大準(zhǔn)線唐公塔站擴(kuò)能改造工程設(shè)計(jì)方案研究

張 旭

（中鐵電氣化勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司 線路站場設(shè)計(jì)所，天津 300250）

1 概述

唐公塔站西端銜接薛家灣方向，電廠專用線由薛家灣方向引入車站，車站東端銜接大同方向、點(diǎn)岱溝方向，唐公塔伊泰煤炭集運(yùn)站由大同端引入車站，既有唐公塔站平面布置如圖 1 所示。

為了使唐公塔站具備萬噸列車分解組合能力并滿足大準(zhǔn)線開行萬噸列車需要，同時(shí)釋放區(qū)段運(yùn)輸能力及唐公塔伊泰煤炭集運(yùn)站的發(fā)運(yùn)能力，決定對大準(zhǔn)線唐公塔站進(jìn)行改造。結(jié)合唐公塔站既有現(xiàn)狀及運(yùn)量情況，考慮在唐公塔站設(shè)置集運(yùn)站萬噸組合分解車場，以滿足集運(yùn)站 5 000 t 列車在唐公塔站組合成萬噸列車發(fā)往大同方向，方案按考慮唐公塔站具備萬噸列車會讓條件和不考慮萬噸列車會讓條件分別進(jìn)行研究。

2 運(yùn)量預(yù)測及運(yùn)輸組織

2.1 研究年度運(yùn)量

2.1.1 唐公塔站現(xiàn)狀運(yùn)量

唐公塔站為大準(zhǔn)線上的中間站，辦理客貨運(yùn)作業(yè)，上行方向與點(diǎn)岱溝站、龍王渠站相連，下行方向連接薛家灣站、電廠站；唐公塔集運(yùn)站在車站大同端正線右側(cè)接軌，目前已經(jīng)建成尚未投入運(yùn)營。

車站貨場 2011 年、2012 年往大同方向分別發(fā)送 286 萬 t、278 萬 t 煤炭，電廠站 2011 年、2012 年分別到達(dá)煤炭 358 萬 t、336 萬 t，全部來自點(diǎn)岱溝方向；2011 年、2012 年本站承擔(dān)準(zhǔn)東沿線發(fā)往大秦鐵路煤炭通過運(yùn)量分別為 2 068 萬 t、2 046 萬 t[1]。

2.1.2 研究年度車站運(yùn)量分析和預(yù)測

研究年度近期按 2020 年，遠(yuǎn)期按 2030 年考慮。唐公塔站進(jìn)行萬噸擴(kuò)能改造完成后，唐公塔集運(yùn)站將投入使用，既有車站貨場停用。

（1）地方運(yùn)量。唐公塔站主要承擔(dān)集運(yùn)站煤炭外運(yùn)任務(wù)，該集運(yùn)站位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)唐公塔村，2008 年 9 月內(nèi)蒙古伊泰煤炭股份有限公司在唐公塔發(fā)運(yùn)站的基礎(chǔ)上出資設(shè)立內(nèi)蒙古伊泰鐵東儲運(yùn)有限責(zé)任公司，該公司在唐公塔集運(yùn)站原有規(guī)?；A(chǔ)上進(jìn)行改擴(kuò)建，鐵路專用線有效長度能夠滿足 5 000 t 裝車要求，設(shè)計(jì)年發(fā)送能力 1 000 萬 t。根據(jù)內(nèi)蒙古伊泰鐵東儲運(yùn)有限責(zé)任公司及大準(zhǔn)鐵路公司計(jì)劃，近、遠(yuǎn)期該集運(yùn)站分別發(fā)送煤炭 600 萬 t、1 000 萬 t，主要經(jīng)大準(zhǔn)、準(zhǔn)池鐵路發(fā)往朔黃鐵路[1]。國華電廠站主要承擔(dān)國華電廠煤炭到達(dá)，目前該電廠裝機(jī)容量為 4 臺 330 MW，煤炭需求 300 萬 t[2]。根據(jù)《 國華電廠企業(yè)發(fā)展規(guī)劃 》，近、遠(yuǎn)期電廠維持既有規(guī)模，煤炭全部來自點(diǎn)岱溝站及南坪支線。預(yù)測近期、遠(yuǎn)期國華電廠煤炭到達(dá)量均為 300 萬 t。

