喬司站改建方案研究

王智業(yè)

（中鐵第六勘察設計院集團有限公司線路站場設計院，天津300308）

1 概述

喬司站地處滬昆線 (上?！ッ?、蕭甬線 (杭州南—寧波)、宣杭線 (宣城—喬司) 3 條普速鐵路干線交匯處，銜接上海、南京、合肥、金華和寧波 5個鐵路方向，是杭州鐵路樞紐的主要編組站，也是華東二通道[1]宣杭線的終點站，還是我國華東地區(qū)路網(wǎng)性編組站之一，主要承擔宣杭線、滬昆線直達、直通、區(qū)段、摘掛列車的解體編組作業(yè)；蕭甬線區(qū)段、摘掛列車的解體編組作業(yè)及行包專列的中轉(zhuǎn)作業(yè)，同時還擔當樞紐地區(qū)小運轉(zhuǎn)列車的解體編組作業(yè)及機務段、車輛段取送車等作業(yè)[2]。

喬司站現(xiàn)為混合式三級五場縱列式站型，其規(guī)模為：I 場下行到發(fā)場有 8 條到發(fā)線 (含滬杭下行正線 1 條)，有效長為 846～927 m；II 場上行到發(fā)場有 9 條到發(fā)線 (含滬杭上行正線 1 條)，有效長為849～890 m；III 場調(diào)車場有 28 條股道，其中編發(fā)線4 條，調(diào)車線 24 條，有效長為 929～1 246 m，設雙推單溜點連式自動化駝峰 1 座，峰下溜放線 2 條，編尾采用微機聯(lián)鎖方式；IV 場到達場有 11 條到達線，有效長為 868～1 026 m；V 場出發(fā)場有 11 條出發(fā)線，有效長為 1 071～1 209 m。機務段位于到達場西側(cè)，車輛段位于出發(fā)場西側(cè)。既有喬司站平面布置圖如圖1 所示。

隨著新線陸續(xù)建設和既有線擴能改造，喬司站逐漸暴露出以下主要問題。

（1）部分到發(fā)線與調(diào)車線有效長不匹配。既有喬司站出發(fā)場 11 條到發(fā)線和調(diào)車場中 24 條調(diào)車線有效長度為 1 050 m，而到達場、上行到發(fā)場、下行到發(fā)場的到發(fā)線有效長度為 850 m。各場到發(fā)線有效長度不匹配，增加列車增減軸作業(yè)，增加車輛中轉(zhuǎn)停留時間，影響運輸效率。

（2）駝峰解體能力與尾部編組能力不協(xié)調(diào)。金華、寧波方向上行解編列車需要通過場間聯(lián)絡線反向接車進入到達場，在峰前引起到達場接車作業(yè)與推峰解編作業(yè)存在交叉干擾，咽喉能力利用率已經(jīng)達到 89%，影響到達場推峰能力，造成駝峰解體能力與尾部編組能力不協(xié)調(diào)。

（3）上行到發(fā)場與宣杭正線間存在作業(yè)交叉干擾。經(jīng)解編后在出發(fā)場發(fā)往上海方向的列車需要經(jīng)場間聯(lián)絡線至上行到發(fā)場橫切宣杭正線，影響上行到發(fā)場通過能力和宣杭正線發(fā)車。

2 喬司站功能定位和車站能力分析

2.1 喬司站功能定位

隨著杭州鐵路樞紐銜接的既有線相繼增建第二線或電氣化擴能改造，以及相關新建客運專線通道的建成，樞紐內(nèi)既有線的貨運能力將得以釋放，同時樞紐內(nèi)大型貨場相繼建成，這必將引起地方運量的增長。根據(jù)運量預測[3]，樞紐總貨運量近期(2025 年) 為 13 899 萬 t，遠期 (2035 年) 為 16 741 萬 t，由此可見，樞紐地方運量和通過運量都將呈快速增長趨勢。

根據(jù)杭州鐵路樞紐總圖規(guī)劃中的解編系統(tǒng)規(guī)劃[4]，近期維持喬司站既有三級五場規(guī)模，并且結(jié)合華東二通道電氣化改造，將到達場、上行到發(fā)場和下行到發(fā)場的線路有效長延長至 1 050 m；遠期喬司站預留改建為雙向系統(tǒng)條件。

