浅谈36 m轨排铺设法施工技术

浅谈36 m轨排铺设法施工技术
许铁生
【摘要】土耳其安卡拉至伊斯坦布尔高速铁路(以下简称安伊高铁)采用欧洲标准,选用意大利生产的36 m长定尺钢轨,采用现场闪光接触焊.为了减小铺轨基地建设规模,并且适应轨道工程作业面不连续的特点,按照36 m标准钢轨长度,选择轨排铺设法来实施轨道工程,并在现场焊接成无缝线路.36 m轨排铺设法不同于国内25 m 轨排铺设法,由于采用了替轨,可以利用运轨小车将轨排直接运送至铺设位置,解决了单节轨排跨度大的难题.
【期刊名称】《铁道建筑技术》
【年(卷),期】2013(000)003
【总页数】4页(P23-25,28)
【关键词】高速铁路;欧州标准;轨排铺设法;替轨
【作者】许铁生
【作者单位】中国土木工程集团有限公司北京100038
【正文语种】中文
【中图分类】U215.5
1 工程简介
土耳其安伊高铁位于土耳其共和国首都安卡拉(Ankara)至最大城市伊斯坦布尔(Istanbul)的中间部位，全长158 km，新线采用欧洲有碴高速铁路标准建设，线
路基本沿既有铁路走向，设计为双线，最高设计速度250 km/h，采用客货混运、高速与中速混跑的运输组织模式。

该项目由中国铁建牵头组织实施，是中国企业在准欧洲国家承建的第一条高速铁路，对进入欧洲高速铁路市场意义非凡。

欧洲高速铁路选用的长定尺钢轨一般为36 m或60 m，本项目的36 m轨排铺设
法对于实施欧洲高速铁路具有一般指导意义。

2 线路铺设方法
土耳其安伊高铁在158 km的线路长度范围内有36座隧道，31座桥，桥隧长度
占总长度的45%，线下工程施工难度大，进度难以保证，给线上工程提交的作业
面不连续，因此采用轨排铺设法进行线路铺架比较灵活，能够满足跳跃性施工要求。

选用移动焊机在现场进行接触焊，完全能满足焊头质量及外观平直度要求，不需修建焊轨厂，相应的减小了铺轨基地规模。

3 机械设备
3.1 摊铺机
摊铺机采用福格勒S1900，最大摊铺宽度5.25 m，最大摊铺厚度30 cm，本项目设计最小道碴厚度30 cm，满足第一层道碴摊铺要求。

3.2 铺轨机
铺轨机适用36 m轨排，选用GEISMAR公司，型号为LMC+PEM XL，整套系统由1个运输小车(含替轨)、1个铺轨龙门架，1个倒装龙门架三部分组成，运输小
车为履带和轮轨2套走行系统。

铺轨机操作系统可在机械操作杆与无线遥控器之
间切换。

运输小车由LMC4611、P2PV888和LEM460三部分组成;铺轨龙门架由3台PEM XL、连接杆和支撑架组成(如图1);倒装龙门架由3台PEM XL、连接杆和高
脚伸缩架组成(如图2)。

3.3 焊轨机
焊轨机选用Schlatter AMS60多功能移动式焊轨机，该焊机是一个封闭式单元，
包含有发电动力部分、焊接头部、吊臂以及一个工作间。

4 轨排铺设流程
4.1 铺轨机工作原理
36 m轨排需在铺轨基地预装好，运输轨排的平板列车就位与铺轨机组对接后，首先用铺轨机倒装龙门吊提起一节轨排，平板列车驶离，然后用运输小车的轮轨走形系统对位并承接轨排，运至线路前端，与铺轨龙门架对位后承载龙门架，此时将替轨至于铺设轨排前端，再利用履带走形系统行至轨排铺设位置，铺轨龙门架将支撑架放下并起吊轨排。

运输小车驶离后，由铺轨龙门吊安装轨排到线路预定位置，人工进行夹板及连接器安装。

运输小车的替轨部分，采用木枕垫块，钢轨两侧无突出，可确保履带紧贴钢轨放下，并行进至轨排铺设位置进行作业。

该方法作业灵活，铺设位置可控精度高，相比于国内类似架桥机式铺轨设备效率更高。

4.2 铺轨作业
4.2.1 边桩放样测量
底碴摊铺前由测量人员根据控制桩放出底碴摊铺参照点，该点距路基中心5 m，
直线段每20 m一个点，曲线段每10 m一个点，并在该点钉设钢钉，完成后并在距该点外侧0.45 m处钉钢钉用于铺轨铺设位置参照点，并长期保留。

