提高大型养路机械作业能力的天窗设置模式探讨

尤涛

（中国神华能源股份有限公司 轨道机械化维护分公司，天津 300467）

提高大型养路机械作业能力的天窗设置模式探讨

尤涛

（中国神华能源股份有限公司 轨道机械化维护分公司，天津 300467）

在现有大型养路机械数量、设备效率、现行天窗模式测算的大型养路机械作业能力基础上，提出整体集中修、区域集中修、机动集中修3种天窗设置模式，匹配3种天窗模式下的施工任务量和大型养路机械能力，并进行优劣势分析，探讨能够充分释放和发挥大型养路机械作业能力的天窗设置模式。

大型养路机械；天窗模式；集中修；设备能力

从管内近年来大型养路机械施工的总体情况来看，使用时间相对集中在春秋两季，而进入汛期后，随着降雨量的增加，大型养路机械利用率和天窗使用率明显降低，全年利用率极不均衡。如何优化天窗设置，提高天窗使用率和大型养路机械利用率，有效释放大型养路机械作业能力，做好线路维护工作就显得尤为重要[1-2]。

1 基本情况

神华集团有限责任公司（简称神华集团）管辖铁路主要正线均为国家Ⅰ级重载铁路，线路允许速度80 km/h，最小曲线半径400 m，最大限制坡度12‰。截至2016年底，线路总延展长度5 930 km，其中正线延展长度3 863 km，道岔4 614组。

中国神华能源股份有限公司轨道机械化维护分公司作为神华集团路港版块的重要组成部分，现有大型养路机械81台，分别配属府谷、肃宁、准格尔3个工务机械段，主要承担管内包神线、新准线、甘泉线、神朔线、朔黄线、黄万线、大准线、准池线及其他支线的清筛、捣固、稳定、打磨、配砟整形等轨道维护业务，对神华集团管辖铁路的安全稳定运营发挥重要的基础保障作用。

1.1 大型养路机械配置

施工机组除编配大型养路机械外，还应根据施工项目、施工需求的不同编配一定数量的附属车辆，满足施工现场和驻地的生产、生活需要[3]。以线路清筛施工机组为例，应配置的大型养路机械包括清筛车、捣固车、配砟车、稳定车，以及物料运输车、轨道车、工程宿营车、餐车、办公车、淋浴车、轨道变电车、材料车、洒水车等必需附属车辆。大型养路机械配置见表1。

表1 大型养路机械配置表

1.2 大型养路机械定额

以大型养路机械参数、各机型4 h天窗单车作业效率和机组年度任务平均值为基础，结合管内各区段线路条件、施工难易程度，对测算数据进行综合调整后，确定较为符合管内施工作业的单车天窗定额和机组年度定额标准（具体参数见表2），对编制年、月、日施工计划和大型养路机械能力测算具有指导性意义。

表2 单车天窗定额和机组年定额统计表

1.3 现行天窗模式

大准线外西沟（不含）—燕庄区段与太原铁路局大秦线同步，春季25个（4月）、秋季20个（10月）共45个4 h天窗；其他各月每旬开设2个3 h检修天窗。包神线、大准线、准池线、神朔线、朔黄线采用既定垂直天窗模式。巴图塔（不含）—神木北—神池南—黄骅港区段、神池南—朔州西区段、巴图塔—海勒斯壕南—点岱沟区段、南坪—点岱沟—外西沟区段、外西沟—神池南区段，2016年4—10月神华铁路运行图图定天窗设置为：5月、10月每周3个，4月、6月、7月、8月、9月每周2个，共70个天窗，280 h；1月、2月、3月、11月、12月，每周1个3 h天窗，共21个天窗，63 h。

现行天窗模式下，铁路运输秩序稳定，施工组织相对简单，可阶段性分散施工项目，不易造成施工冲突，大型养路机械和人员施工强度小，施工安全管理压力也相对较小。但却存在大型养路机械闲置、等待时间长、灵活机动性差等问题，各区域天窗同步，但大型养路机械只能利用局部天窗，造成天窗利用率低、施工覆盖面不广，形成了天窗等大型养路机械的现象，无法发挥大型养路机械的作业能力[4]。

