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摘要:以厦(门)-深(圳)铁路福建段新铁德奥客专道岔铺设后的精调为例,阐述了该新型道岔的基本构造及精调的工艺流程和操作要点。道岔精调后的开通速度即达到设计速度,对同类道岔的精调有借鉴意义。
关键词:新铁德奥道岔精调技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
1 前言
近年来,我国铁路建设取得了巨大成就,尤其是高速铁路及客运专线以其高速度和高舒适性令世界瞩目。但是道岔作为轨道系统最薄弱的环节之一,其构造复杂、铺设难度大、行车安全性低,成为限制列车运行速度与舒适度的关键设备,也是目前高速铁路和客运专线轨道结构领域的一个研究热点和难点。我国引进德国BWG公司和奥地利VAE公司技术、由中铁山桥集团研发制造的新铁德奥道岔,具有铺设简单、运营维护工作量小等优点,在厦(门)-深(圳)铁路福建段有砟线路首次大量铺设该道岔,开通运营的厦(门)-漳(州)段状态良好。
新建厦门至深圳铁路(福建段)北接福厦铁路并与龙厦铁路及既有鹰厦铁路相通,自厦门铁路枢纽厦门北站引出,经前场、角美、漳州、漳浦、云霄、诏安6个车站进入广东省境内。为一次建成跨区间无缝线路,按照250km/h开通,铺设新铁德奥客专道岔(CN6118AB)78组。
2 新铁德奥客专道岔(CN6118AB)构造及特点
(1)直向容许通过速度为250km/h、侧向容许通过速度为80km/h,考虑货运,设计轴重为170KN。
(2)转辙器采用FAKOP转辙器,与国产道岔转辙器相比有一定的几何线形变化,在尖轨与基本轨相贴合处,直基本轨不是一条直线,而是一种特殊的轨道曲线,直基本轨向外弯曲加宽轨距,最大轨距加宽为15 mm,降低了轮缘与尖轨的磨耗,能够延长尖轨的使用寿命。
(3)轨距调整采用OVE调整套,改变了国产道岔用轨距块进行调整的方法,简化了轨距调整的工序。
(4)岔枕采用长短岔枕、扇形布置,累计间距,运输较为方便,但增加了现场铺设的难度。
(5)滑床台板采用铝硅涂层改善尖轨的活动性能,降低转辙力。
(6)在转辙部位的岔枕底部采用钢板定位,有效控制的转辙部位的岔枕间距,但此处无法进行大机捣固。
3 铺设工艺及要点
3.1 道岔铺设工艺
采用原位铺设法进行道岔铺设,汽车运送道岔至施工现场,用吊车在所铺岔位附近卸下,进行摊铺碾压预铺道砟,搭设平台组装道岔,进行道岔粗调、单元焊接、卸砟、大机捣固、焊联锁定,然后进行精调。
3.2 操作要点
(1)道岔在组装平台上组装完成后,进行粗调,首先调整直基本轨的位置、尖轨的方正及道岔的方向、高低、水平、轨距、支距后,拆除平台,人工回填道砟,液压捣固机捣固,最后进行道岔内6个自由焊头的焊接(不含尖轨跟端端放散头及岔前岔后的锁定头)。
(2)K车补砟:K车卸砟前,应对道岔高低、方向、水平全面进行检查整修,并用液压捣固机捣固密实,卸砟完成后,人工回填至钢轨两侧600mm范围内,道砟高度以高出轨枕面100mm为宜,并将轨枕面的道砟扒开,露出轨枕面。
(3)道岔机捣:一般按照2遍捣固,具体遍数以道床参数达到初步稳定状态为准。第一、二遍捣固按照基本起道量捣固,起道量为10mm,主要增强道床的密实度,捣固完成后及时回填道砟,并预留起道量为40mm。
(4)道岔焊联锁定:道岔焊联主要是在锁定轨温范围内与两端的无缝线路进行焊接,与相邻轨条的锁定轨温差不大于3℃。
4 道岔精调施工工艺及操作要点
4.1 精调的条件
