有砟轨道施工ppt课件.ppt

xx 1 第二节有砟轨道的基本施工工艺 新建铁路有砟轨道施工应采用一次铺设跨区间无缝线路的 流水作业法 施工基本工艺流程如下 施工准备 铺轨前预铺道砟 铺枕 铺设长钢轨 单元轨焊接 分层上砟整道 分层上砟整道 单元轨焊接 应力放散 无缝线路锁定 钢轨预打磨 轨道整理 竣工验收 1 xx 2 一 施工准备工作 轨道工程的施工准备工作 主要包括与轨道施工有关技术资料的收集 审核经批准的设计和施工技术文件 进行施工调查 编制实施性施工组织设计 轨道部件的质量检验及储存 施工人员培训及机械准备 检测机构设置及相应设备 线路基桩设置 铺轨前与线下施工单位交接 铺轨基地的建设等内容 施工准备 收集施工技术资料 审核施工技术文件 进行施工调查 编制实施性施工组织设计 2 xx 3 一 收集施工技术资料 轨道施工所必须的技术资料主要有曲线表 坡度表 断链表 桥梁表 隧道表 车站表 道口表 水准基点表 中线控制桩表 路拱表 整体道床地段表 以及路基检查证等 它们都是组织施工和进行各种计算的依据 3 xx 4 二 审核施工技术文件 为保证施工资料的正确可靠 避免造成返工浪费 必须对各种施工技术资料进行认真的审查核实工作 审核内容主要包括道岔支点坐标 曲线交点坐标 曲线资料 轨道材料类型 个别插入的短轨长度等 发现问题应以书面方式向上级或设计部门提出 在对施工资料确认无误的基础上 才能复制分发供第一线施工用的正线和车站施工缩图 并提出用料计划 4 xx 5 三 进行施工调查 施工调查是决定正确的施工方法和施工措施所必须的依据 其内容广泛 一般应包括 线下工程的施工情况 沿线通信线 高压线及建筑物的建筑接近限界 以及铺轨机和架桥机是否能安全通过 桥头路基填土及铺砟顺坡的完成情况 底砟铺设情况 道砟规格和底砟厚度是否符合设计要求 线下施工单位是否已按指导性施工组织设计规定的距离设置好临时会让站 其股道数和股道有效长度是否能满足存放铺架机械和宿营车的要求 线下施工单位是否已对正 站线铺轨里程进行了贯通测量 铺架单位则应据之进行复测 线下施工单位是否已按规范钉立好线路中心桩 埋设好临时线路标志 沿线的水源 电源情况 5 xx 6 四 编制实施性施工组织设计 在做好了施工技术准备工作的基础上 就应根据全线指导性施工组织设计规定的铺轨总工期和有关关键工程的施工方案 结合施工单位本身的实际铺架能力 编制实施性的铺架工程施工组织设计 6 xx 7 二 铺轨前预铺道砟 铺轨前铺砟施工基本工艺流程 整修放线区 摊铺作业区 检测验交区 整修基床表面 铺砟下胶垫 测量放线 试验确定参数 摊铺压实作业 检测 验交 7 xx 8 三 铺轨 铺枕 单枕铺设法施工基本工艺流程 施工准备 设备编组进场 长钢轨抽送拖放 轨枕转运 布枕 钢轨入槽就位 轨枕放正 安装扣件 下一个循环 8 xx 9 主要设备 牵引车 铺轨机 枕轨运输列车 运枕龙门吊等 单枕铺设法施工顺序 铺轨机走行标示线或设置导向边桩及1 铺轨作业前应按设计要求精确测量线路中心线 并按铺轨机作业要求用醒目颜色设置钢弦 2 按枕轨运输列车技术要求装载长钢轨和轨枕 长钢轨装车完毕后要保证其锁定牢固 轨枕装车时严禁发生碰损 装偏 倾斜 漏垫支垫物等现象 3 机车推送铺轨列车进场时 