重载铁路技术作业站图型研究

王智业，张兵

（1. 中交铁道设计研究总院有限公司，北京 100088；2. 中国路桥工程有限责任公司，北京 100011）

随着大秦线4.0亿t、朔黄线3.5亿t扩能改造，山西中南部铁路通道（瓦塘—日照铁路）等重载铁路的成功建设和运营，我国重载铁路得到快速发展，成为解决铁路货运“瓶颈”问题的有效措施之一。重载铁路技术作业站是承担安全运输及大能力、高效率作业的关键节点，对重载铁路技术作业站作业方式和图型进行研究，提出技术作业站的平面布置图型，分析不同图型的适用范围和优缺点，为我国重载铁路的建设、运营提供技术标准和设计参考。

1 我国重载铁路运输车流特点

我国重载铁路运输车流主要有以下特点：

（1）到达技术作业站的以5 000 t和1万t列车为主。例如，大秦线到达湖东站集结组合成2万t组合列车的5 000 t和1万t列车主要来自云岗支线、北同蒲线和平朔支线的11个集运站。

（2）流向集中。朔黄线和大秦线运输的煤炭除满足沿线电厂需要外，主要是通过黄骅港和秦皇岛港下海，另外天津港也承担部分下海煤炭运量。

（3）整列到发。煤炭的装车和卸车地点相对集中，作业量大，为组织整车直达提供了条件。装车地具有较好的装车设备，能形成稳定的、固定牵引定数的车流；卸车地集中，中途无解编作业，为组织2万t直达列车提供了良好的车流基础。

综上所述，我国重载铁路运输车流结构特点为：装车地整列装车，直达运输，减少中转、解编环节，卸车地整列卸车，加速车辆周转。

2 技术作业站分类

重载铁路技术作业站主要办理车流的组合或分解作业，根据车站在路网中的位置和在铁路运输中所承担作业的性质，可将技术作业站分为装车站、组合分解站、卸车站和中间站4种类型[1]。

2.1 装车站

装车站位于各支线上的装车地，承担5 000 t、1万t列车装车作业，满足整列直进直出要求，如大准线的点岱沟站、云岗支线的云岗西站。

2.2 组合分解站

组合分解站位于铁路枢纽内各条线路与运煤专用线的交汇处，是组合和分解2万t组合列车的源头，主要功能是将枢纽或相邻干支线重车按不同方向进行组合，空车在原重车分解和卸车的车站集结后原路返回装车地，如大秦线湖东站、北同蒲线大新站、朔黄线神池南站、晋中南通道洪洞北站等。

2.3 卸车站

卸车站位于港口、电厂等支线的卸车地，承担将组合列车分解成普通列车并将组合列车装运的货物卸往堆放场地的功能，如秦皇岛柳村南站等。

2.4 中间站

中间站承担列车到发、停电维修时列车临时停靠或列车越行等作业任务[2]。

3 技术作业站图型研究

3.1 装车站

装车站根据装车设备和场地地形条件，可采用以下图型。

3.1.1 一级二场横列式环线图型

一级二场横列式环线图型（见图1）适用于年运量大于1 000×104t、机械自动化程度高、作业量大、场地地形条件困难的煤矿山区尽头式装车站，如云岗支线的云岗西站。

图1 一级二场横列式环线图型

该图型装车站主要作业过程为：当5 000 t或1万t回空列车整列到达时，到达靠站房一侧空车到达场后，由本务机车牵引经过环线至漏斗仓下以0.6～1.0 km/h速度逐辆装车，列车在重车集结出发场换挂本务机车，经技术检查后发车。

装车环线数量应根据装车系统性能和装车量确定，一般长900 m、载质量5 000 t的列车占用环线的时间为2 h[3]，漏斗仓装车能力为1 500万t/年。因此，当年运量大于1 000万t而小于1 500万t时，宜设置单环装车线；当年运量大于1 500万t时，宜设置双环装车线[4]。

该图型的缺点为初期投资高，对工人的技术水平要求较高；优点主要有以下方面：

（1）自动化程度高。牵引机车不需换挂掉头，可牵引整列车进入环线不停车装车，装车过程由计算机自动控制。

（2）装车精度高。由于采用了先进的自动称重装置，装车偏差可控制在要求重量的0.5%范围内。

（3）劳动强度降低。整个装车过程由计算机控制，操作工人的劳动强度、工作环境都得到很大改善。

（4）可缩短站坪长度。在煤矿山区修建几公里长站坪的煤炭装车线难度较大，主要是地形条件较困难，但采用环线可利用山地、土丘展线。

（5）可减小铺轨长度。由于本务机车牵引车列进入环线装车，装车点可不设机车走行线，车站到发线数量在一定程度上也可减少。

3.1.2 二级二场纵列式图型

二级二场纵列式图型（见图2）适用于年运量小于1 000×104t、作业量不大、场地地形狭长的通过式或尽头式装车站[5]。

图2 二级二场纵列式图型

该图型装车站主要作业过程为：当5 000 t或1万t回空列车整列到达后，摘下本务机车进入机待线等待，由调车机车将车列牵出或推送至装车场，装后重车由调车机车牵出或推送至到发场集结联挂本务机车，经技术检查后发车。

