摘要：本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)首臺(tái)CQS-550道岔清篩機(jī)在大準(zhǔn)線(xiàn)道岔清篩作業(yè)情況分析，總結(jié)出一套利用大型養(yǎng)路機(jī)械清篩道岔的方法。這一方法明確了施工安全控制措施，優(yōu)化了作業(yè)程序，機(jī)械清篩每組道岔的實(shí)際作業(yè)時(shí)間壓縮到3小時(shí)，減少了施工對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊憽?/p>

關(guān)鍵詞：清篩機(jī)；機(jī)械清篩；道岔

前言

大準(zhǔn)線(xiàn)橫亙內(nèi)蒙古高原，是我國(guó)煤炭外運(yùn)的一條干線(xiàn)。大準(zhǔn)鐵路東起山西省大同市，西至內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗薛家灣，正線(xiàn)全長(zhǎng)298km，共計(jì)道岔507組，途經(jīng)兩省六旗縣（市），是大秦線(xiàn)的向西延伸，屬一級(jí)單線(xiàn)電氣化鐵路。2012年運(yùn)量已達(dá)到7700萬(wàn)噸，為緩解蒙西地區(qū)的煤炭外運(yùn)緊張問(wèn)題做出了巨大貢獻(xiàn)。

受北方春、秋、冬季風(fēng)沙天氣的影響，許多沙塵與煤塵侵入道床內(nèi)，加之近年來(lái)萬(wàn)噸重載列車(chē)的開(kāi)行造成了道砟破碎的加劇，道床不潔逐漸形成的道床板結(jié)問(wèn)題凸現(xiàn)。而道岔作為鐵路線(xiàn)路的聯(lián)接以及線(xiàn)路養(yǎng)護(hù)的薄弱區(qū)域，這一問(wèn)題更為突出。

道床板結(jié)在雨季會(huì)產(chǎn)生翻漿冒泥，冬季凍脹、春季春融期間道岔幾何尺寸變化頻繁，不但加大了線(xiàn)路維修工作量和維修成本，也影響了列車(chē)安全運(yùn)行，解決這一難題最有效的整治辦法就是對(duì)板結(jié)道岔進(jìn)行徹底清篩。

大準(zhǔn)線(xiàn)道岔清篩工作仍以人工清篩為主，不但施工速度慢、質(zhì)量更是難以保證，因此使用大型養(yǎng)路機(jī)械清篩道岔尤為迫切。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使用大型養(yǎng)路機(jī)械清篩道岔已是大勢(shì)所趨。

2011年，我們?cè)趪?guó)內(nèi)首次使用道岔清篩機(jī)在大準(zhǔn)鐵路進(jìn)行道岔清篩試驗(yàn)，在驗(yàn)證道岔清篩機(jī)性能的基礎(chǔ)上開(kāi)展了機(jī)械清篩道岔施工的探索工作。經(jīng)過(guò)1個(gè)月的試驗(yàn)工作，在大準(zhǔn)線(xiàn)共計(jì)清篩道岔28組，解決了岔區(qū)道床板結(jié)的病害問(wèn)題。在毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒的情況下，通過(guò)反復(fù)的摸索和試驗(yàn)，總結(jié)形成了大型養(yǎng)路機(jī)械清篩道岔的施工方法，該方法不但對(duì)完成大準(zhǔn)線(xiàn)道岔清篩施工任務(wù)提供了保證，對(duì)以后的大型養(yǎng)路機(jī)械清篩道岔施工也有一定的示范和借鑒作用。

1.機(jī)械清篩道岔施工組織與初始作業(yè)方法

1.1道岔清篩范圍

鑒于目前道岔清篩機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，本次清篩作業(yè)對(duì)象為大準(zhǔn)線(xiàn)正線(xiàn)60kg/m鋼軌12號(hào)單開(kāi)道岔。

清篩范圍包括岔區(qū)90根新Ⅲ型混凝土軌枕及前后各2m線(xiàn)路。

1.2機(jī)械配備

道岔清篩作業(yè)采用一臺(tái)道岔清篩機(jī)，一臺(tái)道岔?yè)v固車(chē)，四臺(tái)便攜式內(nèi)燃搗固機(jī)等設(shè)備。

其中道岔清篩機(jī)為CQS-550型，為國(guó)內(nèi)首臺(tái)樣機(jī)。其工作原理是通過(guò)穿入軌排下的伸縮式底梁、挖掘鏈和篩分、輸送裝置，實(shí)現(xiàn)全斷面道砟的挖掘、篩分、回填及污土拋送。

