大机捣固整治岔区长波不平顺测量新方法的探索

邹浩 邰福利

摘 要：本文根据现场实际，针对我段“集中修”大型道岔捣固机整治岔区长波不平顺的病害，采用新方法，提出合理的测量方案，并对其进行整治，对保证岔区整体平顺性、提高线路设备质量、保证既有普速营业线的安全平稳运行具有重要的实际意义。同时，该测量方法具有推广应用的创新性，能够为铁道行业类似作业的整治提供指导，对铁路工务普速铁路维修部门的运行提出了理性思考。

关键词：大机捣固；整治岔区；长波不平顺；测量新方法；探索

中图分类号： U216.4 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）12-65-2

0 引言

侯马北工务段管辖的南同蒲线是历史悠久的既有线路，小半径曲线较多，线路设备滞后，侯月线是1995年正式运营的山区运煤通道，运量大，任务重，桥梁隧道占总线路的60%，路基不稳定，基础设施薄弱，设备状态不良。在常态化的养护维修作业中，整治岔区长波不平顺需要大量的人力、物力和“天窗”，现行维修模式存在一定的局限性，维修养护不到位，南同蒲、侯月线各站岔区留下一些难以整治的长波不平顺病害。侯西线在2014年经过站场改造、增开复线，开通后的雨季河津站东西岔区、清涧站东岔区等岔区的路基存在不同程度的下沉，造成多处长波不平顺病害，引起晃车、车载等病害，使维修周期缩短，对营业线安全平稳运行产生了隐患，改进维修模式，利用科技手段、采用新方法、新工艺等有效措施，为我们提高设备质量提出了方针目标。

1 现状实际分析

随着科技生产力的发展，铁路线路设备的养护维修方法在不断的改进，使用的工具在不断的更新，铁路工务设备的养护已经从纯粹的人力到小型机械，发展到今天的现代化大型养路机械用于生产实践。

在机械设备日益发展的今天，大型道岔捣固机越来越多用于岔区综合整治，使整体水平得到提升。但是，大型道岔捣固机在实际起拨道作业中，还仅仅是利用作业车装备的起拨道装置来确定拨到量和起道量，这种方式虽然对于短波不平顺有很好的效果，但是对于长波不平顺不能得到有效的整治，存在着整治空白。

如果利用大型道岔捣固机针对岔区长波不平顺病害进行有效整治，关键是需要掌握整个岔区的高低和方向，并且向大机操作手提供科学、准确的线路技术数据，通过有效、标准作业进而逐步的将岔区的整体技术状态到一个平面上，达到岔区平顺的技术要求。目前采用的方法有目测法、水准仪测量高差、全站仪测量法。

2 方法与步骤

2.1 仪器与设备

目前市面上所售的全站仪均可，我们使用的是莱卡TS2型全站仪。由于测量的是钢轨顶面的坐标，为了将测量的系统误差降低到最小，全站仪的棱镜无论在高低还是左右都需要完全契合在钢轨上，而目前市面上所售的全站仪均达不到要求，经过探讨、研究和科技创新，对全站仪的棱镜进行改造，将棱镜固定在钢轨侧磨仪上，就能够达到测量的要求，取得有效、准确的数据。

2.2 测量方法

测量方法：坐标定向法。

2.3 测量原理

利用全站仪坐标定向法测量各测点的坐标，确定坐标系即横坐标为方向、纵坐标为距离、垂直坐标为高低。确定基准点，通过内差法计算出各点的起拨道量。在大机捣固道岔实际作业中，需要考虑相邻线的高差、岔后渡线的方向、菱形道岔、岔后附带曲线等因素，这样必然会存在一些点的起拨道量受到限制，称为控制点。在测量的过程中控制点必须进行测量，在计算的过程中，需要考虑控制点起拨道量的范围。

2.4 控制点的分类

①单开道岔的尖轨跟、叉心前、叉心后处的控制点受到渡线及岔后曲线高低、方向的影响，避免造成渡线及岔后曲线的扭曲和顺坡率过大，受到邻线高差的影响，避免造成与邻线高差过大，所以此处控制点起拨道量参照渡线及岔后曲线。

②以菱形道岔为例两组道岔的尖轨跟、叉心前、叉心后及菱形中间的点图。受到菱形道岔的影响，避免造成菱形道岔整体的水平不良，菱形道岔中间的方向大型养路机械拨不动，所以此处控制点拨道基本为0、起道参照菱形道岔整体水平。

