城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)

　　本篇車輛工程論文介紹城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市軌道交通工程已經(jīng)成為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目，無(wú)縫線路軌道鋪設(shè)施工作為城市軌道交通工程施工中的重要內(nèi)容，其施工技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。施工中應(yīng)對(duì)無(wú)縫線路軌道鋪設(shè)的施工流程加以重視，才能確保城市軌道交通工程的質(zhì)量。

　　《交通科學(xué)與工程》(曾用刊名：長(zhǎng)沙交通學(xué)院學(xué)報(bào))，1985年創(chuàng)刊，立足于交通行業(yè)學(xué)科建設(shè)，報(bào)道交通行業(yè)具有創(chuàng)新性，國(guó)際學(xué)術(shù)前沿性的科學(xué)論文，全面反映我國(guó)交通運(yùn)輸工程科研的實(shí)力，促進(jìn)交通行業(yè)科研工作的發(fā)展，促進(jìn)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴。

　　【摘 要】無(wú)縫線路不僅是提升軌道結(jié)構(gòu)技術(shù)的重要條件，還是高速、重載軌道結(jié)構(gòu)的最優(yōu)越選擇。超長(zhǎng)無(wú)縫線路鋪設(shè)的加速擴(kuò)大，可以將緩沖區(qū)進(jìn)行最大限度降低，甚至于取消。這種情況下對(duì)固定區(qū)延長(zhǎng)十分有利，并能充分發(fā)揮無(wú)縫線路的優(yōu)越性，這也是城市軌道交通工程技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文主要對(duì)城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)的要求、方式選擇及施工工藝進(jìn)行了分析與研究，以期為城市軌道交通工程事業(yè)的發(fā)展提供一份力量。

　　【關(guān)鍵詞】城市軌道交通工程 無(wú)縫線路 鋪設(shè)技術(shù) 要求 施工工藝 方式選擇 長(zhǎng)鋼軌

　　無(wú)縫線路是指將諸多標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度鋼軌焊接成一定長(zhǎng)度的軌條，并在軌枕上鋪設(shè)的線路。與一般線路相比，無(wú)縫線路的優(yōu)勢(shì)主要集中在接縫少、列車沖擊振動(dòng)小、運(yùn)行穩(wěn)定及舒適等，同時(shí)在軌道養(yǎng)護(hù)維修成本中起到降低的作用。現(xiàn)階段無(wú)縫線路已經(jīng)成為軌道結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢(shì)，是現(xiàn)代化鐵路發(fā)展的重要方向。自無(wú)縫線路鋪設(shè)后，我國(guó)在理論研究、設(shè)計(jì)、焊接等多個(gè)方面都得到了極大的進(jìn)步。在無(wú)縫線路穩(wěn)定性探究中，通過(guò)鋼軌廠焊能力的提升與移動(dòng)式氣壓焊在大修中的應(yīng)用，對(duì)鋁熱焊劑質(zhì)量進(jìn)行有效改善，并規(guī)范了鋁熱焊工藝，為長(zhǎng)鋼軌焊接鋪設(shè)技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的保障。

　　1無(wú)縫線路鋪設(shè)的要求

　　1.1 確定長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度

　　選擇軌道鋪設(shè)技術(shù)，必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)定，充分考慮鐵路運(yùn)輸能力、通過(guò)能力及承受能力等，并對(duì)設(shè)計(jì)的最高速度、運(yùn)行速度等進(jìn)行確定。200米為長(zhǎng)軌條最小長(zhǎng)度。在自動(dòng)閉塞設(shè)置區(qū)段，無(wú)縫線路長(zhǎng)軌條設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為閉塞區(qū)間2信號(hào)機(jī)軌端絕緣之間的距離，根據(jù)以下公式計(jì)算設(shè)計(jì)長(zhǎng)度：

　　其中公式表示：

　　每段無(wú)縫線路長(zhǎng)軌條設(shè)計(jì)長(zhǎng)度由L長(zhǎng)表示

　　自動(dòng)閉塞區(qū)間2信號(hào)機(jī)軌端絕緣之間距離由L絕表示

　　長(zhǎng)軌條前端緩沖區(qū)長(zhǎng)度由L前緩表示

　　長(zhǎng)軌條后端緩沖區(qū)長(zhǎng)度由L后緩表示

　　在部分緊張運(yùn)能區(qū)段，為施工無(wú)法提供較長(zhǎng)的封鎖時(shí)間時(shí)，必須嚴(yán)格遵循施工條件與封鎖能力，對(duì)長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度進(jìn)行合理確定。在幾個(gè)曲線連續(xù)的區(qū)段，鋪設(shè)中往往存在2股鋼軌長(zhǎng)度差導(dǎo)致卡車情況的出現(xiàn)，進(jìn)而造成封鎖時(shí)間延誤等問(wèn)題，此時(shí)可將長(zhǎng)軌條長(zhǎng)度減短。

