大準鐵路點岱溝站東岔區提速改造實施方案

李俊成

神華準能大準鐵路公司

大準鐵路點岱溝站東岔區提速改造實施方案

李俊成

神華準能大準鐵路公司

根據站場線路及設備設施以及列車牽引運行情況，分析點岱溝始發至龍王渠方向列車在區間停車的原因，論證可以解決這一問題的幾個措施，確定最終采取的措施是對咽喉道岔5-11#進行提速改造，闡述具體實施過程，通過計算點岱溝現在的通過能力，與發運量進行對比分析，研究是否采取進一步改造措施，形成整體改造實施方案。

出岔距離；岀岔限速；限速終點；列車編組；列車操縱辦法；低速緩解；道岔組；咽喉通過能力

前言

大準鐵路是神華集團四條自營鐵路之一，東起山西省大同市，西至內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗薛家灣鎮，全長264km,限速坡度：上行為4‰，下行為9‰，點支線為12‰。點岱溝站是大準鐵路管內點南支線裝車站之一，于1997年建成通車，2005年，為了滿足萬噸列車開行，對點岱溝站場進行改造。2013年，巴準線與大準線接軌，巴準線運量開始經點岱溝發往湖東、神池南。2015年，神8機車投入運用，根據大準線線路縱斷面和列車編組情況，安排單臺神8機車牽引萬噸列車，從此，點岱溝站始發至龍王渠方向的萬噸列車在區間停車的問題比較突顯，公司組織相關部門進行調研、論證，形成點岱溝東岔區提速改造方案如下：

1.基本情況介紹

1.1 站場線路及用途

點岱溝車站西接巴準線、點南支線及機務段，東連龍王渠、唐公塔車站，站內共有16股萬噸線，2條裝車環線，3股煤臺線及3股油庫專用線。點岱溝1、2道負責油庫、煤臺列車到達、出發等作業，同時辦理肖家方向和巴準線到達列車等會、換掛作業；3道因不具備列檢作業條件，現為站存車停留線；4道為巴準下行正線；5道為巴準上行正線；6、7、8、9、10道為重車發車線；11、12、13、14道為空車到達線；15道為機走線；16道尚未開通，根據現場作業情況，線路股道功能可靈活運用。

點岱溝站東岔區示意圖

1.2 列車去向及東岔區限速簡介

根據貨源及站場線路使用情況，經點岱溝運行的列車分三種情況。

（1）巴準線、肖家方向及點岱溝煤臺開往龍王渠方向列車。主要使用點岱溝1-5道辦理作業，1-4道出站至龍王渠方向上行正線途徑道岔均為12號道岔，以最外方道岔81#為岀岔限速終點，岀岔限速45km/h，5道為正線，列車在線路允許速度范圍內，滿足列車操縱需求，可以正常運行。

（2）點岱溝環線裝載開往唐公塔方向的列車。主要使用點岱溝6-10道辦理作業，列車途經道岔均為9號，以最外方道岔15#為岀岔限速終點，岀岔限速30km/h。列車編組為40輛K18，由DF10D內燃機車牽引，雖然出站限速30km/h，但是列車編組小，具備低速緩解條件（不低于10km/h緩解），可以正常運行。

（3）點岱溝環線裝載開往龍王渠方向的列車。主要使用點岱溝6-10道辦理作業，點岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔除3#為12號道岔，側向限速45km/h,其余道岔均為9號，側向限速30km/h,5-11#道岔及前后線路限速30km/h。按照《LKJ數據文件編制規范》要求，岀岔限速應按該股道發車可能經由的道岔的側向過岔速度最低值編寫，因此，在編輯機車LKJ數據時，以最外方道岔3#為岀岔限速終點，岀岔限速30km/h。發往管內電廠（托縣、岱海及丹洲營地區電廠）的供煤列車，編組均為普列，具備低速緩解條件，可以正常運行；發往湖東和神池南方向的列車均為萬噸列車，湖東方向列車編組為105輛C80，由單神8或雙SS4機車牽引，神池南方向列車編組為108輛C80，由雙SS4機車牽引，萬噸列車因受低速緩解限制，出站后須在區間停車緩解，重新起動。

