程 剛
(西藏大學(xué) 工學(xué)院,西藏自治區(qū) 拉薩 850000)
西藏度在自 治4 區(qū)00地0處m 以青上藏,高被原稱南為部世,界大“部第分三地極區(qū)”海,拔年高平均氣溫低于 5 ℃,最熱的7月平均氣溫一般低于 15 ℃。西藏具有空氣稀薄、寒冷、干燥、紫外線輻射強、水蒸發(fā)快、沸點低等典型的高原氣候特征。拉薩—日喀則鐵路 (以下簡稱拉日鐵路) 為單線非電氣化鐵路,全長約 255 km,于 2010 年 10 月開工建設(shè),工期4年。拉日鐵路東起青藏鐵路終點拉薩站,出站后向南沿拉薩河而下,途經(jīng)堆龍德慶縣、曲水縣后,折向西溯雅魯藏布江而上,穿越長度近 90 km 的雅魯藏布江峽谷區(qū),途經(jīng)尼木、仁布縣后抵達藏西南重鎮(zhèn)日喀則[1]。拉日鐵路的線路維修工作除了應(yīng)對高原氣候帶來的挑戰(zhàn),還要解決典型的高原山區(qū)河谷的工程地質(zhì)問題,如滑坡、泥石流給線路維護帶來的困難。因此,研究拉日鐵路綜合維修天窗設(shè)置具有一定的現(xiàn)實意義。
高原鐵路的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣, 其中對人體影響最大的是空氣稀薄缺氧和極度寒冷。高原上不適宜劇烈的活動,鐵路線路維修在高原地區(qū)屬于勞動強度大的工作。高原氣候會導(dǎo)致人工維修作業(yè)安全系數(shù)下降和效率低下,嚴(yán)重影響勞動力的配置和使用。因此,拉日鐵路的維修作業(yè)必須采取機械化為主、人力為輔的模式。由于普通型的工程機械在高海拔地區(qū)存在高原反應(yīng),惡劣氣候使工程機械及其電器儀表的精確性、材料的耐久性能下降,對整機的使用效率、可靠性、耐久性和經(jīng)濟性都有影響。因此拉日鐵路維修作業(yè)只能使用在海拔 3 600~4 500 m 環(huán)境下沒有高原反應(yīng)的高原工程機械。
拉日鐵路的維修作業(yè)宜采用大型養(yǎng)路機械為主、大小型機械相結(jié)合的模式。在線路維修時應(yīng)盡量采用全機械化養(yǎng)路手段,以實現(xiàn)減少定員和勞動強度,以及消滅手工作業(yè)和提高維修效率的目標(biāo),從而保障運輸設(shè)備的質(zhì)量,保證列車運行的安全。
(1)工務(wù)維修。工務(wù)維修項目主要針對軌道維修,對軌道的零部件進行檢修和更換等。高寒與晝夜溫差極大的氣候條件容易導(dǎo)致線路結(jié)冰,特別是冬季的暴雪給線路帶來很大的安全隱患。拉日鐵路不僅要穿越高原峽谷區(qū),而且為了盡量減少對高原環(huán)境的影響,很多路段實行以橋代路的形式,因此在工務(wù)維修中應(yīng)對長大橋隧進行綜合檢查,重點維修隧道拱頂漏水及襯砌裂損問題,特別是要針對因地質(zhì)條件復(fù)雜山石容易滑坡的狀況進行處理。
(2)電務(wù)維修。拉日鐵路地處高寒地區(qū),晝夜溫差較大,道岔、軌道電路出現(xiàn)故障的頻率較高,高原雷電現(xiàn)象對信號設(shè)備產(chǎn)生的破壞作用也不容忽視。
工務(wù)維修需要的時間應(yīng)當(dāng)有利于提高機械作業(yè)效率,在充分保證一定數(shù)量的純作業(yè)時間的基礎(chǔ)上,使其實際作業(yè)效率接近或達到機械的設(shè)計作業(yè)效率,在線路通過能力允許的情況下,盡可能地為線路維修作業(yè)提供方便、高效的作業(yè)環(huán)境。
選取拉日鐵路最長的站間距離 54 km 作為天窗時間內(nèi)維修線路總長度,以大型養(yǎng)路機械作為研究對象,研究其工務(wù)維修天窗所需要的時間。工務(wù)維修天窗時間內(nèi)的輔助作業(yè)時間標(biāo)定為50 min[2],據(jù)統(tǒng)計,大型養(yǎng)路機械維修機組的平均作業(yè)效率為 800~1 200 m/h。由于缺氧導(dǎo)致機械效率有所降低,因此高原鐵路大型機械機組維修效率標(biāo)定為平均機組作業(yè)效率的最低值 800 m/h。
研究表明:①當(dāng)天窗時間一定時,完成相同的區(qū)間線路維修任務(wù),隨著機組數(shù)量的增加所需施工天數(shù)減少,從而降低對區(qū)間通過能力的影響。②當(dāng)天窗時間和區(qū)間距離一定時,線路維修施工天數(shù)隨著機組數(shù)量的增加而減少,但當(dāng)超過2套機組時,其減少幅度變小。③當(dāng)天窗時間和輔助作業(yè)時間固定,同一區(qū)間內(nèi)單套機組作業(yè)方式時的線路維修效率最高,2 套機組次之,隨著機組套數(shù)的增加維修效率也隨之降低;但維修機組作業(yè)效率隨天窗時間延長而提高,這種隨天窗時間改變而作業(yè)效率提高的幅度,以天窗時間為 3~4 h 時最大。
拉日鐵路工務(wù)維修采用大型養(yǎng)路機械維修機組作業(yè)時,同一區(qū)間內(nèi)同時作業(yè)的機組數(shù)量以2套最佳,時間在 3~4 h 以內(nèi)為宜。