　　1.2無(wú)縫線路對(duì)軌道部件的要求

　　(1)鋼軌接頭。遵循設(shè)計(jì)要求，無(wú)縫線路鋼軌接頭應(yīng)進(jìn)行軌縫預(yù)留，選用10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓作為夾板螺栓，并遵循相關(guān)要求進(jìn)行穩(wěn)固。選用高彈性膠墊作為接頭前后6根軌枕材料。搗固鋼軌接頭工作應(yīng)在鋪設(shè)前進(jìn)行，選用膠接絕緣鋼軌接頭作為絕緣接頭。

　　(2)軌枕扣件。選用混凝土枕作為無(wú)縫線路施工材料(明橋除外)。在鋪設(shè)后必須對(duì)扣件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保其緊密性。在扣件位置調(diào)正過(guò)程中，必須將鋼軌原始彎曲消除，選用K型分開式扣件作為木橋枕。

　　(3)道床。道喳填補(bǔ)作業(yè)應(yīng)在鋪設(shè)道床前進(jìn)行，并根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)道床斷面進(jìn)行處理，夯實(shí)喳肩。

　　2 城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)技術(shù)的選擇

　　2.1 連入法鋪設(shè)

　　選用連入法作為超長(zhǎng)線路鋪設(shè)方式時(shí)，應(yīng)通過(guò)焊接法焊聯(lián)長(zhǎng)軌條始端和上次鋪入的長(zhǎng)軌條終端。換言之，在續(xù)鋪始端，將換軌車龍門引入新舊鋼軌，換軌車慢速前行，確保新軌落地后，就可以連入焊接始端，這個(gè)過(guò)程中，可以同時(shí)進(jìn)行連入與焊接兩項(xiàng)工作，并在換車邊前行，在終端位置停止，同時(shí)利用臨時(shí)聯(lián)結(jié)器聯(lián)結(jié)新鋪入的長(zhǎng)軌條終端和線路上的舊軌。一般選用小型氣壓焊與鋁熱焊進(jìn)行連入焊接施工。

　　2.2 插入法

　　插入法一般在軌溫不符合設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定時(shí)使用。這種方式進(jìn)行長(zhǎng)軌條鋪設(shè)時(shí)，可在不同軌溫環(huán)境中進(jìn)行鋪設(shè)，一般遵循分段鋪設(shè)的原則，將一根緩沖軌插入2單元長(zhǎng)軌條內(nèi)，確保軌溫符合施工要求后，進(jìn)行應(yīng)力放散。隨后拆掉緩沖軌，并將一段焊接軌插入長(zhǎng)軌條有孔端，進(jìn)行終焊施工。通常在溫度較低的情況下進(jìn)行終焊施工，選用拉伸法，進(jìn)行應(yīng)力放散施工。

　　3城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)的施工工序

　　鋼軌裝卸—運(yùn)輸—焊聯(lián)—換軌—線路整修與舊軌回收等都是無(wú)縫線路鋪設(shè)的重要的組成部分。選用“分段焊接、分段鋪設(shè)、線上連焊、交叉放散”的方式進(jìn)行城市軌道交通工程無(wú)縫線路鋪設(shè)施工。

　　3.1 長(zhǎng)軌運(yùn)輸作業(yè)

　　由負(fù)責(zé)人在長(zhǎng)軌列車出發(fā)前確認(rèn)鎖定，對(duì)各項(xiàng)設(shè)備、裝軌情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保在車輛限界以下，車鉤則位于鎖閉狀況，避免重車自動(dòng)開鉤問(wèn)題的出現(xiàn)。運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)降低沖撞的次數(shù)，不能選用緊急制動(dòng)。在列車長(zhǎng)剛給上不允許人員站立。一般要將枕木墊加到安全擋之間，盡可能對(duì)長(zhǎng)軌竄動(dòng)距離降低。

　　3.2長(zhǎng)鋼軌卸車

　　選用拖卸法進(jìn)行長(zhǎng)鋼軌卸車作業(yè)。下達(dá)調(diào)度指令后，機(jī)車牽引長(zhǎng)軌運(yùn)輸車向指定卸軌點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)輸，車上施工人員在線路指定位置設(shè)置地面拉軌軌卡，通過(guò)施工人員將另一端連掛到待卸軌卡上，隨后以每小時(shí)1到2千米的速度由卸軌列車進(jìn)行牽引施工，在2側(cè)喳肩上將長(zhǎng)軌卸除。

