懷邵衡鐵路速度目標值方案比選分析

鐘　晶

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司　武漢　430063)

懷邵衡鐵路速度目標值方案比選分析

鐘晶

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司武漢430063)

摘要由于懷邵衡鐵路在路網(wǎng)內(nèi)的功能、定位，以及工程投資等因素的要求，需要對速度目標值160，200 km/h方案進行研究比選。文中從懷邵衡鐵路時間目標值要求、與相鄰線路的速度匹配性及功能定位等方面提出可能的速度目標值方案，結(jié)合工程投資等提出經(jīng)濟合理的速度目標值。考慮本線的功能定位、運輸能力和運輸質(zhì)量要求，結(jié)合工程投資和經(jīng)濟效益分析，速度目標值選擇200 km/h方案符合本線客貨兼顧的運輸要求，具有較好的路網(wǎng)綜合效益、社會效益。

關(guān)鍵詞鐵路速度目標值比選

懷化至邵陽至衡陽鐵路(簡稱“懷邵衡鐵路”)自湖南省西北部的懷化市，沿東南方向經(jīng)邵陽市至衡陽市。本線西端在懷化樞紐銜接渝懷鐵路，溝通重慶、成都，銜接滬昆通道輻射云貴；中部在邵陽地區(qū)與洛湛鐵路相交；東端在衡陽樞紐經(jīng)京廣通道直達珠三角及港澳地區(qū)，也可由衡茶贛、贛龍、龍廈通道連接贛南及海西地區(qū)。全線懷化南客站至顏家壟站正線建筑長度318.196 km，聯(lián)絡線長34.769 km。全線設懷化南、安江、江口、洞口、石下江(預留)、隆回、巖口鋪、邵陽、邵東、金蘭、西渡、松木園、麻元、顏家壟共14個車站[1]。本文首先從本線時間目標值要求、與相鄰線路的速度匹配性及功能定位等方面提出可能的速度目標值方案，然后結(jié)合工程投資等提出經(jīng)濟合理的速度目標值[2]。

1時間目標值的選擇

懷邵衡鐵路開行的旅客列車除1對本線客車外，其余均為跨線客車，以成都、重慶等地始發(fā)至廣州、深圳、廈門等地客車為主；其次為懷化始發(fā)至廣州、深圳、廈門等地客車。跨線客車占客車總數(shù)的97%。懷邵衡鐵路客車運行里程800 km以上的近期占總對數(shù)的75.9%、遠期占79.5%。根據(jù)客車構(gòu)成分析，懷邵衡鐵路跨線客車占客車總數(shù)的97%，且列車運行里程多在800 km以上，長途列車難以在旅行時間上優(yōu)于航空運輸。因此，鐵路時間目標值的選擇，在盡量縮短與航空時間差距的同時，更應側(cè)重與航空進行錯位競爭的優(yōu)勢，從旅行時間上力爭創(chuàng)造“一日往返”“一日到達”“夕發(fā)朝至”等列車開行條件，以其經(jīng)濟、便利、安全性上的優(yōu)勢，吸引客流。根據(jù)以上分析，本線時間目標值宜控制在2～2.5 h。

2速度目標值選擇的原則

本線懷化南編組站至顏家壟站運營長度316.777 km，為滿足時間目標值要求，本線列車運行速度應在160 km/h及以上。本線以跨線客車為主，既銜接高標準的客專，也銜接較低標準的既有鐵路?？紤]到通道內(nèi)在建、擬建項目均為160 km/h及以上鐵路，本線作為西南地區(qū)與珠三角及東南沿海地區(qū)快速通道的重要組成部分，速度目標值不應低于160 km/h。 從客車與貨物列車運行速度合理匹配、運輸安全、運輸能力適應性以及我國目前客貨共線運營管理模式等方面考慮，本線速度目標值不宜超過200 km/h。本次研究著重比較了160，200 km/h 2個速度目標值方案，同時對160 km/h 預留200 km/h方案進行了研究。

3速度目標值對線路走向方案的影響分析

懷化樞紐在建工程有滬昆客運專線工程，邵陽地區(qū)在建工程有婁邵線擴能改造工程，衡陽樞紐在建工程有衡茶吉鐵路新建工程。本線引入3個樞紐(地區(qū))的總圖方案均結(jié)合在建工程統(tǒng)一進行設計，在建工程根據(jù)總圖方案對本線引入工程進行預留：懷邵衡鐵路引入懷化樞紐的聯(lián)絡線最高速度120 km/h，引入衡陽樞紐的聯(lián)絡線最高速度160 km/h，引入邵陽地區(qū)采用與在建婁邵線共通道一次建設的方案(速度目標值200 km/h)。因此，無論本線速度目標值采用160 km/h還是200 km/h，對引入樞紐(地區(qū))方案都沒有影響。

本線懷化-洞口段為涼山、雪峰山山脈越嶺地段，地勢陡峭，受地形、地勢條件限制，本線車站分布及越嶺高程對線路的走向及線位影響很大，而不同的速度目標值對線位、橋隧比的影響較小；洞口站以東地勢相對平緩，為微丘地貌，地形上呈較密集的長條狀、短帶狀、渾圓狀分布，地形、地勢條件對線位的走向及橋隧比重影響不明顯，沿線城市規(guī)劃對線路走向的制約亦較小。因此，采用上述2種不同的速度目標值時，本線的線路走向沒有明顯的變化，線路總的長度差異僅為0.379 km，橋隧比差異為1.27%。

