道岔?yè)v固車上的數(shù)字化精確搗固法運(yùn)用

(中國(guó)鐵路呼和浩特集團(tuán)有限公司呼和浩特工務(wù)機(jī)械段，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)

0 引言

道岔?yè)v固車精確搗固作業(yè)法運(yùn)用中基于搗固車前端計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)功能，建立了一種精確的作業(yè)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)線路幾何參數(shù)的有效接收、分析、處理并存儲(chǔ)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換與傳遞，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中加入了平、豎曲線相關(guān)數(shù)據(jù)以及起撥道量數(shù)據(jù)，以此對(duì)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)操作提供必要的數(shù)據(jù)支持。在搗固作業(yè)進(jìn)行過程中為其提供各作業(yè)點(diǎn)的起撥道量，以達(dá)到精準(zhǔn)作業(yè)的效果。

1 數(shù)字化精確法搗固作業(yè)原理

數(shù)字化精確搗固法具有精確法、近似法兩種使用原理，抄平作業(yè)法的運(yùn)用原理具體見圖1。

圖1 抄平作業(yè)簡(jiǎn)圖

從圖1中可見，設(shè)計(jì)前、中、后三個(gè)小車，搗固車在上圖中的路線行駛過程中，若沒有及時(shí)修正F點(diǎn)小車的前端高低偏差，則完成之后的線路圖見圖中的斜線位置，這是近似法作業(yè)中的運(yùn)用原理。精確法作業(yè)運(yùn)用過程中，及時(shí)修正了前端偏差h，在作業(yè)完成之后線路恢復(fù)至設(shè)計(jì)的狀態(tài)。抄平作業(yè)原理與精確法撥道作業(yè)原理具有很大的相似之處[1]。

數(shù)字化精確法搗固作業(yè)進(jìn)行過程中，要求將作業(yè)工段中的里程起點(diǎn)位置、撥道量制作成數(shù)據(jù)文件，并將其輸入至搗固車ALC(TGCS)系統(tǒng)之中，一般采用ver格式形式，針對(duì)里程位置每隔10m或者20m標(biāo)記一次。在最初的作業(yè)開展過程中，要求實(shí)現(xiàn)搗固車的精確對(duì)位，要求在作業(yè)進(jìn)行過程中精準(zhǔn)核對(duì)里程數(shù)值，降低其中的人為干擾因素，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)作業(yè)[2]。

2 數(shù)字化精確搗固法在道岔?yè)v固車上的應(yīng)用

2.1 測(cè)量起道點(diǎn)

測(cè)量起道點(diǎn)時(shí)采用三維定位方式，每相隔10 m位置給出起道值，相隔值與作業(yè)精度之間呈反比關(guān)系，間隔越短，則具有越高的作業(yè)精度。要求在搗固車進(jìn)行作業(yè)之前，在基準(zhǔn)股鋼軌上運(yùn)用電子水準(zhǔn)儀測(cè)量，測(cè)量過程中望遠(yuǎn)鏡一般設(shè)置70-80 m范圍，同時(shí)在高點(diǎn)上立尺、置鏡。結(jié)合線路的基本起道量，設(shè)置基準(zhǔn)視線的相應(yīng)高度。

采取有效的標(biāo)尺計(jì)量方式，一般間隔5根軌枕立一個(gè)標(biāo)尺，讀取并測(cè)量標(biāo)尺上的相應(yīng)數(shù)值，由此在起道數(shù)值設(shè)置過程中，按照標(biāo)尺中標(biāo)明的數(shù)據(jù)進(jìn)行，并將線路抬高至相應(yīng)的標(biāo)高位置[3]。在豎曲線中進(jìn)行縱向水平的測(cè)量工作中，要求將其對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響充分考慮在內(nèi)，要求將標(biāo)尺讀數(shù)減去豎曲線矢距值，在水平標(biāo)尺讀數(shù)上加上豎曲線矢距值。

2.2 加強(qiáng)起道、撥道、搗固作用控制

起道量在順坡至標(biāo)定起道量中要求速度應(yīng)當(dāng)小于等于18次/min，搗固裝臵夾持時(shí)間要求大于等于0.6 s，針對(duì)其中的重點(diǎn)地段，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)延長(zhǎng)夾持時(shí)間，搗固裝臵下插深度為鎬掌上沿距軌枕底10～15 mm，以達(dá)到良好的搗固質(zhì)量[4]。

2.3 錄入起撥道數(shù)據(jù)與線形

首先運(yùn)行ALC軟件，在系統(tǒng)中輸入線路參數(shù)文件即geometry，并即時(shí)保存。在ALC系統(tǒng)的vresch文件夾中添加工務(wù)段中的前端抄平偏移修正文件，一般采用ver格式，操作如圖2。

2.4 修改撥道數(shù)據(jù)、起點(diǎn)數(shù)據(jù)

起點(diǎn)、終點(diǎn)作業(yè)一般選擇零起、撥道量的順坡地段，若在作業(yè)進(jìn)行過程中難以實(shí)現(xiàn)，則需要修改工務(wù)段的起撥道數(shù)據(jù)。修改過程中可以采用ALC軟件、excel軟件進(jìn)行。要求將作業(yè)中的起、撥道數(shù)據(jù)設(shè)置為零，在順坡地段則要求盡量接近于零，完成修改之后保存數(shù)據(jù)。