该图型的优点为利用狭长场地，可节省较多工程费用；缺点主要有以下方面：

（1）设备不集中，管理不方便，车站定员多等。

（2）车列由装车场至到发场需反复牵出和换挂机车，作业复杂。

（3）机车车辆停留时间较长，较环线图型多16 min。

3.1.3 一级二场横列式图型

一级二场横列式图型（见图3）适用于年运量小于600×104t、作业量小、场地地形平坦宽阔的通过式或尽头式装车站。

图3 一级二场横列式图型

该图型装车站主要作业过程为：当5 000 t或1万t回空列车整列到达后，摘下本务机车进入机待线等待，由调车机车将车列牵出或推送至装车场，装后重车由调车机车牵出或推送至到发场集结联挂本务机车，经技术检查后发车。为避免调车机车反复牵出转线，也可将装车线兼做到发线，回空列车可直接接入装车线装车，列检后直接发车。

该图型的优点为作业简单灵活，投资小；缺点主要有以下方面：

（1）占地面积大。由于设置煤炭存放场并要留出装载机行走及装煤时必要的旋转空间，装车线一般横向占地面积较大，宽度可达30～50 m。

（2）污染大，站区环境差。

（3）需要的装载机械数量较多，装车作业点分散，装车时间较长。

3.2 组合分解站

组合分解站主要承担重车集结组合作业和回空列车分解作业。考虑长2 800 m的到发线一侧要有机车换挂条件，同时考虑短列列车到达接车的安全平行进路，到发场宜按“2线夹1机走”为1束进行布置，到发线与机走线间应设置腰岔渡线连接，腰岔间满足接发单元列车的需要。根据作业量和场地地形条件，可采用以下图型。

3.2.1 一级三场横列式图型

一级三场横列式图型（见图4）适用于枢纽把口位置，有多条线路引入，场地地形平坦宽阔，承担组合、分解、机车换挂、技检和扣修车维修等作业的大型技术作业站，如大秦线湖东站、朔黄线神池南站等[6]。

图4 一级三场横列式图型

该图型组合分解站主要作业过程为：5 000 t或1万t重车接入重车到发场后，本务机车入段整备，然后进行列检作业，后续进入重车到发场的列车同样进行上述作业，并与前面到达的列车组合成2万t列车，联挂本务机车完成简略试验试风作业后发车。2万t回空列车接入空车到发场，作业程序和重车相同，不同之处为重车到发场是将5 000 t或1万t列车合并为2万t组合列车，空车到发场是将2万t回空列车分解为5 000 t或1万t列车。此外，如果回空车辆出现破损，要挑出进行检修，因此会出现部分调车作业。2万t回空列车分解作业后，经技检作业发现车辆出现破损，可以通过牵出线牵出至调车场进行分解，然后运送至车辆段进行维修，以保证车辆质量。

该图型正线外包，交叉少，空重车到发场和调车场横列布置，分场作业互不干扰；但要求场地宽阔，占地多，工程投资大。

3.2.2 一级二场横列式图型

一级二场横列式图型（见图5）适用于在港口、电厂等支线与干线交汇处，无调车作业，承担组合、分解等作业，通过车多，进入专用线或支线的列车需分解的中型技术作业站，如大秦线蓟县西站。

图5 一级二场横列式图型

该图型组合分解站主要作业过程为：需进入专用线或支线的2万t或1万t重车到达车站后，依次解体，第1台机车先进入到发线前面的机待线，由第2台机车牵引第1列5 000 t重车出发，之后，第1台机车进入到发线连挂第2列5 000 t重车出发，后面的2列5 000 t重车也照此办理。4列5 000 t回空列车从专用线或支线返回依次进入到发线后，采用分散连挂方式，组合成2万t回空列车。第1列5 000 t回空列车接入到发线前部后，为保证后面3列5 000 t回空列车以行车办理方式进入站内，需要在到发线上设置腰岔作为隔开进路，腰岔至后面咽喉区的有效长度需满足1列5 000 t列车的停车长度。

