第九章 铁路线路大修与中修

1、,铁路线路维护,1,铁路线路修理,第九章 铁路线路大修与中修,第一节 线路大中修 技术标准 与编制标准,2,第三节 线路大中修 工程施工,第二节 线路大中修 设计,大中修的目的,3,3,大修的目的在于消灭铁路相关设备(路基、桥涵、隧道、线路等)长久积累下来的一切永久变形,大修后的相关设备质量应完全恢复到原有标准或达到更高的标准。 中修的目的是消灭上次大修以后逐渐积累下来,但又不是经常维修所能消除的病害。其周期主要取决于设备寿命及规范标准要求,随着管理体制的改革及维修水平的提高,中修将会逐浙被取消。,第一节 线路大中修技术标准及计划编制,4,4,线路大中修以恢复和提高设备强度,延长设备使用寿命,

2、增强轨道承载能力为目的。在设计和施工过程中,必须严格坚持线路大中修技术标准,按照修规有关规定,优化线路平纵断面设计。各大修地段对限界线间距不符合标准,桥梁偏心、有砟桥道砟厚度不足等病害要予以改善;并结合线路允许速度,对不满足要求的缓和曲线、夹直线和圆曲线,凡有条件的均应根据铁路线路设计规范(以下简称线规)等规定进行调整,不具备条件的可保留原曲线要素,但不得降低原标准,并在设计文件中说明原因。,第一节 线路大中修技术标准及计划编制,5,5,站内正线大修,在满足邻线顺坡时,尽量满足线规规定的坡度要求,当因工作量较大满足不了规范要求时,应在设计说明中详细说明。设计时应征求运输等部门意见,与站场有效长

3、调整结合起来。岔区、站内轨肩差应按标准尽可能进行改善。 线路大修不宜更改 车站中心高程,同一 个区间可将不同 断链合并,大修设 计图必须标明大修 区段“断链位置表” ,断链设置及断链表 式样必须按照铁道部断链管理办法的要求设置。,第一节 线路大中修技术标准及计划编制,6,6,一、线路平面 线路大中修的平面设计,在直线上主要是拨正中线,消除漫弯;在曲线上则应根据曲线测量资料对曲线进行校正。按照线规、修规规定,平面设计应遵循以下技术标准：,一、线路平面设计技术标准,7,7,(1)设计曲线时应采用单曲线,最小半径应根据路段行车速度、工程条件以及运输性质和运输需求比选确定,但不得小于下表的规定。允许速

4、度大于120km/h的线路,不得采用复曲线;其他线路也不宜采用复曲线,在个别困难地段可保留复曲线。但复曲线的两个圆曲线间应以缓和曲线连接,其长度由计算确定,且不得短于20m。复曲线每个圆曲线的长度不得短于50m。各线具备改造条件的限速曲线,应结合大修调整曲线要素(曲线半径、缓和曲线长、超高等),使其达到或接近线路允许速度。,一、线路平面设计技术标准,8,8,(2)两缓和曲线间的圆曲线最小长度和两曲线间的最小夹直线长度应满足下表的规定特别困难条件下,不应低于原线路标准。,一、线路平面设计技术标准,9,9,(3)因超高的设置直接影响曲线速度的计算,故大修区段曲线要素必须标明曲线设计超高。两线路中心

5、距离在5m以下的曲线地段,内侧曲线超高不得小于外侧曲线超高的一半。否则,必须根据计算加宽两线的中心距离。 (4)大修平面设计时,应减少或消除直线漫弯。如因建筑物限界等原因不能改善时,允许保留原状。,二、线路纵断面设计技术标准,10,10,(1)线路大中修时,应尽可能改善线路坡度。如既有线路超过限制坡度且改善困难时,允许保留。线路大中修纵断面设计,应符合下列规定: 应设计长坡段。允许速度大于160km/h的线路最小坡段长度不应小于600m,特别困难条件下最小坡段长度不应小于400m;其他线路坡段长度不应小于该区段到发线有效长度的半,个别困难地段,不应小于200m,二、线路纵断面设计技术标准,11

6、,11,相邻坡段的连接,应按原线路标准设计为抛物线形或圆曲线形竖曲线。 a.允许速度不大于160km/h的线路,采用抛物线形竖曲线时,若相邻坡段的坡度代数差大于2时,应设置竖曲线。20m范围内竖曲线的变坡率,凸形不应大于1,凹形不应大于0.5。采用圆曲线形竖曲线时,若相邻坡段的坡度代数差大于3时,应设置竖曲线。竖曲线半径应为10 00020 000m,困难地段不应小于5 000m。 b.允许速度大于160km/h的线路,坡度代数差大于等于1时,应设置圆曲线形竖曲线,竖曲线半径不应小于15000m,且长度不应小于25m。 竖曲线不应与缓和曲线、正线道岔及无砟桥重叠。,二、线路纵断面设计技术标准,

7、12,12,(2)设计电气化铁路线路纵断面时,应符合铁路限界规定。困难地段为了改变既有线路坡度,接触网高度也应进行适当调整。,二、线路纵断面设计技术标准,13,13,(3)两线路中心距不大于5m时,其轨面高程应设计为同一水平,困难地段高度差可不大于300mm,但易被雪埋地段的轨面高程差不应大于150mm,道口处不应大于100mm。,二、线路纵断面设计技术标准,14,14,(4)大修地段与非大修地段的连接顺坡,应设在大修地段以外,其顺坡率为:允许速大于120km/h的线路不应大于2.0,允许速度为120(不含)160km/h的线路不应产1.0,但允许速度大于160km/h的线路不应大于0.8。,

8、三、道床设计技术标准,15,15,(1)线路大中修时,必须清筛道床,补充道砟。按设计纵断面全面起道,使枕下道床总厚度达到表9-3的规定标准,并对基床翻浆冒泥地段进行整治。 注:允许速度大于120km/h的线路,无垫层时碎石道床厚度不得小于450mm;有垫层时碎石道床厚度不得小于300mm,垫层厚度不得小于200mm。,三、道床设计技术标准,16,16,(2)选用道砟时必须有“碎石道砟产品合格证”,并以此作为竣工验收,评定道床质量的重要依据。繁忙干线应采用一级道砟。,三、道床设计技术标准,17,17,(3)线路大中修时,枕下道床总厚度应根据5年内计划通过总重和钢轨类型,按表9-3所列标准选用。

