京滬高速鐵路跨區(qū)間無縫線路鋪軌機組

1、京滬高速鐵路跨區(qū)間無縫線路鋪軌機組目 錄一、京滬高速鐵路概況二、國內(nèi)外概況三、技術(shù)方案和主要指標(biāo)一、京滬高速鐵路概況京滬高速鐵路概況京滬高速鐵路全長1300多雙線公里。目標(biāo)2003年12月20日開工，確保2010年全線正式運營，力爭2008年開通。京滬高速鐵路要求一次鋪設(shè)500m長鋼軌，將設(shè)11個鋪軌基地，鋪軌分11個標(biāo)段。京滬高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)正線軌道按一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路設(shè)計。正線軌道宜鋪設(shè)有碴軌道。特大橋、隧道等地段，宜鋪設(shè)無碴軌道。單元軌節(jié)長度為9001500m。京滬高速鐵路有碴軌道結(jié)構(gòu)鋼軌采用60kg/m無螺栓孔新鋼軌，質(zhì)量符合時速300公里高速鐵路60kg/m 鋼軌暫行技術(shù)條件的規(guī)

2、定。軌枕采用2.6m長型混凝土枕，每公里鋪設(shè)1667根。扣件采用型混凝土枕配套的彈條扣件，枕下墊板靜剛度為5080kN/mm。道床采用碎石道碴，正線單線道床頂面寬3.6m，道床厚度為35cm，道床邊坡1：1.75，碴肩堆高15cm，雙線道床頂面寬度按單線設(shè)計。京滬高速鐵路有碴軌道平順性鋪設(shè)精度標(biāo)準(zhǔn) 高低（mm） 軌向（mm） 水平（mm） 扭曲（2.5m） 軌距（mm） 幅 值 2 2 2 1.5 2 波 長管理波長為10m京滬高速鐵路焊接接頭平直度標(biāo)準(zhǔn)（mm/m） 部 位 接 觸 焊氣壓焊、鋁熱焊 頂 面 0.2 0 0.2 0 內(nèi)側(cè)工作面 0.2 0 0.3 底 面 0.5 0 0.5 0

3、二、國內(nèi)外概況作業(yè)方法設(shè)備名稱研制單位優(yōu)缺點散枕鋪設(shè)作業(yè)法 單枕法 SVM 1000型鋪軌機組 PlasserTheurer公司 垂直布設(shè)軌枕，布枕準(zhǔn)確；履帶走行器寬度與軌枕長度相同，保持道碴平整。鋼軌與軌枕分車裝運，所需車輛多，鋼軌鋪設(shè)時間長。 PC-NTC型鋪軌機組 鐵道建筑研究設(shè)計院中鐵十一局集團公司Tamper公司 垂直布設(shè)軌枕，布枕準(zhǔn)確；鋼軌與軌枕同車裝運，車輛利用率高，鋼軌鋪設(shè)時間短。履帶走行器窄，容易破壞道碴平整度。 TCM 60型鋪軌機組 中鐵一局集團公司MATISA公司 履帶走行器寬度與軌枕長度相同，保持道碴平整；鋼軌與軌枕同車裝運，車輛利用率高，鋼軌鋪設(shè)時間短。傾斜布設(shè)軌枕

4、，軌枕容易傾翻。PK1-20ES型布枕機 PlasserTheurer公司 不適用于長大干線施工 群枕法PTH 350型布枕機 GEISMAR公司 需軌枕定位作業(yè)車調(diào)整枕間距PTH 500型布枕機GEISMAR公司 需軌枕定位作業(yè)車調(diào)整枕間距PK 250型布枕機 PlasserTheurer公司 需軌枕定位作業(yè)車調(diào)整枕間距軌排法PUM 鋪軌機組 GEISMAR公司 軌排之間形成的夾角不易消除1 國內(nèi)外概況2 國內(nèi)外概況分析結(jié)論高速鐵路無縫線路鋪設(shè)應(yīng)采用單枕鋪設(shè)法。鋪軌機組研制應(yīng)首先考慮采用垂直向下傳送、布設(shè)軌枕。鋪軌機組研制應(yīng)首先考慮采用枕軌雙層運輸方式。三、技術(shù)方案和主要指標(biāo)1 鋪軌機組研制

