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1、一、绪论一、绪论1、高速铁路发展的现状及意义2、问题的提出 （1）秦沈线150km正线轨道施工任务 （2）为我国今后高速铁路的建设提供技术储备3、国内外现状4、研究的内容第1页/共63页1、高速铁路发展的现状及意义（1）1964年10月，日本修建了从东京到大阪全长515.4公里的东海道新干线，它以每小时210公里的速度运营成功。从此，世界铁路高速化的序幕揭开了。（2）十几年后，法国建成了最高时速为270公里的东南新干线，它的修建开辟了一条以低造价建造高速铁路的新途径，把高速铁路的发展推向了一个新台阶。（3）目前世界上最高运行速度是300公里/小时，最高瞬间速度已经达到515.3公里/小时。第2
2、页/共63页1、高速铁路发展的现状及意义（4）与其它运输方式相比，高速铁路有以下几个方面的优势:速度快、客运量大、全天候、安全可靠、能耗低、污染轻、占地少、舒适、效益高。（5）日本(SKS)、法国（TGV）、德国（ICE）是当今世界高速铁路技术发展水平最高的三个国家。到1997年，世界上已拥有高速铁路4369公里 第3页/共63页（1）跨区间无缝线路A、跨区间无缝线路即：钢轨长度跨越两个或更多区间，且车站正线上采用无缝道岔的无缝线路。B、80年代以来，高强度、高韧性、长寿命的钢轨胶接绝缘接头，在国外铁路上广泛应用。C、在国内，60年代就开始着手对超长无缝线路的研究，曾在广深线樟木头附近及津浦线
3、井亭薛城间各铺轨条长度为8km的无缝线路。D、目前在京广线上无缝线路最长的一段全长140km，京沪线上最长一段为104km。1999年开始施工的秦沈客运专线，其无缝线路长度为404.64km。第4页/共63页（2）新线一次性铺设施工 一次性铺设施工方法按长轨条铺设作业方式可分为单枕铺设法和轨排铺设法。A、单枕铺设以此为代表的作业设备为Plasser&Theurer公司的SVM 1000S型铺轨机组及美国Tamper公司的NTC型长钢轨铺设设备等。B、轨排铺设法以它为代表的作业设备为GEISMAR公司用于德国ICE高速铁路施工的成套设备，可铺设长度为108m的长轨排。第5页/共63页（1）主要内
4、容 着重对各个作业项目的施工工艺进行系统的探讨和研究。研究的主要作业项目为：1.长轨厂焊。2.底碴摊铺。3.长轨铺设。4.现场铝热焊。5.分层上碴和整道。6.应力放散及锁定。7、大号码道岔的铺设。第6页/共63页二、秦沈线简介及铺轨二、秦沈线简介及铺轨施工组织安排施工组织安排1、简介2、整体施工方案和工期安排 第7页/共63页1、简介（1）工程概况 秦皇岛至沈阳新建铁路客运专线工程位于辽西走廊，西端与京山、京秦、大秦线相连，东端与哈大、沈吉、沈丹、苏抚线相通，是一条关内联接关外的铁路大动脉。线路起自秦皇岛站，途经山海关区、葫芦岛市、锦州市、北宁市的沟邦子镇、盘锦市的高井镇、鞍山市的台安镇、辽阳
5、 市 的 辽 中 县，止 于 沈 阳 北 站，线 路 全 长404.64公里，共设13个车站。秦沈客运专线是国家跨世纪重点建设项目，是我国铁路技术水平的标志性工程。它的建成将为我国今后高速铁路的建设提供技术储备。秦沈客运专线铺架工程B26-1标段西自山海关客站（K421+800=DK19+616.80），于高桥镇北侧跨越沈山铁路至里程DK174+000止。第8页/共63页1、简介（2）线路主要技术标准线路主要技术标准线路等级：客运专线正线数目：双线限制坡度：12最小曲线半径：一般地段 3500m 困难地段 3000m牵引种类：电力机车种类：中华之星到发线有效长度：650米闭塞形式：列控系统第9
