浅议大机捣固过程及注意事项
（成都铁路局，成都610082 ）
摘要：通过大机捣固作业车作业情况，分析大机捣固的捣固原理和压实过程，提出大机捣固作业过程中几点注意事项，为大机捣固提升线路质量具有一定的参考意义。
关键词：线路; 大机; 捣固; 质量
Brief Discussion on Stamping with Large Track-maintenance
Machinery and Precautions
MIAO Xiao-hong
(Chengdu Railway Bureau, Chengdu 610082, China) Abstract: Based on the operation of large track-maintenance machinery, the author analyzes its stamping theory and compacting process and puts forward several points for attention for the stamping, which is expected to provide reference for improving the railway quality.
Key words:railway line; large track-maintenance machinery; stamping; quality
铁路捣固机械取代了传统的手工捣固，大大降低了广大铁路职工的劳动强度，已成为我国有砟线路大修、维修中的必备设备。
目前，铁路养路捣固机械主要使用的是小型内燃捣固镐、小型液压捣固机和大机捣固作业车，而大机捣固作业车作业效率、作业质量以及作业精度都明显高于其它捣固机械。
1.大机捣固作业车的概述及特点
80年代开始，铁道部先后从奥地利普拉赛和陶依尔公司引进了步进式（08-32为代表）和连续式（09-32为代表）大型捣固车，该机工作速度比小型液压捣固机快，可同时捣固两根及以上轨枕，能有效消除铁路线路轨道异位，保证线路均匀夯实，防止线路质量短期内快速下降的优点。
该捣固车的工作装置包括捣固装置、夯实装置和起拨道装置；捣固装置用于捣固钢轨两侧的枕底道砟，提高枕底道砟的密实度，并与起拨道装置相配合，消除轨道的稳定性。
夯实装置作用于道床肩部，通过夯实道床肩部的石砟来提高道床的横向阻力，增加轨道的稳定性。
起拨道装置作用于钢轨头部，使轨排产生位移，结合捣固作用，恢复轨道的几何尺寸，提高轨道的平顺性。
2.大机捣固过程原理分析
大机捣固作业车的捣固过程是利用非同步均衡压力原理进行压力振动捣固（如图1所示）。
所有的镐掌均以同样的压力下插到道碴中，与其在道碴中的运动无关；所有镐掌表面的压力是均衡的，使其可在道床中独立运动，其表面压力相当于道砟的阻力。
捣固过程中，阻力在每对镐掌的前方，一旦阻力达到予设的压力，相应一对镐掌自动停止挤压道碴，其余的镐掌继续挤压直至达到预定的压力，这可保证每根轨枕下的道碴均匀压实，避免捣固不均导致轨枕开裂。
图1 大机捣固示意图
3.大机捣固压实过程
捣固作业车在捣固前，起拨道装置将轨枕和钢轨提升到预先设置好的起道高度，会使轨枕下产生孔穴（如图2所示），这时捣固装置的捣固镐插入道床把振动力和夹持力作用于道碴，进行面向轨枕的夹持运动，形成一个略似正弦形的摆动运动。
捣固作业车捣固时通过捣固镐把振动力传递给石碴，使石碴产生振动并向较稳定的方向移动，增加道床的密实度；再利用捣固镐的夹持作用力，把轨枕间隔中的石碴向枕底挤压，使枕底石碴更加密实，提高轨道的稳定性，保证行车安全。
参考相关资料，道砟的均匀压实成型与捣固装置镐掌的运动频率、振幅、夹持速度和夹持力相互协调有关，只有当频率为35赫兹、振幅为3～5毫米、捣固压力在115～125巴、挤压时间在0.8～1.2秒时，道床才能达到最佳均匀
密实程度（如图3所示）。
图2 钢轨被提升后轨枕下产生的孔穴
图3 镐掌运动作用于道碴捣实示意图
图3 镐掌运动作用于道碴捣实示意图
4.大机捣固过程中的注意事项
4.1选择正确的捣固深度
