時(shí)速250公里60kg/m鋼軌18號(hào)有砟道岔組裝和鋪設(shè)

東南沿海鐵路福建有限責(zé)任公司 馬智長(zhǎng)

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時(shí)速250公里60kg/m鋼軌18號(hào)有砟道岔組裝和鋪設(shè)

東南沿海鐵路福建有限責(zé)任公司 馬智長(zhǎng)

在東南沿海鐵路福建段客運(yùn)專(zhuān)線中，時(shí)速250公里60kg/m鋼軌18號(hào)單開(kāi)有砟道岔（圖號(hào)：CN-6118AB）首次在廈深鐵路福建段正線鋪設(shè)。該道岔系引進(jìn)德國(guó)技術(shù)制造的高速客運(yùn)專(zhuān)線道岔，具有技術(shù)新、精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軌件長(zhǎng)、組裝和鋪設(shè)技術(shù)要求高等特點(diǎn)。在廈深鐵路前場(chǎng)站道岔組裝和鋪設(shè)過(guò)程中，通過(guò)認(rèn)真研究道岔技術(shù)資料，不斷完善道岔組裝和鋪設(shè)方案，統(tǒng)籌考慮各種因素，順利完成了前場(chǎng)站12組該型號(hào)有砟道岔的鋪設(shè)，并按80km/h速度開(kāi)通了使用。該文簡(jiǎn)要介紹該道岔的組裝、鋪設(shè)的主要施工工藝和流程。

鋼軌 道岔 組裝 鋪設(shè)

1 道岔主要技術(shù)特征

道岔直向容許通過(guò)速度：有砟道床為250km/h，側(cè)向允許通過(guò)速度為80km/h。道岔前長(zhǎng)31.729m，后長(zhǎng)37.271m，全長(zhǎng)69m。

道岔的轉(zhuǎn)轍器設(shè)有FAKOP結(jié)構(gòu)(即動(dòng)態(tài)軌距優(yōu)化)。FAKOP ?轉(zhuǎn)轍器與普通線形相比有一定的幾何線形變化，在尖軌與基本軌相貼合處，直基本軌也不是一條直線，而是一種特殊的軌道曲線，直基本軌向外彎曲加寬軌距，最大軌距加寬為15 mm。其它處道岔軌距均為1435mm（見(jiàn)圖1）。

基本軌、尖軌均采用R350HT硬頭軌制造，導(dǎo)軌為采用與區(qū)間同材質(zhì)的U75V鋼軌。采用SKL12型扣件系統(tǒng)，扣件與鋼軌間不調(diào)距。道岔直、曲股均不設(shè)置護(hù)輪軌。

岔枕呈扇形布置，分左右開(kāi)，道岔長(zhǎng)枕為拼接形式。當(dāng)用于5m線間距岔后渡線時(shí)，127～130號(hào)岔枕（含枕上墊板及扣件）取消，鋪設(shè)成147～150號(hào)岔枕，再接三根CB60-250岔枕加兩根CB60-260岔枕。單開(kāi)道岔按配套岔枕138根及CBS6枕53根供貨。

轍叉的心軌前段為整體結(jié)構(gòu)，采用與鋼軌同一材質(zhì)的鋼坯經(jīng)機(jī)械加工后與心軌后段2根叉跟連接軌閃光對(duì)焊。叉跟焊接軌用60kg/m標(biāo)準(zhǔn)斷面鋼軌制作，鋼軌材料采用R350HT，鍛造叉尖通過(guò)熱處理使硬度達(dá)到相同的級(jí)別。

圖1

2 道岔的組裝和鋪設(shè)

2.1 總體施工工藝及流程

為保證鋪軌的正常進(jìn)行，先采用臨時(shí)軌排過(guò)渡，待鋪軌通過(guò)后，對(duì)岔位及過(guò)渡地段進(jìn)行機(jī)養(yǎng)搗固，用人工配合吊車(chē)拆除臨時(shí)過(guò)渡軌排，攤平道砟、在道砟上搭設(shè)平臺(tái)，用吊車(chē)或軌道吊進(jìn)行道岔卸車(chē)和拼裝，其原位法組裝和鋪設(shè)施工流程如圖2所示：

圖2

2.2 組裝和鋪設(shè)