9、线路大中修清筛起道后,无垫床的碎石道床,其枕下清砟厚度不得小于300mmn。在特殊困难条件下,道床厚度不足300mm时,应清筛至路基面,并做好排水坡,以利排水。 在运量小、行车速度较低的线路上,在隧道、桥梁和车站内,受建筑物限制时,可以酌情降低道床厚度。但在正线上的木枕地段,碎石道床厚度不得小于200mm,混凝土枕地段不得小于250mm,站线上不得小于200mm。,三、道床设计技术标准,18,18,(4)混凝土宽枕线路的碎石道床厚度包括钢轨下的面砟带在内,有垫床时不得小于250mm,无垫床时不得小于350mm。在岩石、渗水土路基上,隧道内及有砟桥面上,道床厚度不得小于200mm。面砟采用粒径1

10、035.5mm的碎石道砟,厚度为50mm,每股轨下两侧宽度各为450500mm。道床顶面宽度不得小于2.9m,允许速度大于120km/h的线路,道床顶面应与宽枕顶面平齐,其他线路枕端埋入道床深度不得小于80mm。,三、道床设计技术标准,19,19,(5)轨底处道床顶面应低于轨枕顶面2030mm。I型混凝土枕中部道床应掏空,其顶面低于枕底不得小于20mm,长度应为200400mm;型和型混凝土枕中部道床可不掏空,但应保持疏松。,三、道床设计技术标准,20,20,(6)道床顶面宽度及边坡坡度,应符合表9-4的规定。 无缝线路道床砟肩 ,根据需要可堆高 150mm。 有砟桥上无缝线路 应设置挡砟板,

11、 并堆高150mm。,四、轨枕及扣件,21,21,(1)线路换轨大修及铺设无缝线路前期工程,除将失效的轨枕和严重伤损的混凝土枕更换外,还要根据运输发展的需要,按表9-5所列标准,补足配置根数。按钢轨类型计算轨枕间距尺寸,但无缝线路,原则上应均匀布置。,四、轨枕及扣件,22,22,(2)半径为800m及以下的曲线地段、坡度大于12的下坡制动地段、长度300m及以上混凝土宽枕的隧道内的正线应增加轨枕配置数量。混凝土枕每公里增加80根,木枕增加160根,上述3个条件重合时只增加1次。但应符合最多铺设根数标准,即型混凝土枕1840根,木枕1920根。,四、轨枕及扣件,23,23,(3)铺设混凝土枕地段

12、,钢轨有接头病害时必须通过焊补、打磨等进行整治。路基翻浆冒泥、不均匀下沉及冻害超过15mm的处所也必须整治。,四、轨枕及扣件,24,24,(4)道岔内除钢枕外,非同类型轨枕不得混铺。混凝土枕与木枕、混凝土枕与混凝土宽枕的分界处,距钢轨接头不得小于5根轨枕。木枕与混凝土宽枕之间,应用混凝土枕过渡,其长度不得小于25m。 铺设木岔枕的60kg/m钢轨12号提速道岔 前后应用2600mm260mmx160mm的 木枕过渡,两端过渡枕各不得少于50根。 铺设混凝土岔枕的道岔前后,应用型 混凝土枕过渡,其长度两端各不得少于50根。道岔与道岔之间应铺设 与过渡轨枕同规格的轨枕。 承轨槽坡度不一致的轨枕不得

13、交杂混铺, 应分别成段铺设。木枕必须经过注油 防腐处理,正线必须采用I类木枕。,四、轨枕及扣件,25,25,(5)混凝土枕、混凝土宽枕扣件。60kg/m及以上钢轨配套使用弹条型、型扣件,50kg/m钢轨配套使用弹条I型扣件。使用70型扣板式扣件的线路,在半径800m及以下的曲线地段,钢轨外侧应采用加宽铁座。 大、中桥明桥面应采用分开式扣件或弹性扣件,以增加桥上线路的稳定性。 在木枕地段,使用5孔铁垫板时,直线及半径大于800m的曲线地段,钉4个道钉,垫板与木枕的连接道钉必须钉足(冻害地段及明桥面除外);半径等于或小于800m的曲线(含缓和曲线)地段必须钉足5个道钉。使用K形分开式扣件时,螺纹道

14、钉及扣件必须齐全、拧紧,符合设计要求。,五、钢轨及配件,26,26,(1)线路大修应按运量密度采用合适的钢轨类型。 (2)线路大修时,钢轨接头必须采用对接方式,曲线内股使用厂制缩短轨。成段更换再闭轨时,凡有条件的,也应采取对接方式。 (3)普通线路中修时,应抽换轻伤有发展的伤损钢轨和失效配件。 (4)线路上个别插入短轨时,其长度正线不得短于6m,站线不得短于4.5m,并不得连续插入两根及以上短轨。个别插入短轨线路的允许速度不得大于160km/h。,五、钢轨及配件,27,27,(5)下列位置不应有钢轨接头,如不可避免时,应将其接头焊接或冻结。 明桥面小桥的全长范围内； 钢梁端部、拱桥温度伸缩缝和

15、拱顶等处前后各2m范围内; 设有钢轨伸缩调节器的钢梁的温度跨度范围内; 钢梁的横梁上; 平交道口范围内。,五、钢轨及配件,28,28,(6)普通线路钢轨接头,应根据钢轨的长度和铺设温度,预留适当的轨缝。在当地年最大温变化幅度小于或等于85的地区,可根据具体情况,将轨缝计算值减少12mm。25m标轨铺设在当地轨温变化幅度大于100的地区,应单独设计。 (7)普通线路钢轨接头螺栓扭矩应达到规定数值。 (8)线路中修或成段更换再用轨使用的钢轨配件应与钢轨类型相符,原则上应使用再用料。再用料上道前必须经过选配、整修、除锈、涂油。,六、其他设备,29,29,(1)线路大中修经过道口时,应更换失效及不符合

