馬 濤

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司 鄭州設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450000)

1 安李鐵路現(xiàn)狀分析

1.1 現(xiàn)狀分析

安李鐵路(安陽(yáng)西—崗子窯)東起河南省安陽(yáng)市安陽(yáng)西站，西至河北省邯鄲市磁縣崗子窯站，全長(zhǎng)32.851 km，是中國(guó)鐵路鄭州局集團(tuán)有限公司管理的國(guó)鐵Ⅱ級(jí)半自動(dòng)閉塞單線貨運(yùn)鐵路，在河南省安陽(yáng)市境內(nèi)共有安陽(yáng)西站、水冶站、石澗站和李珍站4 座車(chē)站[1-3]。安李鐵路安陽(yáng)至安陽(yáng)西區(qū)間為電力牽引區(qū)間，限制坡度為6‰，牽引質(zhì)量為5 000 t；安陽(yáng)西至水冶區(qū)間為內(nèi)燃牽引區(qū)間，限制坡度為6‰，上行方向牽引質(zhì)量為5 000 t，下行方向牽引質(zhì)量為4 500 t；水冶至李珍區(qū)間為內(nèi)燃牽引區(qū)間，限制坡度為13‰，上行方向牽引質(zhì)量為4 000 t，下行方向牽引質(zhì)量為1 500 t。目前，安李鐵路安陽(yáng)至安陽(yáng)西區(qū)間圖定貨物列車(chē)數(shù)量為20 對(duì)/d，安陽(yáng)西至水冶區(qū)間圖定貨物列車(chē)數(shù)量為10 對(duì)/d，水冶至石澗區(qū)間圖定貨物列車(chē)為8 對(duì)/d，石澗至李珍區(qū)間圖定貨物列車(chē)為7 對(duì)/d[4-5]。

安李鐵路貫穿河南省安陽(yáng)市，是安陽(yáng)市重要的貨運(yùn)通道，也是國(guó)家鐵路網(wǎng)干線后方集疏運(yùn)系統(tǒng)的重要組成部分，主要承擔(dān)沿線企業(yè)鐵礦粉、煤炭及其他品類(lèi)的運(yùn)輸任務(wù)。2018 年，安李鐵路完成貨運(yùn)量2 670 萬(wàn)t，其中貨物到達(dá)量為2 120 萬(wàn)t，貨物發(fā)送量為550 萬(wàn)t。根據(jù)安李鐵路沿線與鐵路專(zhuān)用線接軌的企業(yè)發(fā)展計(jì)劃及地區(qū)發(fā)展規(guī)劃，安李鐵路預(yù)測(cè)運(yùn)量增長(zhǎng)較快，近期(2030 年)和遠(yuǎn)期(2040 年)安李鐵路貨運(yùn)任務(wù)全部轉(zhuǎn)向京廣鐵路是不合理的，因而到達(dá)煤炭和由日照港到達(dá)鐵礦粉考慮經(jīng)由瓦日鐵路(瓦塘—日照南)運(yùn)輸[6]。研究年度安李鐵路沿線各站貨運(yùn)量預(yù)測(cè)結(jié)果如表1 所示，研究年度安李鐵路各區(qū)間貨流密度如表2 所示。

表1 研究年度安李鐵路沿線各站貨運(yùn)量預(yù)測(cè)結(jié)果萬(wàn)tTab.1 Annual freight volume forecast of the stations along Anyang-Lizhen Railway

表2 研究年度安李鐵路各區(qū)間貨流密度 萬(wàn)tTab.2 Annual freight frequency between sections along Anyang-Lizhen Railway

1.2 存在問(wèn)題

安李鐵路作為安陽(yáng)市服務(wù)眾多企業(yè)的貨運(yùn)鐵路之一，區(qū)間牽引方式不同導(dǎo)致運(yùn)輸效率低下和接軌站數(shù)量不足導(dǎo)致運(yùn)輸壓力增加是安李鐵路目前面臨的問(wèn)題，具體如下。

