1、利用大型养路机械进行基床病害整治的施工组织设计方案利用大型养路机械进行基床病害整治地施工组织摘要 长期以来,铁路工务系统在对基床病害整治地施工作业中,使用地是全人工劳作,这样地施工方法有较多地弊端,如施工过程中危及行车安全、所用工时长、劳力多、施工效率较为低下等.随着铁路养路机械化地不断发展壮大,这一现象有望得到彻底改善.只要充分发挥大型机械在线路换碴大修封闭中地作用,切实提高机械化作业程度,实现人工配合大型机械进行线路基床病害整治施工作业方案,就可大大降低作业人员劳动强度,提高线路作业质量,确保安全、优质、快捷地完成基床病害整治任务.要实现这一目标,这就要求我们对基床病害工程及大型养路机械作
2、业性能都要有足够地了解和充分地认识.关键词 大型养路机械；人机配合；基床病害；施工组织；封锁“天窗”一、引言在我国十六大提出地国民经济发展目标中已经明确地体现出,铁路是我国运输行业地大动脉,现阶段铁路对我国地经济发展有着一个不可替代地重要地位,如果不加快铁路地发展,没有一个发达完善地铁路网络,要实现现代化,是难以想象地,因此,走跨越式发展道路,是铁路为适应国民经济发展地必然趋势.跨越式发展道路,同样为铁路工务施工人员指明了发展方向；明确了当前工务工作地首要任务；既刘部长所提出地:“优化基础结构,提高轨道结构整体承载能力,发展线路检测技术,在主要干线全面实行大型养路机械养护、维修施工.” 刘部长
3、地指示中明确提出,养路机械化是工务技术进步地保证,是实现工务跨越式发展地支柱.因此,如何充分发挥大型养路机械地作用,扩大作业工程,利用大型养路机械作业消除线路基床病害,全面提高基础设施地技术标准,保证线路地几何位置尺寸无变化.这都对我们每位大型养路机械使用人员提出了更高地要求与更新地挑战.二、应用现状近几年来,养路机械地大型化已成趋势.大型养路机械在全国铁路工务、工程系统中地应用、管理技术已日趋成熟.它特有地性能不仅对铁路线路地养护、维修起着不可替代地作用,更为重要地是它逐步取代了小型机械及人工劳作,大大提高了封锁“天窗”内地劳动生产率.因此,拥有并掌握一套全面完善地大型养路机械设备配置,是当
4、前工务施工人员适应铁路跨越式发展地前提条件.大型养路机械可以很好地完成铁路线路养护、维修地一整套施工流程,既清筛机地挖掘、清筛和回填作业,捣固车地起道、拨道、捣固作业,配碴车地配碴、整形作业,稳定车地稳定道床作业等.然而,铁路线路道床在自然环境中还容易产生线路道床、路基地病害形式,形成基床病害地地段,主要存在于线路以路堑形式通过及左右两侧均为浆砌片石高挡墙路段,排水困难、场地狭小地路段.由于长期地积水造成道床产生翻浆冒泥、板结等病害,导致基床严重下沉,影响到轨道地水平、高低及方向地较大变化,造成维修工作量大、人工保养困难,危及行车安全,因此,出现此类病害均急需进行整治.因此,除了利用大型养路机
5、械进行常规地线路维修、养护作业范围和作业形式之外,我们段还充分挖掘其潜能,利用大型养路机械特有地性能,取代人工劳动,实行人机配合,成功地实施了基床病害整治,实现了真正意义上地人机配合整治基床病害地作业过程.三、利用大型养路机械进行基床病害整治地施工组织3.1 掌握线路情况,明确作业条件在对每次进行基床病害整治施工之前.施工单位必须对该工程地现状进行全面地调查、了解和掌握.确保在施工中做到有地放矢,准确无误.开工前进行地线路调查主要工程有：（1）确认施工里程；（2）作好线路中心线地标志记录；（3）掌握线路所处地地形环境及线路情况（包括直线、曲线等线路资料）.严格按照设计单位所提供地设计图纸及资料
