楊虎

庫爾勒工務(wù)段管轄站線曲線共計251條，其中庫爾勒站站線曲線137條，占管轄曲線的54.58%。魚兒溝站共計32條，占12.75%，由于平時車間、班組線路管理人員存在“重正線，輕站線”的思想，導(dǎo)致站專線曲線存在“三無”現(xiàn)象：即無曲線頭尾、無曲線半徑、無曲線長度，給曲線養(yǎng)護維修帶來諸多困難，嚴(yán)重影響行車安全，近幾年出現(xiàn)的站專線事故，基本與設(shè)備養(yǎng)護不到位有關(guān)。

針對目前站專線存在的嚴(yán)重設(shè)備隱患問題，我段成立了課題研究小組進行攻關(guān)，通過設(shè)備調(diào)研、維修手段調(diào)研、站專曲線病害成因分析、理論依據(jù)研究、制定整治方案、組織實施，并檢驗了取得的效果，確保實效。

1 站專曲線病害成因分析

1.1 施工單位遺留問題

通過調(diào)查，我段管轄站專曲線存在的需要段技術(shù)科解決的問題多集中在施工單位移交的主要站場中，如庫爾勒Ⅲ場、庫爾勒機務(wù)段管線設(shè)備存在既有設(shè)備與新設(shè)備接茬；馬蘭貨場、塔什店貨場、魚兒溝機務(wù)線，由于線路不在設(shè)計位置，半徑與設(shè)計不符，均需撥移。但這些設(shè)備同時又受到供電接觸網(wǎng)支柱設(shè)備與電務(wù)信號箱盒設(shè)備影響，存在諸多需要協(xié)調(diào)的施工遺留問題。

1.1.1 站專線幾何尺寸超限

施工單位遺留問題，由于前期介入不夠，施工單位重視不夠、整改不徹底，設(shè)備管理單位接管線路后，設(shè)備病害問題依然存在，尤其是曲線正矢，嚴(yán)重不良（如表1，表2所示）。

1.1.2 站專線設(shè)計資料與現(xiàn)場不符

站專線專項檢查中，共發(fā)現(xiàn)有23條曲線現(xiàn)場半徑與設(shè)計資料半徑出入較大。如塔什店H6#岔前貨牽線，設(shè)計半徑600m，現(xiàn)場半徑1200m；Ⅰ-Ⅲ場聯(lián)絡(luò)線134#岔前曲線，設(shè)計半徑600m，現(xiàn)場半徑250m；庫爾勒機務(wù)線J11#岔后J18道曲線，設(shè)計半徑200m，現(xiàn)場半徑350m。

由于許多曲線存在著與設(shè)計不符，或者曲線資料不全的問題，車間、班組雖然也投入了相當(dāng)多的精力整治曲線，又受制于技術(shù)手段單一，只能用繩正法撥道，或者簡易計算撥道，撥正后的曲線要么是正矢不符合半徑，要么是正矢不易保持，多采用“隨方就圓”的方式湊合，遠遠不能達到《線路維修管理規(guī)則》的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 設(shè)備老化、設(shè)備等級低

設(shè)備老化、設(shè)備等級低等問題尤其是庫爾勒站場和魚兒溝站場，尤其是段管線。段管轄其他站場都屬于小站場，通過接收新線或站場改造，大部分已更新了站場設(shè)備，但是庫爾勒站場和魚兒溝站場作為我段兩個主要的站場，站場情況復(fù)雜，調(diào)車作業(yè)頻繁，加之設(shè)備老化，設(shè)備等級低，致使幾何尺寸超限，枕木失效，聯(lián)接零件缺失等問題尤其嚴(yán)重。

1.3 日常養(yǎng)護不到位

庫爾勒、魚兒溝管轄設(shè)備多，受正線行車速度高、站線行車速度低的影響，各種線路檢查手段集中在正線，導(dǎo)致各班組忙于檢查處理正線及其咽喉道岔的病害，由于人員有限、維修時間有限，導(dǎo)致站線病害長期放置不能有效得到處理。

2 目前曲線養(yǎng)護方法及存在問題

對于站專線目前存在的問題，一般采用簡易撥道法、繩正法、支距法進行整治。對“三無曲線”及鋪設(shè)偏離設(shè)計位置的曲線采用傳統(tǒng)方法進行處理，顯然存在困難。現(xiàn)以站場曲線較多的庫爾勒站為例：

