CN111501442A - 新型长轨换轨作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型长轨换轨作业方法，包括1）将需替换的短轨连接好，松开扣配件；2）将换轨车到达换轨施工地点，使新钢轨接头对准换轨车的中部导框位置，利用升降丝杆，将换轨车下行至最低位置；3）吊起两侧新钢轨使钢轨进入中部导框中，换轨车继续前行；4）吊起两侧旧钢轨使旧钢轨进入下导框中；5）使新钢轨进入上导轮中，换轨车前行，使新钢轨进入导槽并对轨；6）切割并打磨新钢轨，使新钢轨一端与已经铺好的钢轨对接，并调整轨缝；7）换轨车缓慢前行，使钢轨缓慢脱出中部导框；待钢轨即将脱出换轨车的后导框前，采用手拉葫芦吊住新钢轨；待钢轨完全脱出后导框后，放下新钢轨并入轨枕上沉轨槽；完成换轨后，换轨车撤离。

Description

新型长轨换轨作业方法

技术领域

本发明涉及一种轨道工程技术，尤其是一种新型长轨换轨作业方法。

背景技术

铁路一直是国家重点发展的交通运输方式，随着我国经济的快速发展和出行人口的日益增多，交通舒适度、便捷性越来越成为人们关注的问题，无缝铁路的发展速度也日益加快。无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容，与普通铁路线路相比，无缝线路在相当长一段线路消除了大量接头，从而减少冲击振动，提高了车辆的运行稳定性和乘坐舒适度，减少材料消耗，降低轨道养护维修费用，延长线路设备机车车辆的使用寿命及维修周期，改善行车条件，减少车辆撞击钢轨产生的噪音，有利于环境保护，适用于高速行车的要求等，是铁路现代化主要内容之一。

换铺施工是目前最主要的无缝铁路长轨铺设方式，其中人工换铺是各大施工单位采取的最主要的施工方式。长轨换轨施工是实现无缝铁路施工的重要工作环节，即利用500米长钢轨替换25米短轨，目前采用的主要施工方法为“人工换铺施工”（另一种是直铺法，因造价较高，应用较少），即通过人工方式实现长轨换铺施工。施工时工人使用撬棍将25m工具轨拨出该轨槽，再将500米长轨用撬棍拨入轨槽，施工过程需要提供大量的人力、物力，施工过程人员组织较为复杂，同时因短轨拨出及长轨拨入均需依靠人力，施工工人劳动强度大，施工过程安全风险高，对轨枕螺栓有一定的损坏，综合换铺效率较低，成本较高。

传统的人工长轨换铺施工，用工数量较多，正常施工状况下，每班按80人配置，施工效率约1.5公里/小时，且作业人员不能连续作业，工效较低，目前因受作业人员配置资源限制，逐步已不能满足大干抢工的需求。

中国专利CN209759914U公开了一种地铁小半径曲线段磨轨的换轨作业设备，包括一车载焊车组、一长轨车、一导向装置以及一牵引机车；于车辆段，车载焊车组将N根25m标准钢轨焊联成一单元轨节，并将单元轨节承载于长轨车上；车载焊车组的两端分别与长轨车的一端及导向装置相连，牵引机车连接至长轨车的另一端，牵引机车牵引长轨车、车载焊车组及导向装置至换轨地段，使车载焊车组与导向装置连接的一端靠近换轨地段的一端侧；导向装置与车载焊车组相拆卸，长轨车上的若干单元轨节于车载焊车组上依次焊联成一新长轨，导向装置与新长轨的一端相连，导向装置向换轨地段的另一端侧移动，同时将换轨地段的两端侧锯切并拆联结零件；换轨地段的旧轨锯切后承载于长轨车上。该专利技术主要用于地铁无缝线路换轨施工，利用设备自带焊机组实施现场焊接，再利用导向装置完成换轨作业，适合地铁项目、短距离换轨施工，但不适应于长大铁路换轨施工作业，不具备长远距离换轨施工能力。

