CPG-500型长铺机长大坡道铺轨技术

毛宏伟

（中铁十一局集团第三工程有限公司，湖北 十堰 420300）

机械设备是施工企业总资产的重要组成部分，是完成施工生产任务的主要手段和重要物质技术基础。作为铁路施工单位，铺轨作业是施工中的重点作业之一。CPG-500型长铺机在铺轨作业中属于领先设备，具有很好的综合性能，能够适应和满足铁路施工中的要求和环境。因此安全施工是重中之重，长铺机在实际铺轨作业中，经过长期的工作总结，发现两点安全问题，机组管理人员通过个人想法，再结合现有器材，对问题进行了创新性解决。下面就以长大坡道铺轨中CPG-500型长铺机铺轨技术为例进行分析，希望可以为相关工程的施工提供可靠支持。

1 CPG-500型长铺机长大坡道铺轨特点

长大坡道铺轨上坡与下坡之间存在不同方案，上坡铺轨时不能单纯降低负载量或者加强底砟密实度，在实际操作期间，需结合实际情况匹配动轴式泵与履带式泵输出功率，确保牵引力输出的可靠性[1]。但是CPG-500型长铺机铺轨期间，手柄电位器可以在CPG-500泵做功时结合具体情况进行随意调整。具体操作：在平板车安装盘式手闸或者紧固器，并在试用后调到合适的紧度以此获得需要的摩擦力，在铺轨作业中根据负载的减少逐步解除部分手闸。将一套锁定装置安装在长轨运输支架的锁定车上，锁定装置增加为两套，能确保长距离大坡运输期间的安全性。

2 CPG-500型长铺机长大坡道铺轨施工技术

2.1 减量铺轨技术

2.1.1 牵引力计算

减量铺轨技术在实践中，要求施工单位做好前期准备工作，保证铺轨施工设备在具体应用中能与线路坡度相匹配，尤其是在遇到不同坡度时，更要确保二者的有效匹配，因此对不同坡度装载量牵引力的计算十分重要。

在对不同坡度装载量牵引力进行计算时，需按照相关规程进行严格计算。首先需明确满载时机组总重，可以按照下面的公式进行计算：

式中T0、G1、G2、G3分别为满载时机组总重、CPG-500型长铺机机组总重、平车连挂重量、轨枕重量。不同装载轨枕0.5 km、1 km、1.5 km与2 km的G3重量分别为394 t、788 t、1 182 t、1 576 t；T0分别为14 499.1 kN、18 360.3 kN、22 221.5 kN、26 082.7 kN。履带式牵引装置承重分为两个部分，即自重与载重，轮轨式牵引装置的承重为6轴重量。其中最大坡道i、最小曲率半径R、铺轨最高运行速度V为自变量。

同时也要计算好铺轨机作业时的最大启动阻力，由于坡道、工况环境不同，所以需要按照下面的公式进行计算：

式中Fmax、F1、F2、F3、F4分别为晴天与雨雪天气均可作业的最大启动阻力、轮轨式牵引机装置启动阻力、履带式牵引装置启动阻力、运输车组启动阻力、收归阻力。

牵引粘着力的校核也十分重要，需按照相关要求与规范，确定在雨雪条件下的轮轨牵引装置、履带式牵引装置的粘着系数，前者为μz1=0.15，后者为μz2=0.7。

2.1.2 装载量制动计算

如果选择带闸制动慢速铺轨的方式进行长大坡道下坡铺轨时，在具体分析时需要能对下滑力的影响予以确定。在不同工况环境下下滑力也不同，在计算时需明确机组重力沿坡道方向的分力。同时在对粘着制动力校核时，需分析制动安全系数，所以制动力粘着制动力Fzmax可按照70%进行计算。工况制动作业在实际开展期间，由于天气环境不同，会对其产生极大影响，所以要明确上坡匹配的装载量，为满足安全性能，增加轨枕运输平车空气制动车辆，能有效应对液压制动环境[2]。

为保证铺轨工作的有效进行，需对铺轨机组技术进行改造。将主风管与常规运输前段的平车进行连接，关闭第10车截止阀。为满足下坡铺轨需要，需对前10个轨枕运输平车及空气制动控制主机予以控制。为确保运输长轨的安全性，可以加装1套锁定装置与防窜挡板[3]。

2.2 增量辅助技术

运输轨枕为2 km装载量条件时，通过上文分析与计算，当下坡牵引力只达到制动Fzmax的25%时，会发生牵引力不足的问题，这时不仅要做好减重铺轨，为增加牵引力，还要增加1台辅助动力车。一般情况下牵引功率需达到100 kW以上，要求辅助动力车的自重要在90 t左右。

