孫玉富

（中國鐵路沈陽局集團(tuán)有限公司 施工管理辦公室，遼寧 沈陽 110001)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，運(yùn)輸需求持續(xù)增大，鐵路運(yùn)輸強(qiáng)度不斷加大。近年來，鐵路通過更新設(shè)備、提高運(yùn)行速度、改變維修組織模式等方式緩解運(yùn)輸能力緊張狀況，行車與施工維修的矛盾更顯突出。在現(xiàn)有天窗條件下，研究在區(qū)間設(shè)置施工維修作業(yè)分界點(diǎn)的方式，充分利用列車通過后的時(shí)間間隔或距離間隔，增加施工維修純作業(yè)時(shí)間，以提高天窗利用率，提升鐵路運(yùn)輸能力。

1 大區(qū)間施工維修分界點(diǎn)設(shè)置

中國鐵路線路很多地處山區(qū)，交通不便，站間距離大，大部分區(qū)間均存在超過6‰的上坡道，列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)間長，依據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(以下簡稱“技規(guī)”)規(guī)定，區(qū)間空閑后方可封鎖進(jìn)行施工維修作業(yè)，作業(yè)時(shí)間短，人工、機(jī)械利用率低，天窗時(shí)間緊張?？赏ㄟ^采取在區(qū)間設(shè)置作業(yè)分界點(diǎn)的方式，在施工區(qū)間封鎖前最后一趟列車通過分界點(diǎn)后，設(shè)備管理單位即可對分界點(diǎn)后方的區(qū)域進(jìn)行施工維修作業(yè)，以充分利用列車通過后的時(shí)間間隔或距離間隔，提高天窗利用率。

1.1 分界點(diǎn)設(shè)置原則及依據(jù)

在鐵路現(xiàn)有設(shè)備條件下，將具備條件的區(qū)間內(nèi)合理設(shè)置一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)，分割成2 個(gè)或多個(gè)小區(qū)間，劃分施工維修作業(yè)單元，在確保列車和作業(yè)人員絕對安全的前提下，可增加施工維修作業(yè)時(shí)間。

（1）設(shè)置原則。分界點(diǎn)的設(shè)置必須保證人身、行車的安全，即列車或車列在區(qū)間出現(xiàn)異常情況失控退行時(shí)均不能越過該地點(diǎn)，保證施工維修作業(yè)人員和行車的絕對安全。

（2）設(shè)置依據(jù)。能量轉(zhuǎn)換和守恒定律表明，能量轉(zhuǎn)換和守恒是自然界的一條基本規(guī)律，無論系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生什么樣的物理過程，無論過程如何復(fù)雜，能量不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，其總和保持不變。一列列車作為一個(gè)系統(tǒng)，在鐵路線路上運(yùn)行過程中由于線路坡度影響，期間動(dòng)能和勢能大小不斷變化，但其總和不變。就一個(gè)區(qū)間而言，列車運(yùn)行至該區(qū)間某一高點(diǎn)處于無動(dòng)力停車狀態(tài)時(shí)，其勢能為最大、動(dòng)能為0，若此時(shí)列車自由回退，即使忽略摩擦力等各種阻力影響，通過能量由勢能向動(dòng)能(由高向低)再向勢能(由低向高)轉(zhuǎn)換，自由回退后列車所能達(dá)到線路最高點(diǎn)不會(huì)超過列車停車前的高點(diǎn)。分界點(diǎn)設(shè)置分析圖如圖1 所示。

圖1 分界點(diǎn)設(shè)置分析圖Fig.1 Setting and analysis of boundary points

由圖1 可知，甲站至乙站間坡度趨勢A點(diǎn)高于B點(diǎn)高于C點(diǎn)高于乙站中心，根據(jù)能量守恒定律，列車在運(yùn)行到最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)，其勢能為最大，列車越過A點(diǎn)后在任一點(diǎn)失控自由退行，其高度不可能超過其失控前通過的最高點(diǎn)A點(diǎn)。這樣，查定區(qū)間A點(diǎn)，在列車運(yùn)行通過A點(diǎn)后，A點(diǎn)至后方站間的施工維修作業(yè)就可以進(jìn)行。

