CN107858881B - 一种地铁运营线百米长轨更换施工装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种地铁运营线百米长轨更换施工装置及方法，把L型悬臂吊安装在平板车上，利用8台平板车连接，每台平板车长度12.5m，采用1台轨道车进行牵引运输，把百米长轨运输至更换段，用平板车上L型悬臂吊把百米长轨吊卸至更换地段，将百米长钢轨焊接成长轨条，切割磨损钢轨更换新的长轨条，安装扣件调整线路轨道状态，满足开通运营条件，本发明在有限的时间窗口内快速、高效、安全的进行地铁运营线百米长轨更换施工。本发明减少了钢轨焊接接头的数量，提高了列车运行的舒适度，降低焊接生产和后期养护维修的成本及作业时间。

Description

一种地铁运营线百米长轨更换施工装置及方法

[技术领域]

本发明属于工程技术科学，涉及城市轨道交通工程地铁运营线百米长轨更换施工方法。

[背景技术]

随着国内地铁建设规模的扩大，已修建地铁营运的线路逐渐出现设备陈旧、轨道磨损、轨料老化、道床开裂等问题，线路维护保养将成为一项新兴的产业。由于地铁运营时间长，钢轨的疲劳期达到了使用年限，钢轨工作边磨损导致轨道的高平顺性较差，轨道沉降、锈迹等严重进出车站刹车声刺耳，影响旅客乘车的舒适度和安全性。

目前国内地铁运营线钢轨更换普遍采用25米钢轨，将25米钢轨运输至更换地段，再将25米钢轨焊接成长钢轨后进行更换工作，采用25米钢轨更换施工工期长，钢轨运输、焊接、更换等工序均在天窗作业点内完成，安全隐患高，防护监督投入大，如一个工序滞后将影响运营时间。

地铁运营线钢轨更换施工，因作业时间有限，不能影响地铁正常安全运营，主要在地铁夜间停运、供电系统停电后的凌晨0:30至4:00之间钢轨更换作业，施工时间不到3.5小时，其中包含其他专业配合时间约1～1.5小时，每天施工后现场必须迅速恢复并达到线路开通条件，确保第二天地铁正常、安全运营。随着城市轨道交通运营的要求提高，采用定尺百米长轨进行既有线钢轨更换，采用百米长钢轨更换减少了钢轨焊接接头的数量，提高了列车运行的舒适度，同时钢轨焊接接头的减少还能降低焊接生产和后期养护维修的成本及作业时间。因此，钢轨更换完成后，市民乘车舒适度提高25米长钢轨进入国内地铁运营线路更换市场较早，对百米长钢轨运输、焊接、更换的施工工艺还未成体系。百米长轨隧道内运输、卸车、焊接为500-600米轨、作业天窗点的拆换恢复等施工面临着一系列问题，是急需解决的难题。

[发明内容]

本发明的目的在于：为了解决地铁运营线25米钢轨更换施工工期长，钢轨运输、焊接、更换等工序均在天窗作业点内完成，安全隐患高，防护监督投入大等问题。把L型悬臂吊安装在平板车上，利用8台平板车连接，每台平板车长度12.5m，采用1台轨道车进行牵引运输，把百米长轨运输至更换段，用平板车上L型悬臂吊把百米长轨吊卸至更换地段，将百米长钢轨焊接成长轨条，切割磨损钢轨更换新的长轨条，安装扣件调整线路轨道状态，满足开通运营条件，本发明在有限的时间窗口内快速、高效、安全的进行地铁运营线百米长轨更换施工。

一种地铁运营线百米长轨更换施工装置，其特征在于，包括百米钢轨吊卸L型悬臂吊、平板车7、1台轨道车，把百米钢轨吊卸L型悬臂吊用M24螺栓6固定在平板车7上，利用若干台平板车连接，采用1台轨道车进行牵引运输至施工工段，把百米长轨运输至更换段，用平板车上L型悬臂吊把百米长轨吊卸至更换地段，将百米长钢轨焊接成长轨条，切割磨损钢轨更换新的长轨条，安装扣件调整线路轨道状态，满足开通运营条件；

所述的百米钢轨吊卸L型悬臂吊由底座1、立柱2、悬臂3、移动小车4、电动葫芦5组成，百米钢轨吊卸L型悬臂吊通过底座1、M24螺栓6固定在平板车7上，立柱2竖直安装于底座1上，立柱2顶端的悬臂3与立柱2形成L型悬臂吊主体，悬臂3上设有滑轨滑动固定移动小车4，所述移动小车4利用电动葫芦5控制连接。

