邸曉新
(北京鐵路局 衡水車務(wù)段,河北 衡水 053000)
按照京滬高速鐵路線路設(shè)計(jì)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(cè)撥移,并分別改建為3個(gè)大半徑曲線區(qū)段,為京滬高速鐵路騰空?qǐng)龅?。撥移改建?個(gè)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(zhǎng)度為1.8 km,各預(yù)鋪線路長(zhǎng)度為1.2 km,線路兩端撥接既有線長(zhǎng)度均為 0.3 km,與既有線高差為 1500 mm。
(1)清篩換枕。工務(wù)撥接線路前,需為線路撥接當(dāng)日做準(zhǔn)備。京滬Ⅲ線和京滬上、下行線分別利用2個(gè)封閉點(diǎn),對(duì)每條線路的2個(gè)撥接段分別進(jìn)行人工換枕施工,并利用大型搗固機(jī)械對(duì)兩個(gè)撥接口分別搗固一次。施工后按標(biāo)準(zhǔn)確保軌枕下 200 mm 石砟干凈無(wú)污物,既有Ⅱ型混凝土枕全部更換為Ⅲ型混凝土枕,與預(yù)鋪段軌枕類型保持一致,并復(fù)緊扣件、增加線路整體框架強(qiáng)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(wù)在撥接點(diǎn)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(jù)設(shè)計(jì)撥量進(jìn)行撥線,與預(yù)鋪線合攏連接。撥接完成后,接觸網(wǎng)專業(yè)作業(yè)梯車進(jìn)入撥接地段,調(diào)試、改造接觸網(wǎng)。
(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(zhì)量,工務(wù)分別進(jìn)行撥接地段人工小型機(jī)械搗固,在滿足大型搗固機(jī)械準(zhǔn)入條件后,大型機(jī)械進(jìn)入進(jìn)行起道搗固作業(yè)。
原施工方案的清篩換軌作業(yè)采用人工換枕,利用清篩機(jī)、搗固機(jī)、穩(wěn)定車各1臺(tái)完成撥接地段的大型機(jī)械清篩。其中,由于大型機(jī)械數(shù)量難以滿足1個(gè)施工封閉點(diǎn)內(nèi)同時(shí)對(duì)兩端撥接地段進(jìn)行清篩,因此,京滬Ⅲ線和京滬上、下行線各需要2個(gè)封閉點(diǎn)清篩撥接地段、1 個(gè)封閉點(diǎn)撥線,每個(gè)施工點(diǎn)封閉 180 min。3 條線路清篩換枕、撥接完成共累計(jì)需要9個(gè)180 min封閉點(diǎn),合計(jì)封鎖時(shí)間為1620 min。其中,3 條線路清篩換枕合計(jì)6個(gè)180 min封閉點(diǎn),計(jì) 1080 min;撥線合計(jì)3個(gè)180 min封閉點(diǎn),計(jì) 540 min。
綜合考慮施工封鎖對(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊?,在保證線路質(zhì)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(yè)原計(jì)劃使用的大型機(jī)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(gè)施工封閉點(diǎn)人工清篩換枕、1個(gè)封閉點(diǎn)撥線,每個(gè)施工點(diǎn)封閉 180 min,3 條線路清篩換枕、撥接完成共累計(jì)需要6個(gè)180 min封閉點(diǎn),合計(jì)封鎖時(shí)間為1080 min。其中,3 條線路清篩換枕合計(jì)3個(gè) 180 min 封閉點(diǎn),計(jì) 540 min;撥線合計(jì)3個(gè) 180 min 封閉點(diǎn),計(jì) 540 min。
原方案和優(yōu)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(shí)間完全相同,但清篩換軌作業(yè)將原來(lái)使用的大型機(jī)械清篩改為人工清篩后,3 條線路清篩換枕封鎖時(shí)間由 1080 min 壓縮為 540 min,減少了 540 min。
按照人工清篩和大型機(jī)械清篩線路開通后列車限速條件規(guī)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(shí)列車限速 45 km/h,其后列車限速 60 km/h 至下一施工封鎖點(diǎn)前;大型機(jī)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(diǎn)前。兩種方案實(shí)施后至下一步撥線前列車均最高限速 60 km/h,以此為基準(zhǔn),可以比較施工方案優(yōu)化前后限速列車的運(yùn)行時(shí)間變化情況。
(1)原方案列車限速延時(shí)。清篩換枕線路開通后第一列列車運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng):(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(zhǎng)度;0.8 km 為列車由常速降至限制速度的運(yùn)行距離;1.0 km 為列車尾部通過限速地點(diǎn)時(shí)開始提速的運(yùn)行距離。
3 條線路列車延時(shí)合計(jì)為:1.5×3=4.5 min。
清篩換枕線路開通后第二列列車運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng):(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(shí)合計(jì)為:0.7×3=2.1 min。
由于原施工方案使用2個(gè)天窗,需安排2天施工,考慮 3 h施工天窗時(shí)間,還有 21 h 列車限速運(yùn)行 60 km/h。京滬Ⅲ線和京滬上、下行線線路允許速度 (非動(dòng)車組) 為 120 km/h,每條線路影響列車運(yùn)行時(shí)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(shí)間。
3 條線路影響列車運(yùn)行時(shí)間合計(jì)為:132×3=396 min。
原方案列車限速延時(shí)合計(jì)為:4.5+2.1+396=402.6 min。
(2)優(yōu)化方案限速延時(shí)。清篩換枕線路開通后第一列列車運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng):(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(shí)合計(jì)為:3.3×3=9.9 min。
第二列起4小時(shí)列車限速 45 km/h,每列車運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng):(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(shí)限速期間的列車追蹤間隔按10 min 計(jì)算,則第二列起4小時(shí)內(nèi)影響列車運(yùn)行時(shí)間合計(jì)為:4 h×60÷10 min×0.7 min=16.8 min。
3 條線路列車延時(shí)合計(jì)為:16.8×3=50.4 min。
優(yōu)化方案列車限速延時(shí)合計(jì)為:9.9+50.4=60.3 min。
(1)減少施工封鎖時(shí)間。優(yōu)化施工方案比原施工方案封鎖3條線路的合計(jì)時(shí)間減少了540 min。
(2)減少線路開通后的列車限速延時(shí)。優(yōu)化施工方案比原施工方案列車限速延時(shí)減少:402.6-60.3=342.3 min。
綜合上述封鎖時(shí)間和限速延時(shí),優(yōu)化施工方案比原施工方案減少對(duì)運(yùn)輸影響為:540+342.3=882.3 min。
(1)施工費(fèi)用分析。使用大型機(jī)械清篩,清篩費(fèi)用為 25萬(wàn)元/km,清篩距離為 0.6 km (兩個(gè)撥接口),費(fèi)用為 15 萬(wàn)元。人工清篩 0.6 km (兩個(gè)撥接口)需要?jiǎng)诹?600 人 (每個(gè)撥接口 300 人),清篩費(fèi)用為每人每天 120 元,合計(jì)人工成本為 7.2 萬(wàn)元。人工清篩比大型機(jī)械清篩節(jié)省費(fèi)用 7.8 萬(wàn)元。
(2)運(yùn)輸效益分析。將原計(jì)劃使用大型機(jī)械清篩全部改為人工清篩,共減少施工封鎖時(shí)間和列車慢行影響時(shí)間為 882.3 min。按照列車慢行延長(zhǎng)的時(shí)間等同于中斷其他列車的行車,并根據(jù)《北京鐵路局安全監(jiān)督管理辦公室管轄范圍內(nèi)部分鐵路中斷行車損失參考標(biāo)準(zhǔn)》(京鐵監(jiān)管辦[2011] 9號(hào)) 的有關(guān)規(guī)定,京滬線中斷行車損失單價(jià)為 16713.14元,因此優(yōu)化后的施工方案降低施工中斷行車損失為:882.3×16713.14 ≈ 1475萬(wàn)元。
總計(jì)節(jié)省費(fèi)用:7.8+1475=1482.8 (萬(wàn)元)
施工方案是施工安全、順利、高效實(shí)施的基本保障,是減少施工對(duì)運(yùn)輸影響,使施工與運(yùn)輸有機(jī)結(jié)合的關(guān)鍵。通過對(duì)京滬線廊坊—萬(wàn)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(duì)運(yùn)輸?shù)挠绊懡抵磷畹?,使施工和運(yùn)輸雙嬴。因此,認(rèn)真分析研究施工組織方案,精心確定施工方法和步驟,對(duì)施工與運(yùn)輸都十分重要。通過京滬線廊坊—萬(wàn)莊間撥線優(yōu)化施工方案,可以為有關(guān)施工組織提供有益的借鑒。