關(guān)于優(yōu)化站臺線路撥道清篩作業(yè)的探討

宋天罡

摘? 要：文章主要介紹如何利用反向曲線連接原理進(jìn)行站臺撥移清篩作業(yè)，提出反向曲線各參數(shù)之間的關(guān)系;并根據(jù)實例對比與傳統(tǒng)撥道清篩所具備的優(yōu)勢;并對施工過程中的清篩作業(yè)、搗固作業(yè)提出了控制要求。

關(guān)鍵詞：站臺撥道;機械清篩;反向曲線;節(jié)點分析

中圖分類號：U216.63+2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）14-0101-06

Abstract： This paper mainly introduces how to use the principle of reverse curve connection to carry out the station lane shifting and sifting operation， and puts forward the relationship among the parameters of reverse curve. The control requirements of screen cleaning and tamping in the course of construction are put forward.

Keywords： station lane shifting; mechanical screen cleaning; reverse curve; node analysis

1 概述

鐵路營業(yè)線在運營過程中，道床石碴會積藏污垢，當(dāng)其填滿石碴空隙后，會形成不透水層，造成排水不暢，出現(xiàn)翻漿冒泥、造成道床板結(jié)，從而導(dǎo)致線路高低、水平、軌向等發(fā)生變化，影響行車。因此當(dāng)其不潔度超過30%時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清篩作業(yè)。

隨著鐵路事業(yè)的整體進(jìn)步，我國已普遍采用清篩機進(jìn)行線路清篩，利用清篩機進(jìn)行線路道床清篩，道床清篩徹底、潔度高，清篩深度均勻， 排水性能好，道床保持良好狀態(tài)的持續(xù)時間比人工清篩有了大幅度增加。

2 站臺線路撥道清篩作業(yè)

2.1 撥道清篩

目前，國內(nèi)普遍采用SRM80和QS650清篩機進(jìn)行道床清篩，其標(biāo)準(zhǔn)挖掘?qū)挾葹?030mm-5030mm。這就要求軌枕外750-800mm的區(qū)域內(nèi)不能有影響清篩機作業(yè)的障礙物。而站內(nèi)線路尤其是站臺部分，站臺邊緣距離軌枕外的距離一般在500mm左右，清篩機作業(yè)時無法正常通過。因此這部分線路以前一直采用人工清篩的方法清篩。人工清篩后的效果普遍不太好。經(jīng)過一段時間的行車后，線路又會出現(xiàn)翻漿冒泥現(xiàn)象，所以想辦法對其進(jìn)行機械清篩（見圖1）是十分必要的，這樣既能保證站臺線路的道床質(zhì)量，又減少了站臺線路的維修和人工清篩的勞動量。

為解決這一問題，各個單位都想了很多辦法，目前最常用的就是利用搗固車撥道的方法，先進(jìn)行線路撥道，使得站臺距離軌枕外的距離滿足清篩機的作業(yè)寬度后，再進(jìn)行清篩作業(yè)。

采用這種作業(yè)方法，最大的問題就是作業(yè)時間，由于站臺線路必須在一個天窗內(nèi)清篩完畢，清篩后，還要將線路回?fù)?，使其恢?fù)原狀，這就需要比區(qū)間線路清篩更長的作業(yè)時間。目前大部分撥道清篩都是在前期調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用2臺搗固車進(jìn)行連續(xù)撥道，直到滿足清篩機作業(yè)為止。此類撥道在施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，采用近似法撥道，一般都需要重復(fù)撥道，撥道的效果無法保證，使得撥道時間不能有效計算，導(dǎo)致整個天窗所用的時間也不能很好地控制。

2.2 撥道清篩作業(yè)流程

撥道清篩基本流程如圖2。

例如某站臺線路撥道清篩例子：

（1）首先要全面地對其施工現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查。其內(nèi)容有：站臺兩端距信號機的距離、站臺的長度、曲線要素、滿足清篩機作業(yè)的撥道量、線間距、影響清篩的障礙物等。根據(jù)調(diào)查的情況，制定施工方案，明確施工的方式以及人員分工、機具安排。每隔一定距離（一般為5m）在鋼軌外側(cè)與站臺邊緣做好標(biāo)記，標(biāo)出既有鋼軌頭至站臺邊緣的橫向距離（用紅油漆，主要目的是控制、檢測大機撥道后實際發(fā)生的位移量，并可隨時標(biāo)出剩余撥道量）及需要撥道的位移量和方向。

