先使活動心軌位置符合控制值要求,再調(diào)整直、曲尖軌位置使Q值合適,最后均衡各個活接頭的軌縫。
3.5道岔相對于股道產(chǎn)生偏心
按原方案多次組裝結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)道岔相對于股道偏心,雖然不影響組裝質(zhì)量,但是加大了道岔縱移過程中的安全風險。經(jīng)過分析,發(fā)現(xiàn)雖然道岔實際對稱中軸與理論對稱中軸完全重合,但是該對稱中軸與股道鋼軌并不垂直,導致道岔相對于股道偏心。
因此,為避免道岔相對于股道偏心,應在預鋪岔枕時,使岔枕盡可能地垂直于股道鋼軌。
4改進后的預鋪施工流程
4.1確定預鋪場地,構(gòu)建預鋪平臺
預鋪場地應堅實、平整。若有條件,可申請股道長期封鎖,在股道上進行預鋪作業(yè)。所選擇股道應盡量方便道岔縱移落位,避免橫移跨越多股股道,在節(jié)約時間的同時,減小安全風險。若無占用股道的條件,應選擇一處長度不少于50 m、寬度不少于5.5 m的場地,將場地進行整平處理,清理掉樹木、雜草、磚石等一切影響或可能影響岔枕落位的障礙物[1]。該場地應盡量選在對應更換的道岔線下,避免道岔橫縱移跨越多股股道。
4.2確定岔枕間隔,根據(jù)既定岔枕間隔卸枕
若選擇占用股道預鋪岔枕,應在股道鋼軌上,提前按照鋪設圖紙上的岔枕間隔,標出各岔枕位置。在岔后短枕對應位置的線下,距離兩股鋼軌頭部外側(cè)1 m左右處,各擺放一根與股道鋼軌平行的木枕,以便于岔后短枕落位[2]。卸岔枕時,應統(tǒng)一壓線留字或壓字留線,防止岔枕間隔產(chǎn)生誤差。卸枕時應盡量將岔枕中部卸在鐵路線路中心線上,以減少后期工作量。若在線下場地預鋪,應以6~8 m為間隔,在場地中擺放平行于岔枕方向的木枕。在木枕上,以垂直于木枕的方向,擺放4根25 m鋼軌為整組復式交分道岔提供支撐,之后確定岔枕間隔、卸枕[3]。因復式交分道岔的雙轉(zhuǎn)轍器與鈍角轍叉部分鋼軌數(shù)量較多,在鋼軌未落位前,嚴格控制好岔枕間隔,可為后期組裝工作節(jié)省大量時間。
4.3菱形中軸線及其延長線平分岔枕
通過軌道車或吊車完成卸枕作業(yè)后,應立即組織人工,在所有岔枕上標出岔枕中心線的位置,之后首先定位道岔兩端36號長枕,保證兩根長枕岔枕中心線與線路中心線重合,且長枕岔枕垂直于兩股鋼軌[4]。拉弦使弦線與兩根36號長枕的岔枕中心線重合,以弦線位置為基準,使1~35號長枕的岔枕中心線完全與弦線重合,完成使復式交分道岔的菱形長軸及其延長線平分岔枕的工作。確保菱形中軸線及其延長線平分岔枕,并在之后的組裝過程中以18~26號岔枕既定位置作為參照點,可以有效保證轍叉位置正確,避免轍叉偏心。
4.4吊卸鋼軌
吊卸鋼軌時應將鋼軌卸在對應的岔枕位置。復式交分道岔以兩根一號岔枕中間為對稱中軸反向?qū)ΨQ,其兩根轍叉基本軌均存在彎折點,且甲、乙股鋼軌彎折開向不同。兩根設計長度為3 800 mm的護軌互相對稱,卸軌時應加以區(qū)分。在吊卸雙轉(zhuǎn)轍器與鈍角轍叉部分的鋼軌時,應盡量將所有曲基本軌吊卸在岔枕上的對應位置,以保證后期確定出的對稱中軸位置準確。在吊卸兩銳角轍叉時,應盡量確保叉趾位置在19與20號岔枕中間,叉跟位置在26與27號岔枕中間,轍叉上墊板圓孔與岔枕圓孔基本重合。以便在后期組裝過程中,根據(jù)轍叉位置,確定道岔雙轉(zhuǎn)轍器與鈍角轍叉部分相對于股道的偏心,為調(diào)整偏心做參考。
4.5連接鋼軌
根據(jù)既定的道岔配軌圖以及更換道岔施工現(xiàn)場的實際需要,將鋼軌進行相應的焊接、凍接、膠接或快裝接頭臨時連接。注意在與道岔廠家對接配軌圖時,應根據(jù)施工單位與設備管理單位的實際需要,調(diào)整各部位鋼軌長度。
復式交分道岔改進后的預鋪施工流程如圖1所示。
5改進后的組裝流程