16、要求的道口铺面板和护轨,整修两侧平台及排水设备。改善道口平面条件或改移道口、加宽铺面宽度时,应列入道口单项大修。 (2)轨道加强设备、线路标志和信号标志,均应符合技规、修规的有关规定。,七、线路大中修计划的编制,30,30,(一)计划编制依据 计划编制依据有线路大中修周期、线路大中修任务、线路大中修费用及现场调查资料和技术经济分析比较资料。 (二)线路大中修周期 线路大中修周期是编制大中修计划的主要依据,而确定大中修周期又是一项比较复杂的工作,一般以线路通过总重来确定。修规对线路大中修相应的周期内通过总重做了规定(见表9-6),以此作为安排大中修的依据,使线路大中修的管理更加科学化。,七、线路

17、大中修计划的编制,31,31,(三)大中修任务的确定 大中修任务就是根据大中修周期和线路设备状态,结合运输需要以及大中修资金、劳力和材料等情况确定的。在确定大中修任务量时,应按计划期间设备数量和平均线路大修周期进行测算,即 线路大修工作量=计划期间设备数量/平均线路大修周期,七、线路大中修计划的编制,32,32,(四)计划编制程序 年度大中修计划一般是按下列程序编制: (1)建议计划。设备管理单位（大修段或工务段）应根据铁道部下达的线路大修技术政策、线路累计通过总重、线路设备实际状况,结合秋季设备检查结果,将次年线路设备大修建议计划报铁路局工务处。 铁路局工务处根据工务段提报的大修建议计划,本

18、着先干线后支线、先改造后改善、先结构后病害、先打通后补空的原则,结合日常掌握的设备状态、病害和更改项目情况,进行综合平衡,充分考虑轨料资源,编制次年全局线路大修建议计划,经处长办公会讨论通过后,报铁道部审批。,七、线路大中修计划的编制,33,33,正线线路中修周期必须按表9-6规定进行核定,成区段(原则上不少于2km)安排计划在正常情况下,在一个线路大修周期内应安排进行一次线路中修。但对薄弱设备,也可增加单项修理项目,凡是达到下列条件之一者,可申请线路中修建议计划。 主要干线道床脏污率达到30%,其他线达到35%(每公里范围内任意检测两处,求取平均值) 混砂道床需要更换碎石道床的线路。 道床总

19、厚度不足250mm的线路。 木枕线路或I型混凝土枕线路。 需成段更换零配件,维修不能解决的线路。,七、线路大中修计划的编制,34,34,工务段应深入现场调查,填写线路状态调查表,将下一年度的线路中修建议计十划报铁路局工务处。工务处在接到工务段上报的中修建议计划后,在充分调查的基础上,提出建议计划,经处长办公会研究同意,报铁路局批准下达。 (2)下达正式计划。根据批准的线路大中修计划,铁路局正式下达次年线路大中修任务。大中修分管单位再根据铁路局下达的计划和要求,按照分级管理权限,及时下达到各基层组织实施。,七、线路大中修计划的编制,35,35,(3)组织实施年度计划。计划下达后,由工务处大修设计

20、组进行外业勘测和编制设计文件(施工预算)。施工单位根据审批的设计文件、机具装备等编制施工组织设计并组织施工。 (4)年度计划在执行过程中,由于施工因素的变化,势必造成工程变更。当工程发生变更时,应按管理权限的规定,合理调整与变更计划。,第二节线路大中修设计,36,36,一、设计文件组成 正式大修计划下达后,根据分级管理权限,线路大修设计组织要根据大修设计任务书,在调查研究的基础上进行大修设计。 (一)设计任务书 线路大修设计任务书包括:任务范围;施工单位及施工期限;基本技术要求;投资控制额提交设计上文件的日期及其他。,第二节线路大中修设计,37,37,(二)设计文件组成 1.线路大修设计十文件

21、的组成 (1)设计说明书。包括工程名称及施工地段的起讫高程,上下行别:原始设备状态是主要技术标准:主要病害及原因分析:设计依据:主要工程数量:安全质量措施及施工方法合:旧料处理及常备料的配备。 (2)设计图表。包括线路平面与纵断面图、线路拨道量表、曲线表、水准基点表及各项程数量表,道岔和道口大修应有道岔平面设计图和道口及平台纵断面图、道口大修土石方数表,铺设无缝线路应有无缝线路铺设位置配轨图,锁定轨温范围,预留轨缝表等。 (3)施工预算书。主要包括预算说明书、预算汇总表、预算表,材料数量表和单价分析表。,第二节线路大中修设计,38,38,2.线路中修设计文件内容 (1)设计说明书。包括工程名称

22、及施工地段的起讫高程,原有设备状态及主要技术标准病害情况和原因分析,设计依据,主要工程内容、数量及技术标准,质量要求等。 (2)线路纵断面设计图、曲线表、水准基点表以及各项工程数量表,如道口、路肩、排水、线路标志工作量,补充道砟、轨枕抽换数量表等。 (3)工程预算。,第二节线路大中修设计,39,39,二、外业勘测与调查 外业勘测与调查工作的主要目的是全面掌握线路平纵断面及线路设备现状,为设计提供准确的第一手资料。 外业勘测与调查分为外业测量和外业调查。其中外业测量内容主要有高程丈量、平面测量纵断面测量、横断面测量及道岔测量。外业调查主要内容是对钢轨、轨枕、连接零件、道床、路基、道岔、桥隧、道口

23、、标志和常备轨、车站等单项进行调查。调查结果应分别填写在相应的调查表格中,供设计使用。 (1)钢轨调查。调查时严格按修规规定标准,正确鉴定伤损钢轨及其数量,并记录其高程、轨型、轨号、左右股、长度及根数。,第二节线路大中修设计,40,40,(2)轨枕调查。调査时,失效的木枕和混凝土枕要分开记录,混凝土枕又需根据枕型、扣件类型分别统计,以免混铺混用,并且同时调查严重伤损的混凝土枕。 (3)连接零件调查。主要调查钢轨扣件的类型、规格、位置及延长,螺旋道钉锚固种类、位置及延长,失效状态及数量等。对大(小)胶垫的失效数,每公里至少调查两处,每处连续调查100200m,计算失效百分率。 (4)轨道加强设备

