铁路轮渡五开道岔钢轨转辙器施工技术.pdf

铁路轮渡五开道岔钢轨转辙器施工技术 胡 林，金 健(中铁四局钢 结构公 司)摘 要：本文结合烟大铁路轮渡栈桥工程，阐述了铁路栈桥五开道岔钢轨转辙器的结构体系布置和功能 概况，蘑点介绍了栈桥 五开道岔钢轨转辙器的结构型式设计和制造安装方法。1 铁路栈桥五开道岔钢轨转辙器结构 烟 台至 大连轮渡项 目，是我 国铁路 网规划 中“八 纵八横”之一 的东北 至 长江三 角洲 地 区陆海铁 路大 通 道的重要组成 部分，是 中长期铁 路 网规划 “十 五计 划”开工 项 目之一。烟 台至大连铁 路 轮渡栈 桥工 程 包括南(烟 台)、北(大 连)港铁路 栈桥和 汽车栈桥。铁路栈 桥主梁 为下 承式钢梁。由陆 区桥(跨 度 为 5 2 6 4 5 m 支座 中心距)，船 区桥(跨 度 为 2 9 8 5 5 m 支座 中心距)构成，栈桥 总长为 8 2 5 0 0 m。桥 梁 横截 面 宽度 不等，主梁 中心 线 与桥 梁 中心 线成 3 0 6。夹 角，由陆端 向船端逐渐 变宽。接陆 端主梁 中心 距 为 9 O 0 0 m，接 船端 主 粱 中心距 为 1 7 8 2 0 m。栈桥 与轮 渡 轨道连接方式 为一对 五对接。为 了实现 轨道一对 五变 轨对 接，在 陆 区桥 至 X V之 间设 置 五开 道岔 转 辙器。钢轨转辙 器(如图 1)长 1 1 0 3 4米，宽 4 4 7米，厚 0 7 6 0米，重 2 1 3 8 6 t(连 支座 一起 约 2 5 t 左 右)。由三跟纵 梁、五道横 梁及正交 异性桥 面板 组成。采 用 了 当今世 界上 最先 进 的德 国 P a u l 公司 的钢 轨 转辙器技术。(1)转辙 器底座是 可平 移方 式 的滑 动 梁。梁 上 设 A E五股轨道，梁 滑动时有 五个位 置，每 个位 置转辙 器前 端 对准接头线路，转辙器跟 前端相应 的对准 后端线路。(2)转辙 器 与辙 叉全 部 焊 接 在桥 板 上，使 得 结 构稳 定。(3)固定辙 又采用 锰钢 u 7 l M n方坯 加 工成 型 结构，为改 善列车直 向通 过 辙又 的 运行 条件，改 变 辙叉 心 部 的 心轨 降低 值，改善 辙叉心部 的不平顺；辙 叉采用 不对 称结 构，减小直 向通过 的顺 向和 逆向翼轨 的冲击角。图 1 钢桥转辙器布置图 (4)道 岔 直 侧 股 均 设 护 轨；护 轨 采 用 U 7 1 Mn高 6 0 ra m 宽 7 0 m m方钢 轨制造；护 轨顶面 与护轨 基 本轨 同高，为方 便 制造 和铺 设，护轨 两 端加 工采 用 对称 结构。(5)转辙 器动程：0位 为中间 直股，向上 分 别 为 1 3 0 m m，3 0 6 m m；向下 动程 也是 1 3 0 m m，3 0 6 m 1 1 1，共 5 个位置。2 钢轨转辙器支座 为 了实现一对 五的道 岔准确 对接，转 辙器 共设 计 了 l 2个 竖 向支撑横 向滑 动 支座、2个纵 向限位 横 第一作者简介：胡林(1 9 8 2 一)，男，助理工程师，2 0 0 5 年7月 毕业于长江大学 计算机科学与技术专业。联系电 话：1 3 6 9 5 6 5 5 8 1 4 3 3 第 9 6期 铁 道 建 设 2 0 0 9年 第 1 期 向滑动 支座、2个 传感 动力顶 推油缸 支座，支 座布置见 图 2，图 3。图 2转辙器及支座(纵 向)布置图 钢轨 钢轨 h“。一一：蘧 l：座 t t 矗 搓 h_-l-一-。