邸曉新
(北京鐵路局 衡水車務段,河北 衡水 053000)
按照京滬高速鐵路線路設計走向,既有京滬Ⅲ線和京滬上、下行線 72 km+900 m至74 km+700 m 間線路占用京滬高速鐵路線位,需要將上述線路分別向北側撥移,并分別改建為3個大半徑曲線區段,為京滬高速鐵路騰空場地。撥移改建的3個大半徑曲線半徑自北京端開始分別為 10 km、12 km、5.5 km,改建長度為1.8 km,各預鋪線路長度為1.2 km,線路兩端撥接既有線長度均為 0.3 km,與既有線高差為 1500 mm。
(1)清篩換枕。工務撥接線路前,需為線路撥接當日做準備。京滬Ⅲ線和京滬上、下行線分別利用2個封閉點,對每條線路的2個撥接段分別進行人工換枕施工,并利用大型搗固機械對兩個撥接口分別搗固一次。施工后按標準確保軌枕下 200 mm 石砟干凈無污物,既有Ⅱ型混凝土枕全部更換為Ⅲ型混凝土枕,與預鋪段軌枕類型保持一致,并復緊扣件、增加線路整體框架強度,以便于線路整體撥移。
(2)線路撥接。京滬Ⅲ線和京滬上、下行線封閉線路后,工務在撥接點處開斷龍口 (鋸開鋼軌),在既有線路下方穿入橫向走行軌,墊走行輪,并根據設計撥量進行撥線,與預鋪線合攏連接。撥接完成后,接觸網專業作業梯車進入撥接地段,調試、改造接觸網。
(3)線路搗固。京滬Ⅲ線和京滬上、下行線線路撥接就位后,為提高線路質量,工務分別進行撥接地段人工小型機械搗固,在滿足大型搗固機械準入條件后,大型機械進入進行起道搗固作業。
原施工方案的清篩換軌作業采用人工換枕,利用清篩機、搗固機、穩定車各1臺完成撥接地段的大型機械清篩。其中,由于大型機械數量難以滿足1個施工封閉點內同時對兩端撥接地段進行清篩,因此,京滬Ⅲ線和京滬上、下行線各需要2個封閉點清篩撥接地段、1 個封閉點撥線,每個施工點封閉 180 min。3 條線路清篩換枕、撥接完成共累計需要9個180 min封閉點,合計封鎖時間為1620 min。其中,3 條線路清篩換枕合計6個180 min封閉點,計 1080 min;撥線合計3個180 min封閉點,計 540 min。
綜合考慮施工封鎖對運輸的影響,在保證線路質量的前提下,組織足夠的人力,在人工換枕方式不變的情況下,將清篩、換軌作業原計劃使用的大型機械清篩全部改為人工清篩,京滬Ⅲ線和京滬上、下行線各需要1個施工封閉點人工清篩換枕、1個封閉點撥線,每個施工點封閉 180 min,3 條線路清篩換枕、撥接完成共累計需要6個180 min封閉點,合計封鎖時間為1080 min。其中,3 條線路清篩換枕合計3個 180 min 封閉點,計 540 min;撥線合計3個 180 min 封閉點,計 540 min。
原方案和優化方案流程不變,同樣分3步完成施工,并且線路撥接和線路搗鼓的施工方法與封鎖時間完全相同,但清篩換軌作業將原來使用的大型機械清篩改為人工清篩后,3 條線路清篩換枕封鎖時間由 1080 min 壓縮為 540 min,減少了 540 min。
按照人工清篩和大型機械清篩線路開通后列車限速條件規定,人工清篩線路開通后第一列列車限速 25 km/h,第二列起4小時列車限速 45 km/h,其后列車限速 60 km/h 至下一施工封鎖點前;大型機械清篩線路開通后第一列列車限速 35 km/h,第二列列車限速 45 km/h,其后列車限速 60 km/h 至下一施工封鎖點前。兩種方案實施后至下一步撥線前列車均最高限速 60 km/h,以此為基準,可以比較施工方案優化前后限速列車的運行時間變化情況。
(1)原方案列車限速延時。清篩換枕線路開通后第一列列車運行時間延長:(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷35 km/h×60-(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷60 km/h×60=1.5 min。其中,0.3 km 為清篩長度;0.8 km 為列車由常速降至限制速度的運行距離;1.0 km 為列車尾部通過限速地點時開始提速的運行距離。
3 條線路列車延時合計為:1.5×3=4.5 min。
清篩換枕線路開通后第二列列車運行時間延長:(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷45 km/h×60-(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷60 km/h×60 ≈ 0.7 min。
3 條線路列車延時合計為:0.7×3=2.1 min。
由于原施工方案使用2個天窗,需安排2天施工,考慮 3 h施工天窗時間,還有 21 h 列車限速運行 60 km/h。京滬Ⅲ線和京滬上、下行線線路允許速度 (非動車組) 為 120 km/h,每條線路影響列車運行時間:21 h×60÷10 min×[( 0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷60 km/h×60-(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷120 km/h×60] ≈ 132 min。其中,10 min 為列車追蹤間隔時間。
3 條線路影響列車運行時間合計為:132×3=396 min。
原方案列車限速延時合計為:4.5+2.1+396=402.6 min。
(2)優化方案限速延時。清篩換枕線路開通后第一列列車運行時間延長:(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷25 km/h×60-(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷60 km/h×60 ≈ 3.3 min。
3 條線路列車延時合計為:3.3×3=9.9 min。
第二列起4小時列車限速 45 km/h,每列車運行時間延長:(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷45 km/h×60-(0.3 km+0.8 km+1.0 km)÷60 km/h×60 ≈ 0.7 min。
如果第二列起4小時限速期間的列車追蹤間隔按10 min 計算,則第二列起4小時內影響列車運行時間合計為:4 h×60÷10 min×0.7 min=16.8 min。
3 條線路列車延時合計為:16.8×3=50.4 min。
優化方案列車限速延時合計為:9.9+50.4=60.3 min。
(1)減少施工封鎖時間。優化施工方案比原施工方案封鎖3條線路的合計時間減少了540 min。
(2)減少線路開通后的列車限速延時。優化施工方案比原施工方案列車限速延時減少:402.6-60.3=342.3 min。
綜合上述封鎖時間和限速延時,優化施工方案比原施工方案減少對運輸影響為:540+342.3=882.3 min。
(1)施工費用分析。使用大型機械清篩,清篩費用為 25萬元/km,清篩距離為 0.6 km (兩個撥接口),費用為 15 萬元。人工清篩 0.6 km (兩個撥接口)需要勞力 600 人 (每個撥接口 300 人),清篩費用為每人每天 120 元,合計人工成本為 7.2 萬元。人工清篩比大型機械清篩節省費用 7.8 萬元。
(2)運輸效益分析。將原計劃使用大型機械清篩全部改為人工清篩,共減少施工封鎖時間和列車慢行影響時間為 882.3 min。按照列車慢行延長的時間等同于中斷其他列車的行車,并根據《北京鐵路局安全監督管理辦公室管轄范圍內部分鐵路中斷行車損失參考標準》(京鐵監管辦[2011] 9號) 的有關規定,京滬線中斷行車損失單價為 16713.14元,因此優化后的施工方案降低施工中斷行車損失為:882.3×16713.14 ≈ 1475萬元。
總計節省費用:7.8+1475=1482.8 (萬元)
施工方案是施工安全、順利、高效實施的基本保障,是減少施工對運輸影響,使施工與運輸有機結合的關鍵。通過對京滬線廊坊—萬莊間撥線施工方案的分析,說明合理的施工方案不僅能使施工過程安全、順利、高效,還能將施工對運輸的影響降至最低,使施工和運輸雙嬴。因此,認真分析研究施工組織方案,精心確定施工方法和步驟,對施工與運輸都十分重要。通過京滬線廊坊—萬莊間撥線優化施工方案,可以為有關施工組織提供有益的借鑒。