大学毕业论文-—西南交大大坡道铺架.doc

摘 要
金筠铁路最大线路坡度为17‰，其铺架施工属于大坡道铺架施工。我国目前铺轨架桥施工设备的爬坡能力和制动能力在设计制造时仅按12‰考虑，因此现有的铺架设备在爬坡能力、制动能力和施工安全方面均不能胜任17‰连续长大坡道铺架施工的要求，这给大坡道铺架的施工设备、施工技术和安全技术带来新的课题。
本文首先从设备改造方面入手，提出了对现有铺架施工的设备（铺轨机、架桥机及2号机动平车）进行技术改造方案，通过技术改造，解决了设备的牵引能力和制动性能问题，使架桥机、铺轨机和2号机动平车在原基础上，增加爬坡（牵引）能力1倍以上；为使大坡道铺架更加安全可靠，对原设备的制动系统亦进行了改造，同时增加了外部制动系统，派专人进行监护，停机时能及时将铁鞋等外部制动装置推入轮下，保证了铺架设备在大坡道上作业万无一失。
其次，本文根据金筠铁路铺架施工的特点，提出了解决金筠铁路铺架工程施工难点——大坡道铺架施工方案，重点研究了大坡道铺架施工的施工方法和施工工艺，即砼枕轨排拼装、木枕轨排拼装、机械铺轨、架桥机架梁、轨道吊车铺木枕道岔、上碴整道、桥面系等各分部分项工程的主要施工方法、施工工艺流程、质量控制与检测，保证了工程进度和质量。
本文从大坡道铺架工程路料运输组织是铺架施工前后方联系的重要纽带入手，对施工机车的牵引定数重新进行了理论计算，并应用于实践，丰富了原有的技术资料，开创了大坡道上施工临运的新篇章。
大坡道铺架施工设备、安全操作、各工种、工序的安全技术措施等是大坡道铺架安全施工的重要保证。本文从设备改造、铺架施工安全技术措施、路料运输安全技术措施、设备安全操作等方面入手，详细地论述了大坡道施工安全技术要求。确保了大坡道施工安全、有序、高效地进行。

关键词: 大坡道；技术改造；铺轨架桥；施工工艺；路料运输；安全技术

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指导教师评阅书

指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
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评阅教师评阅书

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二、论文（设计）水平
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西南交通大学工程研究生硕士学位论文 第54页
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
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2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
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3、学生答辩过程中的精神状态
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二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
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2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
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三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
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2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？
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3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）
年 月 日