j 一 I 一一 I I 竖向支座(可横向滑动)坚向支座(可横向滑动)竖向支座(可横向婀动)k l l，=暑 一 l 生 三三 厂；一 严 审 而 ；斟 I 雷 同 I l 一 f t l I I J f 巴一I II I -1 I 一；一 转辙 器及 其液压动力油缸和 支座 图 3转 辙器 及 支 座(横 向)布 置 图 轨 道转辙 器是安 装在 陆区桥 上的活 动道岔机 构，转 辙器 支座位 于转辙 器 的下 方，由三种 支 座组 成，即：竖向支撑横 向滑动支座、纵向限位横向滑动支座和传感动力顶推油缸支座安装支座，其主要功能是 转 辙器 的支撑、限位 及与横 移油缸 的连接。2 1竖 向支座 由滑动板、导向槽、缓冲板组成分别安装在转辙器横梁和栈桥 x I X V轴横梁上，其主要功能是支 撑 转辙 器和转 辙器 横 向移 动的导 向作用。2 2纵 向支座 由滑动钢板和滑动座组成，其主要功能是限制转辙器的纵 向位移、调整转辙器与 X I、X V轴横梁上 滑动钢 板 的间隙。2 3油缸支座 由油缸尾座和油缸头座组成，分别安装在 X I、X V横梁上翼缘板和转辙器水域侧的纵梁下翼缘板 上。用 于安 装转 辙器 的转换油缸。3转辙器制作 转 辙器 长 1 1 0 3 4米，宽 3 0 8米，厚 0 5 0 0米，由三跟 纵 梁、五道 横梁 及正 交 异性 桥 面 板组 成，对 结 构 的几 何 尺寸桥 面板 的平面度要 求很严，如何控 制转 辙器 的几 何尺 寸及 桥 面板 的平 面度 是 关键。其 制 作工 艺、要求 如 下：34 胡 林 等：铁路轮渡五开道岔钢轨转辙器施工技术(1)桥 面板下料前 必须经过滚 板机滚平，以消除其 局部不平 度。(2)桥面板下料时用精确划线号料，按线用门式切割机对称切割，用砂轮加工纵向对接坡 H，在平 台上对接并用埋弧自动电焊机施焊，经矫平后用焊缝打磨小车沿纵向打磨对接焊缝加强高，保证桥面板 的平面度。下料时长度及宽度方向均留有二次切割量，以满足长度及宽度尺寸精度的要求。(3)纵 梁及横 梁均为“上”型构件，翼 板下料采用 数控 切割机 下料，长度 方 向留有 0 8 0 的焊 接 收缩 量，翼板 周边下料 后用砂 轮机双面倒棱，切割 面打磨匀 顺，中 间纵梁 两端 部 6 3 ra m深 的 凹槽采 用 局部 加 热后在压力机上压制而成，并用 自制的样板检查其形状及尺寸。腹板下料时将两个转辙器上不同规格 的纵梁或横梁在宽度方向合并下料，并留有焰割切口量。(4)纵梁及横 梁 的拼 焊是在拼装 胎架 上将 翼板 与腹 板组 拼为 工 型构件，在焊 接 支架 上用 埋 弧 自动 电焊机，船形位置施焊，经矫正后划线用焰切小车将工型构件切成“上”型构件，再次矫正后组装转辙器 整体。(5)组拼转 辙器整体，在拼装平 台上平 放 上面板，按 图纸 尺寸 并加 入焊 接 收缩 量 划纵 梁、横 梁及 u 形肋 拼装线，按规定 除锈后将纵梁、横梁拼装 到面板上，在焊接支 架上采用船形 位置施焊 纵梁焊缝，在焊 接平 台上平位施 焊横梁 连接焊缝，经矫正后在平 台上组装 U形 肋 闭 口肋，平 位施 焊 U形肋 所有 连 接焊 缝。拼装肋板、支座板及 其他 附连 件，焊后在 调直平 台上矫 正，平 面度、旁弯及扭 曲等符合 制造规 范要求 后 精确划 线钻孔。(6)除锈：用喷丸 除锈方法 清除构件上 的铁锈，氧化皮 及油污，使 其达到 S a 3级。(7)涂装：用 电弧 喷铝的方法 在 已除锈 的构 件上进 行 喷铝，喷铝层 厚 度 不小 于 2 0 0微 米，然 后 在喷 铝 层上涂 一道封孔 剂，厚度为 2 5微 米，再涂装 两道 中间漆，厚度 为 7 O微 米，最后再 涂 一道 面漆，厚 度为 3 5微米。涂装时工地接头 1 0 0毫米范围内先不涂装。桥面板的顶面工厂不处理，待工地总拼完成后再 处 理。(8)滑 板下料后 在专用铣床 上铣斜面，划 线钻孔后进 行除锈及涂装。(9)转辙 器支 座制造 采用 单件 加工，工厂试拼装，现场安装方案。