丁 亮

（鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心，北京 100844）

1 相關(guān)概念

針對中間站股道如何設(shè)置才能避免停留車輛或長時(shí)間停留列車產(chǎn)生溜逸問題，首先必須明確停留車輛的狀態(tài)與所在線路的關(guān)系，以及長時(shí)間停留列車的狀態(tài)與所在線路的關(guān)系。

1.1 中間站停留車輛

所謂中間站停留車輛，是指所有車輛包括貨車車輛和客車車輛均無動力。這種車輛無論是成組還是單個(gè)，由于其自身無動力的共同特性，使其在停留時(shí)產(chǎn)生運(yùn)動的外力只有2種，一是線路的坡度，二是風(fēng)力。中間站停留車輛一旦發(fā)生溜逸，除非遇到障礙物，否則將無法控制。為了防止停留車輛溜逸，《 鐵路技術(shù)管理規(guī)程 》第242條規(guī)定：中間站停留車輛，無論停留的線路是否有坡道，均應(yīng)連掛在一起，擰緊兩端車輛的人力制動機(jī)，并以鐵鞋(止輪器、防溜枕木等)牢靠固定。因裝卸車對貨位等情況，不能連掛在一起時(shí)，應(yīng)分組做好防溜措施。一批調(diào)車作業(yè)中臨時(shí)停留的車輛，須擰緊兩端車輛的人力制動機(jī)或以鐵鞋(止輪器)止輪。[1]

1.2 長時(shí)間停留列車

所謂長時(shí)間停留列車，是指司機(jī)離開列車時(shí)列車處于無動力狀態(tài)。由于機(jī)車有動力，因而長時(shí)間停留列車的受力除了所停放的線路坡度、風(fēng)力外，還有人為可操縱的空氣制動力。但是，如果司機(jī)離開了列車，列車處于無人無動力狀態(tài)，其人為可操縱的空氣制動力會隨著時(shí)間的延長減弱，從安全的角度出發(fā)，不應(yīng)把這種不確定因素考慮在內(nèi)，必須采取止輪器等防溜措施。這種情況類似于汽車在便道上停車，如果汽車停在便道上而司機(jī)仍在駕駛位置上，則會理解為暫停；但如果司機(jī)離開汽車，車輛熄火，顯然不是暫停，而是長時(shí)間停車，這時(shí)無論停車時(shí)間長短，都需要將車放在長制動狀態(tài)。因此，不能用停留時(shí)間的長短來判斷是否為長時(shí)間停留列車，而應(yīng)從列車停留時(shí)所處的狀態(tài)來判斷。例如，動車組在折返站立折等待時(shí)，司乘人員值守在車上，或在車上交接班時(shí)，動車組處于有動力可控狀態(tài)，均不能視為長時(shí)間停留列車。

避免停留車輛或長時(shí)間停留列車溜逸是站場設(shè)計(jì)人員重點(diǎn)關(guān)注的問題，更是消除隱患根源的起點(diǎn)。因此，從站場設(shè)計(jì)角度研究車站股道如何設(shè)置才能防止停留車輛或長時(shí)間停留列車溜逸問題的關(guān)鍵是坡度和進(jìn)路。為此，應(yīng)根據(jù)停留車輛和長時(shí)間停留列車的不同情況，進(jìn)行分類分析。

2 中間站停留車輛的股道設(shè)置

2.1 停留車輛的車站性質(zhì)

車站的性質(zhì)決定有無車輛停留，如果是單線鐵路會讓站或雙線鐵路越行站，停站列車不會摘下機(jī)車，列車只辦理會車或待避作業(yè)，因而沒有停留車輛的情況。而對于設(shè)有貨運(yùn)設(shè)施的中間站，由于要進(jìn)行貨車車輛取送作業(yè)，必然會有停留車輛。

中間站數(shù)量多、分布廣，任何地形條件都會遇到，在困難條件下其到發(fā)線可以設(shè)在坡道上。由于中間站平時(shí)停留車輛少、停留時(shí)間短，一般不會設(shè)專用的存車場，因而這類車站股道數(shù)量較少，大部分車站的車輛停留在到發(fā)線上。即便是有的車站設(shè)存車線，存車線兩端也與車站咽喉區(qū)連通，兼作到發(fā)線使用。因此，中間站是防止停留車輛溜逸重點(diǎn)研究的站型。