2.5 運(yùn)行搗固車

修改完成之后，將搗固車行駛至作業(yè)起點(diǎn)位置，此時(shí)對(duì)準(zhǔn)作業(yè)起點(diǎn)公里標(biāo)與脈沖輪位置。打開二號(hào)位的ALC，分析前端抄平偏移修正文件與線路參數(shù)文件數(shù)據(jù)，見圖3。移動(dòng)搗固車，將其指針撥至紅區(qū)位置，移動(dòng)搗鼓車，并打開自動(dòng)撥道系統(tǒng)，正式進(jìn)行撥道作業(yè)。曲線地段施工時(shí)，要求充分確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，確保其與前端計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)一致。直線搗固使用激光時(shí)，要求在距離激光低于20 m的距離處停車，之后安裝好激光小車，并將其調(diào)整至下一步的操作步驟。在進(jìn)行激光作業(yè)過程中，要求首先將超高順完之后再進(jìn)行下一步作業(yè)[5]。

圖3 ALC作業(yè)初設(shè)置界面

2.6 依次輸入數(shù)值并進(jìn)行相關(guān)操作

將作業(yè)終點(diǎn)公里標(biāo)與作業(yè)起點(diǎn)公里標(biāo)輸入至系統(tǒng)之中，單位為m。將順坡長(zhǎng)度、基本起道量輸入至系統(tǒng)之中，順坡長(zhǎng)度單位為m，基本起道量為mm。

檢查相應(yīng)信息，確保信息無誤，進(jìn)入作業(yè)模式，具體如圖4。

圖4 ALC作業(yè)示意圖

確認(rèn)二號(hào)位中起、撥道數(shù)值，手動(dòng)將其輸入為0，檢查起撥道表表針運(yùn)行情況，確保正常運(yùn)行，檢查合格之后通知一號(hào)位進(jìn)行作業(yè)。作業(yè)進(jìn)行過程中，加強(qiáng)對(duì)其相關(guān)情況的核對(duì)，要求二號(hào)位核對(duì)ALC脈沖輪位置是否正常，檢查其與作業(yè)實(shí)際情況是否相符，同時(shí)要求一號(hào)位進(jìn)行有效的作業(yè)過程控制。

在作業(yè)進(jìn)行至終點(diǎn)位置時(shí)，在撥道量處于零的狀態(tài)下，開始進(jìn)行順坡操作，選擇自動(dòng)或者手動(dòng)兩者操作方式。

在手動(dòng)操作過程中，通過手工操作，停止作業(yè)，二號(hào)位將前端總起道量記下，通過手工操作推出ALC引導(dǎo)作業(yè)模式。直線順坡過程中，二號(hào)位通過手工操作，加上總起道量，并與一號(hào)位溝通，通知其繼續(xù)作業(yè)，在手工滑坡進(jìn)行時(shí)，若作業(yè)中存在搭茬順坡，要求保持與前車一致的順坡率，順坡完成之后，張開夾鉗，手工操作駛離順坡區(qū)域，完成作業(yè)，并檢查順坡段作業(yè)質(zhì)量，檢查合格之后進(jìn)行收車作業(yè)。

在自動(dòng)作業(yè)進(jìn)行過程中，要求在作業(yè)的初始階段即設(shè)置基本起道量、作業(yè)終點(diǎn)、及順坡長(zhǎng)度等，在作業(yè)完成至終點(diǎn)之后，ALC系統(tǒng)運(yùn)行過程中會(huì)自動(dòng)進(jìn)行順坡作業(yè)，一直至起、撥道量為零。作業(yè)完成之后，檢查順坡段作業(yè)質(zhì)量，確保合格之后進(jìn)行收車。作業(yè)完成之后達(dá)到了如圖5的運(yùn)行效果。

圖5 數(shù)字化搗固高低靜態(tài)測(cè)量圖

搗固車作業(yè)進(jìn)行過程中，要求作業(yè)持續(xù)進(jìn)行，避免出現(xiàn)斷序作業(yè)。后操作手在作業(yè)過程中要求將撥道表與水平表的指針調(diào)整至紅區(qū)中心。針對(duì)部分幾何遲迅嚴(yán)重不良的情況，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行二次或者二次以上的搗固作業(yè)。二次搗固作業(yè)包括兩次起道兩次搗固作業(yè)，以及一次起道兩側(cè)搗固作業(yè)，兩次起道兩次搗固作業(yè)主要運(yùn)用在對(duì)起道量要求不高的情況，一次起道兩側(cè)搗固作業(yè)主要運(yùn)用在對(duì)起道要求較高的情況。

在作業(yè)完成情況的檢查過程中可以采用記錄儀檢查線路的運(yùn)行情況。要求作業(yè)之前，在道床之中具有足夠的枕木盒、石渣，針頭部位具有充足的石渣。線路運(yùn)行中的相關(guān)設(shè)備要求不會(huì)影響搗固車的連續(xù)作業(yè)。

3 結(jié)語(yǔ)

在道岔?yè)v固車中采用數(shù)字化精確搗固法，在作業(yè)進(jìn)行過程中前端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成平、豎曲線數(shù)據(jù)，并進(jìn)行撥道數(shù)據(jù)指揮搗固車作業(yè)，與傳統(tǒng)的人工輸入前端數(shù)據(jù)相比，能夠得到更為精準(zhǔn)的起撥道順坡率，與線路 實(shí)際運(yùn)行情況相比較為接近，對(duì)作業(yè)流程達(dá)到了良好的指揮效果，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)作業(yè)，顯著提升了道岔?yè)v固車的運(yùn)用水平。