（1）區(qū)間牽引方式不同導(dǎo)致運(yùn)輸效率低下。安李鐵路包含4 個(gè)區(qū)間，目前僅安陽(yáng)至安陽(yáng)西區(qū)間為電力牽引區(qū)間，其余區(qū)間均為內(nèi)燃牽引區(qū)間，各區(qū)間牽引種類(lèi)和牽引質(zhì)量存在差異，導(dǎo)致安李鐵路運(yùn)輸效率低下。安陽(yáng)西站以西各貨物列車(chē)均需要在安陽(yáng)西站進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)車(chē)換掛和減軸作業(yè)，而且減軸后剩余車(chē)輛需要在安陽(yáng)西站等待集結(jié)直至編組成列后再向水冶方向發(fā)車(chē)，到發(fā)線占用時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致車(chē)輛在安陽(yáng)西站積壓，安陽(yáng)西站的運(yùn)輸效率受到影響。

（2）接軌站數(shù)量不足導(dǎo)致運(yùn)輸壓力增加。安陽(yáng)站作為安李鐵路和京廣鐵路的接軌站，是來(lái)往安李鐵路與京廣鐵路的必經(jīng)之地，而京廣鐵路圖定列車(chē)對(duì)數(shù)已經(jīng)達(dá)到110 對(duì)/d，其中圖定旅客列車(chē)對(duì)數(shù)為61 對(duì)/d，圖定貨物列車(chē)對(duì)數(shù)為49 對(duì)/d，通過(guò)能力利用率高達(dá)97.4%，剩余的通過(guò)能力無(wú)法滿足安李鐵路貨運(yùn)量增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，而瓦日鐵路在安李鐵路南側(cè)經(jīng)過(guò)，尚無(wú)直接連通安李鐵路的通道。此外，多家企業(yè)鐵路專(zhuān)用線在安陽(yáng)西站接軌，使得安陽(yáng)西站到發(fā)線能力愈發(fā)緊張，造成到達(dá)安陽(yáng)站的車(chē)流無(wú)法及時(shí)疏解，增加安陽(yáng)站負(fù)擔(dān)，進(jìn)而導(dǎo)致整條安李鐵路運(yùn)輸組織不順暢，嚴(yán)重制約運(yùn)輸能力。

2 安李鐵路擴(kuò)能改造方案分析

結(jié)合安李鐵路現(xiàn)狀，提出2 種安李鐵路擴(kuò)能改造思路：一是維持安李鐵路平面和縱斷面條件和車(chē)站分布不變，對(duì)安李鐵路進(jìn)行電氣化改造，提高安李鐵路自身的通過(guò)能力；二是修建水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線，增加安李鐵路的對(duì)外通道。對(duì)上述2 個(gè)思路進(jìn)行深入分析后，分別就各方案進(jìn)行比選，確定安李鐵路擴(kuò)能改造的最佳方案。

2.1 安李鐵路電氣化方案分析

根據(jù)安李鐵路既有設(shè)備設(shè)施布局現(xiàn)狀，結(jié)合不同車(chē)流組織方式，在滿足貨運(yùn)量預(yù)測(cè)和貨流密度需求的基礎(chǔ)上，提出安李鐵路電氣化方案。安李鐵路電氣化方案由安陽(yáng)西至水冶區(qū)間電氣化方案(以下簡(jiǎn)稱“方案I-1”)和安李鐵路全線電氣化方案(以下簡(jiǎn)稱“方案I-2”) 2 個(gè)方案組成，具體如下。

（1）方案I-1。安李鐵路安陽(yáng)至安陽(yáng)西區(qū)間為既有電氣化線路，方案I-1 將安陽(yáng)西至水冶區(qū)間線路電氣化掛網(wǎng)，正線電氣化長(zhǎng)度為10.67 km。經(jīng)電氣化后，安陽(yáng)西至水冶區(qū)間線路牽引質(zhì)量均為5 000 t，具備組織5 000 噸級(jí)貨物列車(chē)的條件；水冶至李珍區(qū)間維持既有內(nèi)燃牽引方式不變，水冶以西的貨物列車(chē)將換掛機(jī)車(chē)和分解、組合作業(yè)由安陽(yáng)西站轉(zhuǎn)移至水冶站辦理，安陽(yáng)西站到發(fā)線能力緊張狀況得到緩解[7]。由于水冶站作業(yè)量增加，需要增加水冶站的到發(fā)線數(shù)量，將水冶站內(nèi)既有3，4 道之間廢棄的貨位拆除，并增加2 條到發(fā)線。該方案改造完成后，水冶站到發(fā)線將增加到7 條，到發(fā)線全部電氣化掛網(wǎng)，可以滿足運(yùn)輸需求，工程投資約為2.22 億元。水冶站改造示意圖如圖1 所示。