1.3 影響列車范圍

點岱溝環線設計裝車能力3000萬噸，2016年裝車2912.2萬噸，其中，發往唐公塔方向（國華電廠）227.2萬噸，發往龍王渠方向2685萬噸。龍王渠方向運量減去托縣、岱海及丹洲營地區電廠511萬噸，發往湖東、神池南運量計2174萬噸，湖東963.6萬噸，列車編組為105輛C80，按量折算為1147列；神池南1210.4萬噸，列車編組為108輛C80，按量折算為1401列，2016年點環線發往龍王渠方向萬噸列車大約為2548列，日均發送7列，根據機車實際運用情況，神8機車牽引2列，雙SS4機車牽引5列車。因停車原因，每列較正常運行（徑路道岔限速45km/h,列車運行情況）時分延長5分鐘，日總計影響35分鐘，按照巴準方向列車通過點岱溝占用上行咽喉道岔16分鐘計算，節省影響時間可以增加點岱溝通過能力：增開巴準線列車2.2對/日。

2.區間停車的原因

由于點岱溝出站地段至龍王渠方向行進線路為9.5‰-11.9‰-11.7‰……持續下坡,并且坡度隨列車行進方向漸增，運行在該區段列車漲速快。萬噸列車編組長，前部運行至下坡道，促使列車漲速，尾部未出道岔，要求列車限速30km/h運行，僅靠機車動力不能控制列車速度低于30km/h。為了確保全列車不超速，必須使用空氣制動，根據《鐵路機車操作規則》規定，重載貨物列車速度在30km/h以下，不應緩解列車制動。因此，列車須在區間停車，緩解再開。

綜上分析，造成點岱溝至龍王渠方向萬噸列車在區間被迫停車的原因主要有五點：（1）點岱溝出站地段總體為大下坡（坡度為9.5‰-12‰），列車漲速快。（2）列車編組長。（3）機車制動動力小。（4）不能低速緩解列車。（5）列車出岔限速低。

3.采取的措施

3.1 解決的措施

分析造成停車的原因，可以解決的措施主要有：（1）減小點岱溝出站線路坡度。（2）減少列車編組。（3）增加機車動力。（4）低速緩解萬噸列車。（5）提高出岔限速。

3.2 分析措施實施的可行性

（1）措施1，受地形限制，減小線路坡道工程大、費用高、實施困難。

（2）措施2，大準線萬噸列車編組須與各交接口保持一致，否則，增加編組環節，嚴重影響運輸效率。

（3）措施3，根據目前機車在整體交路牽引運行情況分析，按照現在的列車編組，采用目前的牽引方式最為合理。僅為了解決點岱溝始發萬噸列車出站停車的問題而增加機車動力，會造成機車運用浪費。

（4）措施4，低速緩解萬噸列車，存在行車安全隱患，并且違背了《操規》有關規定。

（5）措施5，根據點岱溝東岔區線路設置情況，從6-10道開出至龍王渠方向列車必經33-39#、5-11#和3#道岔。3#道岔為12號道岔，側向限速45km/h；5-11#道岔及前后線路限速30km/h，是岀岔距離（表示列車從該股道出站匯入正線所經過的最外方側向出站道岔岔尖距該股道出站信號機距離）內30km/h限速瓶頸，如果整治5-11#道岔及前后線路提速為45km/h，同時，修改LKJ數據，就能使30km/h限速瓶頸由3#道岔轉移至33-39#道岔，3#道岔距33-39#道岔大約310m，這樣，使30km/h限速瓶頸向點岱溝站方向移動了310m，列車可以提前310m左右由限速30km/h提速至45km/h運行。按照這個邏輯進行推理，是否可以將33-39#道岔改為12號道岔呢？經工務段技術人員進行現場測量和研究，63#道岔距33-39#道岔大約40m，更換33-39#道岔起到的效果不明顯，大約節省列車運行時間約1秒。然而，更換33-39#道岔需要對現有股道和道岔進行重新鋪設、撥接、調整，工程大，費用高，實施意義不大。要徹底解決這個問題，就是將點岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔（87#、85#、91#、89#、33-39#）全部更換為12號道岔，使岀岔限速提高至45km/h。