圖1 既有喬司站平面布置圖Fig.1 Layout of the existing Qiaosi station

由于喬司站位于杭州鐵路樞紐內(nèi) 3 條普速鐵路干線交匯處，銜接 5 個鐵路方向，隨著杭州鐵路樞紐內(nèi)拆除艮山門編組站，艮山門站被改建為動車運用所，原艮山門站貨物列車的解編作業(yè)全部移至喬司站，喬司站改建為目前的混合式三級五場縱列式站型，至此杭州鐵路樞紐解編作業(yè)全部集中在喬司編組站。作為華東二通道宣杭線的終點站，喬司站在華東路網(wǎng)中還具有貨流南下東進、車流集散梳理的重要作用，因而遠期對喬司站的定位仍然是杭州鐵路樞紐內(nèi)的主要編組站，也是華東地區(qū)路網(wǎng)性鐵路編組站之一。

2.2 車站能力分析

結(jié)合華東二通道電氣化擴能改造工程的實施，根據(jù)預測運量[5]，研究年度樞紐各方向車流情況如表1 所示，研究年度車流構(gòu)成分析如表2 所示。

從表2 可以看出，預計未來喬司站車流以通過車流為主，其中主要以上海—蕪湖方向居多，折角車流較大。

由此預測喬司站與相鄰技術站分工為：組織合肥東及以遠至金華東及以遠始發(fā)直達列車，南翔與金華東互開技術直達列車，阜陽北 (蕪湖東) 開行至金華東、洪塘鄉(xiāng)直達 (直通) 列車，洪塘鄉(xiāng)與金華東互開區(qū)段列車。喬司 (金華東) 組織至貴陽南階梯直達列車；喬司與阜陽北互開技術直達列車；與合肥東、蕪湖東、鷹潭互開直通列車；與南翔、金華東、洪塘鄉(xiāng)互開區(qū)段、摘掛列車。

表1 預測車流表輛/d Tab.1 Train traf fi c fl ow forecast/d

表2 車流構(gòu)成分析Tab.2 Train fl ow structure analysis

綜上分析，近遠期喬司站承擔的作業(yè)量較現(xiàn)狀有較大的增長，隨著華東二通道電氣化擴能改造工程的實施，喬司編組站現(xiàn)狀已經(jīng)無法滿足車站作業(yè)需求。

3 喬司站改建方案研究

為適應 2035 年內(nèi)車站能力的需求，喬司站應進行延長部分到發(fā)線有效長度、修建環(huán)到線、增建場間聯(lián)絡線等改擴建工程，遠景預留雙向系統(tǒng)條件。

3.1 延長部分到發(fā)線有效長度

3.1.1 到達場

到達場主要辦理上海、宣城方向的解體貨物列車及樞紐小運轉(zhuǎn)列車的到達作業(yè)，既有到發(fā)線 11條，有效長度為 868～1 026 m。

華東二通道蕪湖—杭州段電氣化擴能改造后，到達場 11 條到發(fā)線有效長度不滿足 1 050 m，因而考慮分別向兩端延長到達場 11 條到發(fā)線，兩端咽喉區(qū)采用三渡四交組合道岔和三渡五交組合道岔縮短咽喉區(qū)長度，保證既有到達場兩端最外側(cè)道岔和線路不動，使到發(fā)線有效長度均滿足 1 050 m。接車端咽喉滿足上海方向、宣城方向和環(huán)到線同時接車的平行作業(yè)進路，增加咽喉車能力和作業(yè)靈活性，提高運輸效率。喬司站到達場平面布置圖如圖2 所示。

圖2 喬司站到達場平面布置圖Fig.2 Layout of the receiving yard of Qiaosi station

圖3 喬司站上行到發(fā)場平面布置圖Fig.3 Layout the up-direction receiving-departure yard of Qiaosi station

3.1.2 上行到發(fā)場

上行到發(fā)場主要辦理金華、寧波方向的客貨列車到發(fā)作業(yè)和需要到達場辦理解體作業(yè)的上行貨物列車[2]，既有到發(fā)線 8 條，有效長度為 849～890 m。

