李中海

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

Research on Upgraded Plan of Yanzhou North Station Down System

LI Zhonghai

兗州北站下行系統(tǒng)改造方案研究

李中海

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

Research on Upgraded Plan of Yanzhou North Station Down System

LI Zhonghai

摘要兗州北站是京滬線(xiàn)和新菏兗日線(xiàn)兩大干線(xiàn)的交匯點(diǎn)。在分析兗州北站既有設(shè)備情況和存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，根據(jù)車(chē)站近(遠(yuǎn))期運(yùn)量，研究了下行系統(tǒng)縱列布置和下行系統(tǒng)橫列布置2個(gè)車(chē)站改建方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦采用下行系統(tǒng)縱列布置方案。

關(guān)鍵詞兗州北站；下行系統(tǒng)；縱列布置；橫列布置

兗州北站是京滬線(xiàn)和新菏兗日線(xiàn)兩大干線(xiàn)的交匯點(diǎn)，是我國(guó)聯(lián)系東北亞地區(qū)重要的陸路口岸，是連接華東與華北、中原與沿海的重要交通樞紐，在路網(wǎng)骨架中具有非常重要的作用。

預(yù)測(cè)近、遠(yuǎn)期兗州地區(qū)的貨運(yùn)總量將分別達(dá)到25 183×104t、30 215×104t，既有鐵路設(shè)備不能適應(yīng)運(yùn)輸需求，且兗州北站站場(chǎng)結(jié)構(gòu)不合理，急需進(jìn)行擴(kuò)能改造。

1既有兗州北站概況

1.1　既有兗州地區(qū)概況規(guī)劃

兗州地區(qū)是京滬線(xiàn)與新石線(xiàn)的交匯點(diǎn)，京滬線(xiàn)和新石線(xiàn)通過(guò)北環(huán)線(xiàn)和南環(huán)線(xiàn)相連接，其中南環(huán)線(xiàn)為單線(xiàn)，主要為客車(chē)徑路，此外運(yùn)行少量摘掛列車(chē)及鳧村工業(yè)站至日照方向的貨車(chē)；北環(huán)線(xiàn)為雙線(xiàn)，主要為貨車(chē)徑路；京滬高速鐵路從樞紐東部南北向通過(guò)，地區(qū)內(nèi)設(shè)曲阜東站。地區(qū)范圍北到京滬線(xiàn)上的姚村站，南到京滬線(xiàn)上的鄒城站，西到新石線(xiàn)上的兗州西站，東到新石線(xiàn)上的南陶洛站，共有車(chē)站13個(gè)，其中曲阜東站為高速客運(yùn)站，兗州站為普速客運(yùn)站，兗州北站為區(qū)段站，鳧村站為工業(yè)站，其他為中間站(見(jiàn)圖1)。

圖1　兗州鐵路樞紐現(xiàn)狀示意

1.2　兗州北站既有概況

兗州北站位于兗州市大安鎮(zhèn)境內(nèi)，為雙向二級(jí)五場(chǎng)混合式區(qū)段站，京滬上下行正線(xiàn)外包，新石線(xiàn)雙線(xiàn)中穿兗州北站，主要辦理濟(jì)南，徐州，菏澤，日照四個(gè)方向貨物列車(chē)的編組、解體、改編等作業(yè)，以及客運(yùn)、貨運(yùn)、軍運(yùn)、裝卸和列車(chē)到發(fā)會(huì)讓等工作，在魯西南鐵路交通樞紐中心起著重要作用。

上行系統(tǒng)：Ⅰ場(chǎng)(上行到發(fā)場(chǎng))既有到發(fā)線(xiàn)12條，其中正線(xiàn)4條、機(jī)走線(xiàn)1條；Ⅱ場(chǎng)(上行調(diào)車(chē)場(chǎng))既有編發(fā)線(xiàn)4條(其中3條能反方向發(fā)車(chē))，調(diào)車(chē)線(xiàn)12條，尾部牽出線(xiàn)2條，頭部有自動(dòng)化駝峰1座，駝峰坐北朝南；Ⅴ場(chǎng)(上行到發(fā)場(chǎng))既有到發(fā)線(xiàn)10條，其中正線(xiàn)1條。

下行系統(tǒng)：Ⅲ場(chǎng)(下行到發(fā)場(chǎng))既有到發(fā)線(xiàn)10條，其中正線(xiàn)3條；Ⅳ場(chǎng)(下行調(diào)車(chē)場(chǎng))既有編發(fā)線(xiàn)2條，調(diào)車(chē)線(xiàn)4條，頭尾各牽出線(xiàn)1條，頭部有小能力駝峰1座，駝峰坐北朝南。

貨場(chǎng)及專(zhuān)用線(xiàn)：上行場(chǎng)西側(cè)設(shè)有貨場(chǎng)，其中盡頭式貨物線(xiàn)6條，安全線(xiàn)1條；在上行場(chǎng)尾部咽喉接軌的有棉麻、礦山、十四局材料、山托專(zhuān)用線(xiàn)等；上行到發(fā)場(chǎng)(Ⅰ場(chǎng))北端咽喉銜接山東東山古城煤礦專(zhuān)用線(xiàn)(見(jiàn)圖2)。

