การบดอัดด้วยมือหรือด้วยเครื่องจักร: วิธีใดมีประสิทธิภาพมากกว่ากัน?

สำหรับโครงการบำรุงรักษาทางรถไฟขนาดเล็ก การบดอัดด้วยมือมีต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำกว่า แต่เครื่องบดอัดไฮดรอลิกสามารถให้ผลผลิตที่สูงกว่าอย่างมากและลดความต้องการแรงงานเมื่อจำเป็นต้องบำรุงรักษาทางรถไฟอย่างต่อเนื่อง

ความแตกต่างที่สำคัญไม่ได้อยู่ที่แรงกดของเครื่องจักรเพียงอย่างเดียว แต่ยังอยู่ที่จำนวนหมอนรองรางที่ทีมงานสามารถดำเนินการได้ภายในช่วงเวลาการบำรุงรักษาทางรถไฟที่มีอยู่

ข้อมูลทางเทคนิคเกี่ยวกับทางรถไฟที่เผยแพร่แสดงให้เห็นว่า อุปกรณ์ตอกรางแบบมือถือบางประเภทสามารถทำได้ประมาณ 10-12 ตัวนอนต่อชั่วโมงต่อเครื่องตอกตะปูโดยมีความต้องการกำลังคนจำนวน ชุดละ 6 คน ภายใต้สภาวะการทำงานที่กำหนดไว้ ข้อมูลอ้างอิงอื่นๆ ในอุตสาหกรรมระบุว่าประสิทธิภาพการตอกดินด้วยมืออยู่ที่ประมาณ 40-80 คน/ชั่วโมงต่อหน่วยขึ้นอยู่กับสภาพของหินถ่วงน้ำหนักและทักษะของผู้ปฏิบัติงาน

เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว เครื่องตอกเสาเข็มไฮดรอลิกขนาดกะทัดรัดโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพการผลิตอยู่ในช่วง 200–400 คนต่อชั่วโมง (ผู้ที่กำลังนอนหลับ)โดยมีตัวอย่างต่างๆ ดังนี้ 260–320 คนนอนหลับ/ชั่วโมง.

สิ่งนี้สร้างความแตกต่างอย่างมากในด้านประสิทธิภาพการทำงาน เมื่อจำเป็นต้องบำรุงรักษาหมอนรองรางรถไฟหลายร้อยหรือหลายพันชิ้น

1. การบดอัดด้วยมือ: ต้นทุนอุปกรณ์ต่ำ แต่ต้องการแรงงานสูง

การตอกดินด้วยมือยังคงใช้ได้สำหรับการซ่อมแซมเล็กๆ น้อยๆ ข้อบกพร่องเฉพาะจุด และสถานที่ที่เข้าถึงอุปกรณ์ได้ยาก แต่ประสิทธิภาพการทำงานขึ้นอยู่กับกำลังคนและความเหนื่อยล้าของคนงานเป็นอย่างมาก

โดยทั่วไปแล้ว การบดอัดดินด้วยมือต้องใช้คนงานทำซ้ำๆ ดังนี้:

1. วางเครื่องมือตอกให้เข้าที่

2. บัลลาสต์แตกหรือหลวม

3. สอดเครื่องมือเข้าไปใต้ไม้หมอน

4. บัลลาสต์ขนาดกะทัดรัด

5. เลื่อนไปยังตำแหน่งถัดไป

สำหรับงานซ่อมเล็กๆ ที่ไม่สามารถเจาะจงจุดใดจุดหนึ่งได้ วิธีนี้อาจประหยัดกว่า เพราะการลงทุนด้านอุปกรณ์ต่ำ

อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการทำงานจะลดลงเมื่อ:

· มีการใช้หมอนรองรางคอนกรีต

· หินบัลลาสต์ถูกอัดแน่นอย่างมาก

· ความลึกของการอัดเพิ่มขึ้น

· รูปทรงของสนามแข่งจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขซ้ำแล้วซ้ำอีก

· การทำงานต่อเนื่องเป็นเวลาหลายชั่วโมง

ตัวอย่างเช่น หากทีมงานทำสำเร็จ 40 คนนอนหลับต่อชั่วโมงการดูแลรักษาตู้โดยสารนอน 400 ตู้ ต้องใช้เวลาประมาณ 10 ชั่วโมงแห่งการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ก่อนที่จะพิจารณาการหมุนเวียนพนักงาน ควรคำนึงถึงการเข้าถึงรางรถไฟ การเคลื่อนย้ายวัสดุ และการหยุดชะงักที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยด้วย

