一种大修列车隧道换枕施工方法与流程

本发明涉及施工领域，尤其涉及一种大修列车隧道换枕施工方法。

背景技术：
轨道各部分在列车重复荷载的作用以及气候环境条件的影响下，将产生磨耗、腐蚀、腐朽、疲劳伤损和残余变形。同时还会使轨距、水平、方向、高低等轨道几何形位发生变化。这些变化积累起来，如不及时消除，将加剧冲击振动，严重的甚至会引起脱轨、颠覆事故。因此，必须做好轨道更新和维修，以恢复轨道各组成部件的性能，并保持轨道几何形位处于良好状态。为了做好轨道的更新和维修，我国引入了瑞士Matisa公司生产的P95China大修列车，该列车可同时进行更换钢轨和轨枕作业，将可拆除的扣件、旧轨枕直接回收到平板车上，并可同步平衡道床、铺设新钢轨与新轨枕，整车由动力车、作业部位、辅助动力车、材料车、轨枕运输车、龙门吊车等六部分组成，作业装置可以实现扣件的拆卸和回收，枕木输送和收枕等。作为新型的大型养路机械，使我们在施工管理方面面临许多新的课题：1、施工作业要求的封锁时间长，线路准备和恢复时间长。国外使用大修列车进行线路大修封锁时间一般在5小时以上，在国内显然难以达到，大修列车作业准备和基本作业后恢复线路各需要一个小时左右，按运输部门安排3个小时封锁天窗算，给大修列车作业的时间只有一个小时，作业时间短；2、大修列车科技含量高，操作作业比较困难，故障频繁发生，不但严重影响效率，也给施工安全带来很大的威胁，还会影响正点开通；3、大修列车作业车长70多米，直接操作岗位20多个，还不包括扣件、道砟、钢轨作业等需要的地面作业人员，操作技术复杂，各个岗位之间的协调配合要求很高，每个岗位的步调不一致都会直接影响整个大修列车的正常作业；4、丰沙线隧道衬砌式样多，有马蹄形、三心圆、曲墙式、直墙式、无衬砌等式样，造成施工限界较小，最小处既有枕木头外侧至洞壁只有650mm；5、隧道内沉积的煤烟及施工作业中扬起粉尘及车列发动机、小型施工机具产生大量废气，对作业人员的身体健康带来极大影响；6、隧道内无固定照明；7、施工封锁前无慢行，所有作业项目均须在封闭点内完成，而隧道内避车洞空间狭小，不能满足施工人员集中避车需求，作业组织规模受限；8、由于隧道内限界狭窄，大修列车施工时，随车人员作业不便，施工列车出现故障时车列前后人员不易调配应急处理；9、由于在山区作业，部分地段手机无信号，电台传输距离短，遇长大隧道，加之隧道内机械噪音，更增加电台联系的难度(无车时电台传输距离500m，施工车列进入后电台传输距离100-150m，施工时需增设数名联络员，还需在现场(隧道内)增设磁石电话与车站直接联系。大修列车在正常情况下(没有障碍物、折断轨枕等影响作业的不利因素)纯换枕效率为每分钟10根。在隧道内由于空间狭小，光线不足，粉尘污染，处理折断枕困难等恶劣条件影响，大修列车很难达到正常作业进度，纯作业进度为6-7根/分钟。

技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种大修列车隧道换枕施工方法，该方法适应在隧道内进行大修列车换枕施工，节省封锁点内的时间，最大限度的发挥大修列车作业效率。为实现本发明的目的，本发明的一种大修列车隧道换枕施工方法，包括以下步骤：在大修列车对隧道换枕施工之前，对施工地段进行预处理，以清除施工地段妨碍换枕施工界限内的障碍物；对施工地段进行所述预处理结束后，在封锁前最后一列列车通过施工现场后至大修列车切入前进行大修列车切入到隧道枕轨的准备工作，便于大修列车在短时间内进入隧道进行换枕施工。将所述准备工作完成后，大修列车在施工地点前的停车点按5km/h速度运行进入到隧道内切入施工地段，将隧道内全部的旧轨枕进行换新；在完成所述轨道的枕轨换新后，大修列车从所述隧道内轨道上切出，并运行出施工地段。其中，所述施工地段的预处理包括：在所述隧道内的轨枕两侧分别挖掘多个探坑，以探测并清除道床内的旧轨枕、废轨等障碍物，并标记折断轨枕；清理所述障碍物，并对所述探坑及时进行回填夯实处理。特别是，所述施工地段的预处理还包括：利用维修天窗对所述标记的折断轨枕进行砸断处理，并剪断所述折断枕轨的钢筋。