云南省铁路集团有限公司 云南昆明 650093
摘要：道岔插铺施工顾名思义即是将预铺好的道岔，插入到既有铁路线上，并与之连结，进而从该铁路线引出一条叉线，以便车辆运输。传统的施工方法费时费力，特别是纵横移施工由于滑轮脱轨导致耗时过长，不能满足施工工期要求；为了不影响工程施工工期和质量要求，本文依托东盟多式联运仓储物流园区公铁联运物流中心铁路专用线项目进行道岔预铺插入自动化施工技术研究，大大减少了铁路封锁时间，在提升安全的同时创造了良好的社会效益和经济效益。
关键词：铁路道岔；预铺插入；自动化；施工
引 言：由于道岔插铺多在既有运营铁路线上施工，因而必须在铁路局批准的封锁点内完成，其安全风险和作业强度非常之大，但其恢弘的劳动场面也往往令人印象深刻。为了保证既有线行车安全，每次插入道岔都需要在天窗点内完成，每组道岔插入的时间正常为3～5小时。在插入道岔之前，需要漫长的准备时间并进行大量的前期准备工作，包括与铁路局各站段签署各种施工安全配合协议、线路预铺、道岔预铺、接触网过渡、配合工务站改信号过渡施工，敷设信号电缆，安装调试新设室内、外信号设备、线外调试线路所的新信号、联锁、闭塞设备，换装新的LKJ基础数据等工作。
1工程概况
东盟多式联运仓储物流园区公铁联运物流中心铁路专用线项目位于昆明市晋宁区青山工业园区，属于临近既有线（昆玉河线）施工，道岔预铺插入14组。本项目上报计划封锁时间为每组道岔300分钟，铁路局批准的封锁时间为240分钟，若采用常规的道岔预铺插入施工工艺，需投入大量的人力、物力、财力，且很难在铁路局批准的封锁时间内完成。因此，施工单位需通过技术创新、优化施工方案、科学组织施工才能缩短封锁时间。
2 难点分析
道岔预铺插入施工中耗时最长、工作量最大的是道岔整体移动。主要原因：一是移动过程中滑车脱轨，脱轨后重新安装滑车、调整滑轨耗费时间长；二是道岔移动主要靠3台小型挖掘机从道岔前面拉，100多名工人在道岔后面推，道岔受力不均匀，很难一次性精准就位。以上原因将导致施工耗时过长，超出封锁时间，造成行车事故，严重影响公司形象。
滑车脱轨是道岔预铺插入施工的一种通病，主要原因有两点：一是推移过程道岔受力不均匀，导致滑轨位移；二是因施工条件限制、滑轨数量多、时间紧等因素，滑轨之间很难相互平行。道岔难以一次性精准就位的主要原因是：道岔是通过机械和人工配合推拉进行纵横向移动，容易导致道岔受力不均匀，目前，尚未有新工艺、新设备能使道岔在移动过程中受力均匀，并按照提前规划的滑移轨迹一次性精准就位，都是通过多次起道、拨道、移动道岔达到最终就位。因此，很多单位也在摸索进行一些技术创新及改进，解决滑车脱轨问题，改变传统的施工方法使道岔一次性精准就位，进一步缩短道岔预铺插入耗时时长。
3 总体施工方案
3.1施工工艺流程
针对如何解决滑车脱轨和通过技术创新使道岔一次性精准就位这一问题，从而缩短道岔预铺插入施工耗时时长这一难题，依托东盟铁路专用线项目开展技术研究，分析制定总体的工艺流程为：施工准备→施工测量→牵引反力座施工→安装牵引系统，预铺岔排→利用门式起道机将岔排升起，用短木枕临时支撑（此刻岔排的所有重量由门式起道机和临时短木枕承担）→安装工具轨、滑车（滑车中心线应与工具轨中心线重合）→将牵引索的一端锚固在牵引系统中，临时木枕支撑拆除→利用起道机门式将岔排缓缓落到工具轨的滑轮上→将牵引索的另一端与道岔固定→待封锁命令下达后，利用牵引系统，将岔排缓缓牵引至设计位置→拆除牵引索→利用门式起道机将岔排撑起（可在适当位置增设木枕临时支撑）→抽出滑轨、滑车，取出临时木枕支撑→利用门式起道缓慢的落排就位→连接岔前、岔后钢轨→整修道岔（高程控制、上砟、起道、捣鼓）→通知设备管理单位组织联合检查，确认各项几何尺寸是否达到开通条件→对接驻站联络员完成开通线路手续办理→开通线路[1]。
3.2施工操作要点
3.2.1施工准备