24、调查。对防爬器、防爬支撑、轨距杆、轨撑要全面调查,并按规格、现有数、补充数和失效数分别统计。,第二节线路大中修设计,41,41,(5)道床调查。通过横断面测量可以掌握道床横断面的现有尺寸。每公里选取有代表性的处所12处,在轨枕间靠近轨底开挖道床,左右股交错挖至轨枕底下50cm或路基面,挖取道砟试样不少于0.04m3。然后对道床进行亍实际筛分(筛径20mm),根据筛分重量比确定道床脏污百分率 (6)标志和常备轨调查。以便抽换、补充、修理和油漆刷新。 (7)其他调查。如站场调查、路基及排水调查、道口调査、桥隧涵调查、其他项目调查等。 以上调查结果应分别填写在相应的调查表格中,以供设计使用。,第二节

25、线路大中修设计,42,42,三、平面设计 线路大修平面设计,在直线上主要是根据经纬仪或全站仪测量的结果,拨正中线,消除漫弯。在曲线上则应根据测量资料对曲线进行校正。有的线路原设计标准偏低,需要通过大修进行改善,以提高线路标准,加设或延长缓和曲线,改变相邻曲线的连接条件或适当增大曲线半径等。因此,需要通过平面计算与设计,将错动的线路拨正到正确的位置上。曲线平面计算是以既有线为参照标准,计算出的拨动量就是指相对于既有线路上各测点应拨动的距离。拨正后的曲线是新的线路中心。大修施工时应按新的线路中心铺轨。,第二节线路大中修设计,43,43,拨动量的计算方法很多,绳正法主要是利用曲线正矢与曲率的关系,正

26、矢与渐伸线的关系,以及渐伸线与拨动量的关系,通过改正曲线正矢的方法,保持曲线的圆顺性,这种方法只适用于线路养护维修。曲线拨距计算,是为了满足线路大修要求。由于线路大修的外业测量数据是通过仪器测得的,精度较高。大修日时又要求对线路平纵断面作全面矫正,并对部分变形较大的曲线进行调整,重新确定各主要点的桩位。当前,常用偏角法测得既有曲线各测点的偏角,然后建立偏角与渐伸线的关系,进而进行拨距计算。,第二节线路大中修设计,44,44,四、纵断面设计 线路大中修纵断面设计原理和方法与新线纵断面设计基本相同,但因大中修是在原有建筑设备的基础上,和保持原限制坡度的条件下,消除纵断面上不符合技术要求的部分,并尽

27、量改善原有坡度。因此,线路大中修纵断面设计是在既有建筑物的限制条件下,寻求最经济、合理的线路改善方案。,第二节线路大中修设计,45,45,线路纵断面是线路大中修的综合性文件,比例尺一般采用:竖向为1:100,横向为1:10000。设计主要步骤如下： 1.填写外业勘测资料,绘出既有轨面线和路基面线(包括各种建筑物) 外业勘测资料沿计算公里填写,包括既有轨面高程、路基面高程、曲线要素及起讫里程,桥隧建筑物、道口、车站中心高程等。既有轨面线用点划线表示,路基面线用虚线表示。 既有路基面高程,一般根据实测轨面髙程及路肩高程、路拱高度来确定,即 HL=Hj +hgw 式中:HL路基面高程;Hj路肩高程;

28、hgw路拱高度。,第二节线路大中修设计,46,46,若无路肩高程,则需测出道床厚度hc,然后根据轨顶高程及轨道结构的建筑高度来推算轨道的建筑高度hjg为 hjg=hg+hd+hz+hc 式中:hg钢轨高度 hd垫层厚度 hz轨枕高度; hc道床厚度,第二节线路大中修设计,47,47,路基面高程为 HL=Hg-hjg=Hg-(hg+hd+hz+hc) 式中:HL轨面高程 其余符号意义同上。,第二节线路大中修设计,48,48,2.纵断面设计(现场简称拉坡) 线路大修纵断面设计是在现有条件下,改善和恢复因路基沉降和线路变形造成的纵向不平顺和坡度紊乱。需要确定线路纵断面的设计坡度、坡段长度及坡段连接,

29、并用粗实线绘制出设计轨面线。,第二节线路大中修设计,49,49,因纵断面设计是在既有轨面线上进行的,全部设计过程始终是设计轨面高程与既有轨高程相比较的过程,可见纵断面设计实质上是一种试算过程。 1)纵断面设计工作中应注意的问题 (1)线路虽有不均匀沉落,但变坡点位置一般仍在原变坡点附近,坡段的划分可参考设计。 (2)起道量受到各种设备的约束,尽量避免落道。 (3)纵断面设计应符合基本技术标准规定。 (4)纵断面设计的方法应首先确定控制点的高程与坡度,控制点是指高程不能改变或高程变化有一定限制的地段，如大中桥、道口、站内天桥、地道、咽喉道岔等处的线路,宜从控制点开始分别向两侧进行纵断面设计。,第

30、二节线路大中修设计,50,50,2)设计轨面高程 根据大修后采用的轨道各组成部分的标准及既有路基面高程，可初步计算出设计轨面高程。设计轨面与既有轨面间的关系如右图： Hgs=HLj+hgs+hds+hzs+hcs 式中:Hgs设计轨面高程 HLj既有路基面高程 hgs设计十钢轨高度 hds设计垫层厚度 hzs设计轨枕高度 hcs设计道床厚度,第二节线路大中修设计,51,51,设计轨顶高程亦可根据既有轨顶高程与新旧两种轨道结构的高度差来确定； 设计钢轨与既有钢轨的高度差hg=hgs-hgj 设计垫层与既有垫层的高度差hd=hds-hdj 设计轨枕与既有轨枕的高度差hz=hzs-hzj 设计道床与

31、既有道床的高度差hc=hcs-hcj Hgs=Hgj+hg+hd+hz+hc,第二节线路大中修设计,52,52,3)设计坡度与设计轨面线 设计时,要按照技术条件的要求,确定变坡点的位置,坡度大小及坡段长度,应使每段内各点的道床厚度符合设计标准要求。若某段设计坡度为i,则该段内各点轨面设计高程为: Hn=Hn-1+di 式中:Hn-1计算点前一点的设计高程； d两点间的距离； i设计坡度。 逐点算出各点的轨面设计高程,用粗实线画在纵断面图上。,第二节线路大中修设计,53,53,3.计算起道高度 计算点的起道高度为： hQ=Hgs-Hgj-(hg+hd+hz） 式中符号意义同上。 4.计算设计十道

