7.2 编组站图型
7.2.1 编组站应根据双方向改编作业量和折角车流的大小、地形条件、进出站线路布置等因素,经技术经济比较,选择单向图型或双向图型。
新建编组站宜采用单向图型。单向编组站的驼峰方向,应根据改编车流量及其方向,结合地形和气象条件综合研究确定。双向编组站的两套系统的能力和布置形式可根据需要确定。
7.2.2 双方向共用一个到发场和一个调车场的横列式编组站图型(图6.1.1-1、图6.1.1-2),可适用于解编作业量小的小型编组站。如站房位置和地形条件允许,车场宜设在靠主要改编车流方向正线的一侧。
7.2.3 双方向的到发场分别并列在共用调车场两侧的横列式编组站图型(图7.2.3),可适用于双方向改编车流较均衡、解编作业量不大的编组站或地形条件困难、远期无大发展的中、小型编组站。当衔接线路的牵引定数较大时,应妥善处理向驼峰转线的联络线的平、纵断面条件。
7.2.4 双方向共用的到达场和调车场纵列配置,而出发场分别并列在共用调车场两侧的单向混合式编组站图型(图7.2.4),可适用于解编作业量较大或解编作业量大而地形条件困难的大、中型编组站。
当顺驼峰方向改编车流的比重较大时,应采取必要的措施使调车场尾部两侧牵出线的作业负担均衡。
7.2.5 双方向共用的到达场、调车场和出发场纵列配置的单向纵列式编组站图型(图7.2.5),可适用于顺驼峰方向改编车流较强、解编作业量大的大型编组站。
反驼峰方向改编列车到达与出发的线路,宜设计为立体交叉。
反驼峰方向改编列车的到达与出发线路,宜按反到、反发设计,并预留有发展为环到、环发的条件。当近期有根据时也可设计为环到、环发。
当单向混合式编组站扩建为到达场、调车场与出发场纵列配置的单向编组站图型时,根据作业需要,也可保留反驼峰方向的出发及通过车场。
7.2.6 采用双溜放作业方式的单向编组站,宜将到达场、调车场与出发场纵列配置。根据折角车流的作业需要,调车场中部的部分线路可设计为两侧驼峰溜放线的共用线路。调车场尾部的布置形式及调车设备的配置,应保证其作业能力与驼峰能力相适应。
反驼峰方向改编列车的到达线路,宜设计为环到。反驼峰方向改编列车的出发进路宜设计为环发或反发。
7.2.7 双方向均为到达场与调车场纵列配置、出发场横列配置在调车场外侧的双向混合式编组站图型(图7.2.7),可适用于双方向解编作业量均较大或解编作业量均大而地形条件受限制,且折角车流较小的大型编组站。
7.2.8 双方向均为到达场、调车场与出发场纵列配置的双向纵列式编组站图型(图7.2.8),可适用于双方向解编作业量均大的大型编组站。
7.2.9 当到达场与调车场纵列配置,顺驼峰方向的改编车流较大而组号简单或主要为小运转车流,且衔接的发车方向较少时,根据具体情况,顺驼峰方向可不设出发场,列车出发可全部在编发场办理。
当到发场或出发场与调车场横列配置时,也可在调车场设计部分编发线。
7.2.1 编组站图型可分为单向和双向两类,按车场配列不同可分为横列式、混合式和纵列式三种。从本说明表6可以看出,我国目前共有编组站46个,其中单向编组站27个,占总数的58.7%,双向编组站19个,占总数的41.3%,双向编组站一般由单向编组站发展而成。
单向编组站与双向编组站相比,具有设备集中、便于管理、少占用地和节约投资等优点。随着现代化技术装备的发展,提高了单向编组站的作业能力,扩大了适应范围。因此,新建编组站,除工业编组站、港湾编组站等车流条件适合于采用双向图型外,一般因初期运量不大,引入线路不多,以采用单向单溜放编组站为宜。有时由于受地形和车流等条件的影响,也可以用路网上相邻的2个编组站或枢纽内2个单向编组站来代替1个双向编组站。
在既有双向编组站中有3个站(占编组站总数的6.5%)为一级四场站型,这些车站大都是从一级二场发展而成的。实践证明,这种正线中穿的双向站型,增加了折角车流的交换及重复作业,对牵出线解编能力造成浪费;此外,机车出(入)段、本站作业车的取送对正线客、货列车到发的干扰都比较大,咽喉能力也紧张,故不宜作为推荐图型采用。
双向编组站与单向编组站相比,主要优点是双方向改编列车和车辆没有多余的走行,但当折角车流量较大时,重复作业对驼峰解体能力的影响和工程投资的增多是其缺点。此外,双向编组站的维修管理费用和用地比单向编组站为大,但双向图型可节省列车公里运营支出和相应的机车、车辆购置费及货物滞留费。
编组站在一个系统的作业能力可以负担的情况下,采用单向图型还是双向图型有利,可通过技术经济比较决定。如果双向图型多支出的费用小于节省的费用时,则采用双向有利。以换算一次投资来表示如下式:
式中 B"管——双向图型增加的维修管理费,包括增加的站线和设备维修费以及定员的工资支出(元);
B'管——单向图型增加的维修管理费,包括增加的正线和设备维修费(元);
