王智業(yè)，張兵

（1. 中交鐵道設(shè)計研究總院有限公司，北京 100088；2. 中國路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100011）

隨著大秦線4.0億t、朔黃線3.5億t擴(kuò)能改造，山西中南部鐵路通道（瓦塘—日照鐵路）等重載鐵路的成功建設(shè)和運營，我國重載鐵路得到快速發(fā)展，成為解決鐵路貨運“瓶頸”問題的有效措施之一。重載鐵路技術(shù)作業(yè)站是承擔(dān)安全運輸及大能力、高效率作業(yè)的關(guān)鍵節(jié)點，對重載鐵路技術(shù)作業(yè)站作業(yè)方式和圖型進(jìn)行研究，提出技術(shù)作業(yè)站的平面布置圖型，分析不同圖型的適用范圍和優(yōu)缺點，為我國重載鐵路的建設(shè)、運營提供技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計參考。

1 我國重載鐵路運輸車流特點

我國重載鐵路運輸車流主要有以下特點：

（1）到達(dá)技術(shù)作業(yè)站的以5 000 t和1萬t列車為主。例如，大秦線到達(dá)湖東站集結(jié)組合成2萬t組合列車的5 000 t和1萬t列車主要來自云崗支線、北同蒲線和平朔支線的11個集運站。

（2）流向集中。朔黃線和大秦線運輸?shù)拿禾砍凉M足沿線電廠需要外，主要是通過黃驊港和秦皇島港下海，另外天津港也承擔(dān)部分下海煤炭運量。

（3）整列到發(fā)。煤炭的裝車和卸車地點相對集中，作業(yè)量大，為組織整車直達(dá)提供了條件。裝車地具有較好的裝車設(shè)備，能形成穩(wěn)定的、固定牽引定數(shù)的車流；卸車地集中，中途無解編作業(yè)，為組織2萬t直達(dá)列車提供了良好的車流基礎(chǔ)。

綜上所述，我國重載鐵路運輸車流結(jié)構(gòu)特點為：裝車地整列裝車，直達(dá)運輸，減少中轉(zhuǎn)、解編環(huán)節(jié)，卸車地整列卸車，加速車輛周轉(zhuǎn)。

2 技術(shù)作業(yè)站分類

重載鐵路技術(shù)作業(yè)站主要辦理車流的組合或分解作業(yè)，根據(jù)車站在路網(wǎng)中的位置和在鐵路運輸中所承擔(dān)作業(yè)的性質(zhì)，可將技術(shù)作業(yè)站分為裝車站、組合分解站、卸車站和中間站4種類型[1]。

2.1 裝車站

裝車站位于各支線上的裝車地，承擔(dān)5 000 t、1萬t列車裝車作業(yè)，滿足整列直進(jìn)直出要求，如大準(zhǔn)線的點岱溝站、云崗支線的云崗西站。

2.2 組合分解站

組合分解站位于鐵路樞紐內(nèi)各條線路與運煤專用線的交匯處，是組合和分解2萬t組合列車的源頭，主要功能是將樞紐或相鄰干支線重車按不同方向進(jìn)行組合，空車在原重車分解和卸車的車站集結(jié)后原路返回裝車地，如大秦線湖東站、北同蒲線大新站、朔黃線神池南站、晉中南通道洪洞北站等。

2.3 卸車站

卸車站位于港口、電廠等支線的卸車地，承擔(dān)將組合列車分解成普通列車并將組合列車裝運的貨物卸往堆放場地的功能，如秦皇島柳村南站等。

2.4 中間站

中間站承擔(dān)列車到發(fā)、停電維修時列車臨時停靠或列車越行等作業(yè)任務(wù)[2]。

3 技術(shù)作業(yè)站圖型研究

3.1 裝車站

裝車站根據(jù)裝車設(shè)備和場地地形條件，可采用以下圖型。

3.1.1 一級二場橫列式環(huán)線圖型

一級二場橫列式環(huán)線圖型（見圖1）適用于年運量大于1 000×104t、機(jī)械自動化程度高、作業(yè)量大、場地地形條件困難的煤礦山區(qū)盡頭式裝車站，如云崗支線的云崗西站。

