韓玉皓

(蒙冀鐵路公司，內(nèi)蒙古呼和浩特　010000)

1　研究背景

內(nèi)蒙古自治區(qū)大力實(shí)施“西部大開發(fā)”和“能源發(fā)展”戰(zhàn)略，已連續(xù)多年GDP增長(zhǎng)保持全國(guó)領(lǐng)先地位。作為內(nèi)蒙古自治區(qū)首府呼和浩特和中心城市的包頭，城市人口近500多萬(wàn)，以呼包鄂“金三角”地區(qū)為核心的區(qū)域間交流日漸密切，城市居民的快捷方便出行方式的需求與呼和浩特鐵路局管內(nèi)鐵路客車速度普遍偏低的矛盾日益突出，社會(huì)各界對(duì)呼和浩特鐵路局管內(nèi)開行動(dòng)車組的企盼也日趨強(qiáng)烈。

集(寧)包(頭)增建第二雙線2012年12月竣工開通后，集寧至包頭基本具備開行動(dòng)車組的條件。為更好地促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，滿足人民群眾日益增長(zhǎng)的出行需求，計(jì)劃2015年初在管內(nèi)開行動(dòng)車組。本文結(jié)合張呼客專、呼準(zhǔn)鄂鐵路、張?zhí)畦F路建設(shè)項(xiàng)目的推進(jìn)情況，就集包線現(xiàn)有技術(shù)條件和提速改造費(fèi)用、周期、主軸通道運(yùn)輸能力、動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)安全進(jìn)行研究分析，提出集包線集呼段、呼包段實(shí)現(xiàn)不同路段速度的意見。

2　集包通道的區(qū)位優(yōu)勢(shì)

2.1　區(qū)域路網(wǎng)

依據(jù)國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008調(diào)整)》、《內(nèi)蒙古自治區(qū)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》、《鐵路“十二五發(fā)展規(guī)劃”》、《呼和浩特鐵路局“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，在張?zhí)凭€、京張城際、張呼客專建成后，呼和局管內(nèi)將形成一條客運(yùn)、兩條貨運(yùn)主軸通道格局。貨運(yùn)通道即包蘭線—大包線—大秦線，呼準(zhǔn)鄂—集包線集呼段—張集線—張?zhí)凭€，客運(yùn)通道即包西線—集包線呼包段—張呼客?！埑请H。除此之外，還將形成鄂爾多斯—包頭—呼和浩特—集寧1小時(shí)客運(yùn)圈。在張呼客專開通運(yùn)營(yíng)前，集包線主要開行客車的區(qū)位優(yōu)勢(shì)日顯明顯；在張呼客專建成開通后，集包線呼包段全部開行客車、集呼段主要開行貨車的格局成為必然的趨勢(shì)。

2.2　相關(guān)鐵路建設(shè)

集包線2009年5月開工建設(shè)，2012年12月全線竣工開通運(yùn)營(yíng)。張?zhí)凭€2010年9月開工建設(shè)，工期4.5年，計(jì)劃2015年年內(nèi)建成開通。呼準(zhǔn)鄂鐵路預(yù)計(jì)2013年10月開工建設(shè)，工期3.5年，計(jì)劃2017年年內(nèi)建成開通。張呼客專預(yù)計(jì)2013年年底開工建設(shè)，工期4年，計(jì)劃2018年年內(nèi)建成開通。

3　集包線概況

3.1　集包線簡(jiǎn)介

集包線(集寧—包頭)線路全長(zhǎng)307.955 km，大部分為增加第二雙線，局部為既有京包線部分置換線路組成，其中，古營(yíng)盤—葫蘆新建外繞線，線路長(zhǎng)度13.33 km；葫蘆—陶卜齊新建線路，線路長(zhǎng)度98.22 km；陶卜齊—臺(tái)閣牧利用既有線，線路長(zhǎng)度48.85 km；臺(tái)閣牧—包頭新建線，線路長(zhǎng)度147.555 km。

3.2　集包線主要行車設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

集包線分路段最高行車速度為：葫蘆—陶卜齊160 km/h；陶卜齊—臺(tái)閣牧120 km/h(部分地段限速80 km/h)；臺(tái)閣牧—包頭160 km/h。

