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        長(zhǎng)春至白城鐵路擴(kuò)能工程建設(shè)方案研究

        2010-05-22 05:35:56閻建斌李永金
        鐵道勘察 2010年2期
        關(guān)鍵詞:哈大客貨長(zhǎng)白

        閻建斌 李永金

        (鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 天津 300142)

        1 概述

        1.1 既有長(zhǎng)白鐵路概況

        (1)既有長(zhǎng)白鐵路修建及歷次改建情況

        既有長(zhǎng)白鐵路建于1934年,東起吉林省長(zhǎng)春市,經(jīng)松原市、大安市西到吉林省白城市,全長(zhǎng)330.84 km,是吉林省西部重要橫向運(yùn)輸干線,是日本侵略者為掠奪我國(guó)資源的目的而修建。線路標(biāo)準(zhǔn)低,質(zhì)量差,基本上就地鋪設(shè),列車運(yùn)行速度低,牽引質(zhì)量小。解放戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期長(zhǎng)白鐵路曾被拆除,于1958年重建,1972年通車,2000年~2002年部分地段進(jìn)行了換鋪無縫線路等技術(shù)改造。.

        (2)既有鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

        鐵路等級(jí):Ⅰ級(jí);

        正線數(shù)目:?jiǎn)尉€;

        限制坡度:10.7/11(‰);

        最小曲線半徑:600 m;

        牽引種類:內(nèi)燃;

        機(jī)車類型:DF4;

        牽引質(zhì)量:2 100 t;

        到發(fā)線有效長(zhǎng):650 m;

        閉塞類型:半自動(dòng)閉塞。

        (3)存在的主要問題和薄弱環(huán)節(jié)

        現(xiàn)狀為單線半自動(dòng)閉塞鐵路,線路技術(shù)條件差,全線路基主要病害有基床下沉擠出、翻漿冒泥和凍脹現(xiàn)象,橋涵結(jié)構(gòu)老化,客貨列車服務(wù)水平不高,且大部分區(qū)間既有能力已經(jīng)飽合。隨著客貨運(yùn)量的增長(zhǎng),本線已經(jīng)不能滿足客貨運(yùn)輸需求,急需擴(kuò)能改造。

        1.2 研究項(xiàng)目的地理位置和徑路

        長(zhǎng)白鐵路橫貫吉林省西北部,自長(zhǎng)春經(jīng)農(nóng)安縣、松原市、大安市至白城市,位于吉林省與黑龍江省和內(nèi)蒙古自治區(qū)結(jié)合部,研究區(qū)域地處東三省中心,南依遼寧省,北靠黑龍江,西部與蒙古國(guó)毗鄰,東南臨黃海,西南與河北省及內(nèi)蒙古自治區(qū)西部相接,總面積85.2×104km2,占全國(guó)的8.88%;2007年末總?cè)丝? 975.7萬人,占全國(guó)的3.0%。

        1.3 區(qū)域路網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃

        (1)區(qū)域路網(wǎng)構(gòu)成

        目前區(qū)域已形成了以哈大、平齊、濱洲、濱綏、白阿—長(zhǎng)白—長(zhǎng)吉—吉圖鐵路等線為骨架,銜接通讓、京通、牡圖等主要線路,并以拉濱、博林、伊敏河線、陶榆、鐵法、開豐等鐵路線為補(bǔ)充的鐵路網(wǎng)。鐵路通達(dá)吉林省各地市行政所在地,且覆蓋了大部分的縣市。

        (2)區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃

        根據(jù)《鐵路“十一五”規(guī)劃》、《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整方案》以及相關(guān)項(xiàng)目研究成果,并結(jié)合本線吸引范圍和特點(diǎn),對(duì)既有長(zhǎng)白鐵路和吉林省中西部地區(qū)的哈大、平齊、通讓、白阿等線進(jìn)行分析研究。區(qū)域鐵路網(wǎng)既有、在建及規(guī)劃項(xiàng)目見表1。

