关于优化站台线路拨道清筛作业的探讨

宋天罡

摘  要：文章主要介绍如何利用反向曲线连接原理进行站台拨移清筛作业，提出反向曲线各参数之间的关系;并根据实例对比与传统拨道清筛所具备的优势;并对施工过程中的清筛作业、捣固作业提出了控制要求。

关键词：站台拨道;机械清筛;反向曲线;节点分析

中图分类号：U216.63+2 文献标志码：A 文章编号：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

铁路营业线在运营过程中，道床石碴会积藏污垢，当其填满石碴空隙后，会形成不透水层，造成排水不畅，出现翻浆冒泥、造成道床板结，从而导致线路高低、水平、轨向等发生变化，影响行车。因此当其不洁度超过30%时，应当进行清筛作业。

随着铁路事业的整体进步，我国已普遍采用清筛机进行线路清筛，利用清筛机进行线路道床清筛，道床清筛彻底、洁度高，清筛深度均匀， 排水性能好，道床保持良好状态的持续时间比人工清筛有了大幅度增加。

2 站台线路拨道清筛作业

2.1 拨道清筛

目前，国内普遍采用SRM80和QS650清筛机进行道床清筛，其标准挖掘宽度为4030mm-5030mm。这就要求轨枕外750-800mm的区域内不能有影响清筛机作业的障碍物。而站内线路尤其是站台部分，站台边缘距离轨枕外的距离一般在500mm左右，清筛机作业时无法正常通过。因此这部分线路以前一直采用人工清筛的方法清筛。人工清筛后的效果普遍不太好。经过一段时间的行车后，线路又会出现翻浆冒泥现象，所以想办法对其进行机械清筛（见图1）是十分必要的，这样既能保证站台线路的道床质量，又减少了站台线路的维修和人工清筛的劳动量。

为解决这一问题，各个单位都想了很多办法，目前最常用的就是利用捣固车拨道的方法，先进行线路拨道，使得站台距离轨枕外的距离满足清筛机的作业宽度后，再进行清筛作业。

采用这种作业方法，最大的问题就是作业时间，由于站台线路必须在一个天窗内清筛完毕，清筛后，还要将线路回拨，使其恢复原状，这就需要比区间线路清筛更长的作业时间。目前大部分拨道清筛都是在前期调查的基础上，利用2台捣固车进行连续拨道，直到满足清筛机作业为止。此类拨道在施工经验的基础上，采用近似法拨道，一般都需要重复拨道，拨道的效果无法保证，使得拨道时间不能有效计算，导致整个天窗所用的时间也不能很好地控制。

2.2 拨道清筛作业流程

拨道清筛基本流程如图2。

例如某站台线路拨道清筛例子：

（1）首先要全面地对其施工现场进行调查。其内容有：站台两端距信号机的距离、站台的长度、曲线要素、满足清筛机作业的拨道量、线间距、影响清筛的障碍物等。根据调查的情况，制定施工方案，明确施工的方式以及人员分工、机具安排。每隔一定距离（一般为5m）在钢轨外侧与站台边缘做好标记，标出既有钢轨头至站台边缘的横向距离（用红油漆，主要目的是控制、检测大机拨道后实际发生的位移量，并可随时标出剩余拨道量）及需要拨道的位移量和方向。

（2）预卸石碴，施工前要根据施工需要预卸石碴，石碴数量应确保施工后恢复线路需要。

（3）应力放散，根据季节和线路锁定轨温情况，若施工时现场实际轨温超过允许范围及拨量较大时，必须坚持先放散后施工。保证应力放散均匀、彻底，满足施工需要。

（4）标注出工务、供电、电务等专业需要拆除的设备或作业时需要注意的问题（目的在于确定好具体工作量，便于合理组织人员配合施工）。

（5）清理道床及石碴装袋，为减少拨道的阻力，需要组织人员清理两线间、轨枕盒内的石碴，将其装入编制袋。道碴清理深度要与轨枕底齐平，清理出的石碴不能侵入邻线。并做好石碴的回填工作。

2.3 施工作业过程中的控制

（1）用2台捣固车进行拨道，第一台捣固车设置一定的拨道量（一般不小于80mm）拨道，拨1-2次;或者给定拨道量（不大于10mm，一般在5mm左右），逐镐递加，一直加到120mm-150mm;第二台捣固车重复第一台捣固车的工作，直至达到清篩机作业标准。