该图型空重车分场，作业简单，占地少，投资小；但适用范围受限，空车返回只能分散联挂，灵活性差。

3.3 卸车站

卸车站到发场宜按“2线夹1机走”为1束进行布置，到发线与机走线间应设置腰岔渡线连接，根据作业量和场地地形条件，可采用以下图型。

3.3.1 一级二场横列式环线图型

一级二场横列式环线图型（见图6）适用于港口地区作业量大、使用翻车机作业的专用车站，如大秦线柳村南站。

图6 一级二场横列式环线图型

该图型卸车站主要作业过程为：2万t重车接入重车到发场后，分解为5 000 t或1万t重车，本务机车进入机务段整备，由拨车机将分解后的重车顺序送入翻车机翻卸。翻车机按其性能不同，有单翻、双翻、三翻3种作业方式，翻后空车进入翻车机后环线，由调车机车牵引进入空车到发场组成2万t回空列车，经过列检后，联挂本务机车出发。如果卸后车辆出现破损，需挑出进行检修，因此可能出现部分调车作业。

卸车环线数量应根据翻车机型号、性能和卸车量确定，1台翻车机的作业能力为：单翻约600万t/年，双翻约1 000万t/年，三翻2 500万～3 000万t/年[7]。环线数量和翻车机数量相同。

该图型布置简洁、流畅，作业效率高，但占地大，投资较高。

3.3.2 一级二场横列式尽头式图型

一级二场横列式尽头式图型（见图7）适用于港口地区作业量较大、地形条件无法设置环线、使用翻车机作业的专用车站。

图7 一级二场横列式尽头式图型

该图型卸车站主要作业过程为：2万t重车接入重车到发场，本务机车摘机进入机待线，调车机车将组合列车分解为5 000 t或1万t重车，牵至翻车机前待翻，拨车机将重车顺序送入翻车机翻卸，翻后空车由调车机车经过牵出线牵出，进入空车到发场经技术检查后联挂本务机车出发。如果卸后车辆出现破损，需挑出进行检修，因此可能出现部分调车作业。

该图型布置简洁、适应长窄地形条件，但空车牵出作业频繁，作业效率不高。

3.3.3 二级二场横列式尽头式图型

二级二场横列式尽头式图型（见图8）适用于港口和电厂地区、作业量较小、使用翻车机作业的专用车站[8]。

该图型卸车站主要作业过程为：2万t重车接入到发场，分解为5 000 t或1万t重车，然后由到发场牵入翻车场待翻，拨车机将分解后的重车顺序送入翻车机翻卸，翻后空车牵入到发场，经技术检查后联挂本务机车出发。

图8 二级二场横列式尽头式图型

该图型车场分工细致，专业性强，但转场作业多，效率低。

3.4 中间站

中间站到发线的设置与普通铁路相同，不同的只是到发线有效长度为2 800 m[9]。设有货场或有专用线引入的中间站还承担调车作业，由于线路上不仅运行重载组合列车，还运行普通列车，因此要考虑长到发线和短到发线的配置。此外，为满足接触网开天窗维修和运量不断增长的需要，应适当预留车站到发线的数量。考虑开行重载组合列车的线路上一般旅客列车较少，因此本研究推荐图型中没有设置中间站台。

（1）一般横列式中间站图型（见图9）：适用于无货场、无专用线接轨的一般会让、越行和临时停靠的中间站。

图9 一般横列式中间站图型

（2）设有货场、大机线和专用线接轨的横列式中间站图型（见图10、图11）：适用于设有货场、大机线和专用线接轨的中间站。

图10 设有货场、大机线的横列式中间站图型

图11 专用线接轨的横列式中间站图型

（3）长、短到发线综合配置的横列式中间站图型（见图12）：适用于线路上不仅运行重载组合列车，还运行普通列车的中间站。

图12 长、短到发线综合配置的横列式中间站图型

4 结论

通过对重载铁路技术作业站布置图型进行研究，结合实际适用范围，经济合理地选择车站布置方案，可为重载铁路建设及运营提供技术标准和设计参考，能够提高重载铁路作业效率和运输能力。

（1）组合分解站宜选择在枢纽或线路把口位置[10]，避免各支线上分别修建技术作业站而引起大量重复建设工程，达到资源共享、节省投资、提高作业效率的效果。

（2）组合分解站宜采用横列式布置，空重车场采用“2线夹1机走”的线束布置方案，即在2条重车线或2条空车线的中间夹1条机走线的布置形式，根据组合分解列车的长度，在重车线或空车线与机走线之间可设置腰岔渡线，腰岔间满足接发单元列车的需要。

（3）年运量大于1 000万t的装车站和卸车站宜优先采用环线布置。装车站装车方式及设备配置应根据作业量及地形地质条件确定；卸车站宜设翻车机，处于港口的卸车站宜采用空重车场横列、咽喉区环线连接的布置形式，专为电厂等企业服务的卸车站宜采用重车线及空车线中间夹机走线的布置形式。

（4）车站平面图型的选择需要结合车站作业量，并综合考虑机务设备、车辆设备、装车设备、卸车设备和地形地质条件等因素。