        表1 相關(guān)在建及規(guī)劃鐵路項(xiàng)目

        1.4 預(yù)測(cè)運(yùn)量

        (1)區(qū)域交通運(yùn)輸量

        客運(yùn):區(qū)域2007年完成客運(yùn)量4.6億人,客運(yùn)周轉(zhuǎn)量476.5億人·km,分別占全國(guó)的2.05%和2.2%。

        (2)貨運(yùn):區(qū)域2007年完成貨運(yùn)量7.6×108t,貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量1 332.1×108t·km,分別占全國(guó)的3.36%和1.31%。

        2007年區(qū)域綜合交通客貨運(yùn)量見表2。

        表2 2007年區(qū)域綜合交通客貨運(yùn)量

        (2)建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)量預(yù)測(cè)

        貨運(yùn)量預(yù)測(cè):根據(jù)沿線地方運(yùn)量和通過運(yùn)量預(yù)測(cè),經(jīng)鋪畫貨流圖,得到2020年、2030年長(zhǎng)春至白城鐵路各區(qū)段貨流密度(見表3)。

        表3 研究年度區(qū)段貨流密度 104t

        客運(yùn)量預(yù)測(cè)如表4所示。

        表4 分方向客車對(duì)數(shù) 對(duì)

        遠(yuǎn)景年輸送能力的建議:根據(jù)本項(xiàng)目在路網(wǎng)中的地位、作用及遠(yuǎn)景運(yùn)輸需求,遠(yuǎn)景年輸送能力建議為3 000萬t/年,客車對(duì)數(shù)120對(duì)/日。

        1.5 項(xiàng)目的功能和定位

        結(jié)合本線客貨運(yùn)量和主要流向以及相鄰路網(wǎng)的分工,確定本通道功能定位如下:

        長(zhǎng)白鐵路通道為兼顧城際功能的快速鐵路通道,是東北鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,是哈大、長(zhǎng)吉客運(yùn)專線向吉林省西北地區(qū)以及蒙東地區(qū)的延伸線,是蒙東地區(qū)煤炭外運(yùn)輔助通道,是吉林省對(duì)外客運(yùn)交通的骨干線路,是東北鐵路網(wǎng)干線鐵路之一,是蒙古國(guó)至日本海地區(qū)國(guó)際運(yùn)輸通道的主要組成部分。本線在吉林省內(nèi)部形成了一條快速客貨運(yùn)通道,實(shí)現(xiàn)了吉林省西北部城市與省會(huì)長(zhǎng)春的快捷連通。

        2 建設(shè)方案研究

        2.1 通道建設(shè)方案構(gòu)成

        本項(xiàng)目主要研究了對(duì)既有線進(jìn)行增二線擴(kuò)能改造、通道內(nèi)形成兩線格局,新建雙線、保留既有長(zhǎng)白線通道內(nèi)形成三線格局兩大建設(shè)方案。

        (1)方案Ⅰ(兩線格局)

        160 km/h增二線(二線格局)方案:

        本方案在兩端樞紐,即長(zhǎng)春樞紐和白城樞紐實(shí)現(xiàn)客貨分線,區(qū)間形成160 km/h速度的客貨共線方案。

        客線起自長(zhǎng)春站,利用哈大客運(yùn)專線聯(lián)絡(luò)線7.545 km至哈大客運(yùn)專線崔家營(yíng)線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡(luò)線,并行哈大客運(yùn)專線向北至既有長(zhǎng)白鐵路附近,線路轉(zhuǎn)向西北接入小合隆站;貨線起自長(zhǎng)春北站,利用既有長(zhǎng)白線11.5 km至小合隆站。

        線路自小合隆站引出后,采用160 km/h的速度目標(biāo)值沿既有長(zhǎng)白鐵路增二線,經(jīng)農(nóng)安、松原、大安,在進(jìn)入白城樞紐前客、貨分線,客車進(jìn)入白城站,貨車進(jìn)入白城東站。

