区段站的布置图型,主要是根据与车站通过能力直接有关的设备相互位置来确定的,也就是根据正线,旅客列车到发线(场)及上、下行货物列车到发线(场)不同的相互位置确定的。
常见的区段站布置图有横列式、纵列式及客货纵列式三类。
一、横列式区段站布置图
(1) 单线铁路横列式区段站布置图
⑴布置图的结构分析:
图3-2-2-1为单线铁路横列式区段站布置图,各项主要设备布置较合理,在车站B端主要牵出线上预留了小能力驼峰及驼峰迂回线的位置。
图3-2-2-1 单线铁路横列式区段站布置图
从图3-2-2-1可以看出,车站咽喉可以保证客、货列车的到发,本务机车的出入段,改编和自编货物列车的解体和编组,本站作业车和段修作业车辆的取送以及必要时由调车场直接向区间发车等作业进路。
⑵布置图的作业分析:
车站两端咽喉区可保证下列平行作业: A端咽喉区可保证旅客(或货物)列车到(发)、机车出(入)段、调车三项平行作业。 B端咽喉区可保证旅客(或货物)列车到(发)、机车出(入)段两项平行作业;或列车到(发)、调车两项平行作业。
在该布置图中,全部到发线均为双进路,线路按作业要求进行适当分组。靠近正线的线路,应尽可能用来接发无改编中转列车,靠近调车场的线路,则主要作为接发改编列车之用。这样,可以在办理中转货物列车到发作业的同时,进行解编车列的转场作业,以增加两端咽喉的机动性。
⑶布置图评价
应当指出,图3-2-2-1的布置尚存在车站A端咽喉接发到达解体和自编出发列车时,与机车出入段的进路产生交叉的问题。当货场设在车站B端咽喉与站房同侧,在进行车辆取送作业时,必然与该咽喉的行车和调车作业进路相交叉。当单线铁路行车数量增长,更换机车次数增加时,为减少货物列车到发与机车出入段的交叉,在到发场内应设有机车走行线,为下行货物列车本务机车出入段走行之用。
图3-2-2-2为单线铁路横列式区段站运转设备布置详图。到发场内线路按2、2分组,中间设机车走行线一条。A端咽喉区设有机车出、入段线各一条。
图3-2-2-2 单线铁路横列式区段站运转设备布置详图
(2) 双线铁路横列式区段站布置图
图3-2-2-3为双线铁路横列式区段站布置图。图中主要设备的相互位置和单线铁路横列式区段站大体相似。站房等客运业务设备位于城镇一侧,设有基本站台及中间站台各一座。
图3-2-2-3 双线铁路横列式区段站布置图
1分析布置图的作业流程:
①车场和股道固定使用方案
a.旅客列车到发线
旅客列车到发线紧靠正线。在没有交会的情况下,A或B方向到达的旅客列车可进入3道,停靠基本站台,以方便旅客进出站。在两交会时,A方向旅客列车进3道,停靠基本站台;B方向旅客列车进Ⅱ道,停靠中间站台一侧。若有三交会时,则第三列旅客列车可停靠于中间站台另一侧的货物列车到发线上。为便于旅客列车换挂机车,旅客列车到发线与机务段有渡线连通。牵出线1、2与旅客列车到发线均有直接通路,以便个别车辆的摘挂。
b.货物列车到发线和到发场
货物列车到发场1、2相互间及其与旅客列车到发线相互间都是平行布置。到发场1供下行货物列车使用,到发场2则供上行货物列车使用。在同一到发场中,中转列车一般使用靠近正线一侧的线路,而改编列车则使用靠近调车场一侧的线路。这是为了尽可能避免中转列车到发与解编车列转线的交叉干扰。有的车站将到发场2靠调车场一侧的部分线路设置为双进路,用来接发上、下行两个方向的改编列车,以增加设备的机动灵活性,并可减少一部分交叉干扰。
调车场位于到发场2的外侧,在第1牵出线上设有小能力驼峰。货场设在方案I或Ⅱ的位置,两者各有所长,可根据当地具体情况进行选择。