（2）預(yù)卸石碴，施工前要根據(jù)施工需要預(yù)卸石碴，石碴數(shù)量應(yīng)確保施工后恢復(fù)線路需要。

（3）應(yīng)力放散，根據(jù)季節(jié)和線路鎖定軌溫情況，若施工時現(xiàn)場實際軌溫超過允許范圍及撥量較大時，必須堅持先放散后施工。保證應(yīng)力放散均勻、徹底，滿足施工需要。

（4）標(biāo)注出工務(wù)、供電、電務(wù)等專業(yè)需要拆除的設(shè)備或作業(yè)時需要注意的問題（目的在于確定好具體工作量，便于合理組織人員配合施工）。

（5）清理道床及石碴裝袋，為減少撥道的阻力，需要組織人員清理兩線間、軌枕盒內(nèi)的石碴，將其裝入編制袋。道碴清理深度要與軌枕底齊平，清理出的石碴不能侵入鄰線。并做好石碴的回填工作。

2.3 施工作業(yè)過程中的控制

（1）用2臺搗固車進(jìn)行撥道，第一臺搗固車設(shè)置一定的撥道量（一般不小于80mm）撥道，撥1-2次;或者給定撥道量（不大于10mm，一般在5mm左右），逐鎬遞加，一直加到120mm-150mm;第二臺搗固車重復(fù)第一臺搗固車的工作，直至達(dá)到清篩機作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

每臺搗固車每次撥道后，由專人負(fù)責(zé)撥道后的線路幾何尺寸檢查并記錄，不具備大機運行或作業(yè)條件的，必須立即通知地面工區(qū)配合人員，進(jìn)行人工整修，達(dá)到大機作業(yè)條件后，后續(xù)大機方可進(jìn)入。跟隨技術(shù)人員測量線路撥道后是否滿足機篩要求。

（2）清篩施工作業(yè)的控制

進(jìn)入龍口地段前：開始作業(yè)時，調(diào)整道碴分配板，直接落到道床上的石碴最小，不回填石碴;落到道碴回填輸送帶的石碴最大，調(diào)整輸送帶，使石碴落到鋼軌的正下方位置。根據(jù)既有道床石碴情況，將提升導(dǎo)槽的石碴導(dǎo)流閘板打開一部分，加大石碴拋出量，避免石碴堆積從而影響清篩機的護(hù)軌罩。

通過龍口地段：調(diào)整道碴分配板，逐漸增加直接落到道床上的石碴，回填量慢慢增加，確保道心石碴均勻、飽滿;根據(jù)清篩后線路水平的實際情況，調(diào)整落到道碴回填輸送帶的石碴，并調(diào)整輸送帶使石碴盡量回填到鋼軌正下方位置，達(dá)到與軌面平行。確保清篩后線路水平幾何尺寸控制在要求范圍內(nèi)。清篩機調(diào)整到位后，沒有特殊情況，不能隨意調(diào)整分碴裝置。如果局部線路的幾何尺寸不達(dá)標(biāo)，可以人工進(jìn)行調(diào)整。

（3）清篩作業(yè)后的線路幾何尺寸控制

對清篩作業(yè)后的線路水平進(jìn)行檢測時，撥道地段每2m進(jìn)行一次檢測，其他地段每5m進(jìn)行檢測。檢測人員與清篩機保持5m距離，將測量數(shù)據(jù)標(biāo)注在鋼軌軌面并進(jìn)行記錄。如果線路的幾何尺寸超限，必須在搗固車進(jìn)入前，由人工處理時。處理后的線路幾何尺寸檢查合格，并經(jīng)搗固車車長復(fù)核確認(rèn)后，搗固車方可進(jìn)行作業(yè)。

（4）第三、四臺搗固車對線路進(jìn)行回?fù)?，每臺搗固車跟隨的測量人員，對測量數(shù)據(jù)與原樁據(jù)進(jìn)行對比，并計算差值，由此指導(dǎo)接下來的搗固車撥道。