CQS-550清篩機(jī)作業(yè)方向?yàn)橛刹砑庵敛砦?，在滿(mǎn)足道床內(nèi)無(wú)障礙條件下清篩一組道岔原機(jī)械設(shè)計(jì)用時(shí)大約為90分鐘，最小清篩寬度為4030mm，最大設(shè)計(jì)清篩寬度為7700mm。 具體每種型號(hào)道岔對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)清篩寬度見(jiàn)表1。

道岔?yè)v固車(chē)為國(guó)內(nèi)已經(jīng)運(yùn)用多年的CDC-16型，負(fù)責(zé)篩后的開(kāi)通、提速搗固作業(yè)。

便攜式內(nèi)燃搗固機(jī)用于配合道岔?yè)v固車(chē)作業(yè)。

1.3施工組織與準(zhǔn)備

道岔清篩作業(yè)時(shí)封鎖區(qū)間。封鎖區(qū)間內(nèi)停止接發(fā)列車(chē)作業(yè)，區(qū)間信號(hào)設(shè)備停用，接觸網(wǎng)停電。

道岔清篩涉及鐵路多個(gè)專(zhuān)業(yè)單位，需要相互配合。具體包括：施工主體單位為工務(wù)機(jī)械段，配合單位有工務(wù)段、信號(hào)段、供電段、車(chē)務(wù)段，各單位共同協(xié)調(diào)編制施工計(jì)劃。工務(wù)機(jī)械段與各配合單位簽訂施工配合協(xié)議。

主要作業(yè)人員包括：CQS-550道岔清篩機(jī)操作人員6名，CDC-16道岔?yè)v固車(chē)操作人員6名，防護(hù)員3名，地面配合人員40名。其中地面配合人員主要負(fù)責(zé)預(yù)卸道砟，協(xié)助拆除轉(zhuǎn)轍機(jī)、拉桿及跳線(xiàn)等障礙物，開(kāi)挖工作口，回填道砟以及施工后協(xié)助恢復(fù)設(shè)備。

施工前調(diào)查計(jì)劃清篩道岔的道床，決定備砟量。大準(zhǔn)線(xiàn)正線(xiàn)道岔多為12號(hào)60kg/m新Ⅲ型混凝土枕道岔，按設(shè)計(jì)要求每組60kg/m鋼軌12號(hào)單開(kāi)道岔道床總石砟量為157m3，按照以下方式預(yù)卸石砟：

1.3.1道岔道床有翻漿冒泥現(xiàn)象，表面臟污比較嚴(yán)重，每組道岔一般預(yù)卸石砟70～75 m3；道床兩側(cè)既有石砟量較多時(shí)，預(yù)卸石砟50～60 m3。

1.3.2道床表面臟污不嚴(yán)重，拋深50～100mm后小粒徑道砟多且有板結(jié)現(xiàn)象，一般預(yù)卸石砟35～40 m3；道床兩側(cè)既有石砟量較多時(shí)，每組道岔預(yù)卸石砟20 m3。

1.3.3卸砟工作一般安排在封鎖點(diǎn)前某個(gè)天窗完成。調(diào)查道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)、信號(hào)機(jī)、通信信號(hào)電纜埋深情況，確定岔前開(kāi)挖工作口位置。

封鎖前1小時(shí)施工道岔限速45km/h慢行，慢行期間在開(kāi)始工作口、結(jié)束收尾口堆放足量袋裝石砟，不得侵入限界。

1.4清篩作業(yè)及注意事項(xiàng)

1.4.1車(chē)務(wù)段：將清篩道岔固定直向開(kāi)通位置并用鉤鎖器鎖定。

1.4.2信號(hào)段：由地面配合人員協(xié)助拆除一、二位轉(zhuǎn)轍機(jī)及拉桿、道岔范圍內(nèi)所有影響施工的跳線(xiàn)、接續(xù)線(xiàn)，并將影響清篩的調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)及信號(hào)機(jī)平臺(tái)外移，將埋深不足的光纜、電纜下放到規(guī)定深度。

1.4.3工務(wù)機(jī)械段

（1）開(kāi)挖工作口，工作口垂直線(xiàn)路方向并貫通道床，工作口深度自軌枕底向下不少于300mm，順線(xiàn)路方向長(zhǎng)度不少于1500mm。

（2）工作口滿(mǎn)足作業(yè)條件后，清篩機(jī)進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)。先將底梁及部分挖掘鏈吊入工作口合適的位置，再將底梁與導(dǎo)槽、工作口挖掘鏈條和導(dǎo)槽內(nèi)鏈條連接好，試運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)鏈條馳度及作業(yè)深度，然后開(kāi)始清篩作業(yè)。