教学系意见：
系主任： （签名）
年 月 日

目 录
第1章 绪 论 1
1.1金筠铁路铺架工程概况 1
1.2目前国内铁路大坡道铺架工程施工概况及质量、安全控制 1
1.3本文研究工作 2
第2章 铺架两机的技术改造 2
2.1 铺架两机作业技术改造方案论证 2
2.1.1 问题的提出 2
2.1.2 铺架两机作业技术改造方案论证 3
2.2 架桥机的改造 3
2.2.1 动力改造 3
2.2.2 架桥机走行系统的改造 4
2.2.3 架桥机走行受力计算 4
2.2.4 桁车走行系统改造 6
2.2.5 架桥机其他改造项目 9
2.2.6 架桥机制动系统改造 9
2.3 长征IIB型铺轨机改造 10
2.3.1 动力系统改造方案 10
2.3.2 制动问题 11
2.4 2号机动平车技术改造 11
2.5 铺架两机外部制动装置改造 13
2.5.1 带把跟进式铁鞋 13
2.5.2 螺杆固定式铁鞋 14
2.6 铺架两机技术改造效果分析 14
第3章 大坡道铺架及路料运输组织关键施工方案及施工工艺 15
3.1 铺架总体施工方案论证 16
3.1.1 正站线铺轨铺岔 16
3.1.2 桥梁架设施工 17
3.1.3 上碴整道及桥面系安装 17
3.1.4 桥隧相连时桥梁架设 17
3.1.5 铺架施工临时通讯 17
3.2 长大坡道铺轨架桥施工工艺 17
3.2.1 砼枕轨排拼装 17
3.2.2 木枕轨排拼装 20
3.2.3 轨道铺设 22
3.2.4 架桥机架梁 24
3.2.5 轨道吊车铺木枕道岔 28
3.2.6 上碴整道 29
3.2.7 桥面系施工 30
3.3长大坡道铺架路料运输组织方案 32
3.3.1长大坡道铺架路料运输组织方案研究的重要性 32
3.3.2长大坡道铺架路料运输组织方案 33
3.4 长大坡道铺架施工及路料运输组织方案实施效果分析 35
第4章 长大坡道铺架安全技术措施 36
4.1 长大坡道铺架安全技术措施研究的重要性 36
4.2 长大坡道铺架施工安全技术措施 37
4.2.1架梁作业的安全技术措施 37
4.2.2铺轨作业的安全技术措施 39
4.2.3铺架两机交会时的安全技术措施 39
4.2.4铺架两机工作结束停在长大坡道正线和架梁岔线时安全技术措施 40
4.2.5 2号机动平车在长大坡道上运行时的安全技术措施 41
4.2.6在长大坡道上安设换装龙门架和压道车作业时安全技术措施 41
4.3长大坡道铺架运输安全技术措施 41
4.3.1机务安全技术措施 41
4.3.2列车运行安全技术措施 43
4.3.3车辆安全技术措施 43
4.3.4车站作业安全技术措施 44
4.3.5接发车安全技术措施 45
4.3.6列车被迫停车后的安全技术措施 45
4.3.7桥梁、轨排、超级超限货物运输安全技术措施 45
4.3.8车辆溜逸原因及处理措施 46
4.4 长大坡道铺架及运输安全技术措施实施效果分析 48
结 论 49
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第1章 绪 论
1.1金筠铁路铺架工程概况
金筠铁路铺架工程位于四川省宜宾市珙县、高县和筠连县境内，线路自宜珙线的金沙湾车站至筠连县的巡场，起点里程D1K0+000，终点里程DK74+014.87，线路长约69.472公里，经由金沙湾II场、文昌宫、高县、趱滩、孝儿、腾达、大地、筠连等八个车站。其中趱滩、大地为缓开站。线路所经地区位于低山丘陵区，相对高差较大，村镇密集，涵渠通道较多，地表植被较发育。沿线地震基本烈度为Ⅵ度。工程沿线分布二、三级公路乡村道路，形成了较为密集的交通网络，交通比较方便。
本工程所在地区属亚热带湿润季风气候，云雾多，日照少，无霜期长。历年最高气温（七月）31.5~32.3℃，最低气温（一月）5.1~5.8℃。历年平均降雨量1000~1200毫米，5~9月为雨季，历年最大一次降雨量为202毫米。
本工程线路设计技术标准：铁路等级为地方铁路I级，路基及桥隧按国家II级次重型设计；正线数目为单线；限制坡度为上行6‰，加力坡12‰；下行9‰，加力坡17‰；最小曲线半径为300m；牵引类型采用内燃；机车类型采用GK1；牵引定数为上行近期2700t，远期3050 t；下行2300 t；到发线有效长为近期550m，双机段580 m；远期750m，双机段780m。
1.2目前国内铁路大坡道铺架工程施工概况及质量、安全控制
