神華GO4S—III—CN—SH型道岔清篩機施工組織方案研究與應用

王杰

【摘 要】論文對應用在神華鐵路中的GO4S-III-CN-SH道岔清篩機進行了介紹，對其施工組織方案進行了設計，提高了道岔清篩作業效率，實現了鐵路道岔和站臺線的機械化清篩作業，具有較好的應用前景。

【Abstract】This paper introduces the GO4S-III-CN-SH turnout cleaning sieve machine in Shenhua Railway， designs the construction organization scheme， improves the efficiency of turnout cleaning sieve operation， and realizes the mechanized clear sieve of railway turnout and station line operation， it has a good application prospects.

【關鍵詞】道岔；站臺線；施工組織方案；機械化清篩

【Keywords】turnout； station line； construction organization scheme； mechanized cleaning sieve

【中圖分類號】U216.66 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）12-0176-03

1 引言

隨著我國經濟的飛速發展，鐵路運輸密度的不斷加大，高速和重載日益成為鐵路的發展趨勢，保持鐵道線路良好的承載力尤為重要[1]。在鐵道線路中，對碎石道床而言，當道床污染達到一定程度時，就會失去彈性，增加車輛與線路之間的沖擊，降低列車運行的平穩性，因此如何搞好鐵道線路的維修和養護工作是鐵路人需要面對的一個重大難題，解決這一問題的辦法就是對道床進行周期性的大修清篩作業，以恢復道床的彈性和排水性能。而道岔作為鐵道線路的聯接以及線路維護的薄弱區域，其維修工作采用傳統的人工清篩方式已無法滿足要求，神華公司轉變傳統的鐵路維護工作觀念，全方位發揮機械化養護的優勢，2015年3月從國外引進一臺GO4S-Ⅲ-CN-SH 型清篩機，組織開展道岔機械化清篩作業，經過多組9號、12號、18號單開道岔及站臺線清篩施工作業試驗，該設備有效降低了工人的勞動強度，提高了道岔清篩質量和作業效率，同時，為道岔機械化清篩施工項目的深入開展提供了強有力的技術支持[2]。

2 道岔清篩機簡介

2.1 設備的結構組成

美國HTT公司制造的GO4S-III-CN-SH道岔清篩機，全長25.286m，換長2.3，整機質量148.9t，最高連掛運行速度為120km/h，最高自走行速度100km/h，作業走行速度為0～625m/h。清篩機由動力系統、制動系統、車體、轉向架、工作裝置和JupiterⅡ操作控制系統等組成。動力系統匹配美國卡特彼勒公司生產的C27型電噴柴油發動機，發動機為整車

提供動力[3]；道岔清篩機采用兩臺三軸動力轉向架，走行系統由液壓馬達驅動，通過操作控制，可實現高速運行和作業走行。

2.2 工作原理

GO4S-III-CN-SH型道岔清篩機兩側各有1套可互換作業的側切式挖掘機構，每套挖掘結構由挖掘輪和挖掘鏈組成，當作業中遇到影響施工的障礙時，側切式的挖掘機構使得清篩機可通過換端或切出后越過障礙等方法避讓障礙[4]。

作業過程中，通過伸入枕底的挖掘鏈的回轉運動，將枕底的臟污道砟挖出，通過同側的挖掘斗輪提升并輸送至混砟輸送裝置；混砟輸送裝置將道砟運送至篩分裝置進行篩分，將道砟與污土分離；篩分后的潔凈道砟經左、右道砟回填輸送帶回填至道床上；排砟裝置對回填道砟進行平整同時清除鋼軌上散落的道砟；污土輸送裝置將污土輸送至污土運輸車或拋至線路限界以外。

2.3 清篩機作業人員配置

GO4S-III-CN-SH道岔清篩機作業需配備操作人員5人，車長1人。一號位負責操作JupiterⅡ系統，控制作業走行和各個工作裝置的狀態；二號位控制Ⅱ級污土輸送帶的伸縮和旋轉；三、四號位分別負責清篩機兩側布砟輸送帶的操作，并觀察挖掘裝置的工作狀態，配合一號位操作機械和避讓障礙；五號位負責線路巡視、測量軌溫等工作；車長主要負責清篩機作業狀態監控和協調工作。