（3）整組道岔清篩作業(yè)完畢后，解開(kāi)導(dǎo)槽和底梁、鏈節(jié)與鏈節(jié)的連接，并將其吊離工作口。地面配合人員負(fù)責(zé)收尾口補(bǔ)砟，補(bǔ)砟過(guò)程中需重點(diǎn)檢查尖軌與基本軌間是否夾有異物或石砟，開(kāi)始工作口處及結(jié)束收尾口處石砟是否飽滿(mǎn)。

（4）清篩作業(yè)中應(yīng)注意。機(jī)械清篩時(shí)，防止人身和工具侵入鄰線(xiàn)限界，確保施工、行車(chē)安全；

隨著清篩的進(jìn)行，地面配合人員及時(shí)填補(bǔ)石砟；

施工中做到防護(hù)到位，岔前、岔后各設(shè)一名熟悉站場(chǎng)的專(zhuān)職防護(hù)員，根據(jù)駐站防護(hù)員提供信息指揮現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員安全作業(yè)。

（5）CDC-16道岔?yè)v固車(chē)采用三線(xiàn)起道四線(xiàn)搗固作業(yè)模式搗固整組道岔（搗固兩遍），開(kāi)始工作口、結(jié)束收尾口加強(qiáng)搗固。

（6）工務(wù)段采用每根軌枕一道尺檢查法檢查線(xiàn)路幾何尺寸；檢查尖軌狀態(tài)及全長(zhǎng)范圍內(nèi)有無(wú)不平順；檢查工具、材料、棄土有無(wú)侵限.

線(xiàn)路開(kāi)通前幾何尺寸需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)如表2所示：

（7）信號(hào)段安裝轉(zhuǎn)轍機(jī)并調(diào)試道岔、在封鎖點(diǎn)結(jié)束前將線(xiàn)路恢復(fù)到保證列車(chē)能以規(guī)定速度安全運(yùn)行狀態(tài)。

（8）清篩整組道岔用時(shí)如表3所示：

（9）當(dāng)日清篩作業(yè)地段，采用階梯提速，第一列25km/h，第二列45km/h，第三列之后60km/h。

根據(jù)給點(diǎn)情況，待復(fù)搗達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，恢復(fù)80km/h正常行車(chē)速度。復(fù)搗提速前，要先測(cè)量線(xiàn)路幾何尺寸，合理制定搗固方案，并保證石砟飽滿(mǎn)。

2.道岔清篩作業(yè)方法優(yōu)化

按照CQS-550清篩機(jī)的作業(yè)要求，要在3小時(shí)之內(nèi)完成12號(hào)單開(kāi)道岔的清篩作業(yè)，除90分鐘的機(jī)械清篩作業(yè)時(shí)間有明確的限定外，剩余時(shí)間內(nèi)如何完成機(jī)械清篩作業(yè)以外的其他作業(yè)項(xiàng)目，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行。限于初次進(jìn)行道岔機(jī)械清篩作業(yè)，且沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒，前期的實(shí)際作業(yè)時(shí)間達(dá)到了4小時(shí)，不能適應(yīng)常規(guī)情況下3小時(shí)天窗清篩一組12號(hào)單開(kāi)道岔的需求，關(guān)鍵是對(duì)鐵路運(yùn)輸資源的占用較長(zhǎng)，不利于推廣該作業(yè)方法。從表3的時(shí)間占用可以看出，機(jī)械清篩作業(yè)的用時(shí)限于機(jī)械的性能，壓縮的空間有限，只能減少輔助作業(yè)用時(shí)才有可能實(shí)現(xiàn)3小時(shí)的目標(biāo)。

通過(guò)對(duì)輔助作業(yè)項(xiàng)目的分析，準(zhǔn)備工作和道岔恢復(fù)及調(diào)試工作占用時(shí)間較多。實(shí)際作業(yè)中，即使在正常情況下，清篩前拆除轉(zhuǎn)轍機(jī)及清篩后安裝工作耗時(shí)需要80分鐘；一旦出現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)底架角鋼螺栓銹蝕或螺栓絲扣損壞的情況，轉(zhuǎn)轍機(jī)拆卸困難，甚至4小時(shí)天窗時(shí)間也難以完成整組道岔的清篩作業(yè)，從而導(dǎo)致延時(shí)。因此減少轉(zhuǎn)轍機(jī)的拆裝用時(shí)成為縮短輔助作業(yè)時(shí)間的有效途徑，而如何在不拆除轉(zhuǎn)轍機(jī)的情況下滿(mǎn)足清篩機(jī)作業(yè)要求是解決此問(wèn)題的關(guān)鍵。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，作業(yè)中對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了必要的試驗(yàn)、分析和摸索，具體做法包括：

