張?zhí)凭€張家口地區(qū)引入方案研究

袁廣琳 高國琛

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司，天津 300142)

張?zhí)凭€地處我國冀北、冀東地區(qū),位于張家口、承德、唐山三個市境內。線路起自張家口市的孔家莊,向東至承德西部后折向南經唐山西部至曹妃甸北站前,線路全長約525 km。新建張家口至唐山鐵路工程是蒙東、蒙西煤炭入海通道,也是我國的又一條能源大通道。張?zhí)凭€西接張集線、京包線,并通過張家口地區(qū)、大同樞紐和集寧地區(qū)與西面相關線路連通至蒙西煤炭資源腹地。本線在塔黃旗東站(張?zhí)凭€中間站)與蒙東煤炭下海通道相接,在路網中形成了以曹妃店港為出海口,曹妃甸至塔黃旗東為主干,張家口與錫林浩特兩大方向為支線 “Y”形的內蒙古東、西兩大煤炭基地下海新通道；本線也是承德與唐山間的便捷聯系通道。

1 張家口鐵路地區(qū)概況

張家口是歷史上察哈爾省的首府所在地,自古便是京西北交通及軍事要塞,中國第一條自主修建的鐵路京張線終點站即位于本地區(qū)內?，F代張家口市及鐵路發(fā)展迅速,隨著張集線的建成及規(guī)劃京張城際鐵路、呼張客運專線、張?zhí)畦F路的引入,該地區(qū)日益成為我國中西部資源產區(qū)與東部經濟帶之間客貨交流的重要節(jié)點(如圖1所示)。

1.1 地區(qū)鐵路概況及存在主要問題

(1)既有地區(qū)概況

張家口地區(qū)由東西向干線鐵路京包線、在孔家莊站西端引入的張集線、沙嶺子站至張家口南站間京包三線、張家口南至張家口聯絡線組成。

張集線線路長度178.914 km,電力牽引,雙線自動閉塞,牽引質量5 000 t,車站到發(fā)線有效長1 050 m。張集線從張家口地區(qū)的西端外包京包線引入孔家莊站,終點設在孔家莊站,已竣工通車。

圖1 張家口地區(qū)既有鐵路示意

京包線經過城市南邊緣的張家口南站,向東南設沙嶺子站、沙嶺子東站,向西為孔家莊站、王玉莊站、郭磊莊站；張家口聯絡線終點為張家口站。地區(qū)內既有7個車站中，區(qū)段站1個(張家口南站)；客運站1個(張家口站)；其他5個車站均為中間站。

(2)存在的主要問題

地區(qū)西端有京包線、張集線接入,均以貨運為主,東端僅有京包線(豐沙線)引出,進出貨運能力不匹配。

隨著張家口地區(qū)經濟的快速發(fā)展,城市主體向南推移,規(guī)劃在洋河南岸建立南山產業(yè)區(qū),政府規(guī)劃南遷,張家口南站日益成為城市的中心地帶。大量的貨運列車尤其是煤炭列車從該站通過已不合時宜。

隨著張家口城市建設,北部城區(qū)的地位將逐漸下降,始發(fā)客車仍集中在張家口站辦理將不盡合理。大量的貨車通過張家口南站,該站客運業(yè)務受到極大地限制。張家口南站貨場與貨運車場位于正線兩側,貨場取送車作業(yè)切割正線,影響車站能力,而且與城市發(fā)展不配套。

1.2 在建和擬建項目說明

(1)京張城際鐵路

擬建京張城際鐵路為客運專線,速度目標值為200 km/h以上。從地區(qū)東端引入張家口南站,張家口南站客運車場規(guī)模擴建為4臺7線,西端與張呼客運專線貫通。

(2)正藍旗至張家口單線鐵路

規(guī)劃藍張線全線為單線內燃牽引,從地區(qū)東端引入。

(3)張家口至呼和浩特客運專線

張呼客運專線起自張家口地區(qū)張家口南站終至呼和浩特,本線建成后將使本區(qū)域客運網絡更加完善,速度目標值為200 km/h以上,該鐵路從城市西側直接引入張家口南站,和京張城際鐵路貫通。

