莊 河

（中國(guó)鐵路武漢局集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430000）

1 概述

1.1 武漢北站概況

武漢北站作為全國(guó)主要路網(wǎng)性編組站之一,按雙向三級(jí)七場(chǎng)規(guī)模建設(shè),主要負(fù)責(zé)江村、株洲北、衡陽(yáng)北、阜陽(yáng)北、九江、鷹潭、向塘西、鄭州北、南倉(cāng)、成都北、合肥東、新豐鎮(zhèn)、襄陽(yáng)北等方向的直達(dá)、直通列車(chē)集結(jié)、編組任務(wù),同時(shí)也負(fù)責(zé)管內(nèi)武昌東、鐵山、荊門(mén)南、信陽(yáng)、漯河、麻城、武漢樞紐等方向的區(qū)段及小運(yùn)轉(zhuǎn)列車(chē)集結(jié)、編組任務(wù)[1]。下行系統(tǒng)銜接京廣(北京—廣州)、麻武(麻城—武漢)及京九線(北京—香港九龍)等方向,到達(dá)、編組、出發(fā)場(chǎng)各有11條、36條、14條股道,上行系統(tǒng)銜接京廣、武九(武漢—九江)、漢丹線(漢口—丹江)及武漢樞紐內(nèi)各站,到達(dá)、編組、出發(fā)場(chǎng)各有12條、36條、13條股道；上下行系統(tǒng)各配備1座四推雙溜自動(dòng)化駝峰,中間設(shè)交換場(chǎng)6條股道。全站日均解體、編組能力為178列和171列,辦理能力日均25364輛。2018年日均解體、編組分別是115列、116列,日均辦理車(chē)18074輛[2]。武漢北站示意圖如圖1所示。

1.2 武漢北站擴(kuò)能改造分析

目前該站規(guī)模較大,到發(fā)、解編能力基本能夠滿足運(yùn)輸需求,但由于上下行系統(tǒng)間沒(méi)有環(huán)到或環(huán)發(fā)線,造成場(chǎng)間交換能力不足,同時(shí)相鄰灄口貨場(chǎng)和新港江北鐵路與該站沒(méi)有直接連通的疏解線,運(yùn)輸組織干擾較大。因此,需要在三場(chǎng)和四場(chǎng)間新建1條環(huán)發(fā)線、1條灄口貨場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線,同時(shí)將新港江北鐵路(灄口—黃州)雙線引入該站[3],這不僅會(huì)大大提高折角車(chē)流交換能力和貨場(chǎng)作業(yè)能力,而且新港江北鐵路雙線貫通對(duì)武漢地區(qū)“鐵水聯(lián)運(yùn)”意義重大,而實(shí)施這些工程需要將武漢北站既有京廣下行貨車(chē)線(以下簡(jiǎn)稱“下貨線”)進(jìn)行撥接改造。

新建環(huán)發(fā)線、貨場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線及新港江北鐵路大部分工程已經(jīng)建成,其中武漢北站下貨線(含武漢北下行發(fā)車(chē)線,以下簡(jiǎn)稱“下發(fā)線”)撥接改造因其施工組織復(fù)雜、工程量大且運(yùn)輸組織困難一直未能實(shí)施,資金、征拆、施工準(zhǔn)備等也是其客觀原因[4]。武漢北站下貨線、下發(fā)線改造方案如圖2所示。

1.3 擴(kuò)能改造難點(diǎn)與重點(diǎn)

圖1 武漢北站示意圖Fig.1 Schematic map of Wuhan North Station

圖2 武漢北站下貨線、下發(fā)線改造方案圖Fig.2 Renovation plan of loading line and departure line in Wuhan North Station

工程量大、場(chǎng)地狹窄以及對(duì)編組站運(yùn)輸能力影響大是下貨線撥接改造工程的主要難點(diǎn),應(yīng)精確計(jì)算各項(xiàng)施工步驟的時(shí)間節(jié)點(diǎn),合理確定封鎖時(shí)間和時(shí)機(jī),施工和運(yùn)輸調(diào)整必須同步推進(jìn)[5]。

（1）下貨線南端撥接口和中部路堤破拆是整體控制節(jié)點(diǎn),影響整個(gè)施工工期。由于新建線路與既有線路為400 m平行地段,并且2條線路的高差最大達(dá)到3 m；下貨線中部路堤高達(dá)4 m,長(zhǎng)度為60 m,破拆施工必須控制時(shí)間節(jié)點(diǎn),為后續(xù)的線路鋪設(shè)、接觸網(wǎng)架設(shè)等留足時(shí)間。時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)武漢北編組場(chǎng)的運(yùn)輸能力影響越大。