6、页/共63页1、简介（3）轨道标准轨道标准钢轨及配件 60kg/m PD3轨，其中由起点至绥中北站右线采用法国UIC900A轨。轨枕 型无挡肩钢筋混凝土枕，每公里均铺设1667根扣件 区间正线采用弹条型扣件。道床 土质路基道床厚度为30cm，硬质岩石路堑道床厚为35cm，桥上道床厚度不小于30cm。单线道床顶面宽度3.50m，道床边坡1:1.75,碴肩宽45cm，堆高15cm。轨道高度 土质路基为0.91m，硬质岩石路堑为0.96m。平顺度指标 高低3mm，轨向2mm，水平3mm，扭曲1,轨距2mm第10页/共63页（4）铺轨基地鸟瞰第11页/共63页2、整体施工方案和工期安排 有碴轨道整体作
7、业流程图1施工准备底碴摊铺长轨道岔铺设工地钢轨焊接分层补碴整道、动力稳定线路锁定轨道整理钢轨打磨轨道检测长轨焊接第12页/共63页2、整体施工方案和工期安排 有碴轨道整体作业流程图2第13页/共63页3、整体施工方案和工期安排 工期安排完成铺轨基地临时工程 11.31 完成焊轨机组调试 12.15 完成NTC铺轨机长轨试铺铺轨工程正式开始完成正线铺轨完成绥中北站道岔及站线铺设完成葫芦岛北站道岔及站线铺设拆除山海关铺轨基地第14页/共63页三、长轨基地焊接三、长轨基地焊接（1）长轨基地焊接施工技术，首先要解决焊接基地的布置、焊接设备的配套选型及材料和成品的进出运输方式等问题。（2）其次是对长钢轨
8、焊接流程和工艺的研究。在工艺研究方面，由于PD3钢轨和UIC900A钢轨的焊接在我国均是首次，因此其核心问题是确定PD3钢轨和UIC900A钢轨焊接参数，使得焊接质量满足秦沈暂规要求。第15页/共63页1、焊轨中心简介焊轨中心长800m、宽20m，占地1.6万m2，其中生产车间3000m2。它承担焊接接头22134个。焊轨中心正常生产能力为：63个接头/班，7根250m长钢轨/班。焊轨中心引进了目前世界上最先进的钢轨焊轨生产设备，包括瑞士苏莱特公司GAAS80/580型焊轨机，瑞士能斯凯MBS-14型轨端除锈刷面机、SPM-4N型焊缝四方向调直机和MMA-14型焊缝精磨机，配置了法国拉伊台克公
9、司中国合资厂生产的700m钢轨辊轮输送线和焊缝冷却隧道等。生产线上配备的国内设备有：2台10t行走式龙门吊；20台3t固定龙门吊；带锯床、轨端校直机、正火装置（含压风机）各1套；2台变压器及配套的变配电设施。设标准轨存放台位5个；长轨条存放台位1个；选轨平台1处。生产线上配备了中央计算机控制系统，是一条全自动的长钢轨焊接生产线。第16页/共63页2、焊轨中心相关图片第17页/共63页3、焊轨工艺流程（图片1）1.选配轨第18页/共63页3、焊轨工艺流程（图片2）2.轨端除锈刷面3.焊接第19页/共63页3、焊轨工艺流程（图片3）4.轨底打磨5.正火及风冷第20页/共63页3、焊轨工艺流程（图片
10、4）6.焊缝踏面和工作面粗打磨7.水冷却第21页/共63页3、焊轨工艺流程（图片5）8.四向调直9.精磨第22页/共63页3、焊轨工艺流程（图片6）10.超声波探伤11.长钢轨存储第23页/共63页四、底碴摊铺及长轨铺设四、底碴摊铺及长轨铺设（一）底碴摊铺（一）底碴摊铺1、摊铺机（ABG423）主要是用于公路路面稳定土层和沥青混凝土层的铺设，现用于干性大骨料铁路碎石道床摊铺，须对摊铺机原有结构进行技术改装，以适应秦沈客运专线道碴铺设对摊铺机性能的特殊要求，主要从5个方面进行设备改进。2、研究摊铺工艺及流程，确定摊铺参数和各项关键指标控制方法。第24页/共63页1、设备改进（1）将摊铺机供料输送
