焦開(kāi)慧

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

石家莊樞紐貨運(yùn)系統(tǒng)遷建工程編組站方案研究

焦開(kāi)慧

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

通過(guò)對(duì)石家莊鐵路樞紐客貨運(yùn)量的綜合分析，根據(jù)車(chē)流組織，結(jié)合城市規(guī)劃及水利、交通等設(shè)施，確定合理的編組站站位及站型，在滿足運(yùn)營(yíng)要求的前提下，保證車(chē)流順暢，節(jié)省工程投資。

鐵路樞紐 城市規(guī)劃 編組站 站位 站型

1 石家莊樞紐總圖布局

石家莊鐵路樞紐位于華北平原西部，銜接京廣、石德和石太3條鐵路干線，為典型的十字形樞紐，是河北省連接山西省煤炭運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?，全?guó)重要的鐵路樞紐之一。

石家莊編組站為樞紐內(nèi)唯一編組站，在路網(wǎng)上屬區(qū)域性編組站，為雙向縱列式三級(jí)六場(chǎng)站型，上下行系統(tǒng)均設(shè)有零摘列車(chē)編組作業(yè)的輔助調(diào)車(chē)場(chǎng)，其中下行系統(tǒng)的輔助調(diào)車(chē)場(chǎng)系按箭翎線布置，承擔(dān)北、東及部分西方向到達(dá)貨車(chē)的解體，以及南、西方向貨車(chē)的編組；上行系統(tǒng)承擔(dān)南、西方向到達(dá)貨車(chē)的解體。

2 石家莊樞紐貨運(yùn)車(chē)流特點(diǎn)

(1)樞紐內(nèi)東西方向車(chē)流量最大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于南北方向，且東西方向以石家莊西站為界，牽引定數(shù)不統(tǒng)一，需在樞紐內(nèi)增減軸作業(yè)。

(2)樞紐內(nèi)作業(yè)的四個(gè)方向總車(chē)流中以直通車(chē)流為主，比例達(dá)68%，而直通車(chē)流中東西方向占88%。

(3)承擔(dān)路網(wǎng)性直達(dá)車(chē)解編作業(yè)極少，主要承擔(dān)區(qū)段、摘掛、小運(yùn)轉(zhuǎn)列車(chē)的解編作業(yè)。有調(diào)作業(yè)車(chē)以東西方向最大(1072車(chē))，西北方向次之(807車(chē))，再次為南北方向(620車(chē))、西南方向(512車(chē))。

(4)太原方向既有石太線及石太客運(yùn)專(zhuān)線均承擔(dān)東西方向的直通和到發(fā)解編車(chē)流，又都以直通車(chē)流為主；近期石太客運(yùn)專(zhuān)線承擔(dān)貨運(yùn)作業(yè)，遠(yuǎn)期隨著客運(yùn)量的增加不再運(yùn)行貨物列車(chē)。

3 編組站站址選擇

根據(jù)石家莊樞紐銜接線路情況，編組站應(yīng)首選在城市的東側(cè)，減少京廣線的運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度，但與城市的總體規(guī)劃要求不符。結(jié)合石家莊市的地理位置，北為滹沱河，西為太行山脈，東、南方向?yàn)槌鞘邪l(fā)展方向，樞紐內(nèi)的京廣貨運(yùn)線外遷至城市西側(cè)通過(guò)非常適宜。工程上可盡量利用既有石太引入線及其通道，減少征地、拆遷及工程費(fèi)用。編組站站址的選擇應(yīng)考慮貨車(chē)運(yùn)行順暢，減少運(yùn)行距離，通過(guò)工程費(fèi)及運(yùn)營(yíng)費(fèi)的綜合比較，確定合理的編組站站位。根據(jù)樞紐編組站承擔(dān)作業(yè)及車(chē)流特點(diǎn)，在城市的西部、西北、西南方向，對(duì)可能的編組站站址方案進(jìn)行了研究比選(見(jiàn)圖1)。