3 施工組織方案

①作業注意事項

機械清篩作業時，收、放車地段軌枕端外側1600mm、其他作業地段1400mm、另側軌枕端外側700mm（可視現場作業需要調整）、枕下600mm范圍內無影響作業的既有設施、設備，不滿足作業條件的地段，與配合單位共同確認拆裝方案，遇無法拆卸及避讓的障礙，標記確定跳過障礙及再次放車的具體位置。

②主要工程內容

機械清篩道床，機械搗固，人工邊坡清篩，棄土（棄料）倒運整理，拆裝有礙施工的既有設施設備、擰緊扣件、撤除墊板、補充道砟，整理道床等。

③設備配置及編組

編組順序按作業方向從前到后依次為：軌道車—道岔清篩機—物料運輸車—過渡平板車—道岔搗固車。

④作業人員配置

施工負責人：1人；

機械組：14人，其中清篩機作業5人，搗固車作業6人，物料運輸車作業1人，軌道車作業2人。

線路組：32人，其中管理人員2人，地面作業人員30人。

安全質量組：6人。其中安全檢查1人，質量檢查1人，防護員4人（駐站1人，作業地段1人，作業地段兩端800m處各1人）。

⑤施工配合項目

第一，車務專業：拆除轉轍機后安排專人用鉤鎖器鎖閉道岔；負責作業中道岔開通位置的轉換、鎖閉和確認；配合調車作業。

第二，工務專業：安排卸砟，指定污土排放地點；配合拆除影響施工的障礙物；將影響搗固的軌距拉桿緊靠軌枕；提供作業地段的線路技術資料；辦理施工線路臨管及交接手續。

第三，電務專業：確認并標識光纜、電纜位置，埋深距枕底不小于600mm；拆、裝影響施工的道岔轉轍機、信號機等，捆綁連接線；調試道岔。

第四，供電專業：確認并標識電纜位置，確保電纜埋深距枕底不小于600mm；測量、調節接觸網導高及拉出值；作業地段接觸網停電并加掛地線。

第五，車輛專業：拆裝有礙施工的設施設備，如紅外線設備等。

⑥清篩作業流程

拆除有礙施工的設施設備、緊扣件、撤墊板等準備工作→清篩車清篩→人工跟進補砟→搗固車進行搗固（污土車卸車）→人工補砟→安裝施工拆除的設施設備等→檢查整理，確認道岔狀況具備開通條件→登記開通、撤除防護、設備聯掛返回車站→階梯提速、路容整理。

⑦提速辦法

采用三搗作業，開通后道岔直股第一列限速35km/h，第二列開始限速55km/h不少于4小時，后限速65km/h不少于24小時，以后恢復正常速度運行；開通后道岔曲股第一列限速35km/h，以后恢復正常速度運行。

采用兩搗作業，施工完畢設備狀況良好后開通線路，開通后第一列限25km/h，第二列限45km/h，第三列限60km/h，復搗后恢復正常速度運行。

4 施工案例分析

4.1 P75-12號單開道岔清篩作業技術方案

圖1為P75-12 號單開道岔清篩作業圖。圖中粗線箭頭區域指示為計劃清篩作業地段和作業方向，虛線表示機械轉換作業端位置（12號道岔換端位置位于26號枕木），15#道岔鎖閉直股通路，清篩機在道岔直股上作業，從80號岔枕開始清篩到1號岔枕停止清篩。

由于挖掘輪作業距離需要滿足1500mm，確定在15#道岔直股上進行作業。用B側挖掘裝置作業，B側的接觸網桿距離枕端為1200mm<1400mm，需要避開，因此在清篩機通過轉轍機前完成作業端轉換，拆除A側轉轍機。作業地段最長岔枕處清篩寬度4. 9 m，過渡枕處最大清篩寬度5. 1 m，機械可將寬枕地段清篩徹底。

