浅谈复杂工况下42号高速无砟道岔的,运输与铺设施工工艺
时间：2020-05-18 03:45:56 来源：达达文档网 本文已影响 人 
王涛
摘要：高速道岔在高速铁路、客运专线上得到广泛应用，但是受到42号高速无砟道岔本身特点限制（其总长度157.200m，单件长度51.598m，需采用特种车辆运输）以及施工现场条件限制，导致道岔轨件无法到达现场，因此如何解决道岔的运输与铺设成为现场施工的难题。本文通过现场勘查、技术创新、优化方案，提出采用人工运输方法远距离运输将道岔轨件运抵施工现场、人工铺设的施工工艺，通过变形控制、精调控制等满足设计要求，解决道岔的运输与铺设等现场施工的难题。
Abstract：
High-speed turnouts are widely used in high-speed railways and passenger dedicated lines， but they are limited by the characteristics of 42# high-speed ballastless turnouts （the total length is 157.200m， the length of a single piece is 51.598m， and need to be transported by special vehicles） and the conditions of the construction site， resulting in the turnout rail can not reach the scene， so how to solve the problem of transportation and laying of turnouts becomes a difficulty of on-site construction. In this paper， through site investigation， technical innovation and optimization schemes， the construction technology of using manual transportation method to transport turnout rails to the construction site and manual laying is proposed. and the design requirements are met through deformation control and fine adjustment control， and the difficulties of on-site construction are solved， such as the laying and transportation of turnouts.
关键词：42号高速无砟道岔铺设;复杂工况;长距离人工运输;变形控制
Key words：
42# high-speed ballastless turnout laying;complex working conditions;long-distance manual transportation;deformation control
中图分类号：U21 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2020）10-0185-06
0 引言
随着我国综合国力的不断提高，高速铁路、客运专线建设正蓬勃发展，伴随着铁路运行速度的不断提高，铁路线路上高速道岔的使用得到推广应用，但是有两个问题摆在我们面前：一是对通过速度要求极高的42号道岔运输及现场场地提出了很高的要求;二是高速道岔的铺设精度要求极高，对施工组织管理提出严格的要求，且42号高速无砟道岔是十五局自高铁建设以来第一次承揽建设，对于在其他施工线上的高速道岔施工有重要的借鉴意义。本文以沪昆客专信江特大桥桥2组42号高速无砟道岔人工运输与铺设为研究方向，总结施工经验，探索一种复杂工况下42号高速无砟道岔的运输与铺设施工方法。
1 工程概况
由中铁十五局集团路桥建设有限公司（原六公司）沪昆客专HKJX-1标站前工程项目部承担的98组道岔铺设中，有6组CNTT-42号高速无砟道岔，道岔直向允许通过速度为350km/h，侧向允许通过速度为160km/h，其中有2组板式高速道岔，位于江西省上饶市灵溪镇境内信江特大桥DK338+109.282处，受现场条件所限特种车辆无法通过施工便道到达道岔铺设位置，只能在G320国道与新建沪昆线交叉位置DK339+185.65处进行吊装上桥，两点位置运距1136.941m，通过人工方法将道岔轨件运至铺装现场，但是针对时速350公里无砟高速道岔对施工安装精度要求极高的特点，要确保高速道岔铺设施工质量，运输过程中的变形控制则成为关键。
