何要超,陳 輝,王 剛
(1.中鐵大橋勘測設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司武漢分公司,湖北 武漢 430074;2.中國鐵路武漢局集團(tuán)有限公司,湖北 武漢 430071)
隨著交通強(qiáng)國戰(zhàn)略實(shí)施和中部崛起,中部城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,區(qū)域內(nèi)高速、城際鐵路路網(wǎng)逐步完善。許多學(xué)者對新建城際鐵路引入地區(qū)鐵路樞紐進(jìn)行了分析和研究。王南等[1]提出鐵路樞紐客運(yùn)站可以按照集中和分散布局2種方式,根據(jù)引入樞紐內(nèi)的鐵路性質(zhì)、城市交通規(guī)劃等因素,將地區(qū)鐵路樞紐進(jìn)行分類。索明亮[2]、張樂鑫[3]指出引入樞紐地區(qū)方案應(yīng)符合城市規(guī)劃、鐵路樞紐總體格局要求,應(yīng)堅(jiān)持以人為本的設(shè)計(jì)理念。于劍[4]在研究中指出已經(jīng)確定了樞紐在路網(wǎng)中的作用及功能,那么應(yīng)重視完善總圖布局結(jié)構(gòu),合理布置客貨運(yùn)設(shè)施,明確各車站作業(yè)分工。何文彪[5]、金琰等[6]學(xué)者,根據(jù)已建成樞紐地區(qū)不同的特點(diǎn),總結(jié)了不同性質(zhì)鐵路線引入地區(qū)方案。丁亮[7]在鐵路樞紐方案研究中提出應(yīng)合理設(shè)置聯(lián)絡(luò)線與疏解線,既要考慮節(jié)省工程投資,保證工程質(zhì)量,又要提高運(yùn)輸組織效率。周偉麗[8]認(rèn)為,鐵路線引入地區(qū)是一個系統(tǒng)性工程,應(yīng)多做方案不遺漏有價值的方案,綜合分析各種因素,使推薦方案工程技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。文章參考學(xué)者們總結(jié)的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合荊岳城際鐵路引入荊州地區(qū)鐵路樞紐,對引入方案進(jìn)行研究,為其他類似項(xiàng)目的研究提供參考借鑒。
荊(州)至岳(陽)城際鐵路位于湖北省荊州市和湖南省岳陽市境內(nèi),線路北起荊(門)至荊(州)鐵路八嶺山線路所,向南經(jīng)荊州高新區(qū),與二廣高速公路改線共橋位過長江后,經(jīng)荊州市公安縣、石首縣,岳陽市華容縣、君山縣,南至岳陽市,銜接長岳城際鐵路,新建正線全長180.33 km,其中荊州境內(nèi)105.75 km,岳陽境內(nèi)74.58 km。本線北端接在建荊門至荊州鐵路,向東南延伸至岳陽地區(qū)接規(guī)劃長岳城際鐵路聯(lián)接京廣通道[9]。
荊岳城際鐵路作為荊荊鐵路向南延伸線,主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與其保持一致,主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為,鐵路等級:客運(yùn)專線;正線數(shù)目:雙線;線間距:5.0 m;設(shè)計(jì)行車速度:350 km/h;最小曲線半徑:一般地段7 000 m,困難地段5 500 m;限制坡度或最大坡度:20‰;牽引種類:電力牽引;機(jī)車類型:動車組;到發(fā)線有效長度:650 m;列車運(yùn)行控制方式:自動控制;調(diào)度指揮方式:調(diào)度集中。