1.4 大型养路机械能力测算

管内线路清筛机组通常按照“2清3捣2配2稳”进行编组，清筛机组的编配数量直接影响线路捣固的作业能力，而年度清筛计划任务量又直接决定清筛机组的编配数量。因此，有必要设定5年清筛任务平均值和清筛任务最大值2个条件来测算大型养路机械作业能力，便于分析因清筛机组编组数量改变导致的线路捣固能力变化。具体计算、统计见表3、表4。

表3 2012—2016年任务平均值统计表

表4 大型养路机械编组、能力与计划任务匹配对照表

分析表3、表4可知，在现行天窗模式下，如清筛计划任务在227～420 km变化，线路捣固能力也将随之发生改变，存在最大约900 km的捣固能力缩减，道岔捣固能力基本固定在2 450组左右。随着操作人员熟练掌握大型养路机械操作程序后，4 h天窗内的单车作业效率基本趋于稳定，单车每天窗作业效率只会出现小幅波动，效率提升空间也非常小，基本无法通过提高单车作业效率来提升大型养路机械的作业能力。

2 天窗设置模式探讨

2012—2016年的任务平均值基本符合《神华铁路运输管理规程》中规定的中修清筛和维修捣固周期的线路维护需求[5]，自有设备的作业能力也完全能够匹配，但在现行天窗模式下，自有设备能力无法得到完全释放。因此，为了提升大型养路机械天窗利用率、降低闲置率，充分释放和发挥大型养路机械作业能力，提出“整体集中修”“区域集中修”和“机动集中修”3种天窗设置模式，测算3种模式下的大型养路机械作业能力，同时进行优劣势分析，得出更为符合管内大型养路机械施工作业的天窗设置模式。

2.1 整体集中修

整体集中修是指管内全线与太原铁路局大秦线同步开设连续天窗进行集中修。大型养路机械编组、作业能力统计见表5。

表5 整体集中修大型养路机械编组和作业能力统计表

由表5可知，清筛能力充足，捣固能力不足，需要补充44台捣固车（26台线捣车、18台岔捣车）才能完成计划任务。

2.2 区域集中修

区域集中修指设定几个区域错时开设连续天窗进行集中修。根据运量及线路繁忙程度的差别，将神华铁路划分为3个区域，分别采用同步、及时、错时的方式进行集中修。

2.2.1 区域一

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。大型养路机械编组、能力统计见表6。

表6 区域一集中修大型养路机械编组和作业能力统计表

由表6可知，自有设备完全可以满足该区域的维护需求。

2.2.2 区域二

黄万线、神朔线神池南—朔州西区段、新准线、塔韩线、甘泉线等几个具备条件的区段，可根据运量灵活设置集中天窗进行施工，集中大型养路机械、人员，短期完成施工任务。

2.2.3 区域三

包神线（巴图塔以南）、神朔线大柳塔—神池南区段、朔黄线与太原铁路局大秦线错时开设连续天窗进行集中修。避开防洪期，在5月设置25个、9月设置20个，共45个4 h连续天窗；其他各月每旬设置1个3 h检修天窗。大型养路机械编组、能力统计见表7。

表7 区域三集中修大型养路机械编组和作业能力统计表

由表7可知，清筛能力能够满足需求，捣固能力不足，需补充19台捣固车（7台线捣车、12台岔捣车）才能完成计划任务。

2.3 机动集中修

三十年前，中国工艺美术大师邱含与中国陶瓷艺术大师陈敏在当时的瓷坛还是后起之秀。出于对民间青花的无限热爱，更是因为在老一辈陶艺大师秦锡麟的悉心教导下茁壮成长，之后创办了“玉风窑”。“玉风窑”的创立，犹如新生的婴孩，对未来无限憧憬。初创之时，结盟了现景德镇陶瓷大学教授何炳钦，也吸引了现中国工艺美术大师曾瑾与中国陶瓷艺术大师彭竞强、彭松父子一并投身民间青花的研究与创作。在随后的十年间，更是吸引了陆如、唐自强、赖德全等中国工艺美术大师，这些瓷坛泰斗。在“玉风窑”日渐茁壮的成长过程当中，都收获了很多满意的民间青花作品。

机动集中修是按照维护需求量、铁路运输量和大型养路机械能力灵活、机动设置天窗。

2.3.1 以维护需求量调整天窗次数

3月份，气侯回暖，线路病害增多，安全风险提高，线路维护需求也相应增加，可根据运输实际情况，提前多设置天窗，及时满足线路维护需求，保障运输安全。

2.3.2 以铁路运输量调整天窗次数

一是确保图定天窗数不变，充分满足大型养路机械天窗作业时间。

二是可在运输宽松时段多设置天窗，集中大型养路机械、人员完成施工任务；运输繁忙时段少设置天窗，可合理安排人员调休。

三是进入汛期后，根据天气变化，及时申请取消天窗，避免因下雨造成天窗浪费。

2016年4—10月图定天窗数70个，总时间280 h。如总时间不变，实行机动集中修延长每个天窗时间，由4 h变为5 h，约56个天窗，相比减少14个；由4 h调整为6 h，约46个天窗，相比减少24个。5 h、6 h天窗与4 h天窗大型养路机械纯作业时间和作业量对照见表8。

由表8可知，每次5 h、6 h天窗比4 h天窗作业效率和天窗利用率均有明显提升；每周设置2次5 h天窗与每周设置3次4 h天窗相比，天窗数减少1个，天窗时间减少2 h，反而隧道清筛作业量提升0.1 km；5 h、6 h和4 h天窗总时间均为120 h的情况下，各施工项目作业效率均显著提升。

表8 5 h、6 h与4 h天窗大型养路机械纯作业时间和作业量对照表

2.4 优缺点

从对铁路运输的干扰、天窗次数、天窗时间、天窗灵活性等方面对整体集中修、区域集中修、机动集中修3种集中修设置模式进行评价，分析、判断更为符合大型养路机械作业的天窗设置模式。3种集中修模式优缺点对比见表9。

由表9可知，按整体集中修和区域集中修“2.2.3”设置天窗，需要大量补充大型养路机械，除租赁成本高外，重点是短期内无法满足足够数量的大型养路机械租赁需求，基本不具备可行性；按区域集中修“2.2.1”“2.2.2”和机动集中修模式设置天窗，自有设备作业能力完全可以满足计划任务需求，且能够机动、灵活调配大型养路机械，可行性强。

表9 3种集中修模式优缺点对比

3 结束语

综上所述，建议采用机动集中修和区域集中修“2.2.1”“2.2.2”2种模式相结合的方式优化天窗设置模式。

一是可通过改变天窗设置模式，释放大型养路机械作业能力，解决现行天窗模式下由于清筛任务量增加造成的线路捣固能力减少和道岔捣固能力不足问题，同时避免因租赁大型养路机械导致的生产成本升高；

二是天窗设置更为灵活，最大限度减轻大型养路机械施工作业对铁路运输造成的干扰，提高铁路运输能力；

三是大型养路机械实现机动调配，可集中优势资源，短期完成任务，大型养路机械闲置率降低，天窗利用率提高，同时为开拓外部轨道维护市场创造便利条件，增加外部营业收入。

[1] 肖增斌，王晓刚．我国铁路大型养路机械行业的发展与思考[J]．中国铁路，2015(1)：8-10．

[2] 许建明．铁路大型养路机械的发展趋势及展望[J].中国铁路，2014(11)：5-8．

[3] 铁总运［2015］236号 大型养路机械使用管理规则[S].

[4] 神华运［2017］2号 神华铁路2017年（上半年）列车运行图技术资料[S]．

[5] 神华运［2013］486号 神华铁路运输管理规程（试行）[S]．

责任编辑 高红义

The Study of the Setting Modes of Maintenance Window for Improving the Work Capacity of Large Track Maintenance Machine

YOU Tao
（China Shenhua Energy Company Limited Track Maintenance Branch Company，Tianjin 300467，China）

On the basis of the quantity and efciency of existing large track maintenance machine as well as the work capacity calculated by current modes of maintenance window, three setting modes of maintenance window are put forward, namely overall centralization of repair, regional centralization of repair and mobile centralization of repair. Matching their corresponding construction workload and the capacity of large track maintenance machine and making an analysis of their advantages and disadvantages, this paper is to study the setting modes of maintenance window that can give a full play of work capacity of large track maintenance machine.

large track maintenance machine；the modes of maintenance window；centralization of repair；equipment capacity

U216

：A

：1001-683X（2017）07-0050-05DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2017.07.050

2017-02-14

尤涛（1984—），男，工程师。 E-mail：174557847@qq.com