轮胎式铺轨起重机及机械施工管理

轮胎式铺轨起重机及机械施工管理

谭维

中铁十五局集团有限公司

摘 要：辅轨铺设是城域轨道、铁路、地铁建设中十分重要的环节，其铁轨铺设质量直接关系线路运行的安全性与实用性，在实际铺设过程中，会利用螺栓将钢支墩底板固定住，经常会导致底座磨损、损坏，增加工程成本，延长工期，必须采用适宜起重机和施工方法，为了规避上述问题，保障铁轨铺设质量和效率。采用了轮胎式辅轨机起重机的施工方法，下面就轮胎式辅轨起重机及其施工方法做了详细探析，为同类型施工提供一定参考。

关键词：铁轨铺设；轮胎式；起重机；施工管理

城域轨道是现代以及未来城市日常生活、工作中非常必要的交通方式，具有便捷、安全、高效、舒适性特点，相比于公交、小型汽车，耗能更小，非常适宜现代生态环保、宜居型城市建设。21世纪后，我国城市化进程加快，城域轨道工程规模和数量与日俱增，城域轨道施工工艺和技术获得长足发展，其中城域轨道辅轨铺设作为轨道施工中不可或缺的内容，与整体施工效率和质量息息相关，但在实际施工中却存在种种问题，采用了一种轮胎式辅轨铺设起重机，有效克服以上问题。

1 当前城域辅轨主要施工方法

一是有砟轨道铺设施工主要包含：（1）预铺底渣，利用汽车将底渣运输至施工地点，采用道碴摊铺机将铺设工作完成；（2）铺设长轨条，利用平板车将在基地组装完毕的轨排运送至工地，利用辅轨机完成铺设工作；（3）上碴整道及大机养，利用风动卸碴车进行上碴、补碴作业，利用相关机械完成稳定和拨道捣固作业^[2]。二是无砟轨道铺设施工主要包含：长钢轨运输车运至无砟轨道起点位置，采用推送车铺设长钢轨，在无碴轨道500m范围内每隔15m设置滚筒。利用长钢轨推送装置将长轨条直接推送到滚筒上，并辅以人工控制长钢轨走向。长钢轨卸车完毕后拆除滚筒，钢轨落槽，长钢轨之间采用断轨急救器连接，安装扣件。如此循环进行下一根长钢轨的铺设。在这过程中目前最为常用的方法是机铺法和散铺法，其中机铺法比较适合需要预留轨排井的车站或者预留轨道的停车场，一般利用洞内的龙门吊将轨排铺设至具体施工部位，并经过粗调处理尽可能接近设计位置，随后完成钢筋捆绑、电流焊接以及混凝土浇筑等工艺流程^[1]；散铺法更加适合工期紧张的工程施工段，一般利用汽车吊直接将钢轨等施工材料吊装至洞内，利用叉车将施工材料倒运至辅轨上，施工人员可根据预先测量好的标准适当调整轨排，在完成相关工序流程后，在进行模板安装及其他作业。此外，还有放散应力及锁定路线，人工辅轨和道岔等多项工艺。在目前的施工过程中，尤其轨排架设中多采用机铺法进行作业，需要配备相关机械设备进行配套作业，在施工结束后还需要拆除临时轨道，对操作人员有较高要求，并且在施工过程中很容易受到诸多因素影响，一旦出现机械故障等问题，极易引发安全事故，进而对整体施工效率和质量造成不良影响。

2 轮胎式铺轨起重机介绍（建议增加相关的结构图简图）

轮胎式辅轨起重机是一种新型辅轨机，可自主行走，不用铺设辅轨设备运行轨道，很大程度上节省了轨道铺设工作时间^[3]，文章中所介绍的起重机主要包括驱动轮组、轮组支腿、折叠支腿、工作台、起升装置和门架，在实际运行中，通过电动葫芦带动轮组实现吊重起落（具体见图1）。