圖1 一級二場橫列式環(huán)線圖型

該圖型裝車站主要作業(yè)過程為：當(dāng)5 000 t或1萬t回空列車整列到達(dá)時，到達(dá)靠站房一側(cè)空車到達(dá)場后，由本務(wù)機(jī)車牽引經(jīng)過環(huán)線至漏斗倉下以0.6～1.0 km/h速度逐輛裝車，列車在重車集結(jié)出發(fā)場換掛本務(wù)機(jī)車，經(jīng)技術(shù)檢查后發(fā)車。

裝車環(huán)線數(shù)量應(yīng)根據(jù)裝車系統(tǒng)性能和裝車量確定，一般長900 m、載質(zhì)量5 000 t的列車占用環(huán)線的時間為2 h[3]，漏斗倉裝車能力為1 500萬t/年。因此，當(dāng)年運量大于1 000萬t而小于1 500萬t時，宜設(shè)置單環(huán)裝車線；當(dāng)年運量大于1 500萬t時，宜設(shè)置雙環(huán)裝車線[4]。

該圖型的缺點為初期投資高，對工人的技術(shù)水平要求較高；優(yōu)點主要有以下方面：

（1）自動化程度高。牽引機(jī)車不需換掛掉頭，可牽引整列車進(jìn)入環(huán)線不停車裝車，裝車過程由計算機(jī)自動控制。

（2）裝車精度高。由于采用了先進(jìn)的自動稱重裝置，裝車偏差可控制在要求重量的0.5%范圍內(nèi)。

（3）勞動強(qiáng)度降低。整個裝車過程由計算機(jī)控制，操作工人的勞動強(qiáng)度、工作環(huán)境都得到很大改善。

（4）可縮短站坪長度。在煤礦山區(qū)修建幾公里長站坪的煤炭裝車線難度較大，主要是地形條件較困難，但采用環(huán)線可利用山地、土丘展線。

（5）可減小鋪軌長度。由于本務(wù)機(jī)車牽引車列進(jìn)入環(huán)線裝車，裝車點可不設(shè)機(jī)車走行線，車站到發(fā)線數(shù)量在一定程度上也可減少。

3.1.2 二級二場縱列式圖型

二級二場縱列式圖型（見圖2）適用于年運量小于1 000×104t、作業(yè)量不大、場地地形狹長的通過式或盡頭式裝車站[5]。

圖2 二級二場縱列式圖型

該圖型裝車站主要作業(yè)過程為：當(dāng)5 000 t或1萬t回空列車整列到達(dá)后，摘下本務(wù)機(jī)車進(jìn)入機(jī)待線等待，由調(diào)車機(jī)車將車列牽出或推送至裝車場，裝后重車由調(diào)車機(jī)車牽出或推送至到發(fā)場集結(jié)聯(lián)掛本務(wù)機(jī)車，經(jīng)技術(shù)檢查后發(fā)車。

該圖型的優(yōu)點為利用狹長場地，可節(jié)省較多工程費用；缺點主要有以下方面：

（1）設(shè)備不集中，管理不方便，車站定員多等。

（2）車列由裝車場至到發(fā)場需反復(fù)牽出和換掛機(jī)車，作業(yè)復(fù)雜。

（3）機(jī)車車輛停留時間較長，較環(huán)線圖型多16 min。

3.1.3 一級二場橫列式圖型

一級二場橫列式圖型（見圖3）適用于年運量小于600×104t、作業(yè)量小、場地地形平坦寬闊的通過式或盡頭式裝車站。

圖3 一級二場橫列式圖型

該圖型裝車站主要作業(yè)過程為：當(dāng)5 000 t或1萬t回空列車整列到達(dá)后，摘下本務(wù)機(jī)車進(jìn)入機(jī)待線等待，由調(diào)車機(jī)車將車列牽出或推送至裝車場，裝后重車由調(diào)車機(jī)車牽出或推送至到發(fā)場集結(jié)聯(lián)掛本務(wù)機(jī)車，經(jīng)技術(shù)檢查后發(fā)車。為避免調(diào)車機(jī)車反復(fù)牽出轉(zhuǎn)線，也可將裝車線兼做到發(fā)線，回空列車可直接接入裝車線裝車，列檢后直接發(fā)車。