运枕龙门吊应在铺轨机上锁定牢固 9 xx 10 4 在底层道砟上按纵向10m 横向3 3 25m间距成对布放拖轨滚筒 牵引车或长钢轨拖放车在长钢轨推送装置的配合下 将长钢轨沿滚筒拖放到线路两侧 5 轨枕转运宜分层进行 避免各运输平车之间由于载重悬殊产生车面高差 6 铺轨机沿线路中心线匀速前行 轨枕布设装置按规定间距在平整的底层道砟上布设轨枕 应避免在布枕前扰动破坏砟面的平整性 7 轨枕布设时将橡胶垫板放至轨枕承轨槽中 8 收轨装置在铺轨机前进时自动将长钢轨收入至轨枕承轨槽中 长钢轨间用临时联接器连接 就位应准确 并避免碰伤轨枕预埋铁座和长钢轨 9 长钢轨就位后 安装部分扣件 保证铺轨机组安全通过 铺轨机组通过后要及时补充扣件 并对施工现场进行收尾作业 每节长钢轨始端 终端落槽时的轨温平均值为长钢轨铺设轨温 铺轨时应及时记录铺设轨温 10 xx 11 四 分层上砟整道 分层上砟整道施工基本工艺流程 第一次补砟 捣固 稳定两次 第二次补砟 捣固 稳定一次 第三次补砟 捣固 稳定 第四次补砟 捣固 稳定 加强捣固 轨道整理 11 xx 12 主要设备 风动卸砟车 机械化整道作业车组 分层上砟整道施工顺序 1 长钢轨铺设后应及时上砟整道 第一次上砟整道必须与铺轨紧密衔接 以免轨节变形 2 上砟整道基本作业流程可分为 三次补砟 四次捣固 五次动力稳定 3 上砟整道基本作业应严格按照已选定的综合整道作业参数进行 12 xx 13 捣固作业注意的问题 1 在有砟桥上 枕下道砟厚度不足150mm时不能进行捣固作业 2 为保证捣固质量 一次起道量50mm以上时 宜选择双捣作业 同时 捣固车捣固频率每分钟不得超过20次 插镐深度从枕下算起至镐尖一般不小于起道高度 对桥头 焊缝接头处要加强捣固 13 xx 14 五 工地钢轨焊接 工地钢轨焊接宜在整道基本作业完成 线路基本达到稳定后实施 工地钢轨焊接方法一般包括三种 即接触焊 铝热焊和气压焊 宜优先采用接触焊 道岔内及两端与线路连接的钢轨锁定焊可采用铝热焊 在正式焊接前必须按现行 钢轨焊接接头技术条件 进行焊接型式试验 确定焊接参数 14 xx 15 一 接触焊 工地钢轨焊接采用接触焊时 应采用工地钢轨接触焊作业车 工地接触焊应有以下主要设备 工地钢轨接触焊作业车 拉轨 锯轨 打磨 正火 调直 探伤等设备 施工准备 轨端打磨 焊机对位 焊接 打磨 探伤 检查 正火 调直 恢复线路 15 xx 16 二 铝热焊 焊接前对现场条件进行综合调查并采取必要防护措施 在轨温低于0 时不得进行焊接作业 钢轨端头需进行以下处理 拆除焊头每侧三至四根轨枕的扣件和垫板 除去接头下方有碍作业的道砟 并用钢丝刷清洁钢轨端头100 150mm 使其满足铝热焊要求 设定钢轨端头间隙为25 2mm 在轨顶和轨底两侧测量 钢轨端头宜按照垂直对正 水平对正 消除钢轨端头不相等倾斜的对正程序进行 并且按照同样的程序重新检查一遍 装配砂模不得使用受潮的部件 并使钢轨端头间隙位于装有砂模底板底托盘的正中央 严格按照操作工艺涂抹防漏泥 16 xx 17 铝热焊焊接前需进行预热 记录预热前轨温 若低于15 应将钢轨加热至37 加热过程中必须保证火焰垂直进入砂模 预热时间在火焰调好后准确计时 60kg m钢轨预热5分钟 