中国专利CN 106283996 B公开了一种换轨列车作业方法，在松开钢轨扣件后，换轨列车在天窗时间内到达施工起点，新钢轨通过运输模块进行装载运输；设置于装卸模块上的钢轨传送装置将新钢轨向换模块传送；设置于装卸模块上的分轨装置将新钢轨调整至合适的间距；更换模块将旧钢轨搬离轨枕的沉轨槽；换轨列车按换轨作业方向运行，更换模块将新钢轨卸入轨枕的沉轨槽；换轨列车按收轨作业方向运行，通过使用更换模块掘进旧钢轨，按照与卸轨和换轨相反的步骤将旧钢轨收集至运输模块。该专利技术通过设置应用新钢轨运输模块、装卸模块及更换模块，实现新钢轨装卸、调整、沉槽及旧钢轨回收作业，适合于天窗点内抢修施工作业，但不适合于长大铁路、长远距离换轨施工作业需求。

中国专利申请CN 105369700 A公开了一种无缝线路一体化换轨方法，包括以下步骤：编组，编排一组换轨列车，所述换轨列车依前后顺序依次为机车、长轨车、车载焊轨平板车、换轨车；长轨输送，将位于所述长轨车内的新长轨输送到所述换轨车上；车上焊，将位于所述换轨车内的新长轨的轨尾与位于所述长轨车内的新长轨的轨头对接，形成对接点，所述车载焊轨平板车对所述对接点在车上进行无缝焊接，以使输送到所述换轨车上的新长轨是连续的；换轨，所述换轨车将新长轨逐渐卸到承轨槽中，同时将旧轨卸到碴肩或道心。该专利技术因须在车载焊轨平板车上进行焊轨，形成长轨后实施更换，施工效率较低，作业工序较为复杂，安全风险高，不适合长远距离长轨换轨施工作业。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种新型长轨换轨作业方法，换轨效率较人工换轨大幅提升，节省人工，降低施工作业劳动强度，可实现护轮轨一次到位施工，降低施工作业风险，即可满足短距离换轨施工，更适合于长远距离换轨施工作业。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型长轨换轨作业方法，包括以下步骤：

1）换轨前将需替换的短轨用鱼尾板连接好，松开扣配件；

2）用牵引机车或轨道车牵引换轨车到达换轨施工地点，使新钢轨接头对准换轨车的中部导框位置，利用换轨车上悬臂架的升降丝杆，将换轨车下行至最低位置；

3）利用换轨车的新钢轨吊轨装置上的手拉葫芦，吊起两侧新钢轨使钢轨进入中部导框中，换轨车继续前行，至换轨车后转向架车轮距离接口小于4m位置；

4）利用换轨车的旧钢轨起吊装置上的手拉葫芦，吊起两侧旧钢轨使旧钢轨进入换轨车的下导框中；

5）护住钢轨使新钢轨进入换轨车的中部导框的上导轮中，换轨车前行，使新钢轨能够进入换轨车的上导轮的导槽并能对轨；

6）切割并打磨新钢轨，利用拉轨器使新钢轨一端与已经铺好的钢轨对接，并调整轨缝；并将旧钢轨导向两侧；施工人员跟随换轨车前行，人工护住新钢轨逐步进入轨枕上沉轨槽；

7）待换轨作业进行到新钢轨脱出中部导框前，换轨车应缓慢前行，使钢轨缓慢脱出中部导框；换轨车继续缓慢前行，待钢轨即将脱出换轨车的后导框前，采用手拉葫芦吊住新钢轨；待钢轨完全脱出后导框后，放下新钢轨并入轨枕上沉轨槽；完成换轨后，换轨车撤离。

换轨车拖挂在轨道车或机车上，换轨车就位至换轨区域进行施工前，先拆除待换线路上所有扣件，切割接缝处的钢轨并打磨接口（轨头、轨底、端头），留有一定的钢轨伸缩缝。

换轨作业时，做钢轨应力释放，后方人员进行焊接作业，减少一遍扣配件安拆工序。

所述步骤6）中，采用鱼尾板或接轨器固定轨缝。

所述步骤7）中，在新钢轨安装扣件，使钢轨轨距固定。

本发明中的换轨车为现有设备，不再赘述。

本发明通过换轨前将需替换的短轨用鱼尾板连接好，在松开扣配件后，所述换轨车在牵引机车或轨道车的牵引下到达换轨作业点。操作新钢轨起吊装置上的葫芦，吊起新钢轨，继续前移换轨车，使新钢轨进入中部导框。随后操作旧钢轨起吊装置上的葫芦，起吊旧钢轨，前移换轨车，使旧钢轨入新旧钢轨装换装置的下导框中，前移换轨车使新轨入新旧钢轨转换装置的导槽。换轨车在机车或轨道车的牵引下继续前移，将新轨与已铺钢轨连接好并留好轨缝，使新钢轨进入轨枕上沉轨槽，旧钢轨引到线中两侧，上几组新轨上的扣件，使钢轨轨距固定。