該圖型的優(yōu)點為作業(yè)簡單靈活，投資小；缺點主要有以下方面：

（1）占地面積大。由于設(shè)置煤炭存放場并要留出裝載機(jī)行走及裝煤時必要的旋轉(zhuǎn)空間，裝車線一般橫向占地面積較大，寬度可達(dá)30～50 m。

（2）污染大，站區(qū)環(huán)境差。

（3）需要的裝載機(jī)械數(shù)量較多，裝車作業(yè)點分散，裝車時間較長。

3.2 組合分解站

組合分解站主要承擔(dān)重車集結(jié)組合作業(yè)和回空列車分解作業(yè)?？紤]長2 800 m的到發(fā)線一側(cè)要有機(jī)車換掛條件，同時考慮短列列車到達(dá)接車的安全平行進(jìn)路，到發(fā)場宜按“2線夾1機(jī)走”為1束進(jìn)行布置，到發(fā)線與機(jī)走線間應(yīng)設(shè)置腰岔渡線連接，腰岔間滿足接發(fā)單元列車的需要。根據(jù)作業(yè)量和場地地形條件，可采用以下圖型。

3.2.1 一級三場橫列式圖型

一級三場橫列式圖型（見圖4）適用于樞紐把口位置，有多條線路引入，場地地形平坦寬闊，承擔(dān)組合、分解、機(jī)車換掛、技檢和扣修車維修等作業(yè)的大型技術(shù)作業(yè)站，如大秦線湖東站、朔黃線神池南站等[6]。

圖4 一級三場橫列式圖型

該圖型組合分解站主要作業(yè)過程為：5 000 t或1萬t重車接入重車到發(fā)場后，本務(wù)機(jī)車入段整備，然后進(jìn)行列檢作業(yè)，后續(xù)進(jìn)入重車到發(fā)場的列車同樣進(jìn)行上述作業(yè)，并與前面到達(dá)的列車組合成2萬t列車，聯(lián)掛本務(wù)機(jī)車完成簡略試驗試風(fēng)作業(yè)后發(fā)車。2萬t回空列車接入空車到發(fā)場，作業(yè)程序和重車相同，不同之處為重車到發(fā)場是將5 000 t或1萬t列車合并為2萬t組合列車，空車到發(fā)場是將2萬t回空列車分解為5 000 t或1萬t列車。此外，如果回空車輛出現(xiàn)破損，要挑出進(jìn)行檢修，因此會出現(xiàn)部分調(diào)車作業(yè)。2萬t回空列車分解作業(yè)后，經(jīng)技檢作業(yè)發(fā)現(xiàn)車輛出現(xiàn)破損，可以通過牽出線牽出至調(diào)車場進(jìn)行分解，然后運送至車輛段進(jìn)行維修，以保證車輛質(zhì)量。

該圖型正線外包，交叉少，空重車到發(fā)場和調(diào)車場橫列布置，分場作業(yè)互不干擾；但要求場地寬闊，占地多，工程投資大。

3.2.2 一級二場橫列式圖型

一級二場橫列式圖型（見圖5）適用于在港口、電廠等支線與干線交匯處，無調(diào)車作業(yè)，承擔(dān)組合、分解等作業(yè)，通過車多，進(jìn)入專用線或支線的列車需分解的中型技術(shù)作業(yè)站，如大秦線薊縣西站。