百米钢轨吊卸L型悬臂吊上的电动葫芦5通过所设的连接卡具悬挂百米钢轨9并旋转吊装至线路两侧卸；相邻两端百米长钢轨9之间用移动闪光焊焊接，焊接好的新长轨条9吊至线路扣件铁垫板承轨槽内；两端新长轨条9端头与既有钢轨端头采用鱼尾夹板连接，同时焊接好钢轨回流线。

所述百米钢轨吊卸L型悬臂吊的额定载重量3t、高度1.8m、旋转角度360°。

每台平板车长度12.5m，利用8台平板车连接。

平板车7中间位置设有固定百米长钢轨装置8，利用固定百米长钢轨装置8把百米长钢轨9固定在平板车上。

一种地铁运营线百米长轨更换施工方法，所述的施工方法如下：

在车场线基地内把L型悬臂吊安装在平板车中间位置，利用基地内固定式群吊把百米钢轨吊装至8台连接的平板车上，用固定百米长钢轨装置把百米长钢轨固定在平板车上；利用地铁停运时间把百米长轨运输至更换地段，L型悬臂吊电动葫芦连接卡具把百米钢轨旋转吊装至线路两侧；把百米长钢轨采用移动闪光焊焊接成500米～600米长轨条，精确测量焊接好的长轨条长度，在既有线轨道上测量同长度的长轨条长度，用锯轨机把既有钢轨锯切，拆除扣件用简易门吊把既有长轨条吊至线路两侧，再把焊接好新长轨条吊至线路扣件铁垫板承轨槽内；两端新长轨条端头与既有钢轨端头采用鱼尾夹板连接，同时焊接好钢轨回流线；下次利用已更换的新长轨条与更换长轨条焊接，另一端头与既有钢轨利用鱼尾夹板连接；更换完成调整轨道状态符合要求后安装扣件“T”型螺栓，拧紧螺母，检查扭矩力和轨道状态满足规范要求和运营条件，恢复更换后的钢轨连接电缆及其它设备。

所述的百米长钢轨运输工作，提前在车场线存放钢轨基地把百米长钢轨利用固定式群吊吊装至8台连接好的平板车上，利用固定百米长轨装置把长钢轨固定牢固在平板车上；利用地铁停运时间窗口凌晨0:00至4:00期间，用轨道车牵引8台平板车把装好的百米长钢轨运输至更换地段。

所述的百米长钢轨卸车工作，利用平板车安装的L型悬臂吊卡具固定百米长钢轨同步吊卸至线路两侧，百米长轨卸车完成后，确认现场百米长轨存放不侵线、现场无遗留工具等，运输车辆撤离运营线路返回基地后进行轨行区作业销点。

所述的长轨更换前的施工准备，钢轨换铺前提前完成失效扣件螺栓和尼龙套管处理作业，扣件的非金属配件板下胶垫更换完成；利用地铁运营线永久基标把线路百米桩及曲线要素测量至线路中心；对既有线路进行一次全面检查，对轨距、正矢、水平、超高不符要求的进行一次调整并将需进行调整的部位做出标记，详细记录供长轨换铺后进行调整时参考使用；将原有标注在钢轨上的标志、标识、标记全部标注同里程道床面上，有利于后续恢复；为了确保线路开通后的正常运营，协调信号、供电等专业把钢轨上连接电缆及其它设备拆除，拆除时做好标记，钢轨更换完成后进行恢复；用电动扳手将扣件“T”型螺栓螺母拧松，并将螺栓取下，用起道机将钢轨抬起，按照放置在旁边的长轨条长度，锯既有钢轨，在既有钢轨底面放置滚杠，将起道机落下，利用简易门吊把锯下的既有钢轨吊离扣件铁垫板承轨槽。

所述的长轨更换施工作业，利用简易门吊把焊接好的新长轨条吊至承轨槽，新长轨条与磨损长轨条连接方式分两种：第一次新长轨条与既有轨之间临时进行连接，采用鱼尾夹板连接的方式，精确锯切既有轨，并在与新旧轨连接端头分别进行钻孔，安装鱼尾夹板，鱼尾夹板螺栓应正反安装，螺栓扭矩按规定要求进行拧紧，鱼尾夹板安装完成后，进行回流线的焊接；第二次连接将已换铺长轨节有孔部分锯轨，与拨入的新轨进行焊接，新长轨条与磨损长轨条采用鱼尾夹板连接方式，以此循环更换施工。检查轨下橡胶垫方正，用简易门吊把新长轨条吊至扣件铁垫板承轨槽内，按扣件安装要求把轨距块安装到位，用道尺、弦线、目视的方法检查线路状态并调整至规范要求，再安装扣件“T”型螺栓，拧紧扣件螺母，检查扣件扭矩力满足规定要求；更换完成后无缝线路锁定轨温在设计锁定轨温范围内，轨温均匀相邻单元轨节及两股钢轨间的锁定轨温差不大于5℃，轨条端头相错量不超过40mm。