大關(guān)東話我聽得多了。我本不想再理睬她，見大家伙兒正瞧著套包，只好認(rèn)真地說：“混一天，算一天，有什么辦法？”

圖1 既有唐公塔站平面布置圖

（2）通過運(yùn)量。唐公塔站向西延伸連準(zhǔn)東鐵路，承擔(dān)準(zhǔn)東沿線煤炭外運(yùn)任務(wù)。根據(jù)大準(zhǔn)鐵路公司運(yùn)輸生產(chǎn)規(guī)劃，預(yù)測本站通過運(yùn)量上行近、遠(yuǎn)期均為 3 200 萬 t，全部為煤炭，其中 2 200 萬 t 經(jīng)大準(zhǔn)線通過，發(fā)往大秦鐵路 ( 大同—秦皇島 )，運(yùn)抵秦皇島；1 000 萬 t 經(jīng)大準(zhǔn)、天曹鐵路 ( 天城—曹不罕 ) 去往集通鐵路；下行近、遠(yuǎn)期運(yùn)量分別為 45 萬 t、55 萬 t，主要是礦建和生活物資。

（3）主要大宗貨物流量流向。唐公塔站發(fā)送及通過大宗貨物全部為煤炭，大宗貨物流量流向如表 1 所示。

（4）區(qū)段貨流密度。根據(jù)對研究年度運(yùn)量的分析[3]，確定唐公塔站相鄰區(qū)間區(qū)段貨流密度，研究年度本站相鄰區(qū)段貨流密度如表 2 所示。

（5）客運(yùn)量?？紤]大準(zhǔn)線為煤炭運(yùn)輸專用鐵路，同時(shí)為神華集團(tuán)自營鐵路，而且吸引區(qū)域人口稀少，不適宜開行路網(wǎng)性旅客列車。為了照顧沿線職工工作和生活的需要，研究年度開行 1 對由薛家灣—燕莊通勤旅客列車。

（6）區(qū)段貨流密度、旅客列車對數(shù)匯總。綜上分析，與本站相鄰區(qū)段貨流密度及旅客列車對數(shù)匯總?cè)绫?3 所示。

2.2 運(yùn)輸組織

（1）運(yùn)輸組織。唐公塔站為既有大準(zhǔn)鐵路上的中間站，大準(zhǔn)線除運(yùn)行 1 對/d通勤旅客列車外全部開行煤運(yùn)貨物列車，煤運(yùn)貨物列車均組織始發(fā)直達(dá)列車，大部分采用固定循環(huán)車底，其他按照重空車平衡，空車代用考慮。

（2）車流組織。唐公塔站主要承擔(dān)唐公塔集運(yùn)站煤炭外運(yùn)、國華電廠到達(dá)煤炭的通過及準(zhǔn)東線萬噸煤運(yùn)列車通過。唐公塔集運(yùn)站煤炭發(fā)往準(zhǔn)池線 ( 外西溝—神池南 ) 萬噸列車，卸后空車原路返回?？哲嚨竭_(dá)車站后，解體為 2 個(gè)半列[4]，由調(diào)車機(jī)車牽引至唐公塔集運(yùn)站，裝車后由調(diào)車機(jī)車推送至唐公塔車站組成萬噸列車，列檢后發(fā)出。點(diǎn)岱溝發(fā)往國華電廠的煤炭組織 3 000 t 列車，通過唐公塔站卸后空車原路返回。準(zhǔn)東線 ( 薛家灣—西營子 ) 萬噸通過煤運(yùn)列車，發(fā)往大秦線及天曹線方向。

表1 大宗貨物流量流向表 萬 t

表2 研究年度區(qū)段貨流密度表 萬 t · km / km

表3 研究年度區(qū)段貨流密度及旅客列車對數(shù)匯總表

3 車站改擴(kuò)建方案研究

3.1 方案研究

既有唐公塔站 4 道、6 道為 5 000 t 列車到發(fā)線，主要功能為站房同側(cè)貨場裝車、調(diào)車作業(yè)使用，同時(shí)辦理來自薛家灣方向的少量 5 000 t 列車會讓作業(yè)。車站改擴(kuò)建方案按考慮唐公塔站具備萬噸列車會讓條件和不考慮具備萬噸列車會讓條件分別進(jìn)行研究，其中在不考慮萬噸列車會讓條件的研究中需要結(jié)合既有車站布置情況，分別研究大同端延長方案和薛家灣端延長方案。

