長春至白城鐵路擴(kuò)能工程建設(shè)方案研究

閻建斌 李永金

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

1 概述

1.1 既有長白鐵路概況

(1)既有長白鐵路修建及歷次改建情況

既有長白鐵路建于1934年,東起吉林省長春市,經(jīng)松原市、大安市西到吉林省白城市,全長330.84 km,是吉林省西部重要橫向運(yùn)輸干線,是日本侵略者為掠奪我國資源的目的而修建。線路標(biāo)準(zhǔn)低,質(zhì)量差,基本上就地鋪設(shè),列車運(yùn)行速度低,牽引質(zhì)量小。解放戰(zhàn)爭時(shí)期長白鐵路曾被拆除,于1958年重建,1972年通車,2000年～2002年部分地段進(jìn)行了換鋪無縫線路等技術(shù)改造。．

(2)既有鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

鐵路等級(jí)：Ⅰ級(jí)；

正線數(shù)目：單線；

限制坡度：10.7/11(‰)；

最小曲線半徑：600 m；

牽引種類：內(nèi)燃；

機(jī)車類型：DF4；

牽引質(zhì)量：2 100 t；

到發(fā)線有效長：650 m；

閉塞類型：半自動(dòng)閉塞。

(3)存在的主要問題和薄弱環(huán)節(jié)

現(xiàn)狀為單線半自動(dòng)閉塞鐵路,線路技術(shù)條件差,全線路基主要病害有基床下沉擠出、翻漿冒泥和凍脹現(xiàn)象,橋涵結(jié)構(gòu)老化,客貨列車服務(wù)水平不高,且大部分區(qū)間既有能力已經(jīng)飽合。隨著客貨運(yùn)量的增長,本線已經(jīng)不能滿足客貨運(yùn)輸需求,急需擴(kuò)能改造。

1.2 研究項(xiàng)目的地理位置和徑路

長白鐵路橫貫吉林省西北部,自長春經(jīng)農(nóng)安縣、松原市、大安市至白城市,位于吉林省與黑龍江省和內(nèi)蒙古自治區(qū)結(jié)合部,研究區(qū)域地處東三省中心,南依遼寧省,北靠黑龍江,西部與蒙古國毗鄰,東南臨黃海,西南與河北省及內(nèi)蒙古自治區(qū)西部相接,總面積85.2×104km2,占全國的8.88％；2007年末總?cè)丝? 975.7萬人,占全國的3.0％。

1.3 區(qū)域路網(wǎng)現(xiàn)狀及規(guī)劃

(1)區(qū)域路網(wǎng)構(gòu)成

目前區(qū)域已形成了以哈大、平齊、濱洲、濱綏、白阿—長白—長吉—吉圖鐵路等線為骨架,銜接通讓、京通、牡圖等主要線路,并以拉濱、博林、伊敏河線、陶榆、鐵法、開豐等鐵路線為補(bǔ)充的鐵路網(wǎng)。鐵路通達(dá)吉林省各地市行政所在地,且覆蓋了大部分的縣市。

(2)區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃

根據(jù)《鐵路“十一五”規(guī)劃》、《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃調(diào)整方案》以及相關(guān)項(xiàng)目研究成果,并結(jié)合本線吸引范圍和特點(diǎn),對(duì)既有長白鐵路和吉林省中西部地區(qū)的哈大、平齊、通讓、白阿等線進(jìn)行分析研究。區(qū)域鐵路網(wǎng)既有、在建及規(guī)劃項(xiàng)目見表1。

表1 相關(guān)在建及規(guī)劃鐵路項(xiàng)目

1.4 預(yù)測運(yùn)量

(1)區(qū)域交通運(yùn)輸量

客運(yùn)：區(qū)域2007年完成客運(yùn)量4.6億人,客運(yùn)周轉(zhuǎn)量476.5億人·km,分別占全國的2.05％和2.2％。

(2)貨運(yùn)：區(qū)域2007年完成貨運(yùn)量7.6×108t,貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量1 332.1×108t·km,分別占全國的3.36％和1.31％。

2007年區(qū)域綜合交通客貨運(yùn)量見表2。

表2 2007年區(qū)域綜合交通客貨運(yùn)量

(2)建設(shè)項(xiàng)目運(yùn)量預(yù)測

貨運(yùn)量預(yù)測：根據(jù)沿線地方運(yùn)量和通過運(yùn)量預(yù)測,經(jīng)鋪畫貨流圖,得到2020年、2030年長春至白城鐵路各區(qū)段貨流密度(見表3)。