确认坩埚干燥 清洁 无裂纹 确认焊药包包装袋密封 干燥 无破损 保证自熔塞位置正确 将焊药慢慢旋转倒入坩埚 浇注前将坩埚至于砂模正中位置 将点燃的点火引线插入焊药深度约为25mm 浇筑完后5分钟后拆模 用热切除凿划去焊头的顶部 6 5分钟后进行推瘤并除掉余烬 17 xx 18 热打磨在推瘤完成后进行 打磨表面时应在钢轨踏面上保留至少高出0 8mm的焊头金属 在焊缝温度高于300 时 不解除钢轨拉伸器和对正架 冷打磨在浇注结束1小时后进行 打磨焊头使其轮廓半径与钢轨轨头半径一致 收尾阶段 检查焊好的接头 应做好记录并打上焊接标记 填写焊接记录报告 18 xx 19 六 应力放散及无缝线路锁定 主要设备 钢轨拉伸器 撞轨器 锯轨机 滚筒 轨温计 工地焊接设备等 无缝线路锁定应具备以下条件 无缝线路实际锁定轨温应控制在设计锁定轨温允许范围内 无缝线路锁定时必须准确确定并记录锁定轨温 相邻单元轨节间的锁定轨温差不应大于5 左右股钢轨的锁定轨温差不应大于3 同一区间内单元轨节的最高与最低锁定轨温差不应大于10 单元轨节长度应满足施工进度和铺设时应力放散最佳效果的要求 以1000 2000m为宜 最短不得小于200m 胶垫放正无缺损 扣件安装齐全 扣压力符合设计要求 19 xx 20 施工准备 轨温测量 锁定线路 设置临时位移观测点 拆卸扣件 轨下垫滚筒 落轨 设置位移观测标志 轨下垫滚筒 20 xx 21 施工测量 轨温测量 锁定线路 设置临时位移观测点 拆卸扣件 轨下垫滚筒 放散应力 落轨 设置位移观测标志 拉轨 撞轨 观测位移量 21 xx 22 七 轨道整理 轨道整理应做好以下工作 在规定的作业轨温范围内 应对线路进行精细调整 使之达到验交标准 对不符合设计要求的道床断面进行整修 匀好石砟 堆高砟肩 拍拢夯实 加强焊缝相邻六根轨枕的找平及捣固工作 调整轨距 扣配件及轨枕 测取钢轨的爬行量 复核锁定轨温 缓和曲线 竖曲线区段应调整圆顺 22 xx 23 铺设无缝线路之后至线路开通之前 道床应逐步进入稳定阶段 通过检测 对于不能满足规定的线路 应用大型养路机械等对轨道及道岔进行轨道整理作业 轨道检测 补砟 起道 拨道 捣固 稳定作业 整理道床 23 xx 24 轨道整理达标基本工艺流程 轨道整理 静态检测 钢轨预打磨 动态检测 交工 不合格 不合格 轨道整理主要施工设备 配砟整形车 起道 拨道 捣固车 动力稳定车 小型起道 拨道 捣固机 风动卸砟车等 24 xx 25 八 钢轨预打磨 在线路验收前 应对全线钢轨进行预打磨作业 钢轨全线预打磨应具备以下条件 1 无缝线路经整理作业后 道床进入稳定阶段 2 轨面高程及道床外观尺寸符合设计要求 3 钢轨扣件齐全紧固 4 钢轨焊接接头的平直度应达到规定要求 25 xx 26 钢轨全线预打磨施工基本工艺 主要设备 打磨列车 人工操作的钢轨波纹研磨机 26 xx 27 九 竣工验收 轨道工程施工完毕后需要编制工程竣工文件 并备齐下列主要竣工资料 工程竣工验收报告 竣工工程数量汇总表 施工小结 变更设计资料 正线轨道铺设材料汇总表 站线轨道铺设材料汇总表 轨道部件出厂合格证 站线平面布置竣工图 工程日志 无缝线路总布置图 比例1 10000 附线路锁定日期 时间 实际锁定轨温及缓冲区实留轨缝尺寸 