5.1雙轉(zhuǎn)轍器及鈍角轍叉部分
5.1.1確定對稱中軸
確定復式交分道岔的對稱中軸(即菱形短軸),并將對稱中軸所在直線標記在道岔兩曲基本軌上。以CZ2504道岔為例,將2~3號岔枕間接頭做焊接處理,則道岔任一股兩曲基本軌長加焊縫長為11 525 mm+9 025 mm+8 mm,即20 558 mm,從曲基本軌與護基軌交界處出發(fā)(不含軌縫),距離交界處10 279 mm的位置,就是道岔對稱中軸所在。在組裝工作開始前,應確保道岔兩側(cè)曲基本軌上的標記線在同一直線上。需特別指出的是,道岔實際對稱中軸的確定只能保證道岔本身在組裝過程中,各鋼軌與岔枕位置符合鋪設圖紙要求。如果該對稱中軸與股道不垂直,甚至角度相差較多,會導致兩直基本軌無法與轍叉正常連接。因此,預鋪岔枕時,應盡可能使岔枕與股道完全垂直。
5.1.2連接鈍角軌
將長度為8 505 mm的鈍角基本軌與活接頭相連接,活接頭軌縫保持在6 mm左右為宜。連接后,確保鈍角基本軌中心線與道岔對稱中軸重合。連接鈍角基本軌時應將轍叉跟部分靠近鈍角基本軌的兩個半圓頭方頸螺栓拆下,并擰松另外兩個半圓頭方頸螺栓,以方便鈍角基本軌落槽。
5.1.3安裝曲基本軌上的墊板
應從道岔對稱中軸所在直線在道岔曲基本軌上的對應直線出發(fā),根據(jù)鋪設圖紙上的岔枕間隔,確定各墊板的對應位置,并做好標記。要特別注意,鋪設圖紙中給出的岔枕間隔是兩岔枕間的直線距離,對應在曲基本軌上要考慮曲基本軌的彎折角度。按照各墊板對應位置,安裝曲基本軌上的墊板。曲基本軌在6號岔枕上對應的墊板應在轍叉跟墊板安裝之后再進行安裝。
5.1.4連接導軌
將長度為8 496 mm的導軌落入墊板卡槽中,并與活接頭相連接,確保導軌中心線與道岔對稱中軸重合。連接導軌時應將轍叉跟部分靠近導軌的兩個半圓頭方頸螺栓拆下,并擰松另外兩個半圓頭方頸螺栓,以方便導軌落槽。
5.1.5調(diào)整尖軌與活動心軌位置
根據(jù)直、曲尖軌的Q值以及活動心軌的控制值,調(diào)整好尖軌、活動心軌的位置。以CZ2504道岔為例,直尖軌Q值為752 mm,曲尖軌Q值為1 899.5 mm,活動心軌始端應距鈍角基本軌中心線60 mm。復式交分道岔雙轉(zhuǎn)轍器及鈍角轍叉部分,必須先調(diào)整好活動心軌的控制值,再調(diào)整直、曲尖軌的Q值。
5.1.6方正岔枕
方正岔枕,使岔枕螺栓孔與曲基本軌上對應墊板螺栓孔相重合。方正岔枕時,應嚴格按照道岔鋪設圖中給出的岔枕間隔進行作業(yè)。初步方正后,應以通長墊板位置,轉(zhuǎn)轍機與擋砟板位置,以及道岔廠家安裝在直、曲基本軌上的定位墊板位置為參照,判斷岔枕位置是否正確。
5.1.7安裝直基本軌上的墊板
根據(jù)方正后的岔枕位置,安裝直基本軌上的墊板。安裝后的墊板螺栓孔應與岔枕螺栓孔重合。出于提升組裝連貫性以及提高工作效率的考慮,轍叉跟墊板應在直基本軌上墊板安裝完畢后進行安裝。
5.1.8調(diào)整道岔靜態(tài)幾何尺寸
依次調(diào)整支距、上下外矢距、直/曲尖軌跟距,之后調(diào)整軌距。調(diào)整支距時,應從復式交分道岔兩端銳角轍叉拉弦,用弦線確定菱形長軸,根據(jù)導軌上各支距點到菱形長軸上的對應距離,來進行調(diào)整。在確保支距良好的情況下,應綜合考慮道岔上下外矢距、直/曲尖軌跟距以及軌距數(shù)值,使矢距、跟距、軌距均能達到道岔驗收標準。
5.2銳角轍叉部分
5.2.1安裝護軌墊板與轍叉墊板
根據(jù)鋪設圖紙中各墊板的對應位置,安裝護軌墊板與轍叉墊板。護軌墊板M24螺栓孔中心應與鋪設圖紙上的墊板中軸線相重合,且應綜合考慮轍叉處的軌距大小以及護軌墊板離縫情況,合理選用安裝在護軌墊板上的軌距塊。轍叉墊板位置可微調(diào)。
5.2.2安裝護軌