施工前，组织人员编制专项施工方案报铁路局相关部门审查，通过后立即与相关设备管理单位和行车组织单位完成施工安全配合协议签订及手续办理，方可施工。同时，需根据施工需要配备足够的项目经理部管理人员外，本工程投入4个专业施工班组：（1）技术组负责现场技术控制；（2）线路组负责线路倒接；（3）防护班组负责铁路行车安全（4）四电专业技术人员。
3.2.2施工测量
施工现场分别放样道岔的预铺位置、设计位置（岔前、岔心、岔后）及前后拨接线路的控制点。放样完成后，对每一个控制点都要做好护桩（护桩要求不能影响施工，位置醒目、不易被破坏），记录护桩与控制点关系的位置与数据（有条件的可在现场用醒目油漆标识）。插入道岔的底砟高程采用现场测量控制，要求底砟高程小于设计高程5cm，最后由大机起道捣固，直到满足列车放行条件。
3.2.3牵引系统
根据道岔预铺位置和设计位置，选择两线间最优的位置施工牵引反力座，反力座结构采用C40钢筋混凝土，基础埋入土体不小于50cm，牵引反力座槽口位置与牵引索及工具轨方向一致。道岔牵引系统组成为：主控台1台、液压泵站3台，ZLD智能连续千斤顶3台（前后串联），三者通过高压油管和电缆线连接。
智能连续千斤顶分别水平、平行、对称的布置于反力座旁，千斤顶的中心线必须与牵引索及工具轨在同一同轴线上，千斤顶采用高强螺栓与反力架固定，反力架可根据现场情况通过焊接或高强螺栓与牵引反力座固定。主控台放置位置应视线开阔、利于观察现场情况。（详见示意图1）。
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图1 道岔牵引插入平面示意图
3.2.4预拼道岔
（1）搭设平台：先将场地平整并压实，在测定区域先行搭设道岔预拼平台，材料可用钢轨和旧木枕，二者通过双肩式垫板和钩头道钉进行联接固定，接头联接用鱼尾板[2]。
（2）布置砼岔枕：由8人一组将岔枕按其由小到大的级数和每个级数的根数依次在平台上进行分布，之后用成品硫磺锚固料进行锚固螺旋道钉，并用固定架进行固定道钉的位置和垂直度。具体锚固的施工方法见正线不改建地段的施工方法。
（3）布置钢轨：按道岔出厂拼装图，由人工将组装成几部分的道岔钢轨抬到岔枕上落槽就位，落槽前要先在岔枕承轨槽内铺绝缘缓冲胶垫，根据测设的直曲股中线桩对中就位。对钢轨接头用移动式气压焊进行焊接。
（4）方正岔枕：直股钢轨就位后，在直股钢轨腰上用白漆标出各根岔枕的位置和间距，由人工将岔枕拨到标点位置并达到直股侧枕头取齐的标准，然后用方尺根据直股方向找出直股岔枕点在曲股上的位置并标出，由人工将岔枕另一端拨到曲股位置。
（5）上配件：由人工依次将各种配件散布在各枕头上，并由专人依次上到螺旋道钉上，但不拧紧。包括钢轨接头处的配件一起上齐并全部上油养护。
（6）锁定钢轨：先用道尺校正直股轨距和用垂球校正位置，然后锁定直股钢轨，并做好锁定记录；标出各支距位置的点，按设计支距量依次用方尺校正曲股位置，用道尺校正轨距，用垂球校准曲股中线，再锁定曲股钢轨并做好锁定记录。
（7）电务设备安装和尖轨调试：配合电务部门安装调整。
3.2.5安装工具轨、滑车
采用门式起道机将岔排升起，用短木枕临时支撑（此时岔排的所有重量由门式起道机和临时短木枕承担），安装工具轨和滑车。工具轨采用3根P50型钢轨，在安装工具轨时，测量人员应精准测量其标高和轴线，确保三根工具轨相互平行、且在一个同一平面上。滑车采用改造后的新型滑车。
3.2.6安装牵引索
牵引索采用6根钢绞线，一端固定在道岔上，另一端锚固在ZLD智能连续千斤顶，锚固点锚具采用专用锚具，且具有防松、不回缩的夹持锚固功能。在进行牵引索预留时，要充分考虑足够的工作长度，具体长度以预铺道岔位置到精准就位的距离而定。
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图2 反力座、牵引索及工具轨平面布置图
3.2.7设置安全防护
按铁路相关部门要求，提前3天上报施工日计划，提前一天开施工协调会。施工当天驻站联络员按已批复的施工计划，提前100分钟去车站办理施工登记手续。待施工命令下达后，用高频率对讲机通知现场施工负责人线路已封锁，并按要求进行停车信号牌设置，设置好停车信号牌后，现场防护员及时与驻站联络员通话确认，最后由施工负责人下达现场施工命令[2]。
