鐵路專(zhuān)用線及相關(guān)車(chē)站改造方案研究

李 明，楊 力，王海霞

（1. 中國(guó)地鐵工程咨詢(xún)有限責(zé)任公司 工程咨詢(xún)部, 北京 100037；2. 中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司線路站場(chǎng)設(shè)計(jì)研究院, 北京 100055；3. 交通運(yùn)輸部科學(xué)研究院 交通發(fā)展研究中心, 北京 100029）

1 概述

遼寧國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠新建項(xiàng)目位于遼寧省朝陽(yáng)市東三家朝陽(yáng)市開(kāi)發(fā)區(qū)西北部，東南距大凌河約6km，東北距十家河約0.5km，南距市中心約3km，北側(cè)為朝馬線(朝陽(yáng)—馬山)。廠址位于朝陽(yáng)機(jī)場(chǎng)北側(cè)，距該機(jī)場(chǎng)約9km，廠址附近無(wú)軍用設(shè)施和風(fēng)景保護(hù)區(qū)。

項(xiàng)目近期擬建設(shè)規(guī)模為2×350MW 超臨界燃煤供熱機(jī)組。燃料全部采用鐵路運(yùn)輸進(jìn)廠，采用全封閉的條形煤場(chǎng)貯煤；電廠補(bǔ)充水源采用朝陽(yáng)污水處理廠中水，生活用水和備用水源取自城市供水管網(wǎng)；受航空限高，采用冷卻塔排煙技術(shù)；同步建設(shè)石灰石濕法脫硫和 SCR 脫硝裝置；灰渣全部綜合利用，并且在山嘴村北側(cè)山谷設(shè)置周轉(zhuǎn)灰場(chǎng)。

該項(xiàng)目主要供熱區(qū)域?yàn)槌?yáng)市城區(qū)的主供熱區(qū)域，即除鞍凌鋼廠及其外供區(qū)域外，其余均屬于本供熱區(qū)域。項(xiàng)目建成后，年發(fā)電量37.1億 kW ? h，供熱面積約1100萬(wàn) m2，供熱負(fù)荷630MW。項(xiàng)目實(shí)施后， 區(qū)域年均減少煙塵2033.3t、 SO23655.5t，每年可以節(jié)約標(biāo)煤約12.43萬(wàn) t。

2 朝陽(yáng)鐵路地區(qū)現(xiàn)狀及規(guī)劃

2.1 現(xiàn)狀

2.1.1 既有鐵路概況

朝陽(yáng)市位于遼寧省西部，既有錦承線從朝陽(yáng)市區(qū)由北向南穿過(guò)，朝馬線于朝陽(yáng)站錦州端接軌至朝陽(yáng)西站。地區(qū)主要車(chē)站有朝陽(yáng)站、朝陽(yáng)西站和朝陽(yáng)南站，均為中間站。朝陽(yáng)站主要擔(dān)負(fù)客貨列車(chē)接發(fā)、會(huì)讓作業(yè)，貨車(chē)的補(bǔ)、減軸作業(yè)及至朝陽(yáng)西站的小運(yùn)轉(zhuǎn)列車(chē)編解作業(yè)，還擔(dān)負(fù)貨物線和專(zhuān)用線取送車(chē)作業(yè)；朝陽(yáng)西站主要承擔(dān)貨車(chē)接發(fā)、會(huì)讓及專(zhuān)用線取送車(chē)作業(yè)；朝陽(yáng)南站主要擔(dān)負(fù)列車(chē)會(huì)讓作業(yè)。

2.1.2 存在的主要問(wèn)題

（1）車(chē)站作業(yè)分工不明確。隨著城市的迅速發(fā)展，朝陽(yáng)站周邊已經(jīng)形成大規(guī)模的商業(yè)區(qū)和居民區(qū)。目前該站作為地區(qū)客運(yùn)站能更好地方便居民出行，但是作為貨運(yùn)站卻給城市帶來(lái)了交通擁堵和環(huán)境污染，已經(jīng)不能滿足城市的發(fā)展需求，急需將貨物列車(chē)的裝卸作業(yè)及地區(qū)技術(shù)作業(yè)外移。

（2）朝陽(yáng)站內(nèi)錦承正線未貫通，不停站的通過(guò)列車(chē)行車(chē)速度受到限制。隨著錦承線客貨列車(chē)數(shù)量的增加，這一問(wèn)題將更加突出。