2.2.1施工準(zhǔn)備

道岔材料進(jìn)場(chǎng)要按設(shè)計(jì)圖進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，并做好專(zhuān)用工機(jī)具購(gòu)置配備和檢定以及人員培訓(xùn)等方面工作。運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)的地材要按照檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的批次進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，對(duì)于吊梁、吊索要進(jìn)行檢算和負(fù)重試驗(yàn)收。

2.2.2高速道岔原位組裝工藝

2.2.2.1 搭設(shè)組裝平臺(tái)

使用50mm×50mm方鋼、40cm×45cm×5cm的木墊板搭設(shè)拼裝平臺(tái)，用水平儀進(jìn)行超平，確保道岔組裝后，在同一水平面。搭設(shè)的組裝平臺(tái)如圖3所示。

圖3

2.2.2.2 吊散岔枕、連接道岔長(zhǎng)短枕

散枕前先用長(zhǎng)鋼尺在平臺(tái)的方鋼上用石筆對(duì)照道岔圖紙畫(huà)出枕木間距并標(biāo)出枕木編號(hào)。利用汽車(chē)吊將道岔混凝土岔枕按編號(hào)對(duì)應(yīng)布散在組裝平臺(tái)上。并將長(zhǎng)短枕拼接的岔枕用鉸接板拼接好。

調(diào)整岔枕時(shí)，為了避免岔枕擺放累計(jì)間距誤差，采用兩把長(zhǎng)鋼尺拉直分別放在直邊和側(cè)邊按照設(shè)計(jì)累計(jì)距離進(jìn)行控制方枕。岔枕布置示意圖如圖4所示。

圖4

2.2.2.3 安裝道岔連接基板

岔枕擺放好之后，將道岔配套的基板按照道岔圖紙進(jìn)行對(duì)應(yīng)安裝。安裝基板前，先將螺栓孔的積水用吸管抽出，在岔枕螺栓絲扣部分涂上長(zhǎng)效潤(rùn)滑油，以起到潤(rùn)滑防銹的作用，涂的油脂也不要過(guò)多，以免造成污染岔枕，岔枕螺栓的緊固扭矩為300N·m。

2.2.2.4 吊裝軌件組裝道岔

先起吊曲尖軌+直基本軌，再依次吊裝直尖軌+曲基本軌、導(dǎo)曲線軌、可動(dòng)心轍叉整體組件，對(duì)照設(shè)計(jì)圖將軌件與岔枕連接為整體。

轉(zhuǎn)轍器段基本軌位置的確定，是以直股基本軌跟端為準(zhǔn)，在鋪設(shè)時(shí)用長(zhǎng)鋼尺現(xiàn)場(chǎng)量出直基本軌的當(dāng)時(shí)長(zhǎng)度，然后用實(shí)際長(zhǎng)度減去理論長(zhǎng)度24.598m的差值，對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)道岔前樁位置來(lái)校正實(shí)際應(yīng)鋪設(shè)的位置。若差值為正，方正道岔前則是將鋼軌前端超出岔前樁相等的差值。若差值為負(fù)數(shù)，方正道岔前則是將鋼軌前端退后，距岔前樁相等的差值。

道岔轍叉部分安裝位置的確定，是通過(guò)直基本軌跟端與轍叉直股前端理論中線距離(29.386m)來(lái)控制，或者通過(guò)轍叉直股理論長(zhǎng)度(15.016m）與岔后樁距離關(guān)系來(lái)確定轍叉直股前端位置(同轉(zhuǎn)轍器直基本軌位置確定的方法)。

道岔曲基本軌一側(cè)安裝位置是通過(guò)道岔兩側(cè)基本軌的樣沖點(diǎn)用方尺進(jìn)行控制，誤差為±2mm（見(jiàn)圖5）。

圖5

尖軌與基本軌相對(duì)位置是通過(guò)尖軌跟部和基本軌上的樣沖點(diǎn)來(lái)控制調(diào)整（見(jiàn)圖6）。

圖6

2.2.2.5 細(xì)方枕、上扣件

方枕前，先將道岔直股邊鋼軌方向粗?jǐn)[放順直，在鋼軌上按照設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確畫(huà)軌枕標(biāo)記，對(duì)正軌枕標(biāo)記將岔枕細(xì)微調(diào)整到位，誤差±5mm,然后上彈條扣件,上彈條時(shí)軌溫控制在35±3℃內(nèi)。

