關于重載既有線路挖潛提效的思考

葉建枝，尹俊峰

（大秦鐵路股份有限公司 大秦車務段，河北 秦皇島 066012）

1 概述

2013 年，大秦線 ( 大同—秦皇島 ) 運量完成 4.45億 t，日均完成運量 121.98 萬 t，最高日完成運量134.06 萬 t，全線 2 萬 t 列車開行比例約占 72%。大秦線最初設計能力 1 億 t，2003 年完成運量 1.22 億 t，2004 年底試驗首列 2 萬 t 組合列車成功后，從 2005年 7 月全線開始 2 億 t 配套設備改造，并多次進行2 萬 t 列車動、靜態(tài)試驗。自 2006 年 3 月 28 日起，大秦線開始 2 萬 t 組合列車試運行，最初每日開行 1 對 2萬 t ( 2 × 10 000 t ) 列車，隨著 2 萬 t 列車開行對數(shù)的增加，大秦線運量也大幅增長。同時，大秦線及遷曹線( 遷安—曹妃甸 ) 既有車站和線路也顯現(xiàn)出能力不足，從而制約了大秦線能力進一步提高[1]。

為實現(xiàn)大秦線運量大幅度增長，首先對大秦線大部分車站到發(fā)線延長到 2 800 m 以上，對遷曹線 2 大港口站擴能改造，隨著大秦線運量的逐漸增加，車流密度不斷增大，每年都對大秦線和遷曹線既有車站及線路進行提效改造，以提高 2 條線路既有車站及線路運輸能力。從大秦車務段管內 ( 大秦線陽原站—柳村南站區(qū)段、遷曹線 ) 近年來運營情況來看，部分車站出現(xiàn)到發(fā)線通過能力低、到發(fā)線作業(yè)之間相互影響、車站正線通過能力低、車站咽喉能力低、非電力區(qū)段內燃機車不足帶來車站壓力大和能力低等問題。通過現(xiàn)場充分調研，本著投資小、見效快的原則，經(jīng)過對一些設施提效改造，有效提高了既有線車站重載運輸能力。大秦、遷曹線各站里程示意圖如圖 1 所示。

2 大秦線既有車站提效改造

2.1 大秦線既有車站整體擴能改造

大秦線是山西、陜西、內蒙等地煤炭運輸?shù)闹饕ǖ溃瑸闈M足 2 萬 t 列車開行的線路條件，增加全線運量，從 2005 年 7 月開始進行全線 2 億 t 配套設備改造，重點對列車集結的湖東站和列車疏解的柳村南站進行提效改造，新增 2 萬 t 列車接發(fā)和組合作業(yè)的重車線束和空車線束，如湖東站重、空車場各增加 3 個線束，每個線束由 2 條到發(fā)線和 1 條機走線組成；柳村南站重車場新增 5 個線束，空車場新增 4 個線束。同時，先后對陽原、化稍營、涿鹿、延慶、茶塢、薊縣西、遵化北、遷安北、后營等站，延長車站既有到發(fā)線有效長至 2 800 m 及以上。在 2010 年 4 月份，大秦線開始 4 億 t 配套能力改造，對保留的大同縣、北辛堡、平谷、玉田北、遷西等 CTC 集控無人站 ( 只配置應急值守人員：1 名站長、1 名值班站長、3 名值班員 ) 既有到發(fā)線延長至 2 800 m。通過對大秦線既有車站到發(fā)線的改造，滿足了車站 2 萬 t 列車組合、分解、技檢等技術作業(yè)需要，增大了全線 2 萬 t 列車的開行數(shù)量，提高了大秦線單列牽引重量，實現(xiàn)了大秦線運量的穩(wěn)步增長。