        200 km/h增二線(兩線格局)方案:

        鑒于既有長(zhǎng)白鐵路所經(jīng)過地區(qū)地形平坦,線位走向基本同160 km/h增二線方案。

        主要工程內(nèi)容為:需要對(duì)路基填料進(jìn)行換填,橋梁需要拆除重建以及其他相關(guān)工程的改建。

        兩線格局分析:

        160 km/h方案客車運(yùn)行時(shí)間為147 min,200 km/h方案客車運(yùn)行時(shí)間為117 min,可節(jié)省運(yùn)行時(shí)間30 min,鑒于本線是橫貫吉林省東西部的主要通道,兼有城際鐵路功能,客運(yùn)服務(wù)水平要求較高,同時(shí)根據(jù)《鐵道部吉林省人民政府關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)吉林省鐵路建設(shè)的會(huì)議紀(jì)要》,其中關(guān)于長(zhǎng)春至白城鐵路項(xiàng)目,紀(jì)要明確了對(duì)既有鐵路進(jìn)行技術(shù)改造,形成時(shí)速200 km以上的快速鐵路。因此,兩線格局速度目標(biāo)值應(yīng)采用200 km/h方案。

        (2)方案Ⅱ(三線格局)

        新修雙線(三線格局)200 km/h客貨共線方案:

        本方案在兩端樞紐,即長(zhǎng)春樞紐和白城樞紐實(shí)現(xiàn)客貨分線,區(qū)間形成200 km/h速度的客貨共線方案。

        客線起自長(zhǎng)春站,利用哈大客運(yùn)專線聯(lián)絡(luò)線7.545 km至哈大客運(yùn)專線崔家營(yíng)線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡(luò)線,并行哈大客運(yùn)專線向北至既有長(zhǎng)白鐵路附近,線路轉(zhuǎn)向西北接入小合隆站;貨線起自長(zhǎng)春北站,利用既有長(zhǎng)白線11.5 km至小合隆站。

        線路自小合隆站引出后,采用200 km/h的速度目標(biāo)值,沿既有長(zhǎng)白鐵路通道新建雙線并局部取直,經(jīng)農(nóng)安、松原、大安,進(jìn)入白城站。

        新建雙線客貨共線方案,新建雙線除運(yùn)行客車外,還分流一定的貨運(yùn)量;既有線維持現(xiàn)狀不變,考慮新建線只是部分車站與既有線并站,為滿足沿線中小站點(diǎn)客運(yùn)需求,既有線開行一定數(shù)量的旅客列車,在能力滿足的情況下,承擔(dān)相應(yīng)的貨運(yùn)量,通道形成客貨共線的三線格局。

        新修雙線250 km/h客貨分線(三線格局)方案:

        本方案新建250 km/h客運(yùn)專線,局部改造既有長(zhǎng)白線為貨運(yùn)專線。

        線起自長(zhǎng)春站,利用哈大客運(yùn)專線聯(lián)絡(luò)線7.545 km至哈大客運(yùn)專線崔家營(yíng)線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡(luò)線,并行哈大客運(yùn)專線向北至既有長(zhǎng)白鐵路附近,線路轉(zhuǎn)向西北接入小合隆站;線路自小合隆站引出后,采用250 km/h的速度目標(biāo)值,沿既有長(zhǎng)白鐵路通道新建雙線并局部取直,經(jīng)農(nóng)安、松原、大安,在進(jìn)入白城白城站。

        新建雙線客貨分線方案,形成三線格局,新建雙線承擔(dān)通道內(nèi)城際列車和跨線旅客列車,與既有長(zhǎng)白線實(shí)現(xiàn)客貨分線,既有線承擔(dān)全部貨運(yùn)量及少量客車,既有線標(biāo)準(zhǔn)維持現(xiàn)狀不變。該方案客貨分線,客車以較高速度運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)春白城地區(qū)的客運(yùn)交流快速通達(dá),極大地提高了服務(wù)水平。但既有線部分區(qū)間近期仍需要增加會(huì)讓站,遠(yuǎn)期部分區(qū)間需增二線,方可滿足近遠(yuǎn)期能力需求。