圖5 一級二場橫列式圖型

該圖型組合分解站主要作業(yè)過程為：需進(jìn)入專用線或支線的2萬t或1萬t重車到達(dá)車站后，依次解體，第1臺機(jī)車先進(jìn)入到發(fā)線前面的機(jī)待線，由第2臺機(jī)車牽引第1列5 000 t重車出發(fā)，之后，第1臺機(jī)車進(jìn)入到發(fā)線連掛第2列5 000 t重車出發(fā)，后面的2列5 000 t重車也照此辦理。4列5 000 t回空列車從專用線或支線返回依次進(jìn)入到發(fā)線后，采用分散連掛方式，組合成2萬t回空列車。第1列5 000 t回空列車接入到發(fā)線前部后，為保證后面3列5 000 t回空列車以行車辦理方式進(jìn)入站內(nèi)，需要在到發(fā)線上設(shè)置腰岔作為隔開進(jìn)路，腰岔至后面咽喉區(qū)的有效長度需滿足1列5 000 t列車的停車長度。

該圖型空重車分場，作業(yè)簡單，占地少，投資??；但適用范圍受限，空車返回只能分散聯(lián)掛，靈活性差。

3.3 卸車站

卸車站到發(fā)場宜按“2線夾1機(jī)走”為1束進(jìn)行布置，到發(fā)線與機(jī)走線間應(yīng)設(shè)置腰岔渡線連接，根據(jù)作業(yè)量和場地地形條件，可采用以下圖型。

3.3.1 一級二場橫列式環(huán)線圖型

一級二場橫列式環(huán)線圖型（見圖6）適用于港口地區(qū)作業(yè)量大、使用翻車機(jī)作業(yè)的專用車站，如大秦線柳村南站。

圖6 一級二場橫列式環(huán)線圖型

該圖型卸車站主要作業(yè)過程為：2萬t重車接入重車到發(fā)場后，分解為5 000 t或1萬t重車，本務(wù)機(jī)車進(jìn)入機(jī)務(wù)段整備，由撥車機(jī)將分解后的重車順序送入翻車機(jī)翻卸。翻車機(jī)按其性能不同，有單翻、雙翻、三翻3種作業(yè)方式，翻后空車進(jìn)入翻車機(jī)后環(huán)線，由調(diào)車機(jī)車牽引進(jìn)入空車到發(fā)場組成2萬t回空列車，經(jīng)過列檢后，聯(lián)掛本務(wù)機(jī)車出發(fā)。如果卸后車輛出現(xiàn)破損，需挑出進(jìn)行檢修，因此可能出現(xiàn)部分調(diào)車作業(yè)。

卸車環(huán)線數(shù)量應(yīng)根據(jù)翻車機(jī)型號、性能和卸車量確定，1臺翻車機(jī)的作業(yè)能力為：單翻約600萬t/年，雙翻約1 000萬t/年，三翻2 500萬～3 000萬t/年[7]。環(huán)線數(shù)量和翻車機(jī)數(shù)量相同。

該圖型布置簡潔、流暢，作業(yè)效率高，但占地大，投資較高。

3.3.2 一級二場橫列式盡頭式圖型

一級二場橫列式盡頭式圖型（見圖7）適用于港口地區(qū)作業(yè)量較大、地形條件無法設(shè)置環(huán)線、使用翻車機(jī)作業(yè)的專用車站。

圖7 一級二場橫列式盡頭式圖型

該圖型卸車站主要作業(yè)過程為：2萬t重車接入重車到發(fā)場，本務(wù)機(jī)車摘機(jī)進(jìn)入機(jī)待線，調(diào)車機(jī)車將組合列車分解為5 000 t或1萬t重車，牽至翻車機(jī)前待翻，撥車機(jī)將重車順序送入翻車機(jī)翻卸，翻后空車由調(diào)車機(jī)車經(jīng)過牽出線牽出，進(jìn)入空車到發(fā)場經(jīng)技術(shù)檢查后聯(lián)掛本務(wù)機(jī)車出發(fā)。如果卸后車輛出現(xiàn)破損，需挑出進(jìn)行檢修，因此可能出現(xiàn)部分調(diào)車作業(yè)。

