铁路隧道机械化清筛成套技术及装备研究

摘要

现有铁路隧道因为受原有设计宽度不够、通风不畅、照明不全以及在作业中通讯、除尘、降噪、机械尾气排放等一系列技术条件的限制，以往的隧道清理过程只能依靠大量人力实现，但是人工作业存在进度慢、安全隐患大、作业环境恶劣、作业质量差的缺点。针对这些难题，通过开展周密的理论分析计算、设备更新改造、工艺创新、施工流程优化等技术攻关，在国内首次成功实现了机械化重载铁路单线隧道道床的清筛试验。
　　通过改造QS-400型全断面道砟清筛机，实现了两侧枕端距挡砟墙距离之和大于等于1.1m单线隧道的机械化清筛作业，解决了中国大部分既有单线隧道的机械化清筛技术难题。对隧道施工环境进行监测、分析，提出了对作业环境中的O2、CO、CO2、NO、NO2、粉尘等进行实时检测的检测标准和劳动保护优化措施，针对不同工位施工人员装备专业防尘、防烟、防毒口罩和护目镜，采取了安装尾气净化装置、加装防尘橡胶盖板等多种措施，有效改善了在隧道内进行机械化清筛的作业环境。将设备使用条件与隧道特点相结合，提出了隧道机械化清筛作业的工艺流程和施工组织规范。对于单线隧道中因枕端距挡砟墙距离受限制而无法机械化清筛的隧道进行专项研究，提出了改造方案和措施。
　　所研发的隧道成套技术及装备较好的解决了隧道机械化清筛中的主要难题，实现了隧道尤其是单线隧道的机械化清筛作业，并经过了多条单、双线隧道的生产性清筛作业试验验证，为中国铁路隧道机械化清筛成套技术及实用化装备研制提供了一种有效的解决方案。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 立项背景

1．2 国内外铁路隧道机械清筛现状

1．3 研究的内容

1．4 论文组织工作

第2章 隧道机械化清筛可行性分析

2．1 我国铁路隧道形式及轮廓标准

2．2 国内现有线路清筛机主要挖掘参数

2．3 神华铁路隧道采用大型养路机械清筛可行性分析

第3章 隧道机械清筛装备研究及应用

3．1 清筛机挖掘装置适应性研究

3．1．1 挖掘链适应性改造

3．1．2 下降导槽适应性研究

3．1．3 挖掘底梁适应性改造

3．1．4 上升导槽研制

3．1．5 导槽横移油缸改造

3．1．6 应用情况

3．1．7 结论

3．2 专用铁路洒水车研制

3．2．1 洒水车的构成

3．2．2 车体结构及相关技术参数

3．2．3 洒水装置总成

3．2．4 车载动力电源

3．2．5 洒水车动力学性能验证

3．2．6 应用效果

3．2．7 结论

3．3 隧道通风装备研究

3．3．1 施工作业面通风量计算

3．3．2 隧道内的阻力计算

3．3．3 射流风机选型

3．3．4 隧道内空气更新速度

3．3．5 系统仿真

3．3．6 单线隧道风机安装位置

3．3．7 双线隧道射流风机选型及安装位置

3．3．8 应用情况

3．3．9 结论

3．4 发动机进排气系统改造

3．4．1 净化技术

3．4．2 设备改造

3．4．3 应用情况

3．4．4 结论

3．5 作业人员防护技术及装备

3．5．1 人员防护

3．5．2 设备防护

第4章 隧道机械化清筛作业技术及施工管理方案

4．1 清筛机挖掘底梁、导槽的放入及连接方案

4．1．1 清筛时开挖工作槽要求

4．1．2 清筛机底梁、链条连接与拆除步骤

4．2 线路起拨道方案

4．3 机械设备配置方案

4．3．1 机械设备配置原则

4．3．2 施工车辆编组设计方案

4．3．3 作业流程

4．3．4 应用情况

4．4 洒水方案

4．4．1 洒水量确定

4．4．2 洒水步骤

4．4．3 应用情况

4．5 隧道机械化清筛施工管理方案

4．5．1 主要技术标准

4．5．2 施工组织方案

第5章 隧道机械清筛作业效益分析

5．1 改变作业模式

5．2 节省人工用量，缓解劳力不足

5．3 提高线路质量，保障运输安全

5．5 使用物料运输设备，实现施工环保双赢

5．6 有效保障施工人员健康

总结与展望

研究总结

下一步工作展望

致谢

参考文献