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        準(zhǔn)神鐵路神木北地區(qū)接軌方案研究

        2013-11-27 07:18:32張金超
        關(guān)鍵詞:車站鐵路線路

        張金超

        (中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司鄭州設(shè)計院,鄭州 450001)

        1 概述

        準(zhǔn)神鐵路縱跨蒙、陜兩省,途徑內(nèi)蒙古自治區(qū)的鄂爾多斯市,陜西省的榆林市,沿線吸引鄂爾多斯市的準(zhǔn)格爾旗、伊金霍洛旗,榆林市的府谷縣、神木縣。地處神府礦區(qū)的悖牛川煤炭勘探區(qū),承擔(dān)了準(zhǔn)格爾、東勝、榆神煤田地方煤炭的外運。準(zhǔn)神鐵路向北可延伸至準(zhǔn)東、準(zhǔn)朔鐵路,與大準(zhǔn)、呼準(zhǔn)鐵路相連;向南與神延鐵路相接,可經(jīng)包西通道、西康、寧西、隴海鐵路通往華東、中南、西南各地。項目實施后,可以起到區(qū)域集運煤炭和溝通區(qū)域西北向煤炭外運通道的作用,為準(zhǔn)格爾、東勝、神府礦區(qū)地方煤炭外運拓寬了煤運后方通路,對增強“三西”地區(qū)煤炭鐵路路網(wǎng)外運能力有重要的補充作用,有利于加強陜西、蒙西地區(qū)路網(wǎng)運輸?shù)臋C動性和靈活性。作為一條區(qū)域性南北煤運通道,對提高煤運路網(wǎng)整體運輸質(zhì)量與效率具有積極意義。

        2 神木北地區(qū)接軌方案比選

        準(zhǔn)神鐵路北端與準(zhǔn)朔鐵路終點紅進(jìn)塔車站連接,神木北地區(qū)為準(zhǔn)神鐵路研究的終點,地區(qū)內(nèi)既有鐵路有神朔鐵路、神延線。其中神朔鐵路為地方鐵路,國鐵Ⅰ級雙線電氣化鐵路,是“三西”煤炭外運的一條重要通道。地區(qū)內(nèi)神朔鐵路布置有神木北站。神延線為國鐵Ⅰ級單線電氣化鐵路,神延線于神朔鐵路大里程端線路右側(cè)引入神朔線神木北車站。神華店塔電廠鐵路專用線以線路所形式接入神延線,接軌點處設(shè)店塔線路所。店塔線路所距神木北站5.95 km。距店塔線路所南5.96 km處為紅柳林車站。神木北地區(qū)的接軌在神朔鐵路的神木北站、神延線的店塔附近和紅柳林車站中進(jìn)行選擇。神木北地區(qū)接軌方案比選如圖1所示。

        2.1 神朔線神木北車站接軌方案

        2.1.1 神木北站既有現(xiàn)狀

        神木北站為神朔鐵路的區(qū)段站,業(yè)務(wù)性質(zhì)為客貨運站。主要辦理客貨列車的到發(fā)、通過及機車換掛、檢修和車輛檢修等作業(yè)。神木北站向北接包神鐵路,南接神延鐵路,向東通過神朔鐵路與北同蒲鐵路接軌,共銜接了3個方向。神木北站是神朔線的車流始發(fā)集散地,擔(dān)負(fù)著大柳塔、燕家塔、檸條塔、紅柳林、悖牛川等礦區(qū)煤炭外運。車站站型為一級二場站型,設(shè)有到發(fā)線19條(含正線),有效長為1 049~1 292 m;調(diào)車線5條,有效長為1 032~1 057 m;神延線于大里程端線路右側(cè)引入車站。神朔鐵路萬噸鐵路擴能改造完成后神木北站以辦理通過列車為主,將神朔上、下行正線按在站內(nèi)貫通改建。萬噸列車到發(fā)線為下行線外側(cè)1道~5道、上行線外側(cè)8道~11道。

        圖1 準(zhǔn)神鐵路神木北地區(qū)接軌方案研究示意

        2.1.2 接軌條件分析

        準(zhǔn)神鐵路自比較起點引出后,沿悖牛川河?xùn)|岸階地行進(jìn),過老高川、上石拉溝,設(shè)涼水井隧道。然后于神朔鐵路神木北站北端靠山側(cè)接既有牽出線引入神木北站。