机务段位于站对右位置时,有两条机车出入段线。站内设一条机车走行线供下行方向列车机车出(入)段走行之用。 B端咽喉设尽头式机待线J,供下行列车机车出入段时停留及交会之用。
车站需设车辆段时,可设于货场(方案Ⅱ)与调车场之间。
图3-2-2-4 双线铁路纵列式区段站布置详图
②两端咽喉的平行作业
① 车站两端咽喉不少于四项平行作业。图中A端最大平行作业数可达到五项,即下行旅客列车到达、上行旅客列车出发、机车出段、机车入段、调车作业。B端最大平行作业数可达到四项,即下行货物列车或旅客列车出发、上行货物列车或旅客列车到达、机车经机待线出(入)段、调车作业。
② 同一方向的上、下行货物列车可以同时接发,同一方向的上、下行旅客列车可以同时接发。
③ 同一车场的无改编中转列车到发时,可同时办理改编列车车列经由牵出线的转场作业。
④ 客、货列车接发与牵出线调车作业可以同时进行。
⑤ 必要时能由调车场直接向区间发车以及到发场可以反方向接发车,保证车站的机动性。
③进路交叉(类型、产生原因、疏解措施)
a. 客货交叉 1、2
b. 货调交叉 3、4
c. 调机交叉 5、6
d. 货机交叉 7、(8)
双线铁路横列式区段站布置图尚存在下列主要缺点。
a. 客货交叉 1、2
① 由于两个到发场同在正线一侧,而且与旅客列车到发线平行布置, 车站A端上行旅客列车出发进路与下行货物列车到达进路产生交叉干扰(图3-2-2-3中交叉点1); B端上行旅客列车到达进路与下行货物列车出发进路产生交叉干扰(图3-2-2-3中交叉点2)。
b. 货调交叉 3、4
② 由于两个货物列车到发场平行配置在调车场同一侧, 上行货物列车自到发场2的出发进路与到发场l解编车列经由牵出线2的转场进路产生交叉(图3-2-2-3中交叉点3); 上行货物列车接入列发场2的到达进路与到发场l解编车列经由牵出线l的转场进路产生交叉(图3-2-2-3中交叉点4)。
c. 调机交叉 5、6
③ 由于两个货物列车到发场平行配置在调车场同一侧,而机务段又位于站对右的位置, 因此上、下行货物列车出入段与到发场1的解编车列经由牵出线2的转场产生进路交叉(图3-2-2-3中交叉点5、6)。
d. 货机交叉 7、(8)
④ 由于两个货物列车到发场平行配置在调车场同一侧,因此到发场2上行货物列车出发进路与下行货物列车机车出入段进路产生交叉干扰(图3-2-2-3中交叉点7)。
⑤ 由于机务段设在站对右位置,即在到发场的A端,因此下行货物列车机车出入段走行距离比较长。
为克服双线铁路横列式区段站布置图的上述缺点,可采取以下措施。
在设有机务段的区段站上,只要采用机车循环运转制交路,列车机车在到发线上进行整备,不再入段,5、6、7三个交叉点就可避免。尤其是在采用电力或内燃牵引的条件下,在到发线上或其附近进行整备作业的可能性大为增加,这些交叉被疏解的可能性就越大。在运量较大的双线铁路上,还可以在A端修建绕过机务段的外包正线Ⅲ,见图3-2-2-6中的机务段外侧虚线。这时,上行货物列车可经由正线Ⅲ出发,则交叉点7也就完全疏解了。
交叉点3、4、5、6也可用变更到发场与调车场的相互位置,即将到发场1、2分设于调车场两侧来解决。在区段站上,一般改编列车数目不多,所以这些矛盾并不严重。在不影响上行货物列车到发及机车出入段的情况下,有时可将到发场2靠调车场一侧的线路用来接发下行改编列车,这样就疏解了交叉点5、6。但若将下行改编列车固定在到发场2外侧的线路到发,则有可能与上行货物列车的到发产生新的交叉干扰。
在前述第(5)项缺点中,下行货物列车机车的走行距离及出入段的走行时间虽都延长了,但对咽喉通过能力并无大的影响。它同样也可采用机车循环运转制的办法来解决。
