上海大机段成功研制QS650枕底道床清筛机剥砟装置——
每年节约成本费约400万元
文/杨军、甘久昌；摄影/杨军
“请看，QS650枕底道床清筛机剥砟装置正在有效推开旧道床表面那层完好无损的旧石砟，让导槽顺利‘吃’进所有污砟，待到后面进行道床回填道砟时再回收利用，减少了浪费，每公里能节约3万元左右呢。”11月25日，在上海大机段机械化清筛施工二队阜淮线机械化大修清筛施工现场，随着朱升涛的介绍，记者看到了一个看似简单但实用性很强、技术性很强的剥砟设备（如图一），获得2015年度上海市“合理化建议”优秀奖、上海铁路局2014-2015合理化建议一等奖并获国家知识产权局专利权。
2015年 5月，上海大机段收到喜报，由该段段长束永正、副段长王志强、李可为、设备科夏春华、仁智，机械化清筛施工二队队长黄华、党支部书记朱升涛等团队成员发明创新的《QS650枕底道床清筛机剥砟装置技术的研究》荣获上海市“合理化建议”优秀奖、上海铁路局2014-2015合理化建议一等奖。主创发明人朱升涛欣喜若狂，自己费时3年多创新研发的科技成果终于喜结硕果。
朱升涛现任该段机械化清筛施工二队党支部书记，由他主创研发的《QS650枕底道床清筛机剥砟装置》主要是在QS650清筛机两侧导槽前端导槽板端部竖直铰接平行四边形剥砟板，剥砟板与导槽板间设置钝角，并设有一限位杆，限位杆一端固定连接于导槽板板面上，另一端支顶于剥砟板板面上，剥砟板与清筛机车体轴线方向的夹角小于45°。
“受线路自身状况、作业环境、施工组织、劳动力使用等因素影响，QS650清筛机在实际工作中往往不能很好发挥其效能，同时造成生产成本的增加，这就需要改进创新，减少成本浪费，”“QS650枕底道床清筛机剥砟装置”创始人、该段机械化清筛施工二队党支部书记朱升涛告诉我们。
2014年2月份，机械化清筛施工二队来到芜铜线进行线路中修施工。因为芜铜线已近30年未进行过线路大中修，线路状况较差，板结、翻浆冒泥现象严重，大部分地段需要进行换床清筛（道床全抛施工）。施工中，时为大机副队长的朱升涛发现全抛道床表面大约20厘米厚的石砟也同时被清理掉，如果能将这部分仍然完好石砟回收利用，岂不是节约了成本？施工结束后，朱升涛当即找到队长黄华，说出了自己的想法，得到了黄华的赞同后，施工队又及时向段领导汇报，得到了段长束永正，副段长李可为等领导的认可。施工队开始着手旧石砟回收的“节支增效”创新工作。
为了回收利用表层干净石碴，首先，他们使用人力，在清筛机作业前，将道床表层干净石碴去除，等清筛机作业后再回填到道床里。其次，他们在清筛机作业前安排一台配碴整形车，将道床边坡表层干净石碴剥除到坡脚，等清筛机作业后再利用配碴整形车将剥除到坡脚干净石碴回填到道床里。但是，这样做出现了较多问题：一是需要大量人力、物力和财力的投入，受目前用工形式影响，难度较大；二是增加了施工组织难度和劳动安全风险；三是增加施工组织难度，配碴整形车会经常被调到清筛机前或后；四是单独将配碴整形车放到清筛机前进行剥碴作业，降低了配碴整形车作业效率；五是在防胀季节，利用配碴整形车提前将边坡石碴剥除，道床阻力变小，增加了防胀安全风险。
“QS650枕底道床清筛机剥砟装置，就是为了提高了QS650清筛机作业效能、节约生产成本而专门研究设计的，它巧妙地解决了这些问题。”正在现场盯控包保的该段机械设备科副科长、高级工程师尤仁智从中插了一句。
针对以上问题，2014年3月，由上海大机段段长束永正、副段长王志强、李可为，施工队长黄华、副队长朱升涛等9人组成了《QS650枕底道床清筛机剥砟装置技术的研究》攻关课题项目团队，正在开始了QS650枕底道床清筛机剥砟装置研究。
