SVM1000型鋪軌機組改進方案及施工應用

杜以軍

(中鐵二十二局 第二工程有限公司，北京 100041)

SVM1000型鋪軌機組改進方案及施工應用

杜以軍

(中鐵二十二局 第二工程有限公司，北京 100041)

引進的SVM1000型鋪軌機組采用的是單根軌枕鋪設法，使用過程中發現設計不完善，導致鋪軌效率較低。通過改進主機布枕裝置，加大了扣件安裝的工作空間，新增一臺國產軌枕搬運龍門吊，穿軌槽改造成喇叭口的穿軌框，自主研發的鋼軌接頭對位器，能夠快速把鋼軌接頭準確對位，提高了鋪軌效率。

SVM1000型鋪軌機組 改進方案 施工應用

2002年引進我國的SVM1000型鋪軌機組由奧地利普拉塞陶伊爾公司制造，該機組是“單根軌枕鋪設法”類型中最具有代表性的機型，可以說其代表著當時鋪軌設備的最高水平。設備引進后先后在浙贛、石太、海南等項目進行過無縫線路鋪設施工，由于受國外設計理念及當時國內施工現場條件限制，該套設備始終沒有達到理想工作狀態，設備整體效能劣于國內同類產品，一些弊端已經嚴重影響了鋪軌工作效率，無法滿足鋪軌施工需要。

2010年中鐵二十二局集團承擔了湘桂鐵路460 km的鐵路鋪軌任務，為適應現場施工需要，提高鋪軌效率，對國外引進的SVM1000型鋪軌機組整體性能分析，結合現場的實際情況，對該機組進行了改進，最后取得了良好效果。

1 SVM1000型鋪軌機組基本情況

1.1 設備結構與原理

SVM 1000型鋪軌機組由一臺拖拉機、布枕機、軌枕運輸列車及一臺或多臺在軌枕運輸車上開行的龍門吊(簡稱軌枕搬運車)等裝置組成(見圖1)。拖拉機(一般采用大功率履帶推土機)用于長鋼軌的拖拉;布枕機上設有軌枕傳送系統、軌枕布設機構和長鋼軌收攏機構，完成長鋼軌的鋪設和長鋼軌的收攏就位;枕軌運輸列車用于裝運鋼軌和軌枕:龍門吊用于將枕軌運輸列車上的軌枕成組轉運到布枕機的軌枕傳送系統。

圖1 SVM1000型鋪軌機組的組成示意

SVM1000鋪軌作業方法是單根軌枕連續鋪設法，整臺鋪軌車前端支撐在一臺可自行行駛的履帶車上，不需要在鐵路軌道上行走，在鋪軌機前端設置一臺履帶式拖拉機，用履帶式拖拉機在路基上行走。在運輸時，液壓機構將履帶式拖拉機吊起，前端轉向架落在軌道上，后端座落在軌行車架上，軌枕由門式吊機在存放平臺與軌枕車之間穿梭輸送，存放平臺上的軌枕可通過傳送鏈運至軌枕鋪放機構，并由該機構按準確的枕距、位置及方向自動鋪放軌枕。SVM1000的作業效率主要取決于鋪設物料的運輸工具數量、運輸距離、運輸調度等因素。正常情況每班(12 h)可鋪軌1 000 m。

①由拖拉機預先從SVM1000型鋪軌車前端將長鋼軌拖出，并按約3 m的軌距將長鋼軌拖放于線路兩側;②由SVM1000型鋪軌車中部的軌枕鋪放機構鋪放軌枕;③由SVM1000型鋪軌車后部的液壓滾輪夾鉗將放置在線路兩側的長鋼軌收放到軌枕上軌槽內;④安裝鋼軌扣件，并予以緊固。整個軌道鋪設過程基本上可實現流水作業。

1.2 設備使用過程中發現的主要弊端

1)SVM1000型鋪軌機組采用的是垂直向下傳遞軌枕布枕機構(見圖2)，這種布枕形式能夠很好地保證軌枕的正確布設，軌枕的間距和傾斜度滿足質量要求，但前提是必需對已碾壓成型的碎石道床拉出約寬1.2 m、深7.0 cm鋪軌槽，在抽出布枕鉤時不至于摩擦或拖動軌枕，保證軌枕靜止不動，從而保證軌枕位置的準確性，而實際施工時經常會出現拉槽不到位，布枕鉤在落枕時還會刮碰道砟，道砟面稍有不平就會導致軌枕一端落地而另一端被主機帶動造成軌枕傾斜或間距不準，原主機又未配置機械勻枕裝置，后續人工方枕工作量很大。另外，我國鐵路客運專線道床施工要求采用機械攤鋪碾壓法成型，對平整度和壓實度要求較嚴格，中間拉槽會破壞道床的平整度和壓實度，嚴重影響鋪軌質量。

圖2 布枕原理示意

2)原機組鋪設機收軌夾鉗與后轉向架間距離較短，僅有1.5 m左右，扣件安裝空間狹小，撬棍、扳手等工具無空間使用，上扣件較為困難，而且主機行進鋪軌時容易擠傷扣件工作人員的手、腳。

3)原機組軌枕搬運車只有一臺，搬運軌枕速度與主機鋪軌速度不匹配，當搬運軌枕距離＞200 m時會出現停機待枕現象，嚴重影響鋪軌效率，國產TCM60鋪軌機組布枕速度與SVM1000型鋪軌機組相同，但中間不存在主機等待龍門吊運送軌枕時間，以2 km為施工單位計算可以節省8～9 h時間。