与现有换轨技术相比，该换轨技术应用机械结构及力学原理，通过换轨车上实现长轨换短轨一次性到位施工，简化了现有换轨施工时先拨出短轨（工具轨）再拨入长轨的施工过程，同时大幅度提高和换轨效率，且可以长时间、长距离作业。

与传统人工换轨相比，具体的具有以下优势：

根据试验统计和测算，新型长钢轨换轨车综合施工效率为2公里/小时，每班组仅需8个配合人员，设备可24小时作业，单班日均可完成换轨施工16公里。能完成各种急难险重的施工任务。相比之下，人工换轨在每班组配置80人的情况下，最快换轨效率为1.5公里/小时，因依靠人力，无法持续高强度作业，日均最大换轨8公里。长轨换轨车作业效率至少为人工作业效率的1倍。人工费按每人每天200元计算，长轨换轨车配合作业人员日工资1600元，人工换轨作业人员日工资16000元。长轨换轨车作业人工成本为人工作业成本的十分之一。人工作业需配置撬棍、手套、乘用车辆等，按80人计算成本约需8200元；机械作业换轨车折旧费用约200元/天，牵引车租赁费每天约2000元/天。综上，在人工铺轨配置80人的情况下，单班长轨换轨车施工效率至少为人工换轨效率的1倍；长轨换轨车机械作业成本每天约4500元，人工作业成本每天约18000元，人工成本为机械成本的4倍。折合成每公里计算，长轨换轨车每公里施工成本约为280元，人工换轨每公里成本约2250元，机械化较人工每公里节约成本1970元。

传统人工换轨效率较低，单元焊等后续作业无法持续跟进，作业相对独立，整体效率低下。采用长轨换轨车换轨施工后，换轨完成即可开展单元焊施工，减少扣配件拆卸安装次数，创新了换轨形式，优化了换轨流程。传统人工换轨时全靠人力施工，需要对新老钢轨翻进翻出，作业人员体能消耗大，工作强度高。长轨换轨车作业时最多配置8个辅助作业人员，进行钢轨的吊装及辅助新旧钢轨的摆放，体力消耗小，降低了作业人员工作强度。

传统人工换轨施工时护轮轨和长轨换装需要两步实施，换完长轨后再将护轮轨安装到位。利用长轨换轨车施工后，换轨车可一次性将工具轨安装到护轮轨安装位置，实现长钢轨换铺和护轮轨安装一次到位，减少作业工序，降低作业强度，提高换铺效率。

传统人工换轨方式因主要依靠人来完成，人的不稳定因素及不安全因素较多，该换轨方式主要由机械完成施工，机械自身的稳定性及对人员的防护性较高，减少了人的不安全性，大大降低了安全风险。

附图说明

图1是本发明长轨换轨车主视图；

图2是本发明长轨换轨车俯视图；

图3是本发明长轨换轨车将新轨起吊入中部导框工况示意图；

图4是本发明长轨换轨车将旧轨吊起放入换轨装置下部导框、将新轨放入换轨装置导轮工况示意图；

图5是换轨施工过程工况示意图；

其中：1.新旧钢轨换轨装置，2.旧钢轨吊轨装置，3.悬臂架，4.起吊架，5.中部导框，6.底架组成，7.新钢轨吊轨装置，8.配重，9.转向架，10.护栏组成，11.车钩组成。

具体实施方式

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的效果，如图1至图5所示，给出了本发明换轨车作业的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

新型长轨换轨作业方法，包括：

该设备完成正常施工任务需配置牵引动力，可拖挂在轨道车或机车上，设备就位至换轨区域进行施工前，应安排工人先拆除待换线路上所有扣件，切割接缝处的钢轨并打磨接口（轨头、轨底、端头），留有一定的钢轨伸缩缝。