2.2 規(guī)劃

2.2.1 地區(qū)內(nèi)擬建鐵路

（1）錦承增二線工程。錦承線起自遼寧省錦州市，向北經(jīng)義縣折向西至朝陽(yáng)，經(jīng)葉柏壽向南至河北省承德。線路全長(zhǎng)437km，與京承、京通、高新、大鄭和沈山線相通。目前，錦承增二線工程已經(jīng)完成可行性研究，并且得到批復(fù)立項(xiàng)。

（2）京沈客運(yùn)專(zhuān)線。京沈客運(yùn)專(zhuān)線是北京—沈陽(yáng)—哈爾濱(大連)客運(yùn)專(zhuān)線的重要組成部分，地處華北地區(qū)北部和東北地區(qū)西部，線路從首都北京引出，向東北方延伸依次經(jīng)由河北省的承德市、遼寧省的朝陽(yáng)市、阜新市、錦州市黑山縣，到達(dá)遼寧省省會(huì)沈陽(yáng)市，新建線路703km 左右。京沈客運(yùn)專(zhuān)線在地區(qū)內(nèi)朝陽(yáng)站北側(cè)通過(guò)，新設(shè)朝陽(yáng)北站。

2.2.2 朝陽(yáng)鐵路地區(qū)總圖規(guī)劃

地區(qū)總體布局：京沈客運(yùn)專(zhuān)線的引入和錦承線的擴(kuò)能改造，朝陽(yáng)地區(qū)將形成銜接5個(gè)方向、2條干線、1條支線的鐵路地區(qū)格局，如圖1所示。

客運(yùn)系統(tǒng)：研究年度朝陽(yáng)北站為高速客運(yùn)站，朝陽(yáng)站為普速客運(yùn)站。

貨運(yùn)系統(tǒng)：研究年度在朝陽(yáng)南站新建地區(qū)綜合性貨場(chǎng)；朝陽(yáng)站僅維持既有鐵路專(zhuān)用線的調(diào)車(chē)及取送作業(yè)，不再辦理貨物列車(chē)的裝卸作業(yè)。

技術(shù)作業(yè)站：隨著鞍凌鋼廠專(zhuān)用線引入，朝陽(yáng)站貨場(chǎng)搬遷至朝陽(yáng)南站，原貨物列車(chē)作業(yè)轉(zhuǎn)移至朝陽(yáng)南站后，朝陽(yáng)南站改擴(kuò)建，作為新的地區(qū)技術(shù)作業(yè)站。另外，朝陽(yáng)熱電廠異地遷移，在朝馬支線新建電廠站[1]。

3 國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠鐵路專(zhuān)用線及相關(guān)車(chē)站改造方案

根據(jù)可行性研究報(bào)告的審查意見(jiàn)，結(jié)合朝陽(yáng)鐵路地區(qū)總圖規(guī)劃，以及業(yè)主與沈陽(yáng)鐵路局的溝通情況，分別對(duì)朝陽(yáng)站和朝陽(yáng)南站改造方案、鐵路專(zhuān)用線和電廠站建設(shè)方案進(jìn)行研究。

3.1 朝陽(yáng)站改造方案

圖1 朝陽(yáng)鐵路地區(qū)規(guī)劃總圖

首先研究朝馬線與錦承二線采用立體疏解的可能性。由于朝陽(yáng)站位于居民區(qū)，錦州端咽喉區(qū)周邊多為高層的商、住建筑物，緊鄰鐵路，并且市區(qū)紡織路立交橋東西向跨過(guò)車(chē)站咽喉，若朝馬線與錦承二線采用立交疏解，必須穿過(guò)密集的多層建筑群并上跨紡織路立交橋后降坡引入車(chē)站。上跨處線路軌面與車(chē)站線路軌面高差約10.5m，按空車(chē)方向12‰限坡考慮，線路必須高架經(jīng)過(guò)站房側(cè)繼續(xù)延伸至車(chē)站承德端咽喉才能引入車(chē)站。不僅技術(shù)方案不合理，而且拆遷工程量巨大，難以實(shí)施，不具備可行性，研究后放棄。

考慮朝陽(yáng)熱電廠近、遠(yuǎn)期列車(chē)對(duì)數(shù)僅為3對(duì)/d，占用咽喉能力較小，下行空列可以平面通過(guò)朝陽(yáng)站咽喉，或者利用朝陽(yáng)南與朝陽(yáng)間所增加的聯(lián)絡(luò)線引入朝陽(yáng)南站，增加運(yùn)輸組織的靈活性。在錦承二線工程朝陽(yáng)站改擴(kuò)建的基礎(chǔ)上對(duì)車(chē)站咽喉研究改造，滿足錦承下行正線與朝馬線徑路順暢，并且滿足朝馬線通過(guò)到發(fā)線5道與朝陽(yáng)、朝陽(yáng)南間聯(lián)絡(luò)線在站內(nèi)貫通[2]。新建國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠鐵路專(zhuān)用線引起朝陽(yáng)站改造方案如圖2所示。

