區(qū)間渡線對(duì)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(duì)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(xiàng)目多、維修設(shè)備多，一般至少要求"天窗"時(shí)間在4 h以上，而接觸網(wǎng)和信號(hào)設(shè)備的日常維修時(shí)間只須2 h左右。因此，"天窗"時(shí)間受限于線路維修時(shí)間，長(zhǎng)短主要取決于工務(wù)維修工作的性質(zhì)和施工機(jī)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(shí)間內(nèi)與之平行作業(yè)。本文主要討論區(qū)間渡線對(duì)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(hù)維修是以對(duì)工務(wù)設(shè)備的檢測(cè)診斷與評(píng)定為基礎(chǔ)，將軌道的各種參數(shù)進(jìn)行分級(jí)管理，并做出相應(yīng)的維修計(jì)劃。線路養(yǎng)護(hù)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(jì)劃地對(duì)線路進(jìn)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(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行有計(jì)劃、有重點(diǎn)的養(yǎng)護(hù)，以保持線路質(zhì)量經(jīng)常處于均衡完好狀態(tài)。

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

2 區(qū)間渡線對(duì)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(shí)補(bǔ)修三個(gè)方面分析區(qū)間渡線對(duì)高速鐵路工務(wù)維修作業(yè)的影響。

2.1 區(qū)間渡線對(duì)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(jì)劃進(jìn)行作業(yè)。按照高速鐵路工務(wù)綜合維修作業(yè)特點(diǎn)，作業(yè)方式必須采用高度集成化的由不同機(jī)械組成的機(jī)械化維修列車進(jìn)行；一次作業(yè)時(shí)間是以一個(gè)"天窗"時(shí)間為單位進(jìn)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?yàn)橐话闱闆r下綜合維修都采用兩組大型養(yǎng)路維修機(jī)械列車同時(shí)作業(yè)，轉(zhuǎn)線的機(jī)會(huì)很少。只有當(dāng)一列機(jī)組用不完一個(gè)"天窗"時(shí)，可能出現(xiàn)需要利用渡線轉(zhuǎn)線至另一線以節(jié)省時(shí)間。

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

對(duì)于高速鐵路線路維修而言，"矩形天窗"是在夜間綜合維修時(shí)段內(nèi)無列車運(yùn)行期間，上下行線路同時(shí)封閉，進(jìn)行綜合維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)。按照經(jīng)常保養(yǎng)計(jì)劃，對(duì)線路區(qū)間經(jīng)常不斷地進(jìn)行各項(xiàng)維修養(yǎng)護(hù)工作，也是以"天窗"時(shí)間為單位進(jìn)行。區(qū)間渡線在"天窗"時(shí)段內(nèi)對(duì)經(jīng)常維修養(yǎng)護(hù)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(jì)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(jī)械，A～B區(qū)間由A站所在養(yǎng)路管理工區(qū)負(fù)責(zé)。該區(qū)間某一天的維修計(jì)劃是使用大型養(yǎng)路維修機(jī)械列車對(duì)第1、2處（分別在A～B區(qū)間1/4和3/4處，維修地段長(zhǎng)分別約12 km和6 km）進(jìn)行維修作業(yè)。站間距離取60 km，站坪長(zhǎng)2000 m；養(yǎng)路維修機(jī)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(jī)械列車工作時(shí)間含純作業(yè)時(shí)間和附加時(shí)間兩部分。

附加時(shí)間分為固定的附加時(shí)間和機(jī)械走行時(shí)間（按走行距離分別計(jì)算）。固定的附加時(shí)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(jī)械落架、上架整理及運(yùn)行時(shí)間，分別取8、2、9、7 min，共計(jì) 26 min。

圖1 A～B區(qū)間日常養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)地點(diǎn)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(yùn)行距離約為102km，機(jī)械自運(yùn)行時(shí)間為1.275 h；固定附加時(shí)分為辦理車站封鎖、開通時(shí)間10 min，維修機(jī)械上架、落架2次共32 min，總附加作業(yè)時(shí)間為1.975 h。當(dāng)"天窗"時(shí)間分別為 3、3.5、4、4.5、5 h時(shí)，純作業(yè)時(shí)間分別為1.025、1.525、2.025、2.525、3.025 h。由機(jī)械作業(yè)效率可知，"天窗"時(shí)間須在3.5 h以上時(shí)，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(jìn)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(yùn)行距離約86km，自運(yùn)行時(shí)間1.075 h，總附加作業(yè)時(shí)間為1.775 h。在"天窗"時(shí)間分別為 3、3.5、4、4.5、5 h 時(shí)，純作業(yè)時(shí) 間 分 別 為 1.225、1.725、2.225、2.725、3.225 h。由機(jī)械作業(yè)效率可知，"天窗"時(shí)間也需在3.5 h以上，才能完成作業(yè)任務(wù)。

實(shí)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(duì)經(jīng)常養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)有一定的效應(yīng)，但對(duì)其工作效率和對(duì)"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(shí)間多0.2 h，即12 min?？梢?，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(shí)間無渡線要少于有渡線的情況。

2.3 區(qū)間渡線對(duì)臨時(shí)補(bǔ)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(shí)補(bǔ)修作業(yè)在地點(diǎn)、時(shí)間及維修內(nèi)容上均具有不確定性，并且時(shí)間要求高，不能受綜合維修"天窗"開設(shè)方式和開設(shè)時(shí)間的限制，也不能受無"天窗"白天行車時(shí)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(shí)補(bǔ)修作業(yè)特點(diǎn)和性質(zhì)可知，若某一區(qū)段發(fā)生險(xiǎn)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(shí)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(shí)，為減少故障帶來的損失，利用區(qū)間渡線使維修機(jī)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(zhǎng)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(shí)更換短軌。排除，行車影響降到最低；當(dāng)區(qū)間無渡線時(shí)，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(shí)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(zhǎng)區(qū)間內(nèi)設(shè)置渡線是合理的。

圖2 A～B區(qū)間緊急補(bǔ)修作業(yè)地點(diǎn)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(jī)械走行時(shí)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(gè)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(shí)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(duì)區(qū)間渡線本身進(jìn)行維修而增加了工作量。

(2)在高速鐵路臨時(shí)補(bǔ)修作業(yè)中，區(qū)間渡線能使維修機(jī)械列車靈活轉(zhuǎn)線以方便作業(yè)，減少維修附加作業(yè)時(shí)間，提高維修工作效率。雖然臨時(shí)補(bǔ)修在維修地點(diǎn)、時(shí)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(duì)降低線路故障影響、贏得通過能力作用明顯。