3.1.1 方案Ⅰ

方案Ⅰ為設(shè)置萬噸列車會讓線方案。從考慮設(shè)置萬噸列車會讓條件出發(fā)[5]，拆除既有 6 道，在大同端咽喉延長既有 4 道，延長后的 4 道作為萬噸列車的會讓線，同時(shí)利用部分既有 6 道線位，在站房對側(cè)增設(shè) 3 條到發(fā)線形成分解組合場，滿足萬噸列車分解組合的功能。新建分解組合場為獨(dú)立盡端式車場，車場在唐公塔站大同端咽喉與大準(zhǔn)正線接軌，站內(nèi)相關(guān)線路向大同端方向延長，對大同端咽喉區(qū)進(jìn)行相應(yīng)改造，同時(shí)設(shè)置機(jī)走線與既有唐公塔集運(yùn)站連通。設(shè)置萬噸列車會讓線方案如圖 2 所示。優(yōu)點(diǎn)：使車站具備了萬噸列車會讓條件，增加了區(qū)間通過能力[6]；同時(shí)還基本避開了薛家灣端咽喉區(qū)既有路塹高邊坡開挖施工及既有的煤礦采空區(qū)。缺點(diǎn)：由于集運(yùn)站與既有大準(zhǔn)正線高差較大，需要較長渡線與正線相連，線路縱斷面條件較差；同時(shí)本方案需在站房對側(cè)新建 3 條到發(fā)線，工程量相對較大，工程投資在 3 個(gè)方案中最大。

3.1.2 方案 Ⅱ

方案 Ⅱ 為不設(shè)萬噸列車會讓線、大同端延長方案?？紤]不增設(shè)萬噸貨物列車的會讓條件，拆除既有 4 道、6 道，利用部分既有 4 道、6 道線位，在站房對側(cè)增設(shè) 3 條到發(fā)線形成分解組合場，滿足萬噸列車分解組合的功能。新建分解組合場為獨(dú)立盡端式車場，車場在唐公塔站大同端咽喉與大準(zhǔn)線正線接軌，站內(nèi)相關(guān)線路向大同端方向延長，對大同端咽喉區(qū)進(jìn)行相應(yīng)改造，同時(shí)設(shè)置機(jī)走線與既有唐公塔集運(yùn)站連通。不設(shè)萬噸列車會讓線、大同端延長方案如圖 3 所示。優(yōu)點(diǎn)：基本避開了薛家灣端咽喉區(qū)既有路塹高邊坡開挖施工及既有的煤礦采空區(qū)；相對于方案Ⅰ，方案 Ⅱ 還充分利用了既有 4 道、6道部分線位，車站改建規(guī)模及工程量相對較小，工程投資在 3 個(gè)方案中最小。缺點(diǎn)：縮減了既有唐公塔站的規(guī)模，弱化了車站功能，車站不具備萬噸列車會讓條件，影響區(qū)間通過能力；同時(shí)既有站房側(cè)貨場裝車需占用電廠專用線正線；另外由于集運(yùn)站與既有大準(zhǔn)正線高差較大，需要較長渡線與正線相連，線路縱斷面條件較差[7]。

圖2 設(shè)置萬噸列車會讓線方案示意圖

圖3 不設(shè)萬噸列車會讓線、大同端延長方案示意圖

3.1.3 方案 Ⅲ

方案 Ⅲ 為不設(shè)萬噸列車會讓線、薛家灣端延長方案。考慮不增設(shè)萬噸列車的會讓條件，拆除既有 4 道、6 道，利用部分既有 4 道、6 道線位，在站房對側(cè)增設(shè) 3 條到發(fā)線形成分解組合場，滿足萬噸列車分解組合的功能。新建分解組合場為獨(dú)立盡端式車場，車場在唐公塔站大同端咽喉與大準(zhǔn)線正線接軌，站內(nèi)相關(guān)線路向薛家灣端方向延長，對兩端咽喉區(qū)進(jìn)行相應(yīng)改造，同時(shí)在大同端設(shè)置機(jī)走線與既有唐公塔集運(yùn)站連通。不設(shè)萬噸列車會讓線、薛家灣端延長方案如圖 4 所示。優(yōu)點(diǎn)：方案 Ⅲ 較方案Ⅰ、方案 Ⅱ 線路平縱斷面條件好；相對于方案Ⅰ，方案 Ⅲ 還充分利用了既有 4 道、6 道部分線位，車站改建規(guī)模及工程量相對較小，工程投資較方案Ⅰ減少 904.38 萬元、較方案 Ⅱ 多 292.96 萬元。缺點(diǎn)：縮減了既有唐公塔站的規(guī)模，弱化了車站功能，車站不具備萬噸列車會讓條件，影響區(qū)間通過能力；同時(shí)既有站房側(cè)貨場裝車需占用電廠專用線正線；另外，方案Ⅲ薛家灣方向改造需要開挖既有路塹高邊坡，既有線防護(hù)工程量相對較大，運(yùn)營安全隱患大，而且根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，薛家灣端改造高邊坡附近存在煤礦采空區(qū)，需要采用相關(guān)措施處理。

