四、单向三级三场纵列式编组站布置图
1. 设备布置特点
单向三级三场纵列式编组站布置图(图4-2-1-7)的基本特征是各衔接方向共用的到达场、调车场、出发场依次纵列配置。其设备布置特点如下。
(1) 所有衔接方向到达的改编列车均接入一个共用的峰前到达场,全部解编作业集中在共用的调车场上办理,发往各方向的自编始发列车也集中在一个共用的出发场上作业。
(2) 通过车场一般设在出发场外侧
无改编中转列车运行顺直,机车出入段便捷;便于车组甩挂作业;可以和出发场的车列共用列检设备,线路布置紧凑,互换性强,可增加线路使用的灵活性。 若无改编中转列车有甩无挂,且机务段位于到达场一侧时,通过车场也可设在到达场外侧。这样布置虽然增加列检所造价,但当改编列车密集到达时,有利于线路调剂使用,可提高编组站作业的可靠性。 当上、下行改编车流比较均衡且机务段设在调车场一侧,或者驼峰采用双溜放作业,通过车场采用混合布置,即重车流方向通过车场与到达场并列,空车流方向通过车场与出发场并列较为合理。
(3) 机务段设在出发场附近反向通过车场的外侧
机务段设在出发场附近反向通过车场的外侧。这样,大多数机车出入段均比较便捷,尤其便于出发列车及时挂机车,以保证列车正点发车。为减少与其它作业干扰,不妨碍驼峰作业,三级三场编组站均设置峰下跨线桥,顺向到达机车可通过峰下机走线入段。反向到达机车则需通过到达场内专用机车走行线方能入段,走行距离较长,有时会对推峰作业造成干扰。 机务段的位置与通过车场、进出站线路布置密切相关。如果通过车场设在到达场外侧,机务段可设在到达场反驼峰方向一侧,既便于机车出入段,又不会影响车站发展为双向编组站。当采用环接环发(或反发)进路布置时,如果通过车场位于出发场旁侧,从机车出入段走行距离相对站内作业的交叉干扰来比较,机务段应设在调车场反驼峰方向的一侧(图4-2-7虚线所示)。其缺点是占地过多,不利于发展为双向站型。
(4) 车辆段布置在调车场旁侧,既可利用空地又不妨碍发展,并且便于利用尾部牵出线进行车辆取送作业。
国外编组站采用电力和内燃牵引时,由于机车、车辆的整备和修理设备逐步实现机械化和自动化,车辆段往往与机务段布置在—起。虽然该位置不一定能照顾到取送车的便利,但有利于共用机械修配、动力供应、管道等生产设备和生活设施,可节约用地,降低管理费用。因此,如果新建编组站具备共用设备的有利条件时,也可考虑将车辆段和机务段联合设置在同一地点。
(5) 正线外包,到发进路立交疏解
由于三级三场编组站解编能力较大,为使各部分能力协调一致,并为行车安全创造条件,反驼峰方向改编列车的到发进路一般采用正线外包,立交疏解布置。
2. 三级三场编组站的优缺点
单向三级三场编组站图形由于到、调、发纵向配列,其主要优点如下:
(1) 为各方向到达改编的列车创造了良好的作业条件。顺、反方向改编列车在站内的解体、集结、编组、出发过程都是“流水式”作业。
(2) 改编车辆和调机作业行程短,解编效率高,能力较大。由于减少了车列推峰解体前的转线过程,编成车列转往出发场的调车过程也较短,每一车列的解编时分都有所缩短,且转场作业相互干扰少,调车场尾部根据需要还可以增设牵出线,因此车站的解编能力均比较大。当调车场头部设置中能力驼峰,配备2~3台调机,实行双推单溜作业方式,尾部设2条牵出线,使用2台调机时,解编能力受尾部限制,可承担的日解编作业量约为6500~6700辆,若尾部使用3台调机,则解编能力受头部限制,可承担的日解编作业量约为7200~8000辆。
(3) 站内各种作业交叉干扰较横列式和混合式都少,车站通过能力较大。
(4) 同类车场集中设置且仅设一套调车设备,站内线路运用机动灵活,线路数量、用地面积和车站定员均较双向布置图有较大节省,有利于实现编组站现代化。