道岔精调必须做到“三完成一到位”后方可经行精调作业,即道岔铺设、焊接(含自由及锁定焊接)及焊缝精磨已完成,道岔前后200m范围轨道铺设及放散锁定已完成,道岔区CPⅢ复测已完成,精调工具、人员及调整件已到位。
4.2 总体精调施工工艺流程
道岔精调采用单元化管理的理念进行,即道岔前后各200m线路纳入道岔单元管理,若一端正线有多组道岔,应将一个行别岔区作为一个道岔单元管理。
道岔精调主要包括道岔的高低、方向、水平、FAKOP线型及轨距、支距、密贴等调整,其中高低、方向、水平用大机捣固等进行调整,FAKOP线型采用人工拨道调整,轨距、支距采用更换OVE调整套等进行调整,密贴采用更换OVE调整套并结合工电联调进行调整。调整要综合考虑,相互结合进行,使道床稳定密实、几何尺寸达到验收标准要求。具体施工工艺如图1所示。
图1 道岔精调工艺流程
4.3 精调工序操作要点
1 施工准备
1)检查道岔及前后200m线路高低方向,对存在大的方向和高低,用大机进行预起预拨。根据道岔铺设图检查岔枕位置是否符合要求,不符合要求进行方正。
2)检查道岔各部零配件(包括岔枕)是否齊全标准,对缺少或不符标准的零部件补齐或更换。
3)检查道岔各部零配件是否紧靠密贴。检查非工作面轨底与基板挡肩是否紧靠,若不密贴或紧靠,进行调整。
4)检查道岔临时连杆(角钢)是否有拉弯或顶弯尖轨现象,若有及时整改,防止尖轨变形。
5)检查道岔铝热焊头平直度是否达标,若不达标进行打磨。
6)按10m点(含道岔前后100m)在两线间埋设¢12mm螺纹钢定位桩(桩深打入路基面不短于0.5m),采用¢110mmPVC管防护,管内采用混凝土浇注,钢轨桩顶部钻¢1mm圆孔,桩顶较设计轨面标高低30-50mm,作为精调时检查的基标。
7)复紧岔枕与铁垫板及钢轨与扣件的扭力,确保扭力达到规定要求。
2 第一遍K车卸砟
K车补充第一遍道砟后,人工回填至钢轨两侧600mm范围内,道砟高度以高出轨枕面60mm为宜,轨枕面的道砟需扒开,露出轨枕面。
3 测量数据
1)测量数据应至少包含岔区两端各不少于200m范围,确保岔区及前后200mm线路在同一平纵面上。
2)利用CPⅢ点测出线路里程,并每5m在钢轨左股外侧使用细毛笔油漆标注(宽度不大于2mm,长度覆盖轨腰)。
3)用轨检小车及CPⅢ测量起到量及拨道量,按照5m点进行测量数据,测量数据前,必须清除轨道表面杂质与灰尘,确保数据真实。测量时将全站仪架设在轨道中心,以减小测距误差对轨道横向偏移的影响,数据采集时保证每站最远55~60m。
4)因新铁德奥道岔存在尖轨加宽,测量时直股以直尖轨,曲股以曲外股为方向股,以直基本股及曲内股为标高基准股。
4 第一遍机捣
1)现场标注测量数据,将拨道方向及起拨道量每5m用油漆标注于岔枕中间,以备复核。
2)道岔第一遍的起道量按照小车测量数据减去第二三遍起道量25mm为准,最大起道量控制在20mm,作业模式为双捣,夹持时间设置在0.45s 以上。在尖轨、心轨、转辙器部位加强捣固。拨道量按照测量数据一次性拨到位。
3)道岔区捣固应一次完成,同时应在岔区前后各200m 范围内进行顺坡。
4)捣固车对道岔直股进行作业时,将压机支护长岔枕曲股一端,并用小型捣固机配合捣固,捣固时不得损伤岔枕。
5)安排两人采用“L”型道尺对每台大机作业后纵断面情况进行复核,并记录复核数据。发现数据异常,及时通知大机作业人员。
6)每台大机后安排一人复核大机作业后水平,并记录大机作业后水平情况。发现数据异常,及时通知大机作业人员。
7)道岔内有转辙机连杆、挡砟板等不能作业的部位,使用小型捣固机配合捣固密实。
5 第二遍K车补砟
