杨明辉 赵应波
中铁二局新运公司 四川省成都市 610036
摘要：埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴至吉布提跨国电气化铁路（简称亚吉铁路）全长762公里，共有19站18区间，由中国央企组织设计施工和运营管理。随着该铁路客货运量不断增加，铁路施工维护与运输行车之间的矛盾就开始显现。本文从亚吉铁路施工天窗设置的影响因素着手，分析不同施工天窗的优缺点，提出适应亚吉铁路的阶梯矩形天窗，对亚吉铁路解决日常行车和施工维护的矛盾有一定的帮助。
关键词：亚吉铁路 施工天窗 选型
1施工天窗设置现状
，亚吉铁路自2018年10月开通运营，一直利用列车间隔时间组织施工和维修作业，并未按照固定施工天窗来安排各项维护维修作业。但是，随着日开行列车对数直线增加，施工和维修作业项目可以利用的列车运行间隔时间明显减少，严重影响施工日计划兑现率，同时给行车设备设施安全埋下隐患。必须变革施工组织模式，采取合理的固定施工天窗来安排施工维护任务。
2施工环境和特点对天窗设置的影响
2.1维保车间管辖范围
亚吉铁路维保车间是工电合一、负责行车设备设施维护检修的执行单位。目前全线共设维保车间9个，分布在全线两个国家（埃塞俄比亚和吉布提）。车间的整体布局，在选择天窗形式时应该重点考虑，各车间管辖范围在选择天窗设置区段是也是重要的参考依据。
2.2站间区间长度异常大
目前，亚吉铁路的限制区间是比克站至德雷达瓦站区间，站间距70.372km。除此以外，区间长度在60至70公里的有4个，50至60公里的1个，40至50公里的4个，30至40公里的3个，20至30公里的2个，10公里至20公里的3个，10公里以下的没有。其中，长度最短的区间为12.2公里。相较于国内普速铁路区间长度一般在6至15公里，亚吉铁路是基本由长大区间组成的一条非常规的铁路，对铁路运输能力的发挥限制太大，对施工天窗开设形式影响也很大。
2.3供电臂供电范围
电气化铁路在施工或者维修作业时，涉及到供电臂停电作业的情形很多。因此，电气化铁路开设施工天窗就必须考虑接触网供电臂范围。亚吉铁路全线共设牵引变电所20座，单条供电臂供电范围大概在10至31公里之间。大部分供电臂供电范围都跨越两个区间，一旦停电，就会影响一站两区间。另外，亚吉铁路的停电方式与国内不同，国内双线电气化区段可以采取只停一线保留另一线供电的方式，然而亚吉铁路则上下行线路必须同时停送电，给运输组织和施工组织带来更大难度。
2.4施工（维修）组织方式及效率
目前，亚吉铁路在施工组织上，线路维护作业方式比较低级，主要依靠小型设备和人力，作业效率非常低。
2.5施工环境恶劣
亚吉铁路沿线治安环境差，威胁施工人员人身安全。部落冲突不断、村民频繁阻工、铁路沿途经常有大型野兽出没。出于安全考虑，施工天窗应尽量安排在白天合适时段，并有联邦警察警卫。
2.6沿线季节性灾害气候多
亚吉铁路地处东非，气候变化大，早晚温差大，旱季、雨季分季明显。每年三至十月份长达八个月的时间是雨季。在雨季期间，铁路沿线地区经常出现大到暴雨，冲毁道床，这样的恶劣天气对施工和维修作业的质量和效率存在很大的影响。旱季的沙尘暴也给施工维修作业增加一定的难度。而在吉布提境内管段，几乎全年无雨，且日平均气温多数时间在45℃以上，该管段的维修作业总是在高温环境下进行，对现场作业人员是重大挑战。
2.7施工辅助时间
施工辅助时间包括施工准备、防护设置与撤除、登销记及轨道作业车辆运行等产生的时间。在亚吉铁路，受落后公路交通的限制，轨道车是作业人员往返于驻地和作业地点唯一可以利用的交通工具。轨道车辆往返于区间运行，增加了施工辅助时间，也就更多地占用了区间行车时间。而且，工务作业人员和机具的上下道这一段准备时间大概需要40分钟，也加大了施工辅助时间。
3天窗设置形式的选择
3.1“V”形天窗
开设“V”形天窗能够保证区段内24小时不间断行车。但是，“V”形天窗的开设受区段内正线数目的限制，只适用于双线或多线铁路区段。亚吉铁路只有SEBETA站至ADAMA站区段约110公里正线为双线。况且亚吉铁路是电气化铁路，其上下行接触网需同时停送电的特殊方式又限制了双线段开设“V”形天窗。
.png)
图1 “V”形天窗（左）和矩形垂直天窗（右）示意图
3.2矩形垂直天窗
开设矩形垂直天窗，可以提供相对集中的作业时间，同时可以避免行车与施工之间的相互干扰，在安全性上更具保障。亚吉铁路全线七百五十多公里，共19个区间。在行车设备管理方面只有9个维修车间分段管理，每个车间的管辖范围至少涉及两个区间，最多的达4个区间。但是在同一天窗时间内，目前车间的施工和维修作业能力只能完成一个区间的作业量，无法实现管辖范围内每个区间同时多点开花的组织形式。一旦采用矩形垂直天窗，就会出现在天窗时间内最多只有9个区间能够实现施工和维修作业，而剩余区间就出现了既不施工又不能行车的情形，造成区间通过能力的严重闲置。
3.3矩形阶梯天窗
矩形阶梯天窗是以单个区间或几个区间为单位，分别设置矩形天窗。如此一来，不但完全具备了矩形天窗的优点，还可以有效地将矩形天窗所产生的空费三角区的影响降低，利用两段天窗间衔接的时间间隙安排列车运行。另外，在电气化区段，这种天窗模式还可以结合供电臂长度、区间距离、运行线倾斜度和天窗时间进行多样化的设置，能够减少列车开行方案的限制，提高列车开行方案的灵活性，在单线铁路的天窗设置中具有很高的适用性。
亚吉铁路几乎是单线，开行对数还不算太多，适合开设矩形阶梯天窗。开设矩形阶梯天窗还可以有效避免垂直矩形天窗区间闲置问题。对行车影响不大，维护单位每天都有活干。
.png)
图2 矩形阶梯天窗示意图
4结论
亚吉铁路施工天窗选型，应该首先放弃“V”形天窗。矩形垂直天窗产生的三角空费时间较多，并且受维保车间施工组织模式的限制，且铁路区间能力损失太大。矩形阶梯天窗能够适应亚吉铁路目前实际需求，其完全具备矩形垂直天窗的优势，同时还能在一定程度上弥补列车等线的缺点，能够实现运输与施工兼顾。亚吉铁路施工维护作业宜选择矩形阶梯天窗。