根据不完全统计，金筠铁路铺架工程所面临的长大坡道在我国地方铁路建设史上是从未有过的，更是给铺架施工带来新的课题，是一项“高、难、新”的铺架施工工程。路内现有各型铺架设备自身能力均无法胜任（爬坡能力一般为12‰），TB10302-96《铁路轨道施工及验收规范》、TB10213-99《铁路架桥机架梁规程》中规定“线路在12‰以上的坡道时用机车推顶作业”，但机车对位后不能单机返回，根据（京）新登字063号“行规”和“技规”规定和实际试验，线路坡道超过20‰，长度2km及其以上时，必须联挂不少于4辆平车，方能确保单机下坡安全，但联挂4辆平车后，推顶架桥机桥头走行或铺轨机铺轨要准确对位，是很难操作的。此外，还必须增设岔线供铺架两机、机车等运输车辆交会作业，但在桥隧密集的大坡道地段增设岔线是根本不可能的。
长大坡道铺架施工由于前所未有，且长大坡道铺架施工也无现成的经验借鉴，施工工艺质量在部颁“规程”、“架规”中也没有对12‰坡道作出专门的规定。因此在铺架施工过程中，施工质量除严格按照“规程”、“架规”中的一般规定执行外，还必须对桥梁架设、轨道铺设、线路整道等施工工艺质量制定专门的控制措施。
长大坡道铺架施工专业性强、投入的大型设备多，为确保长大坡道铺架施工能安全地进行，在铺架施工过程中，针对铺架设备改造后的技术性能及大坡道施工的特点，制定专项安全技术保证措施，增加设备的外部制动系统，加强设备操作人员的技术培训。
1.3本文研究工作
大坡道铺架施工技术是一项系统的工程。它涉及到铺架设备能力、运输牵引能力、施工组织与运输组织、安全技术保障、工序工艺质量、人员素质等各方面与常规铺架作业的要求截然不同。在大坡道铺架施工过程中，质量控制、安全施工尤其重要。因此，本文就下述方面：
1、 现有的铺架两机(铺轨机、架桥机)技术改造
2、 大坡道铺架及路料运输组织关键施工方案和施工工艺
3、 大坡道铺架安全技术措施
进行研究，以确保金筠铁路长大铺架施工安全、优质、有序地进行。

第2章 铺架两机的技术改造
2.1 铺架两机作业技术改造方案论证
2.1.1 问题的提出
在我国铁路建设中，多年来山区线路的坡度一般只在10‰左右，铺轨架桥施工设备的爬坡能力在设计制造时仅按12‰考虑，现有各型铺轨架桥施工设备均不能胜任17‰连续长大坡道的铺轨架桥施工。
金筠铁路线路设计最大坡度17‰，铺轨约69km，架梁246孔。架梁作业时采用长征Ⅲ-160型架桥机，该设备改造前设计爬坡坡度为12‰，且目前国内各型铁路架桥机设计爬坡坡度均小于16‰，都不能满足该段桥梁架设任务。如不对长征Ⅲ-160架桥机进行技术改造，而采用机车牵引、机车对位方式，仍存在两大难题：一是必须增加一台机车，且还须为机车的进出增设车辆间交会的岔线，将导致架梁施工成本的大大增加，并且每架设一孔梁机车都要通过岔线进出一次，严重影响架梁进度，难以保证架梁施工工期；二是架桥机桁车动力系统不改变，将因桁车吊梁走行坡度大大增加而导致无法吊梁走行，根本无法进行架梁作业。
铺轨作业时采用长征ⅡB型铺轨机，该设备设计爬坡坡度不大于12‰，路内各型铺轨机械均不能满足在此种坡道上自行走行铺轨的要求，因此，只有对现有设备进行技术改造，对铺架的施工方案进行论证，在保证铺架质量的前提下，加快施工进度，满足金筠铁路大坡道的要求，才能保证能否按期完成铺轨任务的施工目标。为单位创造可观的利润。
2.1.2 铺架两机作业技术改造方案论证
《铁路架桥机架梁规则》(U10213—99)中规定，当线路坡度大于12‰时用机车推顶作业，此方法有以下几个难以克服的困难：
(1)机车推顶铺轨机和架桥机对位后，须返回避让喂送桥梁、轨节，根据(京)新登字既3号《铁路技术管理规程》和《行车组织规则》(以下简称“技规”、“行规”)规定，当线路坡度大于20‰、坡长大于2km时，必须联挂不少于4辆平车，方能确保单机下坡行驶安全。但联挂4辆平车后，谁顶架桥机架桥立放零号柱时或铺轨机铺设轨排时难以准确对位。
(2)机车进退避让喂送桥梁、轨节必须增设临时岔线，而在桥隧长度密集且地形陡峻的长大坡道地段，增设岔线根本不可能。
(3)大坡道路段桥梁密集，且属特殊条件下架梁的有十多座，大多数桥大都位于300—500m半径的曲线上，且远离河道，背离自然风向。
(4)大坡道路段利用开通车站、缓开车站、桥头岔线供铺架两机交会、机车避让和立放换装龙门架换装桥梁、轨节的共有16处，即铺轨架桥可分为15个区段进行，机车推顶铺轨机铺设前一组轨节时，后一组轨节换装与运送不能同时进行，必须待每组轨节铺设完毕后机车才能返回换装，因此不能连续作业。