道碴摊铺参照点需进行高程测量以控制第一层道碴摊铺顶面高度。

4.2.2 第一层道碴摊铺
铺轨前需铺设第一层道碴至距设计碴面高度7 cm处，铺设采用摊铺机一次性摊铺成型，宽度4.5 m，厚度23 cm，完成后用双轮8 t静载压路机进行碾压密实。

测量检测的道碴顶面标高距设计位置的距离应控制在8～12 cm为最优。

4.2.3 轨排铺设
按日铺设进度要求，采用平板车将已生产好的轨排运输至现场。

采用法国GEISMAR铺轨机组系统进行轨排铺设工作。

其中的LMC履带式小车可以负载36 m长的轨排在第一层道碴上走行，后端轨行小车可在替轨范围内走行。

另有2套PEM系统可以将轨排在平板车和LMC履带式小车上转运，并在现场按已测设出的控制点铺设就位。

具体工序如下:
(1)平板列车与PEM807XL Q3系统精确对位，按照第一个吊钩落于36 m轨排第9根与第10根轨枕中间位置，钩住钢轨底部。

随后Q3系统将6个支腿稳定的支撑在第一层道碴面上，将轨排吊起等待运输小车倒运(如图3)。

图3 PEM807XL Q3系统吊起平板车上轨排
(2)LMC履带式小车利用轮轨运行系统驶至Q3系统正下方承接轨排，轨排落下时需保证其相对LMC小车前后左右对称放置，以确保运行安全(如图4)。

图4 LMC履带式小车准备就位承载轨排
(3)LMC履带式小车承载轨排后，利用轮轨运行系统驶至轨排铺设前端，并停至PEM807XL Q2系统下方，使铺轨龙门架系统落至运输小车上(如图5)。

图5 LMC履带式小车负载轨排前行
(4)LMC履带式小车在第一层道碴上利用履带运行系统行驶，直至末端轨行小车停至替轨上，调整位置使36 m轨排和PEM807XL Q2系统至于铺轨预铺位置(如图6)。

图6 LMC已在末节轨排位置将PEM807XL Q2系统一并就位
(5)采用铅垂精确定位轨排位置，使前后轨排位置控制在±5 cm内，确保Q2系统可进行精确调整(如图7)。

图7 采用铅锤定位LMC小车走行位置
(6)PEM807XL Q2系统起吊轨排并支撑在道碴面上，LMC运输小车原路驶离，并
收走替轨，运输下一节轨排(如图8)。

图8 PEM807XL Q2系统升起轨排后LMC小车驶离
(7)PEM807XL Q2系统将起吊的36 m轨排放置预定位置，通过油缸悬臂进行前后左右小范围内精确调整位置并最终铺设完毕(如图9)。

图9 PEM807XL Q2系统将起吊的轨排放下就位
(8)铺设完毕的轨排采用临时连接器进行连接，以满足线路临时通行的需要。

4.2.4 轨排铺设精度
直线部分误差为±3 cm，曲线部分误差为±6 cm，但是在同一轨道上的2根钢轨的水平变差必须控制在±3 cm以内。

5 后续作业
轨排铺设完成后，需进行第一阶段上碴整道作业，使轨面标高提至距设计位置4 cm处，确保线路的大平大顺，使轨缝处钢轨端头有较好的平顺性;下一步开始第一阶段焊轨，即将每4节轨排焊成144 m小单元轨节;之后再次进行整道作业，轨面标高需达到距设计位置1.5 cm处，并对线路进行第一遍动力稳定;进行第二阶段焊轨及应力放散锁定，将144 m轨条直接焊成超长无缝线路，同时进行应力放散锁定作业;焊接完成后进行终捣固及最后一次动力稳定，之后进行后续的钢轨打磨及验收测量等工作。

6 结束语
目前，许多国家都在大力发展高速铁路，先进的施工工艺，机械自动化较高的施工方法，快速的铺设能力越来越被人们所追求。

随着无缝线路技术的发展，先进国家采用长定尺钢轨铺设一次无缝线路较为普遍，特别是高速铁路的轨道铺设已经完全如此。

土耳其安伊高铁采用的36 m轨排铺设法施工，符合该项目的实际情况，适合在作业面不连续的情况下灵活施工，对其他工序交叉干扰较小，具有较高的可操作性。

铺轨工艺设计，符合大跨度轨排铺设要求，能够达到高精度铺设要求并具有较高的工作效率。

中国企业在准欧洲市场承建高速铁路的成功，将成为打开欧洲市场大门的钥匙，也是将我国高速铁路理念引入欧洲的绝佳机会，对中国高铁走向世界具有重要意义。