提高大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力的天窗設(shè)置模式探討

尤濤

（中國神華能源股份有限公司 軌道機械化維護(hù)分公司，天津 300467）

提高大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力的天窗設(shè)置模式探討

尤濤

（中國神華能源股份有限公司 軌道機械化維護(hù)分公司，天津 300467）

在現(xiàn)有大型養(yǎng)路機械數(shù)量、設(shè)備效率、現(xiàn)行天窗模式測算的大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力基礎(chǔ)上，提出整體集中修、區(qū)域集中修、機動集中修3種天窗設(shè)置模式，匹配3種天窗模式下的施工任務(wù)量和大型養(yǎng)路機械能力，并進(jìn)行優(yōu)劣勢分析，探討能夠充分釋放和發(fā)揮大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力的天窗設(shè)置模式。

大型養(yǎng)路機械；天窗模式；集中修；設(shè)備能力

從管內(nèi)近年來大型養(yǎng)路機械施工的總體情況來看，使用時間相對集中在春秋兩季，而進(jìn)入汛期后，隨著降雨量的增加，大型養(yǎng)路機械利用率和天窗使用率明顯降低，全年利用率極不均衡。如何優(yōu)化天窗設(shè)置，提高天窗使用率和大型養(yǎng)路機械利用率，有效釋放大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力，做好線路維護(hù)工作就顯得尤為重要[1-2]。

1 基本情況

神華集團(tuán)有限責(zé)任公司（簡稱神華集團(tuán)）管轄鐵路主要正線均為國家Ⅰ級重載鐵路，線路允許速度80 km/h，最小曲線半徑400 m，最大限制坡度12‰。截至2016年底，線路總延展長度5 930 km，其中正線延展長度3 863 km，道岔4 614組。

中國神華能源股份有限公司軌道機械化維護(hù)分公司作為神華集團(tuán)路港版塊的重要組成部分，現(xiàn)有大型養(yǎng)路機械81臺，分別配屬府谷、肅寧、準(zhǔn)格爾3個工務(wù)機械段，主要承擔(dān)管內(nèi)包神線、新準(zhǔn)線、甘泉線、神朔線、朔黃線、黃萬線、大準(zhǔn)線、準(zhǔn)池線及其他支線的清篩、搗固、穩(wěn)定、打磨、配砟整形等軌道維護(hù)業(yè)務(wù)，對神華集團(tuán)管轄鐵路的安全穩(wěn)定運營發(fā)揮重要的基礎(chǔ)保障作用。

1.1 大型養(yǎng)路機械配置

施工機組除編配大型養(yǎng)路機械外，還應(yīng)根據(jù)施工項目、施工需求的不同編配一定數(shù)量的附屬車輛，滿足施工現(xiàn)場和駐地的生產(chǎn)、生活需要[3]。以線路清篩施工機組為例，應(yīng)配置的大型養(yǎng)路機械包括清篩車、搗固車、配砟車、穩(wěn)定車，以及物料運輸車、軌道車、工程宿營車、餐車、辦公車、淋浴車、軌道變電車、材料車、灑水車等必需附屬車輛。大型養(yǎng)路機械配置見表1。

表1 大型養(yǎng)路機械配置表

1.2 大型養(yǎng)路機械定額

以大型養(yǎng)路機械參數(shù)、各機型4 h天窗單車作業(yè)效率和機組年度任務(wù)平均值為基礎(chǔ)，結(jié)合管內(nèi)各區(qū)段線路條件、施工難易程度，對測算數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合調(diào)整后，確定較為符合管內(nèi)施工作業(yè)的單車天窗定額和機組年度定額標(biāo)準(zhǔn)（具體參數(shù)見表2），對編制年、月、日施工計劃和大型養(yǎng)路機械能力測算具有指導(dǎo)性意義。