图1 轮胎式辅轨起重机结构图

其中，驱动轮组包含车轮、电动助力转向装置、回转支撑等设备，回转支撑与车轮相互连接，并连接至支架底部，转向装置帮助车轮进行转向工作；驱动轮组还包含制动电机、减速机、联轴器等设备，实现整机沿轨道运动。驱动轮组分别设置在四个支腿底部，其中联测的两个支腿顶端通过连接梁进行连接，门架中含有多个连接梁之间的套梁组，每个套梁组分为外套梁和套入外套梁内，与连接梁的内套梁相互连接。变化液压缸与外套梁组连接，内套梁与伸缩杆相连接，在实际运行中，两侧支腿会随着变化液压缸变化产生对应操作。折叠支腿类型为伸缩式，能够满足不同工程实际施工需要，支腿下方安装有伸缩缸和伸缩段，其支腿伸缩功能的完成需要通过伸缩缸的驱动；智能辅助驾驶系统，能够时刻扫描检测驾驶员状态，判断其是否处于疲劳驾驶装状态，检查驾驶员开车姿势和里程，一旦系统检测出驾驶员处于驾驶，便会发出连续三次报警信号，倘若三次报警信号完成后，司机没有解除报警，系统便会立即进行电机减速和紧急制动，保障驾驶员人身安全。

在实际运行中，轮胎式铺轨起重机，主要通过变频调速实现多台起重机同步无极调速运行，具有启动平稳，起重量大，便于通过站台、人防门、弯道，使用高标配置材料，整机质量轻、体积小等优势，适用范围广，适用于海拔2000米以下，工作温度零下30℃至50℃，湿度不高于90%的环境中，且不存在火灾、腐蚀性介质的环境中。同时，该起重机能够有效解决单一断面尺寸且工作面内铺设临时轨对管片造成极大伤害，以及施工效率不高的技术问题，实现全程轮胎式的行走方式，实现工作面内包括工作面、站台、人防门等在内的不同断面的施工，简化施工步骤，提高了作业生产效率，也减少了临时轨对管片造成的伤害

^[4]。

3 轮胎式铺轨起重机具体施工要点

3.1 轮胎式铺轨起重机施工要点

3.1.1 组装轨排

组装轨排是辅轨铺设中十分重要的施工技巧，应当在运输条件便利或者施工场地附近进行组装，轨排组装可以在不同基地同步开展，能有效降低轨排组装时间，提高施工效率，缩短工期。为保障轨排组装效率，组装前必须合理编制轨排组装计划表，综合考虑施工段要求、钢轨和轨枕类型、数量、轨排编号、铺设距离、规距加宽值以及扣件号码等，并组织人员进行审核，及时修改、调整计划表，以符合实际施工要求。计划表编制结束后，要求相关人员严格按照工期和计划便进行作业，有效避免组装中出错、甚至返工等问题^[5]。例如，义乌-金华-东阳城域轨道工程项目，全长107.17km，涉及地下线、过渡段、高架线、山岭隧道等场地，不同标段可根据施工段要求编制计划表，经审核通过后同时施工，在施工过程中，建设单位购入了框架箱型8轮4驱动机构，不仅解决了重型轨道板吊运能力不足的难题，而且无需安装轨道和支架，降低了施工人员安全风险，也切实提高了安装效率，降低了安装成本，具有十分积极的现实意义。

3.1.2 轨排铺设

轨排的体积和重量都比较大，在实际施工中，需要采用专门设备进行作业，目前，市场上较为常用的铺轨机类型多样，基本功能基本相同，在实际工程中，需要先用铺轨机将轨排吊起，吊放至辅轨机上运输至施工位置，完成与之前轨道的连接工作。以轮胎式辅轨起重机为例，在进入工作面后的施工准备阶段，需要先将两个折叠支腿下放，并伸长伸缩缸向下延伸，使得起重机脱离地面；其次，改变起重机跨距，使其满足施工要求，顺利进入工作面后，将伸缩缸上收，使机械回落至地面上，将折叠支腿收起，确保起重机顺利驶进工作面中。在这一过程中，要注意在伸长伸缩缸的同时下放支腿，确保整机平稳离开地面，而且，为确保驱动轮组在管片上方正确受力，可以适当调节其支撑角度，保证整机顺利落到地面上；在收起折叠支腿时要注意通过旋转收起，以保证起重机在驱动轮组驱动下安全、稳定、有效施工。

3.1.3 道床铺设

坚固道床是辅轨的基础保障，在道床铺设过程中，要确保道床圧密度满足设计要求，确保道床表面平整、洁净，排水顺畅，并且，注重道床保养和维修工作，为辅轨质量提供坚实的基础。

