呂曉石

摘 要 通過對(duì)準(zhǔn)東鐵路與相鄰線路運(yùn)輸通道能力研究，分析擴(kuò)能的可行性；并針對(duì)虎石站既有狀況與站外周邊地形，提出有價(jià)值的擴(kuò)能方案；經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比選，綜合各方因素，最終確定虎石站擴(kuò)能方案。

關(guān)鍵詞 鐵路；運(yùn)量；擴(kuò)能；方案研究

中圖分類號(hào) U2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）164-0175-04

1 準(zhǔn)東鐵路概況

準(zhǔn)東鐵路位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市，東起大準(zhǔn)線的薛家灣站，西至準(zhǔn)東鐵路的準(zhǔn)格爾召站。準(zhǔn)東鐵路一期工程既有線薛家灣至西營(yíng)子71.75km（運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度68.74km）于2001年建成通車；2004年～2005年進(jìn)行了電氣化改造，其增建第二線工程已建成運(yùn)營(yíng)。準(zhǔn)東鐵路二期工程虎石至準(zhǔn)格爾召59.836km，為電力牽引，現(xiàn)已建成運(yùn)營(yíng)。

2 車站分布及運(yùn)輸組織

2.1 車站分布

準(zhǔn)東鐵路一期增建第二線除虎石、周家灣與既有線共站外，新建第二線設(shè)巴潤(rùn)哈岱、沙圪堵北站2個(gè)車站，均為越行站。既有線封閉海子塔、沙圪堵2個(gè)車站，其余車站維持既有開站性質(zhì)不變。

準(zhǔn)東鐵路二期虎石至準(zhǔn)格爾段線路全長(zhǎng)59.836km，共分布車站6處，除侯家梁車站外現(xiàn)已全部開站，分別為：虎石、獅子嶺、暖水、公溝、侯家梁、準(zhǔn)格爾召。其中公溝、準(zhǔn)格爾召為中間站，虎石站為煤炭集運(yùn)裝車站，獅子嶺、暖水為會(huì)讓站，侯家梁為預(yù)留會(huì)讓站。

2.2 運(yùn)輸組織

準(zhǔn)東鐵路一期貨流輕重方向分明，上行為重車方向，全部為煤炭車流，主要經(jīng)大準(zhǔn)線、呼準(zhǔn)線外運(yùn)，流量大，發(fā)到集中，具備整列運(yùn)輸?shù)臈l件。按裝車地始發(fā)直達(dá)列車組織，發(fā)往卸車地，卸后空車原列返回。其中，發(fā)往呼準(zhǔn)沿線和呼和浩特地區(qū)的煤車流全部按5？000t列車組織，其余經(jīng)呼準(zhǔn)線、大準(zhǔn)線外運(yùn)的煤車流全部按萬(wàn)噸列車組織；除空直達(dá)煤列外，還有少量的建材及其它貨物，車流零散，組織開行區(qū)段小運(yùn)轉(zhuǎn)。

目前，準(zhǔn)東鐵路二期發(fā)送貨物全部為煤車流，流量大，發(fā)到集中，按裝車地始發(fā)直達(dá)列車組織，發(fā)往卸車地。卸后空車原列返回；下行僅有少量的建材及其他貨物，車流零散，組織開行區(qū)段小運(yùn)轉(zhuǎn)。

增建第二線后，貨物流向及車流特點(diǎn)不變，仍組織裝車地始發(fā)直達(dá)列車，發(fā)往卸車地，車輛采用固定循環(huán)使用，卸后空車原列返回。由準(zhǔn)東鐵路一期排入的空車，按空直達(dá)列車組織，排往虎石、暖水等裝車站。另有少量的建材及其它貨物，車流零散，組織開行區(qū)段列車。

3 路網(wǎng)、運(yùn)量及運(yùn)輸通道能力適應(yīng)分析

3.1 路網(wǎng)構(gòu)成

近期（2020年）：新建呼張快速鐵路、呼準(zhǔn)鄂鐵路、蒙西至華中鐵路煤運(yùn)通道、巴準(zhǔn)鐵路、外西溝至神池南鐵路建成；東烏線、準(zhǔn)東線、呼準(zhǔn)線、集通線增建二線建成、大準(zhǔn)線、集二線等擴(kuò)能改造完成。

遠(yuǎn)期（2030年）：相關(guān)路網(wǎng)根據(jù)運(yùn)輸需要進(jìn)一步增強(qiáng)完善。

3.2 運(yùn)量預(yù)測(cè)

本項(xiàng)目擬在準(zhǔn)東鐵路虎石車站擴(kuò)能改造，煤炭主要來(lái)自周邊伊泰安家坡煤礦，西烏素煤礦、蘇家溝煤礦等中小型煤炭。結(jié)合周邊礦區(qū)規(guī)劃及虎石站規(guī)模并結(jié)合當(dāng)前實(shí)施情況，預(yù)測(cè)研究年度虎石擴(kuò)能到發(fā)量見表1。

