張 旭

(中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 線路站場設(shè)計院，天津 300308)

寧武西站為寧靜鐵路(寧武—靜樂)和朔黃鐵路(朔州—黃驊港口貨場)上的既有車站，隸屬山西地方鐵路集團(tuán)寧靜鐵路公司，車站吸引范圍內(nèi)存在大批煤炭企業(yè)，承擔(dān)大同煤礦集團(tuán)煤炭運(yùn)銷公司等企業(yè)的煤炭外運(yùn)功能。近年來該區(qū)域工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，貨運(yùn)市場的需求不斷增長，根據(jù)鐵路集約化發(fā)展的要求，將眾多煤炭企業(yè)產(chǎn)品聚集在一起，對煤炭資源運(yùn)輸進(jìn)行統(tǒng)一管理、運(yùn)營，組織共同存儲、共同配送，已成為區(qū)域發(fā)展的必然選擇[1]。目前寧武西站受場站能力限制等各方面因素，亟需進(jìn)行改造，使其具備萬噸列車分解組合能力，以滿足接發(fā)萬噸列車的實(shí)際需求，進(jìn)一步提升運(yùn)輸效率，為寧武西站附近企業(yè)、煤礦提供足夠的煤炭運(yùn)輸服務(wù)能力，滿足持續(xù)旺盛的市場運(yùn)輸需求，以更好帶動地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長。

1 寧武西站概況

1.1 車站現(xiàn)狀

寧武西站位于山西省忻州市寧武縣城西側(cè)，為既有朔黃鐵路和寧靜鐵路的共建車站，寧武西站朔黃場、寧靜場為橫列式布置，寧武西站在兩線上均開設(shè)辦理客運(yùn)及貨運(yùn)作業(yè)，在車站兩端咽喉各有1條聯(lián)絡(luò)線相互連接。

寧靜鐵路上的寧武西站為區(qū)段站，站中心里程為NK5+840，按技術(shù)性質(zhì)為三等車站，隸屬于寧靜鐵路公司寧靜車務(wù)段管轄。該站到發(fā)場與交接場呈橫列式布置，其中到發(fā)場設(shè)有到發(fā)線5條(含正線1條)，有效長度為855 ~ 975 m；交接場設(shè)有到發(fā)線5條，有效長度為956 ~ 1 038 m，交接場內(nèi)線路已架網(wǎng)電化，承擔(dān)與朔黃鐵路的車輛交接任務(wù)；寧武端咽喉區(qū)設(shè)有機(jī)務(wù)段1處，站房同側(cè)設(shè)有煤臺1座、封閉式儲煤場1座。朔黃鐵路上的寧武西站為中間站，站中心里程為K15+931，主要辦理貨物列車到發(fā)與會讓作業(yè)，設(shè)有到發(fā)線4條(含正線2條)，有效長均為1 050 m系列。既有寧武西站平面布置示意圖如圖1所示。

圖1 既有寧武西站平面布置示意圖Fig.1 Plan layout of the Ningwuxi Station

1.2 現(xiàn)有運(yùn)量及預(yù)測運(yùn)量

寧武西站運(yùn)量吸引區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源種類繁多，蘊(yùn)藏量極為豐富，其中煤炭探明儲量277 億t，保有儲量261 億t，經(jīng)過多年發(fā)展，煤炭產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。煤炭主要來自寧武縣及周邊地區(qū)，主要發(fā)往黃驊港、秦皇島、曹妃甸及華東方向，根據(jù)預(yù)測運(yùn)量的來源及去向，發(fā)送煤炭運(yùn)輸徑路為寧靜線、北同蒲線(大同—太原)、石太線(石家莊—太原)、石德線(石家莊—德州)、大秦線(大同—秦皇島)及朔黃線。貨物主要經(jīng)由寧武西站沿上述徑路發(fā)送，無到達(dá)運(yùn)量，根據(jù)統(tǒng)計資料，2017—2020年貨物發(fā)送量依次為163萬t、143萬t、187萬t、195萬t，運(yùn)輸品類為煤炭，運(yùn)輸需求持續(xù)增加。

在調(diào)查收集區(qū)域人口、產(chǎn)業(yè)布局、資源分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、交通運(yùn)輸量、周邊企業(yè)運(yùn)輸需求及發(fā)展規(guī)劃等方面的基礎(chǔ)上，確定區(qū)域未來的運(yùn)量需求。研究區(qū)域內(nèi)，寧武西站承擔(dān)大同煤礦集團(tuán)煤炭運(yùn)銷公司等企業(yè)的煤炭外運(yùn)，主要發(fā)往山東德州及以遠(yuǎn)地區(qū)，預(yù)測2030年發(fā)送量為256萬t，2040年發(fā)送量為269萬t。寧武西站同時還承擔(dān)寧武縣能源貿(mào)易有限公司等企業(yè)的煤炭外運(yùn)，主要發(fā)往黃驊港，預(yù)測2030年發(fā)送781萬t，2040年發(fā)送1 009 萬t。綜合分析吸引區(qū)域煤炭賦存、煤種煤質(zhì)、相關(guān)產(chǎn)業(yè)、區(qū)位交通等主要因素，預(yù)測寧武西站發(fā)送量2030年為1 037萬t，2040年為1 278萬t[2]。