4各項技術(shù)設備主要標準、工程內(nèi)容變化的影響分析及估算比較

160 km/h方案與200 km/h方案各項技術(shù)設備主要標準、工程內(nèi)容變化主要有以下幾點。

(1) 征地拆遷增加0.49億元。160 km/h方案較200 km/h方案線路方案，線路總長增加了0.379 km，其中橋梁減少3.142 km，路基增加4.116 km，隧道減少0.595 km，征地增加61.6 hm2，拆遷增加16 891 km2。

(2) 路基工程減少0.67億元。其中路基增加4.116 km，增加土石方182.03萬m3，站場增加2個越行站，增加土石方72.39萬m3，由于速度標準變化，基床表層126.84萬m3級配碎石改為A組填料，區(qū)間站場土石方投資合計減少0.18億元，速度標準降低，相應沉降要求標準降低，但防護長度增加，路基附屬增加0.05億元[3]。

(3) 橋梁工程減少2.74億元。主要原因是全線2 413孔簡支梁由通橋(2005)2101梁改用通橋(2005)2101梁，梁部可減少投資0.72億元；橋梁長度減少3.142 km，減少投資約1.75億元；速度目標值降低后，由于橋梁上部和下部結(jié)構(gòu)的設計變化，可減少投資0.27億元。

(4) 隧道工程減少1.87億元，主要原因是設計標準調(diào)整后，隧道斷面變小，引起隧道開挖量、圬工量、鋼材量等項目工程量的減少[4]。

(5) 軌道工程減少0.67億元，正線鋪軌160 km/h方案僅長度6 km以上隧道內(nèi)鋪無砟軌道，共鋪設無砟軌道78.1單線公里，200 km/h方案中長度6 km以上隧道及其間橋路地段均鋪設無砟軌道，共鋪設無砟軌道94.54單線公里。且160 km/h方案采用彈條II型扣件、IIIa型枕和新III型橋枕。200 km/h方案采用彈條V型扣件、IIIc型枕和IIIc型橋枕，投資減少0.53億元。站線鋪軌增加2個越行站鋪軌增加4.19 km，道岔增加18組，128組18號道岔(200 km/h方案)調(diào)整為12號道岔(160 km/h方案)，投資減少0.11億元。

(6) 四電工程一共減少1.47億元，電力貫通線由全電纜改為架空電纜混架，投資減少0.68億。 信號綜合接地調(diào)整為信號專用貫通地線，160 km/h取消CTCS-2級(兼容CTCS-0級)列控系統(tǒng)，正線60 kg/m重型道岔由18號改為12號，信號配套的三相交流電動或電液轉(zhuǎn)轍機由5點牽引改為4點牽引，投資減少0.79億元。

(7) 房屋及其他運營生產(chǎn)設備及建筑物共增加0.12億元，其中房屋增加291 m2，部分附屬工程相應增加。

(8) 由于工程投資減少，造成其他費及基本預備費用減少1.32億元。建設期投資貸款利息及鋪底流動資金減少0.58億元。

結(jié)合以上各項技術(shù)設備主要標準、工程內(nèi)容變化的影響分析，近期工程投資估算見表1。

表1　近期工程投資對照表

由表1可見，160 km/h方案投資最小，160 km/h預留200 km/h方案與200 km/h方案投資相差不大。時速160 km較時速200 km優(yōu)化減少投資8.69億元，其中靜態(tài)投資減少8.11億元[5]。

5結(jié)論

無論采用160 km/h方案還是200 km/h方案，本線引入樞紐、地區(qū)方案相同；從線路方案上來說， 160 km/h方案線路總長(312.478 km)較200 km/h方案(312.099 km)縮短了379 m，橋隧比分別為56.04%，57.31%，160 km/h方案優(yōu)化段的長度總和為42.45 km，優(yōu)化程度有限；從工程投資上來說，160 km/h方案比200 km/h方案僅減少了8.11億元(靜態(tài)投資)，投資減少的幅度較?。粡倪\行時分來說，160 km/h方案比200 km/h方案增加了31 min。

考慮本線的功能定位、運輸能力和運輸質(zhì)量要求，結(jié)合工程投資和經(jīng)濟效益分析，本線速度目標值選擇200 km/h方案符合本線客貨兼顧的運輸要求，具有較好的路網(wǎng)綜合效益、社會效益。因此，本次研究推薦速度目標值選擇200 km/h方案。

參考文獻

[1]鐘晶.新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段初步設計：線路篇[Z].武漢:中鐵第四勘察設計院集團有限公司，2013.

[2]郝瀛.鐵路工程[M].北京:中國鐵道出版社，2000.

[3]曾強運.洪平.姚洪錫.新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段初步設計：路基篇[Z].武漢: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司，2013.

[4]唐曌.新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段初步設計：隧道篇[Z].武漢: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司，2013.

[5]鄧劼.新建鐵路懷邵衡線懷化至衡陽段初步設計：總說明書[Z].武漢: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司，2013.

收稿日期：2015-03-04

DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.03.039