區間渡線對高速鐵路工務維修作業的影響探討

花修坤 南京鐵道職業技術學院

高速鐵路區間設置渡線，對其工務維修作業效率有一定的影響。由于高速鐵路線路維修的工作量大、項目多、維修設備多，一般至少要求"天窗"時間在4 h以上，而接觸網和信號設備的日常維修時間只須2 h左右。因此，"天窗"時間受限于線路維修時間，長短主要取決于工務維修工作的性質和施工機械的作業效率，以及電務、接觸網維修如何在工務維修作業時間內與之平行作業。本文主要討論區間渡線對工務維修作業的影響程度。

1 高速鐵路工務維修作業內容

高速鐵路的工務養護維修是以對工務設備的檢測診斷與評定為基礎，將軌道的各種參數進行分級管理，并做出相應的維修計劃。線路養護維修工作一般劃分為三部分：

(1)綜合維修。根據線路變化規律，按周期、有計劃地對線路進行綜合修理，以恢復線路完好的技術狀態。

(2)經常保養。根據線路變化情況，在全年和線路全長范圍內進行有計劃、有重點的養護，以保持線路質量經常處于均衡完好狀態。

(3)臨時補修。及時整修超過臨時補修容許偏差管理值及其他不良處所的臨時性修理，以保證行車平穩和安全。

2 區間渡線對高速鐵路工務維修作業影響分析

下面分別從綜合維修、經常保養、臨時補修三個方面分析區間渡線對高速鐵路工務維修作業的影響。

2.1 區間渡線對綜合維修作業的影響

綜合維修是根據軌道質量指數并綜合其他設備狀態合理地安排計劃進行作業。按照高速鐵路工務綜合維修作業特點，作業方式必須采用高度集成化的由不同機械組成的機械化維修列車進行；一次作業時間是以一個"天窗"時間為單位進行。如果高速鐵路設置區間渡線，在這種作業情況下區間渡線作用是很小的，因為一般情況下綜合維修都采用兩組大型養路維修機械列車同時作業，轉線的機會很少。只有當一列機組用不完一個"天窗"時，可能出現需要利用渡線轉線至另一線以節省時間。

2.2 區間渡線對經常保養作業的影響

對于高速鐵路線路維修而言，"矩形天窗"是在夜間綜合維修時段內無列車運行期間，上下行線路同時封閉，進行綜合維修養護作業。按照經常保養計劃，對線路區間經常不斷地進行各項維修養護工作，也是以"天窗"時間為單位進行。區間渡線在"天窗"時段內對經常維修養護作業的作用和在綜合維修中基本一致，下面通過工務經常保養作業過程計算分析高速鐵路區間渡線的作用。

如圖1所示，設A、B兩站間距離60 km，均設置有維修基地且都配有大、小型養路機械，A～B區間由A站所在養路管理工區負責。該區間某一天的維修計劃是使用大型養路維修機械列車對第1、2處（分別在A～B區間1/4和3/4處，維修地段長分別約12 km和6 km）進行維修作業。站間距離取60 km，站坪長2000 m；養路維修機械列車作業速度為0～12 km/h，最大雙向走行速度80 km/h；養路維修機械列車工作時間含純作業時間和附加時間兩部分。

附加時間分為固定的附加時間和機械走行時間（按走行距離分別計算）。固定的附加時間如：每次作業需要車站辦理區間封鎖手續、開通線路、機械落架、上架整理及運行時間，分別取8、2、9、7 min，共計 26 min。

圖1 A～B區間日常養護維修作業地點示意圖

(1)無區間渡線情況

在上述情況下，最優的作業方式是維修列車由維修基地經A站駛入第1作業區，工作1 h完成任務后行至B站，轉線至上行第2作業區工作，約0.5 h完成任務并返回A站入維修基地。在全部作業過程中，維修列車自身運行距離約為102km，機械自運行時間為1.275 h；固定附加時分為辦理車站封鎖、開通時間10 min，維修機械上架、落架2次共32 min，總附加作業時間為1.975 h。當"天窗"時間分別為 3、3.5、4、4.5、5 h時，純作業時間分別為1.025、1.525、2.025、2.525、3.025 h。由機械作業效率可知，"天窗"時間須在3.5 h以上時，才能完成作業任務。

(2)有區間渡線情況

維修列車由維修基地經A站駛入第1作業區，工作1 h完成任務后經區間渡線直接進入第2作業區工作,約0.5 h后返回A站入維修基地。維修列車自身運行距離約86km，自運行時間1.075 h，總附加作業時間為1.775 h。在"天窗"時間分別為 3、3.5、4、4.5、5 h 時，純作業時 間 分 別 為 1.225、1.725、2.225、2.725、3.225 h。由機械作業效率可知，"天窗"時間也需在3.5 h以上，才能完成作業任務。

實際上，上述兩種情況在工務維修作業中都是比較極端和少見的現象。在此情況下，雖然高速鐵路增設區間渡線對經常養護維修作業有一定的效應，但對其工作效率和對"天窗"的利用率影響并不大。上述作業中，有、無區間渡線都需3.5 h，只是在有區間渡線條件下，純作業時間多0.2 h，即12 min?？梢?，區間渡線在經常保養作業中的作用和在綜合維修作業中一樣很小。而且，如果考慮區間渡線本身的維修工作量，則總的維修時間無渡線要少于有渡線的情況。

2.3 區間渡線對臨時補修作業的影響

高速鐵路因設備故障、自然災害等造成的突發事件是無法避免的，高速鐵路行車組織應考慮這一重要因素。由于臨時補修作業在地點、時間及維修內容上均具有不確定性，并且時間要求高，不能受綜合維修"天窗"開設方式和開設時間的限制，也不能受無"天窗"白天行車時間的限制。因此，高速鐵路必須考慮到這種非正常的作業方式所帶來的"天窗"開設需要。

由臨時補修作業特點和性質可知，若某一區段發生險情需要限期整治，維修列車往返走行和轉線是不可避免的，這時區間渡線的作用極為明顯。如遇在白天高密度行車發生設備故障時，為減少故障帶來的損失，利用區間渡線使維修機械列車來回轉線是必須的。例如：如圖2所示，設高速鐵路A、B兩站間距離60 km，站坪長2 000 m；維修列車作業速度為0～12 km/h，最大雙向走行速度80 km/h；若A～B區間白天在上行處斷軌，須限時更換短軌。排除，行車影響降到最低；當區間無渡線時，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，排除故障的時間至少增加0.5 h。由此可見，如高速鐵路在白天開設1～1.5 h的"小天窗"，在較長區間內設置渡線是合理的。

圖2 A～B區間緊急補修作業地點示意圖

由圖2可知，在區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械走行時間只需0.5 h左右，搶修作業若能在0.5 h左右完成，則此故障在1 h左右得到

3 結論

(1)在高速鐵路工務維修作業中，有、無區間渡線所需要的"天窗"個數相差甚微，如果考慮區間渡線本身的維修工作量，則維修全段所需時間無區間渡線要少于有渡線的情況。區間渡線在經常保養作業中的作用和在綜合維修作業中基本不起作用，甚至由于需要對區間渡線本身進行維修而增加了工作量。

(2)在高速鐵路臨時補修作業中，區間渡線能使維修機械列車靈活轉線以方便作業，減少維修附加作業時間，提高維修工作效率。雖然臨時補修在維修地點、時間及維修內容上均具有突發性、偶然性和不確定性，且發生概率很低，但區間渡線對降低線路故障影響、贏得通過能力作用明顯。