所述的长轨更换完成后线路恢复及整改检查工作，更换完成后恢复钢轨上各专业连接电缆及设备，恢复钢轨上的标志、标识、标记；检查线路的轨距、方向、高低、三角坑等轨道状态和扣件螺栓扭矩力等符合规范要求，整改后线路状态满足规范和运营开通要求。

本发明与现有技术相比，主要有以下优势：

1、地铁运营线采用百米长轨更换，减少了钢轨焊接接头的数量，提高了列车运行的舒适度。

2、采用百米长轨更换与传统的25米钢轨更换焊接接头的减少，降低焊接生产和后期养护维修的成本及作业时间。

3、采用百米长轨更换磨损钢轨施工进度快，减少了作业时间窗口周期，降低了既有线施工安全风险。

[附图说明]

图1是一种地铁运营线百米长轨运输平板车安装吊卸L型悬臂吊立面图

图2是一种地铁运营线百米长轨运输固定立面图

图3是一种地铁运营线百米长轨运输更换地段立面图

图4（a）是一种地铁运营线百米长轨吊卸立面图

图4（b）是一种地铁运营线百米长轨吊卸完毕立面图

图5是一种地铁运营线百米长轨吊卸至更换地段立面图

图6（a）是一种地铁运营线更换磨损钢轨锯轨后立面图

图6（b）是一种地铁运营线更换长轨条立面图

图6（c）是地铁运营线更换后道床立面图

如图所示，图中：1.底座 2.立柱 3.悬臂 4.移动小车 5.电动葫芦 6.M24螺栓 7.平板车 8.固定钢轨装置 9.百米长钢轨 10.磨损长轨条 11.道床 12.扣件。

[具体实施方式]

下面结合附图对本发明作进一步说明，这种施工方法原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在车场线基地内把L型悬臂吊3安装在平板车7中间位置，利用基地内固定式群吊把百米钢轨吊装至8台连接的平板车7上，用固定百米长钢轨装置8把百米长钢轨9固定在平板车上；利用地铁停运时间窗口把百米长钢轨9运输至更换地段，L型悬臂吊电动葫芦5连接卡具把百米长钢轨9旋转吊装至线路两侧卸；把百米长钢轨9采用移动闪光焊焊接成500米～600米长轨条，精确测量焊接好的长轨条长度，在既有线轨道上测量同长度的长轨条长度，用锯轨机把既有磨损长轨条10锯轨，拆除扣件12用简易门吊把既有长轨条吊至线路两侧，再把焊接好新的百米长钢轨9吊至线路扣件铁垫板承轨槽内；两端新的百米长钢轨9端头与既有钢轨端头采用鱼尾夹板连接，同时焊接好钢轨回流线；下次利用已更换的的百米长钢轨9与更换长轨条焊接，另一端头与既有钢轨利用鱼尾夹板连接；更换完成调整轨道状态符合要求后安装扣件12“T”型螺栓，拧紧螺母，检查扭矩力和轨道状态满足规范要求和运营条件，恢复更换后的钢轨连接电缆及其它设备。

以下结合附图及具体实施例对本发明中的施工技术方案进行进一步说明。

实施例1

参见图1，所述的百米钢轨吊卸L型悬臂吊包括底座1、立柱2、悬臂3、移动小车4、电动葫芦5，把L型悬臂吊用M24螺栓6固定在平板车7上，L型悬臂吊额定载重量3t、高度1.8m、旋转角度360°。

参见图1、2，所述的百米长钢轨9运输工作，提前在车场线存放钢轨基地把百米长钢轨9利用固定式群吊吊装至8台连接好的平板车7上，利用固定百米长轨装置8把长钢轨固定牢固在平板车7上；利用地铁停运时间窗口凌晨0:00至4:00期间，用轨道车牵引8台平板7车把装好的百米长钢轨9运输至更换地段。

参见图3、4（a）、4（b）,所述的百米长钢轨9卸车工作，利用平板车7安装的L型悬臂吊3卡具固定百米长钢轨9同步吊卸至线路两侧，百米长轨卸车完成后，确认现场百米长轨存放不侵线、现场无遗留工具等，运输车辆撤离运营线路返回基地后进行轨行区作业销点。