K车补充第二遍道砟,根据起到量的大小及现场的道砟情况进行卸车,以满足后续机捣及整形的道砟为宜。
6 第一遍几何调整
1)几何尺寸的调整在每遍机捣完成后进行,调整的主要内容有道岔轨距、支距、FAKOP线型及密贴的初步调整等。
2)轨距、支距采用调整套进行调整,预装调整套为0号,调整型号有2、4、6、8mm五种,2mm一级,调整范围为-8~+8mm,一般使用2、4、6mm较多。
3)第一遍调整时轨距按照±1mm控制,递减率不大于0.5‰调整,同时兼顾调整支距。
4)FAKOP线型的调整:在道岔3#枕承轨台以前、39#枕承轨台以后直基本轨外侧选择两个点距直基本轨非工作边100mm处用专用FAKOP弦线架拉弦线,逐根轨枕测量轨顶面下16mm处弦线与直基本轨非工作边的距离,根据允许偏差进行人工拨道调整。
5)密贴主要调整尖轨与基本轨、心轨与翼轨、尖轨与顶铁、心轨与顶铁、尖轨轨底与滑床台板,心轨与滑床台板等密贴,调整时根据轨距、轨向情况综合通过更换调整套型号或人工拨道来实现密贴。对于共足部分的调整,要优先考虑直股,當不能兼顾曲股时,可通过在基板挡肩上加调整片来调整。尖轨轨底与滑床台板段密贴可用增加或减少滚轮的调整片调整。
7 第二遍机捣
1)第二遍机捣前测量起拨道量,作业方式同第一遍机捣,起道量不大于15mm。
2)第二遍捣固完成后,道岔的方向,水平、高低需满足验收标准的要求,满足安装转换设备的条件。
3)第二遍机捣完成后根据现场的情况确定是否补砟。
8 第二遍几何尺寸调整
1)在第二遍几何尺寸调整前,电务转换设备需全部安装到位,并进行工电联调。
2)结合线路方向进行轨距、支距精调,保持轨距顺超率达标,调整时拉弦线改道消除轨向及碎弯,密贴的调整在配合工电联调进行调整。
9 第三遍机捣
第三遍在线路的标高及中心已经基本到位的情况下,采用捣固车内的自动找平拨道的方法作业进行加强捣固,满足线路的高低、水平、方向的要求。
10 刷新标识、标记
在轨腰上喷刷道岔的支距、轨枕面将尖轨加宽的轨距逐根轨枕喷刷在轨枕面上,以便检查维护。
11 道床外观整理
整理道床外观,确保道床符合设计要求。
12 检查整改
按照评估表,对每个项点进行检查,对每项检测项目进行检查打分评估。
5 结束语
(1)目前在开通的厦(门)-漳(州)铺设的43组道岔使用过程中具有维护工作量小,过岔舒适等优点。
(2)施工过程中应加强道岔进场验收,发现问题及时记录并书面汇报,并加强现场道岔的存放堆码,确保岔件质量。
(3)建议将安装转辙设备岔枕底的连接钢板改装在岔枕面上,待大机捣固完成后进行安装。
(4)建议将有砟道岔用铰接板连接的长短枕改成长枕,减少施工现场铺设连接铰接板的工序,在机捣过程中支护曲股也较方面。
(5)施工过程中要加强现场的防护,特别尖轨及心轨处要特别加强防护。
参考文献
[1] TB10754-2010. 高速铁路轨道工程施工质量验收标准[S].北京:中国铁道出版社,2011
[2] 铁建设[2010]241号. 高速铁路轨道工程施工技术指南[S]. 北京:中国铁道出版社,2011
[3] 广钟岩,高慧安. 铁路无缝线路[M].北京:中国铁道出版社,2005
[4] 新铁德奥道岔《安装和维护手册》[S].2011.2
[5] 铁建设[2009]141号. 有砟轨道铁路铺砟整道施工作业指南[S].北京:中国铁道出版社,2009
[6] 杨宏伟,孙柏辉. 客运专线高速道岔铺设技术探讨[J].铁道标准设计.2009.增刊
[7] 向淑智. 福厦铁路客运专线42号有砟道岔铺设技术[J]. 铁道建筑. 2010(12)