圖1 石家莊鐵路樞紐貨運(yùn)編組站站址方案示意

3.1 研究后舍棄的站址方案

(1)滹沱河以北新建編組站

如在滹沱河以北新建編組站，則石太線需要兩次跨越滹沱河而修建大橋；同時(shí)東西方向的大量貨運(yùn)列車(chē)?yán)@行距離長(zhǎng)，不但工程投資高且增加運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。研究后認(rèn)為在滹沱河以北修建編組站不適宜，予以舍棄。

(2)植物園附近修建編組站方案

新建編組站的位置在滹沱河南岸，首先考慮選在既有石太線以北，這樣編組站西南端銜接既有石太線、南京廣線；東北端銜接北京廣線和石德線，編組站上下行改編車(chē)流基本相等，可以減少折角車(chē)流及轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)，縮短列車(chē)周轉(zhuǎn)時(shí)間。

編組站修建在植物園附近，上下行改編車(chē)流量基本相同，車(chē)站如按雙向布置，各方向車(chē)流順暢，折角車(chē)流少，極大縮短列車(chē)的站內(nèi)作業(yè)時(shí)間。但新建編組站受到石太高速公路、南水北調(diào)工程、滹沱河滯洪區(qū)、植物園等因素的影響，車(chē)站布置受到很大限制，按雙向編組站布置需要拆除部分植物園，同時(shí)需要修建跨越既有京廣線的石德貨運(yùn)線，工程投資高。如按單向三級(jí)三場(chǎng)編組站布置，列車(chē)在站內(nèi)到發(fā)交叉干擾較大，同時(shí)列車(chē)在站內(nèi)走行距離較長(zhǎng)。此站型占地狹長(zhǎng)，受到外部條件的制約，實(shí)現(xiàn)困難。另外，編組站所處位置為石家莊市水源保護(hù)地，環(huán)保問(wèn)題難以解決，予以舍棄。

(3)既有石家莊西站改造為編組站方案

根據(jù)樞紐技術(shù)作業(yè)站車(chē)流特點(diǎn)，石家莊西站改造為編組站是較為適宜的站址方案。本站改造為編組站，東端應(yīng)銜接石德、北京廣線，西端銜接太原、南京廣線，則除西南方向少部分車(chē)流折角外，東西、西北、南北方向的主要解編車(chē)流順暢。

石家莊西站由東西兩個(gè)車(chē)場(chǎng)組成，兩個(gè)車(chē)場(chǎng)高差達(dá)15 m，兩場(chǎng)相鄰的東西咽喉相距2.4 km。由于西站至獲鹿方向?yàn)?0‰的長(zhǎng)大上坡，只能利用既有的Ⅰ場(chǎng)作為上行到達(dá)場(chǎng)，保持其高程，調(diào)車(chē)場(chǎng)及下行到達(dá)場(chǎng)需要高填方10 m左右。改建京廣上行線只能沿石德直通線的通道經(jīng)過(guò)石家莊北站后，于既有的西北聯(lián)絡(luò)線處轉(zhuǎn)向北。此方案線路平面標(biāo)準(zhǔn)很低，且下行正線與普速客車(chē)地下線路交叉，技術(shù)上難于解決。

3.2 重點(diǎn)研究方案

由于石太線以北及石太線上修建編組站不具備條件，重點(diǎn)在石太線以南研究了兩個(gè)編組站站位方案：玉村站位方案(Ⅰ方案)，即在石太引入線上的玉村中間站附近修建編組站；永壁南站位方案(Ⅱ方案)，即在石太直通線以南新建編組站。

(1)玉村站位方案(Ⅰ方案)

在既有石太引入線上的玉村站附近新建玉村編組站。新建編組站范圍北到中山路，南至石銅公路，西側(cè)為躲避垃圾發(fā)電廠及減少對(duì)東良廂村的拆遷，車(chē)場(chǎng)基本沿石太引入線布置。