单向三级三场编组站布置图的主要缺点如下:
(1) 反向改编列车走行里程较长。这是单向编组站设置峰前到达场布置图的共同缺点,采用反接、反发布置时(以有效长 850 m计),反向改编列车较顺向改编列车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7.2km。但纵列式与横列式和混合式相比,一些车辆转线里程转化成了列车走行里程,当顺驼峰方向改编车流较大,总体上列车(车辆)公里是节省的。
(2) 车站站坪长度较长,约6~8km,地形条件较复杂时往往很难找到这样的场地。
(3) 站内采用跨线桥立体疏解布置,不利于向双向编组站布置图发展。
3. 反向改编列车接发车进路的设计
(1) 引入方式
反驼峰方向改编列车可采用反接或环接方式接入到达场,自编始发的反向列车可采用反发或环发方式由出发场入口咽喉或出口咽喉端发车。
反接:反方向到达改编列车从到达场出口咽喉处接入
反发:反向列车由出发场入口咽喉端直接发车
环接:反方向到达改编列车从到达场入口咽喉处接入
环发:反向列车由出发场出口咽喉端绕环线迂回发车
(2)方案选择
反向改编列车接发车进路的引入方式,即采用反接、反发或环接、环发,可根据反向改编列车到发对驼峰和尾部牵出线能力的影响程度以及工程运营方面的因素综合比选确定。
反向改编列车接发车进路采用反接、反发布置方式时,列车走行径路和铺轨里程较短,可节省运营支出和工程投资。但对车列的推峰和转场作业可能会因进路交叉产生延误,影响机车车辆的周转和解编能力。
环接、环发布置方式虽然可以彻底疏解上述交叉延误,使解编能力得到提高。然而,环接时在到达场出口咽喉处仍存在反向改编列车本务机入段与车列推峰作业的交叉,只是交叉性质不同且延误时间较短。同时,修建环线既要增加正线铺轨里程和工程投资,又会增加列车走行公里,占地面积较多,环线内的土地也不好利用。
一般情况下,反向改编列车接发车进路按反接、反发设计。当反驼峰方向衔接方向及到发列车数较多时,应根据驼峰和尾部牵出线的能力分别对待。若到达场出口咽喉设计复杂,反接进路对推峰干扰严重,且驼峰能力紧张时,反向改编列车可采甩环接方式,保留反发进路。若考虑调车场头尾能力的协调,反发列车的方向在2个及以上时,以环发设计为宜。另外,当驼峰采用双溜放作业时,为保证驼峰能力的充分发挥,必须采用环接方式。
(3) 交叉疏解
无论反向改编列车的接发车进路采用何种引入方式,列车到发的进路交叉总是存在的。根据保证行车安全和需要的通过能力以及便于发展的原则,可以采用平面和立体两种疏解布置方式。
① 平面疏解布置
此种布置为各作业进路在交叉点的前方设置一条安全线。其优点是布置简单、工程投资少、不影响车站的发展。其缺点是影响两交叉进路的通过能力。如果平面交叉点设在反向正线上并距离峰前到达场较近,则适应的行车量一般为每昼夜60列以下。如果平面交叉点设在出发场出口咽喉端,则由于每列到达或出发列车占用交叉点的时间可以缩短,适应的行车量一般为每昼夜70~80列。尽管信联闭设备日趋先进,交叉点行车安全虽可保证,但其可靠性相对较低。
② 跨线桥立体疏解布置
为了与站场纵断面配合,到达进路应在桥上通过,出发进路在桥下通过。修建跨线桥的主要优点是每个方向的列车均有独立的进路,通过能力不会受到影响,且可保证行车的绝对安全。但也存在一些缺点。首先,在站内调车场附近修建跨线桥,上、下线路间约8m左右的标高差,有时受地形限制或为节省用地及缩短立交桥跨度,往往要采用较大的坡道和较小的半径曲线,必将恶化进出站线路的平、纵断面技术条件,影响运营。另外,修建跨线桥的工程造价较高。