庫爾勒站共有三個場，有站專線71條，其中Ⅰ場、Ⅱ場多屬于岔后附帶曲線，一般采用“支距法”就能夠整治。Ⅲ場是駝峰調(diào)車場，作業(yè)時間受限，每天只有30分鐘作業(yè)時間，加之曲線半徑小、調(diào)車頻繁，導(dǎo)致曲線正矢超限處所很多。機務(wù)段管線由于站改施工中受地面建筑限制，曲線不在鋪設(shè)位置，造成現(xiàn)場曲線要素與設(shè)計資料相差很大，如庫爾勒機務(wù)線J72#岔后10道曲線，設(shè)計半徑為300米，但現(xiàn)場實際半徑達到1000米；庫爾勒機務(wù)線J8#岔后13道曲線，設(shè)計為1條半徑為300米的曲線，但現(xiàn)場卻呈現(xiàn)兩條曲線，針對這種情況，常用的簡易撥道法、繩正法、支距法已很難處理這類問題了。

針對這類問題，由于線路車間技術(shù)力量不足，我段采取了集中修模式，在線路技術(shù)科成立維修設(shè)計室，承擔(dān)測量和維修設(shè)計編制工作。維修設(shè)計室在初期使用的是經(jīng)緯儀偏角測設(shè)曲線：先通過兩端直線確定交點，再確定轉(zhuǎn)向角和曲線半徑，定出曲線要素和曲線主點，最后在ZY點和YZ點處架設(shè)儀器進行曲線測設(shè)。這種方法在運營線路上顯得極為不便，因為偏角法測設(shè)曲線需在ZY點和YZ點架設(shè)儀器進行偏角測量，在測設(shè)過程中，如果有車輛經(jīng)過，下道后就要重新架設(shè)儀器，重新測量，否則會有很大偏差。對于往來頻繁的線路，測量進度就變得十分緩慢，而且測量人員必須在線路中間作業(yè)，又存在著巨大的人身安全隱患。

因此，急需要找出一種方法既能方便的運用于現(xiàn)場，又能收到良好的效果。經(jīng)過現(xiàn)場討論研究及測量設(shè)備條件限制，初步確定了使用全站儀坐標(biāo)法測設(shè)曲線的方法。

3 理論依據(jù)研究

3.1 坐標(biāo)法測設(shè)曲線與偏角法測設(shè)曲線對比

在人員方面：偏角法測量至少需要四個人作業(yè)，而坐標(biāo)法只需要兩人作業(yè)。

在效率方面：偏角法測量一個工作日最多測量兩條曲線，而坐標(biāo)法可以測3-4條曲線（其中包括內(nèi)業(yè)計算匯總）。

在行車干擾方面：偏角法受行車干擾特別大，若車輛往來頻繁的線路，使用偏角法測量要頻繁上下道并架設(shè)儀器，十分不便；采用坐標(biāo)法只需將儀器架設(shè)在線路外，人員只需拿一個棱鏡上線，無需上下道架設(shè)儀器，受行車干擾較小。

在直觀性方面：偏角法測設(shè)，對于現(xiàn)場曲線要素的選擇，需要放線后才能看出是否符合現(xiàn)場情況，若不滿足現(xiàn)場狀況，需更改后重新放線校核，十分不便。坐標(biāo)法只需將現(xiàn)場曲線線形采集后用CAD圖繪制，優(yōu)化設(shè)計，計算撥道量全在電腦上進行，更方面，不僅減少了現(xiàn)場的作業(yè)量，而且更能使曲線要素達到更優(yōu)效果。

因此選用坐標(biāo)法進行曲線測設(shè)，整治“三無”曲線不僅可以有效的解決站專線曲線難以整治的問題，而且也提高了工作效率，滿足了生產(chǎn)需要。endprint

3.2 坐標(biāo)法理論依據(jù)