編組站北端銜接北京廣線、石太線、石德線，南端銜接南京廣線，車(chē)站按雙向二級(jí)四場(chǎng)站型布置。為減少拆遷，機(jī)務(wù)段布置在上行調(diào)車(chē)場(chǎng)西側(cè)，京廣線正線外包。為充分利用鐵路與石家莊環(huán)線間的空地，將車(chē)輛段布置在正線西側(cè)，考慮到車(chē)輛段取送車(chē)次數(shù)較少，設(shè)置為與正線平交。

京廣線的直通車(chē)分別在上下行到達(dá)場(chǎng)辦理，編組站出發(fā)列車(chē)在上下行調(diào)車(chē)場(chǎng)設(shè)編發(fā)線辦理。為減少轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)車(chē)，將石德、石太部分列車(chē)反接上行到達(dá)場(chǎng)，由于下行方向轉(zhuǎn)上行方向的有調(diào)車(chē)仍然較多，因此下行調(diào)車(chē)場(chǎng)設(shè)4條調(diào)車(chē)線與上行到達(dá)場(chǎng)接通。

北京與太原方向的直通車(chē)作業(yè)需要設(shè)置直通線。為減少工程投資和便于車(chē)站管理，盡量減少列車(chē)折角走行距離，將直通場(chǎng)與下行到達(dá)場(chǎng)合設(shè)。

新建編組站的拆遷主要為大談村、西崗頭村及東良廂村部分民房；北京鐵路局的職工培訓(xùn)中心、凱嘉建材有限公司、立明包裝彩印公司等；為減少新建編組站的填方，與槐安路交叉時(shí)，需要槐安路上跨或下穿通過(guò)，而交叉位置需要布置車(chē)場(chǎng)或駝峰，槐安路采用下穿方式通過(guò)，由于立交過(guò)長(zhǎng)，排水難以解決，因此需要修建上跨立交。由于立交位置距離槐安路與石銅路的互通很近，而互通工程已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)，勢(shì)必需要廢棄重新修建。

編組站所占地主要為耕地，作物大部分為蔬菜溫棚，排水可以就近排入石環(huán)線外側(cè)的水渠中，通站道路可以接通中山路、槐安路、石銅路及石環(huán)線。

(2)永壁南站位方案(Ⅱ方案)

由于京廣貨運(yùn)線需要引入平南站，因此編組站向南移動(dòng)后不宜呈南北布置。在永壁西側(cè)將編組站布置成西北東南方向，需要對(duì)永壁、河北省女子監(jiān)獄大量拆遷。該監(jiān)獄為新建的大型監(jiān)獄，永壁為石家莊市郊較大的城鎮(zhèn)，高層樓房密集，在此布置編組站顯然不合理。由于石環(huán)公路以西700 m范圍為行洪區(qū)域，需要修建橋梁，如布置編組站的咽喉區(qū)及車(chē)場(chǎng)勢(shì)必引起巨大工程。而西端不宜跨越南水北調(diào)工程，同時(shí)為減少北降壁村的拆遷，將編組站布置為西北東南方向。編組站布置在永壁南既可滿足行洪的需要，拆遷工程又小，因此研究在永壁南側(cè)布置編組站的方案。編組站的具體位置在蓮花營(yíng)、北降壁、南降壁、崗上村之間。

編組站的拆遷主要為蓮花營(yíng)、北降壁村部分民房及市機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛員考試中心。

(3)方案比選及推薦意見(jiàn)