1.3 存在問題

（1）設(shè)施設(shè)備作業(yè)能力不足。目前區(qū)域內(nèi)朔黃、大秦等線路已開通萬噸及以上列車，寧靜鐵路部分區(qū)段已具備開行萬噸列車的條件。但寧武西站與朔黃線交接場目前不滿足萬噸列車“直到直發(fā)”功能，寧武西站牽引定數(shù)還未統(tǒng)一，寧靜鐵路與朔黃鐵路交換車流需要在站內(nèi)換重，但既有設(shè)施設(shè)備作業(yè)能力有限，車站改編作業(yè)復(fù)雜，大量貨車在站積壓，車輛周轉(zhuǎn)效率較低，影響車站通過能力及通過環(huán)境，造成車站到發(fā)線能力更加緊張，對車站發(fā)送能力和區(qū)域路網(wǎng)輸送能力均有一定影響[3]。

（2）車站運(yùn)輸能力釋放不充分。根據(jù)沿線經(jīng)濟(jì)特征及貨運(yùn)量變化趨勢分析，寧武西站遠(yuǎn)期2040年輸送能力應(yīng)當(dāng)以1 500萬t為宜。目前寧武西站解編系統(tǒng)能力小，限制區(qū)域內(nèi)企業(yè)發(fā)展遠(yuǎn)期運(yùn)量增長的需求，需要通過改造釋放運(yùn)輸能力，為寧武西站附近企業(yè)、煤礦提供足夠的煤炭運(yùn)輸服務(wù)能力。通過對車站進(jìn)行擴(kuò)能改造后，可以優(yōu)化車站作業(yè)模式，減少既有貨運(yùn)作業(yè)占用的能力，大大提高車站輸送能力，并預(yù)留222萬t的運(yùn)量增長空間。

2 擴(kuò)能改造方案研究

考慮寧武西站新增運(yùn)量大部分為發(fā)往黃驊港、秦皇島方向的下水煤炭，發(fā)往黃驊港方向的煤炭，經(jīng)朔黃線到黃驊港；發(fā)往秦皇島方向的煤炭，經(jīng)大秦線到秦皇島。朔黃鐵路、大秦鐵路等干線重載鐵路目前列車編組主要為萬噸和2萬噸列車，而寧武西站與朔黃鐵路交接車場到發(fā)線有效長為1 050 m系列，無法滿足萬噸列車的“直到直發(fā)”。為加快寧武西站吸引范圍內(nèi)貨物流轉(zhuǎn)速度，滿足“直到直發(fā)”的組織模式，提出新建裝車場及其引入寧武西站設(shè)計方案，實(shí)現(xiàn)寧武西站萬噸列車開行目標(biāo)。

2.1 新建裝車場運(yùn)輸組織方式研究

在新建裝車場與車站間采用相適應(yīng)的運(yùn)輸組織方式，有利于運(yùn)輸調(diào)度指揮、合理配置和利用運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)資源、強(qiáng)化專業(yè)管理，從而發(fā)揮鐵路運(yùn)輸企業(yè)規(guī)模經(jīng)營的優(yōu)勢，取得規(guī)模效益，同時對實(shí)現(xiàn)場站間高質(zhì)量、高效率的運(yùn)行，保證鐵路的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義[4]。新建裝車場運(yùn)輸組織方式可采用以下方案。

（1）行車方式。新建裝車場至寧武西站行車方式采用調(diào)車辦理，裝車場與寧武西站間采用調(diào)車5 000 t整列取送，并在寧武西站交接場編組萬噸列車。調(diào)車辦理方式適用貨運(yùn)量較少、品類復(fù)雜、距離較短的專用線[5]。采用調(diào)車辦理方式，專用線線路條件與標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)降低，場站到發(fā)線有效長可結(jié)合運(yùn)輸需求適當(dāng)縮短，信號聯(lián)鎖設(shè)備設(shè)置調(diào)車信號機(jī)等滿足調(diào)車作業(yè)即可，工程投資較少[6]。