5、原則能夠一次鋪設(shè)500m長軌條。作業(yè)軸重嚴(yán)格控制在20t之內(nèi)。作業(yè)盡可能減少對道床的擾動。以在秦沈客運專線應(yīng)用的無縫線路鋪軌機組為基礎(chǔ)，發(fā)揚二者的優(yōu)點，克服其不足之處，同時吸收SVM 1000型鋪軌機組的優(yōu)點。結(jié)合我國跨區(qū)間無縫線路的發(fā)展，充分考慮施工的需要，本著實用性、先進性和經(jīng)濟性相結(jié)合的原則進行研制工作。2 關(guān)鍵技術(shù)及解決措施2.1 高速鐵路無縫線路長軌條鋪 軌機組組成 由牽引車輛、布枕機（同時完成長鋼軌就位工作）、動力車、作業(yè)車、枕軌運輸列車和兩臺龍門吊組成。牽引車輛用于長鋼軌的拖拉和鋪設(shè)。 布枕機完成軌枕的布設(shè)和長鋼軌的收攏就位。作業(yè)車主要完成長鋼軌的抽拉和分送工作。 動力車為機組提

6、供走行動力和臨時儲存軌枕。枕軌運輸列車用于運載軌料。龍門吊用于向布枕機輸送軌枕。2.2 高速鐵路無縫線路長軌條鋪軌機組各部作用牽引方式的選擇 鋪軌機組應(yīng)滿足鋪設(shè)500m長鋼軌的要求，作業(yè)效率達到2km。枕軌運輸列車軌料的裝載質(zhì)量將達到1400t，應(yīng)采用動力分散的驅(qū)動方式。履帶走行器的選擇 為保障枕下道碴的平整，鋪軌機組應(yīng)采用寬度與軌枕長度相同的履帶走行器。布枕機構(gòu) 為保證軌枕布設(shè)的準(zhǔn)確，布枕機構(gòu)應(yīng)采用垂直傳遞軌枕型布枕機構(gòu)。2.3 關(guān)鍵技術(shù)及解決措施 龍門吊 龍門吊應(yīng)盡可能減輕自重，走行輪箱與支腿宜采用鉸接，軌枕夾持系統(tǒng)應(yīng)能夠通過夯拍軌枕使其對中。枕軌運輸列車 龍門吊走行軌設(shè)計，軌料裝載的合理

7、匹配及軸重的控制是枕軌運輸列車設(shè)計的技術(shù)關(guān)鍵?？刂葡到y(tǒng) 關(guān)鍵在于各被控制機構(gòu)動作順序及其相關(guān)關(guān)系的確定。2.3 關(guān)鍵技術(shù)及解決措施 3 PC500型鋪軌機組作業(yè)模式：單枕作業(yè)鋪設(shè)鋼軌長度：500m鋪設(shè)軌枕類型：型枕和型枕作業(yè)半徑：R400m通過半徑：R150m布枕速度：15根/min（Max）， 12根/min（平均）布枕誤差：10mm（間距）軌道偏離線路中心線距離：10mm作業(yè)最大軸重：20t 最大自行速度：10km/h長途掛運速度：100km/h綜合作業(yè)效率：2km/12h3.1 主要技術(shù)指標(biāo)牽引車輛 選用山推TY220推土機，其接地比壓滿足高速鐵路要求。利用松土器安裝位置安裝長鋼軌拖拉架

