楊智峰

摘 要：鐵路線路的運(yùn)營安全至關(guān)重要，鐵路工作者需要對線路結(jié)構(gòu)有足夠的認(rèn)知。當(dāng)前，普速線路要順應(yīng)時代要求，優(yōu)化大型養(yǎng)路機(jī)械施工設(shè)計(jì)，保障自身運(yùn)營安全。本文運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，篩選線路病害，得到精細(xì)化的大機(jī)搗固施工管理方案，并結(jié)合線路維修經(jīng)驗(yàn)，分析了線路周期修與狀態(tài)修相結(jié)合的施工管理模式，以期促進(jìn)鐵路運(yùn)輸行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大機(jī)搗固;精細(xì)化管理;大數(shù)據(jù);[TQI]值

中圖分類號：U215.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）03-0076-04

Research on the Method of Improving the Design Quality

of Tamping on Existing Lines

YANG Zhifeng

（Zhengzhou Bridge Section， China Railway Zhengzhou Group Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450052）

Abstract： The operational safety of railway lines is of paramount importance， and railway workers need to have sufficient knowledge of the line structure. At present， general-speed lines must conform to the requirements of the times， optimize the construction design of large-scale road maintenance machinery， and ensure their own operational safety. This paper used big data processing technology to screen out line defects， obtained a refined large-machine tamping construction management plan， and combined with line maintenance experience， analyzed the construction management mode that combined line periodic repair and state repair， in order to promote the sustainable development of the railway transportation industry.

Keywords： big machine tamping;refined management;big data;[TQI] value

目前，鐵路線路維修體制改革為檢修體制分開，設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)修與周期修相結(jié)合的模式提供了機(jī)遇。對線路設(shè)備進(jìn)行大型養(yǎng)路機(jī)械搗固作業(yè)（簡稱大機(jī)搗固）是維修體制的一部分，其精細(xì)化設(shè)計(jì)能夠有效改善既有線的設(shè)備質(zhì)量[1-4]。影響既有線維修周期的因素有線路運(yùn)輸模式、線路結(jié)構(gòu)與線路維護(hù)狀況等，對線路設(shè)備的狀態(tài)修能夠有針對性地解決線路病害。大機(jī)搗固作業(yè)應(yīng)堅(jiān)持周期修狀態(tài)修兼顧的理念，建立檢測數(shù)據(jù)庫。維修施工后建立質(zhì)量評價，從而打造科學(xué)合理的設(shè)備質(zhì)量管理模式[5-6]。

1 大機(jī)搗固設(shè)計(jì)理念

1.1 參考技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

有章可循是提高維修生產(chǎn)、保障施工安全的關(guān)鍵。大機(jī)搗固以《普速鐵路線路修理規(guī)則》（TG/GW 102—2019）、《普速鐵路工務(wù)安全規(guī)則》（TG/GW 101—2014）、《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》（TG/01A-2017）、《大型養(yǎng)路機(jī)械使用管理規(guī)則》（TG/GW 108—2015）等規(guī)范，以及《鄭州鐵路局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)施工安全管理的通知》《鄭州局集團(tuán)公司關(guān)于落實(shí)鐵路安全風(fēng)險管控和安全隱患排查治理雙重預(yù)防機(jī)制工作的通知》《國鐵集團(tuán)工電部關(guān)于印發(fā)普速鐵路線路TQI分級管理值的通知》等文件為設(shè)計(jì)依據(jù)，并參考既有線路設(shè)備臺賬，對線路進(jìn)行劃分區(qū)段搗固作業(yè)。

1.2 大機(jī)搗固設(shè)計(jì)服務(wù)現(xiàn)場

采取關(guān)鍵技術(shù)、使用測量工具、運(yùn)用先進(jìn)的管理方法等能優(yōu)化施工方案設(shè)計(jì)，使人有效地掌握現(xiàn)場線岔設(shè)備狀態(tài)。例如，軌檢車數(shù)據(jù)[TQI]指標(biāo)反映線路區(qū)段動態(tài)質(zhì)量，能夠?yàn)檐囬g日常計(jì)劃維修提供參考。篩選[TQI]大值區(qū)段能夠?yàn)榇髾C(jī)搗固提供作業(yè)幫助，采用慣導(dǎo)小車或0級軌檢小車檢測編制相對數(shù)字化搗固方案，能夠滿足既有線設(shè)備維修生產(chǎn)需要。