3.2.1 圓曲線定義

圓曲線是具有一定半徑的圓弧。

3.2.2 圓曲線的主點與要素計算

（1）圓曲線的主點（圖3所示）

JD-交點，即兩直線相交的點；

ZY-直圓點，按線路前進方向由直線進入圓曲線的分界點；

QZ-曲中點，為圓曲線的中點；

YZ-圓直點，按線路前進方向由圓曲線進行直線的分界點。

ZY、QZ、YZ三點稱為圓曲線的主點。

（2） 圓曲線要素（圖3所示）

T-切線長，為交點至直圓點或圓直點的長度；

L-曲線長，即圓曲線的長度（自ZY經(jīng)QZ至YZ的圓弧長度）；

E。-外矢距，為JD至QZ的距離。

T、L、E。稱為圓曲線要素。

α-轉(zhuǎn)向角。沿線路前進方向，下一條直線段向左則為α左；向右轉(zhuǎn)則為α右。

R-圓曲線的半徑。

α、R為計算曲線要素的必要資料，是已知值。α可由外業(yè)直接測出，亦可由紙上定線求得；R為設(shè)計時采用的數(shù)據(jù)。

3.2.3 圓曲線要素的計算公式

4 制定整治方案

4.1 測設(shè)曲線，調(diào)查現(xiàn)場情況

4.1.1 測量現(xiàn)場正矢倒推半徑

通過10米弦對現(xiàn)場正矢進行測設(shè)，算出現(xiàn)場計劃正矢Fc。通過公式R=12500/Fc倒推出現(xiàn)場曲線半徑R（當(dāng)?shù)雇频默F(xiàn)場曲線半徑含小數(shù)時，取10的整數(shù)倍作為現(xiàn)場半徑）。

4.1.2 線路定點

在曲線上股鋼軌上，用皮尺每五米拉設(shè)點，點間距為5米，并進行編號，可編為A1，A2，A3…等。目視曲線兩端直線方向，找一段較直的線路，各選定兩個點，定為BM點，可編為BM1，BM2，BM3，BM4。用油漆將點做好標(biāo)記。

注意：

（1）拉設(shè)長度要延伸到曲線兩端的直線上，拉設(shè)點的位置在鋼軌軌頭的中間處。

（2）BM點和普通點之間的距離不需要限制（可不為5米）。

4.1.3 架設(shè)儀器

首先，儀器的水準(zhǔn)管平行于兩個腳螺旋，調(diào)平，旋轉(zhuǎn)90度，旋轉(zhuǎn)第三個腳螺旋，使儀器精平。重復(fù)一次上述步驟，儀器就會處于精平狀態(tài)；其次，在觀測過程中，輕輕地轉(zhuǎn)動儀器，勿用力過大，以免腳架產(chǎn)生輕微的變形，同時避免產(chǎn)生儀器隙動差；最后，避免儀器受陽光照射，以免儀器受熱不均，產(chǎn)生偏差。

在曲線附近任意處架設(shè)全站儀時，要求儀器架設(shè)地點對曲線上設(shè)置的各點通視且不影響行車（如圖4）。

4.1.4 測設(shè)坐標(biāo)

將全站儀調(diào)節(jié)到測量坐標(biāo)頁面，把棱鏡依次放置在設(shè)置的點上，用全站儀準(zhǔn)確的測出每個點的坐標(biāo)值（如圖5）。

4.1.5 設(shè)置邊樁

在曲線外兩米左右處鋪設(shè)曲線邊樁，使曲線邊樁垂直于此處的曲線切線方向，并準(zhǔn)確丈量曲線邊樁到鋼軌底部外側(cè)的距離即為邊樁距離。

4.1.6 全面檢查現(xiàn)場

量取線路兩側(cè)建筑物及其他設(shè)備距離線路中線的距離，以便確定線路撥正后的建筑物及其他設(shè)備有無超限。準(zhǔn)確調(diào)查現(xiàn)場鋼軌長度及軌縫大小。

現(xiàn)場檢查線路幾何尺寸，失效軌枕，缺失聯(lián)接零件等靜態(tài)檢查數(shù)據(jù)，記錄清楚。

4.2 運用CAD繪制圖形，計算撥道量及鋼軌切缺量

4.2.1 導(dǎo)出數(shù)據(jù)

將數(shù)據(jù)從全站儀中導(dǎo)出，復(fù)制到Excel表格中。

4.2.2 更改格式

將單元格中的逗號去掉。具體操作：數(shù)據(jù)-分列-分隔符號-下一步-選逗號-下一步-完成（需注意：操作時線將點號，X軸、Y軸中間各加一空行。）

4.2.3 合并數(shù)列

將X軸和Y軸數(shù)據(jù)通過公式（=B1&”，”&C1）合并成一列。

4.2.4 設(shè)置參數(shù)

打開CAD設(shè)置點樣式：格式-點樣式-選第二排第四個圖形-點大小改為1-按相對單位設(shè)置大小-確定。設(shè)置文字樣式：格式-文字樣式-取消使用大字體-選華文宋體-應(yīng)用-關(guān)閉。設(shè)置標(biāo)注樣式：格式-標(biāo)準(zhǔn)樣式-修改-主單位-精度改為0.000-單位格式改為度/分/秒-精度改為0d00‘00“。