（2）方案I-2。方案I-2 將安陽(yáng)西至李珍區(qū)間線路電氣化掛網(wǎng)，安李鐵路將實(shí)現(xiàn)全線電氣化，電氣化后的正線長(zhǎng)度為24.6 km。安李鐵路水冶至李珍方向?yàn)樯掀碌?，其限制坡度以水冶站為界，安?yáng)至水冶區(qū)間限制坡度為6‰；水冶至李珍區(qū)間限制坡度為13‰，安李鐵路全線電氣化后上行牽引質(zhì)量統(tǒng)一為5 000 t，可以在李珍站開(kāi)行安陽(yáng)方向的5 000 噸級(jí)直達(dá)列車(chē)。由于水冶至李珍區(qū)間受13‰的限制坡度制約，水冶至李珍區(qū)間下行牽引質(zhì)量為2 500 t，水冶以西的下行貨物列車(chē)仍然需要在水冶站進(jìn)行技術(shù)作業(yè)。在方案I-2 中，安陽(yáng)西站維持既有線路格局不變，水冶站既有5 條到發(fā)線將進(jìn)行電氣化掛網(wǎng)，石澗站和李珍站由于到發(fā)線長(zhǎng)度不足1 050 m，需要進(jìn)行到發(fā)線延長(zhǎng)工程并將延長(zhǎng)后的到發(fā)線電氣化掛網(wǎng)，其中石澗站受既有條件限制，僅將1 道和Ⅱ道有效長(zhǎng)延長(zhǎng)至1 050 m，李珍站所有的到發(fā)線均延長(zhǎng)至1 050 m。工程投資約為3.61億元。石澗站改造示意圖如圖2 所示，李珍站改造示意圖如圖3 所示。

與方案I-2 相比，方案I-1 雖然需要在水冶站增加2 條到發(fā)線，維持水冶至李珍區(qū)間內(nèi)燃牽引方式不變，但工程投資較省，方案實(shí)施難度較小，對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生干擾較小。方案I-2 雖然實(shí)現(xiàn)安李鐵路全線電氣化，上行貨物列車(chē)牽引質(zhì)量達(dá)到5 000 t，但由于下行貨物列車(chē)受13‰坡度的限制，下行貨物列車(chē)牽引質(zhì)量只能達(dá)到2 500 t，仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)全線統(tǒng)一。方案I-1 結(jié)合安李鐵路平縱斷面條件，安陽(yáng)至水冶區(qū)間技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，雖然水冶站增加貨物列車(chē)的技術(shù)作業(yè)，但水冶站可以增加到發(fā)線達(dá)到增加水冶站運(yùn)輸能力的目的。方案I-1各區(qū)間通過(guò)能力較為均衡，而且運(yùn)行圖能力還有較大的富余，可以滿足近期安李鐵路的貨運(yùn)需求。為解決安李鐵路遠(yuǎn)期通過(guò)能力緊張的問(wèn)題，可以在遠(yuǎn)期對(duì)安李鐵路水冶至李珍區(qū)間進(jìn)行電氣化改造，提高該區(qū)間的牽引質(zhì)量，以緩解安李鐵路遠(yuǎn)期通過(guò)能力緊張的狀況。綜上所述，建議采用方案I-1 為安李鐵路電氣化推薦方案。

2.2 水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線引入方案分析

圖1 水冶站改造示意圖Fig.1 Diagram of renovation plan of Shuiye Station

圖2 石澗站改造示意圖Fig.2 Diagram of renovation plan of Shijian Station

圖3 李珍站改造示意圖Fig.3 Diagram of renovation plan of Lizhen Station

根據(jù)瓦日鐵路和安李鐵路的位置關(guān)系，水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線從水冶南站接軌。由表2 可知，安陽(yáng)西站和水冶站的貨運(yùn)量基本相當(dāng)，因而安陽(yáng)西站和水冶站可以作為水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線的接軌站。由于安李鐵路南側(cè)居民區(qū)遍布，如果水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線從南側(cè)引入將造成大量的遷地拆改工作，因而選擇將水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線從北側(cè)引入安陽(yáng)西站和水冶南站[8]。結(jié)合沿線地形和城建設(shè)施分布情況，水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線引入方案由雙線橋跨安李鐵路方案 (以下簡(jiǎn)稱“方案II-1”)和單線橋跨安李鐵路方案(以下簡(jiǎn)稱“方案II-2”) 2 個(gè)方案組成，具體如下。