3.2 轮胎式铺轨起重机施工效用

轮胎式铺轨起重机在实际施工中，并不会改变原有施工工艺流程，因此，并不需要根据起重机改变现有组织架构，而是对原有施工历程的简化和提质，能够有效提升施工团队整体作业效率，降低施工成本。在运用轮胎式铺轨起重机进行作业，能够满足不同施工类型和要求，作业范围广，有效降低施工人员施工量和施工难度，在施工过程中还不会造成额外损伤和失误，规避了因操作失误造成的返工问题^[6]。同时，轮胎式铺轨起重机能够通过变频调速，实现多台起重机同步控制，实现站台多面同时施工，进一步简化了施工步骤，提高施工人员作业效率。此外，该起重机还具有智能辅助系统，能智能化和自主化保障施工人员安全，进而保障整体施工安全。以义乌-金华-东阳城域轨道工程项目为例，其金义段总长58.4公里，轨道施工范围为金华站（含）至金（金华南站）塘（塘雅站）区间，单向总长约17公里，双线总铺轨里程34公里，为加快铺设速度，特意采购了4辆轮胎式铺轨机，可直接在盾构管壁上行走，经测算轮胎式辅轨机（含基底施工）每天可完成50m，传统辅轨机每天完成33.9m，大大提高了轨道铺设效率。

3.3 施工注意事项

一般情况下，城域轨道铺轨工程施工难度都较大，主要影响因素在于施工现场环境不稳定、施工安全管理、施工工序复杂性等，因此，必须做好这几方面管理工作。一是，保障施工环境，确保施工现场井然有序，严格检查现场车辆运输、施工场地、施工人员，确保各项按照标准进行，一旦出现违规作业现象，及时进行处理；定期检查保养各项机械、工具，避免出现故障，对人员安全造成威胁；严格控制施工进度，避免为追赶工期或降低成本出现的不规范作业。二是，严格施工安全管理，加强施工前、施工中和施工后安全管理，在施工准备阶段，做好设备、材料、安全防护等检查工作，在施工进行中，设置安全监督小组对施工现场进行监督和纠正，确保操作人员严格按照起重机操作规程进行作业；在施工维护和修缮阶段，做好安全隐患排查工作，确保工程安全性。三是，严格施工工序，施工负责人和技术人员在施工前与施工人员做好技术交底，明确施工要求、工期、目标任务、安全质量等事项；建立健全交接班制度、岗位责任制和奖惩制度，严格巡检制度，要求施工各项人员遵守各项规则和要求；加强轨料管理工作，做好轨料进场前施工和管理，及时更换不符合要求的材料。

4 结束语

综上所述，城域轨道辅轨施工是一项任务繁杂、作业难度大、工期紧的工程，若想保障施工效率和质量，确保施工安全、工程实用，就必须采用先进设备和技术进行辅轨作业。采用轮胎式辅轨起重机进行辅轨，能够有效解决传统铺轨中存在的问题，减少工作面的磨损与损坏，有着明显的提效提质作用，还能减少施工中人工、资源、资金等成本投入，保障施工人员的生命健康。因此，施工人员必须熟练掌握轮胎式铺轨起重机操作方法以及具体的施工方法，以便不断提升辅轨效率和质量。

参考文献

[1]李杰冰. 地铁施工过程中起重机械设备安全管理研究[J]. 工程技术(全文版), 2017(2):00070-00070.

[2]王梦琪. 浅谈地铁铺轨常见问题及施工技术要求[J]. 商品与质量, 2019, (049):148.

[3]丁文长. 轮胎式设备在地铁铺轨施工中的创新应用[J]. 时代汽车, 2020, No.333(09):36-39.

[4]张兆钦. 地铁铺轨施工中轮胎式铺轨设备创新应用[J]. 中国设备工程, 2020, (003):205-207.

[5]赵学新,徐金海. 业主主导地铁施工起重机械风险管控机制探索[J]. 建筑机械化, 2020, v.41;No.382(11):106-107.

[6]张兆钦. 地铁铺轨施工中轮胎式铺轨设备创新应用[J]. 中国设备工程, 2020,0(003):205-207.