4.2.5 數(shù)列錄入

選擇繪圖-點-多點，將合并的數(shù)列在命令中錄入。用多行文字標(biāo)注點序號（字號大小為1）

4.2.6 繪制圖形

（1）通過BM點找到交點位置。

（2）通過相切、相切、半徑畫出合理的曲線半徑。

（3）剪切掉不需要的圓弧的構(gòu)造線。

（4）標(biāo)注各點的撥道量、曲線長、曲線半徑、曲線點（直圓點、曲中點、圓直點）到就近點的位置。

4.2.7 標(biāo)注顏色 （如圖3）

（1）曲線、曲線半徑標(biāo)注用紅色線條。

（2）曲線點（直圓點、曲中點、圓直點）用紅色圓點。

（3）曲線長標(biāo)注、曲線點到就近點的位置用綠色標(biāo)注。

4.3 匯總資料，編制維修設(shè)計

4.3.1 統(tǒng)計表格

將曲線要素、撥道量、切缺量匯總到表格里（如表3）。

4.3.2 匯總靜態(tài)檢查數(shù)據(jù)

將靜態(tài)檢查的數(shù)據(jù)超限處所按類別分類匯總在表格內(nèi)。

4.3.3 編制維修設(shè)計

維修設(shè)計主要根據(jù)工作量的匯總，進行人員、機具、材料的安排以及天窗計劃的申請。

維修設(shè)計的編制主要依據(jù)部局有關(guān)文件，如《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》、《鐵路線路修理規(guī)則》、《鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法》《烏魯木齊鐵路局電氣化鐵路工務(wù)安全管理辦法》、《烏魯木齊鐵路局電氣化鐵路勞動安全規(guī)定》等。endprint

維修設(shè)計內(nèi)容主要包括：（1）組織機構(gòu)；（2）工作職能；（3）作業(yè)時間；（4）人員配置；（5）量具、機具、材料的配置；（6）施工組織；（7）質(zhì)量驗收；（8）安全卡控措施；（9）其他工作要求等。

5 組織實施

5.1 前期準(zhǔn)備

5.1.1 配軌

根據(jù)前期的工作量調(diào)查，計算出鋼軌切缺量，進行配軌。撥道前后的曲線長度會發(fā)生變化，平均撥距越大，曲線長度的變化也會越大，因此在作業(yè)前應(yīng)先計算配置合適的鋼軌。（平均撥距為“-”號時，鋼軌長度變短；平均撥距為“+”時，鋼軌長度變長）。

5.1.2 準(zhǔn)備石砟

施工之前根據(jù)需要提前提供配置石砟的數(shù)量并進行預(yù)卸和均勻石砟。

5.2 天窗點前準(zhǔn)備

5.2.1 復(fù)核撥距

天窗點前，應(yīng)復(fù)測邊樁距，以保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。

5.2.2 機具、材料

機具配置：便攜式照明燈、鐵鍬、撬棍、洋鎬、液壓起撥道機、加力桿、活動扳手、軌縫調(diào)整器、鋸軌機等

材料配置：改道片、尼龍擋肩

5.3 天窗作業(yè)項點

5.3.1 扒砟

作業(yè)時扒開鋼軌軌枕撥道一側(cè)和道心內(nèi)的石砟（若曲線下壓，則將下股鋼軌的道砟挖開，并扒開道心的石砟；若曲線上挑，則將上股鋼軌的道砟挖開，并扒開道心的石砟），此時每個技術(shù)人員盯控3至4個邊樁，以防止工區(qū)作業(yè)人員碰撞和掩埋邊樁（如圖7）。

5.3.2 松開螺栓、軌距桿、打開接頭

松開螺栓、扣件、卸掉軌距桿，打開接頭讓鋼軌處于自由伸縮狀態(tài)（使軌道失去框架結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在撥道時以減少阻力，和軌枕歪斜程度）。

5.3.3 撥道、量邊距

技術(shù)人員給出撥道地點和撥道量，并現(xiàn)場測量實際撥道量；工區(qū)作業(yè)人員利用撬棍進行撥道（如圖8）。撥道從曲線兩端往中間依次撥正（撥道前，先將預(yù)配的鋼軌換入）。