荊州位于湖北省中南部,江漢平原腹地,曾是楚國都城,是湖北省“一圈兩區(qū)”中“宜昌-荊州-荊門”組合都市區(qū)的區(qū)域性中心城市之一。荊州地區(qū)內(nèi)既有鐵路主要有漢宜鐵路、荊沙地方鐵路和浩吉鐵路。漢宜鐵路東起武漢市,西至宜昌市,從荊州城區(qū)北部通過設(shè)客運(yùn)中間站荊州站;荊沙地方鐵路北起荊門市,從荊州紀(jì)南鎮(zhèn)并行G207國道引入荊州地區(qū);浩吉鐵路為南北向煤運(yùn)通道,在岑河鎮(zhèn)設(shè)荊州東站。主要車站概況如下:
荊州站:為漢宜鐵路中間站,設(shè)正線2條、到發(fā)線6條,基本站臺1座、中間站臺2座,站房建筑面積1.2×104m2。2021年共開行客車126對/日,其中動車組122對/日,直達(dá)4對/日,全為通過列車。既有荊州站平面布置示意圖如圖1所示。
圖1 荊州站平面布置示意圖
荊州東站:為浩吉鐵路中間站,車站設(shè)到發(fā)線5條,有效長均滿足1 050 m,車站站房對側(cè)預(yù)留貨場一處,貨場預(yù)留貫通式貨物線1條,盡頭式貨物線1條,預(yù)留盡頭式貨物線直線段長度450 m,貨場預(yù)留牽出線1條,有效長度1 050 m。既有荊州東站平面布置圖如圖2所示。
圖2 荊州東站平面布置示意圖
(1)荊門至荊州鐵路:荊荊鐵路為在建鐵路,線路北起荊門市連接呼南高鐵,南至荊州市連接漢宜鐵路和規(guī)劃荊岳城際鐵路,設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值350 km/h。2020年開工建設(shè),計(jì)劃2024年建成通車。
(2)根據(jù)中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃,荊州地區(qū)遠(yuǎn)期規(guī)劃新建荊州至常德、荊州至岳陽城際鐵路。
綜合考慮城市規(guī)劃、站址條件、過江橋位、線路走向以及文物保護(hù)區(qū)、自然保護(hù)區(qū)等環(huán)境敏感點(diǎn)的影響,結(jié)合既有客運(yùn)布局、車流量及特點(diǎn)、工程條件,構(gòu)建荊岳城際鐵路引入荊州地區(qū)方案。根據(jù)本線定位,在荊荊鐵路研究成果基礎(chǔ)上,為避免武漢-荊門方向跨線車折角運(yùn)輸,主要研究了客運(yùn)集中作業(yè)引入既有荊州站及客運(yùn)分散作業(yè)新建荊州西站2個方案,再結(jié)合預(yù)測的各方向客車對數(shù)、工程建設(shè)條件等情況,又研究了2個子方案。
考慮荊門至荊州鐵路向南延伸至岳陽和常德的前提下,近期辦理始發(fā)終到列車47對、通過列車146對;遠(yuǎn)期辦理始發(fā)終到列車55對、通過列車163對。按地區(qū)客運(yùn)站分工,荊州站主要辦理:武漢方向、宜昌方向、荊門方向始發(fā)終到列車;武漢-宜昌方向、武漢-常德/岳陽方向、宜昌-常德/岳陽方向通過列車作業(yè);荊州西站辦理:常德/岳陽方向始發(fā)終到列車;荊門-常德/岳陽方向、武漢-常德/岳陽方向、宜昌-常德/岳陽方向通過列車作業(yè)。其中,武漢-常德/岳陽方向、宜昌-常德/岳陽方向通過列車在兩站均可辦理客運(yùn)作業(yè)。荊州地區(qū)客車對數(shù)見表1。