圖1 大秦、遷曹線各站里程示意圖

2.2 大秦線既有車站局部改造

2.2.1 ?車站到發(fā)線線路改造

（1）對薊縣西站 5 道曲線取直，延長 7 道有效長。薊縣西站擔負著重車方向組合列車的分解和空車方向的組合作業(yè)，以及機車換掛、乘務員換掛、列尾作業(yè)等，車站作業(yè)量大，通過能力低。原薊縣西站 5道為空車線，有效長 2 836 m，大同方向為曲線，不便于司機瞭望車站信號。原空車線 7 道有效長 850 m，大同方向連接 1 條有效長 50 m 的安全線。2009 年 4 月，利用既有線路和場地進行改造。改造后，5 道曲線取直有效長增加到 2 864 m，撤除原安全線，7 道延長后有效長增加到 2 923 m。給薊縣方向的空車增加了接車股道，同時為薊縣西站組合單元萬噸空車增加了到發(fā)線，避免了空車組合對大秦空車正線的影響。通過現(xiàn)場調研寫實，每組合1列空車可以減少影響時間 30 min，緩解了薊縣方向列車對大秦方向列車的干擾，有效地提高了車站的通過能力。

（2）改造涿鹿站、遷安北站道岔。涿鹿站為 CTC集控有人站，主要承擔列車的到發(fā)、會讓作業(yè)，以及專用線裝車前后的取送車作業(yè)，車站原 10#、14#、11#、13#、31# 道岔轍岔均為 12 號；遷安北站是大秦線與遷曹線的交口站，主要承擔列車的到發(fā)、會讓作業(yè)，以及九江煤專線煤炭、鋼材的發(fā)到、取送車作業(yè)，車站原 20#、22#、24#、26#、28#、32# 道岔轍岔均為 12 號，2 個車站以上道岔列車通過速度限制為45 km/h，日常列車平均通過速度為 40 km/h。2011 年4 月，以上道岔由 12 號改為 18 號后，列車通過速度可以提高到 75 km/h，日常列車平均通過速度為 60 km/h，提高了車站到發(fā)線接發(fā)車及通過速度，減少了對后續(xù)列車的影響。

涿鹿站道岔改造以前，以重車為例，從列車壓第一接近信號機至出清站場平均用時 11 min，道岔改造后列車從壓第一接近信號機至出清站場平均用時 9 min，對后續(xù)列車的影響每列壓縮 2 min。遷安北站道岔改造后，Ⅳ道、Ⅲ 道接發(fā)列車運行速度、6 道接入重車列運行速度、5 道發(fā)出空車列平均運行速度由原來的 40 km/h提高到了 60 km/h，列車運行速度明顯提高。同時，杜絕了遷安北站 2 萬 t 列車機外停車，提高了列車過岔速度。

（3）拆除遷安北站原東機待線，增加 55# 道岔。遷安北站 Ⅳ、6、10、12 道主要承擔菱角山方向以及部分秦皇島方向的 2 萬 t ( 也有組合萬 t、1.5 萬 t )重車接車、分解、發(fā)車任務，日均分解列車 25 列，發(fā)往遷曹線各站的列車日均 90 列 ( 按 5 000 t 列車核算 )。因受車站東咽喉影響，Ⅳ 道或 6 道接發(fā)車作業(yè)與 10 道或 12 道接發(fā)車作業(yè)相互干擾，制約了車站通過能力。機待線技改前簡圖如圖 2 所示。

圖2 機待線技改前簡圖

2011 年 4 月通過改造，拆除了原東機待線，增加 55# 道岔后，Ⅳ、6、10、12 道接發(fā)列車增加了平行進路，即 Ⅳ 道或 6 道接入秦皇島、菱角山方向列車，10 道或 12 道可同時發(fā)出菱角山方向列車；Ⅳ道或 6 道發(fā)出秦皇島方向列車，10 道或 12 道可同時發(fā)出菱角山方向列車；同時遇有機車轉線作業(yè)，可以經(jīng)55# 道岔進行，減少對到發(fā)線的影響，極大地提高了車站的通過能力。機待線技改后簡圖如圖 3 所示。