三级三场编组站能力较大,为使各部分能力协调一致,并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较短时,在保证行车安全的前提下(良好的平、纵断面技术条件,先进的信联闭设备等),也可采用平交。
4. 适用范围
单向三级三场纵列式编组站布置图适用于顺驼峰方向改编车流较强(约占总改编车流的60%以上),解编作业量大(日解编作业量6500~8000辆左右),衔接方向较多,要求车站具有较大的机动灵活性,而且地形条件允许采用6~8km站坪,或近期运量虽然不大,但远期有较大发展的大型编组站。
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。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形时,根据作业需要,也可保留原反向出发及通过车场,成为单向三级四场编组站布置图形。
为了加强单向编组站的解体能力,改善车站运营质量指标,加快车辆周转和降低运输成本,当双方向改编车流均较大,驼峰解体辆数超过每日4000~5000辆,且作业量的增长速度并不太快时,为推迟或减少双向编组站的建设,可考虑将单向编组站按双溜放作业方式设计,即采用“单向双溜放”编组站。
五、双向三级六场纵列式编组站布置图
1.基本特征
1、上、下行各有一套独立的调车作业系统
2、驼峰方向相对
3、车场配置均按到达场、调车场、出发场顺序排列。
2. 图形持征及设备布置特点
双向三级六场纵列式编组站布置图(图4-2-2-1)的基本特征是上、下行各有一套独立的调车作业系统,驼峰方向相对,车场配置均按到达场、调车场、出发场顺序排列。其设备布置有如下特点:
(1) 上、下行通过车场分别设置在各该系统出发场的外侧,使出发列车技术作业集中办理,增加线路使用灵活性,便于成组甩挂作业。为减少某一系统无改编中转列车本务机走行公里,也可将两个通过车场均布置在车站设置机务段的一端,即一个系统的通过车场与出发场并列,另一个系统的通过车场和到达场并列,但该系统通过列车本务机车出入段横切到达场出口咽喉,影响驼峰能力,并且需增加列检设备。
(2) 机务段设在两套调车系统之间。机务段设在两调车场之间,虽与各车场联系方便,但由于调车场线路数目较多,为避免扩大车站横向占地面积,一般不宜采用。机务段通常情况下设在机车折返较多一端的到达场与出发场之间,使本务机出入段总走行距离最短。为了减少车站另一端本务机出入段的走行距离及与站内其它作业的干扰,必要时可在车站另一端设置第二套机务整备设备。
(3) 两套调车系统间设置场间联络线,将到达场、调车场和出发场相互连接起来,以便处理交换车流。
(4) 车辆段设在两调车系统之间靠近空车方向的调车场尾部,便于车辆扣修及与调车场联系。
2. 双向三级六场编组站图形的优缺点
与单向编组站图形相比,双向三级六场编组站布置图有以下优点:
(1) 反向改编车流无多余折返走行。除折角车流外,上、下行改编列车在站内的作业均是流水式的,径路顺直,可节省运营费。
(2) 具有强大的通过能力和改编能力。双向三级六场编组站设有两套完善的调车系统,车场均为纵向排列,进路交叉少,通过能力和改编能力均较大。
(3) 由于车场多,线路容量大,对调整列车运行、适应运量波动有较大的机动性。
(4) 当编组站衔接方向较多时,有利于减少进出站线路布置和疏解的复杂性。
双向三级六场编组站的主要缺点如下:
(1) 两套调车系统交换折角车流的走行距离长,重复作业较多。衔接3个及以上方向的编组站,必然会产生折角车流。由于折角车流在车站的一端到发,对于双向编组站就必须将其由某一调车系统转到另一调车系统,这样不仅会增加机车车辆的折返走行,延长车辆在站的停留时间,使运营费用增加,同时还会产生转场与其它作业的交叉干扰,而且对折角改编车流还需重复解体,消耗驼峰解体能力。