参加图5，所述的长轨更换前的施工准备，钢轨换铺前提前完成失效扣件12螺栓和尼龙套管处理作业，扣件12的非金属配件（板下胶垫）更换完成；利用地铁运营线永久基标把线路百米桩及曲线要素测量至线路中心；对既有线路进行一次全面检查，对轨距、正矢、水平、超高不符要求的进行一次调整并将需进行调整的部位做出标记，详细记录供长轨换铺后进行调整时参考使用；将原有标注在磨损长轨条10上的标志、标识、标记全部标记至相应道床面上，有利于后续恢复；为了确保线路开通后的正常运营，协调信号、供电等专业把钢轨上连接电缆及其它设备拆除，拆除时做好标记，钢轨更换完成后进行恢复；用电动扳手将扣件12“T”型螺栓螺母拧松，并将螺栓取下，用起道机将钢轨抬起，按照放置在旁边的长轨条长度，锯既有钢轨，在既有钢轨底面放置滚杠，将起道机落下，利用简易门吊把锯下的既有钢轨吊离承轨槽。

参加图5、6（a）、6（b）,所述的长轨更换施工作业，利用简易门吊把焊接好的新的百米长钢轨9吊至扣件铁垫板承轨槽，新的百米长钢轨9与磨损长轨条10连接方式分两种：第一次新的百米长钢轨9与既有轨之间临时进行连接，采用鱼尾夹板连接的方式，精确锯切既有轨，并在与新旧轨连接端头分别进行钻孔，安装鱼尾夹板，鱼尾夹板螺栓应正反安装，螺栓扭矩按规定要求进行拧紧，鱼尾夹板安装完成后，进行回流线的焊接；第二次连接将已换铺轨节锯轨有孔部分，与拨入的新轨进行焊接，新长轨条与磨损长轨条采用鱼尾夹板连接方式，以此循环更换施工。检查轨下橡胶垫方正，用简易门吊把新长轨条吊至扣件12铁垫板承轨槽内，按扣件安装要求把轨距块安装到位，用道尺、弦线、目视的方法检查线路状态并调整至规范要求，再安装扣件“T”型螺栓，拧紧“T”型螺栓螺母，检查扣件扭矩力满足规定要求；更换完成后无缝线路锁定轨温在设计锁定轨温范围内，轨温均匀相邻单元轨节及两股钢轨间的锁定轨温差不大于5℃，轨条端头相错量不超过40mm。

实施例2

参见图6（c），所述的长轨更换完成后线路恢复及整改检查工作，更换完成后恢复的百米长钢轨9上各专业连接电缆及设备，恢复的百米长钢轨9上的标志、标识、标记；检查线路的轨距、方向、高低、三角坑等轨道状态和扣件12螺栓扭矩力等符合规范要求，整改后线路状态满足规范和运营开通要求。

Claims (8)

1.一种地铁运营线百米长轨更换施工装置，其特征在于，包括百米钢轨吊卸L型悬臂吊、平板车（7）、1台轨道车，把百米钢轨吊卸L型悬臂吊用M24螺栓（6）固定在平板车（7）上，利用若干台平板车连接，采用1台轨道车进行牵引运输至施工工段，把百米长轨运输至更换段，用平板车上L型悬臂吊把百米长轨吊卸至更换地段，将百米长钢轨焊接成长轨条，切割磨损钢轨更换新的长轨条，安装扣件调整线路轨道状态，满足开通运营条件；

所述的百米钢轨吊卸L型悬臂吊由底座（1）、立柱（2）、悬臂（3）、移动小车（4）、电动葫芦（5）组成，百米钢轨吊卸L型悬臂吊通过底座（1）、M24螺栓（6）固定在平板车（7）上，立柱（2）竖直安装于底座（1）上，立柱（2）顶端的悬臂（3）与立柱（2）形成L型悬臂吊主体，悬臂（3）上设有滑轨滑动固定移动小车（4），所述移动小车（4）利用电动葫芦（5）控制连接；百米钢轨吊卸L型悬臂吊上的电动葫芦（5）通过所设的连接卡具悬挂百米长钢轨（9）并旋转吊装至线路两侧；相邻两端百米长钢轨（9）之间用移动闪光焊焊接，焊接好的新的百米长钢轨（9）吊至线路扣件铁垫板承轨槽内；两端新的百米长钢轨（9）端头与既有钢轨端头采用鱼尾夹板连接，同时焊接好钢轨回流线。