每台捣固车每次拨道后，由专人负责拨道后的线路几何尺寸检查并记录，不具备大机运行或作业条件的，必须立即通知地面工区配合人员，进行人工整修，达到大机作业条件后，后续大机方可进入。跟随技术人员测量线路拨道后是否满足机筛要求。

（2）清筛施工作业的控制

进入龙口地段前：开始作业时，调整道碴分配板，直接落到道床上的石碴最小，不回填石碴;落到道碴回填输送带的石碴最大，调整输送带，使石碴落到钢轨的正下方位置。根据既有道床石碴情况，将提升导槽的石碴导流闸板打开一部分，加大石碴抛出量，避免石碴堆积从而影响清筛机的护轨罩。

通过龙口地段：调整道碴分配板，逐渐增加直接落到道床上的石碴，回填量慢慢增加，确保道心石碴均匀、饱满;根据清筛后线路水平的实际情况，调整落到道碴回填输送带的石碴，并调整输送带使石碴尽量回填到钢轨正下方位置，达到与轨面平行。确保清筛后线路水平几何尺寸控制在要求范围内。清筛机调整到位后，没有特殊情况，不能随意调整分碴装置。如果局部线路的几何尺寸不达标，可以人工进行调整。

（3）清筛作业后的线路几何尺寸控制

对清筛作业后的线路水平进行检测时，拨道地段每2m进行一次检测，其他地段每5m进行检测。检测人员与清筛机保持5m距离，将测量数据标注在钢轨轨面并进行记录。如果线路的几何尺寸超限，必须在捣固车进入前，由人工处理时。处理后的线路几何尺寸检查合格，并经捣固车车长复核确认后，捣固车方可进行作业。

（4）第三、四台捣固车对线路进行回拨，每台捣固车跟随的测量人员，对测量数据与原桩据进行对比，并计算差值，由此指导接下来的捣固车拨道。

第三、四台捣固车第一次拨道完毕后，退车再次进行线路捣固、拨道作业，直至线路基本恢复原位后，将前期装袋的石碴进行回填。两台捣固车再进行全面捣固，恢复线路方向、高低、水平等几何尺寸。稳定车同步进行稳定作业。捣固车每次拨道后，由地面工区专人负责检查线路几何尺寸、测量并做好记录，不具备大机作业条件的，必须立即进行人工整修，达标后后续大机才能进入作业。

大概所用的时间节点表如表1。

3 站台线路拨道作业优化的理论依据

为了满足大机清筛的施工条件，需将线路向远离站台一侧平行拨道，再将拨道后的线路用反向曲线与原有线路进行连接。站台线路在清筛施工时，设反向曲线的起点在站台一侧的线路处，设反向曲线的终点在站台一端的线路处。施工的重点和难点是确定反向曲线的参数，为确保大型养路机械作业安全，要求反向曲线尽量要长;为减少线路拨道施工工作量，又要求反向曲线尽量要短。设线路的平行拨道距离为S、反向曲线长度为L、反向曲线间夹直线长度为d、反向曲线半径为R，反向曲线的切线长为T，如图3，各参数之间存在以下关系：

4 站台线路拨道作业优化实例

以我队在京沪线三塘站Ⅳ道拨道清筛为例，探讨如何在已有站台线路拨道清筛施工的基础上，进一步优化作业程序，力争实现站场线路拨道施工安全，并减少整个施工过程所花费的时间。

2017年3月3日，我队对济南铁路局三塘站进行了站台拨道清筛，京沪线三塘站站台位置K389+630-K389+930，长度300m，Ⅳ道轨枕头外侧至站台边墙的平均距离490mm，需平行拨道300mm。具体见图4。