1.2 分界點(diǎn)設(shè)置

通過調(diào)查分析，對貨物列車運(yùn)行時(shí)間30 min以上的區(qū)間(以下簡稱“大區(qū)間”)合理設(shè)置分界點(diǎn)，效果較明顯，預(yù)計(jì)每次至少可增加施工維修作業(yè)時(shí)間18 min 以上，最長的可達(dá)到42 min。分界點(diǎn)具體設(shè)置數(shù)量、地點(diǎn)應(yīng)根據(jù)區(qū)間坡度趨勢、作業(yè)需求等因素綜合分析，確保合理有效、安全可靠。

1.2.1 分界點(diǎn)設(shè)置分析

大區(qū)間雖有超過6‰的上坡道，但多數(shù)區(qū)間坡度按最后一趟列車運(yùn)行方向呈分水嶺或多坡起伏等趨勢，列車通過較高點(diǎn)后，即使失控后退也不能退至列車失控時(shí)所在高處，即不能越過后方的較高點(diǎn)，因而列車通過較高點(diǎn)后，較高點(diǎn)的后方開工作業(yè)，比《技規(guī)》“前進(jìn)方向無超過6‰的上坡道”的規(guī)定還安全可靠。

如果最后一趟列車由甲站開往乙站，A點(diǎn)高于B點(diǎn)高于C點(diǎn)高于乙站中心，最后一趟列車尾部越過A點(diǎn)后，既使在B點(diǎn)失控退行也不能越過A點(diǎn)，即使A至B間有超過6‰的上坡道；同理前行越過B點(diǎn)后，失控退行也不會(huì)越過B點(diǎn)，以此類推。然而，如果C1點(diǎn)高于A點(diǎn)，則最后一趟列車尾部須越過C1點(diǎn)后，甲至C1間方可作業(yè)。

1.2.2 分界點(diǎn)設(shè)置方法

通過工務(wù)綜合圖查定區(qū)間的線路軌頂標(biāo)高來確定分界點(diǎn)，即某地點(diǎn)處的軌頂標(biāo)高，大于該地點(diǎn)運(yùn)行前方至前方車站(場)中心間的任一處軌頂標(biāo)高，該地點(diǎn)即可定為分界點(diǎn)。這樣，可保證列車或車列出現(xiàn)非常停車后，導(dǎo)致失控退行時(shí)也不能越過該分界點(diǎn)。一個(gè)區(qū)間可根據(jù)線路坡度情況查定多個(gè)分界點(diǎn)，單線要按上、下行方向分別查定上、下行區(qū)間各分界點(diǎn)。

1.2.3 分界點(diǎn)的設(shè)置數(shù)量及地點(diǎn)

為方便實(shí)施及減少增設(shè)防護(hù)員的數(shù)量，綜合考慮，分界點(diǎn)設(shè)置數(shù)量每個(gè)大區(qū)間定為1 處，設(shè)置地點(diǎn)盡量在大區(qū)間的中部，但根據(jù)區(qū)間線路標(biāo)高、通訊信號影響等實(shí)際情況，可適當(dāng)偏移，但距離前方站運(yùn)行時(shí)分不超過20 min 時(shí)，提高天窗利用率不明顯，還需設(shè)置分界點(diǎn)防護(hù)員，因而不建議設(shè)置，但分界點(diǎn)鄰近工務(wù)工區(qū)或道口等處，防護(hù)員安排較方便的，也可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。

2 分界點(diǎn)設(shè)置試驗(yàn)驗(yàn)證

通過調(diào)研沈陽局集團(tuán)公司通化工務(wù)段管內(nèi)貨物列車運(yùn)行時(shí)分在30 min 以上的區(qū)間，對在大區(qū)間設(shè)置施工維修分界點(diǎn)提高天窗利用率的可行性進(jìn)行研討，制定大區(qū)間施工維修作業(yè)分界點(diǎn)設(shè)置辦法，對大區(qū)間分界點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。