纵向位移观测桩位置图及观测记录 钢轨焊接记录和焊缝质量检查记录 铺轨编号与焊缝编号对照表 放散应力记录表 线路基桩表及其他有关技术资料 27 xx 28 第三节有砟轨道道床状态评定指标及检测方法 铁路碎石道床是铁路有砟轨道结构的重要组成部分 是轨道框架的基础 道床主要功能如下 1 承受来自轨枕的压力并均匀地散布到路基面上 降低路基面的应力集度 2 提供轨道的纵横向阻力 保持轨道几何形位的稳定 3 提供轨道弹性 减缓和吸收轮轨的冲击振动 4 提供良好的排水性能 避免雨水直接冲刷路基面 提高路基的承载能力并减少基床病害 5 便于轨道养护维修作业 校正线路的平纵断面 28 xx 29 一 道床密实度的测定 现场测定方法 道床密实度 29 xx 30 二 道床纵向阻力测定 道床纵向阻力是指道床抵抗轨道框架纵向位移的阻力 一般以每根轨枕的阻力或每延厘米分布阻力表示 它是抵抗钢轨伸缩 防止线路爬行的重要参数 道床纵向阻力与枕盒内道砟的饱满程度 枕底的道床密度 枕的尺寸有关 与道砟肩部堆高有一定关系 道床纵向阻力是在现场原位测定的 将被测轨枕所有扣件松开 并抽出胶垫 利用相邻轨枕提供的反力用旋转丝加力 纵向推移轨枕 通过测力传感器和数显仪测量纵向推力 同时用百分表记录轨枕位移 得出单根轨枕纵向位移与阻力的关系曲线 30 xx 31 三 道床横向阻力测定 道床抵抗轨道框架横向位移的阻力称为道床横向阻力 它是防止无缝线路胀轨跑道 保证无缝线路稳定性的主要因素 它与道砟肩部堆高 枕底的道床密度 与枕的尺寸有关 与枕盒内道砟的饱满程度有一定关系 铁路工程经验表明 在使轨道框架保持稳定的因素中 道床的贡献约为65 钢轨的贡献约为25 扣件的贡献约为10 道床横向阻力也是在试验现场原位测试的 将被测轨枕扣件松开 抽出胶垫 利用钢轨与加力架之间作用 以钢轨作为支撑 通过千斤顶横向推移轨枕 通过测力传感器和数显仪测量横向推力 同时用百分表记录轨枕位移 31 xx 32 道床纵向阻力加力装置 道床横向阻力加力装置 32 xx 33 四 道床支承刚度的测定 道床是散体材料 其力学性能为非线性 在不同的使用阶段 其弹性也随之改变 道床刚度与道砟的弹性模量有关 并且道床的密实度对道床的弹性模量和内摩擦角也有较大的影响 在新砟铺入轨道之后 随着运量 道床脏污程度的不同 弹性模量和内摩擦角也发生较大的变化 33 xx 34 第四节无缝线路的铺设 1 2 普通无缝线路 跨区间无缝线路 3 桥上无缝线路 我国铁路无缝线路的铺设根据普通无缝线路 跨区间无缝线路 桥上无缝线路各自的特点分别采用不同的铺设方法 34 xx 35 一 普通无缝线路 普通无缝线路的铺设是把钢厂提供的25m长的标准轨焊接成200 500m的长轨条 然后在区间工地将各段长轨条焊接成设计长度 铺设时 用换轨小车将旧轨拆下换上新轨 在设计锁定轨温范围内进行锁定 成为一段无缝线路 35 xx 36 一 长钢轨装车 运输 卸车 1 长钢轨装车焊接好的长钢轨由专用的长轨列车运送到工地并卸到预先计划好的位置上 由于工厂焊接的长钢轨长度一般都是250 500m的钢轨 每根重量达12 24t左右 因此装车比较困难 由于长轨列车的构造形式多种 装轨的层次不一 装车的方式也不尽相同 主要有以下几种 