通過分析、論證，最終決定采取措施（5）:提高岀岔限速，計劃分兩步進行實施改造，根據第一步實施后效果，決定是否實施第二步改造。第一步對點岱溝東岔區5-11#道岔及前后線路進行整治，使線路標準達到列車能夠按45km/h運行，同時，修改LKJ數據，將30km/h限速瓶頸轉移至33-39#道岔，使列車可以提前310m由30km/h提速至45km/h運行。第二步將點岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔全部更換為12號道岔，使岀岔限速提高至45km/h。

4.提速改造方案

4.1 第一步：對5-11#道岔進行提速整改

4.1.1 限速原因

點岱溝5-11#復式交分道岔于2013年巴準線引入點岱溝站改時鋪設，是點岱溝站的咽喉道岔。鋪設時，因設計圖中既有的3#道岔坐標與現場實際3#道岔位置不符，造成新鋪設的5-11#道岔不能與既有3#道岔順接。施工時為了順接線路，施工方進行了前后線路撥道，改變了5-11#道岔及前后曲線QJD4、QJD5的設計位置，導致5-11#道岔前后線路方向不良，限速30km/h運行。

4.1.2 整改過程

4.1.2.1 線路整治

工務段利用2016年秋季集中修對該段線路進行了整治。對5-11#道岔及前后線路進行重新勘測，對照設計優化道岔中心坐標及前后曲線線型，將5-11#道岔逆時針旋轉0.225°，并對前后線路進行順接撥道，利用兩個天窗點順利實施完成，使5-11#道岔直向位置及前后線路提速至45km/h。

4.1.2.2 LKJ數據修改

按照《LKJ數據文件編制規范》要求，編制點岱溝6-10道發出至龍王渠方向LKJ數據時，應以3#道岔作為30km/h限速終點，現在引用區間限速編制規則：以33-39#道岔作為30km/h限速終點，3#道岔作為45km/h限速終點，呈階梯限速，即6-10道出站信號機至33-39#道岔間限速30km/h,33-39#道岔至3#道岔間限速45km/ h。同時，為了防止列車由1-5道發出—51#—5-11#—3#徑路運行而LKJ裝置不控，導致列車超速，編制數據時新增車站代碼，專為該徑路設置。

4.1.2.3 修訂該區段列車操縱辦法及注意事項

點岱溝東岔區5-11#交分道岔提速改造后，機務段指定指導司機及相關行管人員進行了反復的添乘、試驗、分析，修訂了該區段萬噸列車操縱辦法及注意事項。

（一）萬噸列車操縱辦法

按雙SS4牽引108輛C80、單神8牽引105輛C80制定本辦法。

（1）雙SS4機車牽引的萬噸列車。列車頭部在出站信號機前速度控制在17km/h以下，開始進行牽引轉動力制動操作，控制列車頭部經過最外方道岔（3#）時速度在15km/h以下，方可保證列車尾部通過33-39#道岔時速度在28km/h以下，列車不停車，正常運行。

（2）單神8機車牽引萬噸列車。控制列車頭部在出站信號機前速度在10km/h以下，開始進行牽引轉動力制動操作，控制列車頭部經過最外方道岔（3#）速度在8km/h以下，方可保證列車尾部通過33-39#道岔時速度在28km/h以下，列車不停車，正常運行。

（二）注意事項

（1）確認列車編組在范圍內。

（2）將輛數、計長等數據正確輸入LKJ裝置。

（3）提前確認機車動力制動作用良好。

（4）遇雨、雪等天氣不良時，粘著系數下降，有停車意識。

4.1.3 整改前后對比分析

（一）運行狀態

整改前列車出站運行速度較高，列車尾部受30km/h限制，需要停車緩解，重新起動。整改后為了保證列車尾部不超30km/h,出站運行速度較低，可不停車正常運行。如下圖所示：