32、床厚度 设计道床厚度为： hcs=h+hQ 式中:hcj既有道床厚度,第二节线路大中修设计,54,54,如计算出的道床厚度比规定的最小道床厚度薄或厚得太多,需重新修正设计十坡度或坡段长度,反复计十算,寻求经济合理的设计方案。 在个别地段,因道床厚度不足而起道又受条件的限制时,允许局部落低路基面。落低路基的深度为: hL=hc-hcj 式中:hc规定的道床最小厚度。 车站内正线的线路大修设计方法与区间线路相同,并应连续拉坡,执行线规、修规的有关规定;与正线相邻的股道应按站线标准与正线同时设计,其他站线可根据具体情况而定。站内线路设计还应考虑建筑物的限界、站场排水等问题。 配合线路大修进行的其他工

33、程,如更换道床、道口改造、路基加宽、涵洞延长等,均需根据需要进行单项设计。,第二节线路大中修设计,55,55,(二)复核 为了消除设计中的缺点,提高设计质量,应认真从技术与经济两方面进行复核。技术复核应着重检査相邻坡度差、长大坡段处的坡度,消除高差及顺坡间的脱节现象,检查并消除不安全因素,检査排水坡度等;经济复核的重点是检查设计的平均道床厚度,控制抬道不致扩大,检查路堑及站场落道情况,检查是否可以少做抬高桥梁的工作等。,第三节线路大中修工程施工,56,56,线路大中修是在营业线路上进行的一项较大规模的施工,既不同于线路维修,更不同于新建线路。它的特点是:先拆后建,整个施工是在列车慢行或中断行车

34、的情况下进行的。要保证在允许的有限时间内,紧密作业,保质保量地完成规定任务,并且经过一定的行车和整修,把刚修理过的线路逐步恢复到稳定状态。线路大中修是露天施工,自然会在不同程度上受到季节气候影响。因大中修所需要的人员、机具和材料都比较多而密集,因此必须精心组织,恰当调配,使人尽其能、物尽其用。施工单位必须根据大中修的特点,统筹兼顾,紧密安排,切实做好 施工组织设计,积极采用先进的施工方法,在确保安全和质量的前提下,圆满完成施工任务线路大修的主要工作是成段更换轨排、铺设长钢轨、清筛道床、起道捣固及整理工作,本节主要介绍轨排组装作业、换轨大修施工、无缝线路与无缝道岔换铺及道岔大修施工。,第三节线路

35、大中修工程施工,57,57,线路大修必须严格执行设计文件,以X线整修换轨大修工程线路纵断面设计图为例介绍设计图,见图9-2。 一、轨排组装作业 (一)轨排基地建设 1.基地位置考虑因素 (1)宜设置在区段站附近的中、小车站,与车站线路接轨,不宜设在大编组站及调车繁忙的车站上,以便工程车的进出。 (2)基地布置宜考虑供应半径因素,一般单线区段为150km,双线区段为250km。 (3)地形平坦开阔,土石方工程量少,可布置足够数量和长度的股道。 (4)交通便利,水电供应方便。,第三节线路大中修工程施工,58,58,2.基地设计及设备配置 基地线路应包括轨排组装线、旧轨排拆卸线、卸料线、牵出线、待发

36、线及其他线。基地线路的设计标准应满足下列要求 (1)平面。设计为直线,围困难条件下需设计为曲线时,其半径应不小于30m (2)纵断面。线路坡度不应大于2.5%o,尽头线末端应设计为上坡。 (3)横断面。考虑基地地面横向排水问题,一般横向坡度为2%3%。 (4)轨道标准。基地轨道一般应采用43kg/m及以上的再用轨及连接零件。基地内轨枕配置为1440根/km,连接车站的走行线配置1600根/km。道岔选用不小于9号的单开道岔,但侧向通过新轨排工程车的股道应选用12号单开道岔。 其他要求可参照站场设计标准进行。 轨排基地的机具设备主要有:门式起重机、轨排组装台、硫磺砂浆炉、龙门架、卷扬机、螺栓扳手

37、电动起钉机、轨道起重机、扩孔钻、变压器、发电机组、电焊机、锻造设备、木工机具、轨道车等。,第三节线路大中修工程施工,59,59,(二)轨排组装 1.施工调查 调查时,先由铺排起点开始,以计划铺设轨排长度(一般为25m,包括1个预留轨缝)为一个链长,沿轨顶逐链丈量。进入曲线时,应沿外股钢轨轨顶进行丈量,此时钢轨中间可由记录人员扶尺,使钢尺成为两内接短弦,以减少丈量误差。如遇小半径曲线,应适当增加中间扶尺人员。因钢轨长度公差、轨温变化及施工误差的存在,往往使铺排后的实际钢轨接头位置与丈量出的钢轨接头位置不符,需在线路控制点处组装轨排时予以调整。,第三节线路大中修工程施工,60,60,现场调查内容包

38、括: (1)每一段铺设轨排与不铺设轨排的起终点里程。 (2)在排尺过程中,应记录好有关道口、绝缘接头、自动闭塞区间单双置信号机、电缆盒、轨道电路接续线、桥梁等数据和资料,并尽可能在工地初步作出配轨计划。 (3)桥梁、道岔处木枕与混凝土枕分界点里程及轨型变化点里程。 (5)按照预定铺设的轨节长度,确定钢轨接头进入设计曲线起点的长度,供计算曲线缩短轨位置及轨排接头错开量用。 (4)线路中间、两侧及上方对施工有限制条件处的线路里程。 (6)注意核对设计和施工交底资料有无差错,特别是曲线转角方向和曲线起始里程。,第三节线路大中修工程施工,61,61,2.内业计算 内业计算主要内容包括计算施工地段铺设轨

