铁路有砟轨道长轨铺设施工关键技术的应用研究

2024-04-17高宏伟

工程机械与维修 2024年2期

关键词：铺设

高宏伟

摘要：常规的铁路有砟轨道长轨铺设施工技术，主要使用无缝线路连接法拼装不同轨节，易受应力分散作用影响，导致铺设后的轨道不满足施工质量标准，基于此，设计一种全新的铁路有砟轨道长轨铺设施工技术。实例分析结果表明，设计的铁路有砟轨道长轨铺设施工技术的施工效果较好，满足施工质量标准，具有可靠性，有一定的实用价值。

关键词：有砟轨道；长轨；铺设；捣固

0 引言

有砟轨道是铁路建设中的一种常见轨道形式，具有铺设简便、维护容易等优点，在铁路建设中得到了广泛应用[1]。长轨铺设是铁路有砟轨道施工的关键环节之一[2]，其施工质量直接关系到铁路的运行安全和舒适性。

铁路有砟轨道常规铺设施工涉及多个环节，在施工前，需要进行现场调查和测量，确定长轨的铺设位置和长度[3]，并准备好所需的材料和设备。施工过程中，需要将长轨按照设计要求铺设在道床上，保证其平直度和稳定性，在长轨铺设完成后，再对长轨进行锁定，完成质量验收。

常规的铁路有砟轨道长轨铺设施工技术，主要使用无缝线路连接法拼装不同轨节，易受应力分散作用影响，导致铺设后的轨道不满足施工质量标准[4]，因此需要设计一种有效的有砟轨道长轨铺设施工技术。

1 有砟轨道铺设质量管控要点

铁路有砟轨道施工主要使用几种常规的铺设设备，包括铺轨机、捣固机、钢轨锁定器、轨道测量仪、道砟运输车等[5]。影响铁路有砟轨道铺设施工质量的因素较多，只有对其进行全流程管控，才能确保施工质量。

首先，对于长轨、道砟等材料需要进行严格的进场检验和存放管理，确保其质量和规格符合设计要求；其次，在施工过程中，需要严格执行相应的施工工艺流程和技术标准，确保施工质量符合要求[6]。在施工完成后，需要对施工设备进行有效保养，确保设备能正常运转；最后，在施工完成后需要进行质量检测和验收，及时发现、处理质量问题。

2 有砟轨道长轨铺设施工技术设计

2.1 碾压预铺设轨道道砟

有砟轨道常规铺设，需要考虑荷载作用对铺设结果造成的影响。首先需要根据长轨铺设荷载要求确定道砟铺设厚度，根据相关的铺设参数进行碾压预铺设处理，提高预铺设轨道的密实性[7]，使其满足铺轨要求。

有砟轨道长轨预铺设长度计算如下：

L=L0+△L （1）

式中：L0代表基础铺设长度，△L代表附加铺设长度。

待鋪设曲线长度如下：

LQ=R·cosθ （2）

式中：R代表曲线半径，θ代表转角。

轨道预铺设过程中的铁路承载压力较低[8]，可以根据轨道车辆的实际运行要求，计算铺设曲线超高：

h=（v2·tanθ）/g （3）

式中：v2代表列车运行速度，g代表重力加速度，此时竖曲线半径计算如下：

RS=（h·L1）/e （4）

式中：h代表竖曲线高度，L1代表竖曲线长度，e代表竖曲线偏移量[9]。

据此可以计算最终的预铺设附加长度如下：

△l2=（π·d·LQ）/4 （5）

式中：d代表代表道砟块长度。

根据上述计算的道砟碾压预铺设参数可以划分道砟碾压预铺设作业区域，如图1所示。

由图1可知，根据上述设置的道砟碾压预铺设区域可以进行底碾摊铺处理，用平地机刮平后反复进行碾压，可降低有砟轨道长轨铺设的施工风险。

2.2 分层上砟整道处理

分层上砟整道施工流程如图2所示。按图2所示进行分层上砟整道处理，使用机械化整道作业车组调整有砟轨道的状态，进行无缝分砟。

在施工过程中，可以利用CPⅢ获取控制点坐标，调整分层上砟点位置，再利用缓和曲线调整线路外移点，用水泥砂浆完成包桩处理，设置油漆点标注挡墙。

待上述步骤完毕后，再进行存砟处理。预先利用整形车进行匀砟处理，人工回填道砟。在线路平直区域，需要收敛整形车的工作装置，避免出现铺设冲击。按照上述施工步骤可以有效确定长轨铺设起道量，完成找峰削整处理，最大程度上保证铁路有砟轨道长轨铺设的施工质量。