4.1 施工条件

天窗点封锁240分钟，作业完毕开通后第一列限速35km/h，第二列限速45km/h，4小时后，恢复至限速80km/h，第二次复捣后恢复至120km/h。

4.2 反向曲线计算

线路的平行拨道距离S为0.3m，反向曲线长度为L为30m、反向曲线间的夹直线长度d为16m，由公式：

可以算出曲线半径R=537m，如下表2所示。

此半径均满足作业各型号的大机作业安全与运行安全。

再根据反向曲线的轨迹方程，求得每米的拨量，细化到每一台捣固车车上，如表3。

4.3 施工现场控制

4.3.1 施工前准备工作

（1）同2.2中的前期准备。

（2）车辆编组：清筛机（Q1）-捣固车（D1）-配碴车（P1）-稳定车（W1）-捣固车（D2）-轨道车-轨道车-平板车-物料车-物料车-物料车-清筛机（Q2）-捣固车（D3）-配碴车（P2）-稳定车（W2）-捣固车（D4）。

4.3.2 清筛前拨道作业

D1在K389+600至K389+630处进行第一遍拨移作业，将站台部分线路向上行方向拨移，反向曲线地段按表3进行拨道。进入站台地段后，按150mm向左拨，使线路侧轨枕头部与站台边缘的距离不少于600mm，且必须保证D2第二遍的拨道调整量。拨道后，地面人员将剩余拨移量用石笔作好标记。

D2跟进D1，在K389+600至K389+630处进行第二遍拨道作业，并对D1的拨道进行修正，使线路侧轨枕头部与站台边缘不少于750mm，以满足Q2作业。拨道后，地面人员将剩余拨道量用石笔作好标记。

4.3.3 清筛作业

基本与2.2清筛作业相同，在开始作业后，清筛车号位合理调整分碴装置，及时了解清筛后的线路状况，并进行调整，控制清筛后的线路几何尺寸达到后续大机准许进入条件。

4.3.4 清筛后回拨作业

Q2清筛50-100m后，D3根据之前地面线路测量人员的数据，在K389+600处开始捣固作业，同时进行线路回拨，将该段线路向站台方向回拨。拨道后，地面人员将剩余拨移量用石笔作好标记。

P2跟随在后面进行配碴作业，确保捣固石碴均匀、饱满。随后，D4跟进捣固，并进行回拨作业。每台捣固车每次拨道后，均由地面工区专人负责检查线路几何尺寸、测量并做好记录，捣固车车长和地面线路检查人员双确认后，后续大机才能进入作业。作业过后确保恢复原有的站台和Ⅳ道线的线间距，误差不超过±2mm。

4.4 反向曲线数据分析

可以算出，拨道的反向曲线的切线长T=3.5m，2T=7m。即在7m桩点处对应反向曲线的夹直线起点。

D1从起点开始拨道，到达夹直线起点后，进入直线地段拨道，在15m桩处拨道量达到150mm，按150mm拨道量进入站台地段线路。

D2从夹直线上15m桩处开始拨道（直线地段开始拨道），在23m桩处到达夹直线终点（反向曲线线型与此关于（0，）对称）后，按设计拨道量将反向曲线拨到位，保证站台头处的拨道量为300mm。

线路拨到位后的曲线。线路计划拨道量为300mm，线路拨到位后，反向曲线的轨迹如图5所示，由此可见，线路条件良好，反向曲线长度满足安全要求。

4.5 时间节点分析

通过对比可以看出，优化后的拨道作业，在拨道和回拨的时间上均有所减少;一般的拨道清筛所用的时间在235分钟左右，优化后所用的时间在211分钟左右，通过反向曲线连接的拨道，捣固车作业的精度更高，保持得更好，使得拨道和回拨所用的时间更少，更有利于清筛作业。从而使整个天窗所用的时间变少，更有利于施工安全的卡控。

5 结论

拨道清筛解决了站台线路受限不能进行机械化清筛的问题，使其保证了道床质量，减少了维修和保养的次数。而通过优化拨道作业，使得拨道清筛作业时作业车辆的施工安全和整个施工所花费的时间都得到了很好控制，减少施工对铁路运输的影响。

當然，对上述内容的研究还有很多不足之处，首先是数据的来源不足，有待通过更多的实践去总结。其次反向曲线长度有待优化。在确保作业安全的前提下，还希望通过更多的实践去论证曲线半径与长度的关系，使得反向曲线尽量短，以减少拨道的工作量。随着在实践中不断完善站台线路的拨道清筛作业，大型养路机械的优越性将越来越明显，铁路线路状态也将会得到更大程度改善。

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