◎ 中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司太原設(shè)計院 張 萍 趙珦宇
南同蒲線北起榆次站,南至陜西省的華山站,正線全長498.4公里。南同蒲鐵路始建于1933年,南同蒲線是山西省中南部地區(qū)南北方向主要的鐵路運輸通道,也是連接晉煤外運兩大主要通道石太線和侯月線最重要的后方通道。南同蒲線榆次西至侯馬北段共有車站32個,其中有10個站已在2004年擴能改造完成,車站到發(fā)線有效長已延長至1050m。剩余22個車站在南同蒲榆次至侯馬北復線電氣化擴能改造中,到發(fā)線有效長全部延長至1050m,并電化掛網(wǎng)。南同蒲榆次至侯馬北復線電氣化擴能改造工程于2010年12月31日全線開通。
趙城車站是南同蒲線上比較大的中間站,目前車站現(xiàn)有正線2股,到發(fā)線6股,調(diào)車線2股,貨物線3股,到發(fā)線有效長為850米 。相鄰車站榆次方向為辛置站(距離14.3km),華山方向為洪洞站(距離14.3km)。車站榆次方向最外道岔即下行1號道岔、上行7號道岔外方下行接有半徑為R-800m和上行接有半徑為R-500m的反向曲線,華山方向最外道岔即上行2號道岔岔心至彎道頭有336.76m直線段,后接有半徑為R-1000m的右轉(zhuǎn)曲線。在直線段里程K579+039處有一2-6.7m鋼筋混凝土T梁橋。
車站北端接有縣煤炭運銷公司發(fā)煤站及華清公司兩條專用線和牽出線,南端連接有趙城煤焦集團專用線和山西焦化廠、山西維尼綸廠專用鐵道。在山西維尼綸廠專用鐵道線內(nèi)接有霍州礦務局專用線,在山西焦化廠專用鐵道線內(nèi)接有瑞德焦化廠鐵路專用線。
1.2.1 貨運量
趙城站2003年實際發(fā)送貨物480萬噸,其中煤125萬噸,焦炭337.3萬噸;到達146.2萬噸,主要為山西焦化的煤炭。
研究年度內(nèi),山西焦化廠焦炭生產(chǎn)能力160萬噸,每年需到卸精煤150萬噸;華清公司焦炭生產(chǎn)能力150萬噸;瑞德公司焦炭生產(chǎn)能力50萬噸;霍州礦務局、縣煤炭運銷公司發(fā)煤站、趙城煤焦集團煤焦線以發(fā)送煤炭為主。
1.2.2 運營特征
趙城站作為南同蒲線上重要的中間站之一,除擔負正常的客貨列車到發(fā)外,還是主要的裝車站?,F(xiàn)銜接有多條專用線,其中:山西焦化廠專用線是企業(yè)專用鐵道,采用自營方式,商務交接在趙城站,車輛交接在山焦工業(yè)站進行,趙城站至工業(yè)站目前仍按調(diào)車辦理,取送車由山焦集團自備的內(nèi)燃機車擔當,整列取送。山西維尼綸廠屬專用鐵道,趙城站到廠內(nèi)按調(diào)車辦理,取送車由企業(yè)自備機車擔當,其交接方式與山西焦化廠相同。縣煤炭運銷公司發(fā)煤站、霍州礦務局、趙城煤焦集團、華清專用線由國鐵代管,均具備整列取送的條件。取送車作業(yè)由BJ型調(diào)車機車擔當。站內(nèi)的貨物線不具備整列裝卸的條件。瑞德鐵路專用線在山焦鐵路線區(qū)間接軌,由于企業(yè)間的關(guān)系,自建成后一直未開通使用。
對于南同蒲到發(fā)線延長至1050m工程,任務書要求之設(shè)計原則為:“車站不作改動,僅作到發(fā)線延長,并盡可能向一端延長,以期在滿足到發(fā)線有效長1050m情況下,盡可能減少工程量及投資”。
設(shè)計時趙城車站北咽喉外上下行正線分開繞行約3Km并受曲線限制,故1050m工程只能將各到發(fā)線分別向南咽喉(華山方向)延長,趙城車站南咽喉盡量保持既有道岔聯(lián)鎖關(guān)系向南平移,各道岔型號及相對位置基本上保持不變,只考慮28號道岔及30號道岔與K578+550 2-6.7m鋼筋混凝土梁橋的關(guān)系(道岔盡可能不布置在橋上的設(shè)計原則)。
據(jù)此設(shè)計原則,股道延長受既有3道限制需延長204m,(3道有效長為846m),各道岔型號及相對位置基本上保持不變,延長后的28號道岔的岔尖恰好擺在K578+550 2-6.7m鋼筋混凝土梁橋上,這就帶來了道岔轉(zhuǎn)轍器信號標志埋設(shè)混凝土基座的困難,同時正線上既有橋梁上枕底梁頂?shù)牡啦砗穸戎挥?.16m,如果在此處設(shè)置道岔,將成為線路上的薄弱環(huán)節(jié),為了改善線路條件,還需抬道1Km左右來順坡,并需補充道碴,需要要點封鎖線路進行改造,影響了正線的正常運營。當采用延長3道約20m,即避免了上述弊端,對既有線路也無需改建,既避免了對運營的干擾,又滿足了道岔轉(zhuǎn)轍器信號標志基座設(shè)置的要求。