1.3 張家口地區(qū)鐵路總圖規(guī)劃

地區(qū)規(guī)劃規(guī)模由京包線、張集線、京張城際鐵路—張呼客運專線形成的客運通道、張集線-張?zhí)凭€形成的貨運通道、藍張線以及張家口至張家口南站聯絡線、孔家莊東西疏解區(qū)、京包貨車外繞線組成。

客運系統按“1個客運站、1個主題公園”的布局進行規(guī)劃,其中1個主要客運站為張家口南站，1個主題公園為詹天佑鐵路公園。

解編系統布局按“1個技術作業(yè)站”的總體布局進行規(guī)劃；1個技術作業(yè)站為沙嶺子西站。

地區(qū)內形成1個客運站、1個技術作業(yè)站,共計規(guī)劃9個車站,結合京張城際鐵路的實施,在沙嶺子西站規(guī)劃綜合性貨場。

1.4 城市總體規(guī)劃簡述

張家口市區(qū)作為冀西北地區(qū)中心城市,連接京津溝通晉蒙的交通樞紐,以發(fā)展冶金、能源、機械、輕工為主的工業(yè)城市。市域規(guī)劃為橋東區(qū)、橋西區(qū)、宣化區(qū)和下花園區(qū),為規(guī)劃規(guī)模大于100萬人口的特大城市,規(guī)劃總面積950 km2。

主城區(qū)規(guī)劃“一中心二組團”格局,一中心為橋東區(qū)、橋西區(qū),二組團為宣化區(qū)和下花園區(qū)。近期向南發(fā)展,適當向東、西山坡拓展,遠期跨京包鐵路向南至110國道及向西發(fā)展。

1.5 車流特點

張家口地區(qū)通過旅客列車占客運通過總量73%,始發(fā)終到車大部分為京張城際、張呼客運專線方向。除張?zhí)凭€列車在沙嶺子西站辦理外,其他通過及始發(fā)終到列車集中在張家口南站辦理。地區(qū)貨運列車以通過為主,京包線(大同方向)、張集線與京包線(北京方向)直通車流占相當大的比重。張集線、張?zhí)凭€引入地區(qū),直通列車增加約39%,增長幅度較大。

1.6 張?zhí)凭€引入張家口地區(qū)走向說明

張?zhí)凭€日通過煤炭列車近(遠)期為43(48)對,摘掛客車2對,客車1對,從根本上緩解了地區(qū)東端運輸能力不足的瓶頸,拉近了內陸城市與港口的距離。考慮城市發(fā)展及土地利用等因素,與貨車外繞線、高壓輸電走廊、丹拉高速公路處于一個通道內。

張?zhí)凭€起點位于張家口地區(qū)的孔家莊站。張?zhí)凭€與京包貨運外繞并行于丹拉高速公路南側,在沙嶺子西站為分線分場,設張?zhí)栖噲?、京包車?兩場橫列布置。張?zhí)凭€從張?zhí)栖噲鲆龊?向東跨越京包線和110國道、丹拉高速公路后,離開張家口地區(qū)。

小學音樂課是一門綜合性的審美教育課，以課堂的教學形式為主，音樂教學中樂器的選擇很重要，有道是“工欲善其事，必先利其器?！贬槍πW生還處于音樂的入門階段，音樂老師應選擇易學易奏的簡易型樂器，當然，簡易不等于簡單，樂器既要保證質量符合審美的需求，又要具有普及性可以在全班推廣開來，讓每一個學生都擁有自己心儀的樂器，這是保證器樂教學順利進行的前提。

2 方案研究總體思路

根據路網布局,剛剛建成的張集鐵路以貨為主,與張?zhí)畦F路和規(guī)劃的呼準鄂鐵路銜接,形成大能力的貨運通道。因此,本次研究范圍內張?zhí)凭€運量全部來自孔家莊站的張集線方向(孔家莊是張?zhí)凭€的接軌站)。

根據張家口市總體規(guī)劃設想,城市中心區(qū)南移,張家口南站日益成為城市的中心地帶。大量的貨運列車尤其是煤炭列車從該站通過已不合時宜。同時,北部城區(qū)的地位將逐漸下降,始發(fā)客車仍集中在張家口站辦理將不盡合理。大量的貨車通過張家口南站,該站客運業(yè)務受到極大地限制。因此,總圖規(guī)劃中建議適當時候建設京包外繞線。根據總圖規(guī)劃,將既有京包線孔家莊至沙嶺子區(qū)間線路外繞,形成京包外繞線。京包外繞線的實施將京包線的貨運業(yè)務全部移至沙嶺子西站,從而京包線貨車避開張家口南站,利于京張城際鐵路、張呼客運專線的引入。張?zhí)凭€在研究車站引入、線路走向時,應統籌考慮京包外繞線的條件。