③既有线路上明显的高点。

2.5 人员设置

测量人员2-3名，现场防护员1名，驻站联络员1名。

2.6 测量步骤

2.6.1 绘制岔区平面图

为操作简便，节省时间岔区平面图可画简单的草图。平面图上要注明各道岔的编号，对所有测点位置并进行编号，标记出控制点和线路目测出的大致起拨道量，以便于计算参考。

2.6.2 设站

一是选择地点，因现场有许多接触网杆、信号机等遮蔽物，设站需在视野良好尽量避开遮蔽物的地点。因现场有可能会有列车经过，设站地点最好为土质路基且非石碴地段。二是建立坐标系，建立的坐标系将平行于钢轨的方向设置为Y轴即距离，垂直于钢轨的方向为X轴即线路方向，Z轴即高低。

2.6.3 选点

基准点。在整个岔区前后的既有线路上选择数个点作为基准点，一般选择高低较高的点和方向较好的点，来作为岔区整体平顺性的计算依据。基准点可设置多个，便于计算时进行取舍。

测点。按照大约5米的间距对测点进行设置，有特殊情况可以加密或者适当延长，但是在控制点必须设置。测点的位置尽量选在道岔的直股，如遇多组道岔同时测量时，选择有岔直股较多的那股钢轨。

2.6.4 测量

在选点的同时，利用全站仪进行测量，全站仪记录下各点的坐标数据。测量的同时，持棱镜人员将测点编号用石笔标记在钢轨或枕木上。

2.6.5 计算

利用内差法进行计算。由于大机对于短波平顺性具有自动修正的功能，所以我们利用内差法计算出的数据即可满足对岔区整体平顺性大机捣固作业的指导。

第一将误差大的点排除掉；第二根据基准点计算出数据；第三核对控制点和目测的起拨道量，对计算数据进行核对；第四改变基准点对计算结果进行调整（第三、四步反复进行），最终确定计算结果。为了方便计算，我们设计了一个基于EXCEL的软件，点击按钮即可将第三、四步计算马上完成。

2.6.6 标记

将计算结果标记在相应的测点旁边的枕木上，注意数据醒目便于操作手观察，拨道方向不能出现偏差。

3 效果

2014年初侯西线站改工作完成后，我段管内的7个站各岔区均出现了不同程度的长波不平顺病害，5月份进行了大机捣固道岔施工。由于施工天窗大约在凌晨4：00-7：00，作业开始时还在夜间，大机操作手无法根据目测来观察长波不平顺等技术要求。按照上述测量新方法，向大机操作手提供了准确的起拨道量，使大机操作手完全按照此数据输入程序，进行操控捣固作业。作业完毕，质量回检人员的验收数据符合线路质量标准和要求，长波不平顺病害基本消失，达到预期效果。在2013-2015年三年的道岔捣固施工中，我段利用该先进测量新方法进行了有效卡控测量，顺利保证了施工质量。使侯月线、南同蒲线的道岔区段长波不平顺病害明显减少，岔区病害得到了有效的控制，设备状况稳步提升，为行车安全提供有力的技术支持。

4 新方法改进方向之管见

①此方法适用于一个施工天窗只进行一条股道道岔的作业，如果能有两台大型道岔捣固机在相邻的两个股道道岔上同时作业，对于菱形道岔及联动道岔的起拨道量可适当增加，捣固效果将会更加理想。

②计算方法是用最简单的内差法，可以改进为抛物线法或者其他更为先进的计算方式。

③在2016年3月份辛置站的大机道岔捣固施工中，由于计算人员与大机操作手在交接数据时没有明确好拨道方向，造成方向拨反。在今后的计算中，要按照大机操作手的方向即作业车行进方向的左右来标注拨道方向，且要在枕木上清晰的标明。

④在起道量或拨道量较大的情况下，一定要及时的做好后续强保工作，否则由于道床的稳定性不同，极容易出现高低、方向的病害。

⑤在起拨道量较大的地段，一次性起道量不超过50mm，一次性拨道量不超过80mm。在2015年5月份侯月线曲沃站的大机捣固道岔施工中，起道量超过100mm，作业完毕后的第三天，现场出现了明显的短波不平顺，作业前长波不平顺也有部分反弹。在起拨道量较大的情况下，建议大机在该地点进行两次作业效果更佳。

参 考 文 献

[1] 江凤林.既有铁路自由设站测量拨距自动计算方法研究[J].铁路创业月刊，2008（09）.

[2] 梁春方.全站仪测控提速岔区大方向实践[J].西铁科技，2008（03）.

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