CPG-500型長鋪機(jī)長大坡道鋪軌技術(shù)

毛宏偉

（中鐵十一局集團(tuán)第三工程有限公司，湖北 十堰 420300）

機(jī)械設(shè)備是施工企業(yè)總資產(chǎn)的重要組成部分，是完成施工生產(chǎn)任務(wù)的主要手段和重要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。作為鐵路施工單位，鋪軌作業(yè)是施工中的重點(diǎn)作業(yè)之一。CPG-500型長鋪機(jī)在鋪軌作業(yè)中屬于領(lǐng)先設(shè)備，具有很好的綜合性能，能夠適應(yīng)和滿足鐵路施工中的要求和環(huán)境。因此安全施工是重中之重，長鋪機(jī)在實(shí)際鋪軌作業(yè)中，經(jīng)過長期的工作總結(jié)，發(fā)現(xiàn)兩點(diǎn)安全問題，機(jī)組管理人員通過個(gè)人想法，再結(jié)合現(xiàn)有器材，對問題進(jìn)行了創(chuàng)新性解決。下面就以長大坡道鋪軌中CPG-500型長鋪機(jī)鋪軌技術(shù)為例進(jìn)行分析，希望可以為相關(guān)工程的施工提供可靠支持。

1 CPG-500型長鋪機(jī)長大坡道鋪軌特點(diǎn)

長大坡道鋪軌上坡與下坡之間存在不同方案，上坡鋪軌時(shí)不能單純降低負(fù)載量或者加強(qiáng)底砟密實(shí)度，在實(shí)際操作期間，需結(jié)合實(shí)際情況匹配動軸式泵與履帶式泵輸出功率，確保牽引力輸出的可靠性[1]。但是CPG-500型長鋪機(jī)鋪軌期間，手柄電位器可以在CPG-500泵做功時(shí)結(jié)合具體情況進(jìn)行隨意調(diào)整。具體操作：在平板車安裝盤式手閘或者緊固器，并在試用后調(diào)到合適的緊度以此獲得需要的摩擦力，在鋪軌作業(yè)中根據(jù)負(fù)載的減少逐步解除部分手閘。將一套鎖定裝置安裝在長軌運(yùn)輸支架的鎖定車上，鎖定裝置增加為兩套，能確保長距離大坡運(yùn)輸期間的安全性。

2 CPG-500型長鋪機(jī)長大坡道鋪軌施工技術(shù)

2.1 減量鋪軌技術(shù)

2.1.1 牽引力計(jì)算

減量鋪軌技術(shù)在實(shí)踐中，要求施工單位做好前期準(zhǔn)備工作，保證鋪軌施工設(shè)備在具體應(yīng)用中能與線路坡度相匹配，尤其是在遇到不同坡度時(shí)，更要確保二者的有效匹配，因此對不同坡度裝載量牽引力的計(jì)算十分重要。

在對不同坡度裝載量牽引力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需按照相關(guān)規(guī)程進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算。首先需明確滿載時(shí)機(jī)組總重，可以按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算：

式中T0、G1、G2、G3分別為滿載時(shí)機(jī)組總重、CPG-500型長鋪機(jī)機(jī)組總重、平車連掛重量、軌枕重量。不同裝載軌枕0.5 km、1 km、1.5 km與2 km的G3重量分別為394 t、788 t、1 182 t、1 576 t；T0分別為14 499.1 kN、18 360.3 kN、22 221.5 kN、26 082.7 kN。履帶式牽引裝置承重分為兩個(gè)部分，即自重與載重，輪軌式牽引裝置的承重為6軸重量。其中最大坡道i、最小曲率半徑R、鋪軌最高運(yùn)行速度V為自變量。

同時(shí)也要計(jì)算好鋪軌機(jī)作業(yè)時(shí)的最大啟動阻力，由于坡道、工況環(huán)境不同，所以需要按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算：

式中Fmax、F1、F2、F3、F4分別為晴天與雨雪天氣均可作業(yè)的最大啟動阻力、輪軌式牽引機(jī)裝置啟動阻力、履帶式牽引裝置啟動阻力、運(yùn)輸車組啟動阻力、收歸阻力。