優(yōu)缺點(diǎn)分析及綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)表1。

表1 方案比選

經(jīng)上述綜合比較，玉村站方案降低了主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，給相鄰線運(yùn)輸組織帶來(lái)一定的困難；且與城市規(guī)劃相干擾，不符合石家莊市城市發(fā)展的需求；同時(shí)拆遷工程大，與城市規(guī)劃干擾大，實(shí)施困難較大。而永壁南方案編組站做到了貨運(yùn)全部外遷，符合城市規(guī)劃，對(duì)城市發(fā)展影響小，且與相鄰線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一；同時(shí)預(yù)留遠(yuǎn)期東南環(huán)線及相關(guān)聯(lián)絡(luò)線工程，工程實(shí)施簡(jiǎn)單易行。目前該方案已實(shí)施，永壁南編組站(石家莊南編組站)已建成使用。

4 站型方案比選

根據(jù)樞紐作業(yè)量及車(chē)流特點(diǎn)，能夠滿足車(chē)站作業(yè)量的需求的站型為單向三級(jí)三場(chǎng)、雙向二級(jí)四場(chǎng)。

單向三級(jí)三場(chǎng)型：結(jié)合線路的銜接形式，改編車(chē)流主要為車(chē)站北端銜接的石德、石太、北京廣線的車(chē)流，因此車(chē)站設(shè)為單向三級(jí)三場(chǎng)時(shí)應(yīng)結(jié)合駝峰朝向設(shè)置環(huán)到或環(huán)發(fā)。但由于編組站所在位置，設(shè)置環(huán)到環(huán)發(fā)勢(shì)必引起大量拆遷，因此反駝峰方向改編列車(chē)的到發(fā)進(jìn)路采用反到反發(fā)的布置形式，并修建立交橋疏解其交叉，以保證行車(chē)安全及車(chē)站通過(guò)能力。車(chē)站車(chē)場(chǎng)的布置由南向北依次為到達(dá)場(chǎng)、調(diào)車(chē)場(chǎng)和出發(fā)兼直通場(chǎng)。根據(jù)車(chē)流情況，本站大部分改編列車(chē)反接到達(dá)場(chǎng)，出發(fā)列車(chē)大部分順向發(fā)車(chē)，修建出發(fā)與到達(dá)的立交可以保證車(chē)站各部分能力的協(xié)調(diào)。由于單向三級(jí)三場(chǎng)型工程投資高，拆遷工程大，實(shí)施困難，研究后舍棄。

雙向二級(jí)四場(chǎng)：為減少改編車(chē)流在站內(nèi)的作業(yè)行程，將編組站設(shè)計(jì)為雙向二級(jí)四場(chǎng)的布置形式。如石德、石太線的列車(chē)全部接入下行到達(dá)場(chǎng)，則下行轉(zhuǎn)上行的有調(diào)作業(yè)車(chē)高達(dá)2100輛/日左右，顯然不合理。因此將石德與石太線間的交流車(chē)及石德、石太與北京方向的交流車(chē)反接上行到達(dá)場(chǎng)，將太原與北京間的直通車(chē)接到下行到達(dá)場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)，減少列車(chē)的走行距離。

雙向二級(jí)四場(chǎng)編組站雖能夠滿足車(chē)站作業(yè)量的需求，但解編系統(tǒng)設(shè)備及人員均需兩套，工程投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用都很高。單向二級(jí)四場(chǎng)編組站型雖然不能滿足車(chē)站作業(yè)量的需求，但相差不大。石家莊樞紐承擔(dān)路網(wǎng)性直達(dá)車(chē)解編作業(yè)極少，主要承擔(dān)區(qū)段、摘掛、小運(yùn)轉(zhuǎn)列車(chē)的解編作業(yè)。路網(wǎng)規(guī)劃石家莊樞紐的運(yùn)量不會(huì)增加而且為下降趨勢(shì)，通過(guò)采用技術(shù)措施使之滿足近期運(yùn)量即可，而單向二級(jí)四場(chǎng)站型車(chē)站的作業(yè)量受調(diào)車(chē)場(chǎng)尾部牽出線的限制，如果通過(guò)合理的布置尾部牽出線，可以提高車(chē)站的作業(yè)效率，使之能夠滿足車(chē)站的運(yùn)量，能夠極大的減少工程投資。

