張二田
(朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司 肅寧分公司,河北 滄州 062350)
朔黃鐵路西起山西省神池縣神池南站,與神朔鐵路相連,東至河北省黃驊市黃驊港,正線總長約600km,雙線電氣化和重載路基,為國家Ⅰ級(jí)鐵路干線,目前年運(yùn)量已達(dá)到2億 t。近年來,隨著朔黃鐵路運(yùn)量的急劇增加,遠(yuǎn)期年運(yùn)量將達(dá)到3.5億 t 以上。從2011年開始,朔黃鐵路對(duì)管內(nèi)13個(gè)車站開始進(jìn)行擴(kuò)能改造,肅寧北站的改建施工是其中的重要部分。肅寧北站改建施工期間的行車組織方案,對(duì)運(yùn)輸任務(wù)和改建施工的順利完成起到至關(guān)重要的作用。
肅寧北站地處河北省滄州市肅寧縣境內(nèi),是朔黃線上的四大技術(shù)站之一,東與朔黃線的太師莊站相鄰,西與朔黃線的蠡縣站相鄰,南與京九線的肅寧站相連,北與京九線上的王佐站相連。車站共辦理4個(gè)方向的接發(fā)列車作業(yè),主要承擔(dān)列車的到發(fā)、列檢、機(jī)車整備、摘掛作業(yè),以及朔黃鐵路與京九線車流的交接作業(yè),在朔黃鐵路中起著承上啟下的作用。
肅寧北站為橫列式一級(jí)三場(chǎng)站型,連接4個(gè)方向,既有站房位于右側(cè),上行到發(fā)場(chǎng)有到發(fā)線10條(含正線),下行到發(fā)場(chǎng)有到發(fā)線12條(含正線),中間車場(chǎng)設(shè)上行到發(fā)線3條、調(diào)車線3條和下行到發(fā)線3條。車站到發(fā)線、調(diào)車線有效長均滿足1050m。
肅寧北站有機(jī)務(wù)段1處,以及車檢中心、工務(wù)線、接觸網(wǎng)工區(qū)線、站修所等;下行到發(fā)場(chǎng)設(shè)300m 基本站臺(tái)及中間站臺(tái)各1座;黃驊港端設(shè)有與京九線按方向別引入的疏解線。肅寧北站既有站場(chǎng)平面布置如圖1所示。
肅寧北站改建工程站內(nèi)到發(fā)線有效長按2800m 改建,到發(fā)線向黃驊港方向延長;朔黃鐵路上行線改建3.75km,肅寧北—肅寧上行聯(lián)絡(luò)線改建3.85km;朔黃鐵路下行線改建4.5km,肅寧北—肅寧下行聯(lián)絡(luò)線改建0.66km,具體施工內(nèi)容如下[1]。
(1)上行場(chǎng)。將車站上行場(chǎng)側(cè)正線2條、到發(fā)線3條和到發(fā)線1束(2線夾1機(jī)走線)移位改建,均一次建成有效長2800m。鄰近中間車場(chǎng)1束到發(fā)線上的3處腰岔一次建成,相應(yīng)改建咽喉區(qū)。
(2)下行場(chǎng)。車站下行場(chǎng)為空車場(chǎng),一次建成有效長2800m 的正線1條、到發(fā)線4束(2線夾1機(jī)走線),并設(shè)空車進(jìn)場(chǎng)線1條。鄰近中間車場(chǎng)1束到發(fā)線上的3處腰岔一次建成,其左咽喉連通中間車場(chǎng),其余3束到發(fā)線左咽喉連通下行到發(fā)場(chǎng),中間設(shè)腰岔1處,并預(yù)留增設(shè)2處腰岔?xiàng)l件。