（2）旅客列車(chē)徑路調(diào)整是該運(yùn)輸方案的關(guān)鍵點(diǎn)。下貨線有7列下行圖定的跨局直通旅客列車(chē)運(yùn)行,一旦封鎖,這些旅客列車(chē)必須采取調(diào)整措施,或者上下行全部停運(yùn),或者調(diào)整固定徑路,同時(shí)還應(yīng)綜合考慮在武漢北站下貨線封鎖期間對(duì)車(chē)站運(yùn)輸能力的影響。調(diào)整方案既要兼顧客運(yùn),更要滿足車(chē)站整體通過(guò)能力需求。

（3）三場(chǎng)開(kāi)車(chē)能力不足。武漢北下貨線和漢丹出發(fā)線(以下簡(jiǎn)稱“下丹線”)是武漢北三場(chǎng)往南開(kāi)車(chē)的2條平行進(jìn)路,其中下貨線連接灄口站III道和灄武線,下丹線連接灄口站I道并與京廣線共線。三場(chǎng)圖定開(kāi)車(chē)142列/d ,下貨線占到70%左右。下貨線封鎖以后,三場(chǎng)只能利用下丹線往南開(kāi)車(chē),同時(shí)上行系統(tǒng)六場(chǎng)環(huán)發(fā)線也可以往南開(kāi)車(chē),但下丹線和六場(chǎng)環(huán)發(fā)線分別在灄口站和橫店站北咽喉最外方道岔與京廣下行正線交匯,京廣下行正線有圖定旅客列車(chē)54列/d,下丹線和六場(chǎng)環(huán)發(fā)線只能利用旅客列車(chē)空檔開(kāi)車(chē)。

（4）封鎖期間每天站改的天窗需求影響下行發(fā)車(chē)能力。接觸網(wǎng)改造、道岔拆鋪、信號(hào)聯(lián)鎖調(diào)試等施工每天需要2 ～ 3 h的天窗,不僅影響三場(chǎng)下行發(fā)車(chē),還影響整個(gè)下行系統(tǒng)的解編、機(jī)車(chē)換掛等作業(yè),能力會(huì)更加緊張。

2 武漢北站運(yùn)輸組織方案優(yōu)化

2.1 運(yùn)輸組織方案分析

武漢北站擴(kuò)能改造的運(yùn)輸組織關(guān)鍵,一是解決好封鎖期間下貨線7列圖定旅客列車(chē)徑路的問(wèn)題,二是解決好三場(chǎng)下丹線開(kāi)車(chē)能力不足的問(wèn)題,既要努力提高下丹線的通過(guò)能力,還要盡可能減少三場(chǎng)的出發(fā)列數(shù),多管齊下,綜合施策,才能達(dá)到目的。

2.1.1 綜合比選確定 7 列旅客列車(chē)的調(diào)整運(yùn)輸方案

（1）方案I：全部停運(yùn)圖定上下行7對(duì)旅客列車(chē)。優(yōu)點(diǎn)：不存在旅客列車(chē)徑路和運(yùn)輸組織的調(diào)整問(wèn)題,簡(jiǎn)單方便。缺點(diǎn)：由于該項(xiàng)施工不影響上行行車(chē),如果安排這些旅客列車(chē)上下行成對(duì)停運(yùn)后,客運(yùn)能力損失較大,而且臨近春運(yùn),這些旅客列車(chē)都是長(zhǎng)距離的跨局旅客列車(chē),客票需求旺盛,并且辦理停運(yùn)手續(xù)在時(shí)間上也來(lái)不及。

（2）方案II：變更下行旅客列車(chē)在武漢北站固定徑路,經(jīng)三場(chǎng)到發(fā)線下丹線迂回,避開(kāi)封鎖地段。優(yōu)點(diǎn)：變更的旅客列車(chē)徑路不需要調(diào)整其他旅客列車(chē)運(yùn)行時(shí)刻,不影響其他施工天窗作業(yè)。缺點(diǎn)：一是影響下丹線運(yùn)輸能力, 由于下貨線封鎖以后,三場(chǎng)全部貨物列車(chē)就只能通過(guò)下丹線開(kāi)車(chē),能力極為緊張,再調(diào)整7列旅客列車(chē)過(guò)來(lái)后,按照1列旅客列車(chē)折算2.5列貨物列車(chē),至少要影響18列貨物列車(chē)能力；二是同時(shí)旅客列車(chē)調(diào)整徑路還要解決LKJ數(shù)據(jù)的問(wèn)題[6]。