（1）方案II-1。在方案II-1 中，水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線自水冶南站引出，下穿S301 省道后向北上跨安林路和既有安李鐵路后，向東與安李鐵路北側(cè)并行，上跨南水北調(diào)總干渠、下穿G107 國(guó)道后引入安陽(yáng)西站，線路長(zhǎng)度為6.828 km。水冶南至水冶站聯(lián)絡(luò)線起于曲溝北線路所，向北先后上跨安林路和安李鐵路后折向西，最終引入水冶站，線路長(zhǎng)度為6.7 km，同時(shí)修建水冶南至曲溝南線路所疏解線，線路長(zhǎng)度為1.359 km，工程投資約為10.06億元。方案II-1 示意圖如圖4 所示。

（2）方案II-2。在方案II-2 中，水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線自水冶南站引出，下穿S301 省道后折向北先后上跨安林路和安李鐵路后，于安陽(yáng)市安陽(yáng)縣曲溝鎮(zhèn)董車(chē)村西側(cè)折向南，此后水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線在安李鐵路北側(cè)與安李鐵路并行，上跨南水北調(diào)總干渠、下穿G107國(guó)道后引入安陽(yáng)西站，線路長(zhǎng)度為7.648 km。水冶南至水冶站聯(lián)絡(luò)線自曲溝北線路所向南引出后折向西，與安李鐵路并行后引入水冶站，線路長(zhǎng)度為8.25 km，同時(shí)修建水冶南至曲溝南線路所疏解線，線路長(zhǎng)度1.359 km，線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與方案II-1 相同，工程投資約為10.195 億元。方案II-2 示意圖如圖5 所示。

與方案II-2 相比，方案II-1 線路較為順直，較方案II-2 短2.37 km，實(shí)現(xiàn)安李鐵路沿線土地的集約利用，投資較省。在方案II-2 中，單線橋1 次跨越安李鐵路和安林路，重點(diǎn)工程條件較好，對(duì)既有安李鐵路和安林路的干擾小，但是線路較長(zhǎng)，土地集約利用效果不明顯，而且投資較多。由于安李鐵路不具備1 萬(wàn)噸級(jí)貨物列車(chē)接卸條件，使用方案II-2進(jìn)行引入時(shí)，牽引質(zhì)量?jī)H為5 000 t，無(wú)法充分分擔(dān)瓦日鐵路的貨運(yùn)量。使用方案II-1 進(jìn)行引入時(shí)，水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線將為安李鐵路沿線企業(yè)所需煤炭和鐵礦粉的運(yùn)輸提供更快捷的服務(wù)，京廣鐵路和瓦日鐵路的貨運(yùn)能力將得到有效釋放。綜上所述，建議采用方案II-1 為水冶南至安李鐵路聯(lián)絡(luò)線推薦方案。

圖4 方案II-1 示意圖Fig.4 Diagram of Plan II-1

圖5 方案II-2 示意圖Fig.5 Diagram of Plan II-2

3 結(jié)束語(yǔ)

安李鐵路作為安陽(yáng)市重要的貨運(yùn)鐵路，是安陽(yáng)市眾多企業(yè)重要的貨運(yùn)通道。對(duì)安李鐵路實(shí)施擴(kuò)能改造，不僅可以改善安陽(yáng)市鐵路貨運(yùn)條件，而且能夠優(yōu)化安陽(yáng)市生產(chǎn)力布局，促進(jìn)安陽(yáng)市貨物的對(duì)外交流，對(duì)充分發(fā)揮安陽(yáng)市區(qū)位優(yōu)勢(shì)，提升安陽(yáng)市在河南省的輻射力，將安陽(yáng)市打造為中原城市群交通物流中心具有推動(dòng)作用。安李鐵路擴(kuò)能改造后，安陽(yáng)市鐵路貨運(yùn)效率將得到有效提高，安陽(yáng)鐵路地區(qū)的貨運(yùn)壓力將得到有效緩解，將促進(jìn)安陽(yáng)市企業(yè)轉(zhuǎn)向鐵路運(yùn)輸，減少公路運(yùn)輸造成的環(huán)境污染，安陽(yáng)市將由此成為承接京津冀城市群和中原城市群的綜合交通樞紐和重要支點(diǎn)。