39、排数量、轨排长度、曲线缩短轨位置及轨排钢轨接头错开量,调整特殊地点轨排的长度,安排组装作业中所需各种材料的用量,作出组装轨 排技术交底资料,安排现场施工时在桥梁、道口、道岔、合拢口处的施工措施等。其中最重要的工作是曲线轨排接头错开量的计算。,第三节线路大中修工程施工,62,62,3.下达组装计划 在工地调查和内业计算的基础上编制轨排组装计划。组装计划包括技术交底、选配钢轨、混凝土枕及扣件、硫磺锚固作业交底等。 (1)组装交底 轨排组装计划应包括轨排在 线路上的位置、缩短轨类型 及其位置、轨排组装接头 错开量、配轨公差以及 曲线方向、曲线长度、施工 方向、道口、桥梁、绝缘 接头等控制点位置等内容

40、 (见表9-7)。,第三节线路大中修工程施工,63,63,(2)选配钢轨 钢轨在制造中,25m轨的公差一般为10mm,这个数值虽然很小,但在长距离的误差积累影响下,会非常容易使左右两股钢轨接头直角错差超限。因此,选配好轨排左右股钢轨,是正确组装轨排、顺利进行施工和确保线路质量的前提。基地选配钢轨工作,一般由车间主任或工长带领两名工人进行,这些人员必须熟悉有关钢轨断面尺寸及特性、钢轨尺寸公差和钢轨外观的要求。在具体操作时,首先应目测剔除有波浪弯曲或表面有裂纹等不合格钢轨,并处理有硬弯、毛刺的钢轨;其次为了消除钢轨制造中长度公差(如50kg/m以上钢轨制造公差为10mm)对线路的影响,应逐根测量钢

41、轨实际长度,精确到毫米,并用白油漆标记公差数,缩短轨也要作出专用标记,以供选配之用。在配轨时应选用公差相等或相近的钢轨,成对配用。,第三节线路大中修工程施工,64,64,4.组装作业 轨排组装方式较多,常用的方法有单线往复式和固定台位式。其主要目的是将零散的轨料组装成可供运输与铺设的轨排。,第三节线路大中修工程施工,65,65,二、换轨大修施工 (一)施工方法 目前,各国铁路线路大修机械化施工方法,都是根据各自的机械能力、人力、财力和列车密度等情况综合考虑,大致有轨排换铺法、分别铺设法和分别拆铺法3种机械化施工方法。,第三节线路大中修工程施工,66,66,1.轨排换铺法 轨排换铺法是许多国家广

42、泛采用的线路大修施工方法,它的作业程序是:拆除旧轨排+清筛道床平整夯实道床铺设新轨排整修轨道起道捣固。但也有先清筛道床后拆除旧排的,也有在铺设好新轨排后再清筛道床的。作业程序虽有区别,但都是流水作业。,第三节线路大中修工程施工,67,67,2.分别铺设法 拆旧轨排、铺新枕、再铺新长钢轨的作业程序为:先用门式吊车拆除旧轨排、平整道床;再用另一组门式吊车吊运新轨枕,并按规定间距逐根铺在整平的道砟上;用液压起拨道机把作为工作轨的焊接新长钢轨推移到新轨枕上,并装好扣件;用道砟清筛机和配砟整形车清筛和整修道床;最后用捣固车进行起、拨道和捣固。,第三节线路大中修工程施工,68,68,3.分别拆铺法 轨枕和

43、钢轨分别拆铺法是在作业机械化日渐发展、劳动力日趋紧张、列车间隔时间越来越短的情况下出现的一种方法。这种方法机械化、自动化程度较高,可用于换铺各种长钢轨,也可以直接结合线路大修铺设无缝线路,而不需两次换轨,也不需铺设工作轨。,第三节线路大中修工程施工,69,69,目前,我国线路大修采用的是龙门架轨排换铺法(见图9-3)。 龙门架换铺轨排的施工过程通常分为基地作业和现场作业两大环节。一般的施工程序为:施工测量;现场调查;技术交底;基地组装轨排;新轨排装车;进入封十锁区间;现场施工作业;铺轨排列车返回车站;开通线路;铺轨列车返回基地;旧轨排卸车; 拆卸旧轨排。 现场施工作业是一个有限循环过程,主要作

44、业为拆卸旧轨接头、拆除旧轨排、整平道床、铺设新轨排、回填枕盒道砟及起拨道、捣固。,第三节线路大中修工程施工,70,70,(二)轨排运输 将在基地组装好的轨节运输到施工现场的主要运输车辆是工程列车(见图9-4)。整列工程列车视现场作业项目的不同,分为新轨排车和旧轨排车两部分。一般编组41辆,依次为机车、守车、料车及刮边车、隔离车、滚筒车、龙门架托架车、搭茬轨车、龙门架托架车、滚筒车、隔离车、发电车卷扬机、餐车宿营车、收砟车、守车及机车,见表9-8。,第三节线路大中修工程施工,71,71,新旧轨排滚筒车由平车改装而成,每辆平车上有滚筒滑行装置。轨排一般分5层平放在滚筒上,用绞车将轨排从一辆平车牵拽

45、到另一辆平车上。若按平均日进度550m左右计算,新旧轨排滚轮则平均配挂1012辆平车。 龙门架托架车共悬挂两组8片龙门架,其中4片为一组吊运25m旧轨排,另4片为一组吊运25m新轨排。托架车需选用N1型50t路用平车,宽度2.6m,适于轨距3260mm龙门架往返运行。该平车换长1.2m,两辆车恰好可载5层25m长的轨排。 为确保轨排运行安全,需加强轨排锁定工作,轨排装载要牢固,且不准偏载,所有锁定装置都要锁牢。平板车连接处的轨枕要用铁丝捆牢,以防运行中脱落。另一方面,由于铺轨列车是超限列车,因此,要加强监视并应限速,在进入新的施工区段前,要对沿线限界进行全面检查,将龙门架铺轨列车不能进入的股道