葫蘆—陶卜齊，臺(tái)閣牧—包頭站為新建客貨共線地段。主要技術(shù)條件為：速度目標(biāo)值160 km/h，預(yù)留200 km/h；最小曲線半徑一般地段4500 m，困難地段3500 m；線間距4.6 m；限制坡度：上行6%，下行9%；牽引種類：電力；機(jī)車類型：動(dòng)車組、SS系列；閉塞方式：自動(dòng)閉塞。

陶卜齊—臺(tái)閣牧利用既有線部分，主要技術(shù)條件為：速度目標(biāo)值120 km/h，部分地段由于圓曲線長(zhǎng)度或緩和曲線長(zhǎng)度不足限速80 km/h；最小曲線半徑600 m；線間距4.0 m；限制坡度：上行6%，下行9%；電力牽引，自動(dòng)閉塞。

4　集包線全線開行200 km/h動(dòng)車組關(guān)鍵技術(shù)

4.1　開行動(dòng)車組對(duì)既有大包線增量影響分析

集包線開通運(yùn)營(yíng)以來，呼和局將23對(duì)旅客列車分流至集包線，葫蘆—陶卜齊，臺(tái)閣牧—包頭新建線路未開行貨物列車，現(xiàn)行圖大包線能力限制區(qū)段葫蘆—集寧南間圖定旅客列車32對(duì)，貨物列車96對(duì)(其中萬(wàn)噸列車51對(duì)，普列45對(duì))，年貨物輸送能力18 780萬(wàn)t；現(xiàn)行圖集包線圖定旅客列車30對(duì)，貨物列車5對(duì)(在陶卜齊—臺(tái)閣牧區(qū)段運(yùn)行)，年貨物輸送能力650萬(wàn)t。

張?zhí)凭€開通后，根據(jù)運(yùn)輸計(jì)劃，大包線葫蘆—呼和南間安排開行貨物列車133對(duì)，經(jīng)本線運(yùn)行去往古店口61對(duì)；經(jīng)葫蘆走集寧外繞線去往友誼水庫(kù)口57對(duì)，廟梁貨場(chǎng)5對(duì)，年貨物輸送能力24 176萬(wàn)t，較2011年該區(qū)段實(shí)際貨流密度14 549萬(wàn)t富裕9 627萬(wàn)t。由上述測(cè)算可知，集包線開行動(dòng)車組對(duì)張?zhí)凭€開通后大包線、張集線運(yùn)輸增量影響很少。在張呼客專建成開通前，可以通過優(yōu)化調(diào)整運(yùn)輸組織，保證集包線開行動(dòng)車組的基本條件。

4.2　葫蘆—陶卜齊段

本段由于線下工程已預(yù)留200 km/h條件，路基工后沉降采用的是160 km/h的控制標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到200 km/h工后沉降要求大約需要3～4年時(shí)間。集包線路基工程多竣工于2010年～2011年間，到2015年，絕大部分路基工后沉降將能滿足開行200 km/h動(dòng)車組條件，對(duì)個(gè)別不滿足的地段，可以通過加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、養(yǎng)護(hù)和注漿整治或在雨季采取限速等措施，保證動(dòng)車組安全運(yùn)行。

除此之外需重點(diǎn)對(duì)信號(hào)、通信系統(tǒng)進(jìn)行改造，開行動(dòng)車組前需開展聯(lián)調(diào)聯(lián)試工作，初步估算投資5 500萬(wàn)元，工期18個(gè)月。

信號(hào)工程：需要增加站間列控系統(tǒng)通道光纜，應(yīng)答器電纜鋪設(shè)工程，連鎖與列控系統(tǒng)接口設(shè)備安裝調(diào)試，各站列控系統(tǒng)設(shè)備(含列控中心、應(yīng)答器、LEU電子單元、臨時(shí)限速服務(wù)器)的安裝調(diào)試，道岔融雪設(shè)備等，費(fèi)用5000萬(wàn)元。

通信工程：在集呼段按CTCS2列控要求增設(shè)一條光纜，費(fèi)用500萬(wàn)元。

集包線集呼段開行200 km/h動(dòng)車組投入改造設(shè)施多，費(fèi)用較大，工期長(zhǎng)，營(yíng)業(yè)線施工難度大，對(duì)運(yùn)輸干擾大。