2.1 現(xiàn)場試驗(yàn)

在渾白線(白山市—白河)露水河—白河、仙人橋—松江河、梅集線(梅河口—集安）果松—黃柏、鴨大線(鴨園—大栗子)遙林—臨江4 個(gè)單線大區(qū)間，設(shè)置分界點(diǎn)進(jìn)行施工維修作業(yè)試驗(yàn)。通過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)通化工務(wù)段管內(nèi)大區(qū)間地處山區(qū)，交通不方便，隧道多，通訊信號盲區(qū)多，聯(lián)系困難，根據(jù)不同區(qū)間的實(shí)際情況，根據(jù)試驗(yàn)的效果將分界點(diǎn)位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，盡量避開隧道、交通不方便處，安排在工務(wù)工區(qū)所在地點(diǎn)或道口所在位置。例如，梅集線果松—黃柏區(qū)間，坡度呈分水嶺“∧”趨勢，最高點(diǎn)在198 km 720 m處，向兩端站方向?yàn)橄缕碌溃纸琰c(diǎn)應(yīng)設(shè)置在該處，但上行方向因隧道、通訊限制，分界點(diǎn)調(diào)整在196 km 000 m 處設(shè)置，此處為工務(wù)原老嶺工區(qū)，通訊、交通較方便；下行方向因受交通條件限制，分界點(diǎn)調(diào)整在198 km 350 m (隧道入口)處設(shè)置。通過實(shí)際現(xiàn)場檢驗(yàn)，安全可靠，效率提高明顯，每區(qū)間每次天窗作業(yè)即可提高天窗利用時(shí)間18 ～ 42 min。

2.2 分界點(diǎn)試驗(yàn)確定過程分析

（1）梅集線(單線)果松—松柏間：起止里程(站中心為起止點(diǎn)) 171km 202 m—210 km 870 m；區(qū)間距離39.668 km；上行運(yùn)行時(shí)分49 min，下行運(yùn)行時(shí)分58 min。最后一趟列車為上行時(shí)開工作業(yè)條件：分界點(diǎn)為196 km 300 m。196 km 300 m—210 km 486 m (進(jìn)站信號機(jī))間當(dāng)最后一趟列車通過196 km 300 m 處即可開工作業(yè)，171 km 961 m(進(jìn)站信號機(jī))—196 km 300 m 間必須當(dāng)列車到達(dá)前方站后封鎖開始作業(yè)。上行分界點(diǎn)設(shè)置分析：該區(qū)間為分水嶺，坡度呈分水嶺“∧”趨勢，下行方向最高點(diǎn)為198 km 720 m，由于該地點(diǎn)位于隧道內(nèi)，因隧道、通訊限制，并且198 km 720 m—196 km 300 m 間均為下坡道，因而前移，設(shè)置在196 km 000 m 處，此處為工務(wù)原老嶺工區(qū)，通訊、交通較方便。經(jīng)寫實(shí)，可節(jié)省30 min。最后一趟列車為下行時(shí)開工作業(yè)條件：分界點(diǎn)為198 km 300 m。171 km 961 m—198 km 300 m 間為最后一趟列車通過198 km 300 m，可開工作業(yè)。198 km 300 m—210 km 486 m 間為最后一趟列車通過作業(yè)地點(diǎn)后即可開工作業(yè)。下行分界點(diǎn)設(shè)置分析：該區(qū)間為分水嶺，坡度呈分水嶺“∧”趨勢，下行方向最高點(diǎn)為198 km 720 m，但由于該地點(diǎn)位于隧道內(nèi)，并且198 km 720 m—198 km 300 m 間無超過6‰上坡道，綜合交通、通訊聯(lián)系等條件，設(shè)置在198 km 300 m處。經(jīng)寫實(shí)，可節(jié)省23 min。