圖3 機待線技改后簡圖

2.2.2 ??變更聯(lián)鎖進路處理方式

大秦線玉田北站大同方向進站信號機外制動距離內換算坡度為 7.5‰，正線辦理大同方向重車列車接車時必須向 XN 信號機出發(fā)口延續(xù)，即 S 信號機至SⅡL2 信號機、或 SⅡL4 信號機、或 SⅡL6 信號機、或 SⅡ信號機間辦理進路都必須開通以 XN 信號機為終端的延續(xù)進路。

從理論上說，大同方向重車必須以車站站場作為間隔運行，玉田北站 S 信號機至 XN 信號機之間為7 307 m，如果前行列車完全出清車站方可開放進站信號機，那么按照列車正線通過速度 80 km/h 計算的話，需要 6 min 左右時間；如果按照列車側線通過速度 60 km/h 計算，需要 8 min 左右。

實際上防護第二接近信號機至進站信號機之間距離為2 777 m 左右，如進站信號機不開放，列車越過防護第二接近信號機后便須減速，等待進站信號機開放，同時占用第二，第三接近區(qū)段 ( 2 萬 t 列車長度2.62 km )，如不能按照正常的通過速度通過車站，列車跟得緊會造成后續(xù)列車因為沒有進站信號而在進站信號機前方停車。根據(jù)調研情況看，列車壓第二接近信號機至出清站場需要 10～12 min，運行圖安排萬噸列車追蹤間隔時間 10 min，2 萬 t 列車追蹤間隔時間 12 min，受延續(xù)進路限制，后續(xù)追蹤列車減速運行，給大秦線的正常運輸秩序帶來不利的影響。

2011 年 4 月通過修改正線通過的接車延續(xù)進路，對延續(xù)進路分段進行處理，充分利用進路信號機作為延續(xù)進路終端，通過列車越過進路信號機后即可開放后續(xù)接車進路，壓縮由于列車占用延續(xù)進路時間長，不能排列后續(xù)接車進路的問題，確保后續(xù)列車能及時開放信號，緩解了大秦線列車運行壓力。以玉田北站Ⅱ道延續(xù)進路為例，通過簡圖加以說明。玉田北站Ⅱ道延續(xù)進路簡圖如圖 4 所示。

由圖 4 可以看出，由S進站信號機到 XN 出站信號機線路長為 7 307 m，沒變更延續(xù)進路前，列車出清 XN 信號機后，S 信號機才可開放；變更延續(xù)進路后，列車只要出清 SⅡL4 信號機后，S 信號機就可開放。變更延續(xù)進路前后取得了良好效果。

圖4 玉田北站Ⅱ道延續(xù)進路簡圖

（1）變更延續(xù)進路前，以列車通過速度 60 km/h計算，列車從壓三接近區(qū)段 ( 實際占用二接近、三接近區(qū)段，合計 2 777 km ) 至完全出清 XN 信號機用時 1 0.08 min ( 以 7 307 m + 2 777 m，60 km/h 計算 )，即開放 S 進站信號機時間需 10.08 min；如果后續(xù)列車壓第二接近信號機時，進站信號不具備開放條件，列車將采取停車措施，附加起停車 5 min，則列車追蹤間隔時間為 15.08 min。

（2）變更延續(xù)進路后，列車只要出清 SⅡL4 信號機后，S 信號機就可開放，即開放 S 進站信號機時間需 6 min，完全滿足后續(xù)列車壓防護第二接近信號機前開放進站信號機的條件。

玉田北站通過修改正線延續(xù)進路，減少了后續(xù)通過列車等進站信號時間，使得列車能夠按照正常速度和間隔通過車站，列車壓防護第二接近信號機至出清站場時間為 10.08 min，平均每列車能壓縮 4.08 min，提高了車站通過能力。