(2) 占地面积大,工程费用高,车站定员多,管理不方便。站坪全长约8~10km,由于两个调车系统方向相反,要求地形两端高、中间低,使得两系统纵、横断面布置较复杂,排水处理较困难。
(3) 两系统间相互协作困难。某一线路方向新线建成受分流影响,或其它原因导致车流减少时,易于出现忙闲不均或能力不协调现象。
3. 折角车流的处理方法
双向编组站只要有三个及以上衔接方向,由于各衔接方向分别固定使用两个调车系统,就必然会产生两系统间的折角车流。对车站解编能力的消耗及造成的影响和损失随折角车流数量的增加而增大。因此,当采用双向编组站布置图时,必须考虑减少折角车流的措施和对不可避免的折角车流在站内作业的处理方法。
(1)折角车流的种类
⑴ 直通折角车流
在车站不进行改编,不经过驼峰和调车场,从车站一端引入,仍从该端出发。
⑵改编折角车流(转场车、授受车)
在车站进行改编,经过驼峰和调车场,由一个系统转到另一系统,进行第二次改编。
(2) 减少折角车流的方法
① 正确选择进站线路的引入方向。折角车流的产生是因衔接方向引入不同的调车系统而引起的,所以在各衔接方向之间交换车流量一定时,减少折角车流的方法主要就是寻求两系统间交换车流最小的进站线路引入方案。例如,当车站衔接A、B、C三个方向时,若A、B间的交换车流最小,则A、B两方向可从车站的一端引入,C方向从另一端引入。
② 合理选择编组站的位置。若在多方向衔接的枢纽内新建或改建编组站时,应作多方案站址选样,使折角车流量最小。如图4-2-2-2所示,当CD、CE间车流量较小时,编组站可设于Ⅰ处,反之,当CD、CE间车流量较大时,可将编组站设在位置Ⅱ处,此时CD、CE间不再存在折角车流问题。
③ 设置第二进站线路,使折角车流多的衔接方向具有分别引入两个系统到达场的进站通路,变部分折角车流为顺向车流(图4-2-2-3虚线所示)。
折角车流可分为折角直通车流和折角改编车流。在站内不进行改编的为折角直通车流,在站内进行改编并需重复分解的为折角改编车流。因其在站内的作业流程不同,故对这两种折角车流的处理也有所不同。
(3) 折角直通车流的处理
① 在进站线路上增设渡线,并把通过车场的部分线路设为双进路。如图4-2-2-3中,利用增设的a、b渡线将AB间的折角直通车流反向接入出发场2外侧的通过车场,可减少车辆的转场作业,此时上行发车进路须具备反向行车条件。
② 到达场与出发场之间设置环线(图4-2-2-3中联络线R),使折角直通车流经此环线由到达场转入出发场外侧的通过车场。
(3) 折角改编车流的处理
① 两系统间设置方便的联络线。可在两系统的到达场与调车场间铺设联络线(图4-2-2-3中联络线Z),以便把折角改编车辆从一个系统的调车场直接送到另一系统的到达场,进行重复解体。
如果折角改编车辆较多,每次集结为一大列再转场时,可以在车站一端设专用的转场牵出线转送。转场牵出线与出发场的出口咽喉和另一系统的到达场的入口喉连通(图4-2-2-3联络线Y)。
如果两系统车场间距离较大,也可以在一个系统的到达场与另一个系统的出发场间铺设环线(图4-2-2-3联络线R),将折角改编车流顺向接入另一系统的到达场,避免影响驼峰能力。但铺轨里程和占地均较多,须经技术经济比选采用。
② 两系统调车场中间设置共用的交换车场(图4-2-2-4),供两系统间折角改编车流集结用。交换车场的两端咽喉均分别连通两系统的驼峰和尾部牵出线,以保证两系统的折角改编车流均可向交换车场内固定线路溜放,车流集结满轴后,可由交换车场转至相应出发场。采用这种布置可减少折角改编车流的重复解体作业,但应保证双方向驼峰共用交换车场溜放作业的安全。共用交换车场线路数量及分工可根据折角车流的去向、数量的不同而有所变动。