（2）渾白線(單線)仙人橋—松江河間：起止里程(站中心為起止點(diǎn)) 99 km 212 m—127 km 471 m，區(qū)間距離28.259 km，上行運(yùn)行時(shí)分44 min，下行運(yùn)行時(shí)分34 min。最后一趟列車為上行時(shí)開工作業(yè)條件：分界點(diǎn)為112 km 287 m。112 km 287 m—126 km 814 m (進(jìn)站信號機(jī))間當(dāng)最后一趟列車通過112 km 287 m 即可開工作業(yè)，99 km 827 m (進(jìn)站信號機(jī))—112 km 287 m 間為列車到達(dá)前方站后封鎖開始作業(yè)。上行分界點(diǎn)設(shè)置分析：該區(qū)間上行方向坡度呈一路下坡趨勢，最高點(diǎn)在松江河站內(nèi)。為有較大作業(yè)面，將分界點(diǎn)選擇在區(qū)間中部附近112 km 287 m 處，該處線路軌頂標(biāo)高高于至前方站仙人橋間任一處軌頂標(biāo)高，并且該處為工務(wù)原珠寶崗工區(qū)，交通便利，具備通信條件。經(jīng)寫實(shí)，可節(jié)省18 min。最后一趟列車為下行時(shí)開工作業(yè)條件：列車到達(dá)前方站后方可封鎖區(qū)間開始作業(yè)。下行分界點(diǎn)設(shè)置分析：一路上坡趨勢，不具備設(shè)置分界點(diǎn)條件。

（3）渾白線(單線)露水河—白河間：起止里程(站中心為起止點(diǎn)) 186 km 470 m—217 km 106 m，區(qū)間距離30.654 km，上行運(yùn)行時(shí)分35 min，下行運(yùn)行時(shí)分40 min。最后一趟列車為上行時(shí)開工作業(yè)條件：到達(dá)前方站區(qū)間封鎖后方可開工。上行分界點(diǎn)設(shè)置分析：不設(shè)置。因符合條件的點(diǎn)距離前方站較近，僅7 km。最后一趟列車為下行時(shí)開工作業(yè)條件：分界點(diǎn)為202 km 000 m。187 km 248 m—202 km 000 m 間當(dāng)最后一趟列車通過202 km 000 m即可開工作業(yè)；202 km 000 m—216 km 661 m 間當(dāng)列車到達(dá)前方站后封鎖開始作業(yè)。下行分界點(diǎn)設(shè)置分析：該區(qū)間下行方向坡度呈高低起伏趨勢，最高點(diǎn)在193 km 920 m 處，第二高點(diǎn)在201 km 000 m處。為有較大作業(yè)面，將分界點(diǎn)選擇在第二高點(diǎn)，因通訊信號影響，下行分界點(diǎn)設(shè)在202 km 000 m處。經(jīng)測算，202 km 000 m 處軌頂標(biāo)高均高于前方站間任一處線路軌頂標(biāo)高，須在最后一趟列車到達(dá)白河站封鎖后方可作業(yè)。經(jīng)寫實(shí)，可節(jié)省20 min。

（4）鴨大線(單線)遙林—臨江間：起止里程(站中心為起止點(diǎn)) 61 km 093 m—99 km 393 m，區(qū)間距離38.3 km，上行運(yùn)行時(shí)分67 min，下行運(yùn)行時(shí)分66 min。最后一趟列車為上行時(shí)開工作業(yè)條件：到達(dá)前方站區(qū)間封鎖后方可開工。上行分界點(diǎn)設(shè)置分析：不設(shè)置。因符合條件的點(diǎn)距離前方站僅4.7 km。最后一趟列車為下行時(shí)開工作業(yè)條件：分界點(diǎn)為74 km 800 m。61 km 484 m—74 km 800 m間為最后一趟列車通過74 km 800 m 可開工作業(yè)；65 km 830 m—98 km 553 m 間為最后一趟列車通過作業(yè)地點(diǎn)后即可開始作業(yè)。下行分界點(diǎn)設(shè)置分析：該區(qū)間下行方向坡度呈分水嶺趨勢，最高點(diǎn)在65 km 830 m 處，但距離后方站較近，僅4.7 km，作業(yè)面小，65 km 830 m—74 km 800 m 間均為下坡，所以分界點(diǎn)設(shè)置在74 km 800 m 處，距離后方站13.7 km，作業(yè)面大，距離前方站20.6 km，若利用封鎖前最后一趟列車通過后提前作業(yè)，可節(jié)省42 min。該地點(diǎn)在原珍珠門乘降所，也是工務(wù)原珍珠門工區(qū)所在位置，通訊可靠，因而下行分界點(diǎn)設(shè)在74 km 800 m處。經(jīng)測算，可節(jié)省42 min。