6、进行施工；（4）与设备管理单位签订有关地施工安全协议及共同确定作业标准（包括挖掘地深度、作业后地标高等）；（5）与配合施工地相关单位签定施工配合安全协议.3.2 明确作业工程及作业要求根据设计要求,进行基床病害整治地工程工程包括：（1）更换道碴；（2）进行基床封闭.而其作业要求主要是挖掘深度地规定（通常为500mm）.该参数比线路清筛大修地挖掘深度350mm地深度要深.为确保污土及旧碴地彻底排出,又要达到深度标准.原有地清筛机导槽底梁挡碴高度将无法满足以上要求.对此,我们地解决方法是：在底梁地上方加一块长1900（长）110mm（宽）15mm（厚）地挡碴板.这样就既解决了排碴地问题,又满足了挖
7、掘深度地要求.3.3 掌握技术标准,合理编制材料、施工机具 众所周知,拥有并掌握一套完善地技术资料,是制定工程施工组织措施地有效依据.3.3.1 道床技术要求3.3.1.1 道床顶宽直线及半径600m地曲线地段为3.4m；半径600m曲线地段为3.5m.3.3.1.2 碴肩宽度0.45m；3.3.1.3 两侧碴肩堆高0.15m.3.3.1.4 换碴深度500mm（含抬落量）,其中垫砂厚度100mm,铺设塑料排水板,底砂厚度100mm,一级碴厚度300mm.双侧排水地基面,在机械换碴时,横梁放置水平,用底砂做成路拱,单侧排水时横梁放置坡度不小于2.人工配合大机进行基床封闭（断面见下图1）.3.3
8、.1.5 一般要求道床全面更换为一级道碴,道床断面施工按设计办理.图1 换碴大修基床封闭端面通用图3.3.2轨道静态几何尺寸容许偏差管理值(100km/hVmax120km/h),见表1表1 轨道静态几何尺寸容许偏差管理值工程正线（mm）道岔（mm）经常保养临时补修经常保养经常保养临时补修轨距+7,-4+8,-4轨距+5,-3+6,-3水平69水平68高低69高低68轨向（直线）69轨向直线68三角坑(扭曲)缓和曲线56支距34直线和圆曲线683.3.3 主要材料、施工机具数量（在此以作业基床封闭100m地实际长度为例）表2 主要材料序号材料名称及规格单 位数 量备 注1塑料排水板m 100未
9、含搭接数量2一级碴m32103河砂m31504彩条布m288041001.12表3 施工机具数量序号机械名称及规格单 位数 量备 注1RM80大型清筛机台1208-32大型捣固车台23道床配碴整形车台24动力稳定车（动力车）台25老K车辆116东风4牵引机车台17齿条式起道机台48道镐把若干9铁铲把若干10大拉耙把若干11四齿耙把若干12刮砂板块113道尺把114编织袋个50015土箕个403.4 基床封闭换碴施工作业流程承担线路基床封闭换碴大修工程施工地单位必须根据施工需要做好人员配备,并进行合理分工.在大型养路机械进入区间施工时,应有专人负责各机群地现场领导和统一指挥.并设一名施工现场总负
10、责人（施工队长）,施工队长不在现场应指定一名副队长负责全面地统一指挥协调施工、路料管理工作.保证施工安全可控.基床封闭换碴施工作业流程图如下图2所示：图中符号表示：A施工调查 B放控制桩 C施工测量D扒边坡石碴 E垫彩条 F卸河砂G清筛道心碴 H人工做排水拱度 I垫底层河砂J铺排水板 K垫上层砂袋 L卸石碴 M配碴、捣固、稳定 N整理道床图2 基床封闭换碴施工作业流程图中所示：A、B、C工序为线路调查及前期准备工作阶段；D、E、F工序为大机施工前地准备工作阶段,即在施工前一天申请封锁需作业地段所处地区间,利用封锁“天窗”将要整治线路地道床边坡石碴切除三份之一左右（从轨枕头外留有宽地安全碴）至挖
11、掘深度并将废碴清至路肩外.然后用彩条布沿线路纵向将已被切除道床边坡石碴地线路边坡地段盖上,并将河沙卸在彩条布上同时装好砂袋封住枕木头.避免了河沙直接与石碴接触造成大机施工中被挖掘排出,导致材料浪费.同时以确保了施工前地行车安全.而且以为施工时用于垫底层地河砂作好了准备.G、H、I、J、K、L、M、N工序为整套人机配合施工流程.具体解释在下文中将单独例文说明.3.5 车辆编组 制定一套完善地工程施工组织方案,是确保工程顺利开工地前提条件.而制定相关地车辆编组及明确机械地施工网络图是施工前地必备条件.在此以上文制定地机具数量为依据制定车辆编组方案（编组顺序以机械作业方向地先后为序）.施工车辆编组：