ที่ 10-12 คนนอนหลับ/ชั่วโมงที่นอนจำนวน 400 ที่นั้น อาจต้องการมากกว่านั้น เวลาในการบดอัดโดยตรง 33 ชั่วโมงต่อเครื่องบดอัดหนึ่งเครื่องโดยอ้างอิงจากตัวอย่างทางเทคนิคเกี่ยวกับทางรถไฟข้างต้น

นี่คือจุดที่การอัดดินด้วยมือทำได้ยากขึ้น

2. การบดอัดด้วยระบบไฮดรอลิก: ประสิทธิภาพการทำงานมาจากรอบการทำงาน

ข้อได้เปรียบหลักของการบดอัดด้วยระบบไฮดรอลิกไม่ได้อยู่ที่การสั่นสะเทือนที่แรงกว่าเพียงอย่างเดียว แต่ยังอยู่ที่ความสามารถในการทำซ้ำรอบการบดอัดได้อีกด้วย

เครื่องตอกดินแบบไฮดรอลิกสามารถผสานรวมคุณสมบัติต่างๆ ดังนี้:

· การใส่เครื่องมือตอก

· การสั่นสะเทือน

· การอัดแน่นของหินบัลลาสต์

· การหนีบ

· การยกหรือการจัดวาง

เข้าสู่รอบการทำงานเชิงกลที่ควบคุมได้

ตัวอย่างเช่น ข้อกำหนดเครื่องจักรไฮดรอลิกฉบับหนึ่งที่เผยแพร่ระบุไว้ดังนี้:

· แรงดันไฮดรอลิก: 5–6 MPa 

· ความถี่การสั่นสะเทือน: 66.7 เฮิรตซ์ 

· แรงสั่นสะเทือน: 22 กิโลนิวตัน 

· ความลึกในการอัด: ประมาณ 110 ± 10 มม. 

· ประสิทธิภาพการทำงาน: ≥270 คนนอนหลับ/ชั่วโมง 

รายการเครื่องตอกหินบัลลาสต์ไฮดรอลิกอีกรายการหนึ่ง 280–320 คนนอนหลับ/ชั่วโมงโดยมีระยะประมาณ 22 กิโลนิวตัน แรงสั่นสะเทือนและ 90–120 มม. ความลึกในการสอดใส่

ควรพิจารณาตัวเลขเหล่านี้ดังนี้ ประสิทธิภาพการผลิตที่ผู้ผลิตกำหนดหรืออ้างอิงประสิทธิภาพการทำงานจริงนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยเป็นอย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นสภาพของหินรองราง ระยะห่างระหว่างหมอนรองราง รูปทรงของราง และประสบการณ์ของผู้ควบคุมรถไฟ มากกว่าที่จะเป็นการรับประกันผลผลิตในสนามจริง

3. ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพการทำงานมีมากน้อยแค่ไหน?

ตรงจุดนี้เองที่การเปรียบเทียบทางเศรษฐกิจเริ่มน่าสนใจ

สมมติว่าโครงการบำรุงรักษาจำเป็นต้องใช้ 1,000 ที่นั่ง ต้องอัดให้แน่น

ตัวเลขข้างต้นคำนวณจากช่วงผลผลิตที่เผยแพร่ และไม่ควรตีความว่าเป็นผลผลิตของโครงการที่รับประกันได้

แม้แต่ในการเปรียบเทียบแบบอนุรักษ์นิยมก็ตาม ผลิตที่นอนได้ 60 ที่ต่อชั่วโมงด้วยระบบมือหมุน เทียบกับ 270 ที่ต่อชั่วโมงด้วยระบบกลไกเครื่องจักรไฮดรอลิกมีขนาดโดยประมาณ อัตราการประมวลผลสูงกว่าอัตราการประมวลผลตามทฤษฎีถึง 4.5 เท่า.