4)原主機拖軌系統存在出軌動力裝置動力不足，出軌位置過高，翻軌幾率較高及出軌時通過穿軌槽過程中摩擦阻力較大等問題。

5)原機組電氣和液壓元件均為國外生產，國內無專業廠家維修人員，而原廠定貨周期長達3～4月，而且部分原件編號已有改變難以找到準確的產品信息，加之原件價格較昂貴、儲備備件代價較高，常常會因為一個元件損壞，造成鋪軌停工幾個月。

6)原主機控制程序按鋪設300 m長軌編制，不能鋪設500 m長軌。

7)原龍門吊智能控制較差，缺少掉道感應自動停車系統，安全隱患大。

2 SVM1000型鋪軌機組升級改造方案

通過對設備弊端的分析，結合國內同類設備施工過程中存在的各類問題，制定出以下升級改造方案。

1)改進主機布枕裝置，將鋪設鉤整體縮短，油缸行程變小5 cm，這樣就不需要對道床進行拉槽處理也可進行布枕，同時增加自動勻枕裝置，保證軌枕布設的精度。

2)增加扣件安裝平板，加大了扣件安裝的工作空間，使扣件安裝人員可以直立安裝扣件，并可使用電動工具，即提高了工作效率，又確保了人身安全。

3)新增一臺國產軌枕搬運龍門吊，縮短軌枕搬運距離，提高鋪軌工作效率。同時將原龍門吊整個控制電路改為國產化，用國產集成塊或應用廣泛的集成板代替原來原件，便于維修及使用。將龍門吊走形部分改裝為國產構造，即將鏈條傳動改為齒輪傳動，增加系統的穩定性;將走行馬達同新購龍門吊改為一致型號，便于維修、購置及互換;將剎車閘瓦改進成混合閘瓦。

4)對原機穿軌槽改造成喇叭口的穿軌框，并降低高度，減小摩擦并避免發生鋼軌側翻的現象，主機前端增設液壓卷揚，動力來源于主機液壓系統，兩端可同時抽軌。

5)對原軌枕搬運車液壓泵增加精濾器，安裝先進的走行制動和掉道感應自動停車系統，促使整機安全性能大幅提高。

6)對原主機控制程序升級，能夠操作鋪設500 m長軌。

7)原機組易損部件盡量用國產元件代替，便于維修和更換。

8)研發鋼軌接頭對位器(圖3)，國內外同類設備在鋼軌接頭對位工序均采用夾鉗，效率低。自主研發的鋼軌接頭對位器，能夠快速使鋼軌接頭準確對位，提高了鋪軌效率。

圖3 自主研發的鋼軌接頭對位器

3 升級改造實施及應用情況

根據升級改造方案和鋪軌工期安排，設備升級改造于2011年2月開始前期技術準備，同年6月開始陸續改造，9月份改造完成并試鋪，之后正式投入鋪軌施工，至2012年底總共完成鋪軌360 km，在設備使用和效益方面均取得了較好效果。

1)機組鋪軌效率大幅度提高，10 h內可以完成1.5 km鋪軌，最高日鋪軌曾達到3.5 km，相比原機組提高了50%的鋪軌效率。

2)布枕工序無需對道床進行拉槽，原道床的平整度和壓實度未被破壞，保證了鋪軌質量。由于布枕鉤提高后布枕間距和傾斜會出現一定的偏差，采用新增的自動勻枕裝置(圖4)，仍能夠實現精確布枕，枕間距90%以上滿足設計要求。

3)出軌軌跡線(圖5)降低后，沒有發生鋼軌側翻的現象。

圖4 新增的布枕機構

圖5 降低后的出軌軌跡線

4)在扣件安裝平板車內(圖6)，施工人員可以站立，使用電動扳手擰緊軌枕扣件螺絲，且空間加大后，人員安全得到保證。

5)新增一臺軌枕搬運車(圖7)后，不僅提高了單班工效，而且一旦一臺出現故障后，另一臺也可以維持繼續鋪軌，不至于全部停工。

圖6 新增的扣件安裝平板車

圖7 新增的軌枕搬運車

6)取得較好的經濟效益和社會效益。本次升級改造費共計430萬元，若新購類似型號設備需1 700萬元，若租用類似型號設備每公里租金約5萬元，鋪設360 km線路需1 800萬元，相比之下可以節約資金超過1 000萬元，并且該設備可以繼續在其它類似鋪軌項目發揮作用，還會創造更多經濟效益。在設備升級改造改造過程中鍛煉了技術和操作人員，取得多項技術成果，社會效益顯著。

總體上講，本次對SVM1000型鋪軌機組升級改造是成功的，但在使用過程中也發現了一些不足。例如，由于主機動力不足。每次只能裝運軌料1.5 km，影響了鋪軌進度，如果再增加一臺輔助動力車，則每次就可裝運軌料2.0 km，鋪軌效率可以提高30%左右。

4 結束語

SVM1000型鋪軌機組升級改造是在良好的制造質量基礎上、緊密結合施工實際情況進行的，通過改進功能，增加部分設施，大幅度提高了整機工作效率。升級改造后的SVM1000型鋪軌機組硬件配置和制造質量與國外的TCM60型鋪軌機相當，優于國內CPG500型鋪軌機，鋪軌效率與國內CPG500型鋪軌機相當，優于國外TCM60型鋪軌機，因此與同類型的設備相比，具有獨特的優勢，必將在鐵路建設中發揮重要作用。

［1］郝銀根．單枕連續鋪設單元軌節的施工技術［J］．鐵道建筑，2004(9):57-58．

U215．5+52

B

10．3969/j．issn．1003-1995．2013．09．35

1003-1995(2013)09-0111-03

2013-02-15;

2013-06-20

杜以軍(1970— )，男，山東滕州人，高級工程師。

(責任審編 王 紅)