QS650枕底道床清筛机剥砟装置技术的研究是一个相当复杂而艰辛的过程。“我们从3月初就开始调查研究，决定清筛机导槽前安装导流板，将道床边坡的可利用石碴剥离到外侧，然后再回收利用。”施工队长黄华说。为了确保攻关项目课题顺利开展，在通过大量资料查阅及前期现场调研同时，团队将QS650枕底道床清筛机剥砟装置技术的研究方案进行了细化。课题研究中，主要创新者朱升涛认为保证精准设计目标轨廓和科学试验作业模式是攻克QS650枕底道床清筛机剥砟装置技术关键。在分析研究基础上，他们根据道床全抛施工特点，针对先期在实际作业中的接触研究，逐步掌握了QS650枕底道床清筛机剥砟装置技术和设备的使用情况，同时根据作业情况，制订了相关的技术标准和要求。朱升涛等人还通过对实际操作设备性能的仿真计算，设计角度、方向、质材及作业速度等参数组合，组织了近30次作业试验，测试分析作业效果，不断改进优化，最终成功确定了QS650枕底道床清筛机剥砟装置模式和作业参数。
方案几经磨合，终于达到预期目标。3月12日，他们先在10808#清筛机上进行了安装试验，效果明显。使用两天后，我们又对部分结构尺寸进行调整，3月14日，在10809#清筛机上进行了安装试验，从现场作业情况看，达到了预期效果。创新团队成功总结出了QS650枕底道床清筛机剥砟装置技术的适应性，精算推演出运用该成果。应用该技术成果后，抛床作业由原来每分钟2.5米提高到了3.5米，普筛作业由原来每分钟5.5米了提高到7米。一个封锁点纯作业时间按80分钟计算，抛床作业由原来的200米提高到了280米，两台配置的清筛机一个封锁点内就会多完成160米的工作量，一个月20个封锁点就能多完成3200米；普筛作业可以完成560米，两台配置的清筛机一个封锁点内就会多完成,240米的工作量，一个月20个封锁点就能多完成4800米。而且，在原技术条件下应用该技术成果后，抛床地段作业一米线路可以少产生0.3方污土（两边道床使用），1辆W100物料车能装载抛床作业35米产生的污土，5辆W100物料车就能装载抛床作业大约175米产生的污土。一台清筛机一个封锁点就能多作业25米，一个施工队两台配置的清筛机一个封锁点内就会多完成50米的工作量，一个月20个封锁点就能多完成1000米，作业效率提高了近40﹪，在普筛地段，也提高了作业效率近27﹪，既提前了总工期，又降低了施工组织难度，也提高了机械设备的利用率，更是成功解决了前面的五大难题。
“这个课题研究具有非常高的技术水平及实用价值，更有可观的经济效益。”段长束永正告诉我们，使用这套剥砟装置，可以在清筛作业的同时剥除道床边坡表层干净可利用石砟，有效地解决原有技术条件下存在的弊端，产生效益更加可观。应用该技术成果，在抛床作业地段，一米线路大约可节约石砟0.4到0.6立方米，1Km可节约200到300 立方米石砟，目前每立方米石砟按103元计算(不含运费)，每清筛1Km可节约成本1到2.5万元。仅去年该队在芜铜线中修清筛施工31Km就节约成本约38万元左右。如果全段按年平均600Km清筛任务，其中三分之一使用剥砟装置计200Km,如果按每立方米节约2万元计算，一套装置可以年节约石砟费用400万元左右。
图一：改装好的剥砟装置；
图二：剥砟装置在实际运用中正在推开表层石砟；
图三：限位杆一端固定连接于导槽板板面上，另一端支顶于剥砟板板面上；
图四：朱升涛正在现场指导安装剥砟装置；
图五：攻关团队成员现场盯控实施，时刻观察剥砟装置在施工中运用情况；
图六：技改人员随时随地发现、纠正剥砟装置安装过高问题；
图七：根据实际情况，技改人员随时随地调整、修改尺寸大小及板材标准；
图八：几经磨合，剥砟装置最终研发成功，顺利运用于野外机械化大修清筛施工作业中。