交叉点1、2为客、货列车到发交叉,性质比较严重,是双线横列式区段站的主要矛盾。当双线铁路行车量不大,旅客列个对数不多时,这种交叉对列车到、发作业干扰尚不太严重。但随着旅客列车对数的增加,这种进路交叉就会严重影响行车安全,增加列车在进站信号机外方停车或列车晚点发车的可能性。同时,对于车站通过能力、机车车辆的周转时间也会产生不利的影响。要从根本上解决这一矛盾,就需要采用另一种区段站布置图形,变更到发场与正线相互间的配置位置。
(3)双线横列式布置图的评价:
①发展条件
便于增加客车到发线,便于发展为纵列式,便于上下行到发场增加到发线
②优缺点
优点:站坪短、占地少、投资省;布置紧凑,管理方便,作业灵活;对各种地形适应性强
缺点:存在严重的客货交叉和其它交叉;一个方向机车出入段走行距离长
③采用条件
一般情况下,宜采用双线横列式布置图。
二、纵列式区段布置图
图3-2-2-5为双线铁路客货纵列式区段站布置图,图3-2-2-6为双线铁路纵列式区段站运转设备布置详图。
图3-2-2-5 双线铁路纵列式区段站布置图
客运业务设备、客运运转设备、货场、机务设备、车辆设备的位置大体上与双线横列式区段站布置图相似。与横列式显著不同之处是到发场1、2与正线间以及到发场1、2相互间的位置。从图中可以看出,上、下行两个方向的到发场1、2分设于正线两侧,并逆行车方向全部错移,形成到发场在正线两侧纵向配置的布局。
到发场1专供接发下行无改编中转列车用。到发场2除接发上行无改编中转货物列车外,在靠近调车场一侧的线路上,还办理上、下行两个方向的全部改编货物列车的到发作业。在区段站上,改编列车的数量不多,故下行方向改编列车的机车出入段不设专用的机车走行线,而是利用到发场2的空线走行。到发场1设有机待线J,机车可经由机待线从中部咽喉出入段。
双线铁路纵列式区段站一般只设一个供上、下行两个方向共用的调车场,并应尽可能设于解编作业量较大的一个方向的到发场一侧。但在城镇一侧,用地往往较紧张,故一般常将调车场设于城镇对侧的到发场外方,如图3-2-2-6所示,它与另一方向的到发场l应有直接通路。
图3-2-2-6 双线铁路纵列式区段站运转设备布置详图
A端咽喉区可保证两项平行作业,即列车到、列车发; B端咽喉区可保证三项平行作业,即列车到、列车发、调车;中部咽喉区能保证四项个行作业,即下行列车发(通过)、上行列车发、机车出(入)段、调车。
⑴优点:
①疏解了双线横列式的客货交叉(部分);
②双线横列式的货调交叉、调机交叉数量减少;
③缩短了下行无改编中转列车机车出入段的走行距离。
到发场为纵列布置并设在正线两侧,不仅能够保证双线横列式图形所具有的基本作业条件,还能疏解双线横列式图形中一些主要交叉点,如下行无改编中转货物列车与上行旅客列车在车站两端咽喉区进路上的到发交叉点。这是双线纵列式图形最突出的优点,也是采用双线纵列式图形的根本原因。此外还能疏解下行无改编中转列车接发车进路及其机车出入段与下行改编列车经出牵出线转场的进路交叉,缩短下行无改编中转列车机车出入段的走行距离。
⑵缺点:
①未解决双向横列式图形中存在的一些缺点
但是,双线横列式图形中存在的另一些缺点,它并未解决,如上行无改编中转货物列车出发,切断下行无改编中转货物列车机车出入段的进路(图3-2-2-6中交叉点4);下行改编列车的到、发进路与上行旅客列车的发、到进路仍有交叉干扰;下行改编列车的机车出入段走行距离仍然很长。
②产生了一些新的矛盾
除此之外,纵列式布置图还产生了如下一些新的矛盾。
(1) 由于只设一个调车场,下行改编列车就需全部在上行到发场2靠近调车场一侧的线路上到发。因此,下行改编列车的到达(出发)进路与上行无改编中转列车的出发(到达)进路有交叉干扰(图3-2-2-5中交叉点1、2)。当下行改编货物列车数量较小时,影响并不严重。