A"——双向图型增加的工程费,包括增加的站线轨道、路基、设备和用地等投资(元);
A'——单向图型增加的工程费,包括增加的正线轨道、路基、设备、用地和跨线桥等投资(元);
B列——单向图型多支出的列车公里运营费(元);
B折——双向图型折角车流重复作业多支出的运营费(元);
A'机辆费——单向图型多支出的机车、车辆购置费和货物滞留费(元);
A"机辆费——双向图型多支出的机车、车辆购置费和货物滞留费(元)。
上式右边所列项目的换算一次投资可用A换来表示,这个数值可以根据不同情况先行计算出来。如果所采用的双向图型增加的工程费和维修管理费小于这个数值时,表示从工程和运营的角度来衡量比采用单向有利。
经计算,在一般情况下,当双向与单向纵列反到、反发比较时,即使采用规模较小的双向对称式二级四场布置,其增加的工程费和维修管理费一般也会较大。因此,除了折角车流比重很小的情况下可以通过具体计算来衡量单、双向图型的采用外,如单向纵列反到、反发图型能满足能力需要,一般没有必要采用双向图型。
当单向纵列式编组站采用环到、环发时,由于正线线路展长,工程费与运营费都增加很多,因此,当反向车流比重较大,折角车流较小,地形和用地条件对采用规模较小的双向图型又有利时,经计算,其换算的一次投资(A换)可能大于双向图型增加的维修管理费和工程费。此时,选用编发场发车的双向对称二级式布置,可能会比采用单向纵列环到、环发图型有利。
单向纵列式图型采用双溜放作业时,由于反方向改编车流也大,为了对解编能力不致造成较大影响,反方向到发进路一般考虑环到、环发;同时单向双溜放也有一部分折角车流需要重复作业。因此,正线线路展长和重复作业造成的工程费和运营费支出也很大,如果采用双向纵列式图型,在现阶段的条件下,其增加的工程费和维修管理费可能较小,也就是说,采用双向图型可能比采用单向双溜放图型有利。但如果单、双向图型的驼峰均设有半自动化和自动化设备,而且地形和用地等条件对采用双向图型造成较大困难时,也可以通过具体的技术经济比较来决定是否采用单向双溜放图型。
因此,当双方向改编车流量大、折角车流少且地形条件允许时或单向编组站能力满足不了需要时,可采用双向编组站。目前在全路的编组站中,改编车流量大的路网性编组站也以双向站型为多。根据每方向改编车流量的大小,双向编组站两套系统的布置形式和能力可以设计成相同或不相同。当驼峰解体车数超过4500辆,且作业量的增长速度并不太快,经过技术经济比较,也可考虑按单向双溜放的作业方式设计。
确定单向编组站的驼峰方向时,改编车流量及其方向是主要因素。驼峰方向应符合主要改编车流方向,如上、下行方向改编车流量接近,则应照顾重车方向或车流组成比较复杂的方向;至于地形、气象等条件,有时也起一定的作用,故应综合考虑。
7.2.2 一级二场横列式图型的编组站在全路编组站中已很少,但在编组站的发展过程中,有不少是经过一级二场的过渡阶段,建站初期的贵阳南、江岸西、来舟等编组站都有过这样的历程。
考虑到上述的实际情况,故将一级二场图型列入编组站基本图型之内。
一级二场图型的优点是布置紧凑、用地少、工程省、作业灵活、两端牵出线易于协作、便于通过列车的甩挂作业和大组车进行坐编,对发展为其他图型的适应性较大。一级二场编组站的运营指标也较好,有调中时一般为4~6.3h,而其他图型为6.5~7.7h。一级二场图型的缺点是改编车辆在站内的作业行程较长,以有效长度为850m计,约为5.2km;一个方向的货物列车到发与相反方向的旅客列车到发有交叉;此外,解编车列转线与列车到发,机车出(入)段有部分交叉。
从图型上看,一级二场编组站与横列式区段站基本相同,当设备配置比较合理,一级二场按两端各设1条牵出线,主要牵出线设小能力驼峰考虑,其解编能力约为2700~3200辆。当牵引定数小或组号多,编组较复杂时,解编能力较低;当空车比重较大或组号少、作业较简单时,则解编能力较高。作为选择图型的条件,一级二场图型一般适用于解编作业量为2300~2700辆的小型编组站。
由于一级二场编组站改编列车的比重较横列式区段站大,因此,一个方向列车到发与另一方向改编列车转线的交叉机会也多一些。为了减少这种交叉,应将车场设在靠主要改编车流顺作业方向一侧。
7.2.3 本条所列的图型简称一级三场。一级三场图型一般是中、小型枢纽的唯一编组站或主要编组站,衔接线路方向多为单线。如果是在大型枢纽,则属于为地区车流服务的编组站。
一级三场图型的到发场分设于调车场两侧,可以使用3~4条牵出线,故能力较一级二场大,并消除了一个方向的货物列车到发与另一方向车列转线的交叉和一个方向的旅客列车通过与另一方向货物列车到发的交叉;与既有一些正线中穿的双向一级四场横列式编组站相比,由于正线外包和解编作业集中在一个共用的调车场,避免了折角车流的交替和机车出(入)段与正线的干扰,同时,可以减少设备投资和运营支出,当选用一级二场图型不能满足需要时,可根据具体条件,选用这种图型。