ที่สำคัญกว่านั้น ระบบเชิงกลนี้สามารถบรรลุเป้าหมายดังกล่าวได้โดยใช้คนงานที่ทำการบดอัดโดยตรงน้อยลงอย่างมาก

4. ต้นทุนแรงงานอาจสำคัญกว่าราคาเครื่องจักร

สำหรับผู้รับเหมา การเปรียบเทียบที่แท้จริงควรเป็นต้นทุนรวมต่อหมอนรองรางรถไฟที่ได้รับการบำรุงรักษา ไม่ใช่เพียงแค่ราคาซื้อเครื่องบดอัดหมอนรองรางรถไฟเท่านั้น

ลองพิจารณาตัวอย่างแบบง่ายๆ ดู

ทีมงานที่ประกอบด้วยแรงงานคน คนงาน 6 คน ผลิตเครื่องนอนได้ 60 เครื่องต่อชั่วโมง

นั่นหมายความว่า:

คนงาน 6 คน ÷ คนนอนพัก 60 คน = 0.10 ชั่วโมงทำงานต่อคนนอนพัก

เครื่องจักรไฮดรอลิกที่ทำงานโดย คนงาน 2 คน หากอัตราการเข้าพักอยู่ที่ 270 คนต่อชั่วโมง จะได้ผลลัพธ์ดังนี้:

2 ÷ 270 = 0.0074 ชั่วโมงทำงานต่อคนนอนหลับ

ดังนั้น ความต้องการแรงงานตามทฤษฎีต่อพนักงานประจำเตียงจึงลดลงอย่างมาก

นี่ไม่ได้หมายความว่าเครื่องจักรจะเข้ามาแทนที่แรงงานคน ผู้ควบคุมเครื่องจักรยังคงจำเป็นสำหรับงานต่อไปนี้:

· การทำงานของเครื่องจักร

· ความปลอดภัยบนราง

· การวางตำแหน่ง

· การตรวจสอบ

· การซ่อมบำรุง

แต่ภาระงานทางกายภาพจะเปลี่ยนจากการบดอัดด้วยมือซ้ำๆ ไปเป็นการทำงานที่ควบคุมด้วยเครื่องจักร

5. เมื่อใดที่การอัดดินด้วยมือยังคงเป็นทางเลือกที่ดีกว่า?

การตอกอัดด้วยมือยังไม่ล้าสมัย ยังคงมีประโยชน์เมื่อพื้นที่ซ่อมแซมมีขนาดเล็กหรือการเข้าถึงด้วยเครื่องจักรทำได้ยาก

ตัวอย่างการใช้งานทั่วไป ได้แก่:

ข้อบกพร่องเล็กๆ เฉพาะจุด

ตัวอย่างเช่น:

· หมอนรองรางรถไฟชำรุดหนึ่งหรือหลายอัน

· บริเวณเล็กๆ ที่มีหินบัลลาสต์หลวมๆ

· การบำรุงรักษาฉุกเฉิน

การเข้าถึงถูกจำกัด

เครื่องมือแบบแมนนวลอาจใช้งานได้ง่ายกว่าในกรณีต่อไปนี้:

· รางรถไฟสายสั้น

· พื้นที่ใกล้สิ่งก่อสร้าง

· สถานที่ที่เข้าถึงยาก

การบำรุงรักษาความถี่ต่ำ

หากผู้รับเหมาต้องการทำการซ่อมแซมเล็กน้อยเป็นครั้งคราวเท่านั้น การซื้อเครื่องจักรไฮดรอลิกอาจไม่คุ้มค่าในเชิงเศรษฐกิจ

กุญแจสำคัญคือ ปริมาณงาน.

6. เมื่อใดที่การตอกเสาเข็มด้วยระบบไฮดรอลิกจะคุ้มค่ากว่า?

การบดอัดรางด้วยระบบไฮดรอลิกมีความน่าสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อจำนวนหมอนรองรางและความถี่ในการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:

· รางรถไฟช่วงยาว

· การฟื้นฟูทางรถไฟ

· โปรแกรมการบำรุงรักษาตามปกติ

· แนวหมอนคอนกรีต

· การบำรุงรักษาทางรถไฟขนส่งสินค้า

· ลานสถานี

· ทางรถไฟอุตสาหกรรม

ตัวอย่างเช่น หากผู้รับเหมาต้องการบดอัดดิน ผู้เข้าพัก 1,000 คนต่อเดือนความแตกต่างระหว่างการใช้เวลาเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพประมาณ 3-5 ชั่วโมง กับการใช้แรงงานคนหลายสิบชั่วโมง จึงมีความสำคัญอย่างมาก

การคำนวณควรประกอบด้วย:

ค่าแรง + ค่าเสื่อมราคาของอุปกรณ์ + ค่าน้ำมัน + ค่าบำรุงรักษา + เวลาในการครอบครองพื้นที่

แทนที่จะพิจารณาแค่ราคาซื้อเพียงอย่างเดียว

7. การบดอัดดินด้วยระบบไฮดรอลิกแบบหัวเดียวเทียบกับแบบสองหัว

เมื่อเลือกใช้ระบบการบดอัดแบบกลไกแล้ว คำถามต่อไปคือว่าควรใช้แบบหัวเดียวหรือแบบสองหัวจะเหมาะสมกว่ากัน