2.3 分界點(diǎn)設(shè)置注意事項(xiàng)

（1）對分界點(diǎn)的具體設(shè)置地點(diǎn)，每年要由工務(wù)部門組織查定，與機(jī)務(wù)、運(yùn)輸部門會(huì)簽后，進(jìn)行公布。單線區(qū)段分界點(diǎn)要按上下行分別設(shè)置，根據(jù)寫實(shí)綜合分析，以設(shè)置1 處為宜，并盡量在區(qū)間中部位置。為現(xiàn)場確認(rèn)方便，可在分界點(diǎn)處分別設(shè)置上、下行分界點(diǎn)位置標(biāo)。

（2）為確保各部門具有執(zhí)行、落實(shí)依據(jù)和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可通過計(jì)劃提報(bào)、登記申請、調(diào)度命令下達(dá)等方式組織落實(shí)，確保不出偏差。施工單位在提報(bào)區(qū)間施工維修計(jì)劃時(shí)要注明“施工封鎖前的最后一趟列車通過施工維修地點(diǎn)(或分界點(diǎn))后，上(或下)行×× km×× m 至×× km×× m 間即開工作業(yè)”。施工單位在登記時(shí)，應(yīng)申請“上(或下)行最后一趟列車通過××km××m (施工維修地點(diǎn)或分界點(diǎn))后××km××m 至km××m 間可開工作業(yè)”。調(diào)度命令上應(yīng)記明最后一趟列車車次、通過××km××m (施工維修地點(diǎn)或分界點(diǎn))后××km××m 至××km××m 間可開工作業(yè)。施工調(diào)度命令必須交付最后一趟列車司機(jī)及運(yùn)轉(zhuǎn)車長，接到該調(diào)度命令的列車不得退行。

（3）為確保最后一趟列車通過分界點(diǎn)后，防止列車在分界點(diǎn)后方因列車分離遺留車列，最后一趟列車通過時(shí)，施工單位分界點(diǎn)防護(hù)員要確認(rèn)列車尾部標(biāo)志。

（4）對單線區(qū)間最后一趟列車上行或下行行別的提前確認(rèn)，可由車站值班員根據(jù)階段計(jì)劃掌握確定，并通知施工單位。

（5）對無超過6‰上坡道區(qū)間的施工維修作業(yè)無需設(shè)置分界點(diǎn)，最后一趟列車通過施工維修地點(diǎn)后即可按調(diào)度命令進(jìn)行開工作業(yè)。

3 結(jié)束語

我國鐵路由于地勢影響，大區(qū)間、多坡度的線路較多，隨著鐵路安全管理工作標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，大多維修作業(yè)均需納入天窗實(shí)施，根據(jù)不同區(qū)間的條件，采取在大區(qū)間設(shè)置施工維修作業(yè)分界點(diǎn)進(jìn)行組織的方式，每區(qū)間每次增加純作業(yè)時(shí)間可達(dá)10% ～ 35%左右，設(shè)備維修頻次一般每區(qū)間每月需20 次左右維修天窗，可極大提高天窗利用率，減少天窗次數(shù)，節(jié)省人工成本。在當(dāng)前行車和施工維修矛盾緊張的形勢下，應(yīng)突破現(xiàn)有框架約束，在確保安全的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新施工維修組織手段，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備和時(shí)間資源，實(shí)現(xiàn)效益最大化。