華東二通道蕪湖—杭州段電氣化擴能改造后，上行到發(fā)場 8 條到發(fā)線有效長度不滿足 1 050 m，因而考慮分別向兩端延長上行到發(fā)場 8 條到發(fā)線，兩端咽喉區(qū)采用一渡二交道岔和兩渡六交組合道岔縮短咽喉區(qū)長度，使到發(fā)線有效長度均滿足 1 050 m。金華、寧波咽喉滿足出發(fā)場至上行到發(fā)場轉(zhuǎn)場和上海方向發(fā)車的平行作業(yè)；上海、宣城端咽喉滿足上海、宣城方向發(fā)車，環(huán)到線轉(zhuǎn)場、機車出入段的平行作業(yè)，增加咽喉能力和作業(yè)靈活性，提高運輸效率。喬司站上行到發(fā)場平面布置圖如圖3 所示。

3.1.3 下行到發(fā)場

下行到發(fā)場主要辦理滬昆線上海方向的客貨列車、通勤列車的到發(fā)作業(yè)和需要到達場辦理解體作業(yè)的下行貨物列車[2]，既有到發(fā)線 8 條，有效長度為 846～927 m。

（1）下行到發(fā)場改建必要性分析。華東二通道蕪湖—杭州鐵路電氣化改造后，牽引質(zhì)量為 5 000 t，沿線車站到發(fā)線有效長延長至 1 050 m，而相鄰的浙贛線 (杭州—株洲) 金華方向、蕭甬線寧波方向牽引質(zhì)量均為 4 000 t，到發(fā)線有效長均為 850 m。根據(jù)現(xiàn)行編組計劃，蕪湖東—金華東開行技術直達列車，目前蕪湖東—金華東方向通過列車日均實際可達 10 列，并且在近期發(fā)往金華、寧波方向的無調(diào)中轉(zhuǎn) 5 000 t 列車為 21 列/d，遠期為 22 列/d。5 000 t列車經(jīng)宣杭下行線接入喬司站下行到發(fā)場后，需要進行減軸及列檢等技術作業(yè)后再發(fā)往金華方向。如果喬司站下行到發(fā)場有效長仍然維持 850 m，蕪湖東—金華東及寧波方向的無調(diào)中轉(zhuǎn) 5 000 t 列車將無法在下行到發(fā)場直接進行減軸、列檢等作業(yè)，只能轉(zhuǎn)入具備 5 000 t 列車接車條件的到達場，通過駝峰進行減軸作業(yè)，減軸后列車再進入出發(fā)場列檢發(fā)車，而且到達場近期通過能力已經(jīng)達到 0.73，遠期為 0.84，較為緊張。因此，下行到發(fā)場到發(fā)線有效長有必要延長至 1 050 m，不僅可以滿足蕪湖東—金華東、寧波方向 5 000 t 列車減軸及列檢作業(yè)，還可以有效緩解到達場及駝峰能力緊張的局面，同時可增加運輸組織的靈活性。

（2）下行到發(fā)場改建方案。下行到發(fā)場既有到發(fā)線 8 條，有效長度為 846～927 m。近期金華、寧波方向的無調(diào)中轉(zhuǎn) 5 000 t 列車為 21 列/d，遠期為22 列/d，經(jīng)計算需要有效長度 1 050 m 到發(fā)線 2～3條。上海端咽喉考慮維持既有，對 I-3 道、I-4 道、I-5 道向杭州端延長，延長后 I-3 道和 I-4 道有效長度將滿足 1 050 m，I-5 道有效長度為 990 m，由于貨物品類主要為煤炭，并且貨車類型主要為 C60，因而到發(fā)線有效長度 990 m 也可以滿足 5 000 t 列車接車要求。下行到發(fā)場平面布置圖如圖4 所示。

3.2 新建環(huán)到線

上行到發(fā)場和到達場預測作業(yè)量如表3 所示。結(jié)合表3 的數(shù)據(jù)，分析到達場峰前咽喉喉通過能力如表4 所示。由表4 可知，2035 年內(nèi)上行到發(fā)場至到達場轉(zhuǎn)場作業(yè)列車與到達場的到達解體推峰作業(yè)列車在峰前咽喉交叉干擾嚴重，因而需要修建上行到發(fā)場至到達場轉(zhuǎn)場環(huán)到線，從根本上解決到達場反向接車作業(yè)問題，避免反向接車作業(yè)與推峰解編作業(yè)交叉干擾，修建環(huán)到線順駝峰接車，提高到達場推峰能力，使駝峰解體能力與尾部編組能力協(xié)調(diào)匹配。