(1)方案Ⅰ:客運(yùn)集中作業(yè)引入既有荊州站方案。
方案Ⅰ分為方案Ⅰ-1(方向別引入)和方案Ⅰ-2(線路別引入)2個方案。方案Ⅰ-1荊州站采用方向別布置站型。荊荊鐵路引入荊州站在北側(cè)增建1座島式站臺、新建1條客車到發(fā)線,新建北站房;荊岳城際鐵路引入后,在南站房內(nèi)側(cè)新建1條到發(fā)線,北站房側(cè)新建1條客車到發(fā)線、1座基本站臺,荊州站最終規(guī)模5臺11線,站臺及咽喉股道進(jìn)行適當(dāng)改造。荊岳城際鐵路自荊州站東咽喉方向別引出,與漢宜鐵路立交疏解后折向江陵,經(jīng)石首過長江至岳陽方向。方案Ⅰ-1平面布置示意圖如圖3所示。
圖3 方案Ⅰ-1平面布置示意圖
方案Ⅰ-2荊州站采用線路別布置站型。荊荊鐵路雙線并行跨越江漢運(yùn)河后,設(shè)聯(lián)絡(luò)線與既有漢宜鐵路、規(guī)劃荊岳城際鐵路立交疏解(預(yù)留延伸并站條件),接入既有荊州站漢宜場,在外側(cè)增建島式站臺1座、新建1條客車到發(fā)線,新建北站房;荊岳城際鐵路引入考慮在既有漢宜場與北站房之間新設(shè)荊岳場(2臺6線規(guī)模),武漢端預(yù)留動車組存車場建設(shè)條件,荊州站最終為5臺13線規(guī)模(含4條正線)。荊岳城際鐵路在荊州站對側(cè)增設(shè)荊岳場后線路別往東引出,與漢宜鐵路立交疏解后折向江陵,經(jīng)石首過長江至岳陽方向。方案Ⅰ-2平面布置示意圖如圖4所示。
圖4 方案Ⅰ-2平面布置示意圖
綜合分析,線路別布置方案(方案Ⅰ-2)荊岳城際鐵路線路需穿越國家級文物保護(hù)單位郢城遺址,存在不確定性,還需拆遷還建既有維修工區(qū)和牽引變電所,工程實(shí)施難度較大,予以舍棄;方案(方案Ⅰ-1)線路無須拆遷還建既有維修工區(qū)和牽引變電所,對郢城遺址沒有影響,工程投資節(jié)省,運(yùn)輸組織靈活,因此引入既有荊州站方案應(yīng)采用方向別布置方案(方案Ⅰ-1)進(jìn)一步參與比選。
(2)方案Ⅱ:客運(yùn)分散作業(yè)新建荊州西站方案。
該方案荊州地區(qū)客運(yùn)作業(yè)采用分散布置,分別在荊州站和荊州西站辦理。荊荊鐵路自荊州城西引入地區(qū),繞避八嶺山與紀(jì)山古墓群、楚紀(jì)南城遺址后引入荊州站,由北向南依次設(shè)有八嶺山線路所、九節(jié)壕線路所。荊岳城際鐵路在荊州高新區(qū)李埠鎮(zhèn)附近新設(shè)荊州西站,與二廣高速公路改線采用公鐵合建橋方式跨越長江。荊岳城際鐵路在八嶺山線路所存在直向引出和側(cè)向引出2種方案。
方案Ⅱ-1荊岳城際鐵路側(cè)向引出方案??紤]荊荊鐵路直向引入漢宜鐵路荊州站,荊岳城際鐵路在預(yù)留八嶺山線路所采用1/42道岔側(cè)向引入新建荊州西站,荊岳城際鐵路需要局部限速160 km/h。經(jīng)分析,根據(jù)荊州地區(qū)客流量預(yù)測結(jié)果,岳陽方向應(yīng)為主要客流方向,客流量大于進(jìn)荊州站方向客流(武漢方向),雖然方案Ⅱ-1減少夾心地,工程投資較省,但是行車量較大的主通道荊岳城際鐵路需要局部限速,因此,對方案Ⅱ-1予以舍棄不再詳細(xì)比較。
