有碴轨道长轨铺设施工设备与工艺流程

有碴轨道长轨铺设施工设备与工艺流程

有碴轨道长轨铺设施工设备及工艺

1．1国内外概况

国外无缝线路轨道铺设要紧采纳两种方法，即散枕铺设法和长轨排铺设法，相应采纳的铺轨设备就有散枕铺设设备和长轨排铺设设备。

散枕铺设法确实是先将长钢轨运输并布放到待铺线路的两侧，然后将轨枕单根或成组铺放在已铺底碴的线路上，最后再将布放在线路两侧的长钢轨收到轨枕的承轨槽内与轨枕联结。散枕铺设法又可分为单枕铺设法和群枕铺设法。单枕铺设法使用的设备要紧有奥地利PLASSER＆THEURER公司生产的SVM1000型（及其改进型）、美国HTT公司生产的NTC型、瑞士MATISA公司生产的TCM60型铺轨机组。群枕铺设法所使用的设备要紧有法国GEISMA公司生产的PTH500（PTH350）型铺枕机、MPR收轨机和PRD9型轨枕和钢轨定位机。国内厂家近几年也研制了几种长轨铺设设备,如大方公司研制CPG500型铺轨机，其作业模式也属于散枕铺设法，该设备增大了牵引动力并改进了抽拉轨装置，能够铺设500米长轨，并能进行无碴轨道长钢轨的铺设施工。

长轨排铺设法是将长钢轨和轨枕预先组装成长轨排，采纳专用设备运送并铺设长轨排，然后再联结成无缝线路的方法。国外长轨排铺设的设备要紧由龙门吊、多台轨排运输小车、多台轨排起吊小车、辅助及过渡轨道等组成。施工时轨排组装基地要经常随铺轨进程而迁移，施工工序较为复杂。

散枕铺设法与轨排铺设法从经济和技术角度相比较，具有以下优点：

①不需要轨排组装基地，能够省去此项的附加费用；②能够

幸免使用辅助机械，从而可节约安装、拆装所需支付的费用；③能够精确地铺设曲线轨道，幸免了轨排铺设中曲线铺设困难的情况；④可实现流水作业，有利于提高工作效率。

在修建秦沈客运专线之前，我国的无缝线路铺设均是在营运线上进行的，采纳的方法是换轨法。在秦沈客运专线轨道工程施工中，我国首次采纳了无缝线路铺设设备进行铺轨作业。由于散枕铺设法和轨排铺设法相比较，优点比较明显，我国在秦沈客运专线铺轨中使用的均是散枕铺设法铺轨设备。铺轨机主机分不引进了美国HTT公司的NTC型铺轨机和瑞士MATISA公司的TCM60型铺轨机，自行研制了相关的配套设备。秦沈线所使用的三台铺轨设备均属于单枕连续铺设法施工作业模式的设备。三台铺轨机组在秦沈线完成了370双线公里的无缝线路铺轨任务，使新线一次性铺设无缝线路施工技术在秦沈线得到成功应用，取得了较好的业绩。另外国内工程公司也引进了一台SVM1000CH型铺轨机。

作业车转运龙门吊牵引车辆作业梁

集团公司在秦沈客运专线所使用铺轨机是PC-NTC型铺轨机，其主机是从美国进口，枕轨运输列车在国内配套。该设备结构轻巧、简单、操作方便，是一种采纳单枕连续铺设法进行长轨铺设的铺轨机，能铺设钢轨长度为250m，铺轨作业效率1.5km/d。在秦沈线最高日铺轨3.25km，铺轨总里程296km，满足了秦沈客运专线的铺轨要求。

然而依照铁道部对高速铁路轨道工程施工设备提出了一些新的要求，其一是铁路现场铺设的长轨长度将达到500m，如此每组枕轨运输车所要运输的轨枕及钢轨将增加，假如按每组枕轨运输车运输2-3km的轨料考虑，则运输量比原来采纳现场铺设250m长钢轨时增加700-1400t，《京沪高速铁路铺轨机组技术条件》中已明确规定铺轨机组的牵引重

