大準鐵路點岱溝站東岔區(qū)提速改造實施方案

李俊成

神華準能大準鐵路公司

大準鐵路點岱溝站東岔區(qū)提速改造實施方案

李俊成

神華準能大準鐵路公司

根據(jù)站場線路及設(shè)備設(shè)施以及列車牽引運行情況，分析點岱溝始發(fā)至龍王渠方向列車在區(qū)間停車的原因，論證可以解決這一問題的幾個措施，確定最終采取的措施是對咽喉道岔5-11#進行提速改造，闡述具體實施過程，通過計算點岱溝現(xiàn)在的通過能力，與發(fā)運量進行對比分析，研究是否采取進一步改造措施，形成整體改造實施方案。

出岔距離；岀岔限速；限速終點；列車編組；列車操縱辦法；低速緩解；道岔組；咽喉通過能力

前言

大準鐵路是神華集團四條自營鐵路之一，東起山西省大同市，西至內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準格爾旗薛家灣鎮(zhèn)，全長264km,限速坡度：上行為4‰，下行為9‰，點支線為12‰。點岱溝站是大準鐵路管內(nèi)點南支線裝車站之一，于1997年建成通車，2005年，為了滿足萬噸列車開行，對點岱溝站場進行改造。2013年，巴準線與大準線接軌，巴準線運量開始經(jīng)點岱溝發(fā)往湖東、神池南。2015年，神8機車投入運用，根據(jù)大準線線路縱斷面和列車編組情況，安排單臺神8機車牽引萬噸列車，從此，點岱溝站始發(fā)至龍王渠方向的萬噸列車在區(qū)間停車的問題比較突顯，公司組織相關(guān)部門進行調(diào)研、論證，形成點岱溝東岔區(qū)提速改造方案如下：

1.基本情況介紹

1.1 站場線路及用途

點岱溝車站西接巴準線、點南支線及機務(wù)段，東連龍王渠、唐公塔車站，站內(nèi)共有16股萬噸線，2條裝車環(huán)線，3股煤臺線及3股油庫專用線。點岱溝1、2道負責油庫、煤臺列車到達、出發(fā)等作業(yè)，同時辦理肖家方向和巴準線到達列車等會、換掛作業(yè)；3道因不具備列檢作業(yè)條件，現(xiàn)為站存車停留線；4道為巴準下行正線；5道為巴準上行正線；6、7、8、9、10道為重車發(fā)車線；11、12、13、14道為空車到達線；15道為機走線；16道尚未開通，根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況，線路股道功能可靈活運用。

點岱溝站東岔區(qū)示意圖

1.2 列車去向及東岔區(qū)限速簡介

根據(jù)貨源及站場線路使用情況，經(jīng)點岱溝運行的列車分三種情況。

（1）巴準線、肖家方向及點岱溝煤臺開往龍王渠方向列車。主要使用點岱溝1-5道辦理作業(yè)，1-4道出站至龍王渠方向上行正線途徑道岔均為12號道岔，以最外方道岔81#為岀岔限速終點，岀岔限速45km/h，5道為正線，列車在線路允許速度范圍內(nèi)，滿足列車操縱需求，可以正常運行。

（2）點岱溝環(huán)線裝載開往唐公塔方向的列車。主要使用點岱溝6-10道辦理作業(yè)，列車途經(jīng)道岔均為9號，以最外方道岔15#為岀岔限速終點，岀岔限速30km/h。列車編組為40輛K18，由DF10D內(nèi)燃機車牽引，雖然出站限速30km/h，但是列車編組小，具備低速緩解條件（不低于10km/h緩解），可以正常運行。

（3）點岱溝環(huán)線裝載開往龍王渠方向的列車。主要使用點岱溝6-10道辦理作業(yè)，點岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔除3#為12號道岔，側(cè)向限速45km/h,其余道岔均為9號，側(cè)向限速30km/h,5-11#道岔及前后線路限速30km/h。按照《LKJ數(shù)據(jù)文件編制規(guī)范》要求，岀岔限速應(yīng)按該股道發(fā)車可能經(jīng)由的道岔的側(cè)向過岔速度最低值編寫，因此，在編輯機車LKJ數(shù)據(jù)時，以最外方道岔3#為岀岔限速終點，岀岔限速30km/h。發(fā)往管內(nèi)電廠（托縣、岱海及丹洲營地區(qū)電廠）的供煤列車，編組均為普列，具備低速緩解條件，可以正常運行；發(fā)往湖東和神池南方向的列車均為萬噸列車，湖東方向列車編組為105輛C80，由單神8或雙SS4機車牽引，神池南方向列車編組為108輛C80，由雙SS4機車牽引，萬噸列車因受低速緩解限制，出站后須在區(qū)間停車緩解，重新起動。