2.2 停留車輛的線路縱斷面

分析停留車輛的受力狀態(tài)，其受力只有3種，一種是車輛所處的線路縱斷面坡度產(chǎn)生的力；另一種是風(fēng)力；第三種是人力制動機(jī)或止輪器阻力。而其中與線路條件有關(guān)的因素就是停留車輛線路的縱斷面。線路縱斷面是基礎(chǔ)，只與站場設(shè)計(jì)有關(guān)；車輛擰緊手閘是管理上的后加力，與站場設(shè)計(jì)無關(guān)。如果設(shè)計(jì)的線路縱斷面是平坡或“凹”形坡，在風(fēng)速較小的情況下，因車輛有基本阻力，車輛是不容易產(chǎn)生運(yùn)動的。但是，當(dāng)停放的線路有縱坡時(shí)，情況就大不相同。

從目前的情況，早期修建的車站，因當(dāng)時(shí)車輛走行部分基本阻力較大。因此，在設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的車站站坪坡度也較大。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，車輛走行部分的逐步改進(jìn)，其基本阻力在不斷減小，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的車站站坪坡度也在減小。例如，在困難條件下，20世紀(jì)80年代以前設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定車站站坪坡度可設(shè)在2.5‰ 的坡道上[2]；20世紀(jì)90年代車站站坪坡度改為可設(shè)在不大于1.5‰ 的坡道上[3]；進(jìn)入21世紀(jì)后，車站站坪坡度改為可設(shè)在不大于1.0‰ 的坡道上[4，5]。雖然設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行了修改，但由于早期修建的車站縱斷面已經(jīng)形成，很難再進(jìn)行改變。在鐵路電氣化改造或增建第二線擴(kuò)能改造時(shí)，往往遇到因線路抬高或降低幅度較大而無法采用道砟調(diào)整，調(diào)整站坪坡度將引起車站大拆大改等棘手問題，還有一些車站甚至?xí)婕罢就飧木€等工程。

因此，為了避免停留車輛溜逸，首先應(yīng)該盡量減緩站坪坡度。在困難條件下，為了適應(yīng)地形，在進(jìn)行站場設(shè)計(jì)時(shí)，寧可將咽喉區(qū)設(shè)在坡度上，也應(yīng)將到發(fā)線有效長范圍內(nèi)設(shè)成平坡。這是由于車輛均停放在到發(fā)線有效長范圍內(nèi)，而車站咽喉區(qū)部分是有機(jī)車牽引的走行地段，處于人為可控狀態(tài)。因此，在車站縱斷面的設(shè)計(jì)中，不能單純考慮節(jié)省工程投資，要因地制宜地確定合理的車站縱斷面。如果當(dāng)?shù)貧夂驐l件比較惡劣，風(fēng)速很大，不應(yīng)依賴于今后管理中采取鐵鞋等止輪器防溜措施，應(yīng)采取特殊的“凹”形縱斷面設(shè)計(jì)手段，如在風(fēng)速較大地區(qū)建設(shè)的敦煌鐵路小宛站及甜水井站的縱斷面。

