山區(qū)鐵路選線中合理確定限制坡度的研究

代 東 喆

(中鐵二院武漢勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430074)

山區(qū)鐵路選線中合理確定限制坡度的研究

代 東 喆

(中鐵二院武漢勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430074)

結(jié)合東寧至琿春鐵路選線設(shè)計(jì)實(shí)例，論述了影響限制坡度選擇的因素，并從工程投資、運(yùn)營(yíng)費(fèi)、與相鄰線路匹配等方面入手，對(duì)三種坡度方案進(jìn)行了分析比選，指出采用限坡13‰的坡度方案最為合理。

鐵路，選線，限制坡度，投資

1 概述

我國系多山國家，山區(qū)丘陵約占國土總面積的65%，因此山區(qū)選線是鐵路選線中的重點(diǎn)之一。山區(qū)地形起伏變化很大，選線難度相對(duì)較大，限制坡度的合理確定是線路建成后產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益大小的決定因素。

2 確定限制坡度的因素

限制坡度與鐵路等級(jí)、輸送能力、牽引種類、地形條件以及相鄰線路的牽引質(zhì)量關(guān)系密切。鐵路等級(jí)越高，則設(shè)計(jì)線的意義、作用和客貨運(yùn)量越大，更需要有良好的運(yùn)營(yíng)條件及較低的運(yùn)輸成本，因此宜采用較小的限制坡度。輸送能力和牽引質(zhì)量有關(guān)，而牽引質(zhì)量是由限制坡度和牽引種類決定的，所以限制坡度的選擇，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸任務(wù)，結(jié)合機(jī)車類型一并考慮。當(dāng)鐵路等級(jí)、輸送能力、牽引種類確定后，限制坡度主要取決于地形條件。當(dāng)限坡與自然縱坡相適應(yīng)時(shí)，線路展線少，工程費(fèi)省，尤其當(dāng)?shù)匦卫щy時(shí)，限坡大小對(duì)工程費(fèi)影響較大。同時(shí)，限制坡度的選擇在考慮地形條件時(shí)，亦應(yīng)考慮相鄰線路的牽引質(zhì)量，避免頻繁換重。

3 案例分析

1)線路概況。東寧至琿春鐵路位于黑龍江省東南部和吉林省東部，自黑龍江省牡丹江市綏(陽)東(寧)線老城子溝新設(shè)東寧西站東寧端接出，向南經(jīng)老黑山地區(qū)進(jìn)入吉林省境內(nèi)，沿琿春河經(jīng)春化、下四道溝、哈達(dá)門接入吉圖(琿)客專琿春站(并站，預(yù)留道岔連接條件)，而后線路外繞琿春市區(qū)，接入圖琿線琿春西站。正線全長(zhǎng)200.661 km。

本線北接綏(陽)東(寧)線，南連圖(們)琿(春)線，是東北東部邊境鐵路通道的組成部分，本項(xiàng)目將黑龍江綏汾河口岸、東寧口岸及吉林琿春口岸連接起來，是我國與俄羅斯、朝鮮國際貿(mào)易大通道的重要組成部分。

2)限制坡度比選。本線為南北走向，地勢(shì)中部高南北低，線路中部穿黑龍江省和吉林省交接的長(zhǎng)白山余脈老爺嶺，兩端為大綏芬河及琿春河，沿線大綏芬河河床平均自然坡度9‰。沿線琿春河支流蘭家趟子溝河床平均自然坡度10‰?？刂凭€路走向和坡度方案的主要因素為翻越老爺嶺隧道的位置、長(zhǎng)度和高程，限坡大則隧道長(zhǎng)度短，線路順直，反之則線路展線長(zhǎng)，隧道長(zhǎng)。

因此本線適合較大坡度方案。13‰和18‰坡度較適合地形坡度。

4 坡度方案比選

4.1 從工程投資分析

根據(jù)本線所經(jīng)地區(qū)的地形地貌特點(diǎn)及相鄰線的限制坡度，本次研究了9‰，13‰，18‰三個(gè)限制坡度方案。

三方案主要工程數(shù)量、投資及運(yùn)營(yíng)費(fèi)見表1。

表1 不同限制坡度方案主要工程數(shù)量和投資比較表

從表1可以看出，9‰方案線路長(zhǎng)度最大，分別較13‰，18‰方案長(zhǎng)12.09 km，12.35 km，而13‰和18‰方案線路長(zhǎng)度差別不大，可見13‰方案已基本適應(yīng)了越嶺段地形。

從工程投資比較來看，9‰方案土建工程投資最大，13‰方案居中，18‰方案土建工程投資最省。

4.2 從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

表2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析表

從表2可見，換算工程運(yùn)營(yíng)費(fèi)13‰最省。

4.3 從相鄰路網(wǎng)鐵路的匹配分析

東琿線從既有綏東線新開站東寧西站東端引出，預(yù)留并遠(yuǎn)期修建與牡綏線的聯(lián)絡(luò)線，牡丹江—綏芬河客貨共線鐵路限制坡度為13‰(電力牽引)，既有圖琿地方鐵路限制坡度為9‰(內(nèi)燃牽引)，吉圖琿快速通道圖們—琿春段限制坡度為13‰(電力牽引)，為較好的組織直達(dá)列車，減小頻繁換重，降低運(yùn)輸成本，本線采用13‰與相鄰線限制坡度一致。

4.4 綜合意見

經(jīng)綜合工程投資、運(yùn)營(yíng)費(fèi)、運(yùn)輸組織、與相鄰鐵路匹配考慮，推薦采用限坡13‰的坡度方案。

5 結(jié)論及建議

限制坡度是影響鐵路全局的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其在山區(qū)鐵路選線中，限制坡度的合理確定對(duì)線路走向、長(zhǎng)度和車站分布有很大影響，而且直接影響運(yùn)輸能力、行車安全、工程費(fèi)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)。因此，在山區(qū)選線中應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、運(yùn)輸要求、牽引種類和相鄰線路的牽引質(zhì)量和限制坡度綜合比選后確定。

[1] 易思蓉.鐵路選線設(shè)計(jì)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2008.

[2] 鐵道部第一勘察設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)·線路[M].北京：中國鐵道出版社，1994.

[3] 崔學(xué)東.山區(qū)鐵路選線應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2005(6)：37-39.

Study of proper restrict gradient selection on mountain railway location

Dai Dongzhe

(WuhanSurvey,DesignandResearchInstituteCo.,LtdofCREEC,Wuhan430074,China)

Combining with Dongning-Huichun railway route selection design example, the paper discusses factors influencing limiting gradient, analyzes and compares three limiting gradient schemes from three aspects of engineering investment, operation cost and neighborhood railway line matching and so on, and finally points out that: the scheme of applying 13‰ of limiting gradient is rather rational.

railway, route selection, limiting gradient, investment

2014-11-13

代東喆(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)06-0133-02

U212

A