        從運量上分析,神朔鐵路萬噸列車擴能改造完成后,2015年最大區(qū)段貨流密度為22 000萬t,府谷至神池南平圖能力為104.7對/d,貨車使用能力為81對,萬噸貨物列車對數(shù)為81對,運量已經(jīng)飽和,既有神朔線能力有限。準(zhǔn)神線需要能力16.2對/d,若通過神朔鐵路外運,既有神朔線能力不能滿足能力要求。從能力上分析,本線運量應(yīng)通過神延線外運。

        從工程技術(shù)條件上分析,本線接入神木北站,通過神木北站進(jìn)入神延線,必將在神木北站南與神朔線車流交叉。由于神木北站為神朔鐵路的區(qū)段站,神木北站需要辦理客貨列車的到發(fā)、列檢、機車換掛及檢修、車輛檢修等作業(yè),神木北站南咽喉通過能力緊張,準(zhǔn)神線車流需要切割神朔線上、下行至神延線,與神朔線車流存在交叉干擾,影響神朔線的通過能力。若沿悖牛川引入神木北站西側(cè),需要跨越神朔線,受制于悖牛川河谷地形條件影響,線路展線引起壓縮河床,穿過神朔鐵路公司生活區(qū),造成拆遷量大,實施難度大等缺點。

        從運輸組織來分析,準(zhǔn)神鐵路建成后分別由西安鐵路局和太原鐵路局運營維護,神朔鐵路由神朔鐵路公司運營維護。若引入神木北站,準(zhǔn)神鐵路管理涉及到兩家,協(xié)商難度非常大,且作業(yè)復(fù)雜等缺點。

        綜合以上分析,從運輸能力、工程技術(shù)條件、運輸組織條件上分析對神木車站接軌方案予以放棄。

        2.2 神延線店塔線路所接軌方案

        神延鐵路神木北至神木段建成以來,受制于神朔煤炭運輸徑路限制,本段運量很小,僅承擔(dān)神木北車站至神華電廠專用線的取送作業(yè)。在神木北至店塔間盡早接上神延線,可充分利用既有神延線能力。

        神延線店塔線路所位于窟野河?xùn)|岸神華電廠河堤上,神華電廠由北側(cè)接入神延線。神木北至店塔之間,兩岸階地不發(fā)育,山坡陡峻。河?xùn)|岸并行布設(shè)有神延、神朔鐵路,均引入神木北站,店塔鎮(zhèn)及神木北車站設(shè)施也分布于此,并擠占了河灘,壓縮了河道;河西岸山坡腳楊陳一級公路順河岸通過,對河道也有一定程度的壓縮。河兩岸均有煤礦分布,基本都在開采,不同程度分布有采空區(qū)。其中河?xùn)|岸布有石窯店煤礦、石窯店孫營岔一礦、老張溝煤礦。河西岸有趙家梁二礦、平寺溝、南沙灣、燕家伙盤及蘇家塔煤礦。平寺溝煤礦基本已采空。

        根據(jù)地形、地物、水文條件,結(jié)合煤礦分布、采空區(qū)情況,本次接軌店塔線路所研究了兩個方案。

        2.2.1 神木北靠山隧道方案

        方案簡述:線路自比較起點引出后沿悖牛川河?xùn)|岸階地行進(jìn),過老高川、上石拉溝,沿神木北機務(wù)段靠山側(cè)繞避老張溝煤礦進(jìn)入中石拉溝,以連續(xù)短隧群,至店塔,下穿神朔鐵路,與神延鐵路連接。準(zhǔn)神鐵路與神延鐵路貫通,側(cè)向出岔連通神延鐵路神木北方向。在店塔預(yù)留站位黃羊城溝特大橋南端、店塔鎮(zhèn)西側(cè)修建店塔車站,將準(zhǔn)神鐵路的引入道岔以及既有店塔線路所均納入店塔車站管理。準(zhǔn)神鐵路以及電廠專用線自北咽喉引入店塔車站。

