铁路营业线施工便梁限位和防倾覆装置设计与应用

周明生 上海铁路局合肥铁路办事处

铁路营业线施工便梁限位和防倾覆装置设计与应用

周明生 上海铁路局合肥铁路办事处

针对铁路营业线架设便梁加固线路时，便梁需要做限位和防倾覆控制。在具体施工中，因没有统一的参考标准，所以现场实际操作中，五花八门，参差不一。而在做便梁限位和防倾覆控制时，一旦措施不当，可能造成营业线施工的人身和行车安全事故的发生。通过多年施工总结，结合现场实际，设计了便梁的限位和防倾覆两套装置，并经过现场实际应用，效果良好。

便梁；限位；防倾覆；设计

1 概况

目前，随着铁路提速和地方经济的不断发展，既有铁路平改交、城建道路下穿立交桥和既有铁路桥涵病害处理等工程正逐年增多，便梁加固线路施工成为常态，但是便梁的防倾覆和纵横向限位装置一直没有得到解决。现场施工中，多采用临时性、简便式支挡结构处理，这种临时支护设施简单，而且容易产生不安全因素，便梁一旦窜动或者倾覆，轻者造成人身伤害，重者中断行车，危及铁路运输安全。多年来，便梁防倾覆和限位在施工中没有一个统一的标准，在检查与考核中也没有一个统一的标准。

针对这一问题，本人结合现场实际情况，设计了便梁的防倾覆和纵横向限位装置，解决了这个标准不能统一的问题，且经过现场实际应用和逐步改进，解决了这个生产难题。希望该套装置能起到保障铁路营业线施工安全的作用。

2 现状

2.1 便梁纵横向限位现状

图1 便梁纵横向限位预留孔

图2 便梁纵横向限位

图3 便梁防倾覆和横向限位

图4 便梁防倾覆限位

目前，在施工中，现场普遍采用在临时支墩和条型支墩上预留限位孔（图1），然后插入短钢轨作为限位桩（图2）。限位桩分别设在便梁端头和侧面，中间间隙采用枕木头和楔形木加固。或者采用图3、图4形式，在临时支墩和条型支墩上分别预留地脚螺栓，便梁到位后，再安装斜撑固定支撑便梁，以此起到便梁纵横向限位的作用。

2.2 便梁的防倾覆限位现状

便梁的防倾覆限位因为不是作业重点控制工序，现场往往被忽视的较多，当便梁吊装到位或者解体后，有的施工单位为了防止便梁倾覆，经常随便拿一根杆件斜撑一下。经常会造成现场便梁在拆装过程中，往往会产生许多危险镜头。施工组织严密、管理到位的施工单位会进行措施细化，如图4就是一种措施考虑比较充分的，预想到位的，提前在支墩上预埋了地脚螺栓，便梁解体后可以一斜撑支护，起到了抗倾覆作用。

图5 便梁防倾覆

图6 便梁防倾覆

3 便梁限位装置的设计

针对目前施工现场便梁限位装置的非标和不统一，以及施工单位管理水平参差不一，在预防措施和细节管理中千差万别，良莠不齐，结合公司多年的现场施工经验总结和探索，设计了一套便梁限位和一套防倾覆装置，希望能改变营业线施工中便梁加固的现状，确保营业线施工的绝对安全，也希望能统一对施工便梁检查与考核的标准。

3.1 便梁的纵横向限位装置设计

便梁加固线路工作原理是以两片低高度纵向箱型钢梁支承横向钢梁将两条钢轨以下承式抬起，承受列车动、静荷载，从而起到加固并架空线路，保障施工。当便梁上线后承受荷载后，特别是架空线路时，作为整体箱梁结构没有了道床阻力，在列车动荷载和惯性冲击力作用下，加之轨面结构的变化（便梁有一个上拱度），现场养护作业很难精确控制便梁范围内的高低、水平和三角坑的偏差，因此，在多种作用力下便梁必将会产生微量的振动和摆动，便梁产生少量纵、横向位移是不可避免的。所以，在现场施工中，铁路运输、设计、监理、施工等各部门对便梁的限位都提出了要求。正是基于此考虑，才是设计便梁的纵横向限位装置的主要目的。降低和减弱列车动荷载作用下便梁产生的振动和摆动，以此控制便梁的纵、横向位移。