优选地，所述折断枕的砸断处理不进行连续两根或以上的折断枕的砸断。尤其是，所述施工地段的预处理还包括：对所述隧道内的枕木扣件的螺母进行隔六换一的换新处理，所述隔六换一是每隔六个枕木扣件换一个。其中，所述大列切入前的准备包括：大修列车切入所述隧道施工地段前，用内燃电动扳手拆除切入口处250m范围内的扣件；扣件拆除结束，采用方正切入的方式，将切入口的多根轨枕沿作业方向移动，以释放道床空间，便于放置大修列车的收枕铲；在所述道床空间释放后，将枕木墩分别放置在其入口处的轨道下方，用于支垫跨度大的钢轨，以保障大修列车的行车安全；在封锁前最后一列列车通过施工现场后至大修列车切入前，利用施工准备阶段切断施工地的切入口及切出口地段的钢轨，并将施工地段的钢轨接头进行连接，使大修列车切入到施工地段的轨道进行换枕施工。优选地，所述大列切入前的准备还包括：施工阶段大修列车按自闭方式跟随封锁前最后一列列车运行到施工地点前150米停车等待。优选地，所述切入口的多根轨枕为4根，即，移动切入口处起的第一、第二、第三、第四轨枕，将第一、第二和第三、第四轨枕收拢到第五轨枕处，以释放道床空间，使道床空间达到纵向1.5m、横向3.0m的空界面。优选地，所述枕木墩包括：两个连接在一起的枕木块；通过捆绑将所述两个枕木块连接在一起的捆扎带；固定在所述两个枕木块上的用于支撑轨道的铁垫板；连接在所述两个枕木块上的收取拉绳。优选地，所述铁垫板为既有钢轨同类型的铁垫板，其质量为60kg。特别是，所述大列切入前的准备还包括：利用日常维修天窗对每座隧道的切入口地段的钢轨提前切断，保证了大修列车正常切入到隧道内轨道施工地段进行施工。优选地，所述切入前的准备还包括对所述每座隧道的切入口地段的钢轨端部进行钻眼，并用夹板连接。特别是，所述大列切入前的准备还包括：在施工隧道内每隔150m处设置一名联络员，用来与各个环节的作业人员进行通信联系，确保作业环节的顺利进行，从而保证并提高大修列车的作业效率。其中，所述将隧道内全部的轨枕进行换新包括：在大修列车的吊轨钳吊起钢轨的同时，轨道两侧各安排3人进行断枕的抽取，弥补了大修列车不能收取断枕的问题，加快了作业效率；大修列车行至隧道内换枕终端时，将换枕地段最后10根枕木的枕木空及两侧枕木头外侧250mm范围内的石砟清理到与枕底齐平，减少大修列车更换尾部枕木时所推出的石砟的量，从而减少清理石砟的时间。特别是，所述大修列车从隧道内轨道切出还包括：大修列车换枕结束，从钢轨的切出口驶出后，对切出口处的隧道内钢轨进行双机切轨，以便合拢切口处的隧道内与隧道外的钢轨，大修列车驶出施工地段。本发明的有益效果体现在：本发明的方法在隧道内使用大修列车进行换枕施工，有效避免了大修列车在施工地段的停车现象，节约换枕时间，增加更换枕木的数量，保障大修列车在隧道施工的纯作业时间，提高了作业效率，在210分钟的封锁时间内，大修列车的纯作业进度约为9根/min，日进度可达900根。附图说明图1是大修列车隧道换枕施工流程图；图2是大修列车施工时作业限界：既有轨枕下170mm，轨枕面端头两侧250mm，轨枕面以上距轨枕端头500mm。图3枕木墩的结构示意图；附图说明：1、枕木块，2、捆扎带，3、铁垫板，4、收取拉绳。具体实施方式本发明通过施工方案的优化、配合施工工序、以及工法的改进与创新，达到大幅度提高大修列车的作业效率，在有限的天窗内充分发挥大修列车自身施工能力，提高了隧道内换枕的效率，延长了大修列车的纯作业时间。本施工方法共分为四个阶段：施工前的准备工作；大修列车切入施工阶段；大修列车切入后的施工阶段；大修列车切出施工阶段。具体的优化方案及施工方法见实施例部分。施工设备：P95大修列车，购自瑞士Matisa公司。实施例11、施工前的准备1A)隧道障碍物的清理在隧道内的轨道枕木两侧250mm处挖掘探坑，探坑深度为170mm，每个探坑相距5m，用撬棍探测道床内的旧轨枕、废轨等障碍物，将探测出的障碍物进行拆除，并标记折断枕木及断头枕，清理及标记完全后，进行探坑的填回夯实处理，避免了行进列车因障碍物的存在而导致停车的现象。