Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Трёхлинейка, трёхлинёйки, трёхлинейки, трёхлинёек, трёхлинейке, трёхлинёйкам, трёхлинейку, трёхлинёйки, трёхлинейкой, трёхлинейкою, трёхлинёйками, трёхлинейке, трёхлинёйках
трёхлине́йка
-и, род. мн. -неек, дат. -нейкам, ж. разг.
Трехлинейная винтовка.
Колесничук вогнал патрон в ствол. У него была трехлинейка, у Черноиваненко — наган. Катаев, Катакомбы.