王文君， 陈宏

（中国铁路武汉局集团有限公司，湖北武汉 430071）

0 引言

驼峰溜放是编组站技术作业过程中的重要环节，但部分车型因安全需要或本身结构尺寸特点在编组站编组作业时被列为禁止驼峰溜放车型。近年来铁路大量使用的JSQ6 型运输汽车专用车辆（简称JSQ6 型车辆）［1-3］就属禁止驼峰溜放车型。该型车车辆定距20.8 m，鱼腹型车体设计导致车辆底部与钢轨轨顶面距离偏低，车辆到达编组站解体作业时，必须在峰前摘出，经迂回线送至峰下编组场，或通过调车机进行转场作业，这种作业模式大量消耗了驼峰调车机作业时间，影响驼峰解体作业效率。为进一步提高编组站作业能力，需要研究适应JSQ6 型车辆溜放过峰要求的驼峰纵断面结构以及相应的改造调整方案。

1 主要研究方法

（1）收集相关技术资料。包括JSQ6型车辆的结构、尺寸、通过能力技术指标，驼峰的峰高、峰顶平台净平长、坡度及竖曲线设置，编组场溜放的车辆组合、减速器进出口速度要求等。

（2）研究适应JSQ6 型车辆溜放的驼峰纵断面基本要求。根据JSQ6 型车辆结构、技术参数、驼峰的设计原则以及溜放作业要求，对JSQ6 型车辆驼峰溜放作业进行理论计算分析，仿真计算不同坡度组合时车辆底部与钢轨轨顶面的最低距离变化规律，从而研究拟定该型车辆过峰时车辆底部与钢轨轨顶面的安全距离。

（3）研究驼峰调整主要原则。按照初步拟定的驼峰溜放的驼峰纵断面基本要求，结合驼峰设计的关键控制参数和优化方法，研究出驼峰调整主要原则，确定主要调整方式和调整卡控参数。

（4）选择典型的编组场驼峰进行现场试验验证。测量试验驼峰的纵断面现状，通过仿真模拟计算，编制武汉北编组站的驼峰纵断面调整方案，并进行适应性整治，组织溜放试验，验证测量车底距轨顶面高度，并根据实测的数据反馈优化JSQ6 型车辆溜放过峰的驼峰纵断面调整原则。

（5）形成驼峰纵断面调整主要技术方案，并作为铁路局集团公司制定的《JSQ6型车辆通过驼峰及驼峰溜放技术条件》《JSQ6型车辆溜放作业办法》相关部分发布。

2 驼峰纵断面调整方案研究

2.1 主要设备技术指标

（1） JSQ6 型车 辆。通 过 查 阅TJ/CL 201—2014《SQ6 型凹底双层运输汽车专用车暂行技术条件》等标准［4］及现场测量情况看，可将JSQ6 型车辆简化为20.8 m车辆定距进行简化计算。

（2）编组场驼峰。根据TB 10062—2018《铁路驼峰及调车场设计规范》、TB/T 2306—2006《自动化驼峰技术条件》等标准［5-7］可知，现行驼峰主要控制指标有峰高、峰顶净平长、各坡段坡度范围、相邻坡段坡度差、道岔前方直线段长度等，驼峰纵断面可简化研究（见图1）。

线路纵断面可看成一段段不同坡率坡段连接起来形成的连续纵断面，当相邻坡段坡率差大于3‰时，设置竖曲线过渡，驼峰的主要设计控制参数中，压钩坡：i压≥10‰；加速坡：35‰≤i加≤55‰；峰顶净平长：7.5 m≤l净≤10.0 m。

图1 驼峰纵断面示意图

2.2 满足溜放的必要条件

通过分析JSQ6型车辆的结构尺寸和动态运行情况，采用仿真计算方式对驼峰峰顶平台至加速坡间最不利点进行理论计算，研究认为JSQ6 型车辆通过驼峰时，在任意一个车辆定距范围内（至少20 m）理论计算的车体下部最低点距轨顶面净高度暂按：

（1）40 mm及以上，允许JSQ6型车辆通过驼峰；

（2）60 mm及以上，允许JSQ6型车辆驼峰溜放；

（3）计算范围内如有护轨，理论计算车体下部最低点距轨顶面净高度时，还应附加护轨距线路轨顶面高度设计值，在日常维护中，护轨距线路轨顶面高度值不得高于设计值5 mm。