[8] 杨宏伟. 有砟高速道岔铺设新技术[J].铁道工程学报.2011(01)
[9] 顾秋来. 高速铁路道岔精调技术与标准化管理[J]. 铁道建筑. 2011(05)
关键词:新铁德奥道岔精调技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
1 前言
近年来,我国铁路建设取得了巨大成就,尤其是高速铁路及客运专线以其高速度和高舒适性令世界瞩目。但是道岔作为轨道系统最薄弱的环节之一,其构造复杂、铺设难度大、行车安全性低,成为限制列车运行速度与舒适度的关键设备,也是目前高速铁路和客运专线轨道结构领域的一个研究热点和难点。我国引进德国BWG公司和奥地利VAE公司技术、由中铁山桥集团研发制造的新铁德奥道岔,具有铺设简单、运营维护工作量小等优点,在厦(门)-深(圳)铁路福建段有砟线路首次大量铺设该道岔,开通运营的厦(门)-漳(州)段状态良好。
新建厦门至深圳铁路(福建段)北接福厦铁路并与龙厦铁路及既有鹰厦铁路相通,自厦门铁路枢纽厦门北站引出,经前场、角美、漳州、漳浦、云霄、诏安6个车站进入广东省境内。为一次建成跨区间无缝线路,按照250km/h开通,铺设新铁德奥客专道岔(CN6118AB)78组。
2 新铁德奥客专道岔(CN6118AB)构造及特点
(1)直向容许通过速度为250km/h、侧向容许通过速度为80km/h,考虑货运,设计轴重为170KN。
(2)转辙器采用FAKOP转辙器,与国产道岔转辙器相比有一定的几何线形变化,在尖轨与基本轨相贴合处,直基本轨不是一条直线,而是一种特殊的轨道曲线,直基本轨向外弯曲加宽轨距,最大轨距加宽为15 mm,降低了轮缘与尖轨的磨耗,能够延长尖轨的使用寿命。
(3)轨距调整采用OVE调整套,改变了国产道岔用轨距块进行调整的方法,简化了轨距调整的工序。
(4)岔枕采用长短岔枕、扇形布置,累计间距,运输较为方便,但增加了现场铺设的难度。
(5)滑床台板采用铝硅涂层改善尖轨的活动性能,降低转辙力。
(6)在转辙部位的岔枕底部采用钢板定位,有效控制的转辙部位的岔枕间距,但此处无法进行大机捣固。
3 铺设工艺及要点
3.1 道岔铺设工艺
采用原位铺设法进行道岔铺设,汽车运送道岔至施工现场,用吊车在所铺岔位附近卸下,进行摊铺碾压预铺道砟,搭设平台组装道岔,进行道岔粗调、单元焊接、卸砟、大机捣固、焊联锁定,然后进行精调。
3.2 操作要点
(1)道岔在组装平台上组装完成后,进行粗调,首先调整直基本轨的位置、尖轨的方正及道岔的方向、高低、水平、轨距、支距后,拆除平台,人工回填道砟,液压捣固机捣固,最后进行道岔内6个自由焊头的焊接(不含尖轨跟端端放散头及岔前岔后的锁定头)。
(2)K车补砟:K车卸砟前,应对道岔高低、方向、水平全面进行检查整修,并用液压捣固机捣固密实,卸砟完成后,人工回填至钢轨两侧600mm范围内,道砟高度以高出轨枕面100mm为宜,并将轨枕面的道砟扒开,露出轨枕面。
(3)道岔机捣:一般按照2遍捣固,具体遍数以道床参数达到初步稳定状态为准。第一、二遍捣固按照基本起道量捣固,起道量为10mm,主要增强道床的密实度,捣固完成后及时回填道砟,并预留起道量为40mm。
(4)道岔焊联锁定:道岔焊联主要是在锁定轨温范围内与两端的无缝线路进行焊接,与相邻轨条的锁定轨温差不大于3℃。
4 道岔精调施工工艺及操作要点
4.1 精调的条件
道岔精调必须做到“三完成一到位”后方可经行精调作业,即道岔铺设、焊接(含自由及锁定焊接)及焊缝精磨已完成,道岔前后200m范围轨道铺设及放散锁定已完成,道岔区CPⅢ复测已完成,精调工具、人员及调整件已到位。