肅寧北站改建后,上行場(chǎng)有8條到發(fā)線有效長為2800m,2條到發(fā)線有效長為1050m,1條走行線;下行場(chǎng)有13條到發(fā)線有效長為2800m,1條到發(fā)線有效長為894m,1條空車進(jìn)場(chǎng)線;中間場(chǎng)上行有3條到發(fā)線有效長為1050m,3條調(diào)車線,下行有3條到發(fā)線有效長為1050m。肅寧北站改建后站場(chǎng)布置如圖2所示。
圖1 肅寧北站既有站場(chǎng)示意圖
圖2 肅寧北站改建后站場(chǎng)示意圖
車站到發(fā)線能力可以采用分析計(jì)算法中的直接計(jì)算法[2]:
式中:N 為車站到發(fā)線通過能力,列;r 為到發(fā)線利用率,一般取0.85;∑ t固為固定作業(yè)時(shí)間,min;t占為每列車到發(fā)作業(yè)占用到發(fā)線的平均時(shí)間,min。
根據(jù)朔黃鐵路2012年1—6月車流量及運(yùn)輸組織分析,肅寧北站既有站場(chǎng)能力情況如下。
(1)上行到發(fā)線能力。肅寧北站上行重車平均占用到發(fā)線時(shí)間普通列車為48min,萬噸列車為38min(重車到達(dá)后,由于萬噸列車壓咽喉停車,故優(yōu)先組織萬噸列車發(fā)車);王佐及肅寧方向列車為359min。
車站接發(fā)普通列車到發(fā)線能力:(1440×0.85-68)/48=24列(68min 為每周2個(gè)維修天窗的平均時(shí)間)。車站日均接發(fā)普通列車63.1列,需占用到發(fā)線2.6條。
車站接發(fā)萬噸列車到發(fā)線能力:(1440×0.85-68)/38=30.4列。車站日均接發(fā)萬噸列車34列,需占用到發(fā)線1.1條。但由于車站現(xiàn)有設(shè)備限制,萬噸列車接入 Ⅱ-11道后,需占用 Ⅱ-12、Ⅱ-13道西咽喉,導(dǎo)致 Ⅱ-12、Ⅱ-13道無法接車,實(shí)際需占用到發(fā)線3條。
車站接發(fā)王佐及肅寧方向列車到發(fā)線能力:(1440×0.85-68)/359=3.2列。車站王佐及肅寧方向日均接發(fā)列車15.2列,需占用到發(fā)線數(shù)4.8條。
另外,站編車、通勤軌道車、機(jī)車走行等至少需要1條到發(fā)線。肅寧北站上行場(chǎng)共需要到發(fā)線11.4條。
(2)下行到發(fā)線能力。肅寧北站下行空車平均占用到發(fā)線時(shí)間普通列車為66min,萬噸列車為42min(萬噸列車本務(wù)機(jī)車在肅寧北站只換班不入段整備);王佐及肅寧方向列車為192min。
車站接發(fā)普通列車到發(fā)線能力:(1440×0.85-68)/66=17.5列。車站日均接發(fā)普通列車60.8列,需占用到發(fā)線3.5條。
車站接發(fā)萬噸列車到發(fā)線能力:(1440×0.85-68)/42=27.5列。車站日均接發(fā)萬噸列車34列,需占用到發(fā)線1.2條。但由于車站現(xiàn)有設(shè)備制約,萬噸列車接入 Ⅰ-13道后,需占用 Ⅰ-14、Ⅰ-15道西咽喉,造成后續(xù)列車無法發(fā)車,實(shí)際需占用到發(fā)線3條。
車站接發(fā)王佐及肅寧方向列車到發(fā)線能力:(1440×0.85-68)/192=6列。車站王佐及肅寧方向日均接發(fā)列車15.4列,需占用到發(fā)線2.6條。