5.3.4 復(fù)核邊距

再次用鋼卷尺復(fù)測邊樁距離，撬棍細微撥道。曲線撥道為10米一個點，曲線撥動時對前后點都有影響，因此在第一遍粗撥完之后，再對曲線進行一次細撥，以減小偏差量。

5.3.5 方枕、均勻軌縫、上螺栓

在細撥完成之后，對歪斜的軌枕進行方正，調(diào)整鋼軌軌縫，使其符合作業(yè)要求，螺栓去繡、涂油，上好接頭夾板，擰緊接頭螺栓和扣件螺栓，達到扭力要求，符合《鐵路線路修理規(guī)則》的相關(guān)規(guī)定。

5.3.6 回填石砟、精調(diào)線路

回填部分道心的石砟，布設(shè)正矢點（一般從曲線兩端直圓點和圓直點向曲中點布設(shè)，將零尺留在曲中位置，如圖9），測量現(xiàn)場正矢，對正矢偏差較大的地點用液壓起撥道機進行精調(diào)，使正矢滿足作業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)，然后回填剩余部分石砟。

5.3.7 起道搗固

目視線路高低狀態(tài)，對線路高低不良處所進行起道搗固作業(yè)，要求滿足《鐵路線路修理規(guī)則》作業(yè)驗收的有關(guān)規(guī)定。

5.3.8 改道

對線路上的大軌距、小軌距及軌距變化率較大的處所進行改道作業(yè)，要求滿足《鐵路線路修理規(guī)則》作業(yè)驗收的有關(guān)規(guī)定。

5.3.9 布設(shè)永久樁

用混凝土固定邊樁布設(shè)永久樁（如圖10），準(zhǔn)確測量邊樁距后，備案。

6 結(jié)論

6.1 完成曲線整治81條

全段通過全站儀坐標(biāo)法整治“三無”曲線累計達到81條，全部達到了保養(yǎng)驗收的標(biāo)準(zhǔn)，有效的提高了線路設(shè)備的質(zhì)量，保障了行車的安全。

6.2 改進了生產(chǎn)方式

全站儀坐標(biāo)法整治“三無”曲線，集合了簡易撥道法的方便和繩正法的準(zhǔn)確等優(yōu)點。通過提前工作量調(diào)查，精確起撥道，改變了以往憑經(jīng)驗，靠眼力的作業(yè)習(xí)慣，也改變了大家的觀念。

6.3 降低了生產(chǎn)成本

以往對于難以整治的曲線需要多個天窗，重復(fù)撥正，往往也難以達到預(yù)期效果，采用全站儀坐標(biāo)法測設(shè)曲線、計算撥道量，相當(dāng)于提前做好了詳細的工作量調(diào)查。再通過編制維修設(shè)計，對人員、機具、材料進行了合理的安排。在天窗內(nèi)只需要組織好人、材、機，根據(jù)前期的工作量調(diào)查，進行現(xiàn)場的撥道、起道、改道、搗固等工作，不僅極大的節(jié)省了時間，提高了天窗的利用率，也節(jié)省了人工和材料的損耗，減小生產(chǎn)成本。

坐標(biāo)法累計撥正曲線81條，節(jié)省天窗86個（以往每條曲線至少要申請兩個天窗進行整修，較長曲線需申請三個天窗），每個天窗平均節(jié)省人員30人，搗固機械6臺，汽車3輛，則累計節(jié)省人工2580余人次，節(jié)省工時費用77萬余元；節(jié)省汽車費用2萬余元；節(jié)省機械耗油費用5千余元；合計節(jié)省費用80萬余元。

6.4 為以后曲線的整治積累了經(jīng)驗

全站儀坐標(biāo)法整治“三無”曲線，在站專線等小半徑曲線上已適用成功，并在我段得到了廣泛的推廣，為我段曲線的整治積累了寶貴的經(jīng)驗。以此種方法為基礎(chǔ)，為下一步長大曲線的整治奠定了有力的基礎(chǔ)，也為全站儀和自輪運轉(zhuǎn)設(shè)備的有效結(jié)合積累了經(jīng)驗。

6.5 安全效益

由于站專線管理不到位，存在嚴(yán)重的設(shè)備隱患，總公司幾乎每年均發(fā)生掉道事故，嚴(yán)重影響行車安全，通過采用全站儀坐標(biāo)法整治站專線“三無”曲線，改善了整治方法，通過組織技術(shù)隊伍，解決了由于車間技術(shù)力量不足導(dǎo)致站專線曲線病害處理不徹底的問題，保證了行車安全。

[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint