區(qū)間渡線對高速鐵路工務(wù)維修作業(yè)的影響探討

花修坤 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院

高速鐵路區(qū)間設(shè)置渡線，對其工務(wù)維修作業(yè)效率有一定的影響。由于高速鐵路線路維修的工作量大、項目多、維修設(shè)備多，一般至少要求"天窗"時間在4 h以上，而接觸網(wǎng)和信號設(shè)備的日常維修時間只須2 h左右。因此，"天窗"時間受限于線路維修時間，長短主要取決于工務(wù)維修工作的性質(zhì)和施工機械的作業(yè)效率，以及電務(wù)、接觸網(wǎng)維修如何在工務(wù)維修作業(yè)時間內(nèi)與之平行作業(yè)。本文主要討論區(qū)間渡線對工務(wù)維修作業(yè)的影響程度。

1 高速鐵路工務(wù)維修作業(yè)內(nèi)容

高速鐵路的工務(wù)養(yǎng)護維修是以對工務(wù)設(shè)備的檢測診斷與評定為基礎(chǔ)，將軌道的各種參數(shù)進行分級管理，并做出相應(yīng)的維修計劃。線路養(yǎng)護維修工作一般劃分為三部分：

(1)綜合維修。根據(jù)線路變化規(guī)律，按周期、有計劃地對線路進行綜合修理，以恢復(fù)線路完好的技術(shù)狀態(tài)。

(2)經(jīng)常保養(yǎng)。根據(jù)線路變化情況，在全年和線路全長范圍內(nèi)進行有計劃、有重點的養(yǎng)護，以保持線路質(zhì)量經(jīng)常處于均衡完好狀態(tài)。

(3)臨時補修。及時整修超過臨時補修容許偏差管理值及其他不良處所的臨時性修理，以保證行車平穩(wěn)和安全。

2 區(qū)間渡線對高速鐵路工務(wù)維修作業(yè)影響分析

下面分別從綜合維修、經(jīng)常保養(yǎng)、臨時補修三個方面分析區(qū)間渡線對高速鐵路工務(wù)維修作業(yè)的影響。

2.1 區(qū)間渡線對綜合維修作業(yè)的影響

綜合維修是根據(jù)軌道質(zhì)量指數(shù)并綜合其他設(shè)備狀態(tài)合理地安排計劃進行作業(yè)。按照高速鐵路工務(wù)綜合維修作業(yè)特點，作業(yè)方式必須采用高度集成化的由不同機械組成的機械化維修列車進行；一次作業(yè)時間是以一個"天窗"時間為單位進行。如果高速鐵路設(shè)置區(qū)間渡線，在這種作業(yè)情況下區(qū)間渡線作用是很小的，因為一般情況下綜合維修都采用兩組大型養(yǎng)路維修機械列車同時作業(yè)，轉(zhuǎn)線的機會很少。只有當(dāng)一列機組用不完一個"天窗"時，可能出現(xiàn)需要利用渡線轉(zhuǎn)線至另一線以節(jié)省時間。

2.2 區(qū)間渡線對經(jīng)常保養(yǎng)作業(yè)的影響

對于高速鐵路線路維修而言，"矩形天窗"是在夜間綜合維修時段內(nèi)無列車運行期間，上下行線路同時封閉，進行綜合維修養(yǎng)護作業(yè)。按照經(jīng)常保養(yǎng)計劃，對線路區(qū)間經(jīng)常不斷地進行各項維修養(yǎng)護工作，也是以"天窗"時間為單位進行。區(qū)間渡線在"天窗"時段內(nèi)對經(jīng)常維修養(yǎng)護作業(yè)的作用和在綜合維修中基本一致，下面通過工務(wù)經(jīng)常保養(yǎng)作業(yè)過程計算分析高速鐵路區(qū)間渡線的作用。

如圖1所示，設(shè)A、B兩站間距離60 km，均設(shè)置有維修基地且都配有大、小型養(yǎng)路機械，A～B區(qū)間由A站所在養(yǎng)路管理工區(qū)負責(zé)。該區(qū)間某一天的維修計劃是使用大型養(yǎng)路維修機械列車對第1、2處（分別在A～B區(qū)間1/4和3/4處，維修地段長分別約12 km和6 km）進行維修作業(yè)。站間距離取60 km，站坪長2000 m；養(yǎng)路維修機械列車作業(yè)速度為0～12 km/h，最大雙向走行速度80 km/h；養(yǎng)路維修機械列車工作時間含純作業(yè)時間和附加時間兩部分。

附加時間分為固定的附加時間和機械走行時間（按走行距離分別計算）。固定的附加時間如：每次作業(yè)需要車站辦理區(qū)間封鎖手續(xù)、開通線路、機械落架、上架整理及運行時間，分別取8、2、9、7 min，共計 26 min。

圖1 A～B區(qū)間日常養(yǎng)護維修作業(yè)地點示意圖

(1)無區(qū)間渡線情況

在上述情況下，最優(yōu)的作業(yè)方式是維修列車由維修基地經(jīng)A站駛?cè)氲?作業(yè)區(qū)，工作1 h完成任務(wù)后行至B站，轉(zhuǎn)線至上行第2作業(yè)區(qū)工作，約0.5 h完成任務(wù)并返回A站入維修基地。在全部作業(yè)過程中，維修列車自身運行距離約為102km，機械自運行時間為1.275 h；固定附加時分為辦理車站封鎖、開通時間10 min，維修機械上架、落架2次共32 min，總附加作業(yè)時間為1.975 h。當(dāng)"天窗"時間分別為 3、3.5、4、4.5、5 h時，純作業(yè)時間分別為1.025、1.525、2.025、2.525、3.025 h。由機械作業(yè)效率可知，"天窗"時間須在3.5 h以上時，才能完成作業(yè)任務(wù)。

(2)有區(qū)間渡線情況

維修列車由維修基地經(jīng)A站駛?cè)氲?作業(yè)區(qū)，工作1 h完成任務(wù)后經(jīng)區(qū)間渡線直接進入第2作業(yè)區(qū)工作,約0.5 h后返回A站入維修基地。維修列車自身運行距離約86km，自運行時間1.075 h，總附加作業(yè)時間為1.775 h。在"天窗"時間分別為 3、3.5、4、4.5、5 h 時，純作業(yè)時 間 分 別 為 1.225、1.725、2.225、2.725、3.225 h。由機械作業(yè)效率可知，"天窗"時間也需在3.5 h以上，才能完成作業(yè)任務(wù)。

實際上，上述兩種情況在工務(wù)維修作業(yè)中都是比較極端和少見的現(xiàn)象。在此情況下，雖然高速鐵路增設(shè)區(qū)間渡線對經(jīng)常養(yǎng)護維修作業(yè)有一定的效應(yīng)，但對其工作效率和對"天窗"的利用率影響并不大。上述作業(yè)中，有、無區(qū)間渡線都需3.5 h，只是在有區(qū)間渡線條件下，純作業(yè)時間多0.2 h，即12 min。可見，區(qū)間渡線在經(jīng)常保養(yǎng)作業(yè)中的作用和在綜合維修作業(yè)中一樣很小。而且，如果考慮區(qū)間渡線本身的維修工作量，則總的維修時間無渡線要少于有渡線的情況。

2.3 區(qū)間渡線對臨時補修作業(yè)的影響

高速鐵路因設(shè)備故障、自然災(zāi)害等造成的突發(fā)事件是無法避免的，高速鐵路行車組織應(yīng)考慮這一重要因素。由于臨時補修作業(yè)在地點、時間及維修內(nèi)容上均具有不確定性，并且時間要求高，不能受綜合維修"天窗"開設(shè)方式和開設(shè)時間的限制，也不能受無"天窗"白天行車時間的限制。因此，高速鐵路必須考慮到這種非正常的作業(yè)方式所帶來的"天窗"開設(shè)需要。

由臨時補修作業(yè)特點和性質(zhì)可知，若某一區(qū)段發(fā)生險情需要限期整治，維修列車往返走行和轉(zhuǎn)線是不可避免的，這時區(qū)間渡線的作用極為明顯。如遇在白天高密度行車發(fā)生設(shè)備故障時，為減少故障帶來的損失，利用區(qū)間渡線使維修機械列車來回轉(zhuǎn)線是必須的。例如：如圖2所示，設(shè)高速鐵路A、B兩站間距離60 km，站坪長2 000 m；維修列車作業(yè)速度為0～12 km/h，最大雙向走行速度80 km/h；若A～B區(qū)間白天在上行處斷軌，須限時更換短軌。排除，行車影響降到最低；當(dāng)區(qū)間無渡線時，在不可能使用反向行車情況下，維修列車往返走行距離增加一倍，排除故障的時間至少增加0.5 h。由此可見，如高速鐵路在白天開設(shè)1～1.5 h的"小天窗"，在較長區(qū)間內(nèi)設(shè)置渡線是合理的。

圖2 A～B區(qū)間緊急補修作業(yè)地點示意圖

由圖2可知，在區(qū)間有渡線的情況下維修列車往返走行距離最短,約為62km，采用靈活快速的維修機械走行時間只需0.5 h左右，搶修作業(yè)若能在0.5 h左右完成，則此故障在1 h左右得到

3 結(jié)論

(1)在高速鐵路工務(wù)維修作業(yè)中，有、無區(qū)間渡線所需要的"天窗"個數(shù)相差甚微，如果考慮區(qū)間渡線本身的維修工作量，則維修全段所需時間無區(qū)間渡線要少于有渡線的情況。區(qū)間渡線在經(jīng)常保養(yǎng)作業(yè)中的作用和在綜合維修作業(yè)中基本不起作用，甚至由于需要對區(qū)間渡線本身進行維修而增加了工作量。

(2)在高速鐵路臨時補修作業(yè)中，區(qū)間渡線能使維修機械列車靈活轉(zhuǎn)線以方便作業(yè)，減少維修附加作業(yè)時間，提高維修工作效率。雖然臨時補修在維修地點、時間及維修內(nèi)容上均具有突發(fā)性、偶然性和不確定性，且發(fā)生概率很低，但區(qū)間渡線對降低線路故障影響、贏得通過能力作用明顯。