表2 單車天窗定額和機組年定額統(tǒng)計表

1.3 現(xiàn)行天窗模式

大準(zhǔn)線外西溝（不含）—燕莊區(qū)段與太原鐵路局大秦線同步，春季25個（4月）、秋季20個（10月）共45個4 h天窗；其他各月每旬開設(shè)2個3 h檢修天窗。包神線、大準(zhǔn)線、準(zhǔn)池線、神朔線、朔黃線采用既定垂直天窗模式。巴圖塔（不含）—神木北—神池南—黃驊港區(qū)段、神池南—朔州西區(qū)段、巴圖塔—海勒斯壕南—點岱溝區(qū)段、南坪—點岱溝—外西溝區(qū)段、外西溝—神池南區(qū)段，2016年4—10月神華鐵路運行圖圖定天窗設(shè)置為：5月、10月每周3個，4月、6月、7月、8月、9月每周2個，共70個天窗，280 h；1月、2月、3月、11月、12月，每周1個3 h天窗，共21個天窗，63 h。

現(xiàn)行天窗模式下，鐵路運輸秩序穩(wěn)定，施工組織相對簡單，可階段性分散施工項目，不易造成施工沖突，大型養(yǎng)路機械和人員施工強度小，施工安全管理壓力也相對較小。但卻存在大型養(yǎng)路機械閑置、等待時間長、靈活機動性差等問題，各區(qū)域天窗同步，但大型養(yǎng)路機械只能利用局部天窗，造成天窗利用率低、施工覆蓋面不廣，形成了天窗等大型養(yǎng)路機械的現(xiàn)象，無法發(fā)揮大型養(yǎng)路機械的作業(yè)能力[4]。

1.4 大型養(yǎng)路機械能力測算

管內(nèi)線路清篩機組通常按照“2清3搗2配2穩(wěn)”進(jìn)行編組，清篩機組的編配數(shù)量直接影響線路搗固的作業(yè)能力，而年度清篩計劃任務(wù)量又直接決定清篩機組的編配數(shù)量。因此，有必要設(shè)定5年清篩任務(wù)平均值和清篩任務(wù)最大值2個條件來測算大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力，便于分析因清篩機組編組數(shù)量改變導(dǎo)致的線路搗固能力變化。具體計算、統(tǒng)計見表3、表4。

表3 2012—2016年任務(wù)平均值統(tǒng)計表

表4 大型養(yǎng)路機械編組、能力與計劃任務(wù)匹配對照表

分析表3、表4可知，在現(xiàn)行天窗模式下，如清篩計劃任務(wù)在227～420 km變化，線路搗固能力也將隨之發(fā)生改變，存在最大約900 km的搗固能力縮減，道岔搗固能力基本固定在2 450組左右。隨著操作人員熟練掌握大型養(yǎng)路機械操作程序后，4 h天窗內(nèi)的單車作業(yè)效率基本趨于穩(wěn)定，單車每天窗作業(yè)效率只會出現(xiàn)小幅波動，效率提升空間也非常小，基本無法通過提高單車作業(yè)效率來提升大型養(yǎng)路機械的作業(yè)能力。

2 天窗設(shè)置模式探討

2012—2016年的任務(wù)平均值基本符合《神華鐵路運輸管理規(guī)程》中規(guī)定的中修清篩和維修搗固周期的線路維護(hù)需求[5]，自有設(shè)備的作業(yè)能力也完全能夠匹配，但在現(xiàn)行天窗模式下，自有設(shè)備能力無法得到完全釋放。因此，為了提升大型養(yǎng)路機械天窗利用率、降低閑置率，充分釋放和發(fā)揮大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力，提出“整體集中修”“區(qū)域集中修”和“機動集中修”3種天窗設(shè)置模式，測算3種模式下的大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力，同時進(jìn)行優(yōu)劣勢分析，得出更為符合管內(nèi)大型養(yǎng)路機械施工作業(yè)的天窗設(shè)置模式。

2.1 整體集中修

整體集中修是指管內(nèi)全線與太原鐵路局大秦線同步開設(shè)連續(xù)天窗進(jìn)行集中修。大型養(yǎng)路機械編組、作業(yè)能力統(tǒng)計見表5。

表5 整體集中修大型養(yǎng)路機械編組和作業(yè)能力統(tǒng)計表

由表5可知，清篩能力充足，搗固能力不足，需要補充44臺搗固車（26臺線搗車、18臺岔搗車）才能完成計劃任務(wù)。

2.2 區(qū)域集中修

區(qū)域集中修指設(shè)定幾個區(qū)域錯時開設(shè)連續(xù)天窗進(jìn)行集中修。根據(jù)運量及線路繁忙程度的差別，將神華鐵路劃分為3個區(qū)域，分別采用同步、及時、錯時的方式進(jìn)行集中修。