4.2 站臺線清篩作業技術方案

站臺線由于受站臺至鄰近軌枕端部距離只有0.55m的限制，無法直接使用大型全斷面清篩機QS-650（作業條件需滿足左右清篩導槽離軌枕端部0.7～0.75m）清篩作業，在QS-650型清篩機施工作業前，需人工對站線石砟的初步清理以減小搗固車的撥道阻力，再利用DC-32型搗固車對站臺線進行撥道，當撥道量滿足清篩機作業條件時才能進行清篩作業，清篩作業后的線路利用第二臺DC-32搗固車進行回撥。站臺線清篩施工流程復雜，投入的人力、設備較多，組織施工作業時間較長。

GO4S-III-CN-SH型道岔清篩車可換裝12或15英尺挖掘桿及挖掘鏈，不需要撥道作業即可完成臨近站臺的站線清篩作業，2016年11月1日-11月15日在太原局南同蒲線臨近站臺清篩試驗，靠近站臺一側的枕木端距離站臺邊緣為0.55m，軌枕長度為2.5m，站臺長度為380m。

試驗時道岔清篩車采用一側挖掘輪和挖掘鏈作業，選用15英尺（4.57m）的挖掘鏈進行作業，調整挖掘鏈切入到合適的位置，在保證道床篩通的情況下，滿足A、B側道床枕孔的布砟，利用15個天窗點完成站臺線路清篩1.865km。

4.3 交叉渡線作業技術方案

2015年10月3日-5日大準鐵路岱海電廠站3-9#交叉渡線作業情況實例：

該交叉渡線由四組P60-12號單開道岔組成。利用三個6小時天窗完成了交叉渡線的清篩試驗，3日完成9#、3#道岔的清篩作業，4日完成5#、7#道岔的清篩作業，5日完成渡線區的清篩作業。圖2為交叉渡線作業圖，圖中粗線區域為計劃清篩作業地段，箭頭指示為清篩機作業方向，虛線表示機械轉換作業端的位置，需要拆除2個信號機。

對9#道岔進行清篩作業時，為避讓轉轍機，首先采用A側挖掘裝置作業，通過轉轍機后轉換為B側挖掘機構作業。交叉渡線四組單開道岔施工技術方案相同，9#道岔作業完畢后繼續對3#道岔作業，因此同一側的兩組道岔宜在同一天完成。

渡線區域的作業方法為，道岔清篩機進入7道使用B側挖掘機構完成圖中上部分渡線區的清篩作業，轉線進入6道使用A側挖掘機構完成圖中下部分渡線區的清篩作業。作業現場渡線區要求最大清篩寬度為9100mm，本次作業中挖掘鏈擺動至90°，渡線中心部分清篩徹底，重疊清篩區域約為200mm，實現了渡線區域的徹底清篩。

5 結語

2015—2017年通過對施工組織方案及作業方法的不斷優化，對作業完的100組道岔數據進行總結分析，清篩機作業速度最快為0.9m/min，平均為0.63m/min。

9號道岔最快清篩時間為60min，平均清篩時間為70min。

18號道岔最快清篩時間為75min，平均清篩時間為105min。

12號道岔最快清篩時間為55min，平均清篩時間為80min；要求三搗時，搗固合計115min；要求兩搗時搗固合計65min。

拆除轉轍機30min，安裝并調試轉轍機50min；

轉換作業側平均10min，收放車20min；跳過障礙10min。

GO4S-Ⅲ-CN-SH 型道岔清篩機經過神華大準線、朔黃線道岔清篩作業，太原局南同蒲線的站臺線清篩作業，證明其具有線路、道岔、站臺線清篩的能力，通過不斷完善和優化施工組織方案，改進施工工藝，提高機械化清篩作業質量和效率，具有較好的應用前景。

【參考文獻】

【1】郭志強. 中國神華鐵路道岔機械化清篩施工組織方案探討[J].山西建筑，2016，42（30）：146-149.

【2】張連生. 大型養路機械生產綜合維修作業前的施工設計探討[J]鐵道建筑，2013（11）：134-135.

【3】劉富存.大型養路機械清篩道岔作業方法初探[J].中國機械，2015（7）：64-66.

【4】李洪升，胡斌.道岔清篩機的設計與應用研究[J].鐵道建筑，2011（1）：119-121.