集包線集呼段線路基礎(chǔ)較差，該區(qū)段屬山區(qū)鐵路，橋隧比36.2%，曲線多，坡度大，全線高程相差512 m，該區(qū)段有Ⅱ級(jí)防洪危險(xiǎn)點(diǎn)6處，Ⅲ級(jí)防洪危險(xiǎn)點(diǎn)35處，(呼包段無(wú)Ⅱ級(jí)防洪危險(xiǎn)點(diǎn)，只有3處Ⅲ級(jí)防洪危險(xiǎn)點(diǎn))，線路質(zhì)量穩(wěn)定性與呼包段有較大差距，若開行200 km/h動(dòng)車組，運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)較大。

按照路網(wǎng)布局，張呼客專建成后，集包線集呼段將轉(zhuǎn)變?yōu)橐悦禾窟\(yùn)輸為主的貨運(yùn)通道。為實(shí)現(xiàn)萬(wàn)噸重載運(yùn)輸，將會(huì)對(duì)行車設(shè)備進(jìn)行改造，若目前投入大量資金進(jìn)行提速改造，必將增加廢棄工程，造成設(shè)備閑置和浪費(fèi)。

本段開行200 km/h動(dòng)車組僅比160 km/h動(dòng)車組提前7 min，與增加的投資和安全風(fēng)險(xiǎn)相比，提速性價(jià)比較低，因此建議維持160 km/h的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4.3　陶卜齊—臺(tái)閣牧段

該段為既有線，全長(zhǎng)48.85 km。本段線路上行線有曲線26個(gè)，最小曲線半徑600 m/1處，下行線有曲線39個(gè)，最小曲線半徑600 m/5處，線間距4 m，距離開行200 km/h動(dòng)車組的技術(shù)條件相差甚遠(yuǎn)。本段位于呼和浩特市區(qū)，建筑物密集，征地拆遷難度大?？紤]到張呼客專接到呼和東站，呼準(zhǔn)鄂鐵路從臺(tái)閣牧引入呼和地區(qū)至呼和浩特站，在臺(tái)閣牧—呼和站，呼和東站—陶卜齊站將形成四線格局，對(duì)既有線改動(dòng)較大，建議本段基本維持既有標(biāo)準(zhǔn)，待呼準(zhǔn)鄂和呼張項(xiàng)目實(shí)施后，再大范圍提速。本次研究?jī)H對(duì)K123+774～K123+859、K123+929～K124+013、K147+778～K147+937三個(gè)限速曲線進(jìn)行撥道改建，費(fèi)用約153萬(wàn)元，實(shí)施后，上行可以提速4 min，下行可以提速5.5 min。

4.4　臺(tái)閣牧至包頭段

該段已按開行200 km/h動(dòng)車組的技術(shù)條件實(shí)施，CTCS-2級(jí)列控系統(tǒng)一次到位，由于呼和局管內(nèi)沒有動(dòng)車組，該段設(shè)備按CTCS-0開通。本次該段只需增加應(yīng)答器設(shè)備，LEU設(shè)備和臨時(shí)限速服務(wù)器(TSRS)設(shè)備，便能滿足開行200 km/h動(dòng)車組的技術(shù)條件，費(fèi)用1 000萬(wàn)元，工期10個(gè)月。

此外，對(duì)于路基工后沉降的問題與葫蘆—陶卜齊段相同。

因此集包線呼包段開行200 km/h動(dòng)車組投入改造設(shè)施少，費(fèi)用低且最具有實(shí)施條件，工期短，對(duì)行車干擾小，符合投資省、見效快的經(jīng)濟(jì)原則。

4.5　呼和浩特東動(dòng)車運(yùn)用所建設(shè)

呼和浩特東動(dòng)車運(yùn)用所(以下簡(jiǎn)稱呼東動(dòng)車所)建設(shè)列入張呼客專工程，根據(jù)初設(shè)批復(fù)意見，呼東動(dòng)車所只承擔(dān)一、二級(jí)維修，新建4線庫(kù)一座，新建洗車、臨修及不落輪鏇庫(kù)各一座，設(shè)動(dòng)車存車線16條，投資費(fèi)用約6.5億元。