2.2.1 區(qū)域一

大準(zhǔn)線外西溝—燕莊段與太原鐵路局大秦線同步開設(shè)連續(xù)天窗。大型養(yǎng)路機械編組、能力統(tǒng)計見表6。

表6 區(qū)域一集中修大型養(yǎng)路機械編組和作業(yè)能力統(tǒng)計表

由表6可知，自有設(shè)備完全可以滿足該區(qū)域的維護(hù)需求。

2.2.2 區(qū)域二

黃萬線、神朔線神池南—朔州西區(qū)段、新準(zhǔn)線、塔韓線、甘泉線等幾個具備條件的區(qū)段，可根據(jù)運量靈活設(shè)置集中天窗進(jìn)行施工，集中大型養(yǎng)路機械、人員，短期完成施工任務(wù)。

2.2.3 區(qū)域三

包神線（巴圖塔以南）、神朔線大柳塔—神池南區(qū)段、朔黃線與太原鐵路局大秦線錯時開設(shè)連續(xù)天窗進(jìn)行集中修。避開防洪期，在5月設(shè)置25個、9月設(shè)置20個，共45個4 h連續(xù)天窗；其他各月每旬設(shè)置1個3 h檢修天窗。大型養(yǎng)路機械編組、能力統(tǒng)計見表7。

表7 區(qū)域三集中修大型養(yǎng)路機械編組和作業(yè)能力統(tǒng)計表

由表7可知，清篩能力能夠滿足需求，搗固能力不足，需補充19臺搗固車（7臺線搗車、12臺岔搗車）才能完成計劃任務(wù)。

2.3 機動集中修

三十年前，中國工藝美術(shù)大師邱含與中國陶瓷藝術(shù)大師陳敏在當(dāng)時的瓷壇還是后起之秀。出于對民間青花的無限熱愛，更是因為在老一輩陶藝大師秦錫麟的悉心教導(dǎo)下茁壯成長，之后創(chuàng)辦了“玉風(fēng)窯”。“玉風(fēng)窯”的創(chuàng)立，猶如新生的嬰孩，對未來無限憧憬。初創(chuàng)之時，結(jié)盟了現(xiàn)景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)教授何炳欽，也吸引了現(xiàn)中國工藝美術(shù)大師曾瑾與中國陶瓷藝術(shù)大師彭競強、彭松父子一并投身民間青花的研究與創(chuàng)作。在隨后的十年間，更是吸引了陸如、唐自強、賴德全等中國工藝美術(shù)大師，這些瓷壇泰斗。在“玉風(fēng)窯”日漸茁壯的成長過程當(dāng)中，都收獲了很多滿意的民間青花作品。

機動集中修是按照維護(hù)需求量、鐵路運輸量和大型養(yǎng)路機械能力靈活、機動設(shè)置天窗。

2.3.1 以維護(hù)需求量調(diào)整天窗次數(shù)

3月份，氣侯回暖，線路病害增多，安全風(fēng)險提高，線路維護(hù)需求也相應(yīng)增加，可根據(jù)運輸實際情況，提前多設(shè)置天窗，及時滿足線路維護(hù)需求，保障運輸安全。

2.3.2 以鐵路運輸量調(diào)整天窗次數(shù)

一是確保圖定天窗數(shù)不變，充分滿足大型養(yǎng)路機械天窗作業(yè)時間。

二是可在運輸寬松時段多設(shè)置天窗，集中大型養(yǎng)路機械、人員完成施工任務(wù)；運輸繁忙時段少設(shè)置天窗，可合理安排人員調(diào)休。

三是進(jìn)入汛期后，根據(jù)天氣變化，及時申請取消天窗，避免因下雨造成天窗浪費。

2016年4—10月圖定天窗數(shù)70個，總時間280 h。如總時間不變，實行機動集中修延長每個天窗時間，由4 h變?yōu)? h，約56個天窗，相比減少14個；由4 h調(diào)整為6 h，約46個天窗，相比減少24個。5 h、6 h天窗與4 h天窗大型養(yǎng)路機械純作業(yè)時間和作業(yè)量對照見表8。