關(guān)鍵處所的維修方案設(shè)計(jì)。對站場道岔區(qū)通過布設(shè)控制網(wǎng)采用慣導(dǎo)小車、軌道檢查儀等設(shè)備進(jìn)行軌道結(jié)構(gòu)斷面、線路幾何尺寸分析，從而優(yōu)化道岔搗固的起撥道量維修方案設(shè)計(jì)。同時，對站場岔區(qū)的搗固維修應(yīng)考慮是否滿足搗固條件，若在道床板結(jié)、缺砟、超軌溫作業(yè)條下，則嚴(yán)禁搗固[7-8]。站場岔區(qū)的軌道動態(tài)質(zhì)量相比區(qū)間線路差，因此，需要優(yōu)化日常岔區(qū)維修作業(yè)方案，如道岔軌距精改作業(yè)、更換道岔大部件等。

1.3 大機(jī)搗固效益

大機(jī)搗固施工能夠提高線路質(zhì)量，修正線路幾何尺寸，改善道床斷面，對線路不平順性指標(biāo)（如高低、水平、三角坑、軌向等）的整治效果較好[9]。同時，對于大修更換鋼軌地段，大修更換道岔地段，通過大機(jī)搗固，能夠整正線路小碎彎、小方向;大機(jī)搗固補(bǔ)強(qiáng)線路讓道床富有彈性，減少鋼軌垂側(cè)磨病害，較人工搗固更具有優(yōu)勢;同時，大機(jī)搗固能夠改善線路質(zhì)量，使線路恢復(fù)到初始結(jié)構(gòu)狀態(tài)，從而有一定的動態(tài)質(zhì)量保質(zhì)期。

2 大機(jī)搗固設(shè)計(jì)作業(yè)

2.1 現(xiàn)場調(diào)研

大機(jī)搗固施工時，首先應(yīng)對線路狀態(tài)有較為清晰的認(rèn)識，提前對線路缺砟地段補(bǔ)砟。同時，要對線路設(shè)備有較為清晰的認(rèn)識，如跨橋涵地段、線路曲線要素、年通貨總重、影響大機(jī)搗固的車輛和電務(wù)設(shè)備等。

在集中修有限的、連續(xù)的天窗點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行大機(jī)搗固施工，有利于線路的整體改善。前期調(diào)查階段，根據(jù)線路狀態(tài)劃分：均衡線路區(qū)段，暫時不需要維修;計(jì)劃維修區(qū)段，適時進(jìn)行修理;優(yōu)先布置區(qū)段，盡快安排修理。現(xiàn)場線路狀態(tài)調(diào)查可以參考線路靜態(tài)檢查數(shù)據(jù)，需要搗固的地段明顯低于線岔靜態(tài)幾何不平順作業(yè)驗(yàn)收的容許偏差管理值，堅(jiān)持“以點(diǎn)蓋面”的原則，進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、施工計(jì)劃的提報。

準(zhǔn)備施工地段，提前更換失效軌枕、超高墊片等，對接頭位置及下沉等需要多次搗固的地段，在現(xiàn)場標(biāo)記重?fù)v符號，標(biāo)定現(xiàn)場曲線正矢、測點(diǎn)、超高，將曲線要素ZH、HY、YH和HZ點(diǎn)標(biāo)記清楚。在天窗點(diǎn)內(nèi)撤除當(dāng)日搗固地段超高墊片，撤墊后要在撤墊地段用石筆劃重?fù)v標(biāo)記，撤墊厚度在10 mm及以上或連續(xù)超墊2片處，要劃重復(fù)重?fù)v標(biāo)記。同時，按照每百米對超墊處所進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，方便大機(jī)搗固作業(yè)的合理分車及人員分工，保證大機(jī)作業(yè)效率，加快大機(jī)作業(yè)當(dāng)日進(jìn)度。