由铺架两机作业方案论证可以看到，如果不对现有的铺架机具设备进行技术改造，根本就无法保证本条线路的铺架进度及通车工期，也不能保证铺架的安全。由此，我们必须对铺架两机进行技术改造。
研究表明，金筠铁路采用现有铺轨架桥设备或用机车推顶作业，合计需增加工时折算成台班300个，计100个工天，显然无法保证预定工期。采用现有设备铺架或机车推顶作业铺架都是不可行的。因此，为保证铺架施工的需要，必须研究开发长大坡道铺轨架桥技术，改造现有的铺轨架桥设备，提高其技术性能，配套完善施工技术。用科技创新来推动技术进步，为我国山区铁路建设事业的发展奠定坚实的基础。
2.2 架桥机的改造
2.2.1 动力改造
原机动力仓安装有二台120kw发电机（一台作备用）。架桥机大车走行、桁车起吊走行技改后，功率都提高了，原动力已不能满足使用求。为此，我们选用了一台250kw发电机和一台进口康明斯85kw发电机。大发电机供给架桥机走行时4台52kw直流牵引电机供电和电焊桥梁横隔板7台电焊机供电。小发电机供桁车起吊和走行时供电。两台发电机各与架桥机工况不同时S所需功率匹配、交替使用，发电机既得到了休息、保证了运转可靠，延长了使用寿命，又使功率匹配合理，不造成浪费，大大节约了柴油消耗。
2.2.2 架桥机走行系统的改造
（1）改造理由：原机大车走行由4套液压马达通过减速箱驱动四根动轴使架桥机走行，由于设计爬坡度为12‰，设计输出扭矩不大，根据几年来使用情况，该机爬坡能力差，而且液压系统温升很快，走行不到一个小时就要停车降低油温，大大影响了简支走行速度。液压过载能力小，坡度大了就打滑上不去，加上新铺线路状况不是很好，故不适合新线施工要求。
（2）改造方案：动轴仍保留四根，采用四台52kw的直流牵引电机通过大速比减速箱分别驱动。250KW的柴油发电机组向440V、600A的可控硅整流柜供电，整流柜向四个牵引电机供给直流电源，采用直流电源供电实现无级调速。由于直流电机机械设备特性是软特性即低速扭矩大、高速扭矩小，非常符合架桥机使用工况。①、起动时，磨擦阻力大又有起动惯性力，起步时要求扭矩大，而直流电机启动扭矩大，大大改善了大车起动性能，起步平隐可靠。②、中速时，电机输出扭矩减小与运行阻力减小相吻合。③、高速时，虽然电机转速高输出扭矩小，但空载走行阻力也小，不存在问题，速度快了可节省作业时间。
2.2.3 架桥机走行受力计算
（1）架桥机牵引力计算
四台牵引电机型号 ZQ-52-6B
额定功率N=52kw=52000W
额定转速nH=1300r/min
最大转速nmax=2800r/min
减速箱为三级齿轮减速器 减速比i=43.65
走行轮直径D=0.84m
电机处于额定转速时,架桥机走行速度VH
VH=60nHπD/1000i
=60×1300×π×0.84/（1000×43.65）=4.72Km/h
架桥机自力走行时用要求V走行速度≤5km/h
牵引电机输出扭矩T0
T0=60N/（2πn）
=52000×60/（2π×1300）=382Nm
三级齿轮闭式减速器效率0.92~0.94取η=0.93
走行轮的效率取η轮=0.98单动轴牵引力F0
F0=2T0iηη轮/D
=2×382×43.65×0.93×0.98/0.84=36183N
=36.18KN
架桥机走行时最小轴重可按200KN(20T)考虑
36.2/200=0.18<ф ф:粘着系数:根据牵引力计算规程, ф=0.27~0.35
架桥机总牵引力F=4F0=144.7KN
（2）架桥机走行阻力计算
主机自重320t、简支走行时前大臂托臂台车8t加上架梁作业的工具、杂件、枕木、机组人员等6t。简支走行时总重量320+8+6=334t
G=334×9.81=3277KN
参考起重机设计手册《液压铁路起重机运行机构计算》计算阻力
①坡阻力 FP
FP=ωPG=0.0235×3277=77KN
②曲线阻力Fq
曲线半径按R=450m计算 Wq=0.7/R
Fq=ωqG=0.7×3277/450=5.1KN
③运行时由于磨擦冲击产生的运行阻力Fb
Fb=ωbG
ωb：单位运行阻力
根据列车牵引计算有关资料
ωb=（a+bv+cv2）/1000
a、b、c与车辆类型有关的常数，V：运行速度 ， 一般a＞＞b＞＞c。架桥机自力走行速度不超过5Km/h。相比运营车辆很低，ωb≈a.