12、机车1#清筛机1#2辆K车（装卸河沙）2#5辆K车（装卸石碴）道床配碴整形车1#捣固车1#动力车稳定车1#3辆K车（装卸石碴）道床配碴整形车2#捣固车2#动力稳定车2#.上述编组表示为：J1QlK2(3)K5(6)P1D1 K3 (2)W1 P2D2W2.在此必须说明地是；施工列车解体后开始作业时地位置必须严格遵守大型养路机械使用管理规则中地有关规定.图3 基床封闭网络图3.6 人工配合大机（G、H、I、J、K、L、M、N工序）地基床整治3.6.1基床封闭网络图见图3（各环节具体时间根据现场情况而定）3.6.2 施工流程扒枕木头石碴落低路肩到指定标高铺彩条布卸河砂清筛机抛道心碴人工做好排水路拱
13、垫底层河砂铺排水板垫砂袋垫上层河砂第一次卸石碴人工和配碴车拉碴到道心大机捣固稳定车稳定第二次卸碴人工和配碴车拉碴到道心大机捣固稳定车稳定整理清理现场、交验.3.6.3 施工方案3.6.3.1 必须设置车站电话员和工地防护员进行施工防护；工地防护员必须按工务安全规则第2.2.18条地规定发出口笛声,列车预告、车站发车、列车靠近等情况下要求发出地口笛声不能用扬声器代替,扬声器只作为为辅助警报信号使用.3.6.3.2 锁前工地配合人员拉开彩条布及已经预卸地河砂至安全距离.区间封锁时间内用清筛机按设计深度要求挖出线路原来地旧碴及污土.同时利用人工铲除基面上地余碴,要求基面平整,然后在基面上人工铺设河砂
14、,夯实后线路中心厚度不得小于5cm.并用带坡度地木板把底层垫砂做成拱面；紧接着人工铺设塑料排水板,并且在塑料排水板上面每隔一根轨枕在枕底下垫下砂袋,以尽量减少下沉量,再卸河砂,夯实后厚度不得小于15厘M.清筛机过后卸一级碴；配碴车配足石碴,捣固车起道、拨道、捣固两遍,抬道至设计轨顶标高（此工序重复两次）；稳定车对封闭后地线路进行稳定作业.第二次卸碴,补足安全碴.3.6.4 基床垫砂封闭3.6.4.1 调查基床陷槽及不良土质情况,并在钢轨上每10M用油漆标明垫砂深度,并要求有隐蔽工程签认.3.6.4.2 把每卷塑料排水板展开,丈量其实际长度、编号,并在钢轨上用油漆做出标记.塑料排水板每卷长10M
15、,宽4M.各作业组应按标记进行铺设,并充分展开,排水板接头衔接距离不少于0.4M（以上坡排水板压下坡排水板地方式搭接）.3.6.4.3 清筛机抛碴后整修基面横向排水坡,在修整好地基面上铺底砂,刮成预定坡度、拍实,底砂厚度应均匀、符合设计要求,压实后线路中心厚度10cm,边缘厚度为5cm.3.6.4.4 穿入塑料排水板,对正线路中心位置,按照铺设标记,将其展开铺在底砂面上,铺设时应用手展开,严禁用勾子勾拉.排水板接头处理采用搭接（以线路上坡地排水板在上面搭接）,搭接长度不少于0.4m,搭接面不得夹有砂子杂物,砂地含泥量不大于5%,底砂和面砂不得混入石碴.3.6.4.5 回填河砂并夯实.夯实后地河
16、砂厚度应达到设计厚度.3.6.4.6 基床垫砂应严防河砂流失,保持基床稳定.垫砂用地砂应为洁净地粗砂或中砂,细砂和粉砂不得使用.3.7 基床封闭中地道碴更换作业（D、E、F工序）由于基床病害整治工程是集多重作业程序地铁路线路大修工程工程,它包含了线路地破底换碴大修工作.故在此有必要对更换道碴作业工序做出详细地介绍.3.7.1 大型清筛机换碴3.7.1.1 封锁施工前,慢行时间内人工开挖掘导槽,有车开来时须垫枕木头.导槽开挖长度1000mm、宽度大于计划换碴宽度300mm,深度等于计划深度地导槽坑.导槽坑下方地道碴堆积角均要小于30.3.7.1.2 封锁线路开始,按安规第2.5.9条规定,施工列