3.3 貨流徑路及通道能力分析

3.3.1 徑路選擇

由于大秦線已突破4億t，能力相對(duì)緊張，推薦本項(xiàng)目運(yùn)輸通道徑路為：準(zhǔn)東線→呼準(zhǔn)線→京包線→張集線→張?zhí)凭€，見圖1。

3.3.2 通道能力適應(yīng)性分析

1）運(yùn)輸通道構(gòu)成。本項(xiàng)目到發(fā)運(yùn)量主要經(jīng)準(zhǔn)東鐵路一期工程及呼準(zhǔn)鐵路運(yùn)輸，相關(guān)運(yùn)輸通道主要為準(zhǔn)東鐵路一期及呼準(zhǔn)鐵路。

2）后方運(yùn)輸通道現(xiàn)狀。準(zhǔn)東鐵路一期工程目前為雙線電氣化鐵路，牽引質(zhì)量5？000、10？000t，采用自動(dòng)閉塞。

呼準(zhǔn)線北起大包鐵路的呼和浩特西站，南接入準(zhǔn)東鐵路的周家灣站，為單線電氣化鐵路，現(xiàn)呼準(zhǔn)線全線增建二線的工作正在進(jìn)行，其中周家灣至托克托段正在施工階段，托克托至甲蘭營(yíng)段也逐步進(jìn)入施工階段。

3）運(yùn)輸通道能力適應(yīng)分析。（1）準(zhǔn)東鐵路一期。準(zhǔn)東鐵路一期周家灣～虎石段既有線限制坡度15‰，增建第二線限制坡度6/13‰，采用SS4型機(jī)車雙機(jī)牽引10？000t，按雙線自動(dòng)閉塞組織行車。通過能力按綜合維修“天窗”時(shí)間180min，列車追蹤間隔近、遠(yuǎn)期均按8min計(jì)算，研究年度準(zhǔn)東鐵路一期周家灣—虎石段能力與運(yùn)量適應(yīng)情況見表2。

從表2可以得出，準(zhǔn)東鐵路周家灣～虎石段設(shè)計(jì)輸送能力可以滿足各期運(yùn)輸需求。

（2）呼準(zhǔn)線。呼準(zhǔn)鐵路是一條單線電氣化鐵路，牽引質(zhì)量5？000t，在全部開站條件設(shè)計(jì)通過能力為32.9對(duì)/日，年輸送能力為3？000萬(wàn)t。現(xiàn)呼準(zhǔn)線全線增建二線正在進(jìn)行，增二線后，其運(yùn)輸能力可達(dá)1.7億t/年，可以適應(yīng)2020年運(yùn)量為7？000萬(wàn)t與2030年運(yùn)量為9？700萬(wàn)t的運(yùn)輸需求。

4 虎石站擴(kuò)能方案研究

4.1 虎石站既有概況

虎石車站為準(zhǔn)東線上一中間站兼煤炭裝車站，也是準(zhǔn)東線虎石至準(zhǔn)格爾召段和準(zhǔn)東線周家灣至虎石段增建第二線的接軌站。車站布有到發(fā)線（含正線）7條，其中到發(fā)線I、II、3、4道有效長(zhǎng)為1？700m，到發(fā)線5、7、9道有效長(zhǎng)1？050m；11道、13道、15道和17道4條裝車線，有效長(zhǎng)滿足1？050m；牽出線1條，有效長(zhǎng)450m；工務(wù)岔線1條，安全線2條，機(jī)待線1條；布置有集煤站臺(tái)5座；軌道衡2處；線路除安全線、工務(wù)岔線外，其余均已電化。其布置見虎石站既有平面布置示意圖。

4.2 虎石站周邊地形研究

虎石車站地處虎石溝二級(jí)階地及虎石溝南岸低山丘陵區(qū)，地形起伏、沖溝發(fā)育、地形破碎，大多基巖裸露?；⑹瘻显孛骐A地臺(tái)面較寬，沖溝發(fā)育。

虎石站位于填方路基地段，其車站南側(cè)為緊靠山丘，車站路基面與山丘平均高差約為40m；車站北側(cè)為虎石溝，大致為東西走向，溝寬約300m，平時(shí)流水較少，雨季時(shí)溝內(nèi)流量較大，溝底與車站路基高差平均約為15m；虎石溝北側(cè)岸邊有公路通過，正對(duì)虎石站位處虎石溝北岸地勢(shì)較為平緩，且高程與虎石站接近；虎石站西側(cè)為烏素溝，大致為南北走向，溝寬約260m，平時(shí)流水較少，雨季時(shí)溝內(nèi)流量較大，溝西側(cè)地勢(shì)較為平坦開闊；虎石車站東側(cè)為山丘，沖溝縱橫交錯(cuò)。