方案Ⅱ-2荊岳城際鐵路直向引出方案??紤]荊岳城際鐵路直向引入新建荊州西站,荊荊鐵路在八嶺山線路所采用1/42道岔側(cè)向引入既有漢宜鐵路荊州站;同時設(shè)置荊州站至荊州西站東南聯(lián)絡(luò)線和南東聯(lián)絡(luò)線,因武漢經(jīng)荊州站、荊州西站至常德/岳陽方向客車對數(shù)也大于荊門至荊州站方向客車對數(shù),本次研究九節(jié)壕線路所1/42道岔直向定為荊州站—荊州西站方向,側(cè)向?yàn)榍G州站—荊門方向。宜昌-常德/岳陽方向跨線車通過在荊州站內(nèi)折返后經(jīng)東南、南東聯(lián)絡(luò)線進(jìn)行轉(zhuǎn)線。推薦方案Ⅱ-2參與進(jìn)一步比選,方案Ⅱ-2平面布置示意圖如圖5所示。
圖5 方案Ⅱ-2平面布置示意圖
從長江橋位方面比較:方案Ⅱ-2荊岳城際鐵路采用二廣高速共建橋位過江方案,與二廣高速公路共建公鐵兩用橋,有利于節(jié)約長江橋位資源,提高橋梁結(jié)構(gòu)剛度,改善高速鐵路行車安全性和舒適性,節(jié)省跨長江橋梁工程投資。方案Ⅰ-1荊岳城際鐵路采用石首過江方案,橋位存在不確定性,需綜合河道、航道、港口碼頭、環(huán)保、工程投資進(jìn)一步研究。
從線路長度方面比較:若考慮規(guī)劃常岳昌鐵路為高速鐵路,那么荊岳城際鐵路可以利用常岳昌段。方案Ⅱ-2引入新建荊州西站方案與二廣高速改線共建橋位過江線路較短,比方案Ⅰ-1經(jīng)石首過江方案新建線路長度要短6.72 km,靜態(tài)投資節(jié)省23.9億元。
從拆遷工程方面比較:方案Ⅱ-2引入新建荊州西站方案拆遷房屋約16.32×104m2,方案Ⅰ-1經(jīng)江陵、石首過江方案穿越城市建成區(qū),拆遷房屋約18.22×104m2。方案Ⅱ-2較方案Ⅰ-1拆遷房屋要少1.9×104m2。
從城市規(guī)劃方面比較:根據(jù)《荊州市城市綜合交通體系規(guī)劃(2015—2030)》,荊岳城際鐵路與二廣高速共通道走行,在荊州高新區(qū)李埠鎮(zhèn)新設(shè)荊州西站,與二廣高速公路改線共建公鐵合建大橋跨越長江。方案Ⅱ-2客運(yùn)分散作業(yè)新設(shè)荊州西站方案與城市規(guī)劃高度契合。
綜合比選分析,方案Ⅱ-2新建線路長度短、投資節(jié)省,節(jié)約過江橋位資源,車流組織順暢,符合城市規(guī)劃,推薦方案Ⅱ-2。
荊岳城際鐵路北端接在建荊門至荊州鐵路,向東南延伸至岳陽地區(qū)接規(guī)劃長岳城際鐵路聯(lián)接京廣通道,是長江經(jīng)濟(jì)帶綜合交通體系及長江中游城市群城際鐵路網(wǎng)的重要組成部分,在路網(wǎng)上是鄂西北、荊荊地區(qū)與湖南中東部地區(qū)旅客交流的主通道,是西北地區(qū)與贛南、閩西南、珠三角地區(qū)旅客交流的輔助通道。荊岳城際鐵路引入荊州地區(qū)方案研究,采用逐層分解比較的方法,從全局出發(fā)綜合考慮車流組織、城市規(guī)劃、過江通道資源、環(huán)境保護(hù)以及工程投資等因素,推薦較優(yōu)方案。推薦的工程技術(shù)方案,與荊州地區(qū)城市規(guī)劃高度契合,符合鐵路樞紐總體布局要求,規(guī)劃的客運(yùn)系統(tǒng)符合“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”新發(fā)展理念,為項(xiàng)目決策與建設(shè)提供了技術(shù)支撐,其研究思路、方法,可供類似項(xiàng)目設(shè)計(jì)參考。