第三、四臺搗固車第一次撥道完畢后，退車再次進(jìn)行線路搗固、撥道作業(yè)，直至線路基本恢復(fù)原位后，將前期裝袋的石碴進(jìn)行回填。兩臺搗固車再進(jìn)行全面搗固，恢復(fù)線路方向、高低、水平等幾何尺寸。穩(wěn)定車同步進(jìn)行穩(wěn)定作業(yè)。搗固車每次撥道后，由地面工區(qū)專人負(fù)責(zé)檢查線路幾何尺寸、測量并做好記錄，不具備大機作業(yè)條件的，必須立即進(jìn)行人工整修，達(dá)標(biāo)后后續(xù)大機才能進(jìn)入作業(yè)。

大概所用的時間節(jié)點表如表1。

3 站臺線路撥道作業(yè)優(yōu)化的理論依據(jù)

為了滿足大機清篩的施工條件，需將線路向遠(yuǎn)離站臺一側(cè)平行撥道，再將撥道后的線路用反向曲線與原有線路進(jìn)行連接。站臺線路在清篩施工時，設(shè)反向曲線的起點在站臺一側(cè)的線路處，設(shè)反向曲線的終點在站臺一端的線路處。施工的重點和難點是確定反向曲線的參數(shù)，為確保大型養(yǎng)路機械作業(yè)安全，要求反向曲線盡量要長;為減少線路撥道施工工作量，又要求反向曲線盡量要短。設(shè)線路的平行撥道距離為S、反向曲線長度為L、反向曲線間夾直線長度為d、反向曲線半徑為R，反向曲線的切線長為T，如圖3，各參數(shù)之間存在以下關(guān)系：

4 站臺線路撥道作業(yè)優(yōu)化實例

以我隊在京滬線三塘站Ⅳ道撥道清篩為例，探討如何在已有站臺線路撥道清篩施工的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化作業(yè)程序，力爭實現(xiàn)站場線路撥道施工安全，并減少整個施工過程所花費的時間。

2017年3月3日，我隊對濟(jì)南鐵路局三塘站進(jìn)行了站臺撥道清篩，京滬線三塘站站臺位置K389+630-K389+930，長度300m，Ⅳ道軌枕頭外側(cè)至站臺邊墻的平均距離490mm，需平行撥道300mm。具體見圖4。

4.1 施工條件

天窗點封鎖240分鐘，作業(yè)完畢開通后第一列限速35km/h，第二列限速45km/h，4小時后，恢復(fù)至限速80km/h，第二次復(fù)搗后恢復(fù)至120km/h。

4.2 反向曲線計算

線路的平行撥道距離S為0.3m，反向曲線長度為L為30m、反向曲線間的夾直線長度d為16m，由公式：

可以算出曲線半徑R=537m，如下表2所示。

此半徑均滿足作業(yè)各型號的大機作業(yè)安全與運行安全。

再根據(jù)反向曲線的軌跡方程，求得每米的撥量，細(xì)化到每一臺搗固車車上，如表3。

4.3 施工現(xiàn)場控制

4.3.1 施工前準(zhǔn)備工作

（1）同2.2中的前期準(zhǔn)備。

（2）車輛編組：清篩機（Q1）-搗固車（D1）-配碴車（P1）-穩(wěn)定車（W1）-搗固車（D2）-軌道車-軌道車-平板車-物料車-物料車-物料車-清篩機（Q2）-搗固車（D3）-配碴車（P2）-穩(wěn)定車（W2）-搗固車（D4）。

4.3.2 清篩前撥道作業(yè)

D1在K389+600至K389+630處進(jìn)行第一遍撥移作業(yè)，將站臺部分線路向上行方向撥移，反向曲線地段按表3進(jìn)行撥道。進(jìn)入站臺地段后，按150mm向左撥，使線路側(cè)軌枕頭部與站臺邊緣的距離不少于600mm，且必須保證D2第二遍的撥道調(diào)整量。撥道后，地面人員將剩余撥移量用石筆作好標(biāo)記。