一级三场的优点是站坪长度较短,车场较少,管理方便;缺点是解编车列往返转线的距离长。当有效长为850m时,每一改编车在站内的作业行程约5.8km,增加了车辆在站作业的中转时间。从现有一级三场编组站的运营指标看,其有调中时也比较大,约在6.8~7.7h,个别达到9.5h。此外,当牵引定数大时,向驼峰牵出线转线有时会出现困难。
因此,一级三场可适用于解编作业量不大或站坪长度受到限制,远期无大发展的中、小型编组站。
从解体的作业过程分析,解体和为前后两趟解体车列准备溜放进路及开放信号的总时间约13~16min,这个时间与驼峰调机去到发场将待解车列牵出推上驼峰的总时间大致相等,故当采用2台调机担任解体作业时,驼峰一般不会出现空费时间。单从这方面看,一级三场的解体能力与二级式应无多大差别,但是,一级三场由于到发场分设两侧,到达两侧的解体列车,不可能做到完全均衡地交错解体,而且,顺方向列车到达和反方向列车出发以及机车出(入)段等作业,对驼峰调机去连挂车列及牵出转线的调车作业的干扰,比二级式图型要大,因此,一级三场的解编能力,实际上仍低于二级式图型。
一级三场编组站如配备小能力驼峰,当驼峰头部使用1台调机实行单推单溜,调车场尾部使用两台调机,解编能力主要受驼峰控制。如果本站作业车不太多,而中转解编作业量较大,为了充分发挥设备能力,尾部牵出线也可以担任一部分解体作业,则解编能力尚可适当提高。当头部和尾部都使用2台调机,实行双推单溜,头部和尾部能力基本上平衡。作为图型选择条件,一级三场可适用于解编作业量为3200~4700辆的编组站。
本条文对一级三场图型提出了双方向改编车流比较均衡的要求,对这点应予足够重视,由于改编列车分别在两侧到发场到发,解编作业分别由两侧相应的牵出线担任,两侧车流平衡,解编能力可以得到充分利用。一级三场编组站衔接方向为单线时,一般可按线路别布置使用,这样可以简化进出站线路布置及疏解。为了平衡两侧牵出线的解编作业量,设计时应结合各衔接方向线路的引入,合理安排两侧到发场的分工。当衔接方向为双线,应按方向别布置使用。按方向别设计时,考虑到阶段时间内可能出现一侧的密集到达或两侧到发的不均衡,为了保证两侧牵出线的作业能均衡地进行,每一方向的到发场和衔接方向的进出站线路,应有为相反方向列车到发使用的灵活性。一般可根据需要,在到发场设置一部分双方向使用的线路。
一级三场的改编列车到达后,需由调机向驼峰牵出线转线。由于调机的牵引力不如本务机车,而且启动后要克服较大的曲线阻力和坡道阻力,故向驼峰转线有时会发生困难。现场对这方面的意见反映不少。如果衔接方向的牵引定数较大,设计时对转线条件应予妥善处理。
7.2.4 本条所列的图型简称二级四场,是单向混合式编组站的代表性图型。二级四场图型与一级三场比较,主要是增加了共用的峰前到达场,调机连挂解体车列和推峰作业受改编列车到达和本务机车进段的干扰比一级三场的要少;故能力比一级三场大。由于二级四场图型的到达场与调车场纵列布置,顺驼峰方向改编车流在站内的行程比一级三场有较多的节省。以有效长度为850m计,顺驼峰方向行程可缩短3.9km。虽然反驼峰方向改编车流的行程略有增加,但总的来看,运营效率仍高于一级三场。二级四场编组站的有调中时一般为6.5~7.0h。
二级四场图型的优点是顺、反方向改编列车均在峰前场到达,避免了到达解体列车的转线作业和牵引定数大时转线的困难,与纵列式图型比较,站坪长度较短,可以减少工程量。缺点是编成车列转线的距离长,调车场尾部牵出线的能力受到一定限制。二级四场图型可适用于解编作业量较大或解编作业量大而地形条件困难的大、中型编组站。当顺方向改编车流较大或顺、反方向改编车流较均衡而顺方向为重车流时,在运营上都是有利的。
根据调查分析,当设置小能力驼峰,头部和尾部都使用2台调机,头部采用双推单溜,解编能力受尾部控制。如头部调机协助尾部担任一部分作业,使头尾能力大致平衡,解编能力尚可适当提高。二级四场图型解编作业量的适应范围,一般在4500~5200辆之间(未含驼峰半自动化、自动化和加强尾部编组能力所提高的作业量)。如果解编作业量比这个数字小,而其他条件适合于采用二级四场时,尾部可使用2台调机,头部可以使用1台调机,实行单推单溜。如果解编作业量较大,但地形条件困难,不能选用纵列式图型而采用二级四场时,为提高解编能力,头部可以设置中能力驼峰,此时二级四场的解体能力与纵列式相差不多,但编组能力不足。
为了提高二级四场尾部编组能力,可采取以下各种措施:
1 采用编发线布置,使部分列车直接从编发线出发,减少编成车列向出发场的转线作业,使尾部能力得到提高。
2 调车场尾部设置小能力驼峰。当摘挂列车和多组列车占有相当比重时,可以提高编组效率,必要时还可增设辅助调车场,以提高牵出线的能力。