2.2 軟件分析

人們可以通過軌檢車的動態(tài)列車添乘，獲取線路質(zhì)量狀態(tài)，其間需要利用軟件進(jìn)行分析。軌道檢測波形綜合分析軟件通過綜合顯示（Integrated Display）各項(xiàng)參數(shù)，如ALD（自動地面位置檢測裝置）信號特征、左高低、右高低、左軌向、右軌向、三角坑、曲率和超高等，判斷線路狀態(tài)。如圖1所示，人們通過ALD信號特征可以看到軌檢車經(jīng)過岔區(qū)，箭頭指示處出現(xiàn)較大的三角坑病害，與現(xiàn)場進(jìn)行對比分析，如圖2所示，該處存在暗掉6 mm。經(jīng)研究，人們需要對該組道岔進(jìn)行專項(xiàng)整治，該地段線岔區(qū)狀態(tài)不良，需要進(jìn)行大機(jī)搗固作業(yè)。

經(jīng)軌檢波形圖數(shù)據(jù)分析，采用線路均值管理（即[TQI]）時，在200 m單元軌道區(qū)段的平均質(zhì)量，單項(xiàng)幾何參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征值大小決定著線路質(zhì)量的好壞。通過軌檢波形圖及軌檢車[TQI]報表分析，能夠篩選出線路維修的重點(diǎn)區(qū)段。

2.3 大機(jī)搗固維修設(shè)計(jì)

通過現(xiàn)場調(diào)查與動態(tài)軌檢車數(shù)據(jù)分析，人們可以得到線路的整體狀態(tài)情況。目前，對于CDC-16k型大機(jī)岔搗車來說，搗固12號道岔的作業(yè)效率為35～40 min/組，圖定施工天窗為180 min時，可以安排2～3組岔搗車，采取雙搗模式搗固4～6組道岔并附帶岔區(qū)連接線、站內(nèi)股道;D09-32型大機(jī)線搗車的圖定天窗為180 min時，可以安排2組線搗車，采取排搗模式，作業(yè)效率為2.3～4.0 km。

大機(jī)搗固施工要進(jìn)行精準(zhǔn)維修設(shè)計(jì)，Ⅰ級鐵路正線按1～2年/遍，Ⅱ級鐵路正線按1.5～3.0年/遍，Ⅲ級鐵路按3年/遍，正線聯(lián)絡(luò)線、到發(fā)線等根據(jù)線路狀態(tài)進(jìn)行合理安排。管內(nèi)線岔設(shè)備堅(jiān)持狀態(tài)修與周期修相結(jié)合的原則，安排重點(diǎn)施工區(qū)域，同時兼顧線路整體質(zhì)量，做到點(diǎn)到面的施工安排，從而減少施工車輛的轉(zhuǎn)場時間，提高天窗利用率。

3 大機(jī)施工優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)

3.1 大數(shù)據(jù)分析

鐵路線路大數(shù)據(jù)分析是線路維修發(fā)展的方向，大數(shù)據(jù)分析有利于鐵路線路精細(xì)化管理，能夠有效地發(fā)掘線路問題，有針對性地進(jìn)行維修施工。通過軌檢車添乘儀器檢測線路，人們能夠得到線路動態(tài)質(zhì)量波形圖，對于狀態(tài)不良的線路，要重點(diǎn)修理，改善整體線路狀態(tài)。

本文選取管內(nèi)京廣下行某區(qū)段線路（里程K641+300～K674+500）近一年的軌檢車數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該線路地處華北平原，跨黃河大橋，道床路基狀態(tài)較好，自然降水對道床路基的影響較小，設(shè)計(jì)行車速度≤160 km/h。2019年8月至2020年7月，該區(qū)段線路[TQI]值的線路狀態(tài)如表1所示。