環(huán)到線在上行到發(fā)場上海、宣城端咽喉接軌出岔，沿既有滬昆上行線右側(cè) 5.3 m 間距并行，下穿宣杭線特大橋，沿宣杭下行線內(nèi)側(cè)以半徑為 300 m的曲線引入喬司站到達場，線路長 3.19 km。喬司站新建環(huán)到線平面布置圖如圖5 所示。

圖4 下行到發(fā)場平面布置圖Fig.4 Layout of the down-direction receiving-departure yard

表3 上行到發(fā)場和到達場預測作業(yè)量Tab.3 Workload forecast of the up-direction receiving-departure yard and the receiving yard

表4 到達場峰前咽喉喉通過能力Tab.4 Carrying capacity of the throat section before the hump of the receiving yard

3.3 增建出發(fā)場至上行到發(fā)場場間聯(lián)絡線

由于喬司站解編系統(tǒng)為單向解編系統(tǒng)，在喬司站編組發(fā)往上海和宣城方向的列車編組完成后需要首先進入出發(fā)場，通過既有聯(lián)絡線轉(zhuǎn)場至上行到發(fā)場進行發(fā)車。根據(jù)預測[5]，由喬司站發(fā)往上海方向的列車近期為 27 列/d，遠期為 34 列/d；發(fā)往宣城方向的列車近期為 23 列/d，遠期為 22 列/d，如果維持既有運輸組織方式，上行到發(fā)場通過能力利用率近期已經(jīng)達到 73%，遠期則為 83%，已經(jīng)較為緊張。為緩解上行到發(fā)場的通過能力，增加運輸組織的靈活性，新建出發(fā)場與上行到發(fā)場之間的聯(lián)絡線，并且與滬昆上行正線貫通，使出發(fā)場具備往上海方向直接發(fā)車的條件。新建出發(fā)場至上行到發(fā)場場間聯(lián)絡線平面布置圖如圖6 所示。

綜上所述，通過實施延長部分到發(fā)線有效長、修建環(huán)到線、增建場間聯(lián)絡線等改擴建工程，可以有效解決喬司站現(xiàn)狀存在的問題，滿足未來車站運輸需求。喬司站改建方案平面布置圖如圖7 所示。

4 結(jié)束語

圖5 喬司站新建環(huán)到線平面布置示意圖Fig.5 Layout of the new ring receiving track of Qiaosi station

圖6 新建出發(fā)場至上行到發(fā)場場間聯(lián)絡線平面布置圖Fig.6 Layout of the link between the departure yard and the up-direction receiving-departure yard

作為我國華東地區(qū)路網(wǎng)性編組站之一，喬司站的擴能改建對于提高路網(wǎng)通過能力具有重要意義。喬司站改建方案為類似編組站的擴能改建提供了以下經(jīng)驗作為參考：①結(jié)合樞紐總圖規(guī)劃和區(qū)域路網(wǎng)規(guī)劃，合理確定編組站在樞紐和區(qū)域路網(wǎng)中的功能定位[6-7]，滿足近遠期運輸需求；②分析樞紐各方向車流構(gòu)成，結(jié)合車場分工和組織，針對編組站現(xiàn)狀存在的主要問題，提出適宜的改擴建方案[8-9]；③綜合分析編組站銜接線路技術標準，統(tǒng)一牽引模式，匹配牽引質(zhì)量，減少列車增減軸作業(yè)，使車流組織更加順暢[9]；④既有車場咽喉區(qū)改建應盡量縮短咽喉區(qū)長度，同時減少進路交叉和作業(yè)干擾，增設平行進路，增加作業(yè)靈活性，提高運輸效率；⑤減少峰前到達場反向接車作業(yè)，避免反向接車作業(yè)與推峰解編作業(yè)交叉干擾，修建環(huán)到線宜順駝峰接車，提高到達場推峰能力，使駝峰解體能力與尾部編組能力協(xié)調(diào)匹配。

圖7 喬司站改建方案平面布置圖Fig.7 Layout of the reconstruction of Qiaosi station

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