由于能力限制,孔家莊至沙嶺子西段雙線無法兼顧京包外繞線功能,需另增加兩條線才能實現,本次研究張家口地區(qū)孔家莊至沙嶺子西按四線考慮。張?zhí)凭€車流絕大部分為直通列車,結合城市規(guī)劃與貨車外繞線共通道穿過地區(qū),兩線在沙嶺子西站分線分場。在沙嶺子西站設張?zhí)栖噲觥⒕┌噲?兩場橫列布置方案,因此需要研究張?zhí)凭€與預留京包外繞線的合理疏解方案。

綜上所述,張?zhí)凭€起點位于張家口地區(qū)的孔家莊站。張?zhí)凭€與京包貨運外繞并行于丹拉高速公路南側,在沙嶺子西站為分線分場,設張?zhí)栖噲?、京包車?兩場橫列布置。張?zhí)凭€從張?zhí)栖噲鲆龊?向東跨越京包線和110國道、丹拉高速公路后,離開張家口地區(qū)。京包外繞線從京包車場引出后,向南接入既有京包線沙嶺子站。

3 張?zhí)凭€孔家莊接軌站方案

3.1 張?zhí)凭€中穿引入孔家莊站方案

站內規(guī)模和西端咽喉不變,孔家莊站東端咽喉正線形成6線格局,方向別布置,從內向外依次為：京包外繞線、張?zhí)凭€、改建京包線。張?zhí)凭€與貨車外繞線4線并行至沙嶺子西站西側,疏解后線路別引入沙嶺子西站。6線中最外側的2線為改建京包線,向西至孔家莊站,向東疏解后與張家口南站連通(如圖2所示)。

車站到發(fā)場規(guī)模及客貨運設施、站內京包正線曲線及縱斷面維持不變,保留張集線和貨車外繞線間的30號渡線轉線條件。受線路條件限制,車站東端車站東端其他轉線渡線采用18號道岔。

張?zhí)凭€線路長度：5.073 km。

京包外繞線線路長度：5.011 km。

改既有京包線長度：左線6.83 km,右線4.09 km。

圖2 中穿孔家莊站平面示意

3.2 張?zhí)凭€外包引入孔家莊站方案

既有京包正線維持現狀,張?zhí)凭€外包引入并預留京包貨車線外繞條件,張?zhí)凭€和京包貨車外繞線方向別并行至沙嶺子西站西側,疏解后線路別引入沙嶺子西站?？准仪f站東端咽喉正線形成6線格局,方向別布置,從內向外依次為：京包線、貨車外繞線、張?zhí)凭€(如圖3所示)。

車站到發(fā)場規(guī)模及客貨運設施、站內正線曲線及縱斷面與中穿方案相同,受線路條件限制,車站東端轉線渡線均采用18號道岔。

張?zhí)凭€線路長度：4.969 km。

京包外繞線線路長度：4.998 km。

圖3 外包孔家莊站平面示意

3.3 方案比較與綜合分析

中穿方案與外包方案的比較如表1所示。

表1 張?zhí)凭€孔家莊接軌站方案比較

從工程投資上看：中穿方案,改京包單線上跨張?zhí)凭€及京包外繞線,方案研究的出發(fā)點是盡量降低張?zhí)凭€、京包外繞線的高度,減少橋梁長度,節(jié)省工程投資。但是,國道110與既有京包線并行,雖然京包線改建,但是對于張?zhí)凭€、京包外繞線仍然需跨越國道110,對于降低線路高度作用非常有限；另外,本段的自然地形條件是北高南低,地面自然坡度為10‰～12‰,橋梁設置在所難免,無法減少橋梁長度,只是橋高有所降低。而且,京包線的限制坡度為4‰,跨線后與既有鐵路高差較大,造成改線較長。因此,中穿方案的工程投資反較外包方案多5239萬元。

從行車組織上看：中穿方案方案京包線—張家口南站的客車(6對)與張?zhí)凭€的直通車(43對/48對)產生干擾。并且京包線改建范圍較長分別為6.83 km、4.09 km。無論是建設期還是運營期,對運輸干擾都較大。