一是確認(rèn)轉(zhuǎn)轍機(jī)的寬度：12號(hào)單開(kāi)道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)寬度最大在第2轉(zhuǎn)轍機(jī)處，實(shí)際測(cè)量值為3093mm，鑒于清篩機(jī)作業(yè)最大寬度為7700mm，轉(zhuǎn)轍機(jī)最大寬度加上清篩機(jī)兩側(cè)導(dǎo)槽寬度1400mm后仍在清篩機(jī)底梁及鏈條可調(diào)范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)轍機(jī)兩側(cè)限界也能滿(mǎn)足導(dǎo)槽通過(guò)要求。當(dāng)清篩機(jī)作業(yè)到轉(zhuǎn)轍機(jī)位置時(shí)，可將底梁、鏈條伸長(zhǎng)至滿(mǎn)足跨過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)寬度后，清篩機(jī)按正常工作狀態(tài)通過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)。

二是確認(rèn)轉(zhuǎn)轍機(jī)的高度：如圖1所示為清篩機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)尺寸示意圖。

正常情況下，轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)箱頂面高出軌面90mm，而在清篩機(jī)通過(guò)時(shí)導(dǎo)槽底部距轉(zhuǎn)轍機(jī)箱頂部邊緣為230mm，清篩機(jī)可順利通過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)。

通過(guò)以上對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)寬度以及高度的調(diào)查，結(jié)合清篩機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將清篩作業(yè)方法變更為：

道岔清篩作業(yè)不再拆卸轉(zhuǎn)轍機(jī)，在清篩機(jī)作業(yè)到轉(zhuǎn)轍機(jī)附近時(shí)停止作業(yè)，伸長(zhǎng)底梁至滿(mǎn)足跨過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)寬度時(shí)，放慢清篩速度跨過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)，如圖2所示為調(diào)整底梁長(zhǎng)度通過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)。

通過(guò)轉(zhuǎn)轍機(jī)后清篩機(jī)停止前進(jìn)將底梁收回至適當(dāng)寬度，按正常清篩程序完成整組道岔。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)試驗(yàn)，清篩過(guò)程中停車(chē)調(diào)整底梁及鏈條伸縮操作可在正常作業(yè)中完成，而轉(zhuǎn)轍機(jī)的寬度和高度不會(huì)影響到清篩機(jī)的作業(yè)，且在清篩機(jī)作業(yè)時(shí)轉(zhuǎn)轍機(jī)也不會(huì)掉落，表明可以在不拆卸轉(zhuǎn)轍機(jī)的情況下進(jìn)行道岔清篩，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械清篩道岔作業(yè)方法的優(yōu)化。

優(yōu)化作業(yè)模式清篩道岔用時(shí)如表4所示：

通過(guò)優(yōu)化作業(yè)方式，保證了3小時(shí)內(nèi)完成一組12號(hào)單開(kāi)道岔的清篩作業(yè)，而且免去了信號(hào)段拆裝兩組轉(zhuǎn)轍機(jī)的繁重作業(yè)，也縮短了調(diào)試道岔時(shí)間。道岔清篩作業(yè)封鎖時(shí)間由4小時(shí)減少為3小時(shí)，緩解了施工對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊?，可?chuàng)造更大的運(yùn)輸效益。

3.總結(jié)

通過(guò)摸索、改進(jìn)作業(yè)方法，保證了3小時(shí)完成一組12號(hào)單開(kāi)道岔的清篩作業(yè)。同時(shí)通過(guò)認(rèn)真落實(shí)施工組織，嚴(yán)格卡控施工關(guān)鍵，在與大秦線(xiàn)同步的“集中修”施工中沒(méi)有造成延點(diǎn)、晚點(diǎn)，沒(méi)有出現(xiàn)影響行車(chē)安全的情況，圓滿(mǎn)完成了道岔清篩施工任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了岔區(qū)道床的穩(wěn)定，改善了道岔的技術(shù)狀態(tài)，為運(yùn)輸與施工雙贏(yíng)奠定了良好的基礎(chǔ)，同時(shí)還為后續(xù)機(jī)械清篩道岔積累了有益的經(jīng)驗(yàn)。

作者簡(jiǎn)介：

劉富存（1974.9—），男，內(nèi)蒙古鄂爾多斯準(zhǔn)格爾旗人，漢族，助理工程師，大專(zhuān)，研究方向：機(jī)械自動(dòng)化。