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跨区间无缝线路连入法与插入法施工工艺及优劣对比

我国铁路跨区间无缝线路是在轨节长1~2km的普通无缝线路基础上发展完善的。同样,其铺设施工的方法也是在普通无缝线路施工方法基础上逐渐形成和逐渐成熟的。国内铺设跨区间无缝线路的施工方法有多种,但归结起来不外乎两种方法,即连人法和插入法。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

1 连入法(一步法)

跨区间无缝线路由于轨条比较长,在通常封锁施工条件下,难以一次铺设锁定。为此采用连入法,将跨区间当成全区间无缝线路分段连焊铺设锁定,如图1所示。

图1 连入法铺设示意图

1)铺设流程。根据施工封锁条件,原有线路平、纵断面状况,决定一次焊铺单元轨节的长度(一般以1~2km为宜)。作业项目人员配备及主要机具见表1。

表1 作业项目人员配备及主要机具

序号作业项目人员配备主要机具
1换轨小车作业12人新、旧换轨小车一套
2拆装扣件作业按长度定额确定撬棍、螺丝刀、道尺等若干
3撞轨拨弯作业30人撞轨器2~4台
4线上焊接作业20人焊接设备2套
5拢口拉伸作业6人拉伸器2台
6其他单项作业视实际情况确定根据需要配备

2)铺设作业。结合换轨大修进行。预先在两段无缝线路间设一带眼龙口轨(长度一般11m),如图2所示,在距正在铺设的无缝线路2~3段以外的地方进行焊接。

图2 换轨大修采用连入法

3)用连入法铺设跨区间无缝线路时锁定轨温取值方法。通常将单元轨节两端正常就位时的轨温平均值作为锁定轨温。

2 插入法(二步法)

由于受施工封闭点和铺设时轨温的限制(封闭时间在60min内,轨条长在1~1.5km),预先在两长轨间插进一带眼旧短轨(长度视情况而定)作为过渡段,如图3所示。

图3 插入法图示

3 连入法和插入法的比较

(1)温度环境

连人法适用于铺设轨温在设计锁定轨温范围之内或低于锁定轨温时施工,而插人法适用于铺设轨温高于设计锁定轨温范围时。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(2)时间要求

连入法每次施工所需的时间必须是连续的,并且时间长达120~180min;插人法把铺设与焊联分两次施工,形成龙口,时间可以不连续,适合于车流密度大的干线,通常是两次封锁线路,每次封锁线路60~80min。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(3)施工质量

连入法一次完成单元轨节的铺设及与之相邻单元轨节的焊联,单元轨节内的温度加力均匀;插人法因分两次作业,往往受大气温度环境、施工作业条件的影响,使单元轨节内的温度应力不均匀,在龙口处易出现应力峰。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(4)对运输的影响

连入法施工时一次完成单元轨节的铺设及与之相邻单元轨节的焊联工作,封锁线路一次时间长,封锁线路前后共慢行两次;插人法因分两次作业,两次封锁线路,每次时间短,但要发生四次慢行。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(5)工作量的大小

插入法相对连人法,增加了以下工作量:󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

1)配旧轨(10.5~11m)一对,铺在相邻单元轨节间(龙口处),同时也增加了两处普通接头联结。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

2)由于龙口的形成,增加了焊头。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

3)由于铺设单元轨节时没有完全达到适温铺轨,出现了超温,要进行应力放散。高温地段放散还要等到低于设计锁定轨温的季节,间隔时间长,对行车安全不利。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(6)设备用量

插入法第二步工作要由专业队伍来进行单元轨节的插入焊联和放散,所以要增加三套焊接设备、三套拉伸设备以及相应的施工机具。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(7)材料消耗

每处龙口浪费2m线路长的钢轨(60kg/m×4m=240kg),增加两处接头用料(即连人法省去了插入法每单元轨条施工所需的插入短轨一对、插入焊头一对和其他不必要的人工工时)。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(8)人员配备

插人法增加了一个施工队的配置(管理2人,焊接30人,放散183人),共215人。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

(9)对气候的要求

在既有无缝线路上处理重伤钢轨及重伤焊缝,插入法是必不可少的。尤其在北方地区,天气寒冷,使用插入法焊铺全区间无缝线路的季节较多。但是,在气候条件较好的南方地区,与使用插入法相比,连人法的优点是显而易见的。󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮

文章来源:来自王平,杨荣山著《轨道工程》2021年

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