电力机车 a=1.02-3.25/1000
内燃机车 a=0.86-2.93/1000
货车 a=0.53-2.23/1000
架桥机主机内燃作为动力源,走行又用直流牵引电机可控硅调速.转向架又相当于货车.结合这些特点,架桥机的ωb为使计算偏于安全,取上述最大值,即ωb =3.3/1000.
Fb=3.3×3277/1000=10.8KN
④起动惯性力
Fg=ωgG
ωg：起动单位惯性力，参考相近类型机车取ωg′=0.005,考虑到长征Ⅲ-160架桥机轮对使用滑动轴承，ωg增大40%，取ωg=1.4 ，ωg′=0.007
Fg=0.007×3277=22.9KN
⑤风阻力Fω
架桥机按宽 4.1m、高6m，风载体形系数1.4,风力按150N/m2计算。
Fω=1.4 ×4.1×6×150=5.2KN
⑥走行总阻力
F0=Fp+Fq+Fb+Fg+ Fω
=77+5.1+10.8+22.9+5.2=121KN
牵引力F=144.7KN
牵引能力利用系数F0/F=0.836=83.6%
2.2.4 桁车走行系统改造
（1）改造理由
新造桁车加大了爬坡能力，该机原桁车是全液压，设计爬坡度小，液压过载能力差，满足不了17‰的架梁工况，又加上桁车上带电机、液压泵，噪音大、振动大，液压管路泄漏大、可靠性差，漏油使大臂及桁车上打滑，影响安全，根本不能满足金筠线架梁需要。现改为全电动起吊、走行，功率加大，并且重载低速，工作平稳，空载高速，提高了作业速度。起吊功率加大，增强了可靠性，又考虑了高海拔地区功率储备应当增大。对于走行，线路是17‰的大坡道，架桥机尾臂悬臂下挠，尾臂上吊梁更加大了坡度，中大臂有下挠，桁车走在中大臂上有可能加大，也可能减小坡度，极端情况，最大坡度远大于17‰，走行功率储备一定要更大，并且有一个桁车既要吊起梁的一端（梁半重），随着桁车前进，将梁的另一半也拖着前进，下面就对这种情况进行计算。（需要说明一点，前大臂上的坡度可以通过架桥机零号柱的高度来调节，其实际坡度可以小于17‰）。
（2）新桁车走行传动及计算
①传动方案及牵引力计算
新设计桁车走行传动机构，每个桁车由自身带制动的电机、蜗杆减速箱和三级开式齿轮传动组成。
电机型号 YEZS160-4/8，双速电机，堵转转矩M堵，额定转矩MH，最大转矩Mmax。
低速 690r/min 功率5.5KW，M堵/MH=2.6，Mmax/MH=2.6
高速 1420r/min 功率11KW，M堵/MH=3.2，Mmax/MH=3.2
蜗杆减速箱型号 CWU-160-20 ，减速比i=20.5，效率η蜗=0.871
三级开式齿轮减速器，Z1=76，Z2=101，Z3=25，Z4=78，Z5=18，Z6=43
i=Z2×Z4×Z6/（Z1×Z3×Z5 ）=101×78×43/（76×25×18）=9.905，每一级开式齿轮效率取0.93
总传动比i∑=i蜗i=203.05
走行轮 D轮=0.4m
走行速度V=nπD/i∑
低速 n=690r/min， V=690×0.4π/203.05=4.27m/min
高速n=1420r/min， V=1420×0.4π/203.05=8.79m/min
低速重载走行，高速轻载或空载走行，因此只计算低速牵引力。
电机输出扭矩：T0=N/（2πn/60）=60N/（2πn）=5500×60/（2×90π）=76.12Nm
单动轮牵引力F0=2T0iη蜗η总3/D=2×76.12×203.05×0.871×0.933/0.4=54.143KN
桁车轮压：最小可按200kN考虑，K=54.14/200=2.07，根据列车牵引计算规程，各种机车在低速时的粘着系数ψ=0.32-0.39，可认为K＜ψ
每个桁车两个主动轮，总牵引力F∑=2F0=108.3KN
②桁车走行阻力计算
A、桁车工况：按设计，每个桁车可起吊80t，即40m梁，目前没有40m梁，额定工况取吊65t，即32m梁，桁车自重（16t）加吊重。