捣固装置在捣固过程中，镐掌下插深度太浅，将会顶压轨枕侧翼，达不到道碴密实的目的，还会损坏轨枕和捣固镐掌；镐掌下插的深度太深，道碴将会沿着捣固镐掌顶面向外流动，将导致轨枕下道砟不均匀和不密实；为此选择正确的捣固深度对轨枕下道砟的密实程度有着至关重要的影响，一般选用下降捣固装置应常保证捣固镐掌上边缘至钢轨顶面为15～20毫米（如图4所示）；镐掌顶面与轨枕底之间保持有15～20毫米的自由空间，捣固车上深度传感器参数设置为轨顶至枕底的距离（如图5所示）。
图4 镐掌上边缘至钢轨顶面之间距离图5 捣固深度的计算
4.2保持轨枕中部道碴疏松
如果大机捣固作业前向轨枕中部过多进碴，大机捣固过程按预定起道量起道（起道量为10～50毫米时捣固一遍，起道量起过50毫米时捣固不少于2遍），那么大机捣固后轨底两端轨枕在列车荷载反复作用下将会有不同程度的下沉，当轨底两端轨枕下沉的高度低于轨枕中部道床支撑高度，将会使轨枕两端承受车轮荷载作用力和轨枕中部承受过大的道床的支撑力而造成轨枕断裂；为此，大机捣固作业应向钢轨两侧450毫米范围内进砟至接近轨枕顶面，轨枕中部应垫满浮砟保持轨枕中部道碴疏松，避免轨枕中部隆起而断裂。
4.3捣固头下插应尽量对中
每次捣固过程是所有镐掌达到预定的挤压力时，捣固作业才结束。
捣固头在下插时未对中两轨枕间道床盒子中部，会使轨枕两侧道砟受到不对称的挤压力，将造成道床捣固不够密实、轨枕错位或损坏，镐掌断裂等（如图6所示）；因此，只有捣固车每次对镐时尽量对中两轨枕间道床盒子中部后进行捣固，才能使轨枕两侧受到相同的夹持压力，达到道床密实，避免轨枕和镐掌损坏。
图6 捣固时镐掌未对中轨枕盒
4.4尽量不要刨切拨道轮
大机捣固车的拨道轮是双轮缘（靠近钢轨轮轨作用边地轮缘厚度为30毫米，靠近钢轨非作用边地轮缘厚度为20毫米，拨道轮踏面尺寸为90毫米，如图7所示），会随着捣固车的走形而沿着钢轨滑动，成都铁路局目前管内正线普遍为普通无缝线路，P60的A、B型钢轨接头夹板较多，每次捣固车作业到达AB 型钢轨接头夹板时会因拨道轮踏面尺寸偏小而无法通过P60钢轨和B型夹板组成的轨头顶面宽度，致使不能对接头薄弱区段进行加强捣固，为此，现场作业时往往将捣固车拨道轮靠钢轨非作用边轮缘厚度刨切掉（如图8所示），这样虽能对钢轨接头进行捣固，但需拨道的线路区段则无法进行拨道，因为大机捣固车拨道装置是两个拨道油缸向背安装，油路串联，拨道时一个油缸用推力P传递到拨道轮，而另一个油缸用拉力T传递到另一个拨道轮，通过拨道轮轮缘推、拉钢轨，使整段轨排横向移动，完成线路拨道作业（如图9所示）。
由此可见，将拨道轮缘刨切是一种得不偿失的做法，工务段应加大人力和材料的投入，在大机捣固前将P50和P60的A、B型钢轨接头夹板更换为普通接头夹板（斜坡支承双头对称型夹板），才能在大机捣固接头时起道轮将钢轨接头提升到预定高度进行接头捣固，同时也能更好发挥拨道轮轮缘作用力进行线路拨道作业，保持良好的轨向。
图7 拨道轮示意图
图8 刨切后的拨道轮
图9 拨道装置工作原理图
图9 拨道装置原理图
图9 拨道装置原理图
5.结束语
在大机作业前做好线路技术调查（包括对线路平纵断面进行测量并进行优化线形，线路实际锁定轨温及安全起、拨道量控制等），提早整治基床翻浆冒泥地
段、及时补充和均匀石碴、调整轨距和拨正线路方向、恢复标准轨底胶垫厚度、更换失效轨枕和方正轨枕，调整拉杆紧贴轨枕、拧紧扣件等准备工作，在大机捣固作业中注意以上事项，加强对重点处所捣固，就能取得满意的捣固质量。
大机作业后及时回检线路轨道几何尺寸和回填、补充道碴恢复道床顶面宽度及边坡坡度满足《线路修理规则》要求，保持道床有足够的阻力和弹性，才能使线路质量具有持久的稳定性。
参考文献
〔1〕铁运2006[146]号，铁路线路修理规则[S].
Railway Transportation 2006 No.146, Regulation for Railway Line Maintenance [S].
〔2〕铁运[2006]227号部令,大型养路机械使用管理规则[S].
Railway Transportation 2006 Decree No.227, Regulation for the Use and Management of Large Track-maintenance Machinery[S].
〔3〕范俊杰.现代铁路轨道﹝M﹞.北京：中国铁道出版社，2001.
Fan Junjie. Modern Railway Track﹝M﹞.Beijing: China Railway Publishing House, 2001.。