铁路工程有砟轨道的铺轨施工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2024-07-11
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铁路工程有砟轨道的铺轨施工技术研究

张超

中国铁路郑州局集团有限公司工务部 河南省郑州市 450000

摘要:我国铁路工程铺轨施工技术主要有两种:无砟铺轨与有砟铺轨,其中有砟铺轨施工技术具有机械化程度高、几何行为调整简单等特点,是我国铁路工程中常用的铺轨施工技术。然而,随着我国铁路向着高速化发展,铁路运输越来越重载化,导致有砟轨道表现出很多缺点,如道床稳定性较差、易飞砟等,所以传统有砟轨道的铺轨施工技术已经无法满足我国铁路工程的需求。

关键词:铁路工程;有砟轨道;铺轨施工;技术

1有砟轨道铺设质量管控要点

铁路有砟轨道施工主要使用几种常规的铺设设备,包括铺轨机、捣固机、钢轨锁定器、轨道测量仪、道砟运输车等。影响铁路有砟轨道铺设施工质量的因素较多,只有对其进行全流程管控,才能确保施工质量。

首先,对于长轨、道砟等材料需要进行严格的进场检验和存放管理,确保其质量和规格符合设计要求;其次,在施工过程中,需要严格执行相应的施工工艺流程和技术标准,确保施工质量符合要求。在施工完成后,需要对施工设备进行有效保养,确保设备能正常运转;最后,在施工完成后需要进行质量检测和验收,及时发现、处理质量问题。

2有砟轨道铺轨关键施工技术

2.1道砟的存放

为了确保铁路有砟轨道铺设工程的质量,施工前期的准备工作至关重要。需先确认道砟的储存环境,在铁路工地内设定专用于存储道砟的区域。道砟运抵现场后,需严格检验其材质、粒度形态及清洁状况,保证道砟为质地均匀、颗粒饱满的碎石,且无任何污染迹象,此后方可进行道砟卸载操作。当道砟堆放于指定区域后,应采取措施保护道砟,防止其受损。

2.2使用装载机散布道砟

为了确保道砟铺设的质量,应采取分层铺设的方法。依据设定的道砟标高,首先进行底层道砟的铺设。采用装载机将道砟均匀地分散开来,具体操作如下:起始时,驾驶装载机从道砟堆的核心位置舀取道砟,并沿铁路线基床推动,使得道砟逐步覆盖整个区域;接着,将装载机的铲斗平置,利用铲斗对道砟进行初步的平整工作,这个阶段需避免泥土和灰尘等杂质混入道砟中。

2.3使用平地机刮平道砟

装载机预先将线路基础的道砟分布均匀后,接下来采用平地机执行精细的道砟平整任务。平地机操作方向是从铁路线路的中轴线开始向两边推进,通常参照铁路工程的道砟标高基准,平整工作直至高于设计道砟表面30mm的位置。考虑到在平整过程中道砟可能会溢出,因此需要在轨道两侧设置标线,以便于在道砟平整结束后能够准确清理溢出的部分。在每次道砟平整作业时,确保横向接缝的重叠宽度约为0.5m,而顺行方向的接缝重叠宽度应控制在1m左右。

2.4使用压路机压实道砟

完成道砟的散布和刮平作业后,使用压路机对刮平后的道砟进行碾压作业。根据铁路工程施工要求,将压路机的压力设置为≥180kPa,速度设置为3.5km/h,操纵压路机从线路两侧向中间纵向进退的方式对道砟进行碾压。为保障后续铺轨质量,需要确保道砟压实均匀,不能存在任何死角,一般道砟压实密度为1.6t/m3。

2.5钢轨铺设方法

铺设钢轨时,先使用撬棍将钢轨架起,将锁具取下,然后以“五打一”的方式进行钢轨铺设。该铺设方式就是在铁路待铺轨的线路上,每隔5段钢轨紧固1个扣件。以这种方式将全部钢轨铺设到轨枕上后,安装扣件和轨距挡块。

再在钢轨的左右两侧补装扣件,补装扣件时避免钢轨出现歪斜等状况。检查轨距的同时安装挡块,禁止敲击轨距挡块。为保证轨距挡块的安装效果,可在枕轨孔中涂抹润滑脂。

当全部路段的有砟轨道钢轨铺设完毕后,通过焊接的方式将其固定在枕轨上。可采用单轨焊接与无缝锁定焊接相结合的方式,也就是先使用单元焊将各段轨道焊接在一起,形成单元轨节,然后再根据铁路工程的实际情况以及施工要求,对单元轨节进行应力放散与锁定作业,促使轨道焊接锁定。