对于40m梁，Gmax=16+80=96t=942KN
对于32m梁，Gmax=16+65=81t=795KN
另外，根据作业工况有一个桁车需要拖梁走行，又增加了附加载荷。
B、桁车吊梁走行阻力
摩擦阻力系数ω：
走行轮 D=400mm，轴承7520，d内=100，d外=180，d=（d内+d外）/2=140
滚动摩擦系数f，查表得f=0.6
车轮轴承摩擦系数μ，查表得μ=0.02
附加摩擦阻力系数β，查表得β=1.5
ω=（2f+μd）β/D=（2×0.6+0.02×140）×1.5/400=0.015
坡度i：线路坡度0.017，考虑到尾臂下挠，中大臂也有可能下挠或上拱，因此i取值更大一些，i=0.03
弯道阻力：前大臂与中大臂连接处有弯道，取K弯=0.005
风力：
桁车迎风面积 3.5m×1.6m，梁迎风面积2m×2.8m ，风载体形系数1.4，风力150N/m2
Fω=1.4×（3.5×1.6+2×2.8）×150=2352.=2.35KN
稳定运行总的静阻力Fj：
Fm：最大摩擦阻力，Fp：坡度阻力，F弯：弯道阻力
Fj=Fm+Fp+F弯+Fω=ωG+iG+K弯G+Fω
Fj=（ω+i+K弯）G+Fω
Fj=（0.015+0.03+0.005）G+Fω=0.05G+Fω
40m梁 Gmax=942KN，Fjmax=49.45KN
32m梁GH=795KN， FjH=42.1KN
C、桁车拖梁走行阻力
拖拉载荷：拖梁小车及支撑物件：每套2t，共2套。40m梁半重80t，拖拉重量82t；32m梁半重65t，拖拉重量67t。
G拖max=82×9.81=804KN
G拖H=67×9.81=657KN
拖拉摩擦阻力：
拖拉滚轮 D=170 ，滚动轴承d=（65+120）/2=92.5
f：滚动摩擦系数 ， 查表得f=0.6
μ：滚动轴承摩擦系数 ，查表得 μ=0.02
β：附加摩擦阻力系数 ，查表得β=1.5
ω：摩擦阻力系数
ω=（2f+μd）β/D=（2×0.3+0.02×92.5）×1.5/170=0.022
i：坡度23.5‰ ，按24‰考虑，i=0.024
K弯：通过两车过渡处，K弯按0.05计
拖拉阻力：
F拖=（ω+i+K弯）G=（0.022+0.024+0.005）G=0.051G
40m梁 G=804KN F拖=41KN
32m梁 G=657KN F拖=33.5KN
D、桁车吊梁并拖梁走行总阻力F=Fj+Fω
对于40m梁 F=49.45+41=90.5KN＜F∑
对于32m梁 F=42.1+33.5=75.6KN＜F∑
F∑：每个桁车两套主动轮总的牵引力，F∑=108.3KN 。
海拔1000米以上，电机使用功率有所降低，金筠线大坡地段的海拔在300米左右，对于32m梁，其牵引力储备可以满足要求。
2.2.5 架桥机其他改造项目
（1）尾臂加长4.5m：相当于增加了悬臂走行架桥机后部配重，使前轴重减小，后轴重增大，前后轴重差减小。经测试，前轴重为30t，后轴重为23.5t既便于桥头压道加固，又增加了悬臂走行的稳定性。另外尾臂接长后，前桁车可以在尾臂较前端吊梁，并拖梁前进到适当位置，后桁车可以在尾臂较前端吊梁。梁片不必拖进主机，并减少了一道主机拖拉系统拖拉梁片的拖梁工序。不但节省了时间，还改善了改造前曲线拖梁比较困难的问题。
（2）中大臂改造：增加中大臂下挠，使前大臂上翘，从而减少了架桥机悬臂对位时前大臂前端零号柱的下挠量，有利于悬臂对位及上桥墩桥台。一、二 号柱处增设锁定螺栓，使中大臂与一、二号柱锁定，增加了稳定性，取消安装困难的剪力板，提高了组装解体效率。
（3）研制了桁车卷筒自动排绳机构。所有路内架桥机都未很好地解决排绳问题，由于排绳不好，甚至出现过起吊钢丝绳挤压损伤造成事故。这次改造，创造性的解决了这一难题，能自动排绳，其排绳机理在国内外未见先例。