机车或轨道车牵引换轨车到达换轨施工地点，使新钢轨接头处于换轨车中部的框5位置，利用悬臂架3的升降丝杆，将新旧钢轨换轨装置1下行至最低位置；利用换轨车新钢轨吊轨装置7上的手拉葫芦，吊起两侧新钢轨使钢轨进入中部导框5中，车辆组继续前行，至换轨车后转向架车轮距离接口小于4m位置；利用换轨车旧钢轨起吊装置2上的手拉葫芦，吊起两侧旧钢轨使旧钢轨进入新旧轨换轨装置1的下部导框中；护住钢轨使新钢轨进入新旧钢轨转换装置1的上导轮中，车辆组前行，使新钢轨能够进入上导轮的导槽并能对轨；切割并打磨新钢轨，利用拉轨器使新钢轨与已铺好的导轨对正，并调整轨缝；采用鱼尾板或接轨器，固定轨缝，并将旧钢轨导向两侧；人员跟随车辆组前行，人工护住新钢轨进入轨枕上沉轨槽；待换轨作业进行到新钢轨脱出中部导框5前，车辆应缓慢前行；使新钢轨缓慢脱出中部导框5；此时人员不可站在导框两侧，防止钢轨弹出伤人；车辆继续缓慢前行，待新钢轨即将脱出换轨车的后导框前，采用手拉葫芦吊住新钢轨；待钢轨完全脱出后导框后，放下新钢轨并入轨枕上沉轨槽；完成换轨后，车辆撤离。

换轨作业时，做钢轨应力释放，后方人员进行焊接作业，减少一遍扣配件安拆工序。

该换轨技术应用机械结构及力学原理，通过换轨车上实现长轨换短轨一次性到位施工，简化了现有换轨施工时先拨出短轨（工具轨）再拨入长轨的施工过程，同时大幅度提高和换轨效率，且可以长时间、长距离作业。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种新型长轨换轨作业方法，其特征是，包括以下步骤：

1）换轨前将需替换的短轨用鱼尾板连接好，松开扣配件；

2）用牵引机车或轨道车牵引换轨车到达换轨施工地点，使新钢轨接头对准换轨车的中部导框位置，利用换轨车上悬臂架的升降丝杆，将换轨车下行至最低位置；

3）利用换轨车的新钢轨吊轨装置上的手拉葫芦，吊起两侧新钢轨使钢轨进入中部导框中，换轨车继续前行，至换轨车后转向架车轮距离接口小于4m位置；

4）利用换轨车的旧钢轨起吊装置上的手拉葫芦，吊起两侧旧钢轨使旧钢轨进入换轨车的下导框中；

5）护住钢轨使新钢轨进入换轨车的中部导框的上导轮中，换轨车前行，使新钢轨能够进入换轨车的上导轮的导槽并能对轨；

6）切割并打磨新钢轨，利用拉轨器使新钢轨一端与已经铺好的钢轨对接，并调整轨缝；并将旧钢轨导向两侧；施工人员跟随换轨车前行，人工护住新钢轨逐步进入轨枕上沉轨槽；

7）待换轨作业进行到新钢轨脱出中部导框前，换轨车应缓慢前行，使钢轨缓慢脱出中部导框；换轨车继续缓慢前行，待钢轨即将脱出换轨车的后导框前，采用手拉葫芦吊住新钢轨；待钢轨完全脱出后导框后，放下新钢轨并入轨枕上沉轨槽；完成换轨后，换轨车撤离。

2.如权利要求1所述的新型长轨换轨作业方法，其特征是，换轨车拖挂在轨道车或机车上，换轨车就位至换轨区域进行施工前，先拆除待换线路上所有扣件，切割接缝处的钢轨并打磨接口，留有一定的钢轨伸缩缝。

3.如权利要求1所述的新型长轨换轨作业方法，其特征是，换轨作业时，做钢轨应力释放，后方人员进行焊接作业，减少一遍扣配件安拆工序。

4.如权利要求1所述的新型长轨换轨作业方法，其特征是，所述步骤6）中，采用鱼尾板或接轨器固定轨缝。

5.如权利要求1所述的新型长轨换轨作业方法，其特征是，所述步骤7）中，在新钢轨安装扣件，使钢轨轨距固定。

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