3 将转场联络线至出发场前面一段设计成下坡,加速转场作业以节省转线时间。
4 增加调机台数。当某台调机进行整备或去货场、岔线取送车时,由顶替的调机担任编组作业,但调机的有效工作时间较短,效率较低。
5 增设牵出线,使用3台调机同时进行编组,但因出发场分设调车场两侧,中间牵出线编成车列的转线与外侧牵出线的编组作业相互干扰,中间牵出线的能力不能充分发挥。
6 将两侧出发场向调车场尾部靠拢布置,尽量缩短编成车列的转线距离,这种布置造成出发场部分线路设在曲线上,给车站作业带来不便。
7 调车场按燕尾型布置,使尾部分别与两侧出发场并拢,减少转线距离。这种布置由于每侧牵出线只连通调车场的半边,两侧作业出现不均衡时不能相互支援,作业上缺乏灵活性。此外,当货场及岔线在尾部一侧接轨,增加另一侧转送的麻烦。
在上述各项措施中,以采用编发线最为普遍,一般情况下,可以对顺向改编车流采用部分编发;如果条件合适,也可以采用全部编发。当多组列车和摘挂列车的编组作业量较大时,也可以考虑在调车场尾部设置小能力驼峰。
二级四场图型反驼峰方向改编列车到达按反接峰前场设计。反接时,在出发场出场咽喉对反发及机车出(入)段有干扰,在峰前场的推峰咽喉对反向列车推峰作业有干扰。为反方向列车修建接车环线虽可避免或减少上述干扰,但二级四场的能力受尾部牵出线控制,不受反向出发场咽喉和驼峰控制。修建接车环线须增加约3km的线路和1座跨线桥的工程费用,增加列车走行公里的运营支出及相应的机车、车辆购置费和货物滞留费,而所起的作用并不大。因此,一般不推荐修建接车环线,只有当反向改编车流量很大,对反向出发场和到达场推峰咽喉的交叉干扰严重,并造成对车站解编能力的限制时,方可考虑设置接车环线。
二级四场图型如担当较大的作业量,宜设置穿越驼峰的峰下机走线,以方便机务段对侧顺驼峰方向到发列车的机车进、出段。根据分析计算,机走线的最大通过能力可达180台次。按二级四场可担任的最大解编作业量另加一定比重的通过车流计算,通过机走线进、出段的机车不超过100台次,故一般情况下可设置1条机走线。当作业量较小或因地形及水文地质条件不合适,设置峰下机走线引起很大工程时,也可考虑不设峰下机走线。目前,我国既有的二级四场编组站设置峰下机走线的不多。不设峰下机走线时,机车进、出段采用与站内作业进路平交的方式解决。一般情况下,顺向到达解体列车的机车可切到达场推峰咽喉进段或利用到达场的线路从进场咽喉进段;出发列车的机车出段和通过列车的机车进、出段,可切到达场进场咽喉和经由正线。到达场进场咽喉的作业负担不重,顺向正线只走旅客列车和通过列车,行车量较小,故机车进、出段可利用正线。根据运营实践,如顺方向到达列车和出发列车都不超过20~25列时,对机车进、出段不会产生延误。
二级四场编组站的尾部一般设置2条牵出线,配备2台调机,分担调车场两侧的编组作业。当顺、反方向的改编车流比较均衡,牵出线的能力可得到充分利用。在采用分散作业的枢纽内,有些二级四场编组站主要担任顺驼峰方向车流的解编,如果作业量较大,顺向一侧牵出线的能力不足而反向一侧牵出线的能力不能充分发挥。在车流条件合适时,顺向采用部分编发线以提高尾部能力是一种措施。如果顺向一侧采用编发线后能力仍然不足,为了使尾部2台调机的作业量均衡,减少相互干扰,可以适当调整调车场线路的使用,使反方向一侧的牵出线分担一部分顺向编组作业,并将顺向一侧的编发线改设在反向一侧;如仍采用出发场,可按反向出发场也担任一部分顺向发车来设计。此时,应增设绕过牵出线的发车通路。
7.2.5 本条所列的图型简称三级三场,是单向纵列式编组站的代表性图型。目前我国中南、华东地区有鹰潭东、衡阳北、柳州南三个纵列式编组站,其中后者属于比较典型的三级三场编组站。
三级三场图型为各衔接方向设置共用的到达、调车和出发3个车场成纵列布置。与二级四场相比,编成车列转到出发场的调车行程较短,而且由于转场作业相互干扰少,调车场尾部根据需要可以多设牵出线,因此整个解编能力得到提高。
三级三场顺驼峰方向改编车流在站内没有多余的行程。以有效长度为850m计,顺驼峰方向改编车辆在站内的作业行程比二级四场约缩短3.9km;但反驼峰方向的改编车流,当采用反到、反发布置时,要往返多走行相当于到达场中心至出发场中心距离的两倍,约为7.2km,比二级四场约多走0.7km。因此,三级三场适用于顺驼峰方向改编车流较强,解编作业量大的大型编组站。