另外,車站的零星車、故障車、扣修車等至少需要2條到發(fā)線,機(jī)車走行轉(zhuǎn)場(chǎng)占用1條到發(fā)線。肅寧北站下行場(chǎng)共需要到發(fā)線12.1條。
(1)王佐方向列車占用到發(fā)線時(shí)間長。車站王佐方向內(nèi)燃機(jī)車牽引時(shí),平均占用到發(fā)線時(shí)間為359min;改電力機(jī)車牽引后,平均占用到發(fā)線時(shí)間為372min。其主要原因是:①電力機(jī)車受京九線和朔黃鐵路維修天窗影響;②王佐、肅寧方向列車均需要進(jìn)行到、發(fā)兩次技檢,包括不減軸原到原開列車;③肅寧方向列車需要等機(jī)車和等貨票(肅寧北站經(jīng)聯(lián)絡(luò)線開往肅寧站的列車由肅寧站代起貨票后送至肅寧北站)。
(2)萬噸列車到發(fā)影響到發(fā)線使用。上行萬噸列車接 Ⅱ-11道時(shí),導(dǎo)致 Ⅱ-12、Ⅱ-13道不能接車(接入 Ⅱ-12、Ⅱ-13道時(shí)亦同);下行接Ⅰ-13道時(shí),Ⅰ-14、Ⅰ-15道不能接車(接入Ⅰ-14、Ⅰ-15道時(shí)亦同);C70編組的下行萬噸列車壓東咽喉停車時(shí),影響下行列車接車和調(diào)車作業(yè)。
(4)天津機(jī)務(wù)段機(jī)車等換班司機(jī)時(shí)間長。天津機(jī)務(wù)段司機(jī)間休必須滿5h,而備班只有3班。
(1)第一階段:按施工圖設(shè)計(jì)接長橋涵和路基施工,建新信號(hào)樓,鋪設(shè)下行場(chǎng)新建Ⅰ-3道和鋪設(shè)不影響既有線行車的線路、道岔;在第二階段封鎖上行場(chǎng)和下行場(chǎng)的前1個(gè)月,停用下行場(chǎng)既有Ⅰ-8道、上行場(chǎng)既有Ⅱ-8道,拆除下行場(chǎng)既有Ⅰ-8道和拆除上行場(chǎng)既有Ⅱ-8道東端部分線路。
(2)第二階段:先停用上行場(chǎng)既有Ⅱ-Ⅰ道至Ⅱ-4道;1天后停用下行場(chǎng)既有Ⅰ-1和Ⅰ-Ⅱ道。3天后利用14天時(shí)間停用上行場(chǎng)既有Ⅱ-5道至Ⅱ-7道、下行場(chǎng)既有Ⅰ-3道至Ⅰ-7道和Ⅰ-9道。此階段利用下行場(chǎng)既有Ⅰ-10道至Ⅰ-15道、上行場(chǎng)既有Ⅱ-9道至Ⅱ-13道、調(diào)車場(chǎng)Ⅲ-1道至 Ⅲ-3道,以及相關(guān)聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行作業(yè)。
(3)第三階段:利用第二階段結(jié)束后的天窗時(shí)間進(jìn)行全站大封鎖,啟用新信號(hào)樓、新微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備,開通下行場(chǎng)新建Ⅰ-1道至Ⅰ-6道和上行場(chǎng)新建Ⅱ-Ⅰ道至Ⅱ-5道;2天后開通調(diào)車場(chǎng)Ⅲ-1道至 Ⅲ-3道;7天后開通下行場(chǎng)新建Ⅰ-7道和Ⅰ-8道,以及上行場(chǎng)新建Ⅱ-6至Ⅱ-8道。
(4)第四階段:對(duì)下行場(chǎng)既有Ⅰ-9道至Ⅰ-15道和上行場(chǎng)既有Ⅱ-9道至Ⅱ-13道進(jìn)行改造,逐步開通下行場(chǎng)新建Ⅰ-9道至Ⅰ-15道、進(jìn)場(chǎng)線和上行場(chǎng)新建Ⅱ-9道至Ⅱ-13道;開通下行場(chǎng)新建Ⅰ-16道至Ⅰ-17道。