3 实例应用分析

3.1 工程概况

为了验证设计的铁路有砟轨道长轨铺设施工技术的施工效果，本文选择X工程进行了铺设施工实例分析。已知X铁路工程位于某省的边缘区域，铁路全长为194.746km，其中正线铺轨长度为383.433km，有砟轨道长度为357.031km，共铺设了80组不同的高速道砟，一级道砟120万m3。

3.2 施工流程及要点

根据铁路有砟轨道长轨铺设要求，选用60kg/m的无孔U75钢轨作为全线正线钢轨，其他分线路采用非淬火钢轨，全部铺设施工区域均使用橡胶垫板处理，利用轨道伸缩调节器调节轨道的平直度。

该铁路工程的有砟轨道阻力较大，需要利用伸缩调节器进行伸缩，结合Ⅲ型混凝土板进行处理，每隔1250m铺设一个专用的电气绝缘轨枕。该工程使用一级碎石道砟进行施工，道床顶面宽度为3.5m，厚度为350mm，按照区间标准进行填平处理。该工程的基本铺设施工流程如图3所示。

由图3可知，该工程使用新Ⅱ型预应力混凝土枕作为道砟扣件，在有砟轨道与无砟轨道之间设置了2.6m的过渡段，全线路按照相同的锁定轨温进行处理，其中K146+000～DK138+034.4段为（30±5）℃，DK138+034.4～ DK197+000段为（32±5）℃。

在施工过程中，需要保證作业区间距始终处于一定范围内，使用单枕铺设法辅助完成施工，待铺轨完成后，需要进行分层上砟。除此之外，在施工过程中需要加强保护钢轨等部件，避免轨道部件损坏造成的施工质量低下问题，根据轨道铺设实例分析要求。

3.3 施工结果与讨论

设置标准后视点检测不同的铺设施工指标，设置的后视点编号及测站坐标如表1所示。由表1可知，按照上述设置的测站可以调整测量方位，降低技术指标测量偏差，从而得到准确的施工结果。

使用本文设计的铁路有砟轨道常规铺设施工技术进行施工，测量不同的施工指标，将其与轨道铺设施工质量标准对比，得到施工结果如表2所示。

由表2可知，本文设计的铁路有砟轨道长轨铺设关键施工技术测量的施工技术指标，满足标准施工质量指标要求，证明本文设计的铁路有砟轨道长轨铺设施工技术的施工效果较好，具有可靠性，具有一定的实用价值。

4 结束语

有砟轨道长轨铺设施工是一项复杂的工程，需要多个工种和设备协同作业。本文详细地基于铁路有砟轨道长轨铺设施工的工艺流程、设备选用、质量控制等方面内容，设计了一种全新的铁路有砟轨道长轨铺设关键施工技术。实例分析结果表明，设计的铁路有砟轨道常规铺设施工关键技术的施工效果较好，施工质量较高，具有可靠性，有一定的实用价值。

参考文献

[1] 许玉德，吴宣庆，刘思磊，等.捣固与打磨复合作业下有砟

轨道几何不平顺预测模型[J].同济大学学报（自然科学版），

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[2] 李亚峰，聂如松，冷伍明，等.列车动荷载作用下有砟轨道

道砟嵌入现象研究[J].中南大学学报（自然科学版），2023，

54（1）：197-208.

[3] 张世红，高春雷，何国华，等.基于非接触式测量技术的捣

固车作业线路纵向水平检测系统的研发及试验研究[J].铁道

建筑，2023，63（4）：25-29.

[4] 陈宪麦，陈楠，王日吉，等.基于离散元法的列车运行速度

对有砟道床工作性能影响的研究[J].铁道科学与工程学报，