3 CPG-500型长铺机长大坡道铺轨施工要点

在施工全过程需重视诸多要点，具体需做好以下几项工作：

（1）在现场铺轨对位前需要将轨枕运输车使用机车推送到现场，锁定装置完成锁动后，要使用铁鞋应对下坡方向。

（2）在开展铺轨对位工作时，要求能对车速进行严格控制，确保速度能为3 km/h，而且将铁鞋安放在对位尽头，确保整个作业过程的安全性。

（3）机车乘务员需要在枕轨运输车与铺轨机组完成对位连接工作后，需使用大闸保压。同时在整个过程中避免停机与防溜。在长大坡道下坡铺轨时，为了将列车压死，在首尾两端列车车轮各设置1只铁鞋[4]。

（4）为确保铺轨机组与前10个平车风路进行有效联通，风阀开关需通过平车的闭合完成。在发生紧急情况时，需利用铺轨机总闸实现制动，这样才能确保整机拥有良好的制动性能。

（5）在对机车的连挂进行解除前，需检查铁鞋是否到位，避免连接打钩脱离，确保风管连接的正确性，保证制动的可靠性。机车动车开启要在接到行车信号后进行。

（6）在长大坡道铺轨施工过程中，对车载龙门起重机的重量需有效控制，且要确保起重机之间的距离，如果两个起重机在实际运行期间靠近时，其中一方需停止，避免出现行车制动力问题时，保证安全性，避免发生安全事故。

（7）特殊工况铺轨技术。在施工期间遇到特殊情况时，需采取特殊处理方法。比如需装车量在大于实际机组设计量时，通过摘挂铺轨法的应用，枕轨可以在铺轨机组传送带，摘挂组在作业时可以单独进行。动力控制是长大下坡与上坡铺轨之间的不同，下滑阻力是上坡铺轨时的难点，为避免运输列车在运输期间发生向前溜逸的情况，需使用车辆待闸铺轨技术进行控制。在实际操作中需将盘式手闸安装在轨枕运输列车前端，通过紧度的调整，来确保摩擦力符合要求。

4 CPG-500型长铺机长大坡道铺轨施工安全保障措施

CPG-500型长铺机长大坡道铺轨施工期间存在的安全问题表现为：（1）走行轨压盘易脱落或被钢轨压，导致钢轨无法相对固定在平板架子上，对龙门吊造成拖轨倾覆的安全隐患；（2）铺轨作业过程中，作业面常常是高于路面或处于桥面（高空），对于上扣件人员来说，因为要重复蹲下和起身的工作动作，会出现向后仰的动作，易造成滚落或掉落的安全隐患。

为确保施工安全，降低发生安全事故的概率，要在施工全过程做好安全保障。用“F”铁替代压盘与安装随机作业护栏是施工安全保障的重要措施。

4.1 压盘与“F”铁对比

铺轨大列在运输和铺轨过程中，受施工线路道砟未充分振捣（路面不平）和龙门吊走行重压的影响，龙门吊走行轨在大列上运动方向主要为纵横两个方向。为此，无论是压盘还是“F”铁都要能很好地克服和缓解这两个方向走行轨施加过来的力，下面将从这两个受力方向来进行分析，压盘与“F”铁对比情况见表1，“F”铁示意图如图1所示。

表1 压盘与“F”铁对比情况分析

图1 “F”铁示意图

4.2 安装随机作业护栏

在铺轨过程中，上扣件工作位（铺轨机对中位置）工作人员是面对铺轨机，背对路基边缘，且重复蹲下与起身，起身时容易向后倾覆，当路基过高或处于桥面上时，容易造成安全事故；同时上扣件上方即是龙门吊走行轨，出于人体本能，当工作人员起身时，习惯将手扶在走行轨上，容易被龙门吊挤压，造成安全事故。为此作业护栏的安装一方面为了防止工作人员在高路基和桥面作业时向后倾覆；一方面为了让工作人员的手不再放置于走行轨上，从而提高了铺轨的安全性能。

5 结束语

CPG-500型长铺机铺轨长大坡道铺轨需重视诸多要点，通过CPG-500型长铺机的有效运用，能确保铺轨工作的顺利进行。在实际操作要控制好减量铺轨技术与增量辅助技术，明确施工要点，并做好长大坡道铺轨施工安全保障措施，为施工的安全可靠进行提供可靠支持。未来在长大坡道铺轨施工过程中，CPG-500型长铺机依然是施工需关注与研究的重点，所以需在实际施工与操作期间，做好施工工艺控制与安全控制，确保CPG-500型长铺机长大坡道铺轨的有效进行，满足施工需求。