46、,报上级主管单位,并向龙门架铺轨列车乘务员作详细交代。在R400m的曲线上铺轨必须采取安全措施,防止叠层轨排偏移倾倒。,第三节线路大中修工程施工,72,72,(三)施工准备工作 为确保龙门架拆铺轨排作业顺利进行,在线路大修正式开工以前,应做好以下各项施工准备工作。 1.施工调查 (1)核实设计说明书中规定的工程地点和数量、技术标准和既有线路技术状态。 (2)调查大修施工困难地段情况,如长大路堑、小半径曲线地段、大编组站的线路设备条件、严重病害地段等。 (3)调査工程列车运行途中机车整备站情况。,第三节线路大中修工程施工,73,73,(4)调査各施工队宿营站的线路、地形条件,了解施工队宿营点的供

47、电、给水及通信设备条件。 (5)调査大修施工机械,如清筛机、捣固车、轨道车等停放车站的线路情况,以及调车作业和供电设施条件。 通过现场调查,施工组织领导者做到心中有数,就可进行超前安排准备工作,这对正确制订全年统筹施工计划,有针对性地安排施工及施工组织措施非常重要。,第三节线路大中修工程施工,74,74,2.协调方案 线路大修施工需较长时间中断行车和限速运行,一般中断时间在2.53.0h,这无疑会干扰正常铁路运输。因此,要求施工单位将年度施工计划及各项要求提交给运输部门,由运输部门统筹安排,调整运行图,为线路大修施工预留天窗。铁路局在线路大修施工前应印发关于x年线路大修施工与运输协调工作安排的

48、通知给各有关站段。该通知主要包括线路大修换轨、换铺无缝线路、处理大修遗留工程、大型养路机械维修线路施工任务,施工单位、基地及路料供应处所,施工期间有关事项,有关规定及要求,并附x年线路大修施工封锁轮廓计划方案,该方案包括线别、顺序号、区间、里程、距离、施工日期、封锁时间、列车运行计划及施工单位等内容。 施工单位于每个月施工前,按规定向铁路局提报月施工实施计划方案,在施工前一天与站段协调落实计划,施工当天派驻站联络员加强与车站的联系工作。,第三节线路大中修工程施工,75,75,3.施工测量及技术交底 在即将开工前,施工单位应根据设计文件进行施工测量,主要复核施工地段的线路平纵断面,重新标明遗漏或

49、模糊不清的里程及曲线头尾桩标记,并设置施工用的方向和水平标桩,根据施工组织设计作技术交底。对其管内大修任务下发的技术交底文件,主要包括工程概况、工程延长、钢轨及配件、轨枕及扣件、桥梁隧道、道床、道口、路基与侧沟、线路平面、线路纵断面设计技术条件与标准、重点补充说明事项和碎石用量汇总数及曲线缩短轨数量等。,第三节线路大中修工程施工,76,76,4.计算龙口长度和准备龙口轨 在旧轨排和新轨排都按当日施工计划吊装和铺设完毕后,新轨终端一般不会正好与旧轨轨端衔接,而形成一个缺口,这个缺口通常叫做“龙口”。龙口长度计算正确与否对换轨大修至关重要,一般宜在换轨前一天派专人到现场量测初始龙口长度(mm)。测

50、量龙口时要沿轨顶测量,用所铺一节轨排的长度为一个测量单位,并预留轨缝长度,即以25000mm+1个预留缝划定轨端线,最后一排划出端线后加1个预留缝,再划翌日换轨终止线,量出剩下的短轨长度即为初始龙口长度Lj。,第三节线路大中修工程施工,77,77,最好用同一把尺(若工地距基地太远,则可使工地测量龙口所使用的钢尺与基地测量钢轨的钢尺校核一致)到基地丈量轨节长度,以25000mm为标准长度量出每一根钢轨的偏差值,计算计划龙口长度Lj。 Lj=L0-b+(10-)N-LN(tp-t1) 式中:b钢轨长度偏差代数累计值(mm)； L0初始龙口长度(mm); 铺设时预留轨缝； 钢轨线膨胀系数,取0.01

51、18mm/(m:); L钢轨长度； N换轨排数； tp铺轨排时的轨温; t1前一天量测轨排长度时的轨温。,第三节线路大中修工程施工,78,78,若L=25m,=10mm,则Lj=L0-b-0.295N(tp-t1)。 例如:N=26,L0=7.560m,b=+51mm,tp=26,t1=21,则 Lj=7560-51-0.29526(26-21)=7471mm 采用级差5cm短轨,则可取7.45m或7.50m。,第三节线路大中修工程施工,79,79,(四)换铺轨排 龙门架换铺轨排施工,一般分为3个阶段,即封锁前的准备作业、封锁中的基本作业和封锁后的整理作业。通常,把一些暂时无碍行车安全的作业分

52、别拉到封锁之前和延到封锁之后进行,就能减少封锁时间内的工作量,从而缩短封锁时间。同时,要求准备作业切实充分,不漏项目;基本作业迅速准确,安全正点;整理作业干净利落,符合标准。,第三节线路大中修工程施工,80,80,1.封锁前的准备作业 (1)扒出枕盒内道砟。按照当日施工进度,将扒枕盒道砟工作落实到班组及人头上。扒砟的目的是为减小吊走旧轨排后,平整道床的作业量,紧凑吊旧铺新施工环节,加快新轨排铺设作业。扒砟作业要考虑多方面的因素,首先应考虑大修后的线路设计轨面抬高量,如果新轨面与既有轨面相比有较大的抬或降时,扒枕盒就要安排减挖或增挖数量。其次要考虑不同类型钢轨、轨枕的高度差,如果是用混凝土枕更换

53、木枕,并且设计轨面高程变化量又不大的情况下,扒枕盒时应增加两者的高差,不同类型的钢轨也照此办理。如果大修前后皆为同类型钢轨和轨枕,一般要求扒光枕盒道砟,并且低于枕下50mm,直至枕端外100mm。另外还应注意,扒出的道砟要置于道床边坡上,而不能扔到路基下面,也不能堆大堆,应均匀散开,并平整为龙门架走行轨砟床。,第三节线路大中修工程施工,81,81,(2)松开钢轨接头螺栓。全部松开及个别拆除钢轨接头夹板螺栓,是为了减少封锁时间内吊除旧轨排时卸螺栓的工作量,以保证吊旧铺新速度。在25m的旧轨地段,应卸下旧轨接头第2和第5个螺栓,并松动其余全部螺栓,同时加垫垫圈。 (3)拆除道口铺面、清除障碍物。当