17、车由机车牵引进入封锁区间.车长根据施工负责人指令按地面信号指挥机车司机及时停车,使清筛机在作业起点处准确停车,机组各车分解,分别就位.3.7.1.3 清筛机迅速定位,连接枕下导槽和挖掘链,完成作业工作转换.为解决换碴龙口地段线路鼓包问题,可采取清筛机和捣固车起步及收车时保证起道量为0,并且对龙口地段加垫沙袋解决下沉问题,同时也可避免钢轨折断故障发生.清筛机换碴地段起道顺平工作由捣固车2号位看道等办法来消除龙口地段线路地鼓包现象,保证线路平顺.3.7.1.4 清筛机试运转后开始抛碴作业：上升导槽抽板全部缩回,泥碴不进振动筛,直接落到主污土输送带抛出线路外,不筛分、不回填.3.7.1.5 人工在清
18、筛机两侧同步清除上升、下降导槽下方残留小土垅.3.7.1.6 利用清筛机附挂地风动卸碴车.可开中门或侧门卸碴,但同一风动卸碴车不得同时开中门和侧门卸碴.开中门卸碴前必须确认风压不少于300kPa,且卸碴时需由地面指挥,确认道心卸足道碴而不过量.原始线路坡度超过5上坡时应适当减少风动卸碴车附挂数量.3.7.1.7 抛碴作业时,清筛机主操作手应密切注意污土输送带驱动压力.该压力应严格控制在设计压力下使用,以免污土堵塞；同时保证作业效率.并派专人在主污土带和旋转输送带连接处疏导污土,监视输送情况,及时通知主操作手控制作业速度.3.7.1.8 一旦发生污土堵塞,应立即停止挖掘,组织人工清理.抛碴过程,
19、应随时观察,防止圬土输送带碰到电杆、电线、树木等障碍物.3.7.1.9 抛碴后轨面水平控制在30mm以内,避免后续地配碴整形车和捣固车掉道.同时要求配碴车在换碴后未经捣固地线路走行速度不得大于10km/h.3.7.1.10 应预留至少30分钟清筛机停机收车和线路起整恢复时间,清筛机抛碴纯作业时间约20分钟,作业前运行和准备时间约30分钟.为保证正点开通,施工队必须根据每日施工地点和施工列车进出站要求制订作业时分控制图,确定日进度,严格按要求控制各工序实际作业时分.3.7.1.11 清筛机收车后立即以作业速度牵引风动卸碴车前行,完成龙口补碴,并继续前行,最后一个风动卸碴车尾部离开当日作业地段10
20、0m后停车.机车与清筛机组联挂,然后等待其他大机联挂.3.7.1.12 除上述作业规定外,清筛机作业应严格执行TB/T2658.16-1998,中华人民共和国铁道部 大型养路机械使用管理规则(以下简称大机管规)地有关规定和清筛机操作规程.3.7.1.13 换碴后地线路,枕木头地道碴仍然离轨枕底较远,用配碴车收拢到轨枕底,配碴车收不到地部分用人工收拢.3.7.1.14 石碴收拢后,人工清除轨腰部位地石碴,第1次捣固车用补偿法进行起、拨、捣,并且进行两次夹实,夹持时间保证为0.40.6秒,然后补碴,配碴、第2组捣固车用精确法进行起、拨、捣,也是两次夹实,夹持时间0.40.6秒,起道后地线路标高达到
21、设计要求（即在设计标高20mm范围内）.3.7.1.15 换碴完毕后,配合换碴民工应收拢坡脚处石碴,并铲除土垅,做好横向排水坡.3.7.2 机械换碴注意事项3.7.2.1 各台大型养路机械地操作人员均应掌握作业地段地换碴深度、设计标高、线路平纵断面几何尺寸等要求.在挖掘过程中每隔10M记录一次标杆测量地挖掘深度,清筛机操作手每隔25M按设计要求调整一次挖掘深度,使挖掘深度偏差得到及时地修正.线路平面也要作为重点工作进行控制,防止由于线路平面位置变化大而影响线路稳定,导致晃车或胀轨跑道地发生.3.7.2.2 清筛机开始换碴及换碴结束收机前不宜起道过高,应逐步顺坡,以免线路高低形成鼓包.3.7.2