（二）運行時分及能力提升

神8機車單牽萬噸列車整改后與整改前運行時分（從站內起車算起至到達龍王渠為止，18分鐘）接近；雙SS4機車牽引萬噸列車整改前運行18分鐘，整改后運行16分鐘，比整改前每列節省2分鐘，日開5列節省10分鐘，可以增加點岱溝通過能力：增開巴準線列車0.6對/日。

（三）安全效益

整改后減少了列車在區間停車次數，減少了空氣制動環節，關鍵是提高了行車安全系數。整改前列車被迫在出站后停車，緩解再開時，前部處于11.9‰的大下坡，促使列車移動，后部處于1.2‰的小下坡，因充風不足（列車充風從前至后），不能徹底緩解，處于停滯狀態，為了防止縱向力突增引起列車沖動，甚至斷鉤，需要通過機車制動來控制前部列車移動速度，盡量使后部列車充風緩解，機車制動力過大易滑行、擦輪，制動力過小存在斷鉤風險。

4.2 第二步：計劃更換途經道岔

為了滿足點岱溝6-10道開出至龍王渠方向列車岀岔限速整體提速至45km/h，需要對部分道岔及線路進行改造，組織工務、供電、信號專業人員進行研究，確定具體改造項目。

4.2.1 改造情況

點岱溝東岔區進一步改造表

4.2.2 改造前后對比分析

改造后列車運行時分為13分鐘，比改造前神8機車牽引萬噸列車每列節省5分鐘，比雙SS4機車牽引萬噸列車每列節省3分鐘，日總計節約運行時間25分鐘。改造費用預計1050萬元，改造后增加點岱溝通過能力：增開巴準線列車1.6對/日。

5.點岱溝發運量與上行咽喉通過能力關系

5.1 發運量及列車數量

根據車站道岔分布情況，點岱溝東岔區示意圖中表明的“道岔組”為影響上行咽喉通過能力的最繁忙道岔組。統計2016年點岱溝至龍王渠方向發運量，折合需要開行列車數量，考慮單機轉線占用道岔等因素，結合實際運用情況，計算現在已使用點岱溝上行咽喉通過能力。

（1）點岱溝環線發運2685萬噸，日均占用15次，占用時間為12min/次。

（2）點岱溝煤臺發運409萬噸，日均占用2次，占用時間14min/次。

（3）肖家方向發運3508萬噸，日均占用15次，占用時間20min/次。

（4）巴準線通過量918萬噸，日均占用6次，占用時間16min/次。

（5）站內調車占用時間為5min/次；日均占用5次。

現在，經上行咽喉道岔發出列車38列，累計占用“道岔組”時間629分鐘。

5.2 上行咽喉富余通過能力

根據2016年發運量分析，點岱溝環線、煤臺及肖家方向貨物發運量基本接近飽和，在當前接發車能力的條件下，上行咽喉可增加巴準線列車：

其中：t總為道岔組占用總時間；

t占為巴準線每列重車占用道岔組時間；

通過計算、分析，點岱溝上行咽喉通過能力70列/日，現在使用38列/日，富余32列/日。

6.結論

經過對點岱溝站東岔區5-11#交分道岔提速改造后，點岱溝站發出至龍王渠方向的萬噸列車在區間被迫停車的問題基本得到解決，只是列車出站運行速度較低，影響運輸效率。隨著巴準線運量增加，點岱溝通過能力必然會制約到運量攀升，到那時對點岱溝進行站場改造，將遺留問題徹底解決。

[1]中國人民共和國鐵道部《鐵路機車操作規則》.北京：中國鐵道出版社，2013.

[2]中國鐵路總公司《列車運行監控裝置（LKJ）數據文件編制規范》.北京：中國鐵道出版社，2015.

[3]孔慶鈐，劉其斌.鐵路運輸能力計算與加強.北京：中國鐵道出版社，2006.

李俊成（1976-），男，本科，工程師，畢業于蘭州交通大學，在神華準能大準鐵路公司工作，從事機車車輛運用研究。