量要达到2500t,如此对铺轨机主机的牵引力提出了更高要求。

1．2 PC-NTC铺轨机的介绍

1．2．1 PC-NTC型铺轨机组设备组成及功能

PC-NTC型铺轨机组是采纳单枕连续铺设法进行无缝线路铺轨作业的铺轨设备。整个铺

轨机组由牵引车辆、作业梁、

作业车、转运龙门吊和枕轨

运输列车组成。

2、牵引车辆

牵引车辆由CAT973C装载机改装而成，在车辆后端安装长钢轨拖

拉装置，装载斗两侧安装长钢轨导向装置。该机作用是：在布放长钢轨时，用于拖拉长钢轨；在铺轨机作业时，用于牵引铺轨机行驶和作为长钢轨回收的初始导向。长钢轨拖拉装置由液压绞车和左右两端悬吊夹轨钳的箱形横担构成，后部加装长钢轨拖拉装置，装载斗两侧加装长钢轨导向装置。

（2）作业梁

作业梁为一桁架结

构，采纳方钢管组焊而成，

轨枕布设、长钢轨收拢就

位均由作业梁完成。作业

梁上装有轨枕传送系统、轨枕布放机构、枕间距调整机构、用于将长钢轨导入轨枕承轨槽的收放轨装置、用于短途转场运输的轨行式前支承、前后两端各有一组用于上下运输平车的液压支腿。

（3）作业车（见前

页下图）

作业车的前端是作业

梁的支撑点，后端与枕轨

运输列车联挂。作业车内安装有轨枕传送系统、长钢轨抽送系统、分轨系统及动力系统和计程轮。作业车体两侧设有转作业车运龙门吊走行轨道。作业车要紧完成轨枕向作业梁的传送、长钢轨的抽拉和分送、布设轨枕间距的操纵的工作，同时为铺轨机各工作系统提供动力。

（4）转运龙门吊

转运龙门吊由龙门架、

走行系统、提升系统、动力

系统和操作系统组成。要紧

用于在枕轨双层运输车和

车作业间成组运送轨枕，每

次转运轨枕18根。

（5）枕轨运输列车

枕轨运输列车用来分

层运输长钢轨和轨枕。该车

由Ⅰ型枕轨运输车和Ⅱ型

枕轨运输车组成，Ⅱ型枕轨

运输车设有长钢锁定装置。

枕轨运输车由支架下

层的长钢轨运输支架、龙门吊走行轨支架、上层的轨枕运输支架、车体两侧的转运龙门吊走行轨道和长钢轨锁定装置组成。车体选

用一般铁路平车（N17、N16）。

1．2．2、PC-NTC铺轨机的改造方案

要使现有PC-NTC铺轨机能适应铺设500米长轨和铺设无碴轨道的要求，需对其进行改造。其一要增加铺轨机的牵引力；其二要改造钢轨抽拉系统以适应无碴轨道的铺轨要求。增加铺轨机的牵引力的要紧方法是增加辅助动力车或在现有的铺轨机作业车内增加辅助动力轴；改造钢轨抽拉系统要紧是改原来的间歇式抽拉为连续抽拉，增大抽拉夹紧力，同时合理改变钢轨导向系统使所抽拉的钢轨更顺畅地进入道床的承轨槽中，以提高无碴道床地段的铺轨效率。

经与美国HTT公司进行技术交流，确定了PC-NTC铺轨机的初步改造方案（见下图）。要紧改造点有：

（1）增加一台辅助动力车。辅助动力车的两个转向架设计为动力转向架，铺轨作业时提供辅助牵引动力。

（2）增加步履式辅助动力牵引装置（俗称“小马”）。该装置安装于辅助动力车车架下方，其两蹄可间歇夹紧已铺钢轨，利用油缸收缩力提供牵引动力，在大坡道作业时与辅助动力车一道提供辅助牵引动力。

（3）增加长钢轨连续推送装置。该装置安装于辅助动力车内，在铺设无碴轨道时实现长钢轨的连续推送。

（4）增加CAT973与辅助动力车之间的同步操纵装置，使两个牵引动力在铺轨作业时协调同步，幸免牵引力损失及牵引时轮轨间打滑。

尽管通过以上改造后，牵引力不足的问题得到了解决，但因为履带式牵引车CAT973作为主牵引动力仍对道床存在一定扰动，因此改造后这仍然是PC-NTC铺轨机的一个缺陷。另外整机的作业效率及机械化程度并未因改造而有所改善。

1.3 SVM1000CH型铺轨机的设备组成及功能

SVM1000CH铺轨机组为无

缝线路铺轨机，自身提供行

进动力，施工过程中不需要

牵引设备，可自行牵引整个

铺轨机组前行作业，机组由

SVM铺轨机、PK轨枕输送吊

车、SUW钢轨伸展车、SSW钢轨轨枕输送车、SZM钢轨导向牵引车及附属装置等组成。

2、SVM1000CH铺轨机主机

铺轨机主机上要紧有布枕机构、收轨机构、动力转向架、动力牵引履带和轨枕传送带。轨枕传送带向布枕机构传送轨枕，布枕机构向下平送、抽落轨枕，可不能造成翻枕现象，在线性导轮协助下，轨枕被自动安放在特不准确的直线对正位置上，假如在弯道，依照弯道半径调整布枕角度，轨枕也将被准确地安放在半