由圖3可見，2019年8月至2020年8月，京廣下行該區(qū)段線路[TQI]均值呈現(xiàn)減小趨勢，說明該管內(nèi)設(shè)備質(zhì)量有所提高，管內(nèi)車間采用的“檢修分開”維修作業(yè)模式較為有效。該地段一年內(nèi)[TQI]均值為6.23 mm，可以作為該區(qū)段的日常維修管理值，但較普速線路[TQI]分級管理值在120～160 km/h區(qū)段作業(yè)驗(yàn)收管理值5.0 mm，仍有較大差距，車間仍需采用更為合理有效的維修方式優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)，保障運(yùn)輸安全。

3.2 優(yōu)化大機(jī)施工管理系統(tǒng)

當(dāng)前，要建立和健全大機(jī)施工管理系統(tǒng)。科學(xué)、合理的施工計(jì)劃能夠節(jié)省人力物力，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益。進(jìn)行精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化大機(jī)搗固施工，通過工務(wù)安全施工管理系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)臺賬，能夠持續(xù)保障線路的穩(wěn)定性，提高線路的運(yùn)營能力[10]。

3.3 大機(jī)搗固施工案例

京九線上下行梁堤頭站-木蘭站間線路（里程K650+273～K718+300）于2019年9月進(jìn)行大機(jī)搗固施工，由圖4可見，大機(jī)搗固施工后的線路質(zhì)量明顯優(yōu)于施工前的線路。大機(jī)搗固施工能夠優(yōu)化線路高低、水平、三角坑等不平順性指標(biāo)，減少線路軌道質(zhì)量[TQI]值，同時，由圖4可見，[TQI]值（線路200 m區(qū)段的質(zhì)量平均值）頻數(shù)累計(jì)構(gòu)成的曲線分布圖呈拋物線型，存在峰值，峰值位置的橫坐標(biāo)值越小，峰值越大，軌道區(qū)段的設(shè)備質(zhì)量狀態(tài)越好。

現(xiàn)場大機(jī)搗固作業(yè)如圖5、圖6所示。由圖5可見，大機(jī)道岔搗固采用脫桿搗固模式，在工務(wù)和電務(wù)的積極協(xié)作配合下，正線線路道岔全方位搗固，消除長期存在的道岔轉(zhuǎn)轍部分薄弱地帶，提高道岔的整體平順性，保證道岔轉(zhuǎn)換順暢，降低道岔轉(zhuǎn)轍部分的故障率。由圖6可見，大機(jī)線路搗固采用檢查劃撬，人工輔助檢查線路方向、高低等的方法，搗固施工過后及時進(jìn)行道砟回填，保證線路的幾何平順性和行車穩(wěn)定性。同時，大機(jī)施工可采用較為先進(jìn)的維修作業(yè)模式，采用“慣導(dǎo)測量”技術(shù)輔助大機(jī)搗固施工。

4 結(jié)論

通過運(yùn)用先進(jìn)的生產(chǎn)管理模式并采用新型的生產(chǎn)設(shè)備，大型養(yǎng)路機(jī)械搗固施工能夠改善線路質(zhì)量，而施工前的方案設(shè)計(jì)是提高施工作業(yè)質(zhì)量的關(guān)鍵。本文就大機(jī)搗固模式進(jìn)行了探討。大機(jī)搗固施工時，要優(yōu)化線路結(jié)構(gòu)。大機(jī)搗固施工能夠改善線路幾何尺寸，減少線路病害;同時，擾動道床，使其富有彈性，更好地保障線路狀態(tài)安全，高效地提供鐵路運(yùn)輸服務(wù)。大機(jī)搗固施工后，應(yīng)積極主動檢查線路狀態(tài)，做好靜態(tài)與動態(tài)評定。對于大機(jī)搗固施工的保質(zhì)期，人們?nèi)孕枰粩嗵剿髋c研究。對于大機(jī)搗固施工后存在的問題，能用大機(jī)施工解決的要有計(jì)劃地放在下一階段施工計(jì)劃里，不能用大機(jī)施工解決的要進(jìn)行專項(xiàng)施工問題分析，從而形成施工的閉環(huán)管理。

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