牽引粘著力的校核也十分重要，需按照相關(guān)要求與規(guī)范，確定在雨雪條件下的輪軌牽引裝置、履帶式牽引裝置的粘著系數(shù)，前者為μz1=0.15，后者為μz2=0.7。

2.1.2 裝載量制動計(jì)算

如果選擇帶閘制動慢速鋪軌的方式進(jìn)行長大坡道下坡鋪軌時(shí)，在具體分析時(shí)需要能對下滑力的影響予以確定。在不同工況環(huán)境下下滑力也不同，在計(jì)算時(shí)需明確機(jī)組重力沿坡道方向的分力。同時(shí)在對粘著制動力校核時(shí)，需分析制動安全系數(shù)，所以制動力粘著制動力Fzmax可按照70%進(jìn)行計(jì)算。工況制動作業(yè)在實(shí)際開展期間，由于天氣環(huán)境不同，會對其產(chǎn)生極大影響，所以要明確上坡匹配的裝載量，為滿足安全性能，增加軌枕運(yùn)輸平車空氣制動車輛，能有效應(yīng)對液壓制動環(huán)境[2]。

為保證鋪軌工作的有效進(jìn)行，需對鋪軌機(jī)組技術(shù)進(jìn)行改造。將主風(fēng)管與常規(guī)運(yùn)輸前段的平車進(jìn)行連接，關(guān)閉第10車截止閥。為滿足下坡鋪軌需要，需對前10個(gè)軌枕運(yùn)輸平車及空氣制動控制主機(jī)予以控制。為確保運(yùn)輸長軌的安全性，可以加裝1套鎖定裝置與防竄擋板[3]。

2.2 增量輔助技術(shù)

運(yùn)輸軌枕為2 km裝載量條件時(shí)，通過上文分析與計(jì)算，當(dāng)下坡牽引力只達(dá)到制動Fzmax的25%時(shí)，會發(fā)生牽引力不足的問題，這時(shí)不僅要做好減重鋪軌，為增加牽引力，還要增加1臺輔助動力車。一般情況下牽引功率需達(dá)到100 kW以上，要求輔助動力車的自重要在90 t左右。

3 CPG-500型長鋪機(jī)長大坡道鋪軌施工要點(diǎn)

在施工全過程需重視諸多要點(diǎn)，具體需做好以下幾項(xiàng)工作：

（1）在現(xiàn)場鋪軌對位前需要將軌枕運(yùn)輸車使用機(jī)車推送到現(xiàn)場，鎖定裝置完成鎖動后，要使用鐵鞋應(yīng)對下坡方向。

（2）在開展鋪軌對位工作時(shí)，要求能對車速進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保速度能為3 km/h，而且將鐵鞋安放在對位盡頭，確保整個(gè)作業(yè)過程的安全性。

（3）機(jī)車乘務(wù)員需要在枕軌運(yùn)輸車與鋪軌機(jī)組完成對位連接工作后，需使用大閘保壓。同時(shí)在整個(gè)過程中避免停機(jī)與防溜。在長大坡道下坡鋪軌時(shí)，為了將列車壓死，在首尾兩端列車車輪各設(shè)置1只鐵鞋[4]。

（4）為確保鋪軌機(jī)組與前10個(gè)平車風(fēng)路進(jìn)行有效聯(lián)通，風(fēng)閥開關(guān)需通過平車的閉合完成。在發(fā)生緊急情況時(shí)，需利用鋪軌機(jī)總閘實(shí)現(xiàn)制動，這樣才能確保整機(jī)擁有良好的制動性能。

（5）在對機(jī)車的連掛進(jìn)行解除前，需檢查鐵鞋是否到位，避免連接打鉤脫離，確保風(fēng)管連接的正確性，保證制動的可靠性。機(jī)車動車開啟要在接到行車信號后進(jìn)行。

（6）在長大坡道鋪軌施工過程中，對車載龍門起重機(jī)的重量需有效控制，且要確保起重機(jī)之間的距離，如果兩個(gè)起重機(jī)在實(shí)際運(yùn)行期間靠近時(shí)，其中一方需停止，避免出現(xiàn)行車制動力問題時(shí)，保證安全性，避免發(fā)生安全事故。