3.2 各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析及推薦意見

通過對 3 個(gè)方案的研究分析可知，方案 Ⅲ 雖然線路平縱斷面條件較好，而且工程投資較方案Ⅰ減少，但是由于薛家灣端改造需開挖既有路塹高邊坡且需要對既有煤礦采空區(qū)進(jìn)行相應(yīng)處理，對既有線運(yùn)營影響大，施工安全隱患大，同時(shí)由于改造后車站不具備萬噸列車會讓條件，影響區(qū)間通過能力，對方案 Ⅲ 予以舍棄。

方案 Ⅱ 在 3 個(gè)方案中投資最少，基本避開了薛家灣端咽喉區(qū)既有路塹高邊坡開挖施工及既有的煤礦采空區(qū)，但是由于該方案改造后車站不具備萬噸列車會讓條件，影響區(qū)間通過能力，同時(shí)線路縱斷面條件較差，考慮到未來運(yùn)量增長對區(qū)間通過能力的影響及車站長遠(yuǎn)發(fā)展的要求，對方案 Ⅱ 予以舍棄。

方案Ⅰ雖然在 3 個(gè)方案中投資最大，并且存在縱斷面條件較差的缺點(diǎn)，但是該方案維持了既有車站貨運(yùn)功能，增加了萬噸列車會讓條件，提高了區(qū)間通過能力，減小了既有站房側(cè)貨場裝車對電廠專用線正線的影響，同時(shí)避開了薛家灣端咽喉區(qū)既有路塹高邊坡開挖施工及既有的煤礦采空區(qū)，減少了對既有車站生產(chǎn)作業(yè)的干擾，施工過渡相對簡單。綜合考慮未來運(yùn)量增長對區(qū)間通過能力的影響及車站長遠(yuǎn)發(fā)展的要求[8]，以方案Ⅰ作為推薦方案。

4 結(jié)束語

圖4 不設(shè)萬噸列車會讓線、薛家灣端延長方案示意圖

唐公塔站為大準(zhǔn)鐵路上既有中間站，按照推薦方案進(jìn)行改造后將使車站具備萬噸列車會讓及分解組合功能，有效地釋放唐公塔集運(yùn)站煤炭發(fā)送能力，同時(shí)也滿足了大準(zhǔn)鐵路近、遠(yuǎn)期的通過和到發(fā)運(yùn)量需求，有利于大準(zhǔn)鐵路拓展煤炭市場、增收效益，也有利于促進(jìn)沿線地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

[1] 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司. 神華新準(zhǔn)、大準(zhǔn)、準(zhǔn)池開行2萬噸擴(kuò)能方案研究[R]. 天津：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2012.

[2] 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司. 神華準(zhǔn)能肖家沙墕煤炭集運(yùn)站可行性研究[R]. 天津：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2012.

[3] 鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院. 鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(站場及樞紐)[M]. 北京：中國鐵道出版社，2004.

[4] 胡顯永，張炳民. 重載鐵路組合分解技術(shù)作業(yè)站設(shè)計(jì)探討[J]. 鐵道貨運(yùn)，2013(9)：13-18.

[5] 余君領(lǐng). 重載鐵路到發(fā)線有效長的確定[J]. 中國水運(yùn)，2007，8(5)：103-104.

[6] 劉其斌. 鐵路車站及樞紐[M]. 北京：中國鐵道出版社，2005.

[7] 郝 瀛. 鐵道工程[M]. 北京：中國鐵道出版社，2000.

[8] 中華人民共和國鐵道部. GB50091-2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國計(jì)劃出版社，2006.