54、日施工地段有道口时应封锁并拆除道口铺面,宽度要求以满足走行轨通过为限,被拆除的铺面宜按顺序摆放在道口两侧,以便新轨排铺过之后按原顺序恢复。道口两侧被掀起的原有铺板及其基础,不要随意损坏,以便恢复。 此外,对妨碍施工的障碍物,如线路标志、电缆盒、横跨线路人行彳道、位移观测桩等,也需要先行临时拆除。涉及电力、电务等设施时,需相关单位配合拆除。,第三节线路大中修工程施工,82,82,(4)设置临时铺轨方向桩。设置临时铺轨方向桩的目的在于控制新铺轨排的位置与方向。方向桩宜设在曲线外股及其两端延伸至直线的外侧。直线地段可以用桥台、邻线钢轨及其他建筑物作为线路方向的控制点。打方向桩时应考虑施工中不挂不碰,

55、便于拉尺定位临时方向桩在控制曲线外股钢轨接头位置时,要考虑拨道量,一般是每25m打一桩。桩的位置可由排尺中已画在既有轨上的位置放出,并在桩顶上画出钢轨接头线。方向桩距钢轨的横向距离视地形条件而定,一般距既有轨轨头外侧lm再加上设计拨道量。 (5)移设线路高程及施工桩号。龙门架吊走旧轨排后,原设在旧轨上的各种测量标记也将随之一起吊走,这样就难以确定铺新排后线路控制点的高程。因此,需在旧轨排吊走以前,将线路控制点的高程及标记移至路肩的标桩上或邻线的钢轨上,或打临田时桩。这样,在新轨排铺设后,便能按设计要求恢复线路的高程和各种标记。,第三节线路大中修工程施工,83,83,(6)拆除桥梁护轨。当日施工

56、地段有桥梁时则应事先将护轨接头打开,并将护轨运至桥外两侧路肩上或使用收轨车将其收回,目的是为了便于桥上换轨作业。应该指出的是,运出桥外的护轨不得影响铺排作业,卸除的护轨螺栓应套上垫圈,带上螺母,集中在一起,全部收回。 (7)合拢口。预测合拢口的长度,一般是以前一天新轨排终端两股钢轨接头为起点,按当日铺排数量、长度逐排丈量(包括一个预留轨缝),直至当日计划铺排终点。 (8)准备走行轨。将龙门架走行轨拨到正位,使其平稳顺直,联上走行轨梭头,准备与龙门架托架车走行轨连接。,第三节线路大中修工程施工,84,84,(9)准备滑行轨。将旧轨排车上分散到各车承运轨排的滑行铁,用夹钳吊到滚筒上,推至托架车上,

57、再用撬棍翻人两滚筒间备用 (10)预挖清筛机终点道床。在道床清筛终点处预挖五孔枕盒道砟,其深度至枕底以下200mm,宽度至枕端100mm以上。这样,可以缩短清筛机抵达终点后的挖砟平砟时间。,第三节线路大中修工程施工,85,85,(11)取量放散作业。当大修施工地段为长钢轨线路时,需根据轨温变化幅度先行取量放散作业,再将长轨条锯成标准轨长,方可扒枕盒道砟或使用全断面枕底清筛机清筛道岔,以防止因道床阻力降低引起线路失稳。 (12)工程列车运行。龙门架工程列车应在封锁前到达施工区间两端车站之一。工程列车编组要符合施工要求,机车到站后需进行必要的整备,保持良好的使用状态。 (13)办好施工封锁手续。驻

58、站联络员代表施工负责人向车站值班员说明施工要求,再由值班员向铁路局调度员请求抄写封锁命令。驻站联络员将此命令通知工程列车的车长、司机并将命令内容通知施工负责人及有关人员。,第三节线路大中修工程施工,86,86,2.封锁中的作业 施工区间一旦封锁,就标志着基本作业的开始。这时,大修工程车辆和机械设备进入区间,开始拆铺作业,直至按预定计划换铺完毕,开通区间为止。其各项工序及作业过程顺序如下: (1)工程列车进入封锁区间。工程列车车长和驾驶员应仔细阅读封锁命令,确认施工日期、地点及开通时间等均无误后,根据封锁命令和值班员的发车信号,将在施工封锁前已到达施工区间一端车站的工程列车驶入封锁区间。 (2)

59、设好防护。驻站联络员应将列车慢行和封锁的命令准确无误地通知工地防护员,以便使防护员按计划及时设好列车慢行标牌,监视列车慢行情况。当确认施工封锁前最后一趟列车已经通过,各种工程车辆已进入封锁区间后,应按规定设置响墩及防护标牌。反方向的防护员待最后一趟列车通过后,应立即设好响墩和防护标牌。,第三节线路大中修工程施工,87,87,(3)分解工程列车。工程列车到达施工地点后,新旧轨排车带着各自的龙门架托架车摘钩分解为两部分:前部为吊装旧轨排车,后部为吊铺新轨排车。施工中两部车的间距宜在百米左右。解开龙门架安全锁定装置,并与已调整好的走行轨分别对位连接。 (4)轨排车上的准备工作。启动新轨排车的卷扬机,通过钢丝绳拖动第一垛新轨排沿滚筒进入龙门架托架车内,准备吊铺新轨排。与此同时,在旧轨排车上,将龙门架托架车内的滑行铁吊放到两侧的滚筒上,上好防爬卡子,准备叠放吊上来的旧轨排。 (5)拆卸旧轨接头。在龙门架下架对准线路两侧的走行轨的同时,开始拆除旧轨排钢轨接头的夹板及螺栓。拆旧轨排接头,应配合吊旧轨排进度渐次进行,不应多拆,每20m拆开处。被卸下的夹板螺栓,应套上垫圈带上螺母,放入夹板沟槽内,并与旧排一起运回基地。,第三节线路大中修工程施工,88,88,(6)吊装旧轨排。开动轨排龙门架,走出托架车,吊起旧轨排,退回托架车内,并将第一排放在托架车滚筒上的滑行铁上,然后,旧轨排前端的机