劉忠剛
(沈陽鐵道勘察設(shè)計(jì)院有限公司 線站所,遼寧 沈陽 110013)
鐵路既有小能力駝峰及調(diào)車場的車站大多數(shù)修建于 20 世紀(jì) 50、60 年代,由于受到修建時(shí)整體運(yùn)量水平的限制,解編作業(yè)能力較小。隨著鐵路的發(fā)展和運(yùn)量的逐年提高,小能力解編作業(yè)車站也在尋求自身的發(fā)展途徑,但由于受到既有小能力駝峰及調(diào)車場特點(diǎn)的限制,車站在擴(kuò)能改造中存在以下問題。
(1)既有駝峰峰高低、曲線多、阻力大,鉤車溜放距離短。車站在溜放條件困難月份,車體難以溜放到位。
(2)調(diào)車場股道有效長較短,在車站遇有較大解編作業(yè)量時(shí),調(diào)車場存車量明顯不足。
(3)由于調(diào)速設(shè)備過于簡陋或沒有,鉤車溜放速度不易控制,在溜放組合為難—中—難順序時(shí),易造成溜放時(shí)追鉤。
(4)車站既有軌道、道岔標(biāo)準(zhǔn)低,使用狀況不良。既有鋼軌多為 43 kg/m,枕木為木枕。一方面是道床阻力不足爬行嚴(yán)重;另一方面是設(shè)備維修配件缺乏,經(jīng)常帶病運(yùn)行。
針對既有小能力駝峰及調(diào)車場的特點(diǎn)和車站在擴(kuò)能改造中存在的問題,以長春東站擴(kuò)能改造工程為例,提出有關(guān)解決方案。
長春東站地處吉林省長春市二道河子區(qū),長吉鐵路 3 km+473 m 處,是長圖鐵路、長吉公路、長哈公路的必經(jīng)之地。長春東站是長春樞紐重要的工業(yè)站之一,在業(yè)務(wù)性質(zhì)上為客貨運(yùn)站,技術(shù)作業(yè)為中間站,按工作量為二等站。長春東站現(xiàn)有正線1 條、到發(fā)線6條、調(diào)車線 11 條,有效長 256~590 m,其他站線 11 條。車站共有 48 條專用線、2 家專用鐵道,長春熱電二廠、長春市東郊煤氣公司、長春市拖拉機(jī)廠、機(jī)械設(shè)備廠、水泥廠等企業(yè)專用線在車站接軌,主要擔(dān)負(fù)長春市二道區(qū)、南關(guān)區(qū)工礦企業(yè)運(yùn)輸任務(wù),是長春市周邊地區(qū)工農(nóng)業(yè)物資及各種貨物到發(fā)最具吸引力的中心區(qū)域。
根據(jù)實(shí)際調(diào)查,長春東站 2008—2010 年及設(shè)計(jì)年度的貨物到發(fā)量如表1所示。
表1 長春東站貨物到發(fā)量表 萬 t
由于長春東站既有調(diào)車場能力明顯不足,駝峰峰高較低、股道有效長短、調(diào)車場調(diào)速設(shè)備簡陋等情況尤為突出,嚴(yán)重影響車站的發(fā)展,因此亟需擴(kuò)能改造。在長春東站的擴(kuò)能改造工程中針對存在的問題主要采取了以下5項(xiàng)措施。
(1)進(jìn)行模擬驗(yàn)算,調(diào)整調(diào)車場各股道坡度,重新檢算駝峰峰高。將車輛平縱斷面的各項(xiàng)參數(shù),坡度、坡長、道岔、曲線位置及控制方式等輸入計(jì)算機(jī),繪制出速度—時(shí)間曲線,以顯示鉤車到達(dá)各點(diǎn)的速度、走行距離和時(shí)間,同時(shí)反映鉤車之間在各分路道岔和警沖標(biāo)的間隔時(shí)間,判斷溜行距離和調(diào)速設(shè)備的能力是否滿足要求等。
驗(yàn)算圖底部為車場平面示意圖,橫坐標(biāo)為從峰頂起的計(jì)算距離 (m);縱坐標(biāo)有2個,左側(cè)為時(shí)間坐標(biāo) (s),右側(cè)為速度坐標(biāo) (m/s)。驗(yàn)算圖中的細(xì)實(shí)線為速度曲線,表示車輛從峰頂溜至各點(diǎn)的速度;折線為時(shí)間曲線,表示車輛從峰頂溜至各點(diǎn)的走行時(shí)間。
夏季模擬驗(yàn)算如圖1所示。其中,氣象條件為溫度:20 ℃,風(fēng)速:0 m/s,風(fēng)夾角:0o;鉤車組合為 P50(30T)—C62A(80T)。
冬季模擬驗(yàn)算如圖2所示。其中,氣象條件為溫度:-10 ℃,風(fēng)速:2 m/s,風(fēng)夾角:30o;鉤車組合為 P50(30T)—C50(70T)。
(2)增加調(diào)車線2條,使駝峰線束調(diào)車股道數(shù)量達(dá)到最大;延長各股道有效長。該改造工程共計(jì)增加調(diào)車線有效長 1 492 m,調(diào)車場最大換算容車數(shù)由既有 346 輛提高到 450 輛。
(3)采用隔斷布頂技術(shù)為各股道布設(shè)減速頂,同時(shí)根據(jù)目前的技術(shù)參數(shù)核算減速頂數(shù)目。其中連掛區(qū)的布頂數(shù)量應(yīng)保證夏季無風(fēng)時(shí)計(jì)算易行車以允許連掛速度入口后在整個連掛區(qū)內(nèi)不超速,其計(jì)算公式為:
式中:i 為各計(jì)算坡段坡度,‰;W 為計(jì)算車輛夏季基本阻力,N/kN;L 為坡段長度,m;Q 為計(jì)算車輛總重,t;E 為單個減速頂?shù)闹苿庸?,t.m;r 為安全余量,取 r=0.05。
對于小頂群布頂數(shù)量的計(jì)算,由于其主要用于抵消三部位減速器的出口速度誤差,應(yīng)允許有一個最大入口速度 Vinmax,當(dāng)計(jì)算易行車夏季無風(fēng)時(shí)以不超過 Vinmax的速度入口時(shí),出清小頂群可達(dá)到安全連掛速度,其計(jì)算公式為:
式中:Vin為小頂群入口速度,m/s;Vout為小頂群出口速度,m/s;r1為頂群安全系數(shù),取 r1=0.1;l 為小頂群長度,m;l1為第一連掛區(qū)長度,m;n1為第一連掛區(qū)布頂數(shù),個;g 為受車輛轉(zhuǎn)動影響的重力加速度,取 9.6 m/s2。
(4)調(diào)車場尾部采用可控停車器,采取 2+1串聯(lián)布置方式,防止在停車器上停有一空車,后續(xù)溜放車輛為大組重車時(shí),前車車鉤為對頭鉤而將空車意外彈出的情況發(fā)生。
(5)提高線路強(qiáng)度,更換鋼軌及安裝軌道加強(qiáng)設(shè)備。
通過對既有小能力駝峰及調(diào)車場在擴(kuò)能改造中存在的問題進(jìn)行分析,并結(jié)合長春東站的擴(kuò)能改造工程提出有關(guān)對策措施,有效解決了長春東站目前駝峰及調(diào)車場能力緊張問題。這些措施對于其他類似情況的車站可以獨(dú)立實(shí)施,也可以根據(jù)自身情況統(tǒng)一規(guī)劃后系統(tǒng)實(shí)施。