4.3 虎石站擴(kuò)能方案

根據(jù)虎石站周圍地形的特殊性，為了盡量和周圍地形匹配，減少工程量，同時(shí)滿足運(yùn)輸需求，共研究5個(gè)擴(kuò)能方案，下面分別進(jìn)行詳細(xì)敘述說明。

4.3.1 方案說明

1）方案Ⅰ。在虎石站站房對(duì)側(cè)，17道外側(cè)增設(shè)到發(fā)線2條，有效長(zhǎng)均為1？050m；設(shè)機(jī)待線2條，有效長(zhǎng)均為65m；在牽出線南側(cè)設(shè)裝車線2條，有效長(zhǎng)均為850m；兩線間設(shè)800m×70m×0.5m集煤站臺(tái)一座；相應(yīng)改造車站東端咽喉；見方案Ⅰ平面布置示意圖。

車流組織：空車從東端咽喉進(jìn)入到發(fā)線，本務(wù)機(jī)摘頭，停至電力機(jī)待線；本站調(diào)機(jī)推送車列至裝車線裝車，裝完后再牽至到發(fā)線，調(diào)機(jī)摘頭，本務(wù)機(jī)掛車準(zhǔn)備出發(fā)。

2）方案Ⅱ。在虎石站站房對(duì)側(cè)，17道外側(cè)增設(shè)到發(fā)線2條，有效長(zhǎng)均為1？050m；設(shè)機(jī)待線2條，有效長(zhǎng)均為65m；在牽出線南側(cè)設(shè)裝車線1條，有效長(zhǎng)均為850m；在裝車線進(jìn)入端設(shè)快速裝車系統(tǒng)一座，在其附近設(shè)集煤場(chǎng)一處；相應(yīng)改造車站東端咽喉；見方案Ⅱ的平面布置示意圖。

車流組織：空車從東端咽喉進(jìn)入到發(fā)線，本務(wù)機(jī)摘頭，停至電力機(jī)待線；本站調(diào)機(jī)推送車列至裝車線裝車，裝完后再牽至到發(fā)線，調(diào)機(jī)摘頭，本務(wù)機(jī)掛車準(zhǔn)備出發(fā)。也可采用調(diào)機(jī)牽引裝車，完后牽至到發(fā)線換掛機(jī)車發(fā)車。

3）方案Ⅲ。利用虎石站東端咽喉牽出線南側(cè)較為平坦的場(chǎng)地設(shè)2條環(huán)形到發(fā)線，有效長(zhǎng)均為1？050m；設(shè)裝車線2條，有效長(zhǎng)均為850m；設(shè)機(jī)回線、安全線各1條，有效長(zhǎng)均為50m；在裝車線進(jìn)入端設(shè)快速裝車系統(tǒng)一座，在其附近設(shè)集煤場(chǎng)一處；相應(yīng)改造車站東端咽喉；見方案Ⅲ平面布置示意圖。

車流組織：空車從東端咽喉進(jìn)入到發(fā)線，本務(wù)機(jī)牽引至裝車線裝車，裝完后摘機(jī)，本務(wù)機(jī)通過機(jī)回線調(diào)頭，再掛車并牽引至到發(fā)線準(zhǔn)備出發(fā)。

4）方案Ⅳ。在虎石站東端咽喉南北兩側(cè)設(shè)1條“8”字形環(huán)形到發(fā)線兼裝車線，到發(fā)線有效長(zhǎng)滿足1？050m；裝車線有效長(zhǎng)滿足850m；設(shè)安全線1條，有效長(zhǎng)為50m；在裝車線進(jìn)入端設(shè)快速裝車系統(tǒng)一座，在東端咽喉南側(cè)場(chǎng)地設(shè)集煤場(chǎng)1處；相應(yīng)改造車站東端咽喉；見方案Ⅳ平面布置示意圖。

車流組織：空車從東端咽喉進(jìn)入到發(fā)線，本務(wù)機(jī)牽引至裝車線裝車，裝完后在裝車線準(zhǔn)備出發(fā)。

5）方案Ⅴ。在虎石溝北側(cè)，正對(duì)虎石車站處設(shè)1條環(huán)形到發(fā)線兼裝車線，到發(fā)線有效長(zhǎng)滿足1？050m；裝車線有效長(zhǎng)滿足850m；環(huán)線一端自區(qū)間正線（空車線）引出，跨公路，下穿鐵路橋后，設(shè)快速裝車系統(tǒng)1座，并設(shè)集煤場(chǎng)1處；后接軌于區(qū)間正線（重車線），設(shè)安全線1條，有效長(zhǎng)為50m；見方案Ⅴ平面布置示意圖。