由于到达场与调车场纵列配置,驼峰机车由峰顶至到达场进场端连挂车列再推到峰顶这一段时间,少于车列解体时间,所以使用2台调机推峰解体时,除了准备溜放进路和开放信号的间隔时间外,驼峰不会出现空费时间;只有当1台调机进行整备时,另1台按单推作业,才产生空费时间。故一般情况使用2台驼峰调机已可满足能力需要,当解编作业量大,为了保持双推作业不间断,最大限度地发挥驼峰解体能力,可以使用3台调机。根据现场查定的资料分析,当设置中能力驼峰。配备2~3台调机实行双推单溜,调车场尾部使用2台调机时,头部能力大于尾部。由于中能力驼峰峰高较高,不便于协助编组,故解编能力受尾部控制,可担任的解编作业量约为6500~6700辆。当尾部使用3台调机,在编组作业不太复杂的情况下,尾部能力大于头部。故解编能力受头部控制,可担任的解编作业量约为7200~8000辆。作为图型的选择条件,三级三场担任的解编作业量一般以6500~8000辆为宜(未含驼峰半自动化、自动化提高的作业量)。
由于三级三场编组站能力较大,为使各部分通过能力协调一致和为行车安全创造条件,反驼峰方向改编列车的到发进路交叉,宜采用立交;当初期行车量不大或发展为双向编组站的时间比较短时,在保证行车安全的前提下(例如,有良好的线路平、纵断面技术条件,必要的安全设施和先进的信号设备等),也可采用平交。
当平交点设在反向正线上并距峰前场较近时,为避免反到列车在信号机外停车后启动困难,需要提前开放信号,故每列反到列车占用平交点的时间较长;同时,由于发车的走行距离较长,每列反发列车占用平交点的时间也较长。因此,按交叉点的能力分析结果,反驼峰方向到发进路采用平交时适应的行车量一般为60列以下,如果布置上能将平交点移到出发场出口端咽喉,使反到和反发列车占用时间缩短,根据现场运营情况,适应的行车量可提高到70~80列。
反驼峰方向改编列车到发进路的引入方式,即采用反到、反发还是环到、环发,可根据反驼峰方向列车到发对驼峰和尾部牵出线能力影响的程度以及工程运营方面的因素,综合研究确定。
当采用反到进路时,为了尽量减少因反到与推峰交叉引起的延误,在咽喉平行进路布置方面,反到与推峰宜做到分线平行作业。关于反到对推峰产生的交叉延误,按一般的概率计算方法和常用的作业指标进行分析的结果,如反到和推峰都作为同等重要进路,即反到先到时推峰产生延误,推峰先开始时反到列车在信号机外停车等待,假使反到列车按最多达到40列计,反到一侧推峰被延误的全部时间也只有30min左右,故在容许反到列车在机外停车等待的情况下,反到对驼峰能力的影响是微小的。
如果将反到作为优先进路考虑,即每次交叉时,不论反到列车是先到或者后到,都应先接车,只能让推峰延误,则反到一侧推峰被延误的时间就稍多一些,其值根据反到所占比重的不同而异。若解体能力以不受反到影响时为80列计,则当反到比重为20%时,推峰被延误的全部时间约为15min,30%时约为40min,40%时约为75min,50%时约为135min。由于三级三场图型适用于顺向改编车流较强的编组站,要求反到比重一般在40%以下,所以,在保证任何情况下反到都优先接车的条件下,反到对驼峰能力的影响也是比较小的。
修建环线不仅增加工程投资,而且增加了列车到发的走行距离,所以一般情况下,当驼峰解体能力可以适应时,仍宜采用反到。当反驼峰方向衔接的线路方向及到发列车数较多时,也应根据驼峰和尾部牵出线的能力分别对待,如能力受驼峰控制,可先修建到达环线。
我国铁路编组站建设,大部分是在分期建设的过程中逐步发展起来的,其中二级四场图型改建为三级式图型为数不少,近年来我国中南地区的江岸西等几个编组站的建设都经历过这样的发展阶段,为此,在结合利用既有机务段和车场股道设备的情况下,根据作业需要也可采用保留原反驼峰方向的出发及通过车场,成三级四场图型。
7.2.6 车列双溜放是指驼峰在同一时间内平行解体2个车列的作业方式。这种作业方式在国外一些单向编组站上得到推广,我国某些编组站也有运用双溜放的经验。
单向编组站按双溜放的作业方式设计时,能大幅度提高驼峰作业能力及到达场通过能力,改善车站运营质量指标,压缩车列在到达场的待解停留时间,加快车辆周转和降低运输成本。由于全站作业集中在一个系统办理,可以减少车场和设备的工程投资和相应的维修管理费用,节约用地,并有利于实现车站作业的自动化。与双向图型相比,当衔接方向车流发生变化,顺反方向两套系统便于相互调剂使用。此外,单向双溜放编组站从到达场至出发场大体上要求设计在一面坡的下坡道上,较能适应自然地形坡度的变化。
采用单向双溜放的作业方式时,由于顺、反方向的改编车流都大,为了保证作业的流水性和连续性,并使解编能力有大幅度的提高,一般将到达场、调车场和出发场纵列配置;并将反驼峰方向改编列车的到达进路设计为环到,将出发进路设计为环发或反发。因此,反方向改编列车的行程比双向纵列式图型增加很多。如到发线有效长度为1050m并采用环到、环发,反方向每列改编列车的到发大约需要多走14.6km,同时要相应增加进出站正线和跨线桥的工程费。
在单向双溜放编组站上,折角车流需要交换。折角车流的重复作业会引起驼峰作业能力的损失和运营费用的增加。故采用双溜放作业方式是否比单溜放有利,很大程度取决于折角车流的多少。为了减少双溜放时折角车流的重复作业,首先要合理的设计驼峰咽喉。
