大機搗固整治岔區長波不平順測量新方法的探索

鄒浩 邰福利

摘 要：本文根據現場實際，針對我段“集中修”大型道岔搗固機整治岔區長波不平順的病害，采用新方法，提出合理的測量方案，并對其進行整治，對保證岔區整體平順性、提高線路設備質量、保證既有普速營業線的安全平穩運行具有重要的實際意義。同時，該測量方法具有推廣應用的創新性，能夠為鐵道行業類似作業的整治提供指導，對鐵路工務普速鐵路維修部門的運行提出了理性思考。

關鍵詞：大機搗固；整治岔區；長波不平順；測量新方法；探索

中圖分類號： U216.4 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）12-65-2

0 引言

侯馬北工務段管轄的南同蒲線是歷史悠久的既有線路，小半徑曲線較多，線路設備滯后，侯月線是1995年正式運營的山區運煤通道，運量大，任務重，橋梁隧道占總線路的60%，路基不穩定，基礎設施薄弱，設備狀態不良。在常態化的養護維修作業中，整治岔區長波不平順需要大量的人力、物力和“天窗”，現行維修模式存在一定的局限性，維修養護不到位，南同蒲、侯月線各站岔區留下一些難以整治的長波不平順病害。侯西線在2014年經過站場改造、增開復線，開通后的雨季河津站東西岔區、清澗站東岔區等岔區的路基存在不同程度的下沉，造成多處長波不平順病害，引起晃車、車載等病害，使維修周期縮短，對營業線安全平穩運行產生了隱患，改進維修模式，利用科技手段、采用新方法、新工藝等有效措施，為我們提高設備質量提出了方針目標。

1 現狀實際分析

隨著科技生產力的發展，鐵路線路設備的養護維修方法在不斷的改進，使用的工具在不斷的更新，鐵路工務設備的養護已經從純粹的人力到小型機械，發展到今天的現代化大型養路機械用于生產實踐。

在機械設備日益發展的今天，大型道岔搗固機越來越多用于岔區綜合整治，使整體水平得到提升。但是，大型道岔搗固機在實際起撥道作業中，還僅僅是利用作業車裝備的起撥道裝置來確定撥到量和起道量，這種方式雖然對于短波不平順有很好的效果，但是對于長波不平順不能得到有效的整治，存在著整治空白。

如果利用大型道岔搗固機針對岔區長波不平順病害進行有效整治，關鍵是需要掌握整個岔區的高低和方向，并且向大機操作手提供科學、準確的線路技術數據，通過有效、標準作業進而逐步的將岔區的整體技術狀態到一個平面上，達到岔區平順的技術要求。目前采用的方法有目測法、水準儀測量高差、全站儀測量法。

2 方法與步驟

2.1 儀器與設備

目前市面上所售的全站儀均可，我們使用的是萊卡TS2型全站儀。由于測量的是鋼軌頂面的坐標，為了將測量的系統誤差降低到最小，全站儀的棱鏡無論在高低還是左右都需要完全契合在鋼軌上，而目前市面上所售的全站儀均達不到要求，經過探討、研究和科技創新，對全站儀的棱鏡進行改造，將棱鏡固定在鋼軌側磨儀上，就能夠達到測量的要求，取得有效、準確的數據。

2.2 測量方法

測量方法：坐標定向法。

2.3 測量原理

利用全站儀坐標定向法測量各測點的坐標，確定坐標系即橫坐標為方向、縱坐標為距離、垂直坐標為高低。確定基準點，通過內差法計算出各點的起撥道量。在大機搗固道岔實際作業中，需要考慮相鄰線的高差、岔后渡線的方向、菱形道岔、岔后附帶曲線等因素，這樣必然會存在一些點的起撥道量受到限制，稱為控制點。在測量的過程中控制點必須進行測量，在計算的過程中，需要考慮控制點起撥道量的范圍。

2.4 控制點的分類

①單開道岔的尖軌跟、叉心前、叉心后處的控制點受到渡線及岔后曲線高低、方向的影響，避免造成渡線及岔后曲線的扭曲和順坡率過大，受到鄰線高差的影響，避免造成與鄰線高差過大，所以此處控制點起撥道量參照渡線及岔后曲線。

②以菱形道岔為例兩組道岔的尖軌跟、叉心前、叉心后及菱形中間的點圖。受到菱形道岔的影響，避免造成菱形道岔整體的水平不良，菱形道岔中間的方向大型養路機械撥不動，所以此處控制點撥道基本為0、起道參照菱形道岔整體水平。