横向装车法纵向装车法 36 xx 37 2 长钢轨的运输长钢轨主要采用长钢轨运输列车进行运送 长钢轨运输列车由间隔车 装轨车 锁定车 作业车组成 要求定量装载 既不偏载也不超载 只要认真按规定装载操作 设好间隔器和锁定器 行车保证安全和平稳 沿途停站时 随车人员应下车检查 发现钢轨异常串动 应及时处理 以确保运行安全 同时 列车应按规定速度开行 长钢轨系超长货物 在装卸 运输和加固方式上都有其特点 因此在运输过程中要特别注意检查 检查事项如下 1 检查长钢轨的装载和固定设备 2 检查长轨列车各种设备及工具 3 检查长轨列车的钩锁手柄 缓冲停止器 4 检查长轨列车首尾通讯联络设备 5 核对装车计划 6 监视运行中的安全情况 7 列车停车时的检查 37 xx 38 3 长钢轨的卸车列车到达卸车地点 车上作业人员应按卸轨顺序依次松开锁定器 作业车上的操作人员先用车装钢轨引拉器把待卸的长钢轨拉到有驱动装置的平台上 开始卸轨时 开动驱动装置 将长钢轨推送到车尾出轨口处 轨端接地后对位 而后开动驱动器 列车以相应速度向前开行 长轨落地50m后 驱动器停车 列车可快速开行 在前一钢轨下卸的同时 应引拉后续钢轨尾随而至 停于驱动台旁 待前一钢轨的尾端到达后 后续钢轨随即跟下 如此依次卸下 直到卸载完毕为止 长钢轨卸载在两侧砟肩上 38 xx 39 二 长轨条的铺设 39 xx 40 铺轨机直接铺设法 列车横向卸铺法 长钢轨一次推卸入槽法 40 xx 41 二 桥上无缝线路的铺设 一 桥上无缝线路铺设条件1 符合下列要求的桥梁允许铺设 1 桥梁位于无缝线路固定区 2 当地最大轨温变化幅度 桥长及其采用轨枕 扣件符合规定 3 无缝线路在桥梁梁端的桥头路基上锁定总长度不短于300m 不在上述规定之列的桥梁 应对钢轨 墩台的受力状态 冬季钢轨折断时断缝的大小进行检算 若各项检算结果未超过允许值则可铺设 2 桥梁有浅基 孔径不足 偏心超载 载重等级不足或支座 墩台病害等 铺设无缝线路前必须进行严格检算 41 xx 42 二 桥上铺设无缝线路的施工要求1 桥上铺设无缝线路时 要严格按个别设计实施 图8 18京津城际全线一次铺设跨区间无缝线路2 原桥枕采用道钉扣件 而设计采用K型扣件 如原有钢轨与所铺无缝线路轨型一致 则K型扣件应在无缝线路铺设之后更换 但设计规定K型扣件 应在铺设长轨的同时换上并拧紧螺帽 如需要换桥枕 为减少钉孔 应在长轨铺好后与K型扣件同时更换 3 在桥上卸轨时 卸轨位置应根据桥面情况而定 一般卸在外侧桥枕端部 亦可卸在线路中心线位置 42 xx 43 4 有伸缩调节器的桥梁上 在换轨之前 应事先调查好两调节器之间的钢轨长度 如更换新调节器 要把新 旧调节器长度差考虑在内 使这段焊接钢轨的长度与之一致 5 需要一段固定的长轨条 换轨时应先把固定端锁定 再继续向前换轨 以防长轨发生位移 6 桥上焊接钢轨不得采用铝热焊 京津城际全线一次铺设跨区间无缝线路 43 xx 44 三 跨区间无缝线路的铺设 跨区间无缝线路的铺设 连入法 插入法 采用连入法施工时 是在一个天窗时间内把要铺设的单元轨条始端用焊接法与前一天铺设的单元轨条终端焊连 铺设时同时焊接同时放散 做到一步到位 也就是说 在认为锁定轨温相符的条件下 新轨引进换轨车龙门之后 