(5)第五階段:第二次全站封鎖,配合開通全站信、聯(lián)、閉設(shè)備和線路。
(1)為了針對(duì)人體發(fā)出的紅外線的專一性,在該探頭表面會(huì)有特定的菲尼爾慮光片,通過這種方法控制環(huán)境因素。
3.2.1 第一階段施工行車組織方案
第一階段施工時(shí)重點(diǎn)鋪設(shè)不影響既有線運(yùn)輸?shù)木€路及道岔,停用下行場(chǎng)既有Ⅰ-8道和上行場(chǎng)既有Ⅱ-8道。此階段上、下行到發(fā)線各減少1條,對(duì)車站現(xiàn)有運(yùn)輸組織影響不大。
3.2.2 第二階段施工行車組織方案
第二階段的施工是此次肅寧北站改建施工的關(guān)鍵,對(duì)車站通過能力影響最大。第二階段相關(guān)線路停用后,上行場(chǎng)保留5條到發(fā)線,下行場(chǎng)保留6條到發(fā)線,采取以下行車組織辦法進(jìn)行作業(yè)。
(1)除王佐、肅寧方向列車外,上、下行普通中轉(zhuǎn)列車在肅寧北站內(nèi)換班;下行萬噸列車在肅寧北站壓西咽喉停車換班,換班時(shí)間均為5min。
(2)上行萬噸列車和到達(dá)前方太師莊、河間站的列車在肅寧北站通過,機(jī)車在太師莊、河間站立折,返回肅寧北站后入段整備、換班。
(3)除王佐、肅寧方向和返回的“Y(沿)”字列車(朔黃鐵路管內(nèi)中間站卸車后返回的空車)進(jìn)行人工技檢作業(yè)外,其他列車全部用貨車故障軌邊圖像檢測(cè)系統(tǒng)(TFDS)技檢;王佐、肅寧方向列車只進(jìn)行1次技檢作業(yè),技檢時(shí)間為40min。
(4)下行場(chǎng)既有Ⅰ-1、Ⅰ-Ⅱ道停用后,取消定檢車甩車作業(yè),定檢車由后方黃驊港、神港站整列回送至肅寧北站。
(5)肅寧方向列車發(fā)車時(shí),貨票交接在肅寧站辦理,肅寧北站只交接《 列車編組順序表(運(yùn)統(tǒng)1)》和《 列車編組通知單(運(yùn)統(tǒng)1乙)》。
(6)朔黃鐵路管內(nèi)電力機(jī)車原則上不在肅寧北機(jī)務(wù)段入段整備。聯(lián)運(yùn)單位機(jī)車牽引上行列車在王佐、肅寧口交出,肅寧北站以西管內(nèi)到達(dá)列車,在肅寧北站入段換班、立折,不進(jìn)行整備作業(yè);上行到達(dá)前方太師莊、河間站列車在肅寧北站通過,在太師莊、河間站立折,返回后入段換班。朔黃鐵路自管機(jī)車到達(dá)肅寧北站或由太師莊、河間站返回后,入段整備、換班。
(7)王佐、肅寧方向列車取消增減軸作業(yè)。列車減軸作業(yè)在前方定州西站進(jìn)行,由肅寧北站負(fù)責(zé)調(diào)車機(jī)車和作業(yè)人員安排。
通過調(diào)整運(yùn)輸組織方式,減少了肅寧北站到發(fā)線平均占用時(shí)間。經(jīng)計(jì)算,肅寧北站所需到發(fā)線上行場(chǎng)為4.7條、下行場(chǎng)為5.9條。因此,在施工第二階段車站到發(fā)線上行場(chǎng)減少至5條、下行場(chǎng)減少至6條的情況下,通過運(yùn)輸組織調(diào)整能夠滿足運(yùn)量需求。
3.2.3 第三階段施工行車組織方案
第三階段施工是新站場(chǎng)開通,到發(fā)線能力受到一定影響,因此車站行車組織在沿用第二階段行車組織辦法的基礎(chǔ)上,采取以下措施。