表3 研究年度區(qū)段貨流密度 104t

客運(yùn)量預(yù)測如表4所示。

表4 分方向客車對(duì)數(shù) 對(duì)

遠(yuǎn)景年輸送能力的建議：根據(jù)本項(xiàng)目在路網(wǎng)中的地位、作用及遠(yuǎn)景運(yùn)輸需求,遠(yuǎn)景年輸送能力建議為3 000萬t/年,客車對(duì)數(shù)120對(duì)/日。

1.5 項(xiàng)目的功能和定位

結(jié)合本線客貨運(yùn)量和主要流向以及相鄰路網(wǎng)的分工,確定本通道功能定位如下：

長白鐵路通道為兼顧城際功能的快速鐵路通道,是東北鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,是哈大、長吉客運(yùn)專線向吉林省西北地區(qū)以及蒙東地區(qū)的延伸線,是蒙東地區(qū)煤炭外運(yùn)輔助通道,是吉林省對(duì)外客運(yùn)交通的骨干線路,是東北鐵路網(wǎng)干線鐵路之一,是蒙古國至日本海地區(qū)國際運(yùn)輸通道的主要組成部分。本線在吉林省內(nèi)部形成了一條快速客貨運(yùn)通道,實(shí)現(xiàn)了吉林省西北部城市與省會(huì)長春的快捷連通。

2 建設(shè)方案研究

2.1 通道建設(shè)方案構(gòu)成

本項(xiàng)目主要研究了對(duì)既有線進(jìn)行增二線擴(kuò)能改造、通道內(nèi)形成兩線格局，新建雙線、保留既有長白線通道內(nèi)形成三線格局兩大建設(shè)方案。

(1)方案Ⅰ(兩線格局)

160 km/h增二線(二線格局)方案：

本方案在兩端樞紐,即長春樞紐和白城樞紐實(shí)現(xiàn)客貨分線,區(qū)間形成160 km/h速度的客貨共線方案。

客線起自長春站,利用哈大客運(yùn)專線聯(lián)絡(luò)線7.545 km至哈大客運(yùn)專線崔家營線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡(luò)線，并行哈大客運(yùn)專線向北至既有長白鐵路附近，線路轉(zhuǎn)向西北接入小合隆站；貨線起自長春北站,利用既有長白線11.5 km至小合隆站。

線路自小合隆站引出后,采用160 km/h的速度目標(biāo)值沿既有長白鐵路增二線,經(jīng)農(nóng)安、松原、大安,在進(jìn)入白城樞紐前客、貨分線,客車進(jìn)入白城站,貨車進(jìn)入白城東站。

200 km/h增二線(兩線格局)方案：

鑒于既有長白鐵路所經(jīng)過地區(qū)地形平坦,線位走向基本同160 km/h增二線方案。

主要工程內(nèi)容為：需要對(duì)路基填料進(jìn)行換填,橋梁需要拆除重建以及其他相關(guān)工程的改建。

兩線格局分析：

160 km/h方案客車運(yùn)行時(shí)間為147 min,200 km/h方案客車運(yùn)行時(shí)間為117 min,可節(jié)省運(yùn)行時(shí)間30 min,鑒于本線是橫貫吉林省東西部的主要通道,兼有城際鐵路功能,客運(yùn)服務(wù)水平要求較高,同時(shí)根據(jù)《鐵道部吉林省人民政府關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)吉林省鐵路建設(shè)的會(huì)議紀(jì)要》,其中關(guān)于長春至白城鐵路項(xiàng)目,紀(jì)要明確了對(duì)既有鐵路進(jìn)行技術(shù)改造,形成時(shí)速200 km以上的快速鐵路。因此,兩線格局速度目標(biāo)值應(yīng)采用200 km/h方案。

(2)方案Ⅱ(三線格局)

新修雙線(三線格局)200 km/h客貨共線方案：

本方案在兩端樞紐,即長春樞紐和白城樞紐實(shí)現(xiàn)客貨分線,區(qū)間形成200 km/h速度的客貨共線方案。

客線起自長春站,利用哈大客運(yùn)專線聯(lián)絡(luò)線7.545 km至哈大客運(yùn)專線崔家營線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡(luò)線，并行哈大客運(yùn)專線向北至既有長白鐵路附近，線路轉(zhuǎn)向西北接入小合隆站；貨線起自長春北站,利用既有長白線11.5 km至小合隆站。

線路自小合隆站引出后,采用200 km/h的速度目標(biāo)值，沿既有長白鐵路通道新建雙線并局部取直,經(jīng)農(nóng)安、松原、大安,進(jìn)入白城站。