該圖型布置簡潔、適應(yīng)長窄地形條件，但空車牽出作業(yè)頻繁，作業(yè)效率不高。

3.3.3 二級二場橫列式盡頭式圖型

二級二場橫列式盡頭式圖型（見圖8）適用于港口和電廠地區(qū)、作業(yè)量較小、使用翻車機(jī)作業(yè)的專用車站[8]。

該圖型卸車站主要作業(yè)過程為：2萬t重車接入到發(fā)場，分解為5 000 t或1萬t重車，然后由到發(fā)場牽入翻車場待翻，撥車機(jī)將分解后的重車順序送入翻車機(jī)翻卸，翻后空車牽入到發(fā)場，經(jīng)技術(shù)檢查后聯(lián)掛本務(wù)機(jī)車出發(fā)。

圖8 二級二場橫列式盡頭式圖型

該圖型車場分工細(xì)致，專業(yè)性強(qiáng)，但轉(zhuǎn)場作業(yè)多，效率低。

3.4 中間站

中間站到發(fā)線的設(shè)置與普通鐵路相同，不同的只是到發(fā)線有效長度為2 800 m[9]。設(shè)有貨場或有專用線引入的中間站還承擔(dān)調(diào)車作業(yè)，由于線路上不僅運行重載組合列車，還運行普通列車，因此要考慮長到發(fā)線和短到發(fā)線的配置。此外，為滿足接觸網(wǎng)開天窗維修和運量不斷增長的需要，應(yīng)適當(dāng)預(yù)留車站到發(fā)線的數(shù)量?？紤]開行重載組合列車的線路上一般旅客列車較少，因此本研究推薦圖型中沒有設(shè)置中間站臺。

（1）一般橫列式中間站圖型（見圖9）：適用于無貨場、無專用線接軌的一般會讓、越行和臨時?？康闹虚g站。

圖9 一般橫列式中間站圖型

（2）設(shè)有貨場、大機(jī)線和專用線接軌的橫列式中間站圖型（見圖10、圖11）：適用于設(shè)有貨場、大機(jī)線和專用線接軌的中間站。

圖10 設(shè)有貨場、大機(jī)線的橫列式中間站圖型

圖11 專用線接軌的橫列式中間站圖型

（3）長、短到發(fā)線綜合配置的橫列式中間站圖型（見圖12）：適用于線路上不僅運行重載組合列車，還運行普通列車的中間站。

圖12 長、短到發(fā)線綜合配置的橫列式中間站圖型

4 結(jié)論

通過對重載鐵路技術(shù)作業(yè)站布置圖型進(jìn)行研究，結(jié)合實際適用范圍，經(jīng)濟(jì)合理地選擇車站布置方案，可為重載鐵路建設(shè)及運營提供技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計參考，能夠提高重載鐵路作業(yè)效率和運輸能力。

（1）組合分解站宜選擇在樞紐或線路把口位置[10]，避免各支線上分別修建技術(shù)作業(yè)站而引起大量重復(fù)建設(shè)工程，達(dá)到資源共享、節(jié)省投資、提高作業(yè)效率的效果。

（2）組合分解站宜采用橫列式布置，空重車場采用“2線夾1機(jī)走”的線束布置方案，即在2條重車線或2條空車線的中間夾1條機(jī)走線的布置形式，根據(jù)組合分解列車的長度，在重車線或空車線與機(jī)走線之間可設(shè)置腰岔渡線，腰岔間滿足接發(fā)單元列車的需要。

（3）年運量大于1 000萬t的裝車站和卸車站宜優(yōu)先采用環(huán)線布置。裝車站裝車方式及設(shè)備配置應(yīng)根據(jù)作業(yè)量及地形地質(zhì)條件確定；卸車站宜設(shè)翻車機(jī)，處于港口的卸車站宜采用空重車場橫列、咽喉區(qū)環(huán)線連接的布置形式，專為電廠等企業(yè)服務(wù)的卸車站宜采用重車線及空車線中間夾機(jī)走線的布置形式。

（4）車站平面圖型的選擇需要結(jié)合車站作業(yè)量，并綜合考慮機(jī)務(wù)設(shè)備、車輛設(shè)備、裝車設(shè)備、卸車設(shè)備和地形地質(zhì)條件等因素。