2.3 调整的主要原则

当前的编组场驼峰采用连续坡段式纵断面，在峰顶平台变坡点和加速坡底变坡点线路坡度变化剧烈，实际线路表现为曲率变化剧烈的凸形，JSQ6 型车辆通过时，车辆底部与轨顶面距离经仿真计算结果为负值，即JSQ6型车辆会发生骑峰危险，因此不满足JSQ6型车辆溜放通过要求。

可见优化变坡点处线路曲率变化剧烈的凸形是解决问题的关键，将部分驼峰纵断面改为圆滑曲线纵断面，可使原变坡点处曲率变缓，最终使驼峰纵断面具备JSQ6型车辆通过能力，基本原理见图2。

根据这个调整思路，结合驼峰纵断面优化方法［8-10］，并按影响范围最小考虑形成如下驼峰调整主要原则：

（1）将加速坡纵断面调整成微凸的圆滑曲线。改变纵断面线型，使原变坡点处曲率变化剧烈的凸形平缓化是解决JSQ6型车辆驼峰溜放的核心手段。

图2 驼峰纵断面线形调整示意图

（2）调整宜在加速坡范围内进行。控制纵断面调整影响范围，尽可能使调整不影响峰顶平台和峰下道岔。

（3）峰高保持不变。使调整不显著影响驼峰溜放速度。

（4）满足峰顶平台净平长要求。峰顶平台净平长影响脱钩效果，因此必须严格遵守峰顶平台净平长7.5～10.0 m的要求。

（5）最大坡度宜不大于55‰。

（6）坡度曲线应圆滑，相邻2 m的坡度差不得大于6‰。只有调整后的断面圆滑，才能确保驼峰溜放平顺，实际运用中按照相邻2 m 的坡度差不大于6‰控制。

（7）调整范围不得侵入道岔。实际运用中考虑竖曲线半径的取值，按照道岔前方5 m 范围内不调整控制。

（8）调整方式为抬道，且抬道量宜小于110 mm。考虑工务的养护施工能力，不宜落道，线路抬道量不宜大于110 mm。

2.4 线形优化方法

按照驼峰调整原则研究出2 种纵断面线形优化方法，第1 种是模拟工务抬道作业调整法，第2 种是竖曲线优化法。

模拟工务抬道作业调整法的思路是：成段纵断面调整，当计算模型的后支撑在某位置计算区段出现最小距离值在设定目标以下时，通过调高前支撑位处的线路高程直至刚好达到设定目标。通过不断变换车辆位置，将所有点位都调整到目标值。并将各点位高程记录下来，此时记录值即为要到达上述目标值的最小高程值。将上述数据导出后，经人工进一步对线路的平滑度进行调整就可以达到优化目的。

竖曲线优化法的思路是：当纵断面只有个别区段不符合要求时，选最不利点为中心，按满足设定目标的竖曲线调整计算模型的前后支撑点高程，调整后重复计算，再次找出不符合要求的区段，选取最不利点用竖曲线优化，直至整段曲线满足要求。将上述数据导出后，经人工进一步对线路的平滑度进行调整就可以达到优化目的。

3 典型编组场驼峰现场试验验证

选择武汉北编组站上行场驼峰开展驼峰纵断面改造和溜放试验进行现场验证。

测量试验驼峰的纵断面现状，通过仿真模拟计算，编制武汉北编组站的驼峰纵断面调整方案、并进行适应性整治，组织溜放试验，验证测量车底距轨顶面高度，并根据实测的数据反馈优化JSQ6 型车辆溜放过峰的驼峰调整原则。

3.1 武汉北编组站上行场驼峰溜放试验纵断面改造方案

（1）武汉北编组站上行场驼峰东溜放线。驼峰纵断面调整前，对上行场驼峰东溜放线进行JSQ6 型车辆通过仿真，得到车底距钢轨轨顶面-14.9 mm，不满足JSQ6 型车辆通过要求。经计算采用抬道的方式将纵断面调整成圆滑曲线（见图3），最大抬道量55 mm。上行场驼峰东溜放线纵断面调整后经仿真计算车底距钢轨轨顶面最小距离60.4 mm，满足JSQ6型车辆溜放过峰标准。

