關于優化站臺線路撥道清篩作業的探討

宋天罡

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

關鍵詞：站臺撥道;機械清篩;反向曲線;節點分析

中圖分類號：U216.63+2 文獻標志碼：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

鐵路營業線在運營過程中，道床石碴會積藏污垢，當其填滿石碴空隙后，會形成不透水層，造成排水不暢，出現翻漿冒泥、造成道床板結，從而導致線路高低、水平、軌向等發生變化，影響行車。因此當其不潔度超過30%時，應當進行清篩作業。

隨著鐵路事業的整體進步，我國已普遍采用清篩機進行線路清篩，利用清篩機進行線路道床清篩，道床清篩徹底、潔度高，清篩深度均勻， 排水性能好，道床保持良好狀態的持續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

2.1 撥道清篩

目前，國內普遍采用SRM80和QS650清篩機進行道床清篩，其標準挖掘寬度為4030mm-5030mm。這就要求軌枕外750-800mm的區域內不能有影響清篩機作業的障礙物。而站內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。經過一段時間的行車后，線路又會出現翻漿冒泥現象，所以想辦法對其進行機械清篩（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寬度后，再進行清篩作業。

采用這種作業方法，最大的問題就是作業時間，由于站臺線路必須在一個天窗內清篩完畢，清篩后，還要將線路回撥，使其恢復原狀，這就需要比區間線路清篩更長的作業時間。目前大部分撥道清篩都是在前期調查的基礎上，利用2臺搗固車進行連續撥道，直到滿足清篩機作業為止。此類撥道在施工經驗的基礎上，采用近似法撥道，一般都需要重復撥道，撥道的效果無法保證，使得撥道時間不能有效計算，導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場進行調查。其內容有：站臺兩端距信號機的距離、站臺的長度、曲線要素、滿足清篩機作業的撥道量、線間距、影響清篩的障礙物等。根據調查的情況，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）在鋼軌外側與站臺邊緣做好標記，標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生的位移量，并可隨時標出剩余撥道量）及需要撥道的位移量和方向。

（2）預卸石碴，施工前要根據施工需要預卸石碴，石碴數量應確保施工后恢復線路需要。

（3）應力放散，根據季節和線路鎖定軌溫情況，若施工時現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。保證應力放散均勻、徹底，滿足施工需要。

（4）標注出工務、供電、電務等專業需要拆除的設備或作業時需要注意的問題（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 施工作業過程中的控制

（1）用2臺搗固車進行撥道，第一臺搗固車設置一定的撥道量（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;第二臺搗固車重復第一臺搗固車的工作，直至達到清篩機作業標準。

每臺搗固車每次撥道后，由專人負責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條件的，必須立即通知地面工區配合人員，進行人工整修，達到大機作業條件后，后續大機方可進入。跟隨技術人員測量線路撥道后是否滿足機篩要求。

（2）清篩施工作業的控制

進入龍口地段前：開始作業時，調整道碴分配板，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，調整輸送帶，使石碴落到鋼軌的正下方位置。根據既有道床石碴情況，將提升導槽的石碴導流閘板打開一部分，加大石碴拋出量，避免石碴堆積從而影響清篩機的護軌罩。

通過龍口地段：調整道碴分配板，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;根據清篩后線路水平的實際情況，調整落到道碴回填輸送帶的石碴，并調整輸送帶使石碴盡量回填到鋼軌正下方位置，達到與軌面平行。確保清篩后線路水平幾何尺寸控制在要求范圍內。清篩機調整到位后，沒有特殊情況，不能隨意調整分碴裝置。如果局部線路的幾何尺寸不達標，可以人工進行調整。

（3）清篩作業后的線路幾何尺寸控制

對清篩作業后的線路水平進行檢測時，撥道地段每2m進行一次檢測，其他地段每5m進行檢測。檢測人員與清篩機保持5m距離，將測量數據標注在鋼軌軌面并進行記錄。如果線路的幾何尺寸超限，必須在搗固車進入前，由人工處理時。處理后的線路幾何尺寸檢查合格，并經搗固車車長復核確認后，搗固車方可進行作業。

