铁路驼峰既有线形优化探讨

陈 浩 黄 行 肖 虎 中国铁路上海局集团有限公司工务部

铁路驼峰（以下简称驼峰）是编组站解体车列的主要设备，因其在地面修筑的犹如骆驼峰的形状，故名为驼峰。其主要功能为车辆在驼峰顶部提开车钩后利用自身重力顺坡自动溜放到规定线路上。驼峰提高了车列解体的效率，在保证铁路安全、经济方面起着极为重要的作用。因使用年限长久，车列解体量大，养护维修困难等原因，驼峰既有线形受到不同程度的破坏，影响着铁路运输安全和经济效益，因此对驼峰既有线形优化已经迫在眉睫。

1 上海局驼峰概况

上海局管内共有15 个驼峰，按自动化程度分类有2 个简易驼峰，1 个半自动化驼峰，12 个自动华驼峰；按溜放方式分类有4 个单推单溜驼峰，11 个双推单推驼峰；按调速系统分类有13 个点连式（减速器+减速顶）驼峰，1 个连续式（全减速顶）驼峰，1个调速系统为脱鞋器+减速顶。

2 平纵断面线形存在问题

（1）峰顶平台处存在方向不良，车辆容易晃车，使提起的车钩容易落下，造成护钩距离长，增加提钩员劳动强度。

（2）曲线半径不满足规范要求，平面曲线与道岔间直线距离不足或侵入道岔、缓行器。

（3）加速坡不满足要求，难行车溜放速度过慢或难以到达指定地点，或易行车溜放速度过快。

（4）中间坡缓行器区段，坡度不满足要求。

（5）部分驼峰峰顶平台与加速坡纵断面线形不满足溜放JSQ车辆。

3 平纵断面测量要求

通过对驼峰平、纵段面线形测量，优化拟合设计，改善既有线形。

3.1 平面测量

平面用全站仪测量，需注意以下事项：

（1）在通视良好地段埋设至少2个固定点建立坐标系，每次测量应采用同一平面坐标系。

（2）峰下曲线及夹直线普遍较短，每个测点间距离宜为2 m-3 m，且每个测点应在钢轨外侧做好标记。

（3）道岔岔首、岔尾、中交及缓行器头尾部位，应加密测量。

（4）平面测点应统一位于同一股钢轨上，峰下道岔大部分为双开对称道岔，道岔中交测量应按图1（双开道岔平面测量示意图）所示进行，以面向峰下方向右股为例，往1 道方向测量时，测点顺序依次为A、B（中交投影点）、C-1；往2道方向测量时，测点顺序依次为A、B（中交投影点）、C-2。

图1 双开道岔平面测量示意图

3.2 纵断面测量

纵断面采用水准仪测量，需注意以下事项：

（1）测量前应安排拉链作业，假定第一个测点为K0+000，面向峰下方向为大里程依次拉链。溜放JSQ6 车辆的驼峰，从推送坡开始至加速坡交叉渡线基本轨接头，需每米1 个点进行拉链，其余驼峰可按每5 m 一个点拉链，在钢轨外侧做好点号标记。

（2）拉链遇道岔、缓行器等设备时，应记录设备相应的假定里程。

（3）测量前需在通视良好地段埋设固定点作为纵断面测量的假定标高，可与平面测量采用同一固定点。

4 线形优化技术标准

驼峰既有线型优化以《铁路驼峰及调车场设计规范》（TB10062-2018）、《铁路车站及枢纽设计规范》（TB10099）及其他规范为依据，因相关条款较多，不一一列举，仅对既有线型优化中经常涉及的一些规定进行说明如下：

4.1 线路平面技术标准

（1）推送线、牵出线应设在直线上。困难条件下，推送线和牵出线距峰顶80 m 范围以外可设在曲线上，其曲线半径不应小于1 000 m；特别困难条件下，曲线半径不应小于600 m，但不应设在反向曲线上。

（2）驼峰加速坡地段的曲线半径不宜小于250 m，其他地段的曲线半径不应小于200 m，在不增加驼峰溜放长度的情况下，应采用较大半径。困难条件下最后分路道岔岔后的连接曲线可个别采用180 m 的曲线半径。曲线地段部应设超高。道岔岔后连接曲线宜避免设同向或反向曲线，必须设置时，两曲线间应设置不短于15 m 的夹直线，困难条件下，可设置不小于10 m的夹直线。

（3）曲线可直接连接道岔基本轨或辙叉根（第一分路道岔除外），第一分路道岔岔前直线长度不应小于1.85 m，困难条件下不应小于0.55 m。其余道岔岔前基本轨或辙叉根可直接连接曲线，条件允许下可设置不小于接头夹板一半的直线段。