3.2.8拆除既有线
在事前标记好的锯轨位置，利用锯轨机分离线路。组织人工用撬棍将分离的钢轨翻至线路限界以外。利用小型挖机、装载机配合人工将既有砼枕木及多余道砟清理至道岔插入位置以外，且不影响临线行车安全。技术人员严格按照技术交底数据控制插入道岔位置的底砟标高，并用控制道岔插入的护桩数据恢复道岔的实际位置，且撒灰线标识。
3.2.9道岔移动就位
启动牵引系统，当道岔缓缓移动至设计位置时停止牵引，拆除牵引索，采用门式起道机将道岔撑起，拆除滑车，再将工具轨抽出，最后利用门式起道机完成道岔就位。
3.2.10连接岔前岔后钢轨
（1）道岔就位后，采用现场实量法配轨（含异型轨配轨），配轨数据经技术负责人复核，并采用颠倒尺法丈量确认（配轨应考虑轨缝预留、绝缘接头、温度、曲线等要素的影响）。
（2）用锯轨机在标定位置锯轨，打眼机打眼。
（3）利用P50或P60夹板连接线路（设计有要求的采用绝缘夹板），过程中利用齿条式起道机辅助，拉轨器调节轨缝，拧紧螺栓固定。
3.2.11回砟、大机捣固、检养道岔
（1）采用小型挖机配合人工回砟，做到一机一人防护，确保人身及行车安全。
（2）在大机捣固前，须安排专人与大机操作员对接，提供曲线要素及线路高程，现场具备捣固条件时，大机与车站联控进入施工区域，对插入的道岔及拨接的线路进行捣固，在时间允许的情况下一般要求大机对曲线线路和道岔捣固两遍，这对于后期的线路稳定及既有线养护有重要的作用。
（3）大机对线路及道岔捣固完成后，联合工务部门人员对线路进行检查并精调。
（4）电务人员对新插入道岔的电务设备进行调试确认。
3.2.12确认开通线路
在电务调试正常，由安全员与工务人员联合检查达到列车放行标准后，由驻站联络员向调度申请开通，并和车站办理开通手续。
4 效益分析
4.1经济效益
该项目若采用常规滑车、传统施工工艺，道岔预铺插入（一组）耗时需300分钟；采用新型滑车、新工艺，利用道岔牵引系统，实现道岔预铺插入自动化施工，道岔预铺插入耗时从300分钟缩短至180分钟，投入的机械由5台减少到1台，投入的工人由传统的80-120人减少到10人，效率得到明显提高。根据《中国铁路昆明局集团有限公司关于明确涉铁项目施工安全配合费及运输损失补偿费管理有关事宜的通知》，昆玉河线输运补偿费每小时5万元，施工配合费每个月10.8万元。此次施工采用改造后的新型滑车，累计封锁时间由70小时缩短至42小时，工期缩短1个月，节约运输补偿费140万元、施工配合费10.8万元、人工费约45万元、机械费35万元，累计节约施工成本230.8万元。
4.2社会效益
经验证，道岔预铺插入施工中采用的新型滑车、新工艺无安全、质量、成本等方面的负面影响，大大降低了机械使用率，减少大气污染，节约了施工成本，施工过程中得到了监理、业主、铁路局的认可，提升了公司形象。同时，物流行业公铁联运仍然是今后的发展趋势，铁路货场改造、新建铁路专用线等插铺道岔需要成熟的施工技术和施工经验来保障，因此，该施工方法具有非常广泛的应用前景。
5 结束语
通过本项目对道岔预铺插入自动化施工技术进行研究创新，对常规滑车进行了重新设计，并投入施工。经验证，若采用常规滑车、常规施工工艺，道岔预铺插入（一组）耗时需300分钟；若采用新型滑车、新工艺，利用道岔牵引系统，实现道岔预铺插入自动化施工，道岔预铺插入耗时从300分钟缩短至180分钟，道岔移动投入的机械由5台减少到1台，投入的工人由传统的80-120人减少到10人，效率得到明显提高，这为整理一套技术先进、成熟可靠的道岔预铺插入自动化施工方法奠定了良好的基础。
参考文献：
[1]卢春房.站场工程[M]北京，中国铁道出版社，2015.04
[2]周永胜，吴永峰.铁路工务技术[M]北京，中国铁道出版社，2014.07
[3]中国铁路总公司.普速铁路工务安全规则 TG/GW 101-2014[M]北京：中国铁道出版社，2014.11