22、.3 清筛机换碴后带着石碴车临时补碴,卸碴人员在卸碴过程一定要随时观察老K车地余碴量偏心情况,偏心严重时要停车用人工整理后才动车前行卸碴.特别是在曲线地段,防止老K偏心掉道.3.7.2.4 一般情况下线路开通前,应上足安全碴,保证道床肩宽直线地段不少于 0.2m,曲线上股不少于0.3m,夏天高温季节要求保证道床肩宽直线地段不少于 0.3,曲线上股不少于0.4m,道床边坡不陡于1:1.5,轨枕盒内至少有半盒石碴,但枕木头地轨枕盒一定要填满碴；并对线路进行全起全捣作业,拨顺线路方向,达到经常保养标准,并做好记录后方可开通线路.3.7.2.5 临时及收工时放行列车应做好顺坡工作,顺坡长度临时不低于2
23、00倍,收工时不低于400倍；扣件扭力矩要达到120N.m.3.7.2.6 施工列车到站后,经现场监护人员检查,确认达到开通条件后及时开通线路.3.8 施工封锁结束后地养护收尾工作3.8.1 施工完毕收工前、施工领导人、工长以及带班工长对当天施工地段地路料进行全面检查,短、小、散、轻料具要进行处理、回收、集中看管,处理完毕,要与路料管理员办理交接手续,做到工完料清.3.8.2 成立保养工班,保养开通后地线路,速度正常后不能用道镐捣固,只能用水平垫.养护作业需严格执行安规、维规等有关作业规定和要求.线路稳定后,全面检查、记录、对超限处所进行处理.确保线路达到设计标准.3.9 加强作业控制,确保施
24、工安全工程施工单位在施工中必须确立“安全第一,预防为主”地思想.加强施工安全组织管理,认真贯彻落实安全逐级负责制.制定行之有效地各类紧急预案及各项安全防患措施.严格执行部、局有关安全规章、规定和相应管理办法,做好“防止挖断电缆；防止道岔、信号故障；防止准备工作过头；防止盲目开通线路；防止失巡、失养；防止人员挡道、料具侵限；防止路用列车掉道；防止由于预想、安排不周影响施工”地八防工作.施工中严格执行自控、互控、监控措施,严格按章作业.确认防护已经设好,方可上道作业,严禁盲目开工.施工中要加强检查,严把质量、安全关.大型养路机械在进行封闭道床线路大修施工各项作业时应严格按操作规程和规定地作业方法、
25、参数操作机械,确保作业安全、工程质量、施工正点、生产效率.争创一流地精品工程.四、结论从文中可见只要能真正意义上地实现人机配合进行基床病害整治.将会使得铁路线路无论是安全、质量、效率都能得到长足地飞跃.这不仅适应了目前铁路运输提倡地“增吨 压点 加密 提速”地八字方针.同时也大大减少了人工劳作,符合了企业“人性化管理”地发展模式.促进了铁路跨越式发展地进程.五、致谢本篇论文地完成得益于西南交通大学成教院和昆明中铁集团公司培训中心老师们地倾心辅导,在他们身上,我不仅学到了广泛地理论技术知识,也为他们诲人不倦地园丁精神所感动,使我在这一学习阶段中专业技术水平得到了很大地提高,我非常感谢他们.在此,
26、我还要特别感谢程立老师,正是在她地引导和帮助下,我经过自己地努力,顺利地完成了这篇论文.另外还要感谢柳局机械段技术科和教育科提供地技术资料.参考文献1、全断面枕底清筛机,寇长青、宋慧京主编,北京：中国铁道出版社,1998；2、抄平起拨道捣固车,韩志青、唐定全主编. 北京：中国铁道出版社. 19973、赵凤德主编. 动力稳定车. 北京：中国铁道出版社. 19954、吕宁生主编. 配碴整形车. 北京：中国铁道出版社. 19995、铁运200123号. 铁路线路维修规则. 北京：中国铁道出版社. 2001年7月施行6、铁运1999146号. 铁路工务安全规则. 北京：中国铁道出版社. 2000年1月施行7、铁工务199819号. 大型养路机械使用管理规则. 北京：中国铁道出版社. 1998年5月施行8、马云昆主编. 大型养路机械. 大型养路机械编辑部. 2004合订本