换轨车边前进边进行长轨条的始端焊接 这种施工组织难度较大 一般适用于封闭线路铺设和轨温变化不大 与锁定轨温相同的条件 是在一个天窗内 与铺设普通无缝线路一样 在两单元轨条之间设一根缓冲轨 长度不短于6m 而在另一个天窗时间取出缓冲轨 插入经计算确定轨长的钢轨放散应力 然后进行最终焊接 第二次焊接作业 可以选在正在铺设新轨区间或相邻区间铺设新单元轨条时的同一个天窗内来进行 作业地点间隔以相互施工不发生影响 最好不小于三个单元轨条长 这种施工方法原则上可以任意轨温下铺设 施工难度较小 容易做到温度力均匀 符合设计中和轨温要求 44 xx 45 应力放散和线路锁定 经底层道砟摊铺 长轨铺设 分层补砟整道后 线路达到初期稳定状态 进行应力放散和线路锁定 应力放散施工示意图 45 xx 46 第五节新建铁路无缝线路的一次性铺设 新建铁路要实现设计速度的高目标值 则要求轨道工程施工达到高平顺性和刚度的均匀性 为此铺轨作业必须采取一次铺设无缝线路的施工方法 基地长钢轨焊接 单枕长轨铺设 分层上砟整道 工地单元轨焊接及应力放散锁定焊接 主要的施工方法分别为长钢轨的接触焊接生产 底层道砟摊铺 长钢轨铺设 单元轨焊接 分层上砟整道 放散锁定单元轨焊接 而其他的施工方法作为一次铺设跨区间无缝线路的配套施工方法 构成了无缝线路施工的完整体系 46 xx 47 例 秦沈客运专线 1 铺轨作业秦沈客运专线新铺376km的6Okg m钢轨无缝线路 在我国首次成功采用无缝线路一次铺设工法 其主要特点如下 1 在铺轨基地 使用闪光接触焊机 将25m标准长度钢轨焊接成250m或300m长钢轨 2 用轨枕双层运输列车将轨料直接运送到施工现场 3 在已摊铺底砟的路基 桥梁上 用NTC型和TCM60型铺轨机铺设轨枕和长钢轨 4 分层上砟 整道 5 用铝热焊将长钢轨焊接成1500m单元轨条 6 经应力放散 铝热焊再次焊联和锁定长钢轨 7 经补砟整道 钢轨静态参数检测 8 轨道达到设计的要求即可开通 47 xx 48 2 无缝道岔应力放散作业基本要求 1 道岔的中心和辙叉咽喉的位置保持不变 2 直 曲基本轨应力放散必须做到彻底 均匀 保证重新锁定轨温的准确性 3 拆除辙叉前后的钢轨扣件放散应力 辙叉部分固定不动 4 为使应力放散时无缝道岔的基本轨位移量改变不致过大 宜将道岔区划分为若干单元再放散应力 除道岔间的夹直线外 放散应力单元长度不超过150m 使低温焊铺的无缝道岔锁定轨温至少提高20度 放散应力时 单元轨条最大位移不超过35 4mm 5 锯切钢轨应选择在原有焊接接头的位置 不得新增工地焊接接头 48 xx 49 第六节高速线路无砟轨道的施工工艺 无砟轨道指用整体混凝土结构代替传统有砟轨道中轨枕和散粒体碎石道床的轨道结构 无砟轨道是一种少维修的轨道结构 它利用成型的组合材料代替道砟 将轮轨力相对均匀分布并传递到路基基础上 无砟轨道按照结构可以分为整体结构式和直接支承式 路基上的无砟轨道一般由基础防冻层 支承层 承载层 防排水系统 轨道扣件系统以及其他附属设施共同构成 49 xx 50 高速线路无砟轨道的施工 无砟轨道施工前与线下工程工序交接 轨道板 轨枕 的检验 无砟道床施工 无砟轨道的高精度也要求在其施工前应首先建立一个适合无砟轨道施工精度