重载铁路道岔换碴经济效益及安全效益浅析

重载铁路道岔换碴经济效益及安全重载铁路道岔换碴经济效益及安全 效益浅析效益浅析 大秦线是我国山西 陕西 内蒙古西部地区煤炭外运通道 2013 年煤炭运量达到 4 45 亿吨 再创新纪录 而北同蒲线作为 大秦线的源头 每年至少要肩负过半的运量输送 而且随着北 同蒲四线的开通 今年运量还将继续攀升 运量大 就意味着 重载列车对途径的线桥设备破坏大 也意味着日常用于维修作 业的天窗点少 给点时间短 线路养护难度大 所以 每年 4 月份 10 月份两次集中修就如同金子般的珍贵 可以毫不夸张 地说 集中修安排是否合理 施工质量是否过硬 直接关系着 全年路局的安全生产目标是否能顺利实现 道岔换碴作为集中 修期间一项重要的施工 其方案的设计尤为重要 目前集中修 的给点情况一般是 180 分钟 其中垂直停电时间为 120 分钟 我们在这几年的施工中一般采用的是两种施工方案 一种是一 次性破底换碴 另一种是分二次破底换碴的方法 1 一次性破底换碴的成本分析和质量分析 1 1 成本分析 以北同蒲线使用较多的 60kg m 钢轨 12 号单开道岔为例 轨枕配置普遍在 88 90 根之间 在换碴时一 般要向道岔前后顺延各 5 10 根轨枕 所以工作量大概在 110 孔 左右 在 180 分钟的施工点内 换碴人员的主要工作量就是扒 出石碴 挖开边坡 把轨枕底的石碴挖出 破底 使轨枕中 间到边坡两端形成可以排水的缓坡 最后回填新石碴 倒运挖 出的污土和废碴 破底必须在 130 分钟之前完成 不然会影响 捣固进度 施工的标准是清挖深度在轨枕底下方 50 100mm 做好排水坡 从施工的实际组织来看 一组道岔换碴 需使用 120 个劳力 平均每人任务量为 1 孔 其中岔后长岔枕处每孔 设 2 人 道岔尖轨中和尖跟有电务设备部位和岔心困难部位选 派强劳力 现场根据进度及时调配人员 按今年民工价格为 200 元 人 共计 2 4 万元 为提高施工速度 一般在施工前三 天之内 每天需给道岔板结部位浇水 每车水一般 300 400 元 共需水费 1000 元左右 因一次性换碴施工时间紧迫 在最后补 充新石碴时往往需要装载机协助进行 装载机每个点每组岔平 均费用为 2000 元 一般情况下 倒运污土和废弃石碴需要临时 补工 10 人 按临时用工 200 元 人计算 需 2000 元 另外 从 2012 年以前北同蒲线施工情况来看 一次性换碴一般需补充 2000 2500 袋石碴 约合 35 方 综上所述 一次性破底换碴成 本在不计算管理成本和捣固整修成本时需投入 2 9 万元 35 方 石碴 1 2 质量分析 道岔换碴的质量主要取决于是否能全部破 底 哪怕其中有 1 根枕没有完全打通 都可能对道岔施工后的 运营造成巨大的影响 其次 回填时石碴含土量如果太大 容 易造成翻浆冒泥 例如 2011 年 10 月份集中修施工中曾对北 同蒲线袁树林站上行线 4 10 12 16 进行了一次性破底 的换碴施工 但到 2013 年 10 月不得不再次对这四组道岔进行 换碴 而在此期间 这四组道岔的辙岔均进行过数次更换 经 现场调研发现 2011 年换碴时 岔心处破底深度不足 个别轨 枕甚至没有完全破底 导致整个道岔受力不均匀 岔心部位道 床硬度大 没有弹性 造成一个结果 施工前板结部位在施工 后依然板结 施工前状态较好的部位弹性更好 这么一来 相 邻不足 1 米的两根轨枕 道床弹性相差更大 