11、系统中的刮板输送带改为加强型。（2）对摊铺机熨平板仰角升降侧臂做进一步改进。（3）通过过渡调节块把熨平板上提100mm。提高最大摊铺厚度。（4）在摊铺机熨平板底部中央处加一块宽600mm，厚60mm的凸块。（5）加装密闭的驾驶室，保证操作人员能处在良好的工作环境。第25页/共63页2、底碴摊铺工艺流程框图整 修 基 床 表 面 道 碴 检 验 装 车测 量 挂 线摊 铺 作 业摊铺参数选择和调整汽 车 运 碴检 测汽 车 倒 碴第26页/共63页3、底碴摊铺施工图片1第27页/共63页3、底碴摊铺施工图片2第28页/共63页4、摊铺机作业技术参数名 称铺设厚度（mm）走行速度（m/min）夯振
12、频率（rpm）夯振幅度（mm）参 数2001.21.814007第29页/共63页四、底碴摊铺及长轨铺设四、底碴摊铺及长轨铺设（二）长轨铺设（二）长轨铺设 长轨铺设施工技术的研究，涉及：1、铺轨机的改进。设备的改进是在美国NTC机型基础上结合秦沈施工现场情况进行一系列的局部改进，此项目和建筑总公司建筑研究院共同完成的。2、枕轨运输车的设计加工。3、铺设工艺。第30页/共63页1、PC-NTC型铺轨机组组成PC-NTC型铺轨机组由牵引动力部分、铺轨机主机、轨枕转运龙门吊和双层枕轨运输车等几部分组成。第31页/共63页2、铺轨作业流程PC-NTC型铺轨机组铺轨基本作业流程：拉挂线路中线；轨料装车；
13、设备编组进场；长钢轨抽拉；轨枕转运；按要求间距布枕、收轨；安装扣件；收尾。铺轨能力：日平均1.5km，最高2.8km第32页/共63页3、铺轨作业图片1装轨料第33页/共63页3、铺轨作业图片2轨料运输第34页/共63页3、铺轨作业图片3长钢轨抽拉第35页/共63页3、铺轨作业图片4拖拉机拖拉第36页/共63页3、铺轨作业图片5铺设全景转运龙门吊第37页/共63页3、铺轨作业图片6收枕扣连导向第38页/共63页五、工地焊接及整道五、工地焊接及整道 （一）工地铝热焊工地焊接施工技术除需要对焊接工艺和流程进行深入研究外，还需要对国内和国外既有标准进行认真探讨钢轨的接触焊接和铝热焊接两种焊接原理和方
14、法都存在着本质的不同。国外对此进行了分别对待，但是，目前国内既有的工地焊接标准将接触焊和铝热焊纳入同一种类型考虑，使得目前国内和国外铝热焊均无法达到既有标准，后来在我单位的协助下，通过大量的试验，由铁科院主持，结合法国铝热焊标准，制定了秦沈工地焊接标准，较好地解决了此问题。鉴于现场工地焊接，主要引进了法国拉伊台克QPCJ铝热焊接技术，而法国拉伊台克QPCJ铝热焊接技术与国产技术的比较，其最大的特点是采用了一次性坩埚。因此下面将针对拉伊台克QPCJ铝热焊接技术进行介绍。第39页/共63页QPCJ铝热焊接工艺流程图11.锯轨第40页/共63页QPCJ铝热焊接工艺流程图21.锯轨2.对正3.砂模准备
15、第41页/共63页QPCJ铝热焊接工艺流程图34.砂模安装第42页/共63页QPCJ铝热焊接工艺流程图44.砂模安装5.加热第43页/共63页QPCJ铝热焊接工艺流程图56.焊接第44页/共63页QPCJ铝热焊接工艺流程图67.拆模8.推瘤第45页/共63页QPCJ铝热焊接工艺流程图79.拆除第46页/共63页QPCJ铝热焊接工艺流程图810.清理11.打磨第47页/共63页五、工地焊接及整道五、工地焊接及整道 （二）分层补碴整道对轨道平顺性和开通速度，秦沈客运专线的要求比普通线路要高得多，由此带来两个问题：1、利用现有的整道设备摸索出一套合理的施工流程和工艺，来达到高标准要求。2、实施桥上动