（4）峰顶至第一分路道岔基本轨接头的距离应为30 m～40 m。

（5）减速器应设置在直线上，其始、末端至相邻曲线的最小直线长度应满足减速器结构安装要求。可参照表1：

表1 减速器结构安装要求

（6）调车场内设置目的制动位时，减速器入口距离溜放部分最后分路道岔岔后警冲标的距离不宜小于42 m；减速器入口前直线长度不应小于14 m。

4.2 线路纵断面技术标准

（1）驼峰的推送部分应设计为多段坡，靠峰顶应设一段压钩坡。压钩坡长度不应小于50 m，不宜大于100 m；坡度不应小于10‰，不宜大于20‰，困难条件下不应大于30‰。

（2）加速坡的坡度不应大于55‰，困难条件下不应小于35‰。加速坡与中间坡的变坡点宜设在第一分路道岔基本轨前。

（3）中间坡可设计为一段坡至三段坡。溜放部分设减速器时，坡度不宜小于8‰，溜放部分不设减速器时，坡度不宜小于5‰。

（4）加速坡、中间坡的道岔前设变坡点时，竖曲线起终点距道岔基本轨接缝的距离不应小于0.55 m。

（5）峰顶净平台长度宜采用7.5 m～10 m。

（6）连接驼峰线路各坡段的竖曲线，峰顶邻接加速坡应为350 m，邻接压钩坡不应小于350 m，其余溜放部分不应小于250 m，迂回线不应小于1 500 m。

4.3 溜放JSQ6车辆驼峰技术要求

JSQ6 车辆定距20.8 m，车辆底部与钢轨顶面设计间距190 mm，车辆运行极限状态下车辆底部与钢轨顶面允许最低值为163 mm。当车辆位于竖曲线上时，车底距离钢轨顶面为 h=163-f=163-20.82÷（8×Rv）×1000。当竖曲线半径 Rv取 350m 时，h=163-20.82÷（8×350）×1000=8.5 mm，当竖曲线半径Rv 取450 m 时，h=163-20.82÷（8×450）×1000=42.8 mm。参照《铁路技术管理规程》基本建筑限界距钢轨顶面距离25 mm，加上线路高低与动态变动量15 mm，车辆底部与轨顶面距离40 mm 可作为车辆溜放时经过驼峰的安全标准，因此为保证JSQ6车辆通过驼峰，峰顶平台与加速坡的竖曲线半径应大于450 m。

5 线型优化方案设计

5.1 线路平面优化

将平面测量坐标数据导入EXCEL，通过加载宏程序，对线形进行优化。以表2 为例，优化曲线时，应先确定切线方向，即通过切线方向点1-1、1-2两个点定切线1，通过2-1、2-2 两个点定切线2，再根据既有曲线要素、现场线形条件进行拟合优化。

表2 轨道控制计算表

5.2 线路纵断面优化

采用捷力拉坡软件对纵断面进行拉坡设计。将纵断面测量数据及相应设备里程导入软件，遵循规范要求、结合现场实际，对纵断面进行优化设计。以图2为例，某驼峰既有加速坡仅28‰，设计为35‰。同时为满足JSQ6 车辆的溜放要求，峰顶平台与加速坡连接处的竖曲线半径设计为450m。部分地段抬落道量较大，受维修天窗时间限制，可结合减速器大修施工天窗同步整治。

6 同步整治线路病害

在线形优化前，应集中劳力对轨下基础及轨道设备的病害进行整治。如果不重视线路病害整治，则优化后线形难以长期保持。在线型优化前，建议应做好以下工作：

（1）对翻浆冒泥、板结地段通过抛床或清筛，补充新道砟等措施，改善道床状态。

（2）更换失效枕及磨耗严重和伤损的钢轨件。

（3）更换各类失效联结零件、扣配件。

（4）小半径曲线地段通过加装轨距拉杆、轨撑、进行强化。

7 线形优化实践

根据线形优化方案，结合现场实际情况，对上海局管内驼峰平纵断面进行优化整治，共累计优化289 股道，曲线494 条，道岔304组。通过平纵断面优化设计、整治，改善了驼峰线形，解决了既有线形存在的问题，提高了驼峰溜放的安全性。

8 思考及建议

（1）根据最新版《铁路驼峰及调车场设计规范》（TB 10062-2018）中对于峰顶与加速坡连接处的竖曲线半径要求为350 m，难以满足JSQ6 车辆溜放的要求。对于有溜放JSQ6 车辆的驼峰，建议将竖曲线半径按450 m 的标准进行优化。

（2）目前的平面与纵断面为两套程序优化设计，需分开进行，且现场各有各的测点，容易混淆，建议通过驼峰站内布设CPⅢ点，将驼峰线路标高纳入既有线CPⅢ点坐标体系。采用测量小车进行测量，将平纵断面纳入同一系统进行优化设计。

（3）受减速器影响，抬落道量及拨道量得到限制，既有线形无法得到最大优化，应结合减速大修同步进行平纵断面优化整治。

（4）积极探索新工艺，新设备。目前国内的减速器多为钳夹式减速器，该减速器工作时，噪音污染严重，不利于铁路职工的身体健康。国外推广使用的电磁式减速器，为非接触式减速器，使用成本、维修成本均较低，控制精度高，噪音低，且该减速器可布设在曲线上。对于驼峰调速设备的发展具有很好的借鉴意义。