新建雙線客貨共線方案,新建雙線除運(yùn)行客車外,還分流一定的貨運(yùn)量；既有線維持現(xiàn)狀不變,考慮新建線只是部分車站與既有線并站,為滿足沿線中小站點(diǎn)客運(yùn)需求,既有線開行一定數(shù)量的旅客列車,在能力滿足的情況下,承擔(dān)相應(yīng)的貨運(yùn)量,通道形成客貨共線的三線格局。

新修雙線250 km/h客貨分線(三線格局)方案：

本方案新建250 km/h客運(yùn)專線,局部改造既有長白線為貨運(yùn)專線。

線起自長春站,利用哈大客運(yùn)專線聯(lián)絡(luò)線7.545 km至哈大客運(yùn)專線崔家營線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡(luò)線，并行哈大客運(yùn)專線向北至既有長白鐵路附近，線路轉(zhuǎn)向西北接入小合隆站；線路自小合隆站引出后,采用250 km/h的速度目標(biāo)值，沿既有長白鐵路通道新建雙線并局部取直,經(jīng)農(nóng)安、松原、大安,在進(jìn)入白城白城站。

新建雙線客貨分線方案,形成三線格局,新建雙線承擔(dān)通道內(nèi)城際列車和跨線旅客列車,與既有長白線實(shí)現(xiàn)客貨分線,既有線承擔(dān)全部貨運(yùn)量及少量客車,既有線標(biāo)準(zhǔn)維持現(xiàn)狀不變。該方案客貨分線,客車以較高速度運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)長春白城地區(qū)的客運(yùn)交流快速通達(dá),極大地提高了服務(wù)水平。但既有線部分區(qū)間近期仍需要增加會(huì)讓站,遠(yuǎn)期部分區(qū)間需增二線,方可滿足近遠(yuǎn)期能力需求。

三線格局方案綜合分析：

新建雙線客貨分線方案實(shí)現(xiàn)了客貨分線運(yùn)輸,提高了運(yùn)輸效率,但是既有長白鐵路仍需改造,近期部分區(qū)間需增加會(huì)讓站,遠(yuǎn)期仍需增二線,通道將形成四線格局,運(yùn)輸能力遠(yuǎn)大于通道客貨運(yùn)量水平,造成運(yùn)能極大浪費(fèi)；新建雙線客貨共線方案,實(shí)現(xiàn)以客為主兼顧貨運(yùn)運(yùn)輸模式,通道內(nèi)三線格局滿足了區(qū)域內(nèi)旅客快速出行的要求,也能滿足遠(yuǎn)期貨運(yùn)量需求。因此,建議三線格局按客貨共線模式進(jìn)行建設(shè),但以客為主，線路速度目標(biāo)值設(shè)計(jì)應(yīng)留有余地,盡量提高標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 通道建設(shè)方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選

綜合以上分析并取舍,主要對(duì)既有線增二線200 km/h客貨共線方案(兩線格局)、新建雙線200 km/h客貨共線方案(三線格局)和新建雙線250 km/h客貨分線方案(三線格局)進(jìn)行了投資對(duì)比和優(yōu)缺點(diǎn)分析(如表5所示)。

表5 方案投資對(duì)比

3 通道擴(kuò)能建設(shè)方案推薦意見

新建250 km/h雙線(三線格局)分流客車、既有線以承擔(dān)貨運(yùn)為主的方案,具有實(shí)現(xiàn)客貨分線運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)通道客運(yùn)快速化和提高通道內(nèi)的客貨運(yùn)輸效率和服務(wù)水平的特點(diǎn),但是工程投資比新建雙線200 km/h客貨共線方案三線格局多15.69億元,比200 km/h客貨共線方案(兩線格局)多13.79億元。

200 km/h客貨共線(兩線格局)方案比250 km/h雙線(三線格局)方案投資省，比200 km/h客貨共線(三線格局)方案投資多1.9億元,區(qū)間19座車站僅封閉2座,且需要改建既有設(shè)施和接軌專用線,施工干擾大。

200 km/h客貨共線(三線格局)的投資最少,既有長白鐵路及沿線接軌專用線近遠(yuǎn)期亦不需要改造,區(qū)間設(shè)車站9座。結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)的規(guī)劃和本線前后方通路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),符合本線的功能定位,能夠滿足近遠(yuǎn)期客貨運(yùn)量需求,運(yùn)輸組織靈活,可以有效促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,推薦采用新建雙線，速度目標(biāo)值200 km/h，以客為主、兼顧貨運(yùn)，保留既有長白線形成三線格局方案。

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

[2]鐵建設(shè)函[2005]285號(hào) 新建時(shí)速200 km客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定[S]

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