包神线机械清筛周期与大型养路机械清筛作业组织模式

钟 列

(中国神华轨道机械化维护分公司,天津 300467)

1 研究背景

目前，管内天窗由集团统一安排，主干线巴图塔—神木北—神池南—黄骅港区段，4月，6月，7月，8月，9月份每周安排两次4 h天窗和5月,10月份每周安排3次4 h天窗，4月～10月份总天窗数约70次，280 h。每年4月、10月份，大准线外西沟—燕庄段与太原铁路局大秦线同步开设连续天窗；5月份，朔黄铁路黄万线与天津港电力集中检修，开设两次9 h集中天窗。在具备条件神朔线神池南—朔州西区段、包神北线、塔韩线、甘泉线区段，可根据运输情况灵活设置连续天窗组织施工。

包神铁路集团和神华轨道机械化维护分公司(以下简称神维分公司)均隶属于国家能源投资集团有限责任公司运输产业版块。其中，包神铁路集团管辖包神线、塔韩线、巴准线、甘泉线，包神线是神华第一条铁路，1989年3月开通运营，共设车站18个，其中14个车站设32条专用线，正线总里程为262.993 km。2016年，南线运量13 146.6万t，北线运量1 932.7万t；2017年，南线完成运量14 369万t，北线完成运量2 288万t。神维分公司承担神华管内铁路线路的机械化养护任务，现有82台大型养老机械、13台轨道车、13台物料车运输车和生产生活附属车辆169台，可组成7个清筛机组(5个线路清筛机组、1个隧道清筛机组、1个道岔清筛机组)、4个道岔捣固机组、8个线路捣固机组。现行天窗模式下，神维分公司形成了线路机械捣固5 000 km，道岔机械捣固2 400组、线路机械清筛350 km、道岔机械清筛100组、隧道机械清筛10 km的年作业能力。

本文重点是通过对包神线中修清筛周期的测算和神维分公司大机设备配备、清筛机组作业能力，结合包神线天窗设置的情况，系统性地优化包神线清筛作业的组织模式，增加大型养路机械的天窗作业时间，充分降低大型养路机械的等待时间，释放大型养路机械的作业能力和作业效率。

2 包神线中修清筛周期测算

2.1 根据《神华铁路运输管理规程》测算

《神华铁路运输管理规程》第47条重载铁路线路设备修理周期规定[1]：线路中修清筛应依据大修间隔周期较长的线路区段，视道床污染及板结状况合理安排，一般应以5年周期为宜。

以5年为周期测算包神线的正线中修清筛每年平均机械清筛作业计划约为47.9 km。其中，正线长262.993 km，除去线路机械清筛机组不能作业的桥梁总长19.732 km、隧道总长3.445 km，可机筛里程长约218 km。

2.2 参照《铁路线路修理规则》测算

表1 线路设备修理周期表[2]

根据表1规定，结合包神线轨道条件现状，测算包神线2017年线路中修清筛周期如表2所示，年均机筛量见表3，表4。

表2 包神线2017年线路中修清筛周期表

表3 2017年包神线年均机筛量测算表

表4 全部更换为60 kg/m无缝线路年均机筛量测算表

表5中平均值是2014年—2018年近5年机械清筛作业总完成量与5年的比值，其中包神线约为42.5 km。

2.3 小结

1)通过3种方式测算的包神线年均机械清筛作业量范围42.5 km～59.2 km，按《铁路线路修理规则》测算的年均机筛量约为59.2 km；按《神华运输管理规程》测算的年均机筛量约为43.6 km；神维分公司近5年包神线机械清筛作业的平均值42.5 km。

2)2018年，包神线已经开始有计划的安排更换无缝线路，假设通过总重不发生明显变化，中修周期将会延长，按照60 kg/m无缝线路4亿t的中修周期计算，年均机械清筛作业量约为51.3 km。