2.3 停留車輛股道兩端的進(jìn)路

研究停留車輛股道兩端進(jìn)路的原因，是為了防止車輛一旦發(fā)生溜逸后，避免造成重大事故而在設(shè)計(jì)方面所能采取的第二步措施。

如果線路不是“凹”形縱斷面，停留車輛的股道兩端最好有與正線隔開的設(shè)施，由于車輛溜逸的起始速度不高，只要保證其不進(jìn)入正線這一基本條件即可。因此，隔開設(shè)施不一定是安全線，可以是牽出線、機(jī)待線，或者工區(qū)段管線，只要有平行進(jìn)路能與正線隔開，而且為盡端式線路即能滿足要求。在一般情況下，中間站的股道分布不勻均，停留車輛一般停放在站房對側(cè)股道較多的線束。有貨場的車站均設(shè)有牽出線，只要站房對側(cè)線束兩端一端利用牽出線，另一端利用工區(qū)段管線或其他平行進(jìn)路(專用線、機(jī)待線和貨物線)即可；當(dāng)無其他平行進(jìn)路時(shí)，應(yīng)在允許放置停留車輛股道的相關(guān)咽喉進(jìn)路上設(shè)置1條安全線，將其進(jìn)路末端與正線隔開。如果車站是單面坡，當(dāng)車站有停留車輛時(shí)，則應(yīng)在允許停留車輛股道面向區(qū)間下坡端咽喉區(qū)設(shè)置安全線或利用牽出線等其他進(jìn)路與正線隔開，但不能理解為將車站設(shè)成坡度可減少一端增設(shè)的隔開設(shè)施，因?yàn)槠露仁钱a(chǎn)生車輛溜逸隱患的外力條件，隔開設(shè)施只是在出現(xiàn)車輛溜逸事故后，避免導(dǎo)致事故擴(kuò)大化的措施。因此，歸根結(jié)底首先要避免停留車輛開始溜逸，從根本上減少導(dǎo)致停留車輛溜逸的因素，將車站設(shè)成平坡。

3 有長時(shí)間停留列車的股道設(shè)置

3.1 長時(shí)間停留列車的情況

對于機(jī)車牽引的列車，司機(jī)離開列車的大部分情況是機(jī)車摘下后，機(jī)車在固定的停放線上停留，如機(jī)務(wù)段、折返段內(nèi)整備線或車站機(jī)待線，剩余的車輛就是上述已分析的停留車輛，防止其產(chǎn)生溜逸與前述相同。只有動力分散的動車組列車才有可能出現(xiàn)整列車長時(shí)間在車站線路上停留。因此，長時(shí)間停留列車的情況，一般出現(xiàn)在客運(yùn)專線上動車組在車站停留。如不需要進(jìn)運(yùn)用所或動車段整備作業(yè)的早發(fā)列車在有始發(fā)終到作業(yè)的中間站到發(fā)線上停留，或者列車故障時(shí)等待天窗時(shí)間回送的停留。但是，列車故障時(shí)在中間站上停留這種情況極少，而且在這種情況下，列車有人看護(hù)，也不同于正常情況下的長時(shí)間停留列車。對于客運(yùn)專線上的其他列車，按《 鐵路技術(shù)管理規(guī)程 》規(guī)定，施工路用車輛及自輪運(yùn)轉(zhuǎn)特種設(shè)備一律存放在綜合維修工區(qū)線路內(nèi)。因此，列車在中間站長時(shí)間停留的情況很少。

3.2 有長時(shí)間停留列車的線路縱斷面設(shè)計(jì)

從功能上分析，由于有列車長時(shí)間停留要求的車站都是有始發(fā)終到條件的車站，而大型客運(yùn)站都設(shè)有動車運(yùn)用所或動車段。因此，有長時(shí)間停留列車的車站應(yīng)是具備辦理部分始發(fā)終到列車作業(yè)的中間站。從車站布置圖型分析，這類中間站應(yīng)具備立折條件，而且大部分始發(fā)終到列車應(yīng)立即折返，只有個(gè)別列車長時(shí)間停留。由于設(shè)有立折條件的中間站不多，而需要長時(shí)間停留列車的這種中間站更少。因此，這類車站滿足長時(shí)間停留列車要求的到發(fā)線最多只需1至2條。盡管如此，嚴(yán)防這類功能車站的長時(shí)間停留列車溜逸同樣非常重要。按照管理上的規(guī)定，有停放制動裝置的動車組，由司機(jī)負(fù)責(zé)將動車組處于停放制動狀態(tài)；無停放制動裝置時(shí)，使用止輪器牢靠固定等措施。由于列車停留時(shí)自然條件千差萬別，情況復(fù)雜，而且動車組走行部基本阻力更小。因此，從設(shè)計(jì)方面首先應(yīng)避免產(chǎn)生溜逸因素，這類車站應(yīng)采用平坡設(shè)計(jì)。當(dāng)然，在理論上，車站最好設(shè)成“凹”形縱斷面，但由于客運(yùn)專線到發(fā)線有效長度較短，坡段長度又要求較長，且到發(fā)線側(cè)有站臺，因而將這類車站設(shè)成“凹”形縱斷面的可能性不大，只能設(shè)成平坡。即便在地形困難條件下，為了適應(yīng)地形，減少工程量，也不應(yīng)將車站設(shè)在坡道上，因?yàn)榕c普速鐵路相比，客運(yùn)專線列車牽引質(zhì)量小，爬坡能力強(qiáng)，最大坡度可達(dá)到20‰ 以上，利用站外正線調(diào)整標(biāo)高的效果更加顯著。如果地形條件特別困難，寧可將咽喉區(qū)設(shè)在坡道上，也應(yīng)將到發(fā)線有效長范圍內(nèi)設(shè)成平坡，因?yàn)橹虚g站咽喉區(qū)道岔阻力對動車組牽引力的影響很小，咽喉區(qū)縱斷面只要滿足道岔鋪設(shè)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求即可。