1.3 影響列車范圍

點岱溝環(huán)線設(shè)計裝車能力3000萬噸，2016年裝車2912.2萬噸，其中，發(fā)往唐公塔方向（國華電廠）227.2萬噸，發(fā)往龍王渠方向2685萬噸。龍王渠方向運量減去托縣、岱海及丹洲營地區(qū)電廠511萬噸，發(fā)往湖東、神池南運量計2174萬噸，湖東963.6萬噸，列車編組為105輛C80，按量折算為1147列；神池南1210.4萬噸，列車編組為108輛C80，按量折算為1401列，2016年點環(huán)線發(fā)往龍王渠方向萬噸列車大約為2548列，日均發(fā)送7列，根據(jù)機車實際運用情況，神8機車牽引2列，雙SS4機車牽引5列車。因停車原因，每列較正常運行（徑路道岔限速45km/h,列車運行情況）時分延長5分鐘，日總計影響35分鐘，按照巴準方向列車通過點岱溝占用上行咽喉道岔16分鐘計算，節(jié)省影響時間可以增加點岱溝通過能力：增開巴準線列車2.2對/日。

2.區(qū)間停車的原因

由于點岱溝出站地段至龍王渠方向行進線路為9.5‰-11.9‰-11.7‰……持續(xù)下坡,并且坡度隨列車行進方向漸增，運行在該區(qū)段列車漲速快。萬噸列車編組長，前部運行至下坡道，促使列車漲速，尾部未出道岔，要求列車限速30km/h運行，僅靠機車動力不能控制列車速度低于30km/h。為了確保全列車不超速，必須使用空氣制動，根據(jù)《鐵路機車操作規(guī)則》規(guī)定，重載貨物列車速度在30km/h以下，不應(yīng)緩解列車制動。因此，列車須在區(qū)間停車，緩解再開。

綜上分析，造成點岱溝至龍王渠方向萬噸列車在區(qū)間被迫停車的原因主要有五點：（1）點岱溝出站地段總體為大下坡（坡度為9.5‰-12‰），列車漲速快。（2）列車編組長。（3）機車制動動力小。（4）不能低速緩解列車。（5）列車出岔限速低。

3.采取的措施

3.1 解決的措施

分析造成停車的原因，可以解決的措施主要有：（1）減小點岱溝出站線路坡度。（2）減少列車編組。（3）增加機車動力。（4）低速緩解萬噸列車。（5）提高出岔限速。

3.2 分析措施實施的可行性

（1）措施1，受地形限制，減小線路坡道工程大、費用高、實施困難。

（2）措施2，大準線萬噸列車編組須與各交接口保持一致，否則，增加編組環(huán)節(jié)，嚴重影響運輸效率。

（3）措施3，根據(jù)目前機車在整體交路牽引運行情況分析，按照現(xiàn)在的列車編組，采用目前的牽引方式最為合理。僅為了解決點岱溝始發(fā)萬噸列車出站停車的問題而增加機車動力，會造成機車運用浪費。

（4）措施4，低速緩解萬噸列車，存在行車安全隱患，并且違背了《操規(guī)》有關(guān)規(guī)定。

（5）措施5，根據(jù)點岱溝東岔區(qū)線路設(shè)置情況，從6-10道開出至龍王渠方向列車必經(jīng)33-39#、5-11#和3#道岔。3#道岔為12號道岔，側(cè)向限速45km/h；5-11#道岔及前后線路限速30km/h，是岀岔距離（表示列車從該股道出站匯入正線所經(jīng)過的最外方側(cè)向出站道岔岔尖距該股道出站信號機距離）內(nèi)30km/h限速瓶頸，如果整治5-11#道岔及前后線路提速為45km/h，同時，修改LKJ數(shù)據(jù)，就能使30km/h限速瓶頸由3#道岔轉(zhuǎn)移至33-39#道岔，3#道岔距33-39#道岔大約310m，這樣，使30km/h限速瓶頸向點岱溝站方向移動了310m，列車可以提前310m左右由限速30km/h提速至45km/h運行。按照這個邏輯進行推理，是否可以將33-39#道岔改為12號道岔呢？經(jīng)工務(wù)段技術(shù)人員進行現(xiàn)場測量和研究，63#道岔距33-39#道岔大約40m，更換33-39#道岔起到的效果不明顯，大約節(jié)省列車運行時間約1秒。然而，更換33-39#道岔需要對現(xiàn)有股道和道岔進行重新鋪設(shè)、撥接、調(diào)整，工程大，費用高，實施意義不大。要徹底解決這個問題，就是將點岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔（87#、85#、91#、89#、33-39#）全部更換為12號道岔，使岀岔限速提高至45km/h。