ระบบหัวคู่สามารถเพิ่มผลผลิตได้โดยช่วยให้สามารถทำการอัดดินได้มากขึ้นในแต่ละรอบการทำงาน

อย่างไรก็ตาม ผลผลิตที่สูงขึ้นไม่ได้หมายความว่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเสมอไป

หัวเดี่ยว

เหมาะสำหรับ:

· การบำรุงรักษาเฉพาะจุด

· พื้นที่ซับซ้อน

· พื้นที่ทำงานจำกัด

· ผู้รับเหมาบำรุงรักษารายย่อย

หัวคู่

เหมาะสำหรับ:

· ส่วนรางต่อเนื่อง

· ปริมาณงานประจำวันที่สูงขึ้น

· ช่วงเวลาการบำรุงรักษาที่กว้างขึ้น

· โครงการที่ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพการผลิตเป็นอันดับแรก

อุปกรณ์บดอัดแบบหัวคู่ขนาดกะทัดรัดบางรุ่นมีพิกัดกำลังประมาณ 100 คนนอนหลับต่อชั่วโมงในขณะที่เครื่องตอกเสาเข็มไฮดรอลิกอื่นๆ ที่ใช้การกำหนดค่าที่แตกต่างกันนั้นได้เผยแพร่ข้อมูลออกมา 260–340 คนนอนหลับ/ชั่วโมงตัวเลขเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการใช้ "หัวคู่" เพียงอย่างเดียวจึงไม่ควรเป็นเครื่องรับประกันประสิทธิภาพการผลิต สถาปัตยกรรมเครื่องจักรโดยรวมและวงจรการทำงานล้วนมีความสำคัญ

8. ปัจจัยที่สำคัญที่สุด: ช่วงเวลาในการบำรุงรักษา

สำหรับผู้รับเหมาก่อสร้างทางรถไฟ การประหยัดเวลาในการปิดเส้นทางรถไฟอาจมีค่ามากกว่าการลดต้นทุนแรงงานเพียงอย่างเดียว

ลองนึกภาพว่าทีมซ่อมบำรุงทางรถไฟมีเวลาเพียงแค่... ช่วงเวลาทำงาน 4 ชั่วโมง.

ที่:

· 40 คนนอนหลับต่อชั่วโมง → โดยประมาณ 160 ที่นอน 

· 80 คนต่อชั่วโมง → โดยประมาณ 320 ที่นั่ง 

· ผู้โดยสารนอนหลับ 270 คนต่อชั่วโมง → โดยประมาณ 1,080 ที่นั่ง 

นี่เป็นการคำนวณตามทฤษฎี และผลลัพธ์ที่ได้จริงในภาคสนามจะต่ำกว่านี้ เมื่อรวมเวลาในการติดตั้ง การจัดวาง การตรวจสอบ และการเคลื่อนย้ายแล้ว

อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างนี้แสดงให้เห็นว่าเหตุใดการบดอัดด้วยระบบไฮดรอลิกจึงมีคุณค่ามากขึ้นเมื่อเวลาในการครอบครองทางรถไฟมีจำกัด

การบดอัดดินด้วยมือเทียบกับการบดอัดดินด้วยระบบไฮดรอลิก: การเปรียบเทียบครั้งสุดท้าย

บทสรุปสุดท้าย

การบดอัดด้วยมือยังคงเป็นวิธีที่ใช้ได้จริงสำหรับการซ่อมแซมทางรถไฟขนาดเล็กและเฉพาะจุด ในขณะที่การบดอัดด้วยระบบไฮดรอลิกจะคุ้มค่ากว่าเมื่อพิจารณาถึงปริมาณงานบำรุงรักษา ความต้องการแรงงาน และเวลาการปิดเส้นทางที่จำกัด

ดังนั้น การตัดสินใจจึงไม่ควรขึ้นอยู่กับ:

“เครื่องนี้ราคาเท่าไหร่?”

คำถามที่ดีกว่าคือ:

“เราต้องบำรุงรักษาหมอนรองรางรถไฟจำนวนเท่าใด มีคนงานพร้อมใช้งานกี่คน และระยะเวลาในการบำรุงรักษาทางรถไฟนานแค่ไหน?”

สำหรับโครงการที่เกี่ยวข้องกับไม้หมอนเพียงไม่กี่สิบชิ้น อุปกรณ์แบบใช้แรงงานคนอาจยังคงเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ง่