对于所标记的折断枕木，利用施工前维修天窗进行砸断处理，并剪断该枕木的钢筋，保证大修列车在施工过程不需要停车等待，直接进行人工抽取断枕，在砸断折断枕木时，对连续两根及两根以上的轨枕禁止砸断，当对曲线地段砸断轨枕时需要在钢轨之间安设拉杆对曲线轨道进行加强。隧道内线路道床里的障碍物不易发现，如若在隧道施工过程中的施工限界内发现钢轨中心桩、废轨、旧钢枕等障碍物，需要进行停车处理，一般处理一处需要耗时3-5min，若按大修列车每分钟平均更换10根轨枕计算，将影响至少30-50根的轨枕更换进度，极大地影响大修列车的作业时间和作业效率，因此本发明将障碍物的清理置于施工前处理，至少节省了3min。大修列车无法回收折断的枕木，所以在施工过程中需要人工配合大修列车对折断的枕木进行抽取，对一根折断枕木进行人工抽取需要耗时0.5分钟，还需要大修列车停车等待，减少的大修列车的纯作业时间，因此，本发明利用列车运行的间隙时间，对标记的折断枕木进行砸断处理，并剪断该枕木的钢筋，使大修列车在切入前减少人力作业时间，无需大修列车停车等待即可收取折断的失效枕木。1B)对枕木扣件的处理根据大修列车组作业准入条件的要求，对隧道内换枕地段每隔6个枕木更换1个枕木扣件的螺母为新螺母，以保证大修列车能够安全进入施工地段，避免了扣件螺母锈死而导致大修列车自带的电动机动扳手无法松动螺母，影响了大修列车的行进。2、大修列车切入施工地段前的准备对施工地段进行所述预处理结束后，施工阶段大修列车按自闭方式跟随封锁前最后一列列车运行到施工地点前150米停车等待，在封锁前最后一列列车通过施工现场后至大修列车切入前进行大修列车切入到隧道枕轨的准备工作，便于大修列车在短时间内进入隧道进行换枕施工。2A)首先使用机动扳手拆除切入口处250m范围内的扣件，每拆除6个轨枕的扣件，留1个轨枕的扣件；2B)扣件拆除结束，将切入口处相邻的四根轨枕向作业方向依次移至距离切入口的第五根轨枕处，以释放道床空间，便于放置收枕铲；2C)在所述道床空间释放后，将装有60kg的铁垫板的两个连排的枕木块所形成的枕木墩分别放置在其入口的轨道下方，用于支垫在相邻距离过大的枕木上的钢轨，以保障大修列车的行车安全和保护钢轨设备，枕木墩的一端设有收取拉绳，当大修列车通过该路段后，可以直接进行抽取，不需要大修列车停车等待人工进入车底取出的过程，节省作业时间，保障工作人员的安全；2D)利用日常维修天窗切断每个隧道切入口的钢轨提前切断并连接，并将施工地段的钢轨进行连接，使大修列车切入到施工地段的轨道进行换枕施工；2E)在施工隧道内每隔150m处增设一名联络员，并设置3名专职人员对大修列车进行环节作业安排的联系，保证各个岗位之间的协调配合，提高大修列车的作业效率。3、大修列车切入后的施工阶段将所述准备工作完成后，大修列车跟随最后一列列车进入到隧道内的轨道上，将已损坏的轨枕进行换新，换枕过程中，由于隧道限界限制，大修列车进入施工地段前，抽出曲线地段轨距杆比较费力费时，所以在大修列车换枕施工时吊起钢轨同时索套抽出轨距杆，仅需一名工作人员；同时在轨枕两侧安排3名施工人员，当大修列车在大修列车吊轨钳吊起钢轨的同时，施工人员用索套抽取砸断后的枕木，并在大修列车的磁性吸鼓后配置一名工作人员，对未吸走的旧料进行拾取，保证旧料的全部回收。同时，施工人员将换枕地段最后10根枕木周围的石砟清理到与枕底齐平，减少了大修列车在最后换枕时推出的石砟，减少清砟人员的作业时间，所清理的石砟装袋摆放在切出口10范围内，或避车洞内，以免影响切出作业空间受限。4、大修列车切出后的施工阶段大修列车换枕结束，从隧道的钢轨切出口驶出，由于线上钢轨在大修列车作业时向切出方向带动50mm，对切出龙口钢轨进行双机切轨，合拢龙口钢轨，大修列车驶出龙口，同时恢复扣件和拆除扣件的施工人员共同全力恢复线路扣件，加快施工速度。实施例2如图3所示的枕木墩结构示意图，枕木墩包括：两个连接在一起的枕木块1，通过捆扎带2将所述两个枕木块捆绑在一起，以及固定在所述两个枕木块上的用于支撑轨道的铁垫板3和连接在所述两个枕木块上的收取拉绳4，用于支垫跨度大的钢轨，以保障大修列车的行车安全。尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。