有砟軌道長(zhǎng)軌鋪設(shè)施工技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備的發(fā)展和創(chuàng)新

王秀鵬

（中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司，山西 太原 030000）

鐵路是人們?nèi)粘３鲂械闹匾M成部分，國(guó)內(nèi)外鐵路有砟軌道在進(jìn)行建設(shè)的過程中均是利用一次性鋪設(shè)無縫線路的方式完成，其本質(zhì)目標(biāo)是為了提高貨運(yùn)以及客運(yùn)的舒適性、便捷性、安全性，我國(guó)對(duì)于有砟軌道長(zhǎng)軌鋪設(shè)施工設(shè)備的研究距今已有多年，在漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程中已經(jīng)接近成熟，其技術(shù)發(fā)展也是產(chǎn)生了跨越式進(jìn)步。因此，對(duì)有砟軌道長(zhǎng)軌鋪設(shè)施工技術(shù)以及其關(guān)鍵設(shè)備的發(fā)展和創(chuàng)新進(jìn)行的研究就顯然極具重要性，通過對(duì)其深度了解必然能夠從根本上促進(jìn)現(xiàn)下我國(guó)鐵路工程的長(zhǎng)效發(fā)展。

1 有砟軌道長(zhǎng)軌鋪設(shè)施工技術(shù)

1.1 常見有砟軌道鋪軌方法

首先，換鋪法。在施工現(xiàn)場(chǎng)利用工具軌來進(jìn)行組裝，最終獲得長(zhǎng)度為25m 的標(biāo)準(zhǔn)軌排，而后利用傳統(tǒng)工具來將標(biāo)準(zhǔn)軌排鋪設(shè)在相應(yīng)的鐵道線路之中，在鋪設(shè)完成之后將工具軌拆除，最后則是需要利用推送工具來進(jìn)行軌道的鋪設(shè)。

其次，長(zhǎng)軌排鋪設(shè)法。先行利用軌枕以及鋼軌來組裝成為相對(duì)長(zhǎng)軌排，而后利用相應(yīng)的運(yùn)輸工具將其運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)并鋪設(shè)長(zhǎng)軌排，在鋪設(shè)完畢之后則是需要利用焊接的方法來形成相應(yīng)的無縫線路。此種方法的應(yīng)用往往需要大量設(shè)備做支撐，包括輔助軌道、運(yùn)輸車輛、起吊小車等等。

再次，單枕連續(xù)鋪設(shè)。此種方法的首要步驟是將長(zhǎng)軌運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)將其放置于施工線路的兩側(cè)，而后在道床上連續(xù)地?cái)[放相應(yīng)的枕軌，在進(jìn)行布設(shè)的過程中，各個(gè)枕軌之間的距離需要保持一致，而后將當(dāng)前長(zhǎng)軌全部收入槽位中，并與枕軌相互連接，以此來構(gòu)成全部線路。此種方法對(duì)于自動(dòng)化以及機(jī)械化的要求相對(duì)較高，但是施工強(qiáng)度較之于前兩者而言，其更為簡(jiǎn)單輕松。

最后，群枕法。此種方法的核心是利用機(jī)組來進(jìn)行枕軌的連續(xù)鋪設(shè)，具體來講，其作業(yè)模式是為群枕法鋪設(shè)，而后步進(jìn)式進(jìn)行，先行通過勻枕機(jī)來將各組枕軌均勻地區(qū)分開來，而后布枕機(jī)則是需要夾取多跟枕軌，前行到相應(yīng)的待鋪設(shè)位置，并將其全部鋪設(shè)到道床之上，如果想要利用群陣法來鋪設(shè)軌道，那么其核心難點(diǎn)便在于如何將所有枕軌均勻地區(qū)分以及如何將其在同時(shí)間鋪設(shè)下去。此種方法最為顯著的特點(diǎn)便是實(shí)現(xiàn)了枕軌均勻分布以及鋪設(shè)工作的同步實(shí)行，就勻軌技術(shù)而言，其主要是通過生產(chǎn)線的工作方式完成，由相應(yīng)的勻枕機(jī)來按照規(guī)定鋪設(shè)枕軌，一次性便能結(jié)束一組排布工作，最終收軌裝置則是將長(zhǎng)軌收回到臺(tái)內(nèi)并安裝相應(yīng)的扣件，由此完成全流程的安裝工作。