通過分析、論證，最終決定采取措施（5）:提高岀岔限速，計劃分兩步進行實施改造，根據(jù)第一步實施后效果，決定是否實施第二步改造。第一步對點岱溝東岔區(qū)5-11#道岔及前后線路進行整治，使線路標準達到列車能夠按45km/h運行，同時，修改LKJ數(shù)據(jù)，將30km/h限速瓶頸轉(zhuǎn)移至33-39#道岔，使列車可以提前310m由30km/h提速至45km/h運行。第二步將點岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔全部更換為12號道岔，使岀岔限速提高至45km/h。

4.提速改造方案

4.1 第一步：對5-11#道岔進行提速整改

4.1.1 限速原因

點岱溝5-11#復式交分道岔于2013年巴準線引入點岱溝站改時鋪設(shè)，是點岱溝站的咽喉道岔。鋪設(shè)時，因設(shè)計圖中既有的3#道岔坐標與現(xiàn)場實際3#道岔位置不符，造成新鋪設(shè)的5-11#道岔不能與既有3#道岔順接。施工時為了順接線路，施工方進行了前后線路撥道，改變了5-11#道岔及前后曲線QJD4、QJD5的設(shè)計位置，導致5-11#道岔前后線路方向不良，限速30km/h運行。

4.1.2 整改過程

4.1.2.1 線路整治

工務(wù)段利用2016年秋季集中修對該段線路進行了整治。對5-11#道岔及前后線路進行重新勘測，對照設(shè)計優(yōu)化道岔中心坐標及前后曲線線型，將5-11#道岔逆時針旋轉(zhuǎn)0.225°，并對前后線路進行順接撥道，利用兩個天窗點順利實施完成，使5-11#道岔直向位置及前后線路提速至45km/h。

4.1.2.2 LKJ數(shù)據(jù)修改

按照《LKJ數(shù)據(jù)文件編制規(guī)范》要求，編制點岱溝6-10道發(fā)出至龍王渠方向LKJ數(shù)據(jù)時，應(yīng)以3#道岔作為30km/h限速終點，現(xiàn)在引用區(qū)間限速編制規(guī)則：以33-39#道岔作為30km/h限速終點，3#道岔作為45km/h限速終點，呈階梯限速，即6-10道出站信號機至33-39#道岔間限速30km/h,33-39#道岔至3#道岔間限速45km/ h。同時，為了防止列車由1-5道發(fā)出—51#—5-11#—3#徑路運行而LKJ裝置不控，導致列車超速，編制數(shù)據(jù)時新增車站代碼，專為該徑路設(shè)置。

4.1.2.3 修訂該區(qū)段列車操縱辦法及注意事項

點岱溝東岔區(qū)5-11#交分道岔提速改造后，機務(wù)段指定指導司機及相關(guān)行管人員進行了反復的添乘、試驗、分析，修訂了該區(qū)段萬噸列車操縱辦法及注意事項。

（一）萬噸列車操縱辦法

按雙SS4牽引108輛C80、單神8牽引105輛C80制定本辦法。

（1）雙SS4機車牽引的萬噸列車。列車頭部在出站信號機前速度控制在17km/h以下，開始進行牽引轉(zhuǎn)動力制動操作，控制列車頭部經(jīng)過最外方道岔（3#）時速度在15km/h以下，方可保證列車尾部通過33-39#道岔時速度在28km/h以下，列車不停車，正常運行。

（2）單神8機車牽引萬噸列車。控制列車頭部在出站信號機前速度在10km/h以下，開始進行牽引轉(zhuǎn)動力制動操作，控制列車頭部經(jīng)過最外方道岔（3#）速度在8km/h以下，方可保證列車尾部通過33-39#道岔時速度在28km/h以下，列車不停車，正常運行。

（二）注意事項

（1）確認列車編組在范圍內(nèi)。

（2）將輛數(shù)、計長等數(shù)據(jù)正確輸入LKJ裝置。

（3）提前確認機車動力制動作用良好。

（4）遇雨、雪等天氣不良時，粘著系數(shù)下降，有停車意識。

4.1.3 整改前后對比分析

（一）運行狀態(tài)

整改前列車出站運行速度較高，列車尾部受30km/h限制，需要停車緩解，重新起動。整改后為了保證列車尾部不超30km/h,出站運行速度較低，可不停車正常運行。如下圖所示：