2 42号高速无砟道岔的结构特征及铺设工艺流程
2.1 42号高速道岔的结构特征
①42号CNTT CN-6142AS高速无砟道岔，直向通过速度350 km/h（轴重17t），侧向通过速度为160km/h。道岔全長 136.926m，其中前长60.573m，后长76.353m。道岔尖轨长度47.248m，可动心轨辙叉长度24.050m，道岔基本轨长度51.598m。道岔共分为三大部分，1-86号枕为转辙器部分，87-188号枕为连接部分，189-288号枕为辙叉部分。线型为缓和曲线（半径10119m）+圆曲线（半径4100m）+缓和曲线（半径∞）的复合曲线，道岔角度1°21′50.13″，详见道岔线型图1。
②道岔转辙器2-74号枕采用FAKOP结构，即动态轨距优化技术，如图2所示，优化车轮从基本轨到尖轨的转移，使之更平稳地过渡，最大程度上减少车轮磨损。
③转辙器滑床板采用IBaV滑床板，如图3所示。尖轨通过设置辊轮和带有减磨涂层的滑床台板来改善尖轨的活动性能，降低转换阻力，如图4所示。
④尖轨跟端为限位器结构，如图5所示，42号道岔每侧设置4个限位器。
⑤扣件系统采用弹性基板支座，弹性扣压件主要采用Skl-12弹条扣件，采用偏心锥套调整轨向，采用调高垫板调整高低，如图6所示。
⑥尖轨及心轨采用多机多点的牵引方式，安装分动的转辙机和密贴检查器，采用HRS-锁闭装置，如图7所示。
2.2 工艺流程
施工流程见图8所示。
3 42号高速无砟道岔施工前的准备阶段
①原材料进场后，在G320国道与新建沪昆线交叉位置处选择适合道岔轨件吊装的场地。场地应平整坚实，确保道岔轨件运输车辆及吊车吊装站位平台。②岗位培训，采用自学和邀请厂家技术专家的方式对铺装人员多次培训，学习消化铺装工艺，通过考核使得达到每个工序操作都正确、熟练，保证了高速道岔的铺设施工质量。③铺设前安排物资专人对道岔部件、零件的品种、规格及数量进行清点检查和验收。
4 材料与设备及人员配备
4.1 主要材料见表1
4.2 施工机具仪器、仪表见表2
4.3 人员配备见表3
5 42号高速無砟道岔的吊装与运输
根据施工条件，通过现场勘查、技术创新、优化施工方案等措施，确定采用人工方法，利用已施工完成的轨道板远距离运输将道岔轨件运抵施工现场。
该施工方法的具体流程如下：测量放点→轨道板放线（轨道中心两侧各20cm）→滚动导轮摆放→吊装导轨至已铺设好的滚动导轮上→在导轨上按3m间距纵向摆放方木→吊装转辙部分轨件→在基本轨前端安装梭头→人工推送道岔→变形过程控制→推送到位利用液压起道机将转辙部分轨件顶起脱空→将基本轨滑出→用液压起道机将转辙部分轨件降到道岔板→进行道岔铺设。
5.1 起吊设备的选定
经过测设，原地面与桥梁上轨道板的高差为17.2m;道岔转辙部分基本轨长度51.598m，属于细长轨件，最终部分约13t。为避免道岔轨件在吊装卸车过程中造成轨件和零部件不均匀变形，采用两台50T汽车吊同时起吊卸载，起吊吊具采取25m扁担梁柔性多点吊具吊装。
5.2 吊点的布置
吊装超重、超长道岔轨件的吊点位置：
①42号高速无砟道岔转辙部分道岔轨件的吊点布置：如见图9、图10所示。②导轨起吊时，吊点间距不得大于5m，导轨端头距最外端吊点距离不得大于3m。
5.3 道岔轨件吊装与运输
线路测设放点→轨道板放线（轨道中心两侧各20cm）→滚动导轮摆放→吊装基本轨放置在已铺设好的滚动导轮上→在基本轨上按3m间距摆放方木→吊装转辙部分轨件（直尖轨）→在基本轨前端安装梭头→人工推送道岔→变形过程控制→推送到位利用液压起道机将转辙部分轨件顶起脱空→将基本轨滑出→用液压起道机将转辙部分轨件降到道岔板→进行道岔铺设。
①测量放点。42号高速道岔转辙部分轨件为超重、超长杆件且精度要求极高，保证运输过程中转辙部分轨件不发生变形，测量人员在轨道板中线两侧各20cm打点放线。
②铺设滚动导轮。在以放好线的轨道板纵向对称摆放滚动导轮，滚轮纵向间距3m（不得大于3m）。见图11摆放滚动导轮。
③吊装道岔导轨、摆放方木。将一对43.796m的导轨（注意导轨的前后方向要与铺设方向一致，在吊装上桥前确认好，使用和转辙部分尖轨同侧导轨）用2台50T的汽车吊吊装到已铺设好的滚动导轮上，并在导轨顶面纵向均匀按间距摆放方木。
④吊装转辙部分轨件（直尖轨）。直尖轨全长51.598m，属超长、超重细长杆件，为保证吊装过程中直尖轨不发生变形，通过计算确定吊点位置，采用2台50T汽车吊利用扁担梁同步起吊的方法（对讲机协同），将转辙部分轨件吊装至桥梁上方已铺设好的方木上，利用导轨作为工具轨同步运送至道岔铺设位置。见图12所示。
