论D08-32型捣固车在线路维修中的运用

1、论D08-32型捣固车在线路维修中的运用摘要 近几年大型养路机械的运用和管理，取得了令人瞩目的成绩。大型养路机械的推广使用，标志着我国铁路养护技术已进入机械化、现代化的发展阶段。大型养路机械作为当代最先进的铁路线路养护设备，技术含量较高，要充分发挥其在使用中的作用，只有掌握其运用规律，确保设备的正常运转，才能有效地提高作业安全系数和使用寿命。为适应铁路跨越式发展的需要和列车提速的要求，有必要对大型养路机械的运用和管理进行深入探讨。本文着重从08-32捣固车入手，对其作业条件、工作性能的了解，分析如何在既有线路维修中对作业精度的控制。关键词 捣固车 作业条件 作业质量 工作性能一、引言大型养路机

2、械是一种优质、高效的现代化施工设备，它的投入使用可以延长线路的维修周期，降低工务职工的劳动量，在铁路的提速、扩能中发挥着很大的作用。大型养路机械广泛应用于铁路线路的新线建设、旧线大修清筛和运营线路的维修。可以对轨道实现拨道、起道抄平、道碴捣固及道床夯实作业，对道床实现清筛、动力稳定和整形作业。使线路轨道的左右水平和前后高低达到线路设计标准或线路维修规则的要求，同时提高了道床石碴的密实度，增强轨道的稳定性，保证列车的安全运行，因此在线路维修中得到广泛应用。其中，大型养路机械机组中的主要作业机型之一D08-32型捣固车，是集机、电、液、气、激光测量、计算机控制于一体自动化程度很高的大型设备。D08

3、-32型捣固车能一次完成捣固、起道、超平、拨道及机械夯拍、线路测量等多种功能，利用捣固车进行线路维修，具有安全、优质、高效等十分显著的优越性，因此成为线路维修大型养路机械施工中不可缺少的机型，得到广泛应用。本文着中从捣固车的技术性能；作业方法的选择；起道量的控制；起道抄平及线路方向的整正等问题进行讨论，以探讨D08-32型捣固车在线路维修中运用水平的途径。二、D08-32型捣固车的主要作业条件2.1 道床条件道碴充足，且道碴深度必须在150mm以上。道碴充足是捣固车作业的最基本的条件，在大机捣固作业过程中，发现线路缺碴的现象较为普遍，更为严重的是有的枕木头全部外露，且需要较大起道量，当捣固车在

4、此区间进行起道、捣固作业时，由于枕木底下无足够的道碴来密实，使抬起的起道量又下降，造成线路不均匀下沉，达不到作业要求，极大地影响到施工质量，因此道碴充足，是利用捣固车进行作业的前提条件，也是达到所设定起道量和拨道量的保证。2.2 线路设备条件当道床严重板结、翻浆冒泥，轨枕拉杆错位，轨枕歪斜，轨距、轨缝严重，连接零件失效，红外线设备接触网地线，信号连接线等影响作业的设备未拆除都会影响作业质量和作业效率，应在作业前做相应处理。如工务段应更换失效轨枕、处理翻浆冒泥，对轨枕拉杆进行移动，使轨枕拉杆紧靠轨枕，拆除红外线设备以便易于捣固。2.3 “天窗”时间要求大型养路机械施工是在封闭线路的“天窗”内进行

5、作业的。线路维修时必须封锁线路，保证“天窗”时间，是提高作业效率的直接因素。一组大机每次施工的非作业时间为40分钟左右，天窗时间少于100分钟时，天窗利用率则不小于60%是不经济的，因此天窗时间应不少于100min。正确处理运输与施工的关系，是摆在我们面前的课题，随着铁路运量与密度的进一步加大，施工“天窗”时间渐趋缩小，维修作业“天窗”时间最多120min，最低曾至45min，严重影响了设备的利用率，影响了生产任务的完成。为了挖潜提效，只有减少非作业时间，如从车站到施工地段的运行时间，收放工作装置的时间，车辆联挂的时间等，达到提高“天窗”利用率的目的。但要科学地实现合理的“天窗”利用率，提高作

6、业效率，保证必须的“天窗”作业时间长度是从根本上解决问题的关键。2.4 环境作业条件捣固车的作业环境温度要求为-10+40，可在雨天和夜间及风沙、灰尘严重的情况下作业。低于-10和高于+40时进行作业，设备的故障率会明显增多，而且工作精度不能保证。所以安排“天窗”时间应尽量避开高温或低温时间，对无缝线路施工更应严格控制作业温度，应在实际锁定10范围内作业。对于木枕、无缝线路、混凝土枕地段的伸缩区和曲线半径小于800m的无缝线路应在实际锁定轨温5范围内安排作业时间，以防止胀轨跑道现象的发生。三、D08-32型捣固车作业装置的工作性能利用D08-32型捣固车进行线路维修作业的另一个前提是熟练掌握机