根據(jù)樞紐內(nèi)近遠(yuǎn)期車(chē)流情況，結(jié)合單向二級(jí)四場(chǎng)站型的特點(diǎn)，采取了在調(diào)車(chē)場(chǎng)布置下行的編發(fā)線6條，減少下行場(chǎng)轉(zhuǎn)場(chǎng)列車(chē)，提高尾部編組能力。同時(shí)在單向二級(jí)四場(chǎng)調(diào)車(chē)場(chǎng)尾部集中布置3條牽出線，在下行出發(fā)場(chǎng)一側(cè)設(shè)置1條牽出線。3條牽出線集中布置接通全部調(diào)車(chē)線，加強(qiáng)尾部編組和轉(zhuǎn)場(chǎng)能力，調(diào)車(chē)線的使用可以隨時(shí)根據(jù)上下行的調(diào)車(chē)數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，使用靈活。

由于近期石德改線未實(shí)施，因此上、下行出發(fā)場(chǎng)能力不均衡，上行場(chǎng)出發(fā)能力緊張，而下行出發(fā)場(chǎng)能力富裕，在下行出發(fā)場(chǎng)設(shè)置反方向發(fā)車(chē)進(jìn)路，當(dāng)上行出發(fā)場(chǎng)能力無(wú)法滿足運(yùn)輸?shù)男枨髸r(shí)，利用下行出發(fā)場(chǎng)反方向發(fā)車(chē)；設(shè)2條向上行出發(fā)場(chǎng)的轉(zhuǎn)場(chǎng)線，設(shè)有平行進(jìn)路，滿足兩列車(chē)同時(shí)轉(zhuǎn)線的條件。

通過(guò)以上加強(qiáng)措施，使單向二級(jí)四場(chǎng)滿足車(chē)站作業(yè)的需求，車(chē)站避免同功能的車(chē)場(chǎng)設(shè)置兩套，因而設(shè)備、車(chē)站定員和用地都相應(yīng)減少，極大了減少了工程投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。最終確定石家莊南(永壁)編組站為單向二級(jí)四場(chǎng)站型，如圖2所示。

圖2 石家莊南編組站示意

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)石家莊樞紐貨運(yùn)遷建工程編組站方案研究，明確了編組站的選擇既要考慮鐵路運(yùn)輸?shù)捻槙?、工程投資的節(jié)省，又要考慮城市的規(guī)劃和發(fā)展；編組站站型的確定以滿足運(yùn)輸要求為前提，但應(yīng)具體分析運(yùn)量的發(fā)展前景。通過(guò)對(duì)站型進(jìn)行局部加強(qiáng)措施，滿足了運(yùn)輸?shù)囊?，?jié)省了工程投資。現(xiàn)編組站已經(jīng)建成，且運(yùn)營(yíng)情況良好，為編組站站型確定提供了經(jīng)驗(yàn)。

[1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.GB 50091—2006鐵路車(chē)站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006

[2] 中華人民共和國(guó)鐵道部.GB 50090—2006鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006

[3] 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.改建鐵路石家莊樞紐貨運(yùn)遷建工程初步設(shè)計(jì)[R].天津：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2007

[4] 吳家豪.編組站設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1976

[5] 俞祖法.石家莊編組站站型選擇與研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2009

[6] 張?zhí)靷?，徐海鋒，王希良.編組站分階段發(fā)展模型研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2008

[7] 謝玲.柳州樞紐柳州南編組站改擴(kuò)建方案研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2005，27(9)

ResearchonMarshallingStationofShijiazhuangRailwayTerminalFreightSystemMigrateProject

JIAO Kaihui

2013-10-14

焦開(kāi)慧(1963—)，女，工程師。

1672-7479(2014)01-0060-04

U291.7+1

： A