（2）交接方式。裝車場至寧武西站路企之間的交接方式考慮采用車輛交接，即鐵路與企業(yè)雙方在交接地點(diǎn)按協(xié)議均將貨物及車輛一同交給對方，同時進(jìn)行貨物及車輛技術(shù)狀態(tài)的交接，由企業(yè)負(fù)責(zé)專用線鐵路運(yùn)輸及貨物裝卸[7]。實(shí)行車輛交接方式，企業(yè)可自備機(jī)車，或租用中國國家鐵路集團(tuán)有限公司(以下簡稱“國鐵集團(tuán)”)機(jī)車。

（3）車流組織。新建裝車場經(jīng)朔黃線發(fā)往黃驊港方向的煤炭，在裝車場裝卸線完成裝車作業(yè)后，由調(diào)車機(jī)車整列送至寧武西站交接場，組合為萬噸列車后與朔黃線辦理車輛交接，由朔黃線組織萬噸列車發(fā)往目的地；裝車場經(jīng)大秦線發(fā)往遷安及以遠(yuǎn)的煤炭，在裝卸線完成整列裝車作業(yè)后，由調(diào)車機(jī)車整列牽引至寧武西站，與國鐵集團(tuán)辦理車輛交接后經(jīng)北同蒲線、大秦線發(fā)往目的地；空車流調(diào)整按空重車流出入平衡的原則設(shè)計，分別由朔黃線黃驊港方向和大秦線方向排入。

2.2 新建裝車場引入車站方案設(shè)計

結(jié)合裝車場場址位置、貨物流向以及寧武西站既有車站概況，對新建裝車場引入寧武西站進(jìn)行改造設(shè)計，具體包括對既有到發(fā)線進(jìn)行延長等相關(guān)改造工程，從車站兩端咽喉設(shè)計研究2個方案，即向靜樂端咽喉延長到發(fā)線方案和向?qū)幬涠搜屎硌娱L到發(fā)線方案。

（1）向靜樂端咽喉延伸到發(fā)線方案。向靜樂端咽喉延伸到發(fā)線方案平面布置示意圖如圖2所示。裝車場于靜樂端咽喉區(qū)外側(cè)寧靜鐵路正線NK6+456.05處接軌，采用反向曲線形式折向西南進(jìn)入裝車場，正線全長1.58 km。裝車場設(shè)于寧武西站西側(cè)，采用“三線兩臺”的布置形式，設(shè)裝車線2條，直線段有效長度均滿足900 m，兩線間設(shè)機(jī)走線1條；盡端設(shè)機(jī)待線1條，有效長度滿足60 m。2條裝車線外側(cè)各設(shè)900 m×50 m×0.5 m的貨物站臺1座，站臺及裝車線均采用全封閉條形鋼膜結(jié)構(gòu)儲煤棚。裝車站至寧武西連接線前端設(shè)有動態(tài)軌道衡1座，與寧靜鐵路接軌處設(shè)安全線1條。為滿足萬噸列車“直到直發(fā)”的組織模式，將交接場既有17道、18道、19道共3條到發(fā)線向靜樂端延長，并設(shè)腰岔與正線連通，延長后3條到發(fā)線有效長度滿足1 700 m，具備萬噸列車分解組合的條件，腰岔后方延長端到發(fā)線有效長度滿足900 m，同時盡頭設(shè)有效長度60 m的機(jī)待線1條。由于靜樂端咽喉區(qū)正線東側(cè)為既有村莊，民房密集，為減小拆遷、降低工程實(shí)施難度，同時結(jié)合周邊地形和既有鐵路線位，將寧靜鐵路既有正線向西改移，采用530 m曲線半徑于隧道前接入既有線位，改線長度1.31 km。到發(fā)線延長線則充分利用原寧靜鐵路正線線位，對既有路基本體進(jìn)行落道施工，以滿足不大于1.0‰的坡度要求[8-10]。

圖2 向靜樂端咽喉延伸到發(fā)線方案平面布置示意圖Fig.2 Plan layout of extending arrival-departure tracks to the throat of Jingle terminus

（2）向?qū)幬涠搜屎硌由斓桨l(fā)線方案。向?qū)幬涠搜屎硌由斓桨l(fā)線方案平面布置示意圖如圖3所示。裝車場自寧武西站寧武端咽喉區(qū)接軌，裝車站至寧武西連接線折向東北后進(jìn)入裝車場，連接線前端設(shè)有安全線及軌道衡1座。正線全長1.75 km。裝車場緊鄰寧武西站既有煤場西側(cè)布置，布置形式及規(guī)模與向靜樂端咽喉延伸到發(fā)線方案相同。為滿足萬噸列車“直到直發(fā)”的組織模式，將交接場既有17道、18道、19道共3條到發(fā)線向?qū)幬涠搜由?，并設(shè)腰岔與正線連通，延長后3條到發(fā)線有效長度滿足1 700 m，具備萬噸列車分解組合的條件，腰岔后方延長端到發(fā)線有效長度滿足900 m，同時盡頭設(shè)有效長度60 m的機(jī)待線1條。延伸線盡端增設(shè)聯(lián)絡(luò)線1條，聯(lián)絡(luò)線跨過恢河河道后于既有朔黃鐵路同向曲線間夾直線處接入。車站同時還建寧武西站軌道車庫線2條，以及存車線1條和安全線2條。