按普通布置形式设计的驼峰,一般有2条推送线和2条溜放线,有条件进行双溜放,但在双溜放时,折角车辆都须先溜入本侧指定的交换线,然后再拉上驼峰重复解体,折角车流的重复作业对驼峰能力的影响较大。因此,解体能力比单溜放实际上提高不多,而且当折角车流比重较大时,其能力甚至还低于单溜放时的水平。
由于单向双溜放编组站的改编作业量大,其驼峰需要设计3条或以上的推送线。为了减少折角车流重复作业对驼峰能力的影响,当折角车流比重不大时,可考虑将调车场各半侧里线束相邻的边线作为交换线,并用联络线和中间推送线连通。此时,双溜放在两侧的溜放线办理,需溜入对侧调车场的折角车先溜进本侧交换线,再经联络线反拉上中间推送线的驼峰重复分解,这样,重复作业对两侧驼峰解体作业的影响就较小。
当折角车流数量较大,可根据折角车流的作业需要,将调车场中间的部分线路设计为两侧驼峰溜放线的共用线束,如图5所示。按这种示意图布置的驼峰,双溜放通常由两侧驼峰办理,对含有较多折角车流的车列,也可利用中间驼峰实行单溜放。由两侧驼峰同时溜放的2个车列中,到达对侧去向的折角车辆,可以直接溜入共用线束的对侧线路。对折角车流中车流强度较大的组号,在共用线束中宜固定线路;也可与对侧同一组号的车流合并在共用线束中使用。在双溜放连续作业过程中,同时溜往共同中间线束对侧去向的钩车在时间上不能错开时,前行的钩车可直接溜入该去向的线路,后行的钩车则先溜入设在本侧调车场外侧的交换线。在交换线集结一定数量的车辆后,再经迂回线转上驼峰重复解体。采用这种作业方法,溜放时敌对进路的保护要靠道岔自动控制装置中设置溜放线与共用中间线束必要的联锁来保证。由于绝大部分折角车辆都不会同时经由敌对进路溜行(根据概率乘法定理,如折角车流的比重为20%,则折角钩车同时占用敌对进路溜放的概率为4%),所以,车辆重复作业数量在这种驼峰布置图中将会大大减少。
设置共用中间线束除了能减少折角车流的重复作业外,当顺、反方向车流量出现较大的波动时,还可利用共用中间线束来调节调车场顺、反方向的线路使用。
单向编组站采用双溜放的作业方式,其解体能力与顺、反方向改编车流比例、折角车流比重和驼峰布置形式等因素都有关系。根据分析计算,当顺、反方向车流比例为1:0.7~1:1,折角车流比重为0.2~0.1,如采用较合理的双溜放布置形式,解体能力(不包括重复作业量)比单溜放约可提高45%~80%,一般可担任的解体作业量约为5800~7200辆(驼峰自动化、半自动化还可提高部分作业量)。在这种情况下,要求尾部设置相应数量的牵出线以保证编组能力与解体能力相适应。至于调车场尾部的布置,例如,咽喉区是按线束连接呈梭形布置还是按分开式的燕尾形布置,是否增设辅助驼峰用于办理摘挂列车作业和部分或全部地分担交换车辆的重复作业,都应在满足驼峰能力要求的前提下,根据技术经济比较和当地条件来决定。
7.2.7 本条所列的图型简称双向二级六场。双向二级六场是作为双向图型中两系统都采用二级式布置的代表性图型。目前全路11个双向二级式编组站中,两套系统都是二级式的有8个(其中二级六场站型2个);一套系统为二级式,另一系统为一级式的2个;一套系统为二级式,另一系统为三级式的1个。其中5个属于路网性编组站,4个属于区域性编组站,2个属于地方性编组站。
双向二级六场是双方向均为到达场与调车场纵列、出发场及通过车场在调车场外侧横列的双向布置图。为了消除调车场尾部牵出线都向一侧转场造成对编组能力的影响,可在调车场内设置编发线群,使部分或全部自编列车能从调车场直接发车。在现有的双向编组站中,按二级式布置的调车系统,大多数都不设出发场而采用编发线发车,这对提高尾部编组能力、减少改编车辆在站内的作业行程和加速车辆周转,都有较明显的效果。因此,在选用这种图型时,如果车流条件合适,可按改编列车的出发全部或部分在编发线办理,即设计成双向二级四场或二级五场图型。
与单向纵列式图型相比,本图型的主要优点是解编能力较大,两方向的改编车流在站内的作业行程较短,通过列车的成组甩挂比较方便;主要缺点是增加工程投资和折角车流的重复作业以及维修管理方面的运营支出。
在设计中,当既有单向二级四场编组站解编作业量大幅度增加,上、下行改编车流的比例又较接近(例如为4:6或5:5),折角车流在总改编车流中的比重较小(例如,不大于15%左右),经过相应的技术经济比较,认为发展成单向纵列式并不有利时,可采用本图型。此外,对于为大工业企业或港湾服务的工业、港湾编组站,其特点是双方向改编车流均较大,但折角车流甚小,车流性质有利于采用编发线发车;同时,一般多位于厂前区、港前区和城市边缘,站坪长度容易受到限制,采用本图型较为有利。
