駝峰精細化設計研究

李隆云

摘要 駝峰是站場設計精細化程度最高的設備，駝峰設計是整個編組站設計的核心。其設計質量直接決定了車輛連掛率、解體效率及作業安全。文章通過對各種駝峰峰型的研究，總結出高質量設計駝峰的方法，該方法同時也可推廣到其他大型車站咽喉區的布置，具有極高的推廣和應用價值。在遇到特殊情況時，還可結合運營和運輸需求，拓展思路，采取特殊設計，來滿足解編能力。

關鍵詞 編組站;駝峰;精細化設計;解體效率

中圖分類號 U291.43 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）05-0040-03

0 引言

隨著社會經濟的發展，尤其是貨運通道路網的完善，編組站作為貨運作業的核心技術作業站，其作業效率直接影響到整個路網的貨運組織，隨著編組站自動化程度的提高，對駝峰解編作業的要求也相應提高，而駝峰的解編效率直接影響到編組站的作業效率，故該文對駝峰精細化設計進行研究，為后續編組站駝峰設計提供借鑒。

1 相關概念

駝峰的概念：駝峰是將調車場始端道岔區前線路抬道一定高度，主要利用其高度和車輛自重，使車輛自動溜放到調車線上，用以解體車列的一種調車設備[1]。

駝峰的組成：駝峰的范圍是指峰前到達場（或峰前牽出線）與調車場頭部之間的線路，由推送部分、溜放部分、峰頂平臺組成[2]。詳見圖1。

2 駝峰平縱斷面設計的基本要求

2.1 推送部分

（1）推送線長度要求：不小于推送車輛及推送機車的長度的總和。到達場靠峰頂端最外道岔基本軌縫或逆向道岔后警沖標至迂回線道岔基本軌縫之間長度可采用130 m，困難條件下不宜小于50 m[3]。

（2）推送線線間距要求：一般情況下不應小于6.5 m，當兩線間設有有關設備時，不應妨礙調車人員視線和作業安全。

（3）線路平面要求：推送線或牽出線應設在直線上，困難條件下，提鉤部分（峰前80～100 m范圍）應為直線段，其他范圍曲線半徑不宜小于1 000 m。

（4）線路縱斷面要求：駝峰推送部分宜設置為多段坡，靠近峰頂應設置一段壓鉤坡，長度50～100 m，坡度10‰～20‰，困難條件下不應大于30‰。

2.2 峰頂平臺

峰頂平臺主要解決的問題是滿足車輛摘鉤解體的需求。

（1）平面要求：峰頂平臺應位于直線段上。

（2）縱斷面要求：宜設置為平坡段，峰頂鄰接加速坡豎曲線應為350 m，鄰接壓鉤坡豎曲線不應小于350 m。

（3）峰頂凈平臺長度：扣除豎曲線外，峰頂凈平臺長度宜為7.5～10 m，大型車輛居多時，宜采用9.5～12.5 m;長軸距車輛較多時，應根據具體車型進行檢算。

2.3 溜放部分

駝峰溜放部分是駝峰設計的核心部分，它是一種精細化布局的調車設備，駝峰設計質量直接決定了調車場解體及編組能力和效率。其要求如下：

（1）為高效解體，應盡量縮短溜放部分長度。

（2）應盡量減少道岔和曲線的總轉角。

（3）應盡量縮短溜放車輛共行徑路長度，以便迅速分散。

（4）減速器、道岔應有充分的轉換時間間隔，避免發生追鉤。

（5）各線路間距離應滿足安全作業的需求。

（6）應滿足道路及各種綜合管溝的布置需求。

（7）溜放部分縱斷面滿足《鐵路駝峰及調車場設計規范》對應條款的要求。

3 駝峰精細化布設方法

從以上要求可以看出，駝峰布設不同于一般鐵路車站及咽喉區的布設，其控制條件極多，精細化程度極高。每個單元節點的成立與否直接影響到整個駝峰的布局[4]，可以說“牽一發而動全身”，需要掌握一種精細化布設方法，層層遞進，方可滿足駝峰布設條件，同時提高設計效率。