7、械性能，掌握机械各作业装置的工作性能。D08-32型捣固车的作业装置包括捣固装置、夯实装置和起拨道装置。这三套装置可同时工作，实现线路的捣固、夯实、起拨道作业功能。也可单独进行线路的捣固或起拨道作业，因此只有熟练掌握其性能，才能根据线路作业要求，做出相应的选择，充分发挥其性能。3.1 捣固装置的作用D08-32型捣固车两套捣固装置中的各16把捣固镐用于捣固钢轨两侧的枕底道碴，以提高枕底道碴的密实度，并与拨道装置相配合，消除轨道的高低、水平误差，增强轨道的稳定性。捣固装置的作业振动频率为35Hz；振幅为125mm；作用力为20kN30kN。具有异步夹持功能，可以实现道好、均匀的床良弹性层。作业中

8、，可以根据线路状况及起拨道量的大小调整下插速度、下插深度、夹持压力和夹持时间，实现最佳的作业效果，一般进行捣固作业的速度以不大于20/min为益，否则会影响线路的捣固效果。3.2 夯拍装置的作用夯拍装置安装在捣固装置的横移框架上，与捣固装置同步工作，每侧夯拍板的自重为5kg；作业动荷载为8kg；振动频率为30Hz。这样，实现捣固作业的同时，对枕端两侧产生13kN的振动力，有效地加强道床肩部的石碴密实度，增大道床的横向阻力，从而提高了道床的整体强度，所以不能有用不用夯拍都无所谓的想法，坚持使用夯拍装置，尤其是高温天气更应该使用。3.3 起拨道装置的作用起拨道装置有左右两套，分别作用于左右两股钢轨

9、上，对轨道进行提起或左右移动，来消除轨道方向和水平偏差，使线路曲线圆顺，直线平直，达到线路维修作业标准的要求，确保行车安全。一般情况下，捣固装置和起拨道装置应同步作业。3.3.1起道装置的作用起道夹轨轮沿着钢轨头侧面滚动，夹轨轮缘在钢轨头下颚处，起道时保持一定的间隙（前1-10mm；后1-5mm）能保证在钢轨接头处连续作业，其最大起道量为150mm；最大拨道力为250kN。通过整机的电气控制装置，可以达到起道横平作业精度2mm；纵向高低作业精度4mm（直线10m距离两侧点间测得高差）。在重型钢轨地段为防止较大反弹，应使用拨道增益功能以加快起道的速度是起道得到补偿。当起道量过大，出现较大下沉时，

10、可使用起道补偿功能，使起道量达到要求。 3.4 拨道装置的作用拨道轮装在摆架上，拨道油缸推拉摆架，轨排通过拨道轮的作用实现左右移动。拨道装置的最大拨道力为150kN；最大拨道量左右各150mm。通过整机的电气控制装置，可以达到线路方向作业精度2mm（用16m线4m距离，两点正矢最大差值）。当拨道时，如果轨道应力较大，会影响拨道作业的质量，可选择拨道自动超调开关，视应力大小，多拨一定数量，再使其返回到理想位置。当对重型轨道进行拨道作业时，可选用拨道增益功能，另外根据需要可选用间隔拨道方式，如作业中轨道横向应力过大，或减小相邻两次拨道的相互影响，轨道状况良好等，也可看具体情况选择只拨不捣或只捣不拨

11、等作业方式。四、作业精度的控制4.1 起道精度的控制通常，D08-32型捣固车的作业方式是全起、全捣形式，必须要有一定的起道量才能消除轨道的横向和纵向的误差（捣固车不能落道）。但是，过大的起道量无疑对道床干扰较大，作业后线路的沉降量也较大、均匀性较差，在维修作业中对线路过大的扰动有百害而无一利。从经济性考虑，应尽量减少起道量；从运营角度来讲，应尽量保证使线路设计要求，不应有大的变化；从目的性考虑，应保证作业质量。根据捣固车作业后轨面下沉规律研究表明，当基本起道量为2540mm时，作业后轨面下沉比较小，且均匀；而基本起道量小于25mm或大于40mm，轨面下沉较大，且不均匀。所以确定最佳起道量的原