双向二级六场图型一般每套系统的驼峰均设有半自动、自动或机械化控制设备,采用双推单溜方式,尾部设2条牵出线,一般情况下可担任的解编作业量(包括折角车流的重复作业量)约为9000~10000辆,如果均采取编发等提高尾部编组能力的措施,担任的解编作业量约可提高至12000~14000辆(包括折角车流的重复作业量)。
因此,双向二级六场图型一般适用于双方向解编作业量均较大或解编作业量均大而地形条件受限制、且折角车流较小的大型编组站。
若一个方向的改编车流量较小,根据实际需要,次要的系统也可采用到发场与调车场横列的配置作为过渡。此时,到发场可设在调车场外侧,调车场头部设小能力驼峰,两套系统的调车场均按部分编发设计。如果次要系统通过列车很多,折角车流又极少时,也可将次要系统的调车场设在到发场外侧,这样布置,虽然折角车流交换的径路不太顺且产生与列车到发的进路交叉,但改善了本务机车出(入)段的条件。
当两系统均采用全部编发时,编发线宜固定在调车场靠外侧的线束。如有必要,也可以在调车场两侧的线束中设置编发线,使改编列车能从两侧发车,以减少对牵出线的作业干扰。如果通过列车较少,可不设单独的通过车场,通过列车的作业改在到达场办理。
双向二级六场图型如果是由单向二级四场发展而成,其机务段多位于原有到达场的一侧,车辆段则位于既有调车场的尾部。由于原有单向图型的驼峰方向多属重车方向,改建为双向图型后,将不利于照顾空车方向车辆的扣修,故如果原来未设车辆段的话,新建的车辆段可以布置在新增系统的调车场尾部,与原有的机务段都设在车站的一端。
7.2.8 本条所列的图型简称双向三级六场。双向三级六场是双向纵列式编组站的代表性图型,也是规模及能力最大的图型。目前,已建成双向纵列式编组站有5个,都属于路网性编组站。
本图型双方向均为到达场、调车场和出发场纵列配置,双方向改编车流在站内没有多余的作业行程。由于双方向各有一套独立的系统,可以减少相互间在列车到发、机车进(出)段以及调车作业的交叉干扰。如果双方向均装备有强大的调车设备时,具有很大的解编能力。当编组站衔接的线路方向较多,采用这种图型还有利于减少进出站线路的布置和疏解的复杂性。双向三级六场图型的主要优点是两个方向作业流水性都很好、进路交叉少、具有强大的通过能力和改编能力;主要缺点是工程费用高、占地面积大、车站定员多和折角车流需要重复作业。
本图型如每套系统的驼峰均设置自动化或半自动化控制设备,使用2~3台调机,按双推单溜作业,调车场尾部设置3条牵出线,一般情况下可担任的解编作业量(包括折角车流重复作业量)约为14000~20000辆。如果采取增设辅助调车场等提高尾部编组能力的措施,担任的解编作业量可提高至约20000~22000辆(包括折角车流的重复作业量)。
当路网性编组站按合理的编组分工需担负很大的解编作业量,而且上下行改编车流量比较均衡,其他图型又担当不了,地形条件又不受限制时,可采用双向三级六场图型。但是这种图型与其他双向图型一样折角车流需重复作业,因此,在设计车站和线路疏解布置时应尽量减少折角车流的数量,以利车站作业和提高实际的解编能力。
为了节省用地,必要时可将一套或两套系统的中轴线设在折线上,一般在车场的头部或尾部偏转一个角度,使布置尽量紧凑。采用双向三级六场图型的编组站,一般都是路网中组织远程车流的主要据点,在总图规划时,已按双向图型预留。因此,按比较合理的布置发展为最终的双向三级六场图型一般不会有什么困难。但如果既有编组站为三级三场并设有反到、反发的立交疏解线路,要扩建成双向纵列式图型就比较费事。此时,原有跨线桥可考虑改作转场联络线和机车进、出段走行线疏解之用。若跨线桥位置不合适或由于利用原有立交疏解设备造成整个车站占地过多,也可以废弃,使两套系统布置紧凑。
双向三级六场图型如果近期即按双向设计,机务段以设在重车方向的到达场一侧为宜,车辆段也有条件设在空车方向的调车场尾部。若由单向编组站改建而成,机务段一般是设在重车方向出发场的一端,车辆段往往也是设在重车方向调车场的尾部,这样对双向编组站图型来说,扣修车的取送不很方便。因此,在设计双向三级六场编组站时,如近期采用单向纵列式图型,且过渡时间较短,此时,机务段和车辆段的位置可按双向图型的合理位置来考虑。
7.2.9 编发线是指调车场内用于车流集结、编组又兼发车的线路。在条件适合时,采用编发线可以减轻牵出线的作业负担,加速车辆周转。目前,有许多横列式编组站在调车场内设有编发线,供一部分列车发车使用。混合式编组站设置编发线的更多,有的是部分列车从编发线发车,有的是全部。
根据以往调查资料,到达场和调车场纵列配置的编组站(包括双向编组站中的一套系统),其中顺驼峰方向不设出发场,全部改编列车由编发线出发的,约占这种编组站总数的一半;部分由编发线出发的约占20%。