2.如权利要求1所述的一种地铁运营线百米长轨更换施工装置，其特征在于，所述百米钢轨吊卸L型悬臂吊的额定载重量3t、高度1.8m、旋转角度360°。

3.如权利要求1所述的一种地铁运营线百米长轨更换施工装置，其特征在于，每台平板车长度12.5m，利用8台平板车连接。

4.如权利要求1所述的一种地铁运营线百米长轨更换施工装置，其特征在于，平板车（7）中间位置设有固定百米长钢轨装置（8），利用固定百米长钢轨装置（8）把百米长钢轨（9）固定在平板车上。

5.一种如权利要求1所述的地铁运营线百米长轨更换施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在车场线基地内把百米钢轨吊卸L型悬臂吊安装在平板车中间位置，利用基地内固定式群吊把百米钢轨吊装至若干台连接的平板车上，用固定百米长钢轨装置把百米长钢轨固定在平板车上；

步骤二，所述的百米长钢轨（9）运输工作：利用地铁停运时间，用一台轨道车牵引8台平板车（7）把装好的百米长钢轨（9）运输至更换地段；

步骤三，所述的百米长钢轨（9）卸车工作：利用平板车（7）安装的L型悬臂吊（3）卡具固定百米长钢轨（9）同步吊卸至线路两侧，百米长轨卸车完成后，确认现场百米长轨存放不侵线、现场无遗留工具，运输车辆撤离运营线路返回基地后进行轨行区作业销点；

步骤四，长轨更换施工作业：利用简易门吊把焊接好的新的百米长钢轨（9）吊至扣件铁垫板承轨槽，检查轨下橡胶垫方正，用简易门吊把新长轨条吊至扣件（12）铁垫板承轨槽内，按扣件安装要求把轨距块安装到位，用道尺、弦线、目视的方法检查线路状态并调整至规范要求，再安装扣件“T”型螺栓，拧紧“T”型螺栓螺母，检查扣件扭矩力满足规定要求；更换完成后无缝线路锁定轨温在设计锁定轨温范围内，轨温均匀相邻单元轨节及两股钢轨间的锁定轨温差不大于5℃，轨条端头相错量不超过40mm。

6.如权利要求5所述的地铁运营线百米长轨更换施工方法，其特征在于，新的百米长钢轨（9）与磨损长轨条（10）连接方式分两种：第一次新的百米长钢轨（9）与既有轨之间临时进行连接，采用鱼尾夹板连接的方式，精确锯切既有轨，并在与新旧轨连接端头分别进行钻孔，安装鱼尾夹板，鱼尾夹板螺栓应正反安装，螺栓扭矩按规定要求进行拧紧，鱼尾夹板安装完成后，进行回流线的焊接；第二次连接将已换铺轨节锯轨有孔部分，与拨入的新轨进行焊接，新长轨条与磨损长轨条采用鱼尾夹板连接方式，以此循环更换施工。

7.如权利要求5所述的地铁运营线百米长轨更换施工方法，其特征在于，长轨更换前的施工准备：钢轨换铺前提前完成失效扣件（12）螺栓和尼龙套管处理作业，扣件（12）的非金属配件更换完成；利用地铁运营线永久基标把线路百米桩及曲线要素测量至线路中心；对既有线路进行一次全面检查，对轨距、正矢、水平、超高不符要求的进行一次调整并将需进行调整的部位做出标记，详细记录供长轨换铺后进行调整时参考使用；将原有标注在磨损长轨条（10）上的标志、标识、标记全部标记至相应道床面上，有利于后续恢复；为了确保线路开通后的正常运营，协调信号、供电专业把钢轨上连接电缆及其它设备拆除，拆除时做好标记，钢轨更换完成后进行恢复；用电动扳手将扣件（12）“T”型螺栓螺母拧松，并将螺栓取下，用起道机将钢轨抬起，按照放置在旁边的长轨条长度，锯既有钢轨，在既有钢轨底面放置滚杠，将起道机落下，利用简易门吊把锯下的既有钢轨吊离承轨槽；

8.如权利要求5所述的地铁运营线百米长轨更换施工方法，其特征在于，长轨更换完成后线路恢复及整改检查工作，更换完成后恢复百米长钢轨（9）上各专业连接电缆及设备，恢复百米长钢轨（9）上的标志、标识、标记；检查线路的轨距、方向、高低、三角坑轨道状态和扣件（12）螺栓扭矩力符合规范要求，整改后线路状态满足规范和运营开通要求。