⑤安装梭头。在道岔轨件推送前端基本轨上加装梭头，保证在推送过程中基本轨顺利进入滚动导轮槽。见图13。
⑥推送道岔。准备工作完毕后，进行道岔轨件的推送作业，在推送方向前端安排两人专职负责基本轨准确进入滚动导轮槽。在推送过程中，技术人员全程监控道岔轨件的平顺性，有变形点及时纠正修改，保证道岔轨件不发生变形。见图13所示。
⑦起降道岔。根据测设道岔端点，将道岔推送到位后，可以采用以下两种方式将直尖轨与导轨脱空：一是用16台液压起道机纵向8个支点均匀对称布置，同步齐升至转辙部分直尖轨与导轨脱空;二是利用2台液压起道机在8个支点处依次堆成起升，后用方木搭成门式结构将直尖轨和导轨脱空，需注意将直尖轨和导轨脱空即可，不得出现前后两支点高差过大。见图14。
⑧后滑导轨。利用16台液压起道机同步起升至直尖轨和导轨脱空后，在导轨铺设方向摆放滚动导轮，向后将导轨滑出，滑至待铺设位置，用方木垫实，将导轮取出。见图15所示。
⑨推送其他道岔轨件。利用相同原理将本组道岔其他轨件运至铺装现场。
6 42号高速无砟道岔的铺设施工工艺
42号板式道岔的铺设工艺流程如下：
CPⅢ复测→清理道岔板→道岔控制点放样→取出螺栓涂油→摆放UPF垫板→安装弹性基板→放置轨下胶垫→安装钢轨件→安装扣件弹条→粗调道岔线型→道岔铺设完成。
6.1 道岔板的验收与复测
从土建施工单位接收CPⅢ点、二等水准基点及测量成果等测量数据并组织对测量数据进行复核;同步与土建施工单位对道岔板的铺设质量进行验收交接，验收合格后办理交接手续。
6.2 道岔控制点测量放样
按照道岔铺设图，按照图16放样示意图所示关键点进行测量放样。
6.3 安装轨下部件
轨下部件安装流程如下：
清理道岔板锥套→安装UPF调高垫板→安装基板及轨下胶垫→安装调整锥→安装盖板及基板固定螺栓并紧固。如图17所示。
6.4 安装道岔轨件
①用液压起道设备将道岔轨件顶升脱空后抽去支撑垫木，利用液压起道设备将道岔轨件落在承轨面上，利用测量放样数据检查道岔轨件的相对位置，利用撬棍将组件调整到位，要求纵向偏差不超过5mm。
②道岔轨件的安装顺序为辙叉组件→转辙器直基本轨部分→转辙器曲基本轨部分→安装剩余导轨组件。
③检查辙叉与直尖轨实际尖端距离偏差，如偏差超过±5mm或导轨长度超出设计要求导致导轨無法插入组件之间时，则根据现场实际要求数据对导轨进行切割，并预留6mm轨缝。
6.5 安装扣配件
安装扣配件时，注意扣配件的扣压力满足设计要求。
6.6 粗调道岔线型
①初步检查。使用轨距尺、方尺、塞尺等各种测量仪器对道岔各部位尺寸进行检查，记录检查结果。
②根据检查结果，对道岔方向、高低、轨距、密贴等进行调整。现场调整应按照“先方向、后水平;先直股、后曲股;先整体、后局部”的原则。
1）钢轨左右位置、轨距、支距调整扣件系统具有0，2，4，6，8，10，12等7种调整锥套，通过更换调整轨锥套可实现-12～+12mm的轨距调整，一般使用2号和4号。
2）高低和水平调整：调高垫板分为2、3、6、10mm四种厚度，用以调整钢轨高低位置，一般使用2mm和3mm。
3）密贴调整：通过增减顶铁调整片，调整尖轨、心轨顶铁间隙，并同时与调整轨距、支距相结合，确保尖轨与基本轨密贴，可动心轨在轨头切削范围内应分别与两翼轨密贴、开通侧股时，叉跟尖轨尖端与短心轨密贴。
道岔粗调完成后，还要对道岔进行精调、铝热焊接等工序，完成道岔的铺设施工及验收。
7 施工注意事项
①道岔施工前严格对道岔板的交接验收，螺栓孔进浆，导致螺栓无法拧紧。②吊运问题：施工期间必须保证道岔运输吊装按规范操作否则会影响结构的正常使用。③道岔轨件在组装时要注意预留4mm轨缝，以保证焊接时焊接延展量的扩散。④必须保证控制样冲点的精确，否则会导致限位器偏差等数据超出允许范围。⑤安装基板和辊轮时不允许对部件进行涂油，避免导致工作面污染;除基板及辊轮以外的所有涂油构件放置时应避免工作面及钢轨污染。⑥安装标准短基板时应注意基板的安装方向以保证正确的轨底坡。
8 结束语
由我局管段施工的6组42号高速无砟道岔按期完成铺设，各项指标均符合设计要求。
沪昆客专信江特大桥2组42号高速道岔人工运输与铺设施工工艺的成功应用，为后续道岔施工奠定了良好的基础，连续应用于沪昆客专玉山南站、上饶站、弋阳站、鹰潭北站 东乡站、进贤南站等6个高铁车站共计23组18号高速道岔的运输与铺设施工，创造了良好的经济效益。在施工过程中特别是复杂工况下采用人工运输与铺设的施工工艺，可供在类似工程施工时参考。
参考文献：
[1]新铁德奥道岔有限公司.60/m钢轨42号道岔铺设图 CN-6142AS，2009-8.
[2]新铁德奥道岔有限公司.无砟轨道道岔安装和维护手册.2011.
[3]中华人民共和国铁道部.TB＼T 3302-2013，高速铁路无砟轨道道岔铺设技术条件[S].2013.
