大馬鐵路西黑岱專用線方案研究

謝乾坤

（鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 線路站場樞紐設(shè)計處，天津 300142）

大馬鐵路西黑岱專用線方案研究

謝乾坤

（鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司 線路站場樞紐設(shè)計處，天津 300142）

在闡述大馬鐵路和西黑岱站現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合專用線建設(shè)意義和接軌原則，針對裝車線適應(yīng)地形和提高作業(yè)效率分別提出環(huán)形裝車線方案(方案I、方案Ⅱ、方案Ⅲ)和盡頭式裝車線布置方案(方案Ⅳ)，從工程投資、占地情況、工程難易程度、裝車線作業(yè)情況、對專用線接軌的有關(guān)要求等方面對方案進(jìn)行優(yōu)缺點分析比選，推薦采用環(huán)形裝車線方案I。

集運站；裝車系統(tǒng)；方案；研究

1 概述

1.1 大馬鐵路現(xiàn)狀

大馬鐵路 (大路西—馬柵) 位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)，是鄂爾多斯規(guī)劃的煤炭外運通道的一部分[1]，是呼準(zhǔn)鐵路 (呼和浩特—準(zhǔn)格爾)、朔準(zhǔn)鐵路 (朔州—準(zhǔn)格爾) 通道煤炭運輸?shù)闹匾巍ｋS著“呼包鄂”經(jīng)濟(jì)圈的規(guī)劃建設(shè)，準(zhǔn)格爾旗的經(jīng)濟(jì)將發(fā)展迅速，大馬鐵路建成后將成為鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾礦區(qū)重要煤炭外運南北通路中的組成部分，連接鄂爾多斯市東西向煤炭外運通道，增強(qiáng)鄂爾多斯煤炭外運的機(jī)動性和靈活性。一是加強(qiáng)煤炭集疏運建設(shè)。在內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市境內(nèi)，礦產(chǎn)資源豐富，其中煤炭資源儲量大，分布面積廣，全市約 70% 的地表下埋藏著煤，而且煤質(zhì)品種齊全，總儲量約近萬億 t[2]。西黑岱專用線的建設(shè)，是該地區(qū)煤炭運輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，為周邊礦區(qū)的合理開發(fā)和煤炭外運提供集疏保障。二是促進(jìn)沿線資源開發(fā)。西黑岱專用線的建設(shè)，可以促進(jìn)沿線資源開發(fā)，發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)，優(yōu)化準(zhǔn)格爾旗交通運輸結(jié)構(gòu)。三是提供煤炭向東部運輸。伴隨著石油消耗的迅速增加和對進(jìn)口石油越來越強(qiáng)的依賴，能源短缺、煤多油少的特點客觀決定了我國將長期實行“以煤為主”的能源政策[3]，西黑岱專用線建設(shè)可以保障煤炭向東部的運輸。

西黑岱站位于內(nèi)蒙古自治區(qū)準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)，為大馬鐵路上的中間站，站中心里程 DK32 + 900，上行方向為李家坡站，下行方向為海子塔站；站房設(shè)在車站右側(cè)。車站規(guī)模為到發(fā)線 3 條 (含正線 1 條)，有效長為 1 700 m。西黑岱站馬柵端設(shè)接觸網(wǎng)工區(qū) 1處，設(shè)接觸網(wǎng)作業(yè)車停留線 1 條，有效長 80 m；設(shè)安全線 1 條，有效長 50 m。西黑岱站近期 (2020 年) 承擔(dān)發(fā)送量 400 萬 t，遠(yuǎn)期 ( 2030 年) 800 萬 t，全部為專用線運量[4]。西黑岱專用線接軌于大馬鐵路西黑岱站。

1.2 西黑岱專用線接軌原則

（1）新建鐵路專用線應(yīng)符合鐵路技術(shù)政策、鐵路網(wǎng)規(guī)劃、行業(yè)設(shè)計規(guī)范及鐵路運輸安全等要求。

（2）新建鐵路專用線原則上不設(shè)路企交接場(站)，減少中間作業(yè)環(huán)節(jié)，加速車輛周轉(zhuǎn)，提高運輸效率。

（3）年運量 100 萬 t 及以上、品類單一的新建鐵路專用線，其裝卸線應(yīng)設(shè)計為貫通式，并且具備整列裝卸、整列到發(fā)的技術(shù)條件，采用機(jī)械化、自動化裝卸機(jī)具[5]。