按照施工要求,采用人工方式对轨道扣件紧固、接头错牙、线路鹅头等状况进行处理,确保处理后的有砟轨道钢轨曲线圆顺、无鹅头、硬弯等。钢轨铺设结束后,还需进行补砟作业。补砟作业分两次进行,第一次补砟结束后需要及时将其捣固,再进行第二次补砟,以促使轨道达到初步稳定的状态。补砟结束后本次有砟轨道铺轨施工全部完成,最后对轨道精度进行检查即可。

2.6自动化精磨机

自动化精磨设备内置的全自动检测机制为其独特亮点。该机制依赖于高精度感应器,能不间断地监测钢轨接缝的研磨平整度,并通过反馈控制系统进行细微的打磨质量调控。这一创新的检测功能显著提升了设备的智能化和精确度,从而提升了焊接接合处的质量。在研磨过程中,系统能实时追踪平整度变化,一旦发现偏差,能迅速作出响应,以保持符合规范的平整度。这种即时响应的机制不仅增强了工作效率,也保障了焊接接头的一致性和可靠性。自动化精磨机配备了远程操作系统。借助遥控装置,操作者能在安全的距离内对设备进行操控,执行高效且准确的精磨任务。这种遥控操作增强了工作安全性,允许操作者更自如地调整设备状态以优化打磨效果,同时也降低了工作人员的劳动强度,提升了工作环境的舒适度。由于遥控系统的灵活性,操作者可根据实际工况动态调节研磨参数,以适应不同形状和材质的焊接接头需求。

2.6钢轨闪光焊远程监控诊断系统

钢轨闪光焊远程监控诊断系统的引入标志着我国铁路建设进入数字化和智能化的新阶段。该系统以其先进的技术特性在铁路施工中发挥着关键作用,为提高焊轨施工效率、质量和安全性提供了强大支持。通过远程监控与集中管理,该系统实现了对全国范围内多个施工点的焊轨机性能和焊接质量的实时监测。作业管理人员可以随时获取每台焊轨机的运行状态、效率和质量指标等关键信息,为决策提供及时、全局的数据支持。这种远程监控的应用不仅提高了作业管理的时效性,而且为跨地域、大范围的铁路施工提供了便捷的监测手段。

系统的异常曲线监测功能具有重要意义。通过实时分析焊接曲线,系统能够及时发现焊接过程中的异常情况,减少焊接质量风险,避免潜在的焊接问题。该功能使得钢轨闪光焊远程监控诊断系统成为焊轨施工的质量控制手段,在保障施工质量的同时提高工程效率。

在安全方面,系统设有报警系统和远程操作功能,为焊接作业提供了全方位的安全保障。报警系统能够实时监测施工现场的安全状态,一旦发生潜在安全风险事故,能够迅速响应并发出警报。而远程操作功能为操作人员提供了更加灵活、安全的操作方式,减少了操作人员与设备间的直接接触,降低了操作风险。这种安全设计在铁路施工中尤为重要,有助于防范事故发生,确保焊接作业平稳进行。

结论

有砟轨道长轨铺设施工是一项复杂的工程,需要多个工种和设备协同作业。本文详细地基于铁路有砟轨道长轨铺设施工的工艺流程、设备选用、质量控制等方面内容,设计了一种全新的铁路有砟轨道长轨铺设关键施工技术。实例分析结果表明,设计的铁路有砟轨道常规铺设施工关键技术的施工效果较好,施工质量较高,具有可靠性,有一定的实用价值。

参考文献:

[1]许玉德,吴宣庆,刘思磊,等.捣固与打磨复合作业下有砟轨道几何不平顺预测模型[J].同济大学学报(自然科学版),2023,51(1):99-107.

[2]李亚峰,聂如松,冷伍明,等.列车动荷载作用下有砟轨道道砟嵌入现象研究[J].中南大学学报(自然科学版),2023,54(1):197-208.

[3]张世红,高春雷,何国华,等.基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统的研发及试验研究[J].铁道建筑,2023,63(4):25-29.

[4]陈宪麦,陈楠,王日吉,等.基于离散元法的列车运行速度对有砟道床工作性能影响的研究[J].铁道科学与工程学报,2021,18(8):2047-2054.