4.2 总体精调施工工艺流程
道岔精调采用单元化管理的理念进行,即道岔前后各200m线路纳入道岔单元管理,若一端正线有多组道岔,应将一个行别岔区作为一个道岔单元管理。
道岔精调主要包括道岔的高低、方向、水平、FAKOP线型及轨距、支距、密贴等调整,其中高低、方向、水平用大机捣固等进行调整,FAKOP线型采用人工拨道调整,轨距、支距采用更换OVE调整套等进行调整,密贴采用更换OVE调整套并结合工电联调进行调整。调整要综合考虑,相互结合进行,使道床稳定密实、几何尺寸达到验收标准要求。具体施工工艺如图1所示。
图1 道岔精调工艺流程
4.3 精调工序操作要点
1 施工准备
1)检查道岔及前后200m线路高低方向,对存在大的方向和高低,用大机进行预起预拨。根据道岔铺设图检查岔枕位置是否符合要求,不符合要求进行方正。
2)检查道岔各部零配件(包括岔枕)是否齊全标准,对缺少或不符标准的零部件补齐或更换。
3)检查道岔各部零配件是否紧靠密贴。检查非工作面轨底与基板挡肩是否紧靠,若不密贴或紧靠,进行调整。
4)检查道岔临时连杆(角钢)是否有拉弯或顶弯尖轨现象,若有及时整改,防止尖轨变形。
5)检查道岔铝热焊头平直度是否达标,若不达标进行打磨。
6)按10m点(含道岔前后100m)在两线间埋设¢12mm螺纹钢定位桩(桩深打入路基面不短于0.5m),采用¢110mmPVC管防护,管内采用混凝土浇注,钢轨桩顶部钻¢1mm圆孔,桩顶较设计轨面标高低30-50mm,作为精调时检查的基标。
7)复紧岔枕与铁垫板及钢轨与扣件的扭力,确保扭力达到规定要求。
2 第一遍K车卸砟
K车补充第一遍道砟后,人工回填至钢轨两侧600mm范围内,道砟高度以高出轨枕面60mm为宜,轨枕面的道砟需扒开,露出轨枕面。
3 测量数据
1)测量数据应至少包含岔区两端各不少于200m范围,确保岔区及前后200mm线路在同一平纵面上。
2)利用CPⅢ点测出线路里程,并每5m在钢轨左股外侧使用细毛笔油漆标注(宽度不大于2mm,长度覆盖轨腰)。
3)用轨检小车及CPⅢ测量起到量及拨道量,按照5m点进行测量数据,测量数据前,必须清除轨道表面杂质与灰尘,确保数据真实。测量时将全站仪架设在轨道中心,以减小测距误差对轨道横向偏移的影响,数据采集时保证每站最远55~60m。
4)因新铁德奥道岔存在尖轨加宽,测量时直股以直尖轨,曲股以曲外股为方向股,以直基本股及曲内股为标高基准股。
4 第一遍机捣
1)现场标注测量数据,将拨道方向及起拨道量每5m用油漆标注于岔枕中间,以备复核。
2)道岔第一遍的起道量按照小车测量数据减去第二三遍起道量25mm为准,最大起道量控制在20mm,作业模式为双捣,夹持时间设置在0.45s 以上。在尖轨、心轨、转辙器部位加强捣固。拨道量按照测量数据一次性拨到位。
3)道岔区捣固应一次完成,同时应在岔区前后各200m 范围内进行顺坡。
4)捣固车对道岔直股进行作业时,将压机支护长岔枕曲股一端,并用小型捣固机配合捣固,捣固时不得损伤岔枕。
5)安排两人采用“L”型道尺对每台大机作业后纵断面情况进行复核,并记录复核数据。发现数据异常,及时通知大机作业人员。
6)每台大机后安排一人复核大机作业后水平,并记录大机作业后水平情况。发现数据异常,及时通知大机作业人员。
7)道岔内有转辙机连杆、挡砟板等不能作业的部位,使用小型捣固机配合捣固密实。
5 第二遍K车补砟
K车补充第二遍道砟,根据起到量的大小及现场的道砟情况进行卸车,以满足后续机捣及整形的道砟为宜。
6 第一遍几何调整