3.3 長時(shí)間停留列車股道兩端的進(jìn)路設(shè)置

將長時(shí)間停留列車的到發(fā)線設(shè)成平坡是避免因坡道引起列車溜逸的基本條件，而在進(jìn)路設(shè)置中，還應(yīng)考慮一旦列車產(chǎn)生溜逸不能進(jìn)入?yún)^(qū)間的必要性。因此，有必要在相應(yīng)的到發(fā)線兩端設(shè)置安全線或隔開設(shè)備，這種隔開設(shè)備只要能與正線進(jìn)路分開，而且線路為盡端線即可。在具體設(shè)計(jì)中，大部分都是利用工區(qū)岔線、折返線等盡端線作為隔開設(shè)備。當(dāng)該到發(fā)線一端沒有可利用的隔開設(shè)備或進(jìn)路時(shí)，應(yīng)設(shè)安全線。設(shè)置安全線時(shí)應(yīng)該注意以下方面。

（1）具備這種長時(shí)間停留列車的到發(fā)線應(yīng)是固定的，所設(shè)置的安全線只能與這條到發(fā)線連通，不宜與其他到發(fā)線連通，以避免影響其他到發(fā)線接發(fā)列車功能。

（2）在到發(fā)線上銜接的安全線道岔采用12號，道岔側(cè)向?qū)χ踩€的車擋，順向?yàn)榱熊嚱影l(fā)車進(jìn)路方向。這是因?yàn)樵O(shè)這種隔開安全線是為了防止列車從靜止開始溜逸，列車側(cè)向溜入安全線，速度很低，會被安全線的車擋止住，不必采用18號道岔。而列車通過12號道岔順向直股速度與到發(fā)線同正線銜接的18號道岔列車側(cè)向通過速度匹配，這樣采用12號道岔不僅投資省，而且安全線長度短，咽喉布置緊湊。

（3）這類中間站不需要所有到發(fā)線均滿足長時(shí)間停留列車條件，只考慮其中的1條即可，盡端式中間站車站且折返列車較多時(shí)最多2條，為了便于向不同方向接發(fā)列車，該到發(fā)線兩端進(jìn)路應(yīng)與銜接的各條上下行正線連通。

4 其他相關(guān)問題

除了上述在設(shè)計(jì)中考慮防止停留車輛或長時(shí)間停留列車溜逸的股道設(shè)置外，在管理上也應(yīng)有相應(yīng)的規(guī)定，即停留車輛或長時(shí)間停留列車只能在固定的線路上停留，在其他線路上不得停留，否則不僅安全設(shè)施起不到應(yīng)有的作用，而且增加很多投資。如果遇特殊情況時(shí)，在無條件的線路上停留，停留的車輛必需有人看護(hù)，停留列車的司乘人員不得離開。