外包方案有效減少了行車干擾,有利于行車安全；同時避免了既有京包線改建,較中穿方案節(jié)省投資5239萬元。故推薦張?zhí)凭€外包引入孔家莊站,與張集鐵路貫通。

4 張?zhí)凭€疏解方案研究

本段線路張?zhí)谱笥揖€、京包外繞線4線自既有京包線孔家莊站按方向別引出后,張?zhí)谱缶€、京包外繞右線在京包線北側,張?zhí)朴揖€、京包外繞左線在京包線南側,4線并行京包線行進,直至進入沙嶺子西站前要形成線路別進入各自車場。因此,必須在區(qū)間完成疏解。根據疏解位置及結構形式的不同,研究了三大方案。

4.1 方案Ⅰ(沙嶺子西站西端疏解)

京包外繞右線在孔家莊出站端跨越既有京包線后,與左線并為雙線,張?zhí)谱笥揖€分別在京包外繞雙線的左、右側,形成張?zhí)仆獍┌饫@格局。由于張?zhí)朴揖€為單方向行車,其上、下行限坡均為12‰,在跨越張石高速后張?zhí)朴揖€采用框架墩跨越京包外繞雙線完成疏解。

由于此段線路縱斷面較高,均設橋通過,此方案在孔家莊至沙嶺子西之間為3座橋。另外,由于張?zhí)凭€與京包外繞線不同期施工,張?zhí)仆獍┌饫@線,張?zhí)苾删€之間線間距為24.5 m,給后期京包外繞線施工造成一定不便。

4.2 方案Ⅱ(孔家莊站東端框架墩疏解)

在張?zhí)谱缶€自孔家莊引出后跨越既有京包線后,張?zhí)朴揖€提前采用框架墩形式跨越京包外繞雙線,從而與張?zhí)谱缶€并行為雙線,形成了孔家莊至沙嶺子西的2座雙線橋通路,消除了不同期施工的影響,互不干擾,只是在張?zhí)朴揖€跨越京包外繞線處,京包外繞線橋墩需與張?zhí)朴揖€框架墩同期施工。由于京包外繞線在跨越既有京包線時高程較高,并受地形控制,張?zhí)朴揖€跨越點路肩距地面約32 m。由于框架墩橋墩截面積較小,超過一定高度后墩身柔性較大,受力不盡合理,存在一定的工程風險。

4.3 方案Ⅲ(孔家莊站東端連續(xù)梁疏解)

如圖4所示，線路走向及疏解位置同Ⅱ方案,考慮到采用框架墩方式完成疏解方案工程風險較大,故在上述Ⅱ方案疏解位置采用64 m連續(xù)梁方式完成疏解。經檢算,張?zhí)谱缶€與京包外繞右線、張?zhí)朴揖€與京包外繞左線布置更加緊湊,減少了占地與重大拆遷。張?zhí)朴揖€采用64 m連續(xù)梁+48 m連續(xù)梁的特殊孔跨形式分別跨越京包外繞左線、右線,經檢算后,滿足不同期施工要求,可作為最終方案開展工作。

圖4 孔家莊東段連續(xù)梁疏解方案示意

Ⅲ方案(孔家莊站后連續(xù)梁疏解),疏解區(qū)緊湊、橋梁結構合理、投資最少,實際設計中采用了此方案。

5 結論

綜上所述,在綜合考慮各條鐵路的功能、運輸性質、自然地形條件、行車組織、工程投資等方面的基礎上,張?zhí)凭€采用外包引入既有孔家莊站,與張集線貫通,和呼準鄂鐵路相連,直達蒙西煤炭基地；同時,預留了京包鐵路外繞的條件,有利于將來城際鐵路的實施,符合城市規(guī)劃；盡可能避免了與既有鐵路干擾,增強了安全保證,節(jié)省了工程投資。因此,張?zhí)凭€外包引入既有孔家莊站方案綜合最優(yōu)。

為避免將來工程實施困難或者造成廢棄工程,張?zhí)凭€預留了與京包外繞線的疏解工程。結合地形條件、工程安全及投資,推薦在孔家莊站出站后立即疏解,有利于工程集約,采用連續(xù)梁形式對于高墩橋梁安全上更有保證。

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