(2) 当调车机车往返于到发场1与调车场1之间,进行车组的换挂、地方车辆和扣修车的取送等作业时,必须横切中部咽喉区的正线和机车出入段的通路。若这类作业次数较少,对车站工作的影响不大。但作业次数增多时,势必加重中部咽喉区的负担,往往成为纵列式图形本质上的弱点。
(3) 由于下行到发场1在正线另一侧,下行无改编中转货物列车的机车出入段必须跨越正线,与上、下行旅客列车的到发进路发生交叉(图3-2-2-5中交叉点3、4)。此交叉在机务段所在站上,可采用机车循环运转制交路来解决,或者用修建外包正线Ⅲ来解决。
(4) 由于上、下行到发场系纵列式布置,故要求有很长的站坪。另外还多一个咽喉道岔区,在工程造价和运营支出方面都比横列式有较大增加。
从上面的分析可以看出,纵列式布置图虽然疏解了横列式布置图的一些主要交叉点,但与改编列车有关作业所产生的进路交叉,从某种意义上来说,还有所发展。下行改编列车无法像横列式图形那样,活用到发场1及到发场2的线路,只能全部接入到发场2外侧的线路。随着解编作业量的增长,这一矛盾就更为突出。当双方向改编作业量都较大,而相互间交换车流又不多时,也可考虑在到发场1的外侧再修建一个调车场。但由于有两套调车设备,两调车场间的交换车辆取送将会切断中部咽喉的作业。
三、客货纵列式区段站布置图
⑴形成过程
由于运量增长或新线引入,既有的横列式区段站横向发展受到限制,或客、货运量大,站内作业交叉干扰严重,故将原有站场改为旅客列车运转车场,并沿正线的适当距离另建与其纵列的货物列车运转车场,形成客货纵列式区段站布置图。
⑵设备布置特点:双线铁路客、货纵列式区段站,多数是货物运转车场的上、下行场分别位于正线两侧横列布置,见图
在旅客列车到发场中,I道为下行货物列车通过线,Ⅱ道除办理上行货物列车通过外,还兼为上行旅客列车到发线。站房对侧的客车车底停留线供本站始发、终到的客车车底及个别客车的停留及整备之用。
货物列车到发场1、2分设于正线两侧,互相平行配列。到发场2办理上行无改编中转列车的到发;到发场l除接发下行无改编中转列车外,还办理两个方向全部改编列车的到发作业。
调车场可根据各方向的解编作业量以及货场、工业企业线的位置,设在比较适宜的地点。在图8中,调车场设在到发场1的外侧,对货场取送车作业及工业企业线的接轨都比较有利。
机务段设在到发场2的一侧,有两个出入口,上、下行货物列车的机车出入段都比较方便,走行距离也较短。当有客运机车换挂时,机务段也可设在中部咽喉区附近,以便兼顾客、货列车的机车换挂。某些车站为了充分利用原有设备,仍保留设在站房对侧与旅客列车列发场并列的机务设备,而在货物列车到发场远离旅客列车到发场的一端,添设一套整备设备。
货场宜设在靠城镇一侧,以便利城镇的搬运作业。
⑶平行作业
A端咽喉区可保证四项平行作业,即列车到、列车发、机车出(入)段、调车; B端咽喉可保证三项平行作业,即列车到、列车发、客车车底整编;中部咽喉区可保证四项平行作业,即列车到、列车发、机车出(入)段、调车。
⑷交叉分析
a. 上行改编列车的到发与下行客货列车的到发进路交叉;
b. 到发场1的货物列车机车出入段横切A端或中部咽喉。
⑸采用条件
实践证明,这种在我国区段站发展及改建中形成的客货纵列式布置图,虽然是在一定条件限制下修建起来的,但它却解决了横列式区段站的基本矛盾(即一个方向的旅客列车与另一个方向的货物列车的到发交叉)。当然,上行改编列车的到发与下行旅客列车的到达仍有交叉干扰。下行货物列车及上行改编货物列车的机车出入段还要横切两条正线,这也是客货纵列式图形一个比较突出的缺点。