（3）方案III：調(diào)整下行旅客列車(chē)的運(yùn)行區(qū)段,由麻武線—下貨線—漢口間的徑路調(diào)整為麻武線紅安站—紅安聯(lián)絡(luò)線—合武線紅安西站—合武下行線—漢口運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：調(diào)整的區(qū)段沒(méi)有客運(yùn)營(yíng)業(yè)站,不影響客票發(fā)售,沒(méi)有增加列車(chē)運(yùn)行時(shí)分,也對(duì)合武線(合肥—武漢)的其他旅客列車(chē)秩序幾乎沒(méi)有影響。缺點(diǎn)：一是占用合武線一段天窗和空閑時(shí)段；二是紅安聯(lián)絡(luò)線雖然是按旅客列車(chē)線建成,但實(shí)際運(yùn)量不大,只偶爾運(yùn)行了一些單機(jī)和路用列車(chē),而且相應(yīng)的客運(yùn)機(jī)車(chē)還需加裝該線的LKJ數(shù)據(jù)。

綜合上述分析與比選,最終采取了最為有利的方案III[7],同時(shí)在正式封鎖前對(duì)相關(guān)交路的機(jī)車(chē)都安排加裝了紅安聯(lián)絡(luò)線的LKJ數(shù)據(jù),并由安監(jiān)、運(yùn)輸、機(jī)務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、供電等部門(mén)組織了設(shè)備聯(lián)合整治和運(yùn)行試驗(yàn),以確保調(diào)整旅客列車(chē)的絕對(duì)安全。

2.1.2 提高下丹線開(kāi)車(chē)能力

經(jīng)統(tǒng)計(jì),下貨線、下丹線、六場(chǎng)環(huán)發(fā)線日常開(kāi)車(chē)為68列/d、30列/d、22列/d,共計(jì)120列/d。下貨線一旦封鎖,下丹線和六場(chǎng)環(huán)發(fā)線的能力無(wú)法滿足每天約120列的要求,預(yù)計(jì)能力缺口約40列左右,需要采取調(diào)整措施來(lái)減輕下丹線開(kāi)車(chē)壓力。根據(jù)雙線自動(dòng)閉塞鐵路通過(guò)能力計(jì)算公式,橫店至灄口間下行貨物列車(chē)通過(guò)能力N貨為80列。在保證京廣下行正線圖定54列旅客列車(chē)的條件下,按下貨線封鎖的情況編制了施工分號(hào)運(yùn)行圖,通過(guò)適當(dāng)壓縮運(yùn)行圖周期、取消天窗等方法在環(huán)發(fā)線、下丹線分別鋪畫(huà)了31列和70列貨物列車(chē)線條。

同時(shí),運(yùn)輸部門(mén)可以從車(chē)流組織[8]、計(jì)劃安排、機(jī)車(chē)運(yùn)用、站區(qū)聯(lián)勞等全流程著手,重點(diǎn)抓好信號(hào)開(kāi)放、交接班、開(kāi)車(chē)準(zhǔn)備、機(jī)車(chē)叫班、貼線運(yùn)行等關(guān)鍵環(huán)節(jié),減少作業(yè)間的相互干擾,最大限度利用好區(qū)間通過(guò)能力；出發(fā)信號(hào)開(kāi)放以后,貨物列車(chē)要保證1 min啟動(dòng)、2 min壓紅,同時(shí)連發(fā)間隔時(shí)間要確保6 min力爭(zhēng)5 min。剔除車(chē)流不均衡、三場(chǎng)進(jìn)路交叉干擾等因素,2條線每天開(kāi)車(chē)列數(shù)要達(dá)到90列以上,可以確保施工分號(hào)圖能力利用率達(dá)到90%以上。

2.1.3 減少三場(chǎng)出發(fā)列數(shù)

（1）停運(yùn)武漢北站通勤列車(chē)3對(duì)/d、保留2對(duì)/d,可釋放下丹線6列/d左右的貨物列車(chē)能力。部分站區(qū)職工乘座輕軌、轉(zhuǎn)乘大巴進(jìn)行接送；停運(yùn)武漢北—成都、昆明等方向貨物班列8列/d,相關(guān)車(chē)流按同方向的編組計(jì)劃組織運(yùn)輸,可壓縮集結(jié)時(shí)間、提高列車(chē)編成輛數(shù)。

（2）調(diào)整部分快速貨物班列運(yùn)行徑路。江村—吳家山X360/1次、江村—舵落口X368/9次班列,原經(jīng)武漢北六場(chǎng)環(huán)發(fā)線運(yùn)行,調(diào)整經(jīng)武漢樞紐漢西聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行,不進(jìn)武漢北站；金華東—城廂X349/8次班列,原經(jīng)武漢北六場(chǎng)環(huán)發(fā)線運(yùn)行,調(diào)整經(jīng)武漢北六場(chǎng)、京廣上行線運(yùn)行,調(diào)整區(qū)段統(tǒng)一安排司機(jī)帶道。班列調(diào)整后,可以相應(yīng)減少武漢北下丹線和六場(chǎng)環(huán)發(fā)線開(kāi)車(chē)列數(shù)。