以興隆場編組站下行駝峰為例，簡要介紹精細化作圖方法。

興隆場編組站位于重慶樞紐中梁山以西的貨運通道上，與團結村集裝箱中心站縱列，是重慶樞紐整合重慶西編組站和重慶南輔助編組站功能，實現樞紐客貨分線的重大建設項目[5]，擔負重慶樞紐銜接的襄渝、蘭渝、遂渝、渝懷、渝利、渝黔、成渝線和規劃的沿江通道、市域鐵路等干線鐵路貨物列車，以及樞紐內小運轉貨物列車的解編作業。

興隆場編組站是我國復雜艱險山區地形條件下一次性建成的鐵路編組站，設計規模為雙向縱列式三級六場，分設上行和下行系統，北端設有環到環發線。上下行系統規模相同，均為到達場設12條到發線，出發場設15條到發線，調車場設39條調車線（含預留9條），上下行各設3條調車線組成交換場;站內設機務段、機務折返段、車輛段各一處。

興隆場編組站為新建編組站，地形條件較好，有條件對調車場駝峰進行對稱布局，以一方面便于運營養護維修，另一方面減少設計工作量，其布設方法如下：

3.1 第一步：確定中軸線

根據車站解編作業量，確定調車場股道數量，然后根據調車線數量及站型布局，確定對稱軸線。

3.2 第二步：確定線束分布

一般來說，一個線束可布設6～8條調車線，在線束分配時，由于居中的線束道岔及曲線轉角相對較小，曲線占用的線路也就相對較少，故中間線束可適當布設多一些股道。詳見表1。

3.3 第三步：確定駝峰峰頂平臺至道岔區坡區段線路走向

（1）粗略確定減速器及道岔布設位置：根據《鐵路駝峰及調車場設計規范》（TB10062—2018）關于駝峰及調車場平面、縱斷面的相關規定，結合銜接道岔分路布局，考慮道岔、減速器等設備與平曲線、變坡點以及豎曲線等要求，粗略確定各設備擺放位置。

（2）按規范規定的曲線半徑要求，連接各設備間直線段：根據各設備粗略位置，調整設備所在線路直線邊角度，連接駝峰溜放平臺至道岔區坡區段線路。精細化設計主要原則為：每個線束的角度應一次性旋轉到位，盡量避免出現同向曲線，從而增加總體曲線長度。調整過程中，可以先大致計算一下需要旋轉的角度，再進行細微調整，細微調整的角度旋轉一般以5 s為單位，向一個方向調整（順時針或逆時針旋轉），這樣才能做到盡量精細化布置。所有道岔及設備在滿足設備要求的同時，應盡量往峰頂方向收，一則為后續線路的布設留有更多的空間，二則最大限度縮短咽喉區布置長度。

（3）連接間隔制動位至目的制動位區段線路：為了使駝峰溜放部分線路盡量最短，需要控制最外側線束線路末端曲線頭盡量在同一直線上，同時，使各股道間距也盡量均衡。

（4）檢查各線路及設備平、縱斷面是否滿足設備及規范要求。首先要檢查各道岔岔前、岔后直線段是否滿足要求，檢查減速器前后平面、縱斷面是否滿足設備要求，檢查各岔后警沖標布置是否滿足限界要求，對線路不滿足要求的地段進行修正。

（5）優化各線路平、縱斷面布置。對于道岔及減速器前后平面條件較為富余的進行優化，盡量使最末端曲線頭往駝峰頭部方向靠。并使各線束最后一組道岔的警沖標盡量均衡布置。

（6）計算峰高，檢算平、縱斷面布置。根據駝峰平、縱斷面布置，再次優化調整。根據駝峰平、縱斷面布置，確定易行線、難行線，結合地區氣象資料計算駝峰峰高[6]。繪制縱斷面及能高圖，檢算減速器能力是否合適。對車輛溜放間隔繪制檢查圖。發現問題再次優化調整。