1)几何尺寸的调整在每遍机捣完成后进行,调整的主要内容有道岔轨距、支距、FAKOP线型及密贴的初步调整等。
2)轨距、支距采用调整套进行调整,预装调整套为0号,调整型号有2、4、6、8mm五种,2mm一级,调整范围为-8~+8mm,一般使用2、4、6mm较多。
3)第一遍调整时轨距按照±1mm控制,递减率不大于0.5‰调整,同时兼顾调整支距。
4)FAKOP线型的调整:在道岔3#枕承轨台以前、39#枕承轨台以后直基本轨外侧选择两个点距直基本轨非工作边100mm处用专用FAKOP弦线架拉弦线,逐根轨枕测量轨顶面下16mm处弦线与直基本轨非工作边的距离,根据允许偏差进行人工拨道调整。
5)密贴主要调整尖轨与基本轨、心轨与翼轨、尖轨与顶铁、心轨与顶铁、尖轨轨底与滑床台板,心轨与滑床台板等密贴,调整时根据轨距、轨向情况综合通过更换调整套型号或人工拨道来实现密贴。对于共足部分的调整,要优先考虑直股,當不能兼顾曲股时,可通过在基板挡肩上加调整片来调整。尖轨轨底与滑床台板段密贴可用增加或减少滚轮的调整片调整。
7 第二遍机捣
1)第二遍机捣前测量起拨道量,作业方式同第一遍机捣,起道量不大于15mm。
2)第二遍捣固完成后,道岔的方向,水平、高低需满足验收标准的要求,满足安装转换设备的条件。
3)第二遍机捣完成后根据现场的情况确定是否补砟。
8 第二遍几何尺寸调整
1)在第二遍几何尺寸调整前,电务转换设备需全部安装到位,并进行工电联调。
2)结合线路方向进行轨距、支距精调,保持轨距顺超率达标,调整时拉弦线改道消除轨向及碎弯,密贴的调整在配合工电联调进行调整。
9 第三遍机捣
第三遍在线路的标高及中心已经基本到位的情况下,采用捣固车内的自动找平拨道的方法作业进行加强捣固,满足线路的高低、水平、方向的要求。
10 刷新标识、标记
在轨腰上喷刷道岔的支距、轨枕面将尖轨加宽的轨距逐根轨枕喷刷在轨枕面上,以便检查维护。
11 道床外观整理
整理道床外观,确保道床符合设计要求。
12 检查整改
按照评估表,对每个项点进行检查,对每项检测项目进行检查打分评估。
5 结束语
(1)目前在开通的厦(门)-漳(州)铺设的43组道岔使用过程中具有维护工作量小,过岔舒适等优点。
(2)施工过程中应加强道岔进场验收,发现问题及时记录并书面汇报,并加强现场道岔的存放堆码,确保岔件质量。
(3)建议将安装转辙设备岔枕底的连接钢板改装在岔枕面上,待大机捣固完成后进行安装。
(4)建议将有砟道岔用铰接板连接的长短枕改成长枕,减少施工现场铺设连接铰接板的工序,在机捣过程中支护曲股也较方面。
(5)施工过程中要加强现场的防护,特别尖轨及心轨处要特别加强防护。
参考文献
[1] TB10754-2010. 高速铁路轨道工程施工质量验收标准[S].北京:中国铁道出版社,2011
[2] 铁建设[2010]241号. 高速铁路轨道工程施工技术指南[S]. 北京:中国铁道出版社,2011
[3] 广钟岩,高慧安. 铁路无缝线路[M].北京:中国铁道出版社,2005
[4] 新铁德奥道岔《安装和维护手册》[S].2011.2
[5] 铁建设[2009]141号. 有砟轨道铁路铺砟整道施工作业指南[S].北京:中国铁道出版社,2009
[6] 杨宏伟,孙柏辉. 客运专线高速道岔铺设技术探讨[J].铁道标准设计.2009.增刊
[7] 向淑智. 福厦铁路客运专线42号有砟道岔铺设技术[J]. 铁道建筑. 2010(12)
[8] 杨宏伟. 有砟高速道岔铺设新技术[J].铁道工程学报.2011(01)
[9] 顾秋来. 高速铁路道岔精调技术与标准化管理[J]. 铁道建筑. 2011(05)