扣件系統(tǒng)緊固程度以彈條中部舌底與鋼軌留有0.1～1.0mm的縫隙，扭力在180～200N·m范圍。

2.2.2.6 安裝滑床板上輥輪

帶輥輪的滑床板每組共有12個(gè)。安裝尖軌輥輪時(shí)，由于橡膠體的松弛特性，要確保尖軌底部和滑床臺(tái)板之間有0.7mm的間隙，當(dāng)在運(yùn)營(yíng)的長(zhǎng)期負(fù)荷作用下，將變成0.1mm。檢查工具使用塞尺。

2.2.3組裝平臺(tái)上道岔粗調(diào)

道岔的粗調(diào)在道岔鋼軌吊裝、安裝到位后進(jìn)行，首先調(diào)整直基本軌的位置、方向，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整軌距、支距、高低、水平，然后再對(duì)道岔構(gòu)件密貼項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整。

轉(zhuǎn)轍器段直股基本軌軌向的控制是通過(guò)基本軌外側(cè)FAKOP控制邊和弦線來(lái)實(shí)現(xiàn)，在道岔3#枕承軌臺(tái)以前、39#枕承軌臺(tái)以后直基本軌外側(cè)選擇合適兩個(gè)點(diǎn)，距直基本軌非工作邊100mm處用專(zhuān)用弦線架拉弦線，逐承軌臺(tái)測(cè)量軌頂面下16mm處弦線與直基本軌非工作邊的距離，根據(jù)允許偏差進(jìn)行調(diào)整。

道岔密貼控制主要為八項(xiàng)和一項(xiàng)間隙：尖軌與基本軌、心軌與翼軌、短心軌與岔跟尖軌；尖軌與頂鐵、心軌與頂鐵、岔跟尖軌與頂鐵；尖軌軌底與滑床臺(tái)板、心軌與滑床臺(tái)板密貼；彈條中舌與軌底間隙。

2.2.4拆除組裝平臺(tái)

用起道機(jī)將道岔整體頂起，頂起高度為砼枕底離開(kāi)方鋼頂面10mm左右，拆除組裝平臺(tái)的方木、方鋼，把整體道岔架空，然后利用起道機(jī)整體調(diào)整道岔的軌面高低，盡量使道岔軌面處于同一平面落到道砟面上。

2.2.5道岔鋪?lái)恼?/p>

道岔鋪設(shè)到位后，用水準(zhǔn)儀測(cè)量道岔整體標(biāo)高，起平后的道岔標(biāo)高宜低于設(shè)計(jì)標(biāo)高50mm，以便預(yù)留聯(lián)調(diào)聯(lián)試時(shí)調(diào)整軌面標(biāo)高的需要。

尖軌及可動(dòng)心轍叉部分用防護(hù)布料做好防護(hù)，人工回填道砟，邊回填邊用小型道岔?yè)v固機(jī)對(duì)道岔下方15cm范圍內(nèi)的道床進(jìn)行搗固，同時(shí)調(diào)整道岔高低、方向、水平，使道岔初步到位。道岔經(jīng)初步整平養(yǎng)護(hù)后，釘閉加鎖開(kāi)通在直股位置，嚴(yán)禁人工扳動(dòng)道岔。

2.2.6道岔焊接

粗調(diào)道岔線型后才可以焊接，焊接轉(zhuǎn)轍器時(shí)應(yīng)先檢查調(diào)整樣沖點(diǎn)，尖軌焊接應(yīng)在自由焊頭焊接完成后進(jìn)行，尖軌焊接時(shí)應(yīng)與基本軌密貼，轍叉焊接時(shí)應(yīng)將心軌擺到中間位置。

焊接順序分為三個(gè)部分：第一階段焊接自由焊頭，第二階段焊接尖軌跟端焊頭，第三階段焊接道岔鎖定焊頭。由于第二階段和第三階段的道岔焊接均受溫度限制，需要在鎖定軌溫內(nèi)焊接。

道岔與相鄰軌條的鎖定軌溫差不應(yīng)大于3℃；道岔與兩端無(wú)縫線路應(yīng)在軌面標(biāo)高、軌向和水平達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下施焊，并應(yīng)準(zhǔn)確記錄實(shí)際鎖定軌溫；道岔與兩端無(wú)縫線路的鎖定焊接位置距道岔不小于100m，以使得道岔區(qū)鎖定后處于無(wú)縫線路的固定區(qū)內(nèi)。

2.2.7道岔測(cè)量和精調(diào)