8、。3.2 PC500型鋪軌機組布枕機 布枕機是鋪軌機組的核心部分，由車體、履帶走行器、履帶吊裝系統(tǒng)、軌枕傳送系統(tǒng)、布枕系統(tǒng)、軌枕就位系統(tǒng)、長鋼軌就位系統(tǒng)和電氣、液壓、操作系統(tǒng)組成。 3.2 PC500型鋪軌機組3.2 PC500型鋪軌機組布枕機車體 采用28m長無中梁車體，內(nèi)凈空可以確保軌枕的順利通過，外形尺寸符合機車車輛限界要求。履帶走行器 采用四履帶結(jié)構(gòu)，總寬度2.6m。每側(cè)兩履帶間設(shè)有軌道，可以使布枕機直接開行到履帶走行器上，軌道上設(shè)有輪對限位和定位裝置。3.2 PC500型鋪軌機組布枕機履帶吊裝系統(tǒng) 用于吊裝履帶走行器。龍門內(nèi)側(cè)凈寬為2.7m，可以使履帶走行器順利通過。吊臂可以在兩龍門

9、上前后移動，滿足工作和運輸?shù)囊蟆?.2 PC500型鋪軌機組布枕機軌枕傳送系統(tǒng) 采用鏈傳動，由變量馬達驅(qū)動，可以在設(shè)定速度下自動運轉(zhuǎn)，將軌枕傳送給布枕器；也可以在手動操作下將軌枕向前傳送。 3.2 PC500型鋪軌機組布枕機布枕系統(tǒng)布枕系統(tǒng)是布枕機的核心部分，完成軌枕的連續(xù)布設(shè)。布枕系統(tǒng)45S需要完成一個動作循環(huán)，設(shè)計時必須注意各部動作慣性和沖擊。 3.2 PC500型鋪軌機組布枕機升降架在兩條升降油缸的牽引下在升降滑道內(nèi)進行上下運動；升降架上設(shè)有縱移滑道，縱移滑架在縱移油缸的牽引下在縱移滑道內(nèi)左右運動；縱移滑架上設(shè)有布枕滑道，布枕齒在布枕油缸的牽引下在布枕滑道內(nèi)運動，實現(xiàn)軌枕的布設(shè)。3.2

10、 PC500型鋪軌機組布枕機布枕機構(gòu)動作軌枕縱移 縱移油缸推動縱移滑架右移，使軌枕離開軌枕傳送系統(tǒng) 3.2 PC500型鋪軌機組布枕機布枕機構(gòu)動作軌枕下移 升降油缸推動升降架下移，使軌枕向下傳送3.2 PC500型鋪軌機組布枕機布枕機構(gòu)動作布枕布枕油缸帶動布枕齒右移，使軌枕落放到道碴上 3.2 PC500型鋪軌機組布枕機布枕機構(gòu)動作上升升降油缸帶動升降架上升到軌枕傳送系統(tǒng)高度 3.2 PC500型鋪軌機組布枕機布枕機構(gòu)動作布枕齒伸出 布枕油缸推動布枕齒左移，使布枕齒伸到軌枕邊緣 3.2 PC500型鋪軌機組布枕機布枕機構(gòu)動作叉取軌枕 縱移油缸帶動縱移滑架左移，使布枕齒叉取軌枕3.2 PC500

11、型鋪軌機組布枕機軌枕就位系統(tǒng)置于軌枕布設(shè)系統(tǒng)之后，完成軌枕的精確定位。由L形軌枕就位器和油缸組成，軌枕就位器在油缸作用下向下擺動可以勾住軌枕向前移動，移動規(guī)定距離后油缸將軌枕就位器向上抬起，使其從軌枕上方通過。布枕系統(tǒng)和軌枕就位系統(tǒng)間設(shè)置軌枕對中機構(gòu)，保證布設(shè)軌枕中心與線路中心重合。3.2 PC500型鋪軌機組布枕機3.2 PC500型鋪軌機組布枕機長鋼軌就位系統(tǒng) 前三組導(dǎo)向滾輪分別設(shè)置于支腿和履帶走行器上，對長鋼軌起到引導(dǎo)和定位作用，確保長鋼軌在布枕系統(tǒng)前軌距為3000mm。 第四組設(shè)置于軌枕就位系統(tǒng)之后，使長鋼軌順暢的上升到軌枕之上，并向中心靠攏。第五組設(shè)置于后轉(zhuǎn)向架前3700mm處，可以