2 大馬鐵路西黑岱專用線方案研究

西黑岱站及西黑岱專用線范圍內(nèi)地勢起伏，溝壑縱橫，設(shè)置占地面積大的裝煤站臺難以適應(yīng)地形，并且作業(yè)效率低，因而應(yīng)采用更加環(huán)保、作業(yè)效率更高、工程實施對自然地貌影響較小的裝車作業(yè)方式，即漏斗倉配裝車線[6]。根據(jù)車站周邊地勢起伏、溝壑縱橫的地形條件，從裝車線適應(yīng)地形和提高作業(yè)效率方面考慮，結(jié)合專用線接軌有關(guān)規(guī)定，分別提出車場東側(cè)環(huán)形裝車線方案 (方案 I )、車場南側(cè)環(huán)形裝車線方案 (方案Ⅱ)、車場貫通式環(huán)形裝車線方案 (方案Ⅲ))和盡頭式裝車線布置方案 (方案 Ⅳ)[7]如下。

2.1 環(huán)形裝車線方案

2.1.1 車場東側(cè)環(huán)形裝車線方案 (方案 I )

方案 I 車站右側(cè)緊靠十里長川，不適于專用線展線，宜設(shè)在大馬鐵路左側(cè)，線路從大里程咽喉左側(cè)引出后，在東五色浪溝北側(cè)和十里長川東側(cè)之間的區(qū)域展線，閉合形成裝車環(huán)線，站內(nèi)左側(cè)增加 1 條到發(fā)線，如圖 1 所示。裝車環(huán)線平面最小曲線半徑采用 300 m[8]， 漏斗倉布置在直線上，空車出到發(fā)線后至漏斗倉間有效長滿足 1 700 m，漏斗倉后環(huán)線有效長也滿足 1 700 m。從呼準(zhǔn)方向來的空車接入站內(nèi) 1道、2 道，由本務(wù)機(jī)車牽引進(jìn)入裝車線，勻速經(jīng)過漏斗倉，煤炭通過定量漏斗均勻裝入車內(nèi)完成裝車作業(yè)后，本務(wù)機(jī)車牽引回站內(nèi)到發(fā)線，完成列檢后待發(fā)。在整個車站接車到發(fā)車的作業(yè)過程中，不需要摘掛機(jī)車。方案 I 線路長 5.764 km，設(shè)橋梁 6 座共計長2 210 m，其中站內(nèi)新增 3 座大橋共計長 820 m；線路區(qū)間橋隧比為 24.12%。

2.1.2 車場南側(cè)環(huán)形裝車線方案(方案II)

方案 II 同方案 I 相比，方案 II 線路從大里程咽喉左側(cè)引出后，沿東五色浪溝北側(cè)展線，閉合形成裝車環(huán)線，站內(nèi)左側(cè)增加 1 條到發(fā)線，如圖 2 所示。裝車環(huán)線平面最小曲線半徑采用 300 m，漏斗倉布置在直線上，空車出到發(fā)線后至漏斗倉間有效長滿足 1 700 m，漏斗倉后環(huán)線有效長也滿足 1 700 m。從呼準(zhǔn)方向來的空車接入站內(nèi) 1 道、2 道，由本務(wù)機(jī)車牽引進(jìn)入裝車線，勻速經(jīng)過漏斗倉，煤炭通過定量漏斗均勻裝入車內(nèi)完成裝車作業(yè)后，本務(wù)機(jī)車牽引回站內(nèi)到發(fā)線，完成列檢后待發(fā)。在整個車站接車到發(fā)車的作業(yè)過程中，不需要摘掛機(jī)車。方案 II 線路長 5.311 km，設(shè)橋梁 8 座共計 2 720 m，其中站內(nèi)新增 3 座大橋共計 820 m；設(shè)隧道 1 座長 630 m；線路區(qū)間橋隧比為 47.64%。