3.2 朝陽(yáng)南站改造方案

由于朝陽(yáng)站的貨物列車(chē)到發(fā)線有效長(zhǎng)不能滿足接發(fā)5000t 貨物列車(chē)的條件，電廠煤炭貨物列車(chē)需要接入朝陽(yáng)南站辦理停車(chē)和接發(fā)車(chē)技術(shù)作業(yè)，因而在朝陽(yáng)南站新增到發(fā)線1條[2]。新建國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠鐵路專(zhuān)用線引起朝陽(yáng)南站改造方案如圖3所示。

3.3 鐵路專(zhuān)用線建設(shè)方案

由于既有朝馬線部分區(qū)段超過(guò)了6‰ 的限制坡度，共研究了新建電廠專(zhuān)用線方案和利用朝馬線軟化坡度2個(gè)方案[3]。國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠線路方案比較示意圖如圖4所示。

3.3.1 新建電廠專(zhuān)用線方案

（1）平面設(shè)計(jì)。線路于朝馬線 CK1+400處設(shè)道岔，出岔后新建線路，與既有朝馬線并行，引入電廠站，新建線路長(zhǎng)度3.433km。本段線路曲線共3條，曲線半徑均不小于500m，總長(zhǎng)為0.861km，占線路全長(zhǎng)的25.08%。

（2）線路縱斷面設(shè)計(jì)。線路于朝馬線 CK1+400處出岔后，在 CK1+400至 CK4+200之間基本采用足坡，新建線路最小坡段長(zhǎng)度400m，最大坡度為6‰。

3.3.2 利用朝馬線軟化坡度方案

（1）平面設(shè)計(jì)。朝馬線改建起點(diǎn) CK0+000(=K0+000= 錦承線 K135+647.67)，線路平面在CK3+400以前維持既有線位，在 CK3+400以后，利用 既 有 JD4和 JD5直 線 邊 與 JD6和 JD7直 線 邊的交點(diǎn)將線路外移，形成新的交點(diǎn) JD5，取消既有 JD5和 JD6，線路長(zhǎng)度增加7.86m。既有線 CK5+800(= K5+800)為朝馬線改建終點(diǎn)，改建長(zhǎng)度5.808km。該段線路曲線共5條，曲線半徑均不小于500m，總長(zhǎng)為1.242km，占線路全長(zhǎng)的21.40%。

圖2 新建國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠鐵路專(zhuān)用線引起朝陽(yáng)站改造方案示意圖

圖3 新建國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠鐵路專(zhuān)用線引起朝陽(yáng)南站改造方案示意圖

（2）線路縱斷面設(shè)計(jì)。既有線改建范圍內(nèi)，原縱斷面坡長(zhǎng)較短，坡度較大，特別在 CK0+000至CK4+600范圍內(nèi)，局部地段坡度達(dá)到7.2‰ 和7.1‰，為滿足本工程6‰ 限坡要求，并且保證 CK0+832紡織路立交橋下軌面標(biāo)高不變，CK1+000至 CK4+600之間基本采用足坡，抬道量較大，局部抬道達(dá)3.72m。改線地段最小坡段長(zhǎng)度400m，最大坡度為6‰。電廠站接軌點(diǎn)之后為使線路盡快與既有線相接，縱斷面采用坡度為6‰ 下坡，以減少改線長(zhǎng)度。

圖4 國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠線路方案比較示意圖

3.3.3 線路方案推薦意見(jiàn)

新建電廠專(zhuān)用線方案雖然不影響朝馬線正常運(yùn)營(yíng)，但新建線路較長(zhǎng)，而且新建線路與既有朝馬線在市內(nèi)呈階梯狀，對(duì)城市景觀和道路改移影響較大，不符合城市規(guī)劃。同時(shí)新建線路引起朝馬線西側(cè)部分房屋的拆遷，工程實(shí)施有一定的難度。

利用朝馬線軟化坡度方案能夠最大限度地利用土地資源，線路抬道后在一定程度上改善了既有道路的平改立條件，符合城市規(guī)劃，但是工程在施工時(shí)需要中斷朝馬線運(yùn)營(yíng)。經(jīng)調(diào)查，朝馬線主要為原朝陽(yáng)發(fā)電廠服務(wù)，同時(shí)兼顧朝陽(yáng)輪胎廠少量運(yùn)量。目前朝陽(yáng)發(fā)電廠已停產(chǎn)待建新的熱電廠，朝陽(yáng)輪胎廠運(yùn)量則基本以公路運(yùn)輸為主，中斷運(yùn)營(yíng)施工具備一定條件，并且可行性研究報(bào)告的審查意見(jiàn)同意利用既有朝馬線位進(jìn)行適當(dāng)改造。因此，推薦利用朝馬線軟化坡度方案。