對于編組站、區(qū)段站等技術(shù)作業(yè)站，雖然停留的車輛很多，但這些車站都有專用的存車場或調(diào)車場，車場兩端有牽出線或機(jī)待線等其他進(jìn)路與正線隔開，所以不存在車輛溜逸進(jìn)入正線問題。對于有長時(shí)間停留列車的大型客運(yùn)站，一般均設(shè)有客車整備場、動車運(yùn)用所或動車段，客車車底及動車組有專用的停車場，而且這些客車整備場、動車運(yùn)用所及動車段不會與正線直接連通。因此，也不存在停留車底或列車溜逸進(jìn)入正線問題。對于有的客運(yùn)站股道數(shù)量相對較多，利用部分股道作為早發(fā)列車夜間停留線的情況，只要在到發(fā)線上有長時(shí)間停留列車，就應(yīng)按上述討論的中間站對待，做好這類股道的設(shè)置及防護(hù)。當(dāng)條件允許時(shí)，最好在車站附近利用咽喉區(qū)空地設(shè)置專用的盡端式停留線，以停留暫存的車輛或長時(shí)間停留的列車。例如，北京南站西端咽喉區(qū)設(shè)置的動車組停留線。

此外，上述分析中間站停留車輛或長時(shí)間停留列車股道設(shè)置問題時(shí)，沒有分析車站站坪縱斷面與車站兩端線路縱斷面的關(guān)系。按照車輛溜逸后進(jìn)入正線的運(yùn)動狀態(tài)，車站與兩端正線的縱斷面組合圖型為“凸”形時(shí)最不利，車輛或列車一旦溜逸，無論朝向哪一端，在區(qū)間都將下坡加速；車站與兩端正線的縱斷面組合圖型是一面坡時(shí)，車輛或列車只有向下坡方向的區(qū)間溜逸，才產(chǎn)生加速；車站與兩端正線的縱斷面組合圖型是“凹”形時(shí)，從理論上說，無論車輛或列車朝向哪個(gè)方向溜逸，在區(qū)間都不會加速。顯然車站與兩端正線的縱斷面組合圖型是“凹”形時(shí)最有利，但不能理解為這種情況就不防溜，因?yàn)榉乐雇Ａ糗囕v或長時(shí)間停留列車溜逸，并不僅僅考慮車輛或列車在區(qū)間會加速或減速，而是從根本上杜絕停留車輛或列車進(jìn)入正線，即便在車站咽喉區(qū)也不能進(jìn)入正線。因此，上述討論停留車輛或長時(shí)間停留列車時(shí)，僅討論了車站股道及咽喉區(qū)進(jìn)路的設(shè)置，而沒有討論車站縱斷面與區(qū)間縱斷面的組合關(guān)系。當(dāng)然也有車站咽喉區(qū)設(shè)在面向區(qū)間上坡方向的情況，這時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析。

5 結(jié)束語

確保運(yùn)營安全出自于從設(shè)計(jì)到管理的每一個(gè)環(huán)節(jié)，首先要把好設(shè)計(jì)第一關(guān)，這也是避免設(shè)施缺陷、減少事故人為因素的重要方面。因此，對設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)要仔細(xì)斟酌，對于普速鐵路，在地形條件不是特別困難的情況下，不應(yīng)將有調(diào)車作業(yè)的車站設(shè)在坡道上。對于客運(yùn)專線，更應(yīng)將站內(nèi)設(shè)成平坡，允許采用較大坡度的區(qū)間縱斷面適應(yīng)地形。如果考慮停留車輛或有長時(shí)間停留列車的需要，應(yīng)將停留車輛或長時(shí)間停留列車的股道相對固定，確保其股道設(shè)為平坡，并且股道兩端與正線設(shè)隔開進(jìn)路，以確保在任何情況下，停留的車輛及長時(shí)間停留的列車都不會進(jìn)入正線。

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[1]中華人民共和國鐵道部. 鐵路技術(shù)管理規(guī)程[S]. 北京：中華人民共和國鐵道部，2007.

[2]中華人民共和國鐵道部. 鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊 站場及樞紐[S]. 北京：人民鐵道出版社，1977.

[3]中華人民共和國鐵道部. GBJ90-85鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社.

[4]中華人民共和國鐵道部. GB50090-2006鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社，2006.

[5]中華人民共和國鐵道部. 鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊站場及樞紐[S]. 北京：人民鐵道出版社，2004.