　　3.3 單元軌焊接與鎖定焊接施工

　　單元軌焊接與鎖定焊接施工作為城市軌道交通工程無(wú)縫線路施工的重要組成部分，只有規(guī)范其施工流程，才能提升整體焊接質(zhì)量。其焊接主要分為以下幾個(gè)方面：

　　首先，鋼軌端面打磨。端面50厘米范圍內(nèi)鋼軌表面雜物應(yīng)在端面打磨前清理干凈，如油污、水銹等。如焊機(jī)斜鐵卡緊部位軌面污垢較為嚴(yán)重，也需要進(jìn)行清理。焊端打磨后，其表面為較為光滑，銼刀在打磨施工中，必須具有較高清潔度，不能用手直觸。12.5um為其最大粗糙允許值。打磨施工后必須對(duì)端面加以保護(hù)，確保其不被污染，端面完成后焊接工作必須在30分鐘內(nèi)進(jìn)行。

　　其次，對(duì)軌跡安裝。對(duì)2條待焊鋼軌進(jìn)行撥正，在與焊縫相距20米以外指派專人進(jìn)行目測(cè)，確保其焊接的準(zhǔn)確性。一般測(cè)量都會(huì)選用1米的直尺，頂面焊縫位置的拱度必須控制在0.5毫米以下，不能出現(xiàn)向下凹陷的情況，應(yīng)確保工作邊緣的平整性。對(duì)齊2軌底角時(shí)，如存在偏差，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

　　再次，點(diǎn)火、焊接。加熱時(shí)間和定鍛壓力必須與施工要求相符合，確保表面溫度在全壓頂鍛前在1350攝氏度與1450攝氏度之間。施工中如必須停止焊接施工，應(yīng)確保頂鍛量在6毫米以上，進(jìn)而提升其壓力。問(wèn)題處理后，需再次進(jìn)行焊接施工，當(dāng)頂鍛量在6毫米以下，必須將焊縫鋸掉，重新進(jìn)行焊接。

　　隨后，推凸。裝刀時(shí)間必須控制在10秒以內(nèi)，當(dāng)推凸壓力在40Mpa以上時(shí)，必須將推凸作業(yè)停止，改為氣割除瘤。正火施工應(yīng)在焊縫表面溫度下降到400攝氏度到500攝氏度之間進(jìn)行，確保表面溫度為850攝氏度與950攝氏度之間時(shí)，熄火空冷。

　　最后，打磨成型。不能有凹下情況出現(xiàn)在焊接縫位置，焊接縫相比相鄰軌面高度差必須低于0.2毫米。軌頂測(cè)量時(shí)，一般選用長(zhǎng)度為1米的直尺，中間拱度控制在0.3毫米以下。

　　3.4 長(zhǎng)鋼軌換鋪施工

　　選用人工的方式進(jìn)行長(zhǎng)鋼軌換鋪施工。在龍口位置人口提前將每米60千克的短鋼軌進(jìn)行散布施工，在長(zhǎng)軌條接頭位置散布無(wú)眼夾板。在龍口位置開啟砂輪片鋸軌機(jī)與鉆眼機(jī)械，新單位軌節(jié)始點(diǎn)位置可通過(guò)方尺進(jìn)行確定。并將原有工具軌扣件拆除，在混凝土枕端設(shè)置工具軌條。選用人工的方式在槽內(nèi)放置長(zhǎng)鋼軌，根據(jù)相隔3根軌枕進(jìn)行1套扣件安裝的規(guī)定，安排施工人員安裝扣件。在線路2側(cè)放置舊軌，并進(jìn)行回收。換軌施工中，應(yīng)防止舊軌將軌枕掛帶起來(lái)。

　　3.5 道岔施工

　　充分的準(zhǔn)備工作，是道岔施工的重要前提。將拼裝平臺(tái)設(shè)置在道岔鋪設(shè)的基地上，按照道岔設(shè)計(jì)要求將每根岔枕的位置與岔枕的編號(hào)準(zhǔn)確畫在道岔拼裝平臺(tái)上，隨后進(jìn)行吊裝作業(yè)，一般選用龍門吊進(jìn)行施工，并進(jìn)行臨時(shí)固定。在道岔組裝施工中，應(yīng)對(duì)道岔所有關(guān)鍵點(diǎn)的位置、結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)整，確保其質(zhì)量符合施工要求后，將道岔分成若干份。因?qū)挾仍�因，�?dǎo)曲線與岔心部位，將產(chǎn)生導(dǎo)曲線內(nèi)軌不能與岔枕結(jié)合的情況，這種情況的出現(xiàn)對(duì)汽車平板分段運(yùn)輸十分有利，隨后進(jìn)行檢測(cè)，一般選用手推式軌道檢測(cè)儀或鋼軌檢測(cè)儀等。

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