D2跟進(jìn)D1，在K389+600至K389+630處進(jìn)行第二遍撥道作業(yè)，并對D1的撥道進(jìn)行修正，使線路側(cè)軌枕頭部與站臺邊緣不少于750mm，以滿足Q2作業(yè)。撥道后，地面人員將剩余撥道量用石筆作好標(biāo)記。

4.3.3 清篩作業(yè)

基本與2.2清篩作業(yè)相同，在開始作業(yè)后，清篩車號位合理調(diào)整分碴裝置，及時了解清篩后的線路狀況，并進(jìn)行調(diào)整，控制清篩后的線路幾何尺寸達(dá)到后續(xù)大機準(zhǔn)許進(jìn)入條件。

4.3.4 清篩后回?fù)茏鳂I(yè)

Q2清篩50-100m后，D3根據(jù)之前地面線路測量人員的數(shù)據(jù)，在K389+600處開始搗固作業(yè)，同時進(jìn)行線路回?fù)?，將該段線路向站臺方向回?fù)?。撥道后，地面人員將剩余撥移量用石筆作好標(biāo)記。

P2跟隨在后面進(jìn)行配碴作業(yè)，確保搗固石碴均勻、飽滿。隨后，D4跟進(jìn)搗固，并進(jìn)行回?fù)茏鳂I(yè)。每臺搗固車每次撥道后，均由地面工區(qū)專人負(fù)責(zé)檢查線路幾何尺寸、測量并做好記錄，搗固車車長和地面線路檢查人員雙確認(rèn)后，后續(xù)大機才能進(jìn)入作業(yè)。作業(yè)過后確?；謴?fù)原有的站臺和Ⅳ道線的線間距，誤差不超過±2mm。

4.4 反向曲線數(shù)據(jù)分析

可以算出，撥道的反向曲線的切線長T=3.5m，2T=7m。即在7m樁點處對應(yīng)反向曲線的夾直線起點。

D1從起點開始撥道，到達(dá)夾直線起點后，進(jìn)入直線地段撥道，在15m樁處撥道量達(dá)到150mm，按150mm撥道量進(jìn)入站臺地段線路。

D2從夾直線上15m樁處開始撥道（直線地段開始撥道），在23m樁處到達(dá)夾直線終點（反向曲線線型與此關(guān)于（0，）對稱）后，按設(shè)計撥道量將反向曲線撥到位，保證站臺頭處的撥道量為300mm。

線路撥到位后的曲線。線路計劃撥道量為300mm，線路撥到位后，反向曲線的軌跡如圖5所示，由此可見，線路條件良好，反向曲線長度滿足安全要求。

4.5 時間節(jié)點分析

通過對比可以看出，優(yōu)化后的撥道作業(yè)，在撥道和回?fù)艿臅r間上均有所減少;一般的撥道清篩所用的時間在235分鐘左右，優(yōu)化后所用的時間在211分鐘左右，通過反向曲線連接的撥道，搗固車作業(yè)的精度更高，保持得更好，使得撥道和回?fù)芩玫臅r間更少，更有利于清篩作業(yè)。從而使整個天窗所用的時間變少，更有利于施工安全的卡控。

5 結(jié)論

撥道清篩解決了站臺線路受限不能進(jìn)行機械化清篩的問題，使其保證了道床質(zhì)量，減少了維修和保養(yǎng)的次數(shù)。而通過優(yōu)化撥道作業(yè)，使得撥道清篩作業(yè)時作業(yè)車輛的施工安全和整個施工所花費的時間都得到了很好控制，減少施工對鐵路運輸?shù)挠绊憽?/p>

當(dāng)然，對上述內(nèi)容的研究還有很多不足之處，首先是數(shù)據(jù)的來源不足，有待通過更多的實踐去總結(jié)。其次反向曲線長度有待優(yōu)化。在確保作業(yè)安全的前提下，還希望通過更多的實踐去論證曲線半徑與長度的關(guān)系，使得反向曲線盡量短，以減少撥道的工作量。隨著在實踐中不斷完善站臺線路的撥道清篩作業(yè)，大型養(yǎng)路機械的優(yōu)越性將越來越明顯，鐵路線路狀態(tài)也將會得到更大程度改善。

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