（3）施工封鎖期間,武漢北站產(chǎn)生的襄陽(yáng)北及其以遠(yuǎn)車(chē)流調(diào)整部分經(jīng)京廣線上行線、寧西線(西安—永寧)、小厲線(小林—厲山)至襄陽(yáng)北站運(yùn)行,計(jì)劃每天10列。

（4）施工封鎖期間,襄陽(yáng)北站產(chǎn)生的京廣線株洲北以遠(yuǎn)部分車(chē)流集結(jié)成整列,經(jīng)西齋口迂回運(yùn)輸；襄陽(yáng)北站產(chǎn)生的京廣線武昌東以遠(yuǎn)部分車(chē)流集結(jié)整列開(kāi)行至武昌東站的區(qū)段列車(chē),每天可以減少武漢北下丹線和六場(chǎng)環(huán)發(fā)線車(chē)流8列左右。

此外,為最大限度減少干擾,施工期間武漢樞紐內(nèi)的施工維修天窗全部取消,也為武漢北站不間斷開(kāi)車(chē)創(chuàng)造了有利條件。

2.2 運(yùn)輸組織方案實(shí)施

經(jīng)過(guò)精心準(zhǔn)備,下貨線撥接改造工期確定為2019年1月12日12：40開(kāi)始至18日14 : 40結(jié)束。施工期間1000多名各專業(yè)施工人員在5 km的鐵路線上展開(kāi)爭(zhēng)分奪秒、夜以繼日的大會(huì)戰(zhàn)。第1天順利完成了3112號(hào)、3118號(hào)道岔插鋪、下貨線撥改440 m、挖除既有道床及路基3000多m3等施工任務(wù),同時(shí)電務(wù)完成Ⅰ場(chǎng)、Ⅲ場(chǎng)聯(lián)鎖軟件及CIPS、TDCS軟件換裝工作；第2天完成了下貨線北端撥接口、中部交叉段施工并順利貫通,全線接觸網(wǎng)基本連通；第3天新建線路全部連通并開(kāi)始大機(jī)搗固及精調(diào),室外信號(hào)設(shè)備全部到位,接觸網(wǎng)開(kāi)始送電；第4天新建線路繼續(xù)進(jìn)行搗固、整修及更換長(zhǎng)鋼軌,全線接觸網(wǎng)設(shè)備送電并開(kāi)始精調(diào)；第5天新建線路完成補(bǔ)砟、線性調(diào)整、焊接等施工,信號(hào)完成全部設(shè)備調(diào)試及電碼化模擬試驗(yàn)；第6天新建線路繼續(xù)大機(jī)搗固,鋼軌焊接、舊軌回收全部完成,接觸網(wǎng)設(shè)備繼續(xù)克服缺陷、精調(diào)；第7天新建線路接觸網(wǎng)在12 : 00以前完成了熱滑試驗(yàn),12 : 10—14 : 40給點(diǎn)150 min完成全部信號(hào)設(shè)備聯(lián)調(diào)聯(lián)試,同步進(jìn)行LKJ數(shù)據(jù)換裝。

施工期間,編組站運(yùn)輸組織工作也有條不紊、秩序井然,日均辦理車(chē)達(dá)到16145輛,三場(chǎng)下丹線開(kāi)車(chē)72.9列/d,六場(chǎng)環(huán)發(fā)線開(kāi)車(chē)28.6列/d,合計(jì)101.5列/d,比預(yù)訂90列/d的目標(biāo)增加了11.5列/d；調(diào)整經(jīng)紅安聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行的7列下行旅客列車(chē)均安全正點(diǎn),貨物列車(chē)調(diào)整徑路、迂回累計(jì)達(dá)到125列,施工期間的運(yùn)輸效率未受到大的影響,各項(xiàng)運(yùn)輸調(diào)整措施發(fā)揮了積極作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

鐵路改造施工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,尤其是既有線,不僅涉及工務(wù)、電務(wù)、按觸網(wǎng)等各個(gè)專業(yè)的相互配合、相互制約,更需要運(yùn)輸專業(yè)提供充足的便利條件。每一項(xiàng)既有線改造施工都要根據(jù)工程特點(diǎn)和要求,結(jié)合運(yùn)輸實(shí)際,分析難點(diǎn),找準(zhǔn)切入點(diǎn),對(duì)癥下藥；施工準(zhǔn)備階段,應(yīng)制定多套方案,廣泛征求各專業(yè)的意見(jiàn)和建議,確保實(shí)施方案科學(xué)合理,優(yōu)中取優(yōu)[9],加快促進(jìn)武漢北站和武漢樞紐整體功能的提升。