12、则：一是最小起道量不应小于作业线路在16m弦长距离内的最大横向水平误差值，以保证横向误差的消除；二是要坚持控制基本起道量，应尽可能小，以减小对线路的扰动使线路保持应有的稳定性。为此，应本着从实际出发的原则结合道床道碴多少和密实程度，确定适当的起道量。这样既能最大限度的消除横向和纵向误差，又能控制其量值，否则过大的起道量，不仅难以保持作业效果，而且有能会造成线路状态失稳。一般对于线路维修作业，基本起道量定为25mm40mm较宜。在确需较大起道量时，当大于50mm时，采用两次捣固作业方式，当起道量大于100mm时，应分两次或多次作业，并及时补充道碴，以增加道床稳定性。当遇到漫塘时，要根据漫塘的大小

13、增加相应的起道量，但最大不能超过D08-32捣固车一次允许的最大起道量，并在漫塘消失地方逐渐还原到基本起道量。当遇到高包时，根据高包的大小减少相应的起道量，直到达到线路纵平在一条直线上位置，但起道量不能减到小于10mm，否则会影响作业效果。当道碴较少时，必须减少起道量，若起道量过大，起道后没有足够的石碴回填不能夹实，作业完的线路过几趟车后，线路会变得更差，合理的控制起道量，可以实现更夹的作业效果。4.2 曲线精度的控制用“四点法”进行线路维修作业控制时，必须准确提供与实际既有曲线尽可能相符的头尾位置、曲线长度、缓和曲线长度及实际曲线半径。由于“四点法”不能消除偏差，只能减小误差，如若提供的曲线

14、头尾与实际值相差较大，捣固车按此参数作业后，并不能把原曲线的头、尾移到所提供的曲线头、尾处，而且由于累积误差，会在头、尾部位形成“鹅头”或反弯，使原有曲线状况变得更差。由于捣固车在缓和曲线上的拨道修正值为Vmax=96181.7/RL(m m)，以及捣固车处于直线缓和曲线及缓圆点（HY）、圆缓点（HY）时的修正值都与曲线半径R和曲线长L有关，如果该值与实际值有出入，则会造成修正值不准确，同样会因累计误差造成正矢误差。因此提供准确的曲线资料，对提高作业质量至关重要。在线路维修作业中，经常出现的情况是，经过数年维修的曲线头、尾及其各要素已与原设计或设备图上的要素存在一定的出入，甚至相差很大，这主要

15、是因为人工按绳正法拨道时，为了方便往往将曲线长度的破点整为整桩距，使曲线长度变大或变小，由于测量和施工精度的限制，现场曲线转角和切线位置不可能和设计文件给定的数值完全一致，在不改变缓和曲线长度和圆曲线半径的前提下，不改变曲线头、尾位置几乎是不可能。因此，在进行维修时就应给捣固车提供变化后的实际头、尾位置和要素，根据曲线长度的计算公式：L=R+o式中：L曲线长（外股）；R曲线半径（外股）曲线转角；o缓和曲线长可知当、o不变时，R随L的变化而变化R= (L-o)/ ，应提供变化后的L和R，并按相应的计划正矢进行检验。若既有曲线头、尾在设计位置，这时曲线长不是整桩就不宜做变动，应按原设计的曲线长度、

16、曲线半径和曲线头尾的位置进行作业，保持曲线要素不变，这时需要通过仅变测点的设置方法，使测点改为整桩距并用纵距离公式计算缓和曲线头、尾两邻点的计划正矢，缓和曲线上其它各点正矢按递增率求得，并以此来检验线路。建议设计曲线时，尽量将曲线长度设计为10的倍数，以便利于维修和检验，并能够保证曲线要素，不因人工维修而改变。4.3 起道抄平作业精度的控制4.3.1 起道抄平作业方法的选择捣固车的起道抄平方法有补偿法和精确法两种。补偿法抄平方法不需要预先对线路进行纵断面测量，在给定一定基本起道量时，作业后就会使该段线路轨道上现有的高低偏差值互动减少到原来的1/3。由此可见，补偿法能减少既有线路纵向（高低）偏差

17、（但不能消除误差），这种方法主要适用于原线路的高低偏差，较小或不要求达到设计（或设定）标高的抄平作业。由于一般维修作业中既有线路的长平误差不会太大，而且维修作业后，并不要求达到原设计标高，用补偿法作业后就基本上能够达到平顺，达到铁路线路维修规则的要求，因此线路维修时通常采用补偿法。精确法抄平则是线路纵向每一点都严格按测量的标高进行起道，作业后使线路纵向各点都要达到测量标高或设计标高。其前提条件是，必须进行轨道纵断面测量，每间隔2m5m 给出一定起道量值，逐点输入，从而得到一个精确标高的线路。其特点是各点按测定的标高进行起道，比较精确，但测量工作量大，起道量也大。当线路长平（高低）不良时，用补偿