图3 武汉北编组站上行场驼峰东溜放线优化前后线形图

（2）武汉北编组站上行场驼峰西溜放线。驼峰纵断面调整前，对上行场驼峰西溜放线进行JSQ6型车辆通过仿真，得到车底距钢轨轨顶面5.5 mm，不满足JSQ6型车辆通过要求。经计算采用抬道的方式将纵断面调整成圆滑曲线（见图4），最大抬道量108 mm。上行场驼峰西溜放线纵断面调整后经仿真计算车底距钢轨轨顶面最小距离62.1 mm，满足JSQ6型车辆溜放过峰标准。

图4 武汉北编组站上行场驼峰西溜放线优化前后线形图

3.2 武汉北编组站上行场驼峰溜放验证试验情况

按照拟定的调整方案完成纵断面调整后进行了溜放验证试验，溜放试验包括单个空车、重车顶送过峰，单个空车、重车溜放，大组空车、重车溜放，空重混编车组溜放等工况。每个工况进行静态、动态测量，静态测量平直道上车体底部与钢轨轨顶面距离和轮辋厚度，动态测量驼峰及峰下变坡点位置的车体底部与钢轨轨顶面的距离、编组场位置测量连挂速度等。

溜放试验车辆50辆，在平直线路上时，空车车辆底部与轨顶面的平均距离为205 mm，车辆底部与轨顶面最小距离为174 mm。重车车辆底部与轨顶面的平均距离为189 mm，车辆底部与轨顶面最小距离为165 mm。

溜放试验时实测武汉北编组站上行场驼峰东溜放线车辆经过加速坡的变坡点时，车辆底部与轨顶面距离最小，实测最小值62 mm（仿真数值60.4 mm）。武汉北编组站上行场驼峰西溜放线也是车辆经过加速坡的变坡点时，车辆底部与轨顶面距离最小，实测最小值61 mm（仿真数值62.1 mm）。均满足JSQ6 型车辆溜放必要的车辆底部与轨顶面距离≥60 mm条件。

3.3 武汉北编组站上行场驼峰溜放试验结论

试验结果表明，JSQ6 型车辆在优化调整后的驼峰纵断面条件下，能安全通过驼峰，且实测的车辆底部距钢轨轨顶面最小距离与仿真计算的理论数值基本一致。

4 调整研究及试验成果

根据研究、试验和试运行情况，建议JSQ6 型车辆溜放过峰的驼峰调整主要技术方案如下：将加速坡纵断面调整成微凸的圆滑曲线，调整宜在加速坡范围内进行，峰高保持不变，严守峰顶平台净平长7.5～10.0 m要求，最大坡度宜不大于55‰，调整范围内相邻2 m的坡度差不大于6‰，道岔前方5 m 范围内不调整，调整抬道量宜不大于110 mm。

需要注意的是，调整后驼峰加速坡纵断面将不再是传统意义上的坡段，而是一个坡率渐变的圆滑曲线，原有的纵断面控制体系、检测养护手段将不再完全适用，建议按逐点桩控的方式保证纵断面符合要求，驼峰纵断面优化范围内高程允许偏差值暂按8 mm控制。调整后驼峰纵断面高程变化观测建议通过在峰顶平台、加速坡侧布置的线路纵断面控制网进行，控制网由溜放线高程基准点和测控桩构成，测控桩间距1～2 m，每周对照测控桩采用L 型道尺检测纵断面高程1 次。

5 结束语

（1）铁路编组场驼峰可通过将加速坡调整为微凸圆滑曲线的改造后，满足JSQ6 型车辆通过驼峰的纵断面需求。

（2）编组场驼峰的调整应遵循最小影响范围原则，宜在加速坡范围内进行，不动峰高，不突破峰顶平台净平长7.5～10.0 m，最大坡率宜不大于55‰，且调整抬道量宜不大于110 mm。

（3）该种编组场驼峰调整方式是一种全新尝试，很多内容值得进一步深入研究，包括但不限于：研究加速坡圆滑曲线的拟合方式，形成指导性意见；研究调整区段线路高程容许偏差控制值指标，研究是采用绝对高程偏差值控制还是采用竖曲线正矢变化率控制更合适，研究JSQ6 型车辆通过驼峰敏感点及其容许偏差控制值；研究掌握调整后纵断面变化规律，探索合适的检查养护周期，为后期纵断面保养提供参考。