2道、4道延長受既有2道、4道有效長限制需延長192m,(3道、4道有效長為858m),延長后的30號道岔的岔尖部位位于軟土路基上,導曲線及部分轍軌位于K578+550 2-6.7m鋼筋混凝土梁橋上。根據(jù)國家現(xiàn)行標準《鐵路路基設(shè)計規(guī)范》TB1001—2005第7.5.1條規(guī)定,在“一次鋪設(shè)無縫線路的Ⅰ級鐵路,路堤與橋臺連接處應設(shè)置路橋過渡段。”故本條規(guī)定,正線上的道岔不宜設(shè)在路堤與橋臺連接的過渡段內(nèi),主要考慮路堤與連接地段易產(chǎn)生路基沉降,同時,由于兩者剛性不同,會給道岔的平穩(wěn)性帶來不利影響,甚至造成安全隱患和行車事故。故在困難條件下,必須設(shè)置時,應采取路基加強措施;有條件時可調(diào)整橋跨,使道岔讓出臺尾或?qū)⒌啦碓O(shè)在橋上。
鑒于上述情況,按規(guī)范要求,在困難條件下,必須設(shè)置時,其一,采取路基加強措施,其二,調(diào)整橋跨,使道岔讓出臺尾或?qū)⒌啦碓O(shè)在橋上。解決30號道岔與里程K578+550 2-6.7m鋼筋混凝土梁橋之間的關(guān)系,設(shè)計時根據(jù)規(guī)范要求,采取如下措施。
2.2.1 采取路基加固措施
南同蒲鐵路始建于1933年,至今已有80多年的歷史,路基早已穩(wěn)固,采取路基加固的方法,必須改動路基才行,這樣勢必增加大量工程,并給運營造成極大的干擾,這顯然是不可取的。
2.2.2 采取調(diào)整橋跨,使30號道岔全部位于橋上。
南咽喉延長后,在里程K578+550 2-6.7鋼筋混凝土梁橋處,線路左側(cè)由于5道、7道、9道、11道到發(fā)線相應延長,使得線路左側(cè)需接長2-6.7m鋼筋混凝土梁橋22m;線路右側(cè),由于2道、4道延長192m,使得30號道岔岔心位于2-6.7m鋼筋混凝土梁橋上,線路右側(cè)2-6.7m鋼筋混凝土梁橋也必須接長。
若調(diào)整橋跨,使30號道岔全部位于橋上,需將既有里程K578+550 2-6.7鋼筋混凝土梁橋全部拆除,在此位置新建一座2-20m鋼筋混凝土梁橋,才能解決道岔設(shè)在路堤與橋臺連接處的問題,但這樣勢必增加投資,又鑒于南同蒲到發(fā)線延長至1050m改造工程的工期時間緊,任務重,需要盡可能減少工程量,節(jié)省投資,不建議采用調(diào)整橋跨解決30號道岔的岔尖部位位于軟土路基上,導曲線及部分轍軌位于K578+550 2-6.7m鋼筋混凝土梁橋上的問題。
2.2.3 采取30號道岔南移,使30號道岔全部位于路基上。
為實現(xiàn)這一改造,30號道岔只能南移35m,將30號道岔南移,道岔全長避開里程K578+550 2-6.7m鋼筋混凝土梁橋,道岔全長全部位于路基上,30號道岔岔心位于2-6.7m鋼筋混凝土梁橋南側(cè),2道、4道信號機位置位于2-6.7m鋼筋混凝土梁橋北側(cè),并信號機基座位置也避開了2-6.7m鋼筋混凝土梁橋。
3道按站場實測條件,需延長204m,由于28號岔尖位于2-6.7m鋼筋混凝土梁橋上,信號機基座受影響,需再往南移20m,30號道岔南移35m,使南咽喉整體多往南再移動35-20=15m,即南咽喉整體往南移動204m+20m+15m=239m,南咽喉整體南移后,南咽喉新設(shè)最外側(cè)道岔即上行2號道岔岔前距既有彎道頭50.86m,滿足設(shè)計要求。
通過上述設(shè)計,筆者有這樣的體會,車站股道延長應結(jié)合設(shè)計任務書的要求,充分利用既有設(shè)備,避免大拆大改。車站股道延長應固本簡末,取消不安全因素,設(shè)計文件應當體現(xiàn)安全第一的原則。設(shè)計人應認真收集現(xiàn)場實際資料,摸清情況,認真分析,統(tǒng)籌兼顧,設(shè)計堅持高標準、嚴要求,是設(shè)計好中間站技改及其它設(shè)計工作的重要保證。