18、法难以达到维规要求时，或新线大、中修作业中要求线路长平进行全面调整以达到设计（设定）标高时，就必须采用精确法。再则，在线路维修中有控制点（如道口、桥梁、隧道架）时，对线路有严格的标高要求，就必须采用精确法作业，才能达到作业要求。当然对新建线大、中修作业中原线路长平较差时，亦可先用补偿法作业，再用精确法作业较为适宜。4.3.2 横向水平的整 正 4.3.2.1 由于横向水平的控制系统，由安装在点检测小车的电子摆测得的起道前的轨道横向水平偏差来控制，将测得的水平偏差信号输入到起道控制电路，与设定的起道量进行比较，其差值通过电液伺服阀控制起道油缸提起轨道，直到基准股钢轨的提起高度达到设定值时起道动作

19、停止。前电子摆距离起道区10m左右，当检测到的横向水平误差和作业区中摆检测到的横向水平误差不一致时，加之不能保证每次起道都到位，就会造成作业后的横向水平误差无法全部消除。这属于捣固车的系统误差，这时就需要捣固车的操作手及时进行修正，直至作业区横向水平误差消除为止。4.3.2.2 可根据实际情况需要实现某一股钢轨始终高一些（如曲线超高可比规定的做大一些）。让外股高一些，特别是增大超高值时，以补偿其沉降从而在线路稳定后保持规定超高；再有一种情况是，可根据线路两侧路基、道床沉降量的不同，有意识地让下沉量较大一侧的钢轨起道一定数量（如路基垫的较高一侧），复线外侧的股道多加一定起道量值，以达到统一口径稳

20、定后能达到维规的要求，这样可以有效地减少三角坑和欠超高病害出现的机率，从而延长维修时间，但是，这个超高量值要适当控制，应根据线路实际状况给定，不宜过大，以保证作业后列车的安全运行。4.3.2.3 线路维修中也经常会遇到变更超高的问题，若要增大超高，外股起道量（主要包括基本起道量与追加超高值之和）当超高量小于15mm时，捣固车一次调整超高捣固到位，当外股起道量在16mm50mm时，一次调整超高到位，再按正常线路维修捣固施工作业一次，以保证调整超高的准确性和提高线路的稳定性，当外股起道量在51mm70mm时，捣固车至少要分二次调整起高到位，第一次超高调整量为50mm，第二次调整超高到位，再按正常线

21、路维修捣固一次。若要减少超高，其内股的起道量（主要是基本起道量与减小超高值之和）小于20mm时，捣固车一次调整到位；大于20mm时，要分二次或多次调整到位。从而保证曲线超高变更的成功，否则变更后的超高值将难以保持。因此要求变更超高时，“大机”作业人员（操作人员）应在作业前了解既有曲线超高的最大、最小值，需要的超高值和基本起道量，以便决定作业方法、作业次数和确定补偿值的大小。4.3.2.4 当捣因车横向水平的控制需要人为及时整正时，由于前司机室距起道装置近10m，若在捣固车后用道尺测量水平发现失格需倒车重做时。当发现误差处距捣固车尾部小于10m时，倒车修正即可，但当其距离大于10m时，捣固车后退

22、以后，其前司机室处于已起拨过的线路处，这时必须重新调整基本起道量或拔道量值，从而造成线路长平和方向不良，给操作造成麻烦并影响效率，所以要求随车验收人员应在距离捣固车尾部10m以内，最好在2m5m范围内，进行跟车验收，发现问题及时通知作业人员以便整正。4.3.3 线路纵向高低的整正线路纵向高低检测装置每股钢轨上各有一套，由于线路纵向高低在两股钢轨上不完全相同，在不同区段要选择左股或右股钢轨为基准，所以每股钢轨上各有一套纵向高低偏差检测装置和纵向高低传感器。将捣固区的检测小车的轨道高低差信号输入起道电路，探测杆之间的距离为13.65m，如果预先不测出线路纵向水平偏差，用补偿法抄平能使某一段13.6