四、枢纽区段站
有两条或两条以上的铁路会合或交叉的区段站称为枢纽区段站。目前,我国的枢纽区段站大部分是由于支线引入后会合而形成的。一般有3~4个衔接方向。
(一)枢纽区段站车流分类
枢纽区段站由于引入线路的方向增多,各方向间就形成了不同性质的车流,车流大致分为以下三类:
1. 本线车流:即在两条本线上来往的车流;
2. 转线车流:即从一条线路转至另一条线路的车流,它的运行方向不变,无需在站内折返;
3. 折角车流:即从一条线路转至另一条线路的车流,但运行方向发生变更,需要在站内折返。
在上述各组车流中,对车站作业最不利影响的是折角车流。由这些车流组成的中转列车,在经过车站时需要变更列车的运行方向,既增加车站的调车作业量,又延长中转列车在站停留时间。
此外,如各方向的牵引种类和技术条件不同,就有可能引起转线中转列车重量的变更。这些车流及作业的特点都给枢纽区段站的设计和工作组织带来一系列的复杂问题。
(二)枢纽区段站作业特点
列车改变运行方向:折角直通列车
列车换挂车组:成组列车
变更列车重量:直通列车
(三)枢纽区段站设计特点
在设计枢纽区段站时,除考虑到一般区段站的一些基本要求外,还应满足下列要求:
1. 各主要方向的无改编中转货物列车通过车站时,应尽量不变更运行方向;
2. 各方向进出站线路均应有独立进路通向到发场,保证能同时接入各方向的列车;
3. 当列车密度较大、进路交叉较多、对列车正常运行有较大影响而平面疏解又有困难时,应在有关的进出站线路上修建跨线桥。
4、各方向密集到达的可能性大,到发线数量需酌情增加。
(四)枢纽区段站布置图的布局
枢纽区段站布置图的布局及各项设备的配置方案,与一般区段站大同小异。但在设计或运营中,还应注意下述问题:
1. 从设备数量来看,衔接的方向愈多,则列车密集到达的可能性愈大。根据我国运营实践,当衔接三个方向时,列车在站上4交会与5交会的情况较多。故其到发线数量可按《站规》规定的区段站到发线数目酌情增加。
2. 从咽喉构造来看,为了保证各方向同时到达,势必要随着衔接方向数目的增多而相应增加平行作业的数量,同时也要配合到发场内线路的分组,相应地加铺必要的道岔、渡线及梯线,保证车站咽喉构造的灵活性。
3. 从车场分工方案来看,应根据车流性质、数量、衔接方向以及地形条件,结合进出站线路的疏解布置进行整体考虑,确定是按线路别使用为主,还是按行车方向别使用为主,以利减少交叉干扰,充分发挥咽喉通过能力。
图 (a)所示的枢纽区段站布置图,车场分工按线路别使用。到发场1固定为A、B线路方向接发车、到发场2固定为C、D线路方向接发列车。图3-2-3-1(b)所示枢纽区段站布置图,车场分工按行车方向别使用。到发场1固定为各方向上行列车的接发,到发场2固定为各方向下行列车的接发。
图3-2-3-1 车场按线路别和方向别使用的枢纽区段站布置图
图b为单、双线三个方向的枢纽区段站。A、B方向为双线,C方向为单线,两条线在该站会合,C方向从车站B端引入。为了平衡两端咽喉区的负荷,机务段设在A端站对右位置。货场也设在A端,根据城镇规划及货源大小,设于站同右或站对右的位置。当地方运量较大时,可将零担货场设在站同右,而把整车货场设在站对右位置。
图3-2-3-2 单、双线铁路三个方向横列式枢纽区段站布置图
Ⅰ道为正线兼通过线,Ⅱ、Ⅲ道为正线兼旅客列车到发线,5、6、8~11道为货物列车到发线。除Ⅰ、Ⅱ道外,所有到发线都按双进路设计,便于折角列车作业。 7道为机车走行线。在B、C端咽喉设有尽头式机待线一条。
咽喉区的构造也比较灵活,B、C端能保证两方向的列车同时到发,A端咽喉区采用交分道岔和交叉渡线,可缩短咽喉的长度。