（4）桁车卷筒紧急停车装置：所有正在使用的架桥机制动器都安装在电机后端减速器前面，万一减速器或卷筒出了问题，仍保证不了安全。这次改造，又在卷筒端盖上加装了一套棘爪紧急制动机构，这也是国内架桥机首创。该机构2000年初在达万线架梁时，出现卷筒太阳轮切齿（因齿轮制造质量问题）现象，桥梁失控急剧下坠，及时投入紧急制动，避免了机毁人亡的特大事故。
（5）新制零号柱：新零号柱分上、下段，上、下段均有伸缩油缸，可以克服悬臂挠度及调节零号柱总高度以满足架设各种桥梁的需要。新零号柱还考虑了在电气化线路接触网下架、拆小桥的新功能，便于电气化线路改造施工。
（6）其他：对吊梁扁担、前大臂横梁、前大臂托臂台车等都进行了相应改造。使架桥机的使用性能、各工作机构的可靠性、整机安全性能都有很大提高。
2.2.6 架桥机制动系统改造
架桥机自力走行线路坡度增大了，要能上得去，这就是牵引力够不够的问题；下坡又要刹得住，即制动可靠性。针对制动问题又专门请原架桥机制动设计人员进行了校核计算，结论是该机制动系统能满足17‰的线路坡道要求。因此整个制动系统未作大的改动，此次改造对制动系统进行了全面的检修，强度、刚度不够的地方进行了加强，不合理的结构及布置进行了改造。
2.3 长征IIB型铺轨机改造
2.3.1 动力系统改造方案
长征IIB型铺轨机自重168吨，改造前动力系统为两台150KW柴油发电机，其中一台驱动三根动轴，另一台备用。由于其运动时冲量（质量×速度）相对较小，故此处仅考虑其爬坡能力。改造前该型铺轨机实际爬坡能力为12‰，为使其满足爬坡17‰的要求，采用以下方案：
由于动力系统总功率较之牵引电机总功率有较多余量，考虑增加一套驱动电机、动轴和减速箱，各部件参数与原驱动机构保持一致，从而使总功率由52×3=156KW增加为52×4=208KW。改造原电控系统，使两台150KW发电机各带动两台牵引电机工作，并采用同轴电位器同步调整两台整流柜电流、司机室集中控制方式。经改造后，提高了铺轨效率，且改造费用较低。
（1）理论计算
①牵引力计算：
已知参数：铺轨机自重168吨，轨排拖拉钢轨、杂件等重2t，载重6层轨排时总重260吨，牵引电机为ZQ-52-6B型（功率52KW，n额=1300r/min，nmax=2800r/min），减速器速比i=26.87，走行轮直径D=0.84m 。
取用参数：减速器效率η1=0.93，走行轮效率η2=0.98。
电机输出扭矩：(n=1300r/min时)
T0=N/（2πn/60）=52000×60/（2π×1300）=382 N·m
单根动轴牵引力：F0=2 T0·i·η1·η2/D=2×382×26.87×0.93×0.98/0.84=22274 N
总牵引力：F=4×F0=4×22274=89096N
②自力走行速度：
当n=1300r/min时，
V =60πnD/（1000i）=60π×1300×0.84/(1000×26.87)
=7.66 km/h
因自力走行时，铺轨机重心较高，故要求走行速度不大于 4.7Km/h。
③走行阻力计算：
参照起重机设计手册“液压铁路起重机运行机构计算”。采用参数：坡度阻力系数ωp=0.0235；曲线半径R=450m，则曲线阻力系数ωq=0.7/R=0.0016；由于铺轨机运行速度很低，参照机车车辆摩擦、冲击等产生的运行阻力系数简化取最大值ωb=0.0033；起动惯性力系数参照机车规定取ωg=0.005；。
阻力系数总值：ω=ωp+ωq+ωb+ωg
=0.0235+0.0016+0.0033+0.005=0.0334
风阻力的计算：铺轨机宽4米，高5.5米，风力按150N/m2计算，风载体形系数取1.4，则风阻力：
Pw=1.4×4×5.5×150=4620 N
走行总阻力：P=ωG + Pw
=0.0334×260000×9.8+4620=89723.2 N
④牵引力与阻力的比较：
总牵引力F=89096 N，总阻力P=89723.2 N。总牵引力略小于总阻力，考虑到阻力系数取值偏大，实际运行时总牵引力可能大于总阻力，满足铺轨机以7.66km/h速