（4）第三、四臺搗固車對線路進行回撥，每臺搗固車跟隨的測量人員，對測量數據與原樁據進行對比，并計算差值，由此指導接下來的搗固車撥道。

第三、四臺搗固車第一次撥道完畢后，退車再次進行線路搗固、撥道作業，直至線路基本恢復原位后，將前期裝袋的石碴進行回填。兩臺搗固車再進行全面搗固，恢復線路方向、高低、水平等幾何尺寸。穩定車同步進行穩定作業。搗固車每次撥道后，由地面工區專人負責檢查線路幾何尺寸、測量并做好記錄，不具備大機作業條件的，必須立即進行人工整修，達標后后續大機才能進入作業。

大概所用的時間節點表如表1。

3 站臺線路撥道作業優化的理論依據

為了滿足大機清篩的施工條件，需將線路向遠離站臺一側平行撥道，再將撥道后的線路用反向曲線與原有線路進行連接。站臺線路在清篩施工時，設反向曲線的起點在站臺一側的線路處，設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，為確保大型養路機械作業安全，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，各參數之間存在以下關系：

4 站臺線路撥道作業優化實例

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上，進一步優化作業程序，力爭實現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，我隊對濟南鐵路局三塘站進行了站臺撥道清篩，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，恢復至限速80km/h，第二次復搗后恢復至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。

此半徑均滿足作業各型號的大機作業安全與運行安全。

再根據反向曲線的軌跡方程，求得每米的撥量，細化到每一臺搗固車車上，如表3。

4.3 施工現場控制

4.3.1 施工前準備工作

（1）同2.2中的前期準備。

（2）車輛編組：清篩機（Q1）-搗固車（D1）-配碴車（P1）-穩定車（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）-穩定車（W2）-搗固車（D4）。

4.3.2 清篩前撥道作業

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

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

4.3.3 清篩作業

基本與2.2清篩作業相同，在開始作業后，清篩車號位合理調整分碴裝置，及時了解清篩后的線路狀況，并進行調整，控制清篩后的線路幾何尺寸達到后續大機準許進入條件。

4.3.4 清篩后回撥作業

Q2清篩50-100m后，D3根據之前地面線路測量人員的數據，在K389+600處開始搗固作業，同時進行線路回撥，將該段線路向站臺方向回撥。撥道后，地面人員將剩余撥移量用石筆作好標記。

P2跟隨在后面進行配碴作業，確保搗固石碴均勻、飽滿。隨后，D4跟進搗固，并進行回撥作業。每臺搗固車每次撥道后，均由地面工區專人負責檢查線路幾何尺寸、測量并做好記錄，搗固車車長和地面線路檢查人員雙確認后，后續大機才能進入作業。作業過后確保恢復原有的站臺和Ⅳ道線的線間距，誤差不超過±2mm。

4.4 反向曲線數據分析

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

D1從起點開始撥道，到達夾直線起點后，進入直線地段撥道，在15m樁處撥道量達到150mm，按150mm撥道量進入站臺地段線路。

D2從夾直線上15m樁處開始撥道（直線地段開始撥道），在23m樁處到達夾直線終點（反向曲線線型與此關于（0，）對稱）后，按設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 時間節點分析

通過對比可以看出，優化后的撥道作業，在撥道和回撥的時間上均有所減少;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，搗固車作業的精度更高，保持得更好，使得撥道和回撥所用的時間更少，更有利于清篩作業。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 結論

撥道清篩解決了站臺線路受限不能進行機械化清篩的問題，使其保證了道床質量，減少了維修和保養的次數。而通過優化撥道作業，使得撥道清篩作業時作業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的影響。

當然，對上述內容的研究還有很多不足之處，首先是數據的來源不足，有待通過更多的實踐去總結。其次反向曲線長度有待優化。在確保作業安全的前提下，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，大型養路機械的優越性將越來越明顯，鐵路線路狀態也將會得到更大程度改善。

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