12、分別操作兩根長鋼軌，使之準(zhǔn)確的進入軌枕承軌槽內(nèi)形成軌道。 3.2 PC500型鋪軌機組布枕機動力車動力車為機組提供輔助走行動力，并能夠儲存一定量的軌枕，可以使枕軌運輸列車提前返回，提高作業(yè)時間利用率。3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車 完成長鋼軌的抽送和向下、向兩側(cè)分送工作。由車體、長鋼軌抽送系統(tǒng)、長鋼軌分送系統(tǒng)、測距輪及動力、液壓系統(tǒng)構(gòu)成。 3.2 PC500型鋪軌機組車體 為23m無中梁車體，內(nèi)凈空可以確保長鋼軌的順利向前抽送。外形尺寸符合機車車輛限界要求。3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車 長鋼軌抽送系統(tǒng)設(shè)置于作業(yè)車的尾部，完成長鋼軌的向前抽送。長鋼軌抽送系統(tǒng) 3.2 PC500型鋪軌機

13、組作業(yè)車由伸縮臂、伸縮油缸、擺動油缸、移位油缸和鋼軌爪組成。 3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車之長鋼軌抽送系統(tǒng)伸縮油缸推動伸縮臂伸出，在枕軌運輸車上抓取鋼軌回縮，將長鋼軌向前抽送2m。3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車之長鋼軌抽送系統(tǒng)擺動油缸使伸縮臂上下擺動，保證長鋼軌前進的順暢。 3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車之長鋼軌抽送系統(tǒng)移位油缸可以使伸縮臂橫向移位，可以抓取和抽送枕軌運輸車上不同位置的長鋼軌。3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車之長鋼軌抽送系統(tǒng)伸縮臂前端設(shè)置鋼軌爪，可以自動開合，實現(xiàn)鋼軌的自動抓取和松開。3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車之長鋼軌抽送系統(tǒng)3.2 PC500型鋪軌機組

14、作業(yè)車分軌系統(tǒng)分軌系統(tǒng)安裝于作業(yè)車前端下部，實現(xiàn)鋼軌的向兩側(cè)分送、向下傳送。 分軌系統(tǒng)為一可以上下擺動的四邊形機構(gòu)。擺動油缸作用下使四邊形機構(gòu)向下擺動，實現(xiàn)鋼軌向下傳送。分軌油缸作用下，實現(xiàn)四邊形機構(gòu)向兩側(cè)分送鋼軌。長鋼軌支撐桿上有兩個長鋼軌側(cè)向?qū)蜉?、頂部?dǎo)向輪和底部導(dǎo)向輪，底部導(dǎo)向輪可以通過翻滾油缸翻轉(zhuǎn)90，方便長鋼軌的固定。 3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車之分軌系統(tǒng)測距輪測距輪通過油缸壓緊在軌道上，可以極大限度的防止測距輪打滑。不工作時油缸可以將測距輪收起，減少測距輪的磨損。 測距輪可以安裝旋轉(zhuǎn)編碼器，利用脈沖信號控制控制相關(guān)機構(gòu)動作；也可以在測距輪上安裝同軸凸輪和行程開關(guān)控制相關(guān)機

15、構(gòu)動作。 3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)車龍門吊 3.2 PC500型鋪軌機組枕軌運輸列車 3.2 PC500型鋪軌機組3.2 PC500型鋪軌機組枕軌運輸列車 采用36輛車在下層裝載8根500m長鋼軌，上層裝載96根軌枕，35輛車則可以裝載3360根軌枕。軌枕按每組16根配置，非常便于裝車。與工廠按4根6層為一組裝運軌枕相一致。每輛車合計裝載重量為40.3t，龍門吊吊運16根軌枕通過滿載車輛瞬時工作最大軸重為19.97t，滿足軸重不大于20t的要求。作業(yè)程序起吊臂前伸到位3.2 PC500型鋪軌機組布枕機、動力車、作業(yè)車行駛到線路端頭將履帶走行器吊至布枕機前的路基上3.2 PC500型鋪軌機組作業(yè)程序布枕機開行到履帶走行器上，并鎖定前轉(zhuǎn)向架枕軌運輸列車與作