③既有線路上明顯的高點。

2.5 人員設置

測量人員2-3名，現場防護員1名，駐站聯絡員1名。

2.6 測量步驟

2.6.1 繪制岔區平面圖

為操作簡便，節省時間岔區平面圖可畫簡單的草圖。平面圖上要注明各道岔的編號，對所有測點位置并進行編號，標記出控制點和線路目測出的大致起撥道量，以便于計算參考。

2.6.2 設站

一是選擇地點，因現場有許多接觸網桿、信號機等遮蔽物，設站需在視野良好盡量避開遮蔽物的地點。因現場有可能會有列車經過，設站地點最好為土質路基且非石碴地段。二是建立坐標系，建立的坐標系將平行于鋼軌的方向設置為Y軸即距離，垂直于鋼軌的方向為X軸即線路方向，Z軸即高低。

2.6.3 選點

基準點。在整個岔區前后的既有線路上選擇數個點作為基準點，一般選擇高低較高的點和方向較好的點，來作為岔區整體平順性的計算依據。基準點可設置多個，便于計算時進行取舍。

測點。按照大約5米的間距對測點進行設置，有特殊情況可以加密或者適當延長，但是在控制點必須設置。測點的位置盡量選在道岔的直股，如遇多組道岔同時測量時，選擇有岔直股較多的那股鋼軌。

2.6.4 測量

在選點的同時，利用全站儀進行測量，全站儀記錄下各點的坐標數據。測量的同時，持棱鏡人員將測點編號用石筆標記在鋼軌或枕木上。

2.6.5 計算

利用內差法進行計算。由于大機對于短波平順性具有自動修正的功能，所以我們利用內差法計算出的數據即可滿足對岔區整體平順性大機搗固作業的指導。

第一將誤差大的點排除掉；第二根據基準點計算出數據；第三核對控制點和目測的起撥道量，對計算數據進行核對；第四改變基準點對計算結果進行調整（第三、四步反復進行），最終確定計算結果。為了方便計算，我們設計了一個基于EXCEL的軟件，點擊按鈕即可將第三、四步計算馬上完成。

2.6.6 標記

將計算結果標記在相應的測點旁邊的枕木上，注意數據醒目便于操作手觀察，撥道方向不能出現偏差。

3 效果

2014年初侯西線站改工作完成后，我段管內的7個站各岔區均出現了不同程度的長波不平順病害，5月份進行了大機搗固道岔施工。由于施工天窗大約在凌晨4：00-7：00，作業開始時還在夜間，大機操作手無法根據目測來觀察長波不平順等技術要求。按照上述測量新方法，向大機操作手提供了準確的起撥道量，使大機操作手完全按照此數據輸入程序，進行操控搗固作業。作業完畢，質量回檢人員的驗收數據符合線路質量標準和要求，長波不平順病害基本消失，達到預期效果。在2013-2015年三年的道岔搗固施工中，我段利用該先進測量新方法進行了有效卡控測量，順利保證了施工質量。使侯月線、南同蒲線的道岔區段長波不平順病害明顯減少，岔區病害得到了有效的控制，設備狀況穩步提升，為行車安全提供有力的技術支持。

4 新方法改進方向之管見

①此方法適用于一個施工天窗只進行一條股道道岔的作業，如果能有兩臺大型道岔搗固機在相鄰的兩個股道道岔上同時作業，對于菱形道岔及聯動道岔的起撥道量可適當增加，搗固效果將會更加理想。

②計算方法是用最簡單的內差法，可以改進為拋物線法或者其他更為先進的計算方式。

③在2016年3月份辛置站的大機道岔搗固施工中，由于計算人員與大機操作手在交接數據時沒有明確好撥道方向，造成方向撥反。在今后的計算中，要按照大機操作手的方向即作業車行進方向的左右來標注撥道方向，且要在枕木上清晰的標明。

④在起道量或撥道量較大的情況下，一定要及時的做好后續強保工作，否則由于道床的穩定性不同，極容易出現高低、方向的病害。

⑤在起撥道量較大的地段，一次性起道量不超過50mm，一次性撥道量不超過80mm。在2015年5月份侯月線曲沃站的大機搗固道岔施工中，起道量超過100mm，作業完畢后的第三天，現場出現了明顯的短波不平順，作業前長波不平順也有部分反彈。在起撥道量較大的情況下，建議大機在該地點進行兩次作業效果更佳。

參 考 文 獻

[1] 江鳳林.既有鐵路自由設站測量撥距自動計算方法研究[J].鐵路創業月刊，2008（09）.

[2] 梁春方.全站儀測控提速岔區大方向實踐[J].西鐵科技，2008（03）.

[3] 劉鐵軍.搗鼓車自動起撥道作業方法探討[J].鐵道建筑，2009（01）.