(1)路料車接入后除技術(shù)檢查作業(yè)外不得在肅寧北站停留。若路料車需要在肅寧北站以東卸車時(shí),不在肅寧北站轉(zhuǎn)場(chǎng),技檢后列車盡快發(fā)出,到前方蠡縣站調(diào)頭返回,在肅寧北站通過。
(2)王佐、肅寧方向本務(wù)機(jī)車須經(jīng)機(jī)務(wù)段轉(zhuǎn)入上行場(chǎng)掛車。
(3)王佐、肅寧方向所有列車取消增減軸作業(yè)。列車減軸作業(yè)在后方定州西站進(jìn)行;增軸作業(yè)在前方西柏坡站進(jìn)行。
3.2.4 第四階段施工行車組織方案
第四階段施工利用70天 時(shí)間對(duì)下行場(chǎng)既有Ⅰ-10道至Ⅰ-15道和上行場(chǎng)既有Ⅱ-9道至Ⅱ-13道進(jìn)行改造,逐步開通下行場(chǎng)新建Ⅰ-9道至Ⅰ-15道、進(jìn)場(chǎng)線和上行場(chǎng)新建Ⅱ-9道至Ⅱ-13道。此階段的行車組織辦法與第三階段基本相同。
3.2.5 第五階段施工行車組織方案
第五階段施工利用第四階段完成后的天窗時(shí)間進(jìn)行全站封鎖,開通車站信、聯(lián)、閉設(shè)備。此階段全站線路開通使用,為提高車站到發(fā)線利用率,制訂到發(fā)線固定使用方案如下。
(1)上行場(chǎng):Ⅱ-Ⅰ道至Ⅱ-5道東區(qū)為普通列車到發(fā)線(股道中有1處腰岔時(shí),腰岔以東為東區(qū),腰岔以西為西區(qū);股道中有3處腰岔時(shí),中間腰岔以東為東區(qū),中間腰岔以西為西區(qū),下同),西區(qū)為萬噸列車到發(fā)線;Ⅱ-6道和Ⅱ-8道可以根據(jù)車流情況接入普通列車或萬噸列車,Ⅱ-7道為機(jī)車走行線;Ⅱ-9道至Ⅱ-13道為王佐、肅寧方向列車到發(fā)線;通勤軌道車可以接入Ⅱ-Ⅰ道西區(qū)。
(2)下行場(chǎng):Ⅰ-Ⅱ道為下行正線;Ⅰ-3、Ⅰ-5、Ⅰ-6、Ⅰ-8道和Ⅰ-4、Ⅰ-7道東區(qū)為普通列車到發(fā)線,Ⅰ-4道和Ⅰ-7道西區(qū)為機(jī)車走行線;Ⅰ-9道至Ⅰ-11道為萬噸列車到發(fā)線;Ⅰ-12、Ⅰ-14道和Ⅰ-13道東區(qū)為王佐、肅寧方向列車到發(fā)線,Ⅰ-13道西區(qū)為機(jī)車走行線;Ⅰ-15道存放解體車、站編車,Ⅰ-16道和Ⅰ-17道存放零星車、扣修車、回送車;通勤軌道車可接入Ⅰ-1道。
2012年7—12 月,肅寧北站日均接入重車91.2列、排出空車92.5列,中時(shí)為1.2h,在圓滿完成車站擴(kuò)能改造施工任務(wù)的同時(shí),超額完成了運(yùn)輸任務(wù)。實(shí)踐證明,針對(duì)車站不同改建階段的施工任務(wù),精心策劃和認(rèn)真組織,采用不同的行車組織方案,可以將既有線施工對(duì)車站運(yùn)輸?shù)挠绊懡抵磷畹?,在確保施工順利進(jìn)行的情況下,完成車站運(yùn)輸任務(wù)和保證行車安全。
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[1]中鐵十五局集團(tuán)公司. 肅寧北站實(shí)施性站改及過渡方案[R].肅寧:中鐵十五局集團(tuán)公司,2012.
[2]張 敏,穆立民. 車站技術(shù)作業(yè)過程和能力查定手冊(cè)[M].北京:中國鐵道出版社,2004.