圖3 向?qū)幬涠搜屎硌由斓桨l(fā)線方案平面布置示意圖Fig 3 Plan layout of extending arrival-departure tracks to the throat of Ningwu terminus

2.3 新建裝車場引入車站方案比選

（1）向靜樂端咽喉延伸到發(fā)線方案優(yōu)點(diǎn)主要有：①靜樂端咽喉區(qū)道岔布置相對簡單，延長到發(fā)線改造對既有寧武西站影響較??；②靜樂端咽喉區(qū)外側(cè)民房集中于正線以東一側(cè)，且到發(fā)線延長線充分利用既有鐵路正線線位，正線改移一側(cè)無民房分布，拆遷量較?。虎垤o樂端咽喉區(qū)西側(cè)無限制性構(gòu)筑物，專用線接軌難度較?。虎苓h(yuǎn)離朔黃鐵路正線，且無需上跨主干道和河道，施工難度小，對朔黃鐵路影響?。虎轃o需改動朔黃鐵路。缺點(diǎn)主要有：①需要對寧靜鐵路既有正線改移，長度約為1.31 km；②改移正線需新征路外用地。

（2）向?qū)幬涠搜屎硌由斓桨l(fā)線方案優(yōu)點(diǎn)主要有：①無需改移寧靜鐵路既有正線，對鐵路區(qū)間影響較?。虎诔浞掷眉扔需F路之間的夾心地，提高土地利用效率。缺點(diǎn)主要有：①寧武端咽喉區(qū)設(shè)有機(jī)務(wù)段及軌道車庫，咽喉區(qū)道岔布置復(fù)雜，且連接緊湊，延長到發(fā)線改造對車站影響很大；②寧武端咽喉區(qū)外側(cè)為寧武縣城建區(qū)，民房密集，延長線雖利用寧靜鐵路與朔黃鐵路中間夾心地，但該區(qū)域民房密集，仍需拆遷大量民房，同時專用線北端占壓既有駕校和民房；③寧武端咽喉區(qū)西側(cè)設(shè)有寧靜鐵路軌道車庫檢修工區(qū)，需對其進(jìn)行拆除還建，對鐵路影響大；④該方案緊鄰朔黃鐵路既有鐵路橋施工，且連續(xù)上跨寧白線、崞五公路、濱江北大街、305省道以及恢河河道，新建橋梁較長，施工難度大；⑤新征用地較多；⑥需增設(shè)1條與朔黃鐵路的聯(lián)絡(luò)線，對朔黃鐵路運(yùn)營影響較大。

綜上分析，向靜樂端咽喉延伸到發(fā)線方案雖然需改移寧靜鐵路既有正線1.31 km，但靜樂端咽喉區(qū)道岔布置相對簡單，改擴(kuò)建對車站影響較小，新征用地較少，拆遷量小，改擴(kuò)建工程遠(yuǎn)離朔黃鐵路正線，工程設(shè)置相對簡單，改擴(kuò)建工程在寧靜鐵路正線及交接場內(nèi)完成，對朔黃鐵路影響較小，工程投資較向?qū)幬涠搜屎硌由斓桨l(fā)線方案少14 000萬元左右。因此，推薦寧武西站萬噸擴(kuò)能改造工程向靜樂端咽喉延伸到發(fā)線方案。

3 結(jié)束語

寧武西站作為寧靜鐵路和朔黃鐵路上的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其配套項目服務(wù)于山西省地方鐵路集團(tuán)寧靜鐵路公司，為寧武西站附近企業(yè)、煤礦提供煤炭運(yùn)輸，是山西省地方鐵路集團(tuán)寧靜鐵路公司發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)鐵路路網(wǎng)功能定位及地區(qū)運(yùn)輸需求，提出新建裝車站并引入寧武西站方案研究，以實(shí)現(xiàn)萬噸擴(kuò)能改造，使車站具備萬噸列車分解組合及接發(fā)車功能，有效釋放寧武西站裝車場煤炭發(fā)送的能力，以更好為寧武西站附近企業(yè)、煤礦提供優(yōu)質(zhì)的煤炭運(yùn)輸服務(wù)，有利于寧靜鐵路拓展煤炭市場，增加收益，同時也將極大促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。