16、力稳定，解决制约开通速度的瓶颈。第48页/共63页1、设备配置设备名称型号单位数量配碴整形车SPZ-2000台1起拨道捣固车08-32台2动力稳定车WD-320台1轨道打磨车HTT列1第49页/共63页2、作业工艺流程 新线机械化整道基本作业可分为：三次补碴、四次捣固、五次动力稳定。第50页/共63页3、桥上动力稳定（1）问题的提出由于我国既有规范中，对桥上进行动力稳定作业有明确要求，即禁止在桥梁上进行动力稳定作业，但是桥梁不进行动力稳定作业，将无法保证其梁上轨道的稳定状态，进而无法实现铁道部提出的秦沈线开通200km时速的目标，在查阅德国、法国等国外高速铁路发达国家的规范中发现，他们均允许在
17、桥上进行动力稳定作业，只是对稳定作业参数进行了相应约束。第51页/共63页3、桥上动力稳定（2）结论参数新线铺设时，可在桥梁上进行动力稳定作业，但需在动力稳定车进入桥梁前30m与桥台耳墙10m范围内，将稳定作业参数调节至桥上稳定作业的稳定值。并在动力稳定车离开桥台耳墙10m之外后，方可调节至原线路稳定作业参数采用值。桥上稳定作业是参数宜选定为：动力稳定车走行速度1.8km/h；0.5竖向工作力；振动频率应避开桥梁的竖、横向低阶自振频率，一般采用33Hz。禁止在桥上进行动力稳定车的起振作业。第52页/共63页六、应力放散及线路锁定六、应力放散及线路锁定1 11.扒碴2.卸扣件第53页/共63页六
18、、应力放散及线路锁定六、应力放散及线路锁定2 23.设置辊轮第54页/共63页六、应力放散及线路锁定六、应力放散及线路锁定3 34.串轨5.拉轨第55页/共63页六、应力放散及线路锁定六、应力放散及线路锁定5 56.击打钢轨7.落槽第56页/共63页六、应力放散及线路锁定六、应力放散及线路锁定6 68.上扣件第57页/共63页七、大号码道岔的铺设七、大号码道岔的铺设1、秦沈线道岔主要尺寸及结构特点 60-18号单开道岔全长69m，采用特种断面翼轨组合型可动心轨辙叉。道岔直向通过速度250km/h，侧向80km/h，尖轨全长20.21m，导曲线半径1100m。所有钢轨采用PD3高强轨。60-38
19、号道岔(见图)在国内首次采用了园曲线加缓和曲线的平面线型。道岔全长136.2m，设计直向允许通过速度250km/h，侧向140km/h；导曲线前端为半径3300m的园曲线，后端接缓和曲线，所有钢轨均采用PD3高强轨。尖轨为曲线型，全长37.63m。第58页/共63页2、60-38号道岔图片第59页/共63页3、铺设方法（1）对38号大号码道岔采用拆除临时过渡轨，原位组装换铺法铺设。（2）流程：施工准备道岔组合件运输、吊卸道岔铺设道岔岔内焊连道岔整道转辙机安装调试道岔与正线焊联。第60页/共63页4、大号码道岔的铺设图片大号码道岔的铺设图片吊装焊连第61页/共63页八、结论八、结论通过对一次性铺设跨区间无缝线路施工技术的研究和实践，不仅较好地按期、优质完成了B26-1标段施工任务，而且也为在我局施工的“山绥”段线路进行的2001年12月份第一次、2002年9月份第二次和2002年11月份第三次三次综合试验的顺利实施奠定了基础。三次综合试验的成功，尤其在第三次综合试验中，中华之星电力机车试验速度最高达到了321km/h，这也从一个方面肯定了本文研究的一次性铺设跨区间无缝线路施工技术的可行性。第62页/共63页感谢您的观看！第63页/共63页