車流組織：空車從區(qū)間正線（空車線）進(jìn)入到發(fā)線，本務(wù)機(jī)牽引至裝車線裝車，裝完后在裝車線準(zhǔn)備？出發(fā)。

4.3.2 方案主要工程數(shù)量與投資比較

見表3。

4.3.3 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

方案Ⅰ：

優(yōu)點(diǎn)：線路短，工程造價(jià)低，能滿足近遠(yuǎn)期車站運(yùn)輸需求，集煤場(chǎng)有效的利用了牽出線南側(cè)場(chǎng)地，無(wú)控制性工程，利用既有公路，施工組織方便，對(duì)車站運(yùn)營(yíng)組織影響小。

缺點(diǎn)：集運(yùn)站裝車需要2次換掛機(jī)車，集煤站臺(tái)裝車需要配置環(huán)保裝置，重車的出發(fā)與空車到達(dá)交叉。

方案Ⅱ：

優(yōu)點(diǎn)：線路較短，能滿足近遠(yuǎn)期車站運(yùn)輸需求，集煤場(chǎng)有效的利用了牽出線南側(cè)場(chǎng)地，無(wú)控制性工程，利用既有公路，施工組織方便，對(duì)車站運(yùn)營(yíng)組織影響小，裝車系統(tǒng)環(huán)保。

缺點(diǎn)：集運(yùn)站裝車需要2次換掛機(jī)車，重車的出發(fā)與空車到達(dá)交叉，工程造價(jià)較高。

方案Ⅲ：

優(yōu)點(diǎn)：裝車組織較方便，能滿足近遠(yuǎn)期車站運(yùn)輸需求，集煤場(chǎng)有效利用了牽出線南側(cè)場(chǎng)地，利用既有公路，施工組織方便，對(duì)車站運(yùn)營(yíng)組織影響小，裝車系統(tǒng)環(huán)保。

缺點(diǎn)：線路長(zhǎng)，集運(yùn)站裝車需要摘掛機(jī)車1次，重車的出發(fā)與空車到達(dá)交叉，需要挖掉南部山體，工程造價(jià)較高。

方案Ⅳ：

優(yōu)點(diǎn)：列車到發(fā)組織順暢，能滿足近遠(yuǎn)期車站運(yùn)輸需求，利用既有公路，施工組織較為方便，集煤場(chǎng)有效的利用了牽出線南側(cè)場(chǎng)地，對(duì)車站運(yùn)營(yíng)組織影響小，裝車系統(tǒng)環(huán)保。

缺點(diǎn)：線路較長(zhǎng)，4道有效長(zhǎng)受接軌影響，需要設(shè)置跨線、跨溝橋，挖掉南、北部山體，工程造價(jià)高。

方案Ⅴ：

優(yōu)點(diǎn)：列車到發(fā)組織順暢，能滿足近遠(yuǎn)期車站運(yùn)輸需求，利用既有公路，施工組織較為方便，集煤場(chǎng)有效利用虎石溝北側(cè)場(chǎng)地，對(duì)車站運(yùn)營(yíng)組織無(wú)影響，裝車系統(tǒng)環(huán)保。

缺點(diǎn)：線路長(zhǎng)，在重車線區(qū)間接軌，影響通過能力，需要設(shè)跨溝橋，工程造價(jià)高。

4.3.4 推薦方案說明

從運(yùn)輸組織方面，環(huán)線裝車方案作業(yè)順暢，對(duì)既有作業(yè)干擾少；從環(huán)保方面考慮，裝車作業(yè)采用快速裝車系統(tǒng)污染小，安全性好；從工程造價(jià)來(lái)說，投資省的方案最優(yōu)；從施工組織方面考慮，靠近既有公路無(wú)控制性工程的方案最優(yōu)；從場(chǎng)站管理來(lái)說，布置集中，功能區(qū)劃分合理的方案最優(yōu)；從地形適應(yīng)性來(lái)說，能夠利用站內(nèi)既有空閑場(chǎng)地的方案最優(yōu)。

隨著煤炭市場(chǎng)大環(huán)境的變化，建設(shè)方的要求也在不斷的變化，最后綜合建設(shè)方的意見，選擇投資省，施工方便，見效快的方案，本次推薦方案Ⅰ為虎石站擴(kuò)能方案。

5 結(jié)論

車站擴(kuò)能改造方案確定需要綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及建設(shè)方的意見，本次推薦的擴(kuò)能方案較好的兼顧各方面因素，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，工程可行，現(xiàn)該項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)施，并投入生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，效果良好，實(shí)現(xiàn)了工程目標(biāo)。

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