圖2　既有兗州北站示意

1.3　車(chē)站存在的主要問(wèn)題

兗州北站1975年京滬鐵路復(fù)線(xiàn)改造時(shí)新建Ⅰ、Ⅱ級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)，1985年后進(jìn)行了多次改造：兗石鐵路工程引入改造、菏兗鐵路工程引入改造、兗州北站擴(kuò)能改造、新菏兗石鐵路增二線(xiàn)工程引入改造、新菏兗石鐵路電氣化改造等，形成了目前的車(chē)站規(guī)模和站型。現(xiàn)狀兗州北站站場(chǎng)結(jié)構(gòu)不合理，主要存在以下問(wèn)題：

(1)新石正線(xiàn)中穿上下行系統(tǒng)，與站內(nèi)作業(yè)交叉干擾嚴(yán)重；

(2)兗州北站下行調(diào)車(chē)場(chǎng)能力不足；

(3)機(jī)車(chē)出入段與正線(xiàn)交叉干擾；

(4)上行系統(tǒng)到、編、發(fā)作業(yè)不順暢；

(5)既有車(chē)站到發(fā)線(xiàn)能力不足。

2車(chē)站作業(yè)量預(yù)測(cè)

研究年度近(遠(yuǎn))期，兗州北站分方向貨物列車(chē)對(duì)數(shù)見(jiàn)表1。

表1　2025(2035)年兗州北站分方向貨物列車(chē)對(duì)數(shù)　列

根據(jù)研究年度車(chē)站辦理列車(chē)對(duì)數(shù)，對(duì)兗州北站到發(fā)場(chǎng)能力、解編能力以及咽喉區(qū)能力適應(yīng)性進(jìn)行了核定。經(jīng)計(jì)算，到發(fā)場(chǎng)Ⅰ場(chǎng)不能滿(mǎn)足近(遠(yuǎn))期運(yùn)輸需求，到發(fā)場(chǎng)Ⅲ場(chǎng)、Ⅴ場(chǎng)，滿(mǎn)足近期運(yùn)輸需求，遠(yuǎn)期能力較為緊張；上行調(diào)車(chē)場(chǎng)Ⅱ場(chǎng)滿(mǎn)足近(遠(yuǎn))期解編需求，下行調(diào)車(chē)場(chǎng)Ⅳ場(chǎng)不滿(mǎn)足近(遠(yuǎn))期解編需求，需增加2條調(diào)車(chē)線(xiàn)；根據(jù)車(chē)流對(duì)數(shù)計(jì)算咽喉區(qū)通過(guò)能力(見(jiàn)表2)。

表2　兗州北站咽喉區(qū)能力利用率

從表2中可以看出，兗州北站難以適應(yīng)近(遠(yuǎn))期運(yùn)輸需求，急需擴(kuò)能改建。

3兗州北站改造方案研究

本次研究結(jié)合兗州北站現(xiàn)狀存在的問(wèn)題，以及各車(chē)場(chǎng)近、遠(yuǎn)期的能力適應(yīng)性，分別研究了下行系統(tǒng)縱列布置方案和下行系統(tǒng)橫列布置方案等2個(gè)改建方案。

3.1　下行系統(tǒng)縱列布置方案(方案Ⅰ)

該方案改建既有下行Ⅳ場(chǎng)為到發(fā)場(chǎng)，拆除既有駝峰，將6條既有調(diào)車(chē)線(xiàn)改為到發(fā)線(xiàn)。在既有Ⅰ場(chǎng)東側(cè)(占用既有Ⅰ-1、Ⅰ-Ⅱ道)新建下行調(diào)車(chē)場(chǎng)，調(diào)車(chē)場(chǎng)設(shè)調(diào)車(chē)線(xiàn)8條。改建下行京滬正線(xiàn)外包，新建下行調(diào)車(chē)場(chǎng)，正線(xiàn)改建長(zhǎng)度2.9 km，在改建下行京滬正線(xiàn)外側(cè)另建軍用到發(fā)線(xiàn)1條及軍用站臺(tái)1座。改建后Ⅰ場(chǎng)設(shè)到發(fā)線(xiàn)11條，其中正線(xiàn)3條，機(jī)走線(xiàn)1條，下行到發(fā)場(chǎng)(Ⅲ、Ⅳ場(chǎng))共設(shè)到發(fā)線(xiàn)16條，其中正線(xiàn)3條。相應(yīng)改造信號(hào)、牽引供電等設(shè)施設(shè)備(見(jiàn)圖3)。

本方案改建后，將原來(lái)在既有Ⅰ場(chǎng)辦理的新石線(xiàn)下行方向換掛機(jī)車(chē)以及乘務(wù)員繼乘作業(yè)改至改建后Ⅲ、Ⅳ辦理，解決了Ⅰ場(chǎng)到發(fā)線(xiàn)能力不足的問(wèn)題。

圖3　下行系統(tǒng)縱列布置方案示意

3.2　下行系統(tǒng)橫列布置方案(方案Ⅱ)