单桥转辙器支座共 3种，1 4套，包含零件 9 7种，共 3 2 1 8件。支座零 件全部 采用机加 工制作 4 转辙器安装 4 1 安装 方案 转辙 器的三种 支座均 为分 体式支座，分为上下两 部分，上部分 安装 在转 辙器 的下 平 面，下部 分 安装 在陆 区桥 X I X V轴横梁 的上翼缘板上。转辙器竖 向支座平面 布置见 图 4。I 瑁 l l I 落 i I l I I 匿 匡 I l 栈 桥 中 心 线 摩 I 瑁 I 豆 I 匡 i 匡 I I 匿 匿 x I 横梁 中心线X I I 横梁中心线X l I I 横梁中心线 xI V横梁中心线 x V横梁 中心线 图 4 转辙器竖向支座平面部置示意图 转辙器支座的安装即为转辙器的安装。转辙器的安装应 以栈桥中线及钢轨轨顶标高为基准，调整 x I X V轴横梁的上翼缘板上平面的水平及标高，确保转辙器两端与陆区桥桥面板顶平面一致。严格 控制 x I X V轴同一轴线上的竖向支座中线在同一条直线上，以保转辙器横向平移的顺畅。3 5 总第 9 6期 铁 道 建 设 2 0 0 9年第 1 期 4 2 T艺流程(1)测量 x I 至 X V轴横梁上各转辙器支座平台的高程差，确定环氧树脂垫层的厚度 和平台超高后 需 要修整 量。(2)根据测量结果，对横量需要修整的地方进行修整，需要垫层的地方进行支垫。(3)在支垫好 后 的平 台表 面再次进 行标 高校核，保证各平 台的水 平度达到 规范和 设计要求。(4)测 量转辙 器 的实际外形 尺寸及 安装转 辙器位 置尺寸，确定 安装 转辙器 位 置需要 修 整 的偏差 量，并对其进行休整。(5)根据修整后的尺寸及转辙器的实际外形测量结果，在横梁平台上以修整后的中轴线为基 准进 行 支座 位置放 线(支 座底板 中轴线)。(6)根 据在 横梁 上放好 的支座位 置轴 线，用工 厂制 作 的支 座底 板钻 孔模 板 确定 支 座安 装 螺 栓 孔 的 位 置，并 划好 孔位 置 中心线。(7)根据划好的螺孔位置线，用钻孔设备(磁力钻或其他设备)进行横梁上支座安装螺栓孔的精确 钻 制。(8)在横梁支座台板上放上试装转辙器竖 向支座底板，测量各支座位置是否准确无误，如有误则进 行修正；标高是否在同一平面，如各支座的平面度达不到制造规则要求，则用垫块或斜铁进行调整，达到 要 求后 做好 垫块 的高度备用。检查 螺孔是 否达到安 装要求。(9)拆 卸 横梁支 座台板 上的支座 底板，然 后在转 辙器上安装 转辙 器的竖 向支座及 纵 向支 座。(1 0)在横梁 支座 台板上安装 转辙 器油缸支 座。(1 1)把转辙 器 吊起，对准安装 位 置后，慢慢 下落至 安装 位 置，用 调整 时 留下备 用 的垫 块对 支座 底板 进 行支 垫，达 到安装 精度要 求后，装 上支座底 板与横 梁支座 台板的连 接螺栓 以及支 座底板 与横梁 腹板 的 连 接螺栓。(1 2)通过调节螺栓的松紧，再次检测转辙器的位置精度，并通过人工对其进行工作状态调试：左右 滑 移，达 到极 限往返 位置。正常后，再用环 氧树脂对 支座底 板与横梁 支座 台板之 间的位 置进行 再次 浇灌 封 死。(1 3)转辙器安装完成后，精确划线装焊轨道辙岔。辙岔和轨道焊接严格按照工艺要求焊接顺序施 焊，控制 和减小 焊接 变形。5 结束语 烟台 至大连 轮渡栈桥 轨道 五开道岔采 用 了新 的技术，同时转辙 器采用 了德 国的新设 计，道岔 的加工 采用新 的 工艺，保 证 了产 品质量，能够满 足烟大 轮渡项 目部 的要 求。五开 道岔 转 辙器 的制 作 成 功，为整 体 轮渡 项 目的顺 利 进行奠 定 了一 定的基础，经二 年运行检 验，铁路 栈桥五 开道岔转 辙器 制作 与安装质 量 及各项功能均符合设计，并满足运行使用要求。3 6