（二）運行時分及能力提升

神8機車單牽萬噸列車整改后與整改前運行時分（從站內(nèi)起車算起至到達龍王渠為止，18分鐘）接近；雙SS4機車牽引萬噸列車整改前運行18分鐘，整改后運行16分鐘，比整改前每列節(jié)省2分鐘，日開5列節(jié)省10分鐘，可以增加點岱溝通過能力：增開巴準線列車0.6對/日。

（三）安全效益

整改后減少了列車在區(qū)間停車次數(shù)，減少了空氣制動環(huán)節(jié)，關(guān)鍵是提高了行車安全系數(shù)。整改前列車被迫在出站后停車，緩解再開時，前部處于11.9‰的大下坡，促使列車移動，后部處于1.2‰的小下坡，因充風不足（列車充風從前至后），不能徹底緩解，處于停滯狀態(tài)，為了防止縱向力突增引起列車沖動，甚至斷鉤，需要通過機車制動來控制前部列車移動速度，盡量使后部列車充風緩解，機車制動力過大易滑行、擦輪，制動力過小存在斷鉤風險。

4.2 第二步：計劃更換途經(jīng)道岔

為了滿足點岱溝6-10道開出至龍王渠方向列車岀岔限速整體提速至45km/h，需要對部分道岔及線路進行改造，組織工務(wù)、供電、信號專業(yè)人員進行研究，確定具體改造項目。

4.2.1 改造情況

點岱溝東岔區(qū)進一步改造表

4.2.2 改造前后對比分析

改造后列車運行時分為13分鐘，比改造前神8機車牽引萬噸列車每列節(jié)省5分鐘，比雙SS4機車牽引萬噸列車每列節(jié)省3分鐘，日總計節(jié)約運行時間25分鐘。改造費用預(yù)計1050萬元，改造后增加點岱溝通過能力：增開巴準線列車1.6對/日。

5.點岱溝發(fā)運量與上行咽喉通過能力關(guān)系

5.1 發(fā)運量及列車數(shù)量

根據(jù)車站道岔分布情況，點岱溝東岔區(qū)示意圖中表明的“道岔組”為影響上行咽喉通過能力的最繁忙道岔組。統(tǒng)計2016年點岱溝至龍王渠方向發(fā)運量，折合需要開行列車數(shù)量，考慮單機轉(zhuǎn)線占用道岔等因素，結(jié)合實際運用情況，計算現(xiàn)在已使用點岱溝上行咽喉通過能力。

（1）點岱溝環(huán)線發(fā)運2685萬噸，日均占用15次，占用時間為12min/次。

（2）點岱溝煤臺發(fā)運409萬噸，日均占用2次，占用時間14min/次。

（3）肖家方向發(fā)運3508萬噸，日均占用15次，占用時間20min/次。

（4）巴準線通過量918萬噸，日均占用6次，占用時間16min/次。

（5）站內(nèi)調(diào)車占用時間為5min/次；日均占用5次。

現(xiàn)在，經(jīng)上行咽喉道岔發(fā)出列車38列，累計占用“道岔組”時間629分鐘。

5.2 上行咽喉富余通過能力

根據(jù)2016年發(fā)運量分析，點岱溝環(huán)線、煤臺及肖家方向貨物發(fā)運量基本接近飽和，在當前接發(fā)車能力的條件下，上行咽喉可增加巴準線列車：

其中：t總為道岔組占用總時間；

t占為巴準線每列重車占用道岔組時間；

通過計算、分析，點岱溝上行咽喉通過能力70列/日，現(xiàn)在使用38列/日，富余32列/日。

6.結(jié)論

經(jīng)過對點岱溝站東岔區(qū)5-11#交分道岔提速改造后，點岱溝站發(fā)出至龍王渠方向的萬噸列車在區(qū)間被迫停車的問題基本得到解決，只是列車出站運行速度較低，影響運輸效率。隨著巴準線運量增加，點岱溝通過能力必然會制約到運量攀升，到那時對點岱溝進行站場改造，將遺留問題徹底解決。

[1]中國人民共和國鐵道部《鐵路機車操作規(guī)則》.北京：中國鐵道出版社，2013.

[2]中國鐵路總公司《列車運行監(jiān)控裝置（LKJ）數(shù)據(jù)文件編制規(guī)范》.北京：中國鐵道出版社，2015.

[3]孔慶鈐，劉其斌.鐵路運輸能力計算與加強.北京：中國鐵道出版社，2006.

李俊成（1976-），男，本科，工程師，畢業(yè)于蘭州交通大學，在神華準能大準鐵路公司工作，從事機車車輛運用研究。