為實(shí)現(xiàn)2015年年初開行動(dòng)車組的目標(biāo)，在呼和東站未改造前，可考慮先期實(shí)施呼東動(dòng)車所建設(shè)，但需要工程過渡，估算工期約12個(gè)月。主要采取以下保證措施：

一是協(xié)調(diào)鐵路總公司將呼東動(dòng)車所工程與站前工程一并招標(biāo)，提前實(shí)施。

二是協(xié)調(diào)內(nèi)蒙古和呼市政府將呼東動(dòng)車所用地做為先行用地抓緊開展征地和報(bào)批工作。

三是協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)單位完善過渡方案，在呼和浩特東站咽喉不動(dòng)的前提下，分期實(shí)施呼東動(dòng)車所過渡工程。

5　結(jié)論

(1) 集包線集呼段(即葫蘆—陶卜齊間)運(yùn)營(yíng)里程98.22 km，開行200 km/h動(dòng)車組僅比160 km/h動(dòng)車組提前7 min，與增加的投資和安全風(fēng)險(xiǎn)相比，提速性價(jià)比較低。

集包線集呼段(即葫蘆—陶卜齊間)線路基礎(chǔ)較差，該區(qū)段屬山區(qū)鐵路，橋隧比36.2%，曲線多，坡度大，線路質(zhì)量穩(wěn)定性與呼包段有較大差距，若開行200 km/h動(dòng)車組，運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)較大。且按照路網(wǎng)布局，張呼客專建成后，本段將轉(zhuǎn)變?yōu)橐悦禾窟\(yùn)輸為主的貨運(yùn)通道，為實(shí)現(xiàn)萬(wàn)噸重載運(yùn)輸將會(huì)對(duì)行車設(shè)備進(jìn)行改造，若目前投入大量資金進(jìn)行提速改造必將增加廢棄工程，造成設(shè)備閑置和浪費(fèi)。

集包線集呼段開行200 km/h動(dòng)車組投入改造設(shè)施多，費(fèi)用較大，工期長(zhǎng)，對(duì)運(yùn)輸干擾大，動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)安全風(fēng)險(xiǎn)較大，故建議本段維持160 km/h的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)集包線陶卜齊—臺(tái)閣牧段為既有線，本段位于呼和浩特市區(qū)，建筑物密集，若大范圍提速改造征地拆遷難度大，費(fèi)用高，工期長(zhǎng)，對(duì)運(yùn)輸干擾大。考慮到張呼客專接到呼和東站，呼準(zhǔn)鄂鐵路從臺(tái)閣牧引入呼和地區(qū)至呼和浩特站，在臺(tái)閣牧—呼和站，呼和東站—陶卜齊站將形成四線格局，對(duì)既有線改動(dòng)較大，所以建議本段維持既有120 km/h的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(3)集包線呼包段(即臺(tái)閣牧—包頭間)線路基礎(chǔ)條件好，該區(qū)段無(wú)隧道，橋涵比10.6%，曲線少，半徑大，線路平順。從開通前動(dòng)態(tài)檢查和開通后運(yùn)營(yíng)維護(hù)情況看線路設(shè)備質(zhì)量穩(wěn)定，能滿足200 km/h的動(dòng)車組對(duì)軌道高平順性的運(yùn)行要求，僅需對(duì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行改造。

因此集包線呼包段開行200 km/h動(dòng)車組投入改造設(shè)施少，費(fèi)用低且最具有實(shí)施條件，工期短，對(duì)行車干擾小，符合投資省、見效快的經(jīng)濟(jì)原則。

綜上所述，在2015年集包線全線開行動(dòng)車組是可行的。動(dòng)車組在集包線葫蘆—陶卜齊、陶卜齊—臺(tái)閣牧、臺(tái)閣牧—包頭三個(gè)區(qū)段，分別按160 km/h，120 km/h，200 km/h運(yùn)行是安全、經(jīng)濟(jì)、合理的。

[1]郝瀛.鐵道工程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2002:93-95

[2]鐵道部.鐵建設(shè)函[2005]285號(hào)新建時(shí)速200公里客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2005