        工程概述:比較范圍內(nèi)線路長度11.685 km,利用既有線7.671 km。橋梁長度1.409 km/10座,隧道長度5.450 km/5座。靜態(tài)投資32428.7萬元。

        2.2.2 河西岸三跨河方案

        方案簡述:線路自比較起點引出后,跨悖牛川至河西岸,沿河岸邊盡量繞避煤礦,少占壓河床行進(jìn),在神朔鐵路梁家山隧道口以順河橋上跨既有線。設(shè)蘇家塔隧道,跨烏蘭木倫河,并行楊陳一級公路至店塔公路橋,60°斜交窟野河接入神延線。準(zhǔn)神鐵路與神延鐵路貫通,側(cè)向出岔連通神延鐵路神木北方向。在店塔預(yù)留站位黃羊城溝特大橋南端、店塔鎮(zhèn)西側(cè)修建店塔車站,將準(zhǔn)神鐵路的引入道岔以及既有店塔線路所均納入店塔車站管理。準(zhǔn)神鐵路以及電廠專用線自北咽喉引入店塔車站。

        工程概述:比較范圍內(nèi)線路長度12.16 km,利用既有線8.10 km。橋梁長度6.51 km/7座,隧道長度0.47 km/1座。通過煤礦規(guī)劃區(qū)長度或影響區(qū)長度2.8 km,通過采空區(qū)長度0.35 km。靜態(tài)投資34 130.8萬元。

        2.2.3 綜合分析

        從線路工程地質(zhì)條件分析:神木北靠山隧道方案通過煤礦開采規(guī)劃區(qū)及影響區(qū)范圍較短,通過區(qū)域內(nèi)沒有采空區(qū),工程處理措施簡單,工程易于實施;河西岸三跨河方案通過采空區(qū)范圍較大,工程處理困難,工程可實施性差。

        從工程經(jīng)濟分析:河西岸三跨河方案較神木北靠山隧道方案增加1 702.1萬元,并且涉及煤礦較多,其他不可預(yù)見費用較多??缟袼疯F路時采用的順河橋及跨窟野河的大橋必須設(shè)置在反向曲線上,運營期間養(yǎng)護費用高。

        從悖牛川、窟野河防洪評價角度分析:河西岸三跨河方案設(shè)有兩座順河橋,跨包神鐵路的順河橋位于悖牛川頂沖位置,水文條件復(fù)雜,本線的修筑,將引起悖牛川水流狀態(tài)紊亂,橋涵水文地質(zhì)條件復(fù)雜,難以掌握,工程不確定因素較多。橋位與河槽主洪流方向夾角幾乎為零,橋梁工程條件極差,基礎(chǔ)處理費用很大。且防洪評價需提請黃河水利委員會及地方水務(wù)局兩家部門審批,程序復(fù)雜,周期較長。獲批的可能性不易掌握,實施難度大。而隧道方案完全避免了這些問題。

        2.2.4 方案推薦意見

        鑒于神木北靠山隧道引線方案工程處理簡單可靠,而且該方案可實施性強。綜上分析,采用神木北隧道引線方案。

        2.3 神延線紅柳林車站接軌方案

        紅柳林站位于神木縣硬場地村附近,地形開闊。紅神線引入神延線時,紅柳林車站開站,為中間站。目前該站施工已經(jīng)完成。紅檸線在既有神延線西側(cè)由車站北咽喉并行引入,同時預(yù)留神延線增建第二正線條件。站內(nèi)到發(fā)場和交接場并列布置;到發(fā)場共有到發(fā)線6條(含正線),有效長1 080 m;交接場共有股道4股,有效長1 050 m;在車站西側(cè)預(yù)留到發(fā)線2條;車站北咽喉東側(cè)設(shè)盡頭式貨物線1條并配貨物站臺,南咽喉西側(cè)設(shè)整列快速裝車系統(tǒng)2套,即筒倉裝車線及裝車牽出線2條。

        方案簡述:線路自比較起點引出后沿悖牛川河?xùn)|岸階地走向,過老高川、上石拉溝后,穿涼水井隧道,跨神木北機務(wù)段入段線、包神鐵路及悖牛川至河西岸,設(shè)蘇家塔隧道,跨烏蘭木倫河,并行楊陳一級公路至店塔公路橋,跨楊陳一級公路、考考烏素溝,設(shè)陳家溝隧道,跨沙峁溝大橋、沙峁溝隧道,下穿S204省道,以順河橋與紅檸線、神延線并行引入紅柳林車站。

        工程概述:比較范圍內(nèi)線路長度19.27 km。比較范圍內(nèi)橋梁長度5.24 km/10座,隧道長度6.31 km/5座。靜態(tài)投資54 958.76萬元。

        該方案缺點為新建線路長度長,工程量大,工程投資大。優(yōu)點是運營長度較短,運營費較少。

        2.4 方案推薦意見

        從路網(wǎng)上的作用分析,準(zhǔn)神鐵路北端與準(zhǔn)朔鐵路聯(lián)接,南端與神延鐵路相接,在路網(wǎng)中起到了區(qū)域集運煤炭和溝通區(qū)域西北向煤炭外運通道的作用,為準(zhǔn)格爾、東勝、神府礦區(qū)地方煤炭外運拓寬了煤運后方通路。神延鐵路目前貨運量較小,本線的建設(shè)能充分發(fā)揮神延鐵路的運輸能力,強化煤運通道,提高運輸質(zhì)量與效率。因此,本線選擇接軌在神延線是合適的。

        從線路走向分析,本線南端與神延線接軌,接軌神延線店塔車站,走線順直,新建線路長度短,工程量少,工程投資最省,方案最優(yōu)。

        從主要貨流方向分析,店塔接軌站的引入方向與主要貨流方向一致,保證了主要方向的列車無須改變運行方向通過接軌點。雖然較接軌紅柳林車站運營長度稍長,但考慮到運營費用增加有限,因此選擇接軌在店塔車站方案。

        從充分利用既有設(shè)備分析,神延鐵路神木北至神木段建成以來,受制于神朔煤炭運輸徑路限制,本段運量很小,僅承擔(dān)神木北車站至神華電廠專用線的取送作業(yè)。本次推薦選擇接入店塔車站,在神木北至店塔間盡早接上神延線,可充分利用既有神延線設(shè)備,提高運輸質(zhì)量與效率,發(fā)揮更大的效益。

        綜合以上分析,準(zhǔn)神鐵路神木北地區(qū)選擇接軌神延線店塔車站方案。

        3 結(jié)語

        接軌方案選擇時結(jié)合線路走向的選擇,考慮其在路網(wǎng)中的作用、貨流方向、接軌站的條件、工程費和運營費的大小、充分利用既有設(shè)備等因素[4]進(jìn)行分析比選,確定接軌方案。新線引入既有線車站時,應(yīng)充分結(jié)合地區(qū)內(nèi)既有線及既有車站分布進(jìn)行綜合比選,在滿足運輸要求、運輸徑路流暢的前提下,做到新建線路長度最短、工程量最少,工程技術(shù)經(jīng)濟合理的最優(yōu)方案。

        [1]中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司鄭州設(shè)計院.準(zhǔn)神鐵路紅進(jìn)塔至紅柳林段運煤專線工程初步設(shè)計總說明書[R].鄭州:中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司鄭州設(shè)計院,2008.

        [2]中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司鄭州設(shè)計院.準(zhǔn)神鐵路紅進(jìn)塔至紅柳林段運煤專線工程初步設(shè)計補充材料[R].鄭州:中鐵工程設(shè)計咨詢集團有限公司鄭州設(shè)計院,2008.

        [3]鐵道部第一勘測設(shè)計院.鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊·線路[M].北京:中國鐵道出版社,1994.

        [4]鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司.神朔鐵路萬噸列車擴能初步設(shè)計總說明書[R].天津:鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司,2008.

        [5]中華人民共和國鐵道部.GB50091—2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2006.

        [6]中華人民共和國鐵道部.TB10001—2005 鐵路路基設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2005.

        [7]中華人民共和國鐵道部.TB10082—2005 鐵路軌道設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2005.

        [8]中華人民共和國鐵道部.GB50090—2006 鐵路線路設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2006.

        [9]中華人民共和國鐵道部.TB10035—2006 鐵路特殊路基設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2006.

        [10]中華人民共和國鐵道部.GB1000211—2005 鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2005.

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