二级式编组站采用编发线布置较多的原因,主要是由于尾部牵出线的编组能力低于驼峰解体能力,设置编发线以后,免去了车列转线的调车作业,因而减轻了尾部牵出线的负担。按有效长度为850m计,当由出发场发车时,调机将车列牵出转到出发场再返回的时间共约15~17min;采用编发线时,挂本务机车及发车的时间共约10min,占用尾部咽喉的时间比转线发车占用尾部调机的时间要少。而且,挂本务机车及发车对尾部调机编组作业的干扰,不是每次都会出现。根据有关站的能力查定资料,对编组作业有干扰的挂机及发车次数,约占全部发车次数的30%。因此,尾部牵出线的能力得到提高。根据对5个顺驼峰方向全部编发的二级式编组站的调查,调车场尾部配1台调机,编组能力都在2000辆左右。
关于采用编发线的车流特点,根据对调查的4个顺向大运转出发全部在编发线办理的二级式编组站,其情况见表7。
表7中数字表明,顺向出发全部在编发线办理的二级式编组站,车流量在200辆以上的组号占大多数,而其中又以301~400辆的组号较多。在上述4个二级式编组站中,除了担任直货组号之外,有些还有排空列车的编发,空车车辆都达300~600辆。这些情况说明,在采用编发线的组号中,车流量大的组号占大多数。
此外,在部分采用编发线发车的编组站中,针对车流大的编组去向采用编发线就更为明显。如调查的几个编组站,按采用编发线的组号统计,车流量在400~500辆的组号约占1/3,500辆以上的约占2/3。
使用编发线作业的车流,很多是属于单组列车的车流。这些车流每个组号通常使用2条线路。由于列车的编组作业简单,编组时间短,虽然增加了出发技术作业时间,但线路总的占用时间不多。在编组和办理出发作业的时间内,续溜车可以进入另一线路继续集结,对线路使用影响不大,而可减少转场出发的作业,有利于加速车辆周转和提高尾部能力。如果多组列车占有较大比重,使用编发线虽然可以提高尾部能力,但因每一组号的车流量少,不能为每个组号配备2条线路使用,造成续溜车借线反钩作业增加,又降低了驼峰的能力。从提高整个解编能力的要求来看,其效果要差些。因此,提出车流较大而组号单一这个条件,此时既不降低驼峰能力,又使尾部能够协调。对双向编组站的二级式系统来说,车流条件合适时采用编发线最为有效。
此外,对到达枢纽的地方车流,因为是由编组站编开小运转列车,编组作业也比较简单,隔离车和关门车的编组要求也比较低,牵引定数和运行线的安排,可以根据车流集结情况,灵活掌握,而且一般不进行列检作业。所以,集结、编组和出发作业的时间也短,转场发车更无必要,故采用编发线能够适应小运转作业简单和车辆周转快的特点。
衔接线路去向的多少,对编发线的布置也有影响。去向多,为减少干扰,编发线须按去向加以固定,发车一端咽喉也要保证各方向编组和发车同时进行,必然使尾部布置复杂。相反,去向少,干扰也少,尾部布置也较简单。根据现有二级式编发场尾部的布置,大部分是衔接1条线路。因此,衔接线路少,也是考虑采用编发线的一个条件。
在编发场办理出发作业,虽然并不需要把所有线路都作为编发线使用,而只是固定其中部分线路,但给列检作业仍带来一定困难。为防止驼峰溜下的车辆误入车列编成的线路,在信号联锁方面虽可采取措施,但列检人员穿越线路仍感不便。所以,从作业安全出发,要求编发线最好集中设置,同时要求编发场内的调车作业简单,以减少对列检和出发作业的干扰。
当到达场和调车场采用纵列配置,顺驼峰方向改编车流较大而组号简单或主要为枢纽小运转车流并且衔接的发车方向较少时,则二级式调车系统顺驼峰方向可不另设出发场,采用顺向列车全部由编发线出发的布置,则单向二级四场图型若变为二级三场,如为双向图型中的某一系统,就成为二级二场的布置形式。采用这些布置形式的编组站,其优点是车辆周转较快,尾部能力得到提高。这些车站有调中时比二级四场的少:以中转作业为主的编组站,一般为5.8~6.4h;以地区小运转作业为主的调车系统,有调中时更少,一般为2.6~3h,而二级四场一般为6.5~7h。此外,顺向不设出发场的二级式编组站,工程投资和运营费用也比较节省,但其缺点是列检作业不方便,站线储备能力相对也小一些。由于采用编发线需要增加调车场的线路数量,相应加大调速设备的投资,故在编组站驼峰设置自动化、半自动化控制设备时,需经技术经济比较确定是否采用编发线。
至于反驼峰方向设置编发线的问题,由于驼峰溜放与发车同时作业,不仅安全性较差、影响解体效率,还由于溜车距离长而影响驼峰高度及调车场线路平面设计困难等缺点,故目前均不采用。
二级式编组站如果不适宜于将顺向列车的出发全部由编发线办理时,也可以根据需要仅为部分列车设置编发线。这些编发线一般是供开行单组列车的一、二个车流量大的组号使用或为开行小运转列车的车流使用。一级式编组站的改编作业量不大,两头牵出线的能力比较容易平衡,一般不设编发线,如为部分列车使用,采用编发线的车流条件和二级式编组站基本相同。
- 上一节:7.1 一般规定
- 下一节:7.3 主要设备配置