將護軌放置在承軌槽上,使護軌圓孔與護軌墊板M24螺栓孔重合。往岔前方向護軌開口段末端輪緣槽寬度為87 mm,往岔后方向護軌開口段末端輪緣槽寬度為80 mm。要特別注意,同一轍叉兩側(cè)的護軌相互對稱,且各自序號不同,安裝護軌時必須進行區(qū)分。
5.2.3方正岔枕
為提高組裝質(zhì)量與組裝效率,綜合考慮轍叉墊板的安裝要求,方正岔枕時應首先確保轍叉兩側(cè)護軌墊板所在位置與道岔鋪設圖示位置一致,之后使岔枕螺栓孔與護軌對應墊板螺栓孔相重合。允許微調(diào)轍叉墊板位置,使其螺栓孔與岔枕螺栓孔相重合[5]。
5.2.4依次調(diào)整軌距、查照間隔、護背距離
銳角轍叉部分應使用絕緣軌距桿調(diào)整軌距,使軌距符合驗收標準。CZ2504道岔的查照間隔、護背距離應在心軌軌頭寬25 mm處測量。新岔組裝時常常出現(xiàn)查照間隔或護背距離不合格的現(xiàn)象,此時應使用備用的護軌調(diào)整片進行調(diào)整,使查照間隔或護背距離符合要求。
復式交分道岔改進后的組裝流程如圖2所示。
6預鋪和組裝過程中的施工建議
6.1把握岔枕與股道相對角度
在股道中預鋪復式交分道岔時,應將岔枕與股道鋼軌完全垂直擺放,以便于之后確定道岔對稱中軸時可使道岔對稱中軸與股道鋼軌垂直,有效防止道岔相對于股道產(chǎn)生偏心,為后期可能出現(xiàn)的道岔縱移打好基礎。
6.2確定道岔對稱中軸
應盡量在道岔鋼軌線下焊接之前,確定好對稱中軸的位置。鋼軌焊接之后,因焊縫存在無法準確確定曲基本軌的頭尾位置,取曲基本軌中線以確定道岔對稱中軸時可能會有偏差。
6.3連接鈍角基本軌
對于鈍角基本軌的連接,可在安裝曲基本軌上的墊板之前進行,也可先安裝曲基本軌上的墊板,之后再連接鈍角基本軌。區(qū)別在于,先安裝墊板需要拆掉鈍角軌兩端的轍叉跟間隔鐵;若先連接鈍角軌,安裝墊板時要把鈍角軌墊高,將墊板從大岔枕號方向向小岔枕號方向推入。從現(xiàn)場實際組裝經(jīng)驗來看,先連接鈍角基本軌比較省時省力,并且避免了拆卸轍叉跟間隔鐵的步驟。
6.4空置6號岔枕對應墊板
在轍叉跟墊板落位前,曲基本軌上6號岔枕對應的墊板應先空置不安裝,使轍叉跟墊板有足夠的空間放入軌下。安裝轍叉跟墊板時,應使用兩臺起道機,同時將基本軌與尖軌抬起,并做好安全措施,防范安全風險。
6.5調(diào)整活動心軌、尖軌位置及活接頭軌縫長度
連接完所有鋼軌后,應在曲基本軌中心、鈍角基本軌中心、導軌中心均處于同一條直線上的前提下,先調(diào)整活動心軌位置使其符合控制值要求,之后調(diào)整直、曲尖軌位置使Q值合適,最后再均衡各個活結(jié)頭的軌縫。因為在現(xiàn)場組裝中發(fā)現(xiàn),活動心軌一般調(diào)整量都比較大,如果先控制好直、曲尖軌位置,預留的活接頭軌縫長度經(jīng)常小于活動心軌的調(diào)整量,為同時調(diào)整好活動心軌控制值與活接頭軌縫長度,需要再次改變調(diào)整直、曲尖軌Q值,造成返工?;罱宇^處半圓頭方頸螺栓扭矩不應過大,起到固定活接頭作用,并使尖軌與活動心軌可正常扳動即可。
6.6確定菱形長軸
轍叉趾端接頭接上后,應立即沿菱形長軸拉出弦線,檢查復核支距大小,根據(jù)鋼軌較菱形長軸的偏移情況,確定各鋼軌調(diào)整量,控制好各支距大小,之后依次調(diào)整上下外矢距,直/曲尖軌跟距、軌距。
7結(jié)語
根據(jù)數(shù)十組復式交分道岔預鋪、組裝工作的反復檢驗和道岔上線之后設備工區(qū)對于道岔設備質(zhì)量的反饋,此次改進后的預鋪、組裝流程合理可靠,切實提升了復式交分道岔預鋪和組裝的效率及質(zhì)量,避免了文中所述的各種技術(shù)問題和安全風險,使某站在道岔群大修中節(jié)約了大量時間、人力,取得了可觀的經(jīng)濟效益。
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