1.2 長(zhǎng)軌鋪設(shè)施工技術(shù)和上述方法的比較

換鋪法是最早應(yīng)用的軌道鋪設(shè)方法，由于其工程順序較為復(fù)雜，因此往往需要運(yùn)用大量工具軌方能完成，其整體效率并不高，所以難以有效滿足施工質(zhì)量以及施工效率的需求。長(zhǎng)軌鋪設(shè)施工技術(shù)最早出現(xiàn)在德國(guó)地區(qū)，其在鋪軌的過程中，組裝場(chǎng)地需要跟隨施工流程而不斷推進(jìn)，并且其工序相對(duì)復(fù)雜，僅僅是在場(chǎng)地布設(shè)以及搬遷方面就需要耗費(fèi)大量人力資源。結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用來看，此種施工方法的效率顯然不高，因此其應(yīng)用時(shí)間相對(duì)短暫?，F(xiàn)下，高鐵成為人們?nèi)粘３鲂械闹匾ぞ?，其促進(jìn)了有關(guān)技術(shù)的發(fā)展。單軌法最先由奧地利開發(fā)并投入正常使用，其為長(zhǎng)軌鋪設(shè)機(jī)械化提供了巨大的支撐。此后，我國(guó)高鐵事業(yè)中也開始融入此種技術(shù)，并且在實(shí)際應(yīng)用過程中取得了顯著的成效。

通過對(duì)上述鋪軌方法的敘述之后可以明細(xì)，傳統(tǒng)的換鋪法以及長(zhǎng)軌排鋪法均存有效率較低的問題。相較于上述兩種方法，單枕法以及群枕法要具有更多優(yōu)點(diǎn)：首先，并不需要設(shè)置相應(yīng)的組裝場(chǎng)地；其次，并不需要應(yīng)用輔助設(shè)備，能夠有效節(jié)約施工成本；再次，其能夠滿足軌道鋪設(shè)過程中的曲線要求，有效避免了傳統(tǒng)鋪設(shè)方法中曲線軌道難以鋪設(shè)的問題；最后，二者均是流水線模式，因此其效率更高。而相對(duì)于單枕法來講，群枕法則擁有更為明顯的優(yōu)勢(shì)，其根本原因在于在利用單枕法施工的過程中很有可能出現(xiàn)翻枕的問題，其必然會(huì)使得正常施工進(jìn)程受到影響。而如果借助于群枕法施工，枕軌之間的距離均是由專業(yè)的設(shè)備予以控制，因此其精準(zhǔn)性更高，并且在鋪設(shè)之后無需對(duì)其進(jìn)行均勻分布。在進(jìn)行枕軌布設(shè)的過程中，機(jī)組以及路基之間可以維持相對(duì)靜止的狀態(tài)，這樣就能夠極大程度地避免翻枕問題的出現(xiàn)，保障當(dāng)前軌道的整體穩(wěn)定性，因此此種方法更為行之有效，與此同時(shí)，如果從經(jīng)濟(jì)層面著手，單枕軌所需要的工作設(shè)備更為復(fù)雜，因此其造價(jià)往往會(huì)比群枕軌更高。

2 有砟軌道長(zhǎng)軌鋪設(shè)關(guān)鍵設(shè)備的發(fā)展和創(chuàng)新

2.1 國(guó)外關(guān)鍵設(shè)備研制技術(shù)的發(fā)展歷史

在常規(guī)鋪設(shè)的設(shè)備研發(fā)與制造方面來看，部分經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家的起步更早，奧地利早在1977 便已經(jīng)研發(fā)出SUZ-500J 型舊有軌道拆除以及新軌道鋪設(shè)功能共同存在的鋪軌設(shè)備，其能夠鋪設(shè)長(zhǎng)軌并吊起20m 的舊有軌排，雖然其整體技術(shù)并不成熟，但是仍舊算是世界范圍內(nèi)的首個(gè)常規(guī)鋪設(shè)機(jī)組。隨后，奧地利、瑞士以及美國(guó)等國(guó)家開始研發(fā)出了具有嶄新技術(shù)形態(tài)的長(zhǎng)軌鋪設(shè)機(jī)組。這其中，奧地利所研發(fā)的型號(hào)為SVM1000 的長(zhǎng)軌鋪設(shè)機(jī)的設(shè)計(jì)原理更為先進(jìn)，其整體設(shè)計(jì)也更為成熟，代表長(zhǎng)軌鋪設(shè)設(shè)備的更高水準(zhǔn)，能夠一次鋪設(shè)總長(zhǎng)為300m 的長(zhǎng)軌，其出現(xiàn)幾乎可以說具有劃時(shí)代意義。