纵横向限位设计原理，因地制宜为原则，仍然采用在临时支墩和条型支墩上预留限位孔（如图1），然后插入短钢轨作为限位桩。限位桩分别设在便梁端头和侧面。便梁架设到位后，将限位器套在钢轨做成的限位桩上，旋紧两根螺栓即可（如图7）。为了避免螺栓与便梁间的钢性接触，中间垫木块或者橡胶垫。

图7 设计便梁的纵横向限位装置

图8 设计便梁的防倾覆装置

3.2 便梁的防倾覆装置设计

便梁的防倾覆装置设计目的主要是解决便梁解体后的稳定性问题，抗倾覆是主要的目的。因为在现场施工中，人工抬起、落下便梁作业时，便梁往往不稳定，临时支撑不稳固，经常会发生倾覆的危险镜头，加之便梁解体后因临近线路太近，在列车动荷载作用下有振动，也容易使便梁失稳，所有设计一个稳固的防倾覆装置，不但能保障作业人员的人身安全，而且能够防止便梁失稳对行车安全构成的危害。设计工作原理图如图8。现场移梁时采用一根连接杆连接。因连接杆中间部位采用套筒结构，可以自由伸缩。移梁时，通过旋转连接杆套筒两端的螺栓可以让连接杆随着移梁距离调节伸缩长度（如图9），使移动中的便梁与横梁（牛腿）始终相连接，使便梁不产生倾覆，确保移梁安全。便梁分离到位后，现场连接采用如图8所示的连接方式，安装两根连接杆，一根水平，一根倾斜。如只安装一根水平连接杆，因便梁自重过大，重心偏上，仍然不稳定；如只安装一根倾斜连接杆，两端形成铰接，也不稳定。

4 使用效果

4.1 便梁的纵横向限位装置使用效果

便梁的纵横向限位装置安装以后（如图9、图10），不用再重复加工和调整短枕木头，在限位松动时，只需调节螺栓即可，而以前则是要加工楔形木进行加塞处置，繁琐而且易松动和脱落。使便梁的限位装置真正地起到了限位的作用，控制了便梁的扰动和位移，保障了行车安全。

图9 便梁纵横向限位装置使用现场图

图10 便梁纵横向限位装置使用现场图

图11 便梁的防倾覆装置使用现场图

4.2 便梁的防倾覆装置使用效果

如图11、图12所示，通过现场的安装和试验，效果明显。完全起到了抗倾覆的作用，人工利用液压顶镐抬起、落下便梁时，再也不用担心便梁倾覆造成的不安全因素。安装时先将连接杆通过牛腿连接到便梁与横梁上，抬起或者落下便梁时，同步旋转中间套筒即可，因为拉杆是可以伸缩的。在这个连接杆的支撑作用下，便梁始终被斜杆支撑着，从而直到了防倾的作用，有力地保障了现场作业时的人身和行车安全。

图12 便梁的防倾覆装置使用现场图

5 结束语

从现场的使用情况看，便梁限位和防倾覆这两套装置能够完全满足现场的生产和安全需要，为铁路营业线施工提供了有力的保障。这两套装置在设计时，充分考虑了在其他条件下类似作业的可能性，所以没有专门指出一定要在D型便梁上使用，其他类似有限位和防倾覆需求的设备安装和加固工程同样可以适用，必要时适当改造一下即可。希望此设计不但能为铁路营业线架设便梁时行车和作业安全提供保障，同时也能为类似施工提供借鉴和参考。

责任编辑：万宝安 龚佩毅

来稿日期：2014-08-18