圖1 方案Ⅰ示意圖

圖2 方案Ⅱ示意圖

2.1.3 車場貫通式環(huán)形裝車線方案 (方案Ⅲ)

方案Ⅲ同方案 I、方案Ⅱ相比，線路從大里程咽喉左側(cè)引出后，沿東五色浪溝北側(cè)展線，于車站小里程咽喉區(qū)接軌，站內(nèi)左側(cè)增加 1 條到發(fā)線和 1 條安全線，如圖 3 所示。裝車線平面最小曲線半徑采用 300 m，漏斗倉布置在直線上，漏斗倉線路有效長滿足 1 700 m。從呼準(zhǔn)方向來的空車接入站內(nèi) 1 道、2 道，由本務(wù)機(jī)車牽引進(jìn)入裝車線，勻速經(jīng)過漏斗倉，煤炭通過定量漏斗均勻裝入車內(nèi)完成裝車作業(yè)后，在裝車線上等待，完成列檢后由小里程咽喉直接發(fā)車，重車無需再牽引至站內(nèi)到發(fā)線，列檢作業(yè)也在裝車線上完成。在整個車站接發(fā)車作業(yè)過程中，不需要摘掛機(jī)車。方案Ⅲ線路長 4.828 km，設(shè)橋梁 8 座共計 2 170 m，其中站內(nèi)新增 3 座大橋共計 820 m；線路區(qū)間橋隧比為 27.96%。

2.2 盡頭式裝車線方案(方案Ⅳ)

方案Ⅳ主要針對環(huán)形裝車線占地及工程量較大而研究的方案，站內(nèi)布置相同，作業(yè)也相同。由于裝車線取消環(huán)形回轉(zhuǎn)線，需要在漏斗倉后設(shè)置 1 條機(jī)車走行線，機(jī)車需要在裝車完成后摘機(jī)，利用機(jī)車走行線至車尾掛機(jī)，牽引回車站到發(fā)線，方案Ⅳ如圖 4 所示。

圖3 方案Ⅲ示意圖

線路從大馬鐵路西黑岱大里程咽喉左側(cè)引出后，在東五色浪溝溝前折回，沿東五色浪溝北側(cè)設(shè)裝車線及機(jī)車回轉(zhuǎn)線，機(jī)待線需要跨越東五色浪溝。方案Ⅳ線路長 4.749 km，設(shè)橋梁 9 座，單線橋 5 座共計1 580 m，雙線橋 2 座共計 550 m，其中西黑岱站內(nèi)新增 3 座單線大橋共計 820 m；區(qū)間橋隧比為 44.85%。

2.3 方案比選

上述 4 個方案的優(yōu)缺點分析比較如下。

（1）工程投資。方案 I 工程投資 41 554.4 萬元；方案 II 工程投資 35 732.9 萬元，較方案 I 少 5 821.5萬元；方案 III 工程投資 31 757.3 萬元，較方案 I 少9 797.1 萬元；方案 Ⅳ 工程投資 33 080.0 萬元，較方案 I 少 8 474.4 萬元。

（2）占地情況。方案 I 占地 372 202 m2；方案 II占地 228 068 m2；方案 III 占地 294 802 m2；方案 Ⅳ占地 212 668 m2。

圖4 方案Ⅳ示意圖

（3）工程難易程度。方案 I 線路長 5.764 km，橋梁 6 座共計 2 210 m，線路區(qū)間橋隧比為 24.12%；方案 II 線路長 5.311 km，橋梁 8 座共計 2 720 m，隧道 1 座計 630 m，線路區(qū)間橋隧比為 47.64%；方案 III 線路長 4.828 km，橋梁 8 座共計 2 170 m，線路區(qū)間橋隧比為 27.96%；方案 Ⅳ 線路長 4.749 km，橋梁 9 座，單線橋 5 座共計 1 580 m，雙線橋 2 座共計 550 m，區(qū)間橋隧比為 44.85%。