3 遷曹線既有車站擴能改造

3.1 遷曹線既有車站整體擴能改造

遷曹線 2006 年底開通運營，是大秦線擴能的重要分流通道，也是曹妃甸工業(yè)區(qū)的重要疏港鐵路，線路正線公里 230.811 km，有曹妃甸西、東港、京唐港3 大港口站，2013 年完成運量 2.085 億 t，其中接卸大秦線分流煤炭 1.6 億 t，日均 44.04 萬 t。為提高遷曹線的接卸能力，完成大秦線分流任務。2012 年 4 月對曹妃甸西站進行了擴能提效改造，在既有線重、空車線束外側分別增加 2 條重、空車線，卸車機末端設環(huán)線2 條，增加 2 臺翻車機。在 2013 年 4 月對東港站進行了擴能提效改造，在既有線重車線束外側增加重車線1 條，在空車線束外側增加空車線 1 條，連接環(huán)線 1條，增加翻車機 1 臺。通過以上 2 個車站的擴能改造，有效地提高了遷曹線的煤炭接卸能力。

3.2 遷曹線既有車站進行局部擴能改造

3.2.1 ??京唐港站佳華走行線部分區(qū)段掛接觸網(wǎng)電化

京唐港站銜接聶莊方向為單線自動站間閉塞，車站 1 道至 6 道每條到發(fā)線機車轉線都占用北咽喉道岔，與車站接發(fā)車進路沖突。而車站通過北咽喉 17#道岔銜接佳華專用鐵路，車站至佳華專用鐵路間走行線為非電力區(qū)段，為提高車站北咽喉能力，2013 年 4月，將京唐港站佳華走行線部分區(qū)段電化，作為機待線使用以釋放車站北咽喉能力。

京唐港站 17# 至 15# 道岔間接觸網(wǎng)，佳華走行線0 km 000 m至 0 km 150 m 間接觸網(wǎng)，接觸網(wǎng)終點標距 15# 岔尖 120 m。北咽喉及掛網(wǎng)區(qū)段圖如圖 5 所示。

圖5 北咽喉及掛網(wǎng)區(qū)段圖

京唐港站17#至15#道岔間、佳華走行線0 km 000 m 至 0 km 150 m 間掛網(wǎng)電化后，車站 3 道機車利用 17# 至 15# 道岔區(qū)段轉線，與 1 道、Ⅱ道接發(fā)列車可以平行作業(yè)；4 道、5 道、6 道機車利用 17# 至 15# 道岔區(qū)段轉線，與 1 道、Ⅱ道、3 道接發(fā)列車可以平行作業(yè)，大大緩解了北咽喉壓力。

大秦車務段于 2013 年 5 月 19 日 21 : 20 至 21 日18 : 00 對北咽喉作業(yè)過程進行調研，情況如下。

在 2 669 min 內利用新掛網(wǎng)區(qū)段轉線的單機共38 次，共計占用時間 272 min，平均每次用時7.2 min；以日為單位換算，利用新掛網(wǎng)區(qū)段轉線的單機日均 25.5 次，減少占用正線接發(fā)車進路時間日均 183.6 min。京唐港站接 1 列重車平均占用區(qū)間29 min，發(fā) 1 列空車平均占用區(qū)間 23 min，即接發(fā) 1對列車需占用區(qū)間 52 min，那么，17# 至 15# 道岔間、佳華走行線 0 km 000 m 至 0 km 150 m 間掛網(wǎng)電化后，單機轉線日均釋放占用區(qū)間時間 183.6 min，車站可以日均多接發(fā)列車 3.5 對。

3.2.2 ??遷曹線非電化車站、區(qū)間及企業(yè)專用線電氣化???改造

遷曹線聶莊站、京唐港站、曹妃甸站、曹妃甸南站原來都為非電化車站，到達上述車站的列車須在灤南進行機車換掛作業(yè)，將電力機車更換為內燃機車。遷曹線僅有 8 臺內燃 DF8B 機車運用，負責曹南站、京唐港站、曹妃甸站及聶莊電廠等到、發(fā)列車的牽引任務。內燃機力嚴重不足，而且機車換掛也給灤南增加了作業(yè)量，影響了車站通過能力。