道岔的測(cè)量與精調(diào)作業(yè)，是利用CPⅢ軌道控制網(wǎng)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，通過(guò)測(cè)量?jī)x器測(cè)量采集包括道岔前后30～100m范圍內(nèi)線路、道岔的軌向、高低、水平、扭曲、軌距等軌道實(shí)際參數(shù)與設(shè)計(jì)絕對(duì)參數(shù)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的允許偏差進(jìn)行比較，將得出的結(jié)果差值通過(guò)更換道岔的調(diào)整套OVE型號(hào)、起道、撥道等整道方式，將道岔調(diào)整到設(shè)計(jì)位置和設(shè)計(jì)幾何狀態(tài)。

2.2.8工電聯(lián)調(diào)

工電聯(lián)調(diào)是在道岔精調(diào)細(xì)整理完畢后進(jìn)行的作業(yè)。其作業(yè)流程如圖7所示。

圖7

3 體會(huì)和建議

1）應(yīng)加強(qiáng)高速道岔鋪設(shè)后的使用、維護(hù)管理。建設(shè)單位要參照運(yùn)營(yíng)線的做法，編制高速道岔鋪設(shè)完成至竣工驗(yàn)收階段使用、維護(hù)管理辦法，明確管理單位、管理要求、開(kāi)通條件和工程列車(chē)通過(guò)高速道岔的有關(guān)要求和程序。施工單位要建立高速道岔專(zhuān)人看守、日常檢查和及時(shí)維護(hù)制度。

2）道岔轍叉段曲股岔枕采用鉸接板將長(zhǎng)短枕拼接成長(zhǎng)岔枕形式，在有砟線路上存在以下問(wèn)題，建議在有砟線路上，將鉸接長(zhǎng)短枕更換為長(zhǎng)岔枕，既減少了現(xiàn)場(chǎng)拼接長(zhǎng)短枕的工作量，又不會(huì)增加制造費(fèi)用，同時(shí)在技術(shù)上不存在難點(diǎn)。

①由于鉸接板采用單螺栓固定，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)道岔?yè)v固和調(diào)整相關(guān)幾何尺寸施工中，鉸接的短枕與長(zhǎng)枕易造成前后相錯(cuò)、不在一條直線上的現(xiàn)象，使得岔枕整體受力形式發(fā)生變化，而且鋪設(shè)后長(zhǎng)短枕前后相錯(cuò)調(diào)整相對(duì)困難。

②采用鉸接板將長(zhǎng)短枕拼接后，長(zhǎng)短枕間存在3cm左右空隙，在道岔直股起道作業(yè)中，鉸接板將承擔(dān)曲股短枕和鋼軌的重量，產(chǎn)生向下彎曲作用力，而在曲股起道作業(yè)時(shí)，鉸接板產(chǎn)生向上彎曲作用力。在有砟線路施工作業(yè)中，由于軌道幾何狀態(tài)的變化，道岔起道作業(yè)比較頻繁，長(zhǎng)此以往，對(duì)鉸接板及螺栓的剛度要求很高。同時(shí)，在曲股起道時(shí)，長(zhǎng)短枕間易夾雜道砟在拼接枕間，從而改變鉸接板受力狀況。

③用鉸接板將長(zhǎng)短枕拼接成長(zhǎng)岔枕，在鋪設(shè)初期的有砟線路上，由于直、曲股道床的密實(shí)度不盡相同，在起道作業(yè)中易造成道岔直、曲股受力不均勻，導(dǎo)致組裝好的道岔產(chǎn)生變形。

3）現(xiàn)場(chǎng)成品保護(hù)難度較大。在有砟線路上，道岔組裝完成后，尚需上砟整道、精調(diào)等作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)機(jī)械、人員、道砟及工器具等對(duì)硫化墊板、電務(wù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、密檢器等設(shè)備易造成損傷。

4）目前道岔按時(shí)速80km/h開(kāi)通使用，還有待聯(lián)調(diào)聯(lián)試及高速動(dòng)態(tài)運(yùn)行考驗(yàn)。

5）建議進(jìn)一步研發(fā)高速道岔長(zhǎng)大組件現(xiàn)場(chǎng)吊卸、運(yùn)輸和組裝的專(zhuān)用工裝設(shè)備，開(kāi)發(fā)實(shí)用、高效的專(zhuān)用量具和檢具，以及高速道岔幾何狀態(tài)精細(xì)調(diào)整作業(yè)軟件，以提高道岔鋪設(shè)質(zhì)量。