4. 适用范围
每个系统的驼峰均设置自动化、半自动化或机械化控制设备,使用2~3台调机,实行双推单溜作业方式,调车场尾部设置三条牵出线,一般情况下可担任14000~16000辆/ 日的解编作业量(包括折角车流重复作业量)。如果采取增设辅助调车场等提高尾部能力的措施,可承担18000~22000辆/日的解编作业量(包括折角车流重复作业量)。
1、衔接方向较多,解编作业量较大(其它图型无法承担)
2、上、下行改编车流量比较均衡,而折角改编车流量比 重不大于15%
3、地形条件允许
4、路网性编组站
当路网性编组站衔接方向较多,解编作业量较大(其它图形无法承担),且上、下行改编车流较均衡,折角改编车流比重不大,地形条件又不受限制时,可采用三级六场布置图形。
六、双向混合式编组站布置图
双向混合式编组站布置图是指两个调车系统的车场数目和相互位置不同而组成的图形。由于车场排列方案很多,所以布置图也多种多样。
1. 双向二级六场混合式编组站布置图
双向二级六场编组站(图v5)是双向布置图中两系统均采用二级式布置的代表图形。其基本特征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。与单向纵列式图形相比,本图形的主要优点是解编能力较大,两个方向的改编车流在站内的作业行程均较短,通过列车的成组甩挂比较方便。其主要缺点是增加了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。
双向二级六场图形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少的大型编组站。在设计中,当既有二级四场编组站解编作业量迅速增加,且上、下行改编车流比较均衡,折角车流占总改编车流的比重较小,经技术经济比较认为发展成单向纵列式并不有利时,可采用双向二级六场图形。
为了消除调车场尾部牵出线都向一侧转场对编组能力的影响,可在调车场内侧设置编发线群,使部分或全部自编列车从调车场直接发车,从而提高尾部编组能力,减少改编车辆在站内的作业行程,加速车辆周转。因此,在设计时,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上办理,形成双向二级四场或双向二级五场布置图。
双向二级四场混合式编组站布置图双向二级五场混合式编组站布置图
若一个方向的改编车流量较小,根据实际需要,次要的调车系统也可采用到发场与调车场横列的配置作为过渡,构成双向二级四场混合式(图4-2-2-6) 或双向二级五场混合式(图4-2-2-7)布置图形。此时,到发场可设在调车场外侧,调车场头部设小能力驼峰,两个系统的调车场均设置部分编发线。如果次要方向通过列车较多,折角车流又极少时,也可将其调车场设在到发场外侧。这样虽然折角改编车流的作业径路不顺直且与列车到发产生交叉,但可改善本务机出入段的条件。
对于为大型工业企业或港湾服务的工业、港湾编组站或位于枢纽地区的地方性编组站,适宜采用这种布置图形。当运量增长速度较慢时,双向二级五场混合式图形也可作为由单向二级四场向双向二级六场混合式编组站过渡的图形。
2. 双向三级五场混合式编组站布置图
双向三级五场混合式编组站布置图形(图4-2-2-8)大多数是由原有单向三级四场编组站扩建形成的。这种图形次要调车系统的到发场与调车场横列布置,调车场头部设小能力驼峰。如果次要方向改编车流增多,也可增设峰前到达场,调车场内设置编发线,发展成二级二场,以提高效率。