23、5m范围内轨道上的既有高低偏差自动减少到原来的1/3。这一结论的前提是捣固车后司机室下的测量小车位于理想标高位置。如果纵向误差长度距离超过13.65m的范围，即一个漫塘或一个高包时，捣固车用补偿法作业后这类病害虽有减小，但不够理想，这就要人为修正，当遇到长距离高包时，用目测的方法在车头进入高包起点时开始往下顺，根据高包的坡度相应进行顺坡，使两者较好的衔接，不论高包有多高，起道量至少要保留5mm以上，高包刚捣完后，立即根据坡度变化，确定相应的顺坡率，恢复起道量，这样整个线路的高低就显的平缓。也可用仪器测量纵向的误差区始点、终点，最大误差及变坡率，在车头驶入始点后开始调整基本起道量，从而使作业后长

24、平达到理想状况，需要注意的是必须控制起道量，不可急于求成，过大的起道量对线路扰动大，作业后随即检测，虽然长平好，但通过一定运量后其沉降较大，随后产生的高低误差，有可能比以往严重，必要时进行两次捣固或分多次作业，分次消除长平误差。4.4 线路方向精度的控制4.4.1线路方向整正作业方法选择D08-32捣固车采用单弦检测装置，检测线路方向偏差，它有四点式偏差检测、三点式偏差检测及激光直线矫直三种偏差自动检测拔道方式。四点法拔道无需人为输入拔道量，能通过捣固车两固定点的正矢对比，自动将线路拔圆顺。四点法简单易行，能大大减小偏差，但消除不了误差，更不能保证使线路恢复到设计位置，一般在线路维修作业中，当

25、既有线路方向较好，又无控制点特殊要求时，线路维修常选用四点法。三点法拔道则是先通过测量，每隔2m5m给出既有线路与设计（设定）线路的方向偏移量，逐点输入，从而使轨道拔正到设计（设定）轨道中心线的位置，是一种精确法，其特点是能按照固定点拔道使其恢复到设计（设定）位置，但偏移量的测量或计算较为烦琐、困难。由于大多数情况下既有线路经多年维修很难找到各点的线路中心位置，即使能找到，其偏移量也很可能很大，而维修作业并不要求使线路各点恢复到原设计位置，所以三点法主要适用于新建线路大、中修作业中，而维修作业中较少用三点法。但是，道口、桥梁、曲线头尾等都是维修作业中的重要控制点，需按限定值拔道时或原线路方向较

26、差，而用四点法又达不到要求时，就必须采用三点法进行作业。如当桥梁上线路存在向某一侧有一定的偏载时，可先测出各点偏差值，按三点法逐点输入。即可使线路恢复到桥梁线路中的位置，再如，当原有曲线不圆顺，正矢误差较大而且较乱时，用四点法难以达到要求，可先根据现场实测正矢值计算其拔道量，采用三点法逐点输入即可收到较好效果。当既有线路方向严重不良又要求恢复到设计（设定）中心线位置时，一次拔道量可能很大甚至超过捣固车的最大拔道量，对此较好的办法是先四点法初拔道，减少偏差后再用三点法作业。在直线上还可用激光准直作业法，捣固车在直线上通过其激光发射器和激光接收装置，能自动输入捣固车前端线路的偏移量，使作业后线路各

27、点方向与激光束方向一致，其一次作业距离可视环境条件达到600m800m，只要激光发射器发出的激光束与线路理想中心线重合，既可使线路拔到理想位置，特点是方向性十分好。且不需要像三点法那样逐点测量后再手动输入，但激光准直法要求较严，必须保证每次激光束方向一致并与理想（设计）中心线重合，否则后果不堪设想。另外使用激光准直法拔道会由于既有线路与设计中心线偏差较大，而产生过大的拔道量，势必对道床扰动过大或影响与邻线的线间距，这是线路维修所不允许的，要慎重使用。4.4.1 线路方向偏差的整正四点法只能减小误差，不能消除偏差是一种误差减小的拔道方式，当线路方向偏差连续长度超过一个车身长度（约21m）时，由于误差累积，不能很好地使这类线路方向偏差消除，这时若能测出偏差值用三点法或直线激光准直法当然最好，但这种测量较繁琐，有时甚至是不可能的。一种方法是用目测的方法确定某一线向偏差的始点、终点、最大偏差位置及顺坡情况，在驶入始点时捣固车操作手开始按顺坡率输入偏差修正值，使线路方向改善，基本满足铁路维修规则要求，从而弥补四点法的缺陷。由于线路原始资料有误，机械本身出现故障，可能导致所做线路出现较大的方向偏差，严重影响行车安全，必须将其恢复到列车放行允许范围之内，