（4）裝車線作業(yè)情況。方案 I 作業(yè)組織簡單、效率高、機(jī)車不需要進(jìn)行摘掛作業(yè)，并且列檢作業(yè)集中在車站到發(fā)線，列檢及待發(fā)過程不影響其他列車裝車作業(yè)；運營集中管理。方案 II 作業(yè)組織簡單、效率高、機(jī)車不需要進(jìn)行摘掛作業(yè)，并且列檢作業(yè)集中在車站到發(fā)線，列檢及待發(fā)過程不影響其他列車裝車作業(yè)；運營集中管理。方案 III 機(jī)車不需要進(jìn)行摘掛作業(yè)，裝車過程需要占用車站到發(fā)線，部分裝車線及列檢處在隧道中，不利于運營養(yǎng)護(hù)；車站站坪困難，不利于車站遠(yuǎn)期發(fā)展；列檢及待發(fā)過程占用裝車線，影響其他列車裝車作業(yè)；運營管理分散。方案Ⅳ需要摘掛機(jī)車，作業(yè)方式復(fù)雜，效率低。

（5）專用線接軌要求。方案 I、方案 II、方案 III完全符合有關(guān)要求，方案Ⅳ折角作業(yè)、增加作業(yè)量，效率低，不完全符合要求。

綜上所述，由于現(xiàn)場地形因素的影響，環(huán)線裝車布置方案投資比盡頭式裝車布置方案高，但環(huán)線裝車布置方案從車站行車組織、裝車效率及到發(fā)線使用靈活性等方面均優(yōu)于盡頭式裝車布置方案，并且完全符合相關(guān)部門對專用線接軌的有關(guān)要求，因而優(yōu)先選擇環(huán)線裝車布置方案。在環(huán)線裝車布置方案中，由于方案 II 有 630 m 的裝車環(huán)線處于隧道中，在增加工程難度的同時，也增加建成后的作業(yè)管理及線路養(yǎng)護(hù)維修的困難，方案 III 列檢作業(yè)在裝車線完成，人員及設(shè)備分散，車站站坪困難，不利于車站遠(yuǎn)期發(fā)展，并且列檢及待發(fā)過程占用裝車線，影響其他列車裝車作業(yè)，推薦采用環(huán)線裝車方案 I。

3 結(jié)束語

大馬鐵路西黑岱專用線的接軌方案關(guān)系到車站作業(yè)能力的協(xié)調(diào)，合理的專用線布局可以有效降低機(jī)車周轉(zhuǎn)時間，提高車站作業(yè)效率，并且與周圍的車站配套設(shè)施良好融合。西黑岱專用線采用環(huán)線裝車布置方案，其列檢作業(yè)集中在車站到發(fā)線，從車站行車組織、裝車效率及到發(fā)線使用靈活性方面均優(yōu)于盡頭式裝車布置方案，符合國內(nèi)集運站站型布置的發(fā)展趨勢，可以有效提高專用線運輸能力，節(jié)約運輸成本，滿足區(qū)域煤炭外運的要求，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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責(zé)任編輯：吳文娟

Study on Program of Xiheidai Industrial Siding on Dafanpu-Mazha Railway

XIE Qian-kun

(Track, Station and Hub Design Department, The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation, Tianjin 300142, China)

Based on expounding status of Dafanpu-Mazha railway and Xiheidai Station, combining with the meaning of industrial siding construction and principle of junction, targeting with loading track should be adapted for terrain and operation efficiency should be increased, this paper puts forward the programs of loading loop(Program I, Program II and Program III) and the layout program of stub loading track (Program IV) respectively, and makes analysis and comparison on advantages and disadvantages of above programs from the aspects including engineering investment, status of land occupation, difficult degree of the engineering, operation status of loading track and relative requirements on junction of industrial siding, finally, Program I of loading loop is recommended.

Centralized Transport Station; Loading System; Program; Study

1004-2024(2016)01-0041-05

U291.1+5

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.01.09

2015-12-22

國家自然科學(xué)基金 (521515)