径方向上。

枕间距依靠距离测量轮进行设定，并能够依照具体的线路设计要求而改变。主机在布枕的同时进行收轨作业，将拖放在道床两侧的长钢轨收入轨枕的承轨槽。

主机动力转向架

轨枕传送带

（2）PK轨枕输送吊车

PK轨枕输送吊车为双立柱结构，配备四个滚轮，运行在吊车铁轨上。PK从SSW钢轨轨枕运输车内提取轨枕，将轨枕送到输送平台，然后被传送带输送到铺轨机。

PK吊车两侧装有液压调整钢轨卡固装置，PK从SSW车内猎取两根钢轨，并在SUW上将钢轨向两侧伸展，并向铺轨机方向推

动钢轨。

PK吊车的刹车为静压驱动刹车，铺轨机装有信号发生器，PK吊车装有信号同意器，当PK吊车接近铺轨机时，吊车自动降低速度，直到在轨枕传送平台上停止运动；PK吊车后部和发动机区域各装有一台摄象机，相应的监视器在操纵室内，确保设备安全、平稳工作。

PK吊车 PK吊车夹钳

轨枕抓取器

（3）SUW钢轨伸展车

SVM1000CH配备有两辆SUW钢轨伸展车（SUWⅠ和SUWⅡ），纵向可固定12根钢轨，将钢轨从中间向两边伸展，保证钢轨在

需要的条件下平稳弯曲，使得内部应力最小。车内布置有吊车走行钢轨。

SUW在SVM车之后，上面带有足够的钢轨导向滚轮以便将轨枕运输车内的钢轨导向铺轨机的两边。

（4）SSW钢轨轨枕输送车

SSW钢轨轨枕输送车与PC-NTC铺轨机的枕轨运输车差不多相同。

（5）SZM钢轨导向牵引车

SZM钢轨导向牵引车用来拖拉钢轨。SZM配备有钢轨夹钳，钢轨由PK吊车推进至铺轨机主机前面时，钢轨夹钳同步抓紧两根钢轨向前拖拉，然后用钢轨夹板将钢轨与正在铺设的钢轨联接。

2、附件部分

包括连接钢轨的夹板、钢轨滚轮、线路导向拉线和导向线装置等。

钢轨滚轮放置在路基上，每10米放置一个。导向拉线为钢线，

在轨道两边拉伸以便引导铺轨机准确布枕。

1.3 TCM60型铺轨机的设备组成及功能

TCM-60铺轨机要紧由以下几部分组成：TCM主机、WES辅助动力车、两台龙门吊以及枕轨双层运输车、钢轨拖拉机和附件部分组成（枕轨双层运输车、附件部分与SVM1000型类似，下文不再表述）。

（1） TCM 主机

TCM 主机由吊机、履带走行器、柴油发动机、钢轨导向夹钳、布枕装置、卷扬机、驾驶室等几个部分组成。

吊机的功能是吊装履带走行器。TCM-60型铺轨机在运输状态

时，其履带走行器存放在铺轨主机的前端。在预备施工前，需用吊机将其吊下进行安装。安装好履带走行器后，便可提升起轮对，主机改由履带支撑并提供部分驱动力。

TCM-60铺轨机的动力装置为一台285KW 发动机，它为TCM

主机和WES 辅助动力车提供液压动力，包括机器走行、铺轨作业等。

布枕作业也是由TCM 主机完成，布枕装置将轨枕铺放到道床

上，匀枕装置按规定的枕间距进行匀枕。

主机在前行布枕的同时

收拢长钢轨，放入已布轨枕的承轨槽。

行走驾驶室内安装有显示器，通过安装在机器前端的摄像镜头来观看前方的路况。TCM-60铺轨机主机前端安装有两台卷扬机用于拖拉长钢轨。

（2） WES 辅助动力车

WES 辅助动力车要紧为铺轨机提供牵引动力，并安装有液压夹钳完成收轨作业。还安装有41KW 的发动机，为整机提供照明用电。

（3） 龙门吊

9200

13000

龙门吊是为TCM60铺轨机运送轨枕的设备。构架，有四个方形支腿，每个支腿下部安装有2

个车轮，保证与