2.2 國(guó)內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備研制技術(shù)的發(fā)展歷史與創(chuàng)新

我國(guó)就秦沈客運(yùn)專線開始，就已經(jīng)開始大幅研究有砟無縫線路鋪軌技術(shù)，先行在國(guó)外進(jìn)口了相應(yīng)的單枕鋪設(shè)設(shè)備，用以進(jìn)行鐵路鋪設(shè)工作，而后通過消化吸收后研發(fā)出了我國(guó)自主的同種施工設(shè)備。在2005年，我國(guó)首臺(tái)以單枕鋪設(shè)為核心的型號(hào)為CPG500 的長(zhǎng)軌鋪設(shè)機(jī)研發(fā)完成，雖然此設(shè)備在技術(shù)方案層面并未獲得全新的進(jìn)展，但是其實(shí)現(xiàn)了機(jī)器設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化處理，從本源上解決了我國(guó)枕軌鋪設(shè)設(shè)備需要從國(guó)外進(jìn)口的問題。在2010年，我國(guó)的中鐵二局成立課題組，共同研究了群枕式長(zhǎng)軌鋪軌組設(shè)備的相關(guān)內(nèi)容，成功研發(fā)型號(hào)為CYP500 的群真實(shí)長(zhǎng)軌鋪設(shè)機(jī)組，從屬于我國(guó)首臺(tái)同類型機(jī)組。此機(jī)組在2011年完成實(shí)驗(yàn)并正式投入使用中，表明我國(guó)在鐵路施工技術(shù)層面取得了全新發(fā)展。

此后，中鐵二局又根據(jù)群枕法作為核心要素，對(duì)長(zhǎng)軌鋪設(shè)的有關(guān)配套應(yīng)用執(zhí)行了深層研究，最終經(jīng)由實(shí)踐明確，枕軌布設(shè)系統(tǒng)需要具備三維運(yùn)動(dòng)性能，即實(shí)現(xiàn)平面上的橫向移動(dòng)以及縱向移動(dòng)，以及豎直層面上的運(yùn)動(dòng)。枕軌的布設(shè)系統(tǒng)以及相應(yīng)的夾具可以對(duì)枕軌實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制，最終控制誤差將會(huì)保持在10mm 之下，有效提高了鋪軌的整體質(zhì)量。此機(jī)組的核心作業(yè)模式為勻枕，而后整體布枕，能夠行之有效地避免各種故障問題的出現(xiàn)，為此后的高效作業(yè)提供了良好的支撐。

3 結(jié)束語

總之，鐵路是人們出行的重要交通工具，無論是對(duì)國(guó)家發(fā)展亦或是人們生活水平的提高而言，均具有極為重要的推進(jìn)作用。所以在進(jìn)行鐵路建設(shè)的過程中，需要全面提高建設(shè)水準(zhǔn)，保障最終建設(shè)質(zhì)量滿足相應(yīng)的需求。鐵路軌道鋪設(shè)對(duì)于施工技術(shù)的要求較高，并且其整體程序價(jià)位復(fù)雜，在進(jìn)行具體施工的過程中，相關(guān)單位需要結(jié)合現(xiàn)下工程特點(diǎn)來進(jìn)行深度分析，做好系統(tǒng)化地管控工作。此外，對(duì)于工程中的各個(gè)環(huán)節(jié)均需要予以其精準(zhǔn)的控制，保障整體鋪設(shè)效率以及鋪設(shè)質(zhì)量，為促進(jìn)我國(guó)鐵路交通事業(yè)的發(fā)展提供推進(jìn)力量。