（7）特殊工況鋪軌技術(shù)。在施工期間遇到特殊情況時(shí)，需采取特殊處理方法。比如需裝車量在大于實(shí)際機(jī)組設(shè)計(jì)量時(shí)，通過摘掛鋪軌法的應(yīng)用，枕軌可以在鋪軌機(jī)組傳送帶，摘掛組在作業(yè)時(shí)可以單獨(dú)進(jìn)行。動力控制是長大下坡與上坡鋪軌之間的不同，下滑阻力是上坡鋪軌時(shí)的難點(diǎn)，為避免運(yùn)輸列車在運(yùn)輸期間發(fā)生向前溜逸的情況，需使用車輛待閘鋪軌技術(shù)進(jìn)行控制。在實(shí)際操作中需將盤式手閘安裝在軌枕運(yùn)輸列車前端，通過緊度的調(diào)整，來確保摩擦力符合要求。

4 CPG-500型長鋪機(jī)長大坡道鋪軌施工安全保障措施

CPG-500型長鋪機(jī)長大坡道鋪軌施工期間存在的安全問題表現(xiàn)為：（1）走行軌壓盤易脫落或被鋼軌壓，導(dǎo)致鋼軌無法相對固定在平板架子上，對龍門吊造成拖軌傾覆的安全隱患；（2）鋪軌作業(yè)過程中，作業(yè)面常常是高于路面或處于橋面（高空），對于上扣件人員來說，因?yàn)橐貜?fù)蹲下和起身的工作動作，會出現(xiàn)向后仰的動作，易造成滾落或掉落的安全隱患。

為確保施工安全，降低發(fā)生安全事故的概率，要在施工全過程做好安全保障。用“F”鐵替代壓盤與安裝隨機(jī)作業(yè)護(hù)欄是施工安全保障的重要措施。

4.1 壓盤與“F”鐵對比

鋪軌大列在運(yùn)輸和鋪軌過程中，受施工線路道砟未充分振搗（路面不平）和龍門吊走行重壓的影響，龍門吊走行軌在大列上運(yùn)動方向主要為縱橫兩個(gè)方向。為此，無論是壓盤還是“F”鐵都要能很好地克服和緩解這兩個(gè)方向走行軌施加過來的力，下面將從這兩個(gè)受力方向來進(jìn)行分析，壓盤與“F”鐵對比情況見表1，“F”鐵示意圖如圖1所示。

表1 壓盤與“F”鐵對比情況分析

圖1 “F”鐵示意圖

4.2 安裝隨機(jī)作業(yè)護(hù)欄

在鋪軌過程中，上扣件工作位（鋪軌機(jī)對中位置）工作人員是面對鋪軌機(jī)，背對路基邊緣，且重復(fù)蹲下與起身，起身時(shí)容易向后傾覆，當(dāng)路基過高或處于橋面上時(shí)，容易造成安全事故；同時(shí)上扣件上方即是龍門吊走行軌，出于人體本能，當(dāng)工作人員起身時(shí)，習(xí)慣將手扶在走行軌上，容易被龍門吊擠壓，造成安全事故。為此作業(yè)護(hù)欄的安裝一方面為了防止工作人員在高路基和橋面作業(yè)時(shí)向后傾覆；一方面為了讓工作人員的手不再放置于走行軌上，從而提高了鋪軌的安全性能。

5 結(jié)束語

CPG-500型長鋪機(jī)鋪軌長大坡道鋪軌需重視諸多要點(diǎn)，通過CPG-500型長鋪機(jī)的有效運(yùn)用，能確保鋪軌工作的順利進(jìn)行。在實(shí)際操作要控制好減量鋪軌技術(shù)與增量輔助技術(shù)，明確施工要點(diǎn)，并做好長大坡道鋪軌施工安全保障措施，為施工的安全可靠進(jìn)行提供可靠支持。未來在長大坡道鋪軌施工過程中，CPG-500型長鋪機(jī)依然是施工需關(guān)注與研究的重點(diǎn)，所以需在實(shí)際施工與操作期間，做好施工工藝控制與安全控制，確保CPG-500型長鋪機(jī)長大坡道鋪軌的有效進(jìn)行，滿足施工需求。