综合以上，在包神线通过总重基本稳定的情况下，每年安排45 km左右的中修清筛计划较为符合实际情况。

3 包神线的运输情况

2018年运行图基本框架规定[3]，包神北线(东胜以北)万水泉南至东胜间通勤车1对，货物开车31对。包神南线(东胜—神东)东胜至大柳塔间货物列车78对，其中万吨列车28对，普通货物列车50对。巴准铁路铺画万吨货物列车9对，普通列车4对(含非煤2对)。甘泉铁路北段(甘其毛都—金泉)铺画普通货物列车13对；南段(金泉—河西)铺画普通货物列车2对。甘泉铁路铺画通勤车1对。塔韩铁路铺画货物列车6对。按照上述铺画的列车对数，包神北线图定输送能力为4 400万t，南线图定输送能力1.53亿t；巴准铁路图定输送能力3 000万t，甘泉铁路图定输送能力1 700万t(北段)，塔韩铁路图定输送能力840万t。因此，包神南线(东胜—神东)运输密度大，设置垂直天窗；包神北线(东胜以北)运输相对宽松，具备开设“矩形”连续天窗的条件；万水南联络线与呼和局天窗同步，通常为夜间3 h天窗。

4 线路机械清筛机组作业安排

随着国家环保要求的不断提高，清筛作业机组必须配备洒水车在作业前洒水抑尘，配备一定数量的物料运输车接纳污土。大型养路机械清筛作业采用“三捣二稳”作业方式的列车放行条件，线路开通后，管内列车运行速度从第三列起恢复至常速80 km/h。

4.1 清筛机组配置

线路机械清筛作业机组配备2台QS-650清筛车、2台DC-32捣固车、1台DCL-32捣固车、2台SPZ-200配砟车、2台WD-320稳定车、2台轨道车、1台洒水车、2台物料运输车和一定数量的工程宿营车、材料供应车满足日常生产生活需要，各车型4 h天窗作业能力见表6。

表6 各车型4 h天窗作业能力

2017年全年清筛车4 h天窗单车平均作业效率为0.53 km/天窗，投入一个清筛机组4 h天窗作业能力按1 km测算，需要45个天窗完成包神线45 km清筛任务。

4.2 作业时间安排

包神线南线、北线线路通过总重存在较大差异，相应南、北线的机械清筛作业应考虑多重因素影响，优化清筛机组的作业安排。

1)机械清筛作业计划要有连续性。设备管理单位制定的大中修计划中的清筛地段应保持连续，形成正线5年一遍的周期性循环；其他线可结合通过总重和运输繁忙程度，适当安排一定数量的站线清筛计划。

2)提前做好污土处置的调查工作。环保要求不断提高，污土处置成为了清筛作业后的难点，污土处置直接影响清筛作业的进度。可在高路堤地段排放，均匀洒在路基边坡；困难地段必要时可采取在路堤地段的路基坡角修筑混凝土挡墙，集中填筑污土，加宽路基的方案进行试验；尽快减少轨道车挂运物料运输车长距离卸土。

3)南线和翻浆冒泥地段的清筛作业应考虑避开汛期。6月15日进入汛期，到9月15日结束，随着降雨的增加，取消天窗作业或因天窗内降雨影响清筛作业的情况时有发生，对机械清筛作业的完成产生严重的干扰。南线的清筛作业年均计划约为32 km，应安排在4月,5月,10月份；翻浆冒泥地段应安排在4月,5月份较为适宜。

4)北线清筛作业应采用集中天窗的模式。北线东胜至万水泉南区段具备开设“矩形”天窗的条件，根据列车密度每天安排4 h～5 h天窗组织清筛作业。

5)万水泉南联络线同步呼和局夜间3 h天窗。要对夜间作业制定针对性的安全措施。夜间作业，除大型养路机械本来的照明设施外，还应配备移动照明设备，保证照明设备充足；要特别注意小半径曲线地段的作业，提前备足石砟，防止发生作业中出现反超高、过超高、欠超高、三角坑、正矢值变化等问题。

5 结语

通过对包神线中修周期的测算，优化神维分公司作业组织安排后，既能够充分利用南线的垂直天窗，又可以适时根据车流在北线进行连续天窗作业，但需要克服万水泉南联络线与呼和局同步开设夜间天窗的作业困难，在提高线路质量和保证运输安全高效的同时，发挥了大型养路机械作业效能。