3.4 電廠站建設(shè)方案

根據(jù)可行性研究報(bào)告的審查意見(jiàn)，以及沈陽(yáng)鐵路局有關(guān)方面的要求，電廠站設(shè)卸車(chē)線5條(即重車(chē)線2條、空車(chē)線2條、機(jī)走線1條)，到發(fā)兼存車(chē)線2條(含機(jī)走線1條)，滿足5000t 貨物列車(chē)接發(fā)及直進(jìn)直出的要求。設(shè)牽出線1條，滿足整列轉(zhuǎn)場(chǎng)的要求。對(duì)解凍庫(kù)設(shè)置研究了2種布置方案：半列解凍庫(kù)布置方案(方案Ⅰ)和整列解凍庫(kù)布置方案(方案Ⅱ)[2]，電廠站平面布置示意圖分別如圖5和圖6所示。

整列解凍庫(kù)布置方案可以將解凍庫(kù)與存車(chē)線合設(shè)，車(chē)站規(guī)模較小，運(yùn)輸組織較為便利，但是凍結(jié)庫(kù)設(shè)備效率較低，同時(shí)對(duì)京沈客運(yùn)專(zhuān)線的橋梁孔跨布置影響較大。目前京沈客運(yùn)專(zhuān)線跨越電廠站車(chē)場(chǎng)采用48+80+48m 連續(xù)梁，橋墩占用解凍庫(kù)位置，需要重新調(diào)整橋梁孔跨布置。而半列解凍庫(kù)布置方案可以避開(kāi)橋墩，凍結(jié)庫(kù)設(shè)備效率較高，但是車(chē)場(chǎng)規(guī)模稍大，同時(shí)增加本務(wù)機(jī)車(chē)作業(yè)量和在站停留時(shí)間。目前暫推薦半列解凍庫(kù)布置方案。未來(lái)將結(jié)合解凍庫(kù)工藝設(shè)計(jì)要求和京沈客運(yùn)專(zhuān)線孔跨布置進(jìn)一步優(yōu)化布置方案。

4 結(jié)論

圖5 半列解凍庫(kù)布置方案(方案Ⅰ)

圖6 整列解凍庫(kù)布置方案(方案Ⅱ)

通過(guò)對(duì)朝陽(yáng)熱電廠近、遠(yuǎn)期列車(chē)占用咽喉能力的定性分析，提出下行空列可以平面通過(guò)朝陽(yáng)站咽喉，對(duì)車(chē)站咽喉進(jìn)行改造，并且滿足朝馬線通過(guò)到發(fā)線5道與朝陽(yáng)、朝陽(yáng)南間聯(lián)絡(luò)線在站內(nèi)貫通；考慮朝陽(yáng)站的貨物列車(chē)到發(fā)線有效長(zhǎng)不能滿足接發(fā)5000t 貨物列車(chē)的作業(yè)條件，電廠煤炭貨物列車(chē)需要接入朝陽(yáng)南站辦理停車(chē)和接發(fā)車(chē)技術(shù)作業(yè)，因而在朝陽(yáng)南站新增到發(fā)線1條；針對(duì)鐵路專(zhuān)用線建設(shè)，提出新建電廠專(zhuān)用線方案和利用朝馬線軟化坡度方案，從對(duì)行車(chē)組織、城市規(guī)劃、道路景觀的影響，工程實(shí)施的難度等方面分析比較2個(gè)方案，最后推薦利用朝馬線軟化坡度方案；針對(duì)電廠站，提出半列解凍庫(kù)布置方案和整列解凍庫(kù)布置方案，通過(guò)對(duì)車(chē)站規(guī)模、運(yùn)輸組織、解凍效率、京沈客運(yùn)專(zhuān)線橋跨布置的影響等多方面比較分析，暫時(shí)推薦采用半列解凍庫(kù)布置方案。

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[1]中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司.?新建鐵路國(guó)電朝陽(yáng)熱電廠鐵路專(zhuān)用線工程可行性研究修編[R].?北京：中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司，2010.

[2]劉其斌，馬桂貞.?鐵路車(chē)站及樞紐[M].?2版.?北京：中國(guó)鐵道出版社，2009.

[3]郝 瀛.?鐵道選線設(shè)計(jì)[M].?北京：中國(guó)鐵道出版社，1996.