而電務(wù)維修需要的天窗時間比工務(wù)維修時間短,可綜合使用天窗時間,天窗維修作業(yè)時間以工務(wù)維修天窗時間為準(zhǔn)。
綜上所述,拉日鐵路綜合維修天窗的作業(yè)時間應(yīng)控制在 3~4 h 以內(nèi)。在這個時間段內(nèi)既可以充分發(fā)揮2套大型養(yǎng)護機械在工務(wù)維修中的效率,同時又滿足了電務(wù)維修工作的需要。
西藏地區(qū)海拔高,大氣壓和氧分壓均大大低于平原地區(qū),在一定程度上影響人體健康。由于從平原進入高海拔地區(qū)后,急性高原反應(yīng)發(fā)病率和高原肺水腫發(fā)病率均相當(dāng)高,高原旅客列車必須盡量減少在途中的停留時間,高原鐵路的施工作業(yè)也要盡最大限度地減少對旅客列車的影響。因此,拉日鐵路綜合維修天窗開設(shè)方式確定為分段矩形天窗。分段矩型天窗是指將一個大區(qū)段分成兩個或兩個以上的小區(qū)段,分別在不同時間內(nèi)開設(shè)矩形天窗[3],這種天窗具備了矩形天窗的一般特點。在單線區(qū)段開設(shè)分段矩形天窗,可以使天窗前后的空費三角區(qū)得到有效利用,部分列車可以穿過天窗錯開的空隙,從而減少等待天窗的列車數(shù)量,降低維修天窗對運輸?shù)挠绊憽?/p>
(1)滿足綜合維修作業(yè)需要,保證運輸任務(wù)完成。在滿足維修作業(yè)需要的條件下,應(yīng)最大限度地減少綜合維修對運輸?shù)挠绊?,盡力做到綜合維修與運輸兼顧。高原鐵路由于電力緊張,解決夜間天窗的足夠照明設(shè)施存在相當(dāng)大的難度,同時高原晝夜溫差極大,導(dǎo)致夜間施工存在很多危險因素。因此,拉日鐵路綜合維修天窗一般安排在白天。
(2)加強對工作人員的勞動保護。在高原工作的人員,有一部分不能適應(yīng)高原反應(yīng),體力和腦力等活動能力會不同程度地減弱或出現(xiàn)高山病。因此,必須采取綜合性衛(wèi)生保健措施,以提高作業(yè)人員的高山適應(yīng)能力,尤為重要的是做好勞動保護工作,改善作業(yè)環(huán)境和生活條件,防止工作人員受寒、過分疲勞、出現(xiàn)呼吸道感染等狀況。室外作業(yè)人員要帶防護鏡,穿長衣長褲,以防風(fēng)沙和太陽輻射。
(3)由于高原鐵路安全隱患多、設(shè)備磨損大,因此在條件允許的情況下,可以適當(dāng)延長天窗作業(yè)時間。
拉日鐵路作為青藏鐵路的延伸線,線路長度較短,因此可以實行站管站的運營管理模式,統(tǒng)一由拉薩站負(fù)責(zé)管理。為強化拉日鐵路綜合維修天窗的安全管理,拉薩站應(yīng)成立專門的管理機構(gòu),主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)解決天窗維修計劃實施過程中出現(xiàn)的問題;檢查指導(dǎo)維修工作,制定完善的管理辦法;按時做好各種報表的統(tǒng)計和分析,不斷提高作業(yè)質(zhì)量。維修天窗作業(yè)計劃由設(shè)備管理單位每月中旬向有關(guān)車站提報,由車站負(fù)責(zé)編制,報營運部審批后,由調(diào)度所安排實施。各設(shè)備管理單位提報維修天窗計劃時,要注明作業(yè)項目、地點、施工負(fù)責(zé)人、配合單位、影響范圍等。
車站安全技術(shù)科必須做好施工組織協(xié)調(diào)工作,制定非正常情況下的行車組織措施,確保施工期間的行車安全。非正常情況下接發(fā)列車,車站主管安全站長、安全技術(shù)科科長及業(yè)務(wù)干部,以及相關(guān)車站站長必須到崗監(jiān)督作業(yè),嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),落實施工安全卡控措施。并認(rèn)真確認(rèn)行車命令、區(qū)間空閑、進路檢查、行車憑證填寫交付、引導(dǎo)信號使用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。施工開通必須嚴(yán)格執(zhí)行施工單位和設(shè)備管理單位登記開通、車站簽認(rèn)和列車調(diào)度員發(fā)布開通命令的程序。
拉日鐵路是一條在藏區(qū)運營的高原鐵路,其安全運營離不開綜合維修作業(yè)的支持。西藏高原海拔高、氣壓低、氣溫低、濕度低、多風(fēng)沙、太陽輻射強、氣溫變化大、水份蒸發(fā)量大等一系列的高原氣候給線路綜合維修作業(yè)帶來諸多困難和安全隱患,因此只有建立適應(yīng)高原條件的線路綜合維修體制,才能保證拉日鐵路的順利通暢,切實造福西藏各族人民。
[1]彭其淵. 客運專線運輸組織[M]. 北京:科學(xué)出版社,2007.
[2]陳煥云. 鐵路綜合維修天窗相關(guān)問題研究[D]. 成都:西南交通大學(xué),2006.
[3]鐵道部第一勘測設(shè)計院. 拉日鐵路可行性研究[R]. 西安:鐵道部第一勘測設(shè)計院,2007.