使列车冲击时给 原来板结的部位以更大的冲击力 再加上 2012 2013 两年线路 运量连年增长 对设备破坏加大 最终导致辙岔使用寿命大幅 缩短 我们通过对换下的辙岔进行仔细的检查分析发现 其余 部位均状态较好 唯有岔心处会出现裂纹 压溃的情况 可见 一次性破底换碴施工难度大 质量不容易保证 一旦不能完全 破底 会给后续的日常维修保养造成一定的困扰 2 分二次破底换碴的成本分析和质量分析 2 1 成本分析 仍以 60kg m 钢轨 12 号单开道岔为例 需要两个施工点 第一个点派 40 人左右即可进行 平均每人 3 孔 作业内容是 在 180 分钟的施工点内清挖枕盒之间的石碴 回填时只需填半坑 同时 可以在点内将第二个点要用到的新 碴抬运到位 为破底换碴做足准备工作 第二天破底换碴 需 要 80 90 人 从 2013 年 10 月份集中修的施工情况来看 一般 用时 80 90 分钟就可以全部破底并且达到 100mm 余下的时间 可以抬运污土 整理外观 如果离下一个施工点距离较近的话 可以抬运石碴或给下一个点备碴 工费仍按 200 元 人计算 需 2 6 万 因不使用装载机 需将石碴装袋码放至道岔附近 每组 岔需石碴 5000 袋左右 约合 70 方 另外 抬运 码放石碴 石碴装袋等工作需追加清算 每组岔平均 1 万元 浇水的费用 1000 元 故 在不计算管理成本和捣固整修成本时需投入 3 7 万元 70 方石碴 2 2 质量分析 2013 年是太原铁路局全面执行 512 号 营业线施工安全管理实施细则 的一年 对于北同蒲线来说 集中处理病害只能利用每月三次的天窗点和集中修 而在 10 月 份集中修过后 采用二次破底方法换过碴的道岔 没有发生严 重冻害 道床弹性变好了 设备伤损也得到了缓解 道岔设备 的养护工作量大大地减少了 实现了通过加强框架结构保安全 的战略意图 更为难得的是 在规章规定不准点外复捣的新形 势下 我们实现了换碴施工后施工地段不出现车载三级偏差的 好成绩 如下图所示 板结严重的道岔也均能破底并达到 100mm 3 两种换碴方式分析比较及结论 3 1 经济效益分析比较 从短期投入看 一次性破底每组 道岔比二次破底节省 8000 元 并少购买 35 方石碴 而且少占 用一个施工点 可谓是成本低见效快 而且短期内也显露不出 什么大的问题 甚至有些地方也能全部成功破底 算一笔经济 账 如果一次性破底换碴 30 组 其中有 3 组板结严重 质量达 不到理想状态 那么损失 3 2 9 万 8 7 万 而 30 组二次破底换 碴比一次性破底需多投入 27 万元 可见 从账面上看 一次性 破底远比二次破底划算 3 2 安全效益分析比较 假设一种情况 如果一次性破底 换碴 30 组岔 其中有 1 组在 6 个月内因换碴时深度不够 导致 道床软硬不均匀 以至于辙岔需提前下线 需在天窗点外临时 要点 30 分钟更换 按大秦线运量 100 120 万吨 天估算 将至 少影响 1 列 2 万吨大列 光是运输收入损失和辙岔等材料的费 用就不止 10 万元 如果设备问题再不能及时发现 引发更严重 的后果 造成的损失更是难以估量 可见 从安全效益来看 二次破底换碴在确保设备安全上可靠性更强 3 3 结论 随着北同蒲 大秦重载通道的运量逐年递增 线路设备的维修周期将必然缩短 而天窗却因车流倒逼无法增 加 给我们工务设备维修带来了更大的困难 这种形势下 通 过提高大中修质量 强化线路框架结