該方案新石下行直通線(xiàn)自白家店徐州端咽喉出岔，并行既有線(xiàn)，外包下行調(diào)車(chē)場(chǎng)(Ⅳ場(chǎng))引入既有Ⅰ場(chǎng)。改建京滬下行正線(xiàn)，沿新建的新石下行直通線(xiàn)外側(cè)至Ⅰ場(chǎng)南側(cè)，與既有京滬線(xiàn)下行線(xiàn)接軌，正線(xiàn)改建長(zhǎng)度7.07 km。既有Ⅳ場(chǎng)外側(cè)增建4條調(diào)車(chē)線(xiàn)，并與Ⅰ場(chǎng)咽喉區(qū)連通。既有Ⅰ場(chǎng)外側(cè)增建4條到發(fā)線(xiàn)(含京滬下行正線(xiàn)、新石下行直通正線(xiàn)各Ⅰ條)。拆除既有軍用站臺(tái)并于Ⅰ場(chǎng)東側(cè)還建，預(yù)留Ⅰ場(chǎng)至牛王村站段新石下行直通線(xiàn)。

白家店站：徐州端咽喉區(qū)相應(yīng)改建，車(chē)站規(guī)模維持既有。相應(yīng)改造信號(hào)、牽引供電等設(shè)施設(shè)備(見(jiàn)圖4)。

圖4　下行系統(tǒng)橫列布置方案示意

4方案比較及推薦方案說(shuō)明

下行系統(tǒng)縱列布置與下行系統(tǒng)橫列布置兩個(gè)方案的主要優(yōu)缺點(diǎn)比較如表3和表4所示。

從表3和表4可以看出，橫列式方案京滬正線(xiàn)改建長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且下行方向調(diào)車(chē)場(chǎng)與到發(fā)場(chǎng)橫列布置，作業(yè)效率較低?？v列式方案雖然施工過(guò)程中對(duì)兗州北站作業(yè)干擾大，且投資較高，但縱列布置方案正線(xiàn)改建工程較小，對(duì)白家店站沒(méi)有影響，縱列布置方案到發(fā)場(chǎng)與調(diào)車(chē)場(chǎng)縱列、順向布置，作業(yè)效率較高，且投資較為節(jié)省。結(jié)合相關(guān)部門(mén)意見(jiàn)，本次研究推薦下行系統(tǒng)縱列式布置方案。

表3　工程投資比較

表4　方案優(yōu)缺點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)

5結(jié)束語(yǔ)

縱列式與橫列式是鐵路區(qū)段站的2種基本平面布置形式，對(duì)既有區(qū)段站進(jìn)行改造，需要對(duì)縱列與橫列2種平面布置形式進(jìn)行深入比較分析，并結(jié)合地區(qū)鐵路總圖規(guī)劃、車(chē)流組織、工程投資以及工程實(shí)施的難易程度等多方面因素，最終確定合理的布置方案。

本次推薦的兗州北站擴(kuò)能改造方案實(shí)施完畢后，可以解決車(chē)站中、南端咽喉區(qū)交叉干擾的問(wèn)題，解決下行調(diào)車(chē)場(chǎng)調(diào)車(chē)線(xiàn)和Ⅰ場(chǎng)到發(fā)線(xiàn)能力不足的問(wèn)題，但沒(méi)有從根本上解決新石線(xiàn)中穿車(chē)站引起的交叉干擾問(wèn)題，以及上行系統(tǒng)到、發(fā)、編不順暢的問(wèn)題。如要徹底解決目前兗州北站存在的問(wèn)題，還需在今后工作中做深一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]張沛燕.提高編組站調(diào)車(chē)場(chǎng)尾部能力措施研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2008(9)

[2]姚加林，趙鵬，吳仲文.編組站系統(tǒng)能力協(xié)調(diào)度的計(jì)算分析[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010(1)

[3]梁明珠，趙華.路網(wǎng)、區(qū)域性編組站現(xiàn)狀評(píng)價(jià)及對(duì)策研究[J].中國(guó)鐵道科學(xué)，2001(3)

[4]顧澤滋.既有線(xiàn)改造橋涵勘察問(wèn)題探討[J].鐵道勘察，2013(5)

[5]劉忠剛.既有小能力駝峰及調(diào)車(chē)場(chǎng)擴(kuò)能改造問(wèn)題探討[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2011(9)

[6]周革.采空區(qū)鐵路工程地質(zhì)選線(xiàn)[J].鐵道勘察，2012(5)

[7]郭倩倩，謝衛(wèi)，張小炳，等.基于運(yùn)行線(xiàn)匹配的區(qū)段站直通列車(chē)連接問(wèn)題及算法研究[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2009(12)

[8]GB50091—2006鐵路車(chē)站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

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

[10]易思蓉.鐵路選線(xiàn)設(shè)計(jì)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2009

[11]TB10621—2014高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

中圖分類(lèi)號(hào)：U218

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-7479(2015)02-0072-04

作者簡(jiǎn)介：李中海(1984—)，男，2009年畢業(yè)于北京交通大學(xué)交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理專(zhuān)業(yè)，碩士，工程師，E-mail：zhonghai.li@163.com。

收稿日期：2015-01-08