由表8可知，每次5 h、6 h天窗比4 h天窗作業(yè)效率和天窗利用率均有明顯提升；每周設(shè)置2次5 h天窗與每周設(shè)置3次4 h天窗相比，天窗數(shù)減少1個，天窗時間減少2 h，反而隧道清篩作業(yè)量提升0.1 km；5 h、6 h和4 h天窗總時間均為120 h的情況下，各施工項目作業(yè)效率均顯著提升。

表8 5 h、6 h與4 h天窗大型養(yǎng)路機械純作業(yè)時間和作業(yè)量對照表

2.4 優(yōu)缺點

從對鐵路運輸?shù)母蓴_、天窗次數(shù)、天窗時間、天窗靈活性等方面對整體集中修、區(qū)域集中修、機動集中修3種集中修設(shè)置模式進(jìn)行評價，分析、判斷更為符合大型養(yǎng)路機械作業(yè)的天窗設(shè)置模式。3種集中修模式優(yōu)缺點對比見表9。

由表9可知，按整體集中修和區(qū)域集中修“2.2.3”設(shè)置天窗，需要大量補充大型養(yǎng)路機械，除租賃成本高外，重點是短期內(nèi)無法滿足足夠數(shù)量的大型養(yǎng)路機械租賃需求，基本不具備可行性；按區(qū)域集中修“2.2.1”“2.2.2”和機動集中修模式設(shè)置天窗，自有設(shè)備作業(yè)能力完全可以滿足計劃任務(wù)需求，且能夠機動、靈活調(diào)配大型養(yǎng)路機械，可行性強。

表9 3種集中修模式優(yōu)缺點對比

3 結(jié)束語

綜上所述，建議采用機動集中修和區(qū)域集中修“2.2.1”“2.2.2”2種模式相結(jié)合的方式優(yōu)化天窗設(shè)置模式。

一是可通過改變天窗設(shè)置模式，釋放大型養(yǎng)路機械作業(yè)能力，解決現(xiàn)行天窗模式下由于清篩任務(wù)量增加造成的線路搗固能力減少和道岔搗固能力不足問題，同時避免因租賃大型養(yǎng)路機械導(dǎo)致的生產(chǎn)成本升高；

二是天窗設(shè)置更為靈活，最大限度減輕大型養(yǎng)路機械施工作業(yè)對鐵路運輸造成的干擾，提高鐵路運輸能力；

三是大型養(yǎng)路機械實現(xiàn)機動調(diào)配，可集中優(yōu)勢資源，短期完成任務(wù)，大型養(yǎng)路機械閑置率降低，天窗利用率提高，同時為開拓外部軌道維護(hù)市場創(chuàng)造便利條件，增加外部營業(yè)收入。

[1] 肖增斌，王曉剛．我國鐵路大型養(yǎng)路機械行業(yè)的發(fā)展與思考[J]．中國鐵路，2015(1)：8-10．

[2] 許建明．鐵路大型養(yǎng)路機械的發(fā)展趨勢及展望[J].中國鐵路，2014(11)：5-8．

[3] 鐵總運［2015］236號 大型養(yǎng)路機械使用管理規(guī)則[S].

[4] 神華運［2017］2號 神華鐵路2017年（上半年）列車運行圖技術(shù)資料[S]．

[5] 神華運［2013］486號 神華鐵路運輸管理規(guī)程（試行）[S]．

責(zé)任編輯 高紅義

The Study of the Setting Modes of Maintenance Window for Improving the Work Capacity of Large Track Maintenance Machine

YOU Tao
（China Shenhua Energy Company Limited Track Maintenance Branch Company，Tianjin 300467，China）

On the basis of the quantity and efciency of existing large track maintenance machine as well as the work capacity calculated by current modes of maintenance window, three setting modes of maintenance window are put forward, namely overall centralization of repair, regional centralization of repair and mobile centralization of repair. Matching their corresponding construction workload and the capacity of large track maintenance machine and making an analysis of their advantages and disadvantages, this paper is to study the setting modes of maintenance window that can give a full play of work capacity of large track maintenance machine.

large track maintenance machine；the modes of maintenance window；centralization of repair；equipment capacity

U216

：A

：1001-683X（2017）07-0050-05DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2017.07.050

2017-02-14

尤濤（1984—），男，工程師。 E-mail：174557847@qq.com