4 特殊問題的處理

4.1 小半徑短曲線問題

在駝峰溜放部分，由于精細化布局的需要，容易出現小半徑短曲線，這些曲線的軌距加寬大多無法在直線范圍完成，且設置標準也無法滿足常規維修規范要求。若加大曲線半徑或延長曲線連接直線段長度，將大大降低解體作業的效率。為滿足運營維護的需求，須對小半徑短曲線采取特殊方案進行處理。

例如：興隆場編組站下行駝峰中，一曲線半徑R—200 m，長度L—5.818 m，道岔前長a—7.437 m，b—10.02 m，扣除道岔后，曲線前后直線段長度均小于1 m。

按照軌距加寬要求，R<300 m時，軌距加寬值為15 mm，300≤R≤350時，軌距加寬為5 mm。加寬遞減率為2‰，軌距加寬遞減一般應在直線段內完成。

故該處曲線前后的直線段均不能滿足軌距加寬的要求。若不設置軌距加寬，曲線變形后維護不便。經與運營單位溝通，只能根據現場條件設置軌距加寬。具體方案如下：兩曲線均在圓曲線內進行加寬順接，最大加寬值采用5 mm，加寬遞減率采用2‰。由于5 mm為滿足運營維護能采用的最小的軌距加寬值，故駝峰溜放部分，最小曲線長度為5 mm/2‰×2=5 m。

4.2 峰頂平臺道岔與變坡點重疊的問題

根據規范規定，道岔應避開變坡點，且應避開豎曲線。在駝峰設計中，峰頂平臺一般為20～30 m的平直段，峰前為10‰～20‰的推送坡度，峰后為30‰～50‰的加速坡。受作業需要，峰前需設置禁溜線的出岔條件。則必然存在道岔與豎曲線、變坡點重疊的情況。

以興隆場下行駝峰為例，峰頂平縱斷面布置示意圖詳見圖2。

從圖2可以看出，305、307道岔位于變坡點上，變坡點豎曲線半徑為700 m，故整個道岔、岔枕均需要根據設計數據特殊制作。設計中，需對該道岔進行特殊備注說明，將設計參數及時提供給道岔和軌枕廠家，特殊定制。為便于后期維護，現場需備用一組特制道岔[7]及配件。

5 總結

該文針對編組站駝峰布局進行了系統而深入的研究，得出以下結論：

編組站駝峰是一個精細化程度極高的點，設計應綜合考慮平縱斷面條件[8]，統籌布局，緊湊布置，層層推進，以達到最優的效果;對于大型駝峰，應結合線束轉角，合理進行線束分配。一般情況下，線束股道數量為6～8條較為適宜，線束轉角越大，線束分配股道相應減少。該文通過多個編組站設計經驗，對線束分配方案進行總結，可為后續設計參考。該技術也可推廣至其他大型車站咽喉區的布局。為使駝峰整體長度最短，在布局過程中，應控制最外線束（總體轉角最大的線束）曲線終點盡量接近。

對于小半徑短曲線地段，可采取降低軌距加寬值，在圓曲線內實現加寬遞減過渡的方式進行特殊處理。根據軌距加寬要求，為便于線路維護，小半徑曲線的最短長度宜為5 m。駝峰峰頂平臺道岔，無法避開變坡點或豎曲線時，可請道岔及岔枕廠家根據現場情況特制。并在現場備用這一特制道岔及配件。

該論文在介紹駝峰設計方法的同時，對精細化設計的方法進行了總結。遇到特殊情況時，結合運輸及運營需求，不拘一格，拓展思路。

參考文獻

[1]鐵路駝峰及調車場設計規范： TB10062—2018[S]. 北京：中國鐵道出版社有限公司， 2019.

[2]敖云碧， 楊健， 羅江成，等. 現代鐵路站場規劃設計-編組站篇[M]. 北京：中國鐵道出版社， 2017.

[3]鐵路車站及樞紐設計規范：TB 10099—2017[S]. 北京：中國鐵道出版社， 2017.

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