（1）電氣化改造前。①因聶莊站、京唐港站、曹妃甸站、曹妃甸南站都為非電化車站，到達以上車站的列車都須在灤南站進行換掛機車 ( 重車電力換內燃，空車內燃換電力 ) 作業(yè)日均 48 列 ( 24 對/d )，每列平均用時 55 min，機車車輛占用車站到發(fā)線時間長，周轉效率低。②本務機車由灤縣站掛重車運行至京唐港站，再由京唐港站掛重車運行至灤縣站圖定時間 177 min，再加上技檢時間和等待時間平均用時約5 h。本務機車由灤縣站掛重車運行至曹妃甸南站，再由曹妃甸南站掛重車運行至灤縣站圖定時間275 min，再加上技檢時間和等待時間平均用時約7 h。本務機車由灤縣站掛重車運行至聶莊站，再由聶莊站掛重車運行至灤縣站圖定時間 60 min，再加上技檢時間和等待時間平均用時約 3 h。運行時間長、機力銜接不足，嚴重影響了鐵路運輸效率，尤其是曹妃甸南站，空車不足的情況時有發(fā)生，而有了空車卻沒有機車取重送空，影響作業(yè)效率。

（2）電氣化改造后。2011 年 4 月，聶莊站、京唐港站、曹妃甸站、曹妃甸南站及其區(qū)間和企業(yè)專用線電化改造后，實現(xiàn)了電力機車直下，減少機車在灤南站的換掛作業(yè)，提高了運輸效率。

灤南站機車換掛作業(yè)由原來日均 48 列減少到了16 列，日均節(jié)省 32 列機車車輛在站換掛機車時間。以每列平均換掛時間 55 min 計算，灤南站日均壓縮到發(fā)線占用時間 29.3 h，車站中時由 3.3 h 壓縮到2.5 h，壓縮了 0.8 h，大大提高了車站通過能力。

此外，由于電力機車直下，遷曹線受內燃機車的限制減少，車站企業(yè)專用線作業(yè)車取重送空速度加快，壓縮了車站停時。京唐港站停時由 12.5 h 壓縮到了 12.1 h，壓縮了 0.4 h；曹妃甸站停時由 28.8 h 壓縮到了 26.2 h，壓縮了 2.6 h；曹妃甸南站停時由 20.2 h壓縮到 16.6 h，壓縮了 3.6 h，極大地提高了機車車輛使用率及周轉效率，也為大秦線、遷曹線增加運量提供了條件。

4 結束語

挖掘既有車站潛力，減少投資成本，排除既有線限制能力增長的因素，提高車站、線路通過能力一直是大秦線、遷曹線提高運輸效率的主要策略。從2005 年 7 月開始，大秦線除了對全線進行 2 萬 t 配套改造外，每年通過 4 月、9 月 2 次集中修施工時期，針對既有車站和線路存在的影響運量增長不利因素進行提效改造。在適應大秦線運量增長的過程中，遷曹線作為大秦線的主要分流線路，也不斷對既有線路和車站進行擴能改造，為大秦線運量繼續(xù)增長創(chuàng)造了有利條件。

自 2014 年 1 月 5 日 18 : 00 起，大秦線、遷曹線HXD1、HXD2 型機車牽引的單元萬 t 列車，C80 型車輛編組由 102 輛提高到了 105 輛；采用1+1方式牽引的 2 萬 t 列車，C80 型車輛編組由 204 輛提高到了 210輛，列車總重已達到 2.1 萬 t，創(chuàng)造了單列牽引重量的新紀錄。目前大秦線正在進行 2.5 萬 t 和 3萬 t 組合列車運行試驗，大秦線、遷曹線車站和線路將面臨更大的挑戰(zhàn)，通過合理挖潛提效，大秦運量會繼續(xù)增長。

[1] 葉建枝，王橫江. 湖東站開行 2 萬 t 組合列車的實踐與發(fā)展[J]. 中國鐵路，2009(6): 22-25.