        三線格局方案綜合分析:

        新建雙線客貨分線方案實(shí)現(xiàn)了客貨分線運(yùn)輸,提高了運(yùn)輸效率,但是既有長(zhǎng)白鐵路仍需改造,近期部分區(qū)間需增加會(huì)讓站,遠(yuǎn)期仍需增二線,通道將形成四線格局,運(yùn)輸能力遠(yuǎn)大于通道客貨運(yùn)量水平,造成運(yùn)能極大浪費(fèi);新建雙線客貨共線方案,實(shí)現(xiàn)以客為主兼顧貨運(yùn)運(yùn)輸模式,通道內(nèi)三線格局滿足了區(qū)域內(nèi)旅客快速出行的要求,也能滿足遠(yuǎn)期貨運(yùn)量需求。因此,建議三線格局按客貨共線模式進(jìn)行建設(shè),但以客為主,線路速度目標(biāo)值設(shè)計(jì)應(yīng)留有余地,盡量提高標(biāo)準(zhǔn)。

        2.2 通道建設(shè)方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選

        綜合以上分析并取舍,主要對(duì)既有線增二線200 km/h客貨共線方案(兩線格局)、新建雙線200 km/h客貨共線方案(三線格局)和新建雙線250 km/h客貨分線方案(三線格局)進(jìn)行了投資對(duì)比和優(yōu)缺點(diǎn)分析(如表5所示)。

        表5 方案投資對(duì)比

        3 通道擴(kuò)能建設(shè)方案推薦意見

        新建250 km/h雙線(三線格局)分流客車、既有線以承擔(dān)貨運(yùn)為主的方案,具有實(shí)現(xiàn)客貨分線運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)通道客運(yùn)快速化和提高通道內(nèi)的客貨運(yùn)輸效率和服務(wù)水平的特點(diǎn),但是工程投資比新建雙線200 km/h客貨共線方案三線格局多15.69億元,比200 km/h客貨共線方案(兩線格局)多13.79億元。

        200 km/h客貨共線(兩線格局)方案比250 km/h雙線(三線格局)方案投資省,比200 km/h客貨共線(三線格局)方案投資多1.9億元,區(qū)間19座車站僅封閉2座,且需要改建既有設(shè)施和接軌專用線,施工干擾大。

        200 km/h客貨共線(三線格局)的投資最少,既有長(zhǎng)白鐵路及沿線接軌專用線近遠(yuǎn)期亦不需要改造,區(qū)間設(shè)車站9座。結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)的規(guī)劃和本線前后方通路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),符合本線的功能定位,能夠滿足近遠(yuǎn)期客貨運(yùn)量需求,運(yùn)輸組織靈活,可以有效促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,推薦采用新建雙線,速度目標(biāo)值200 km/h,以客為主、兼顧貨運(yùn),保留既有長(zhǎng)白線形成三線格局方案。

        [1]GB50090—2006 鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

        [2]鐵建設(shè)函[2005]285號(hào) 新建時(shí)速200 km客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S]

        [3]趙清為.鐵路工程設(shè)計(jì)手冊(cè)·線路[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1994

        [4]梁棟.基于功能定位的鐵路網(wǎng)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選方法初探[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2009(7):7-9

        [5]鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.長(zhǎng)春至白城擴(kuò)能工程預(yù)可行性研究[R].天津:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,2009

        [6]鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.烏蘭浩特至白城擴(kuò)能工程預(yù)可行性研究[R].天津:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,2009

        [7]支東延.鐵路速度目標(biāo)值的選擇[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2005(3):6-8

        [8]鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.鐵路網(wǎng)線功能定位與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系研究[R].北京:鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院,2009

        [9]TB10001—2005,鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

        [10]鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)(站場(chǎng)及樞紐)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2004

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