山鋼集團(tuán)萊蕪分公司新區(qū)鐵路改造方案研究

甄興堂

摘 要：為適應(yīng)山鋼集團(tuán)萊蕪分公司“新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換”項(xiàng)目，適應(yīng)“公轉(zhuǎn)鐵”增量需求，著力提升鐵路運(yùn)輸能力和裝卸能力，對(duì)廠區(qū)鐵路進(jìn)行升級(jí)改造。結(jié)合廠區(qū)鐵路現(xiàn)狀情況及運(yùn)量需求，分析了既有鐵路及卸車設(shè)備的能力情況，對(duì)廠區(qū)鐵路改造方案進(jìn)行了多方案比選，提出混行線設(shè)計(jì)理念，通過(guò)作業(yè)方式、工程量、投資等多方面比選分析，提出推薦方案。

關(guān)鍵詞：鐵路;改造;翻車機(jī);混行線;方案

中圖分類號(hào)：U218 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 概述

項(xiàng)目位于山東省濟(jì)南市鋼城區(qū)。山鋼集團(tuán)萊蕪分公司老區(qū)鐵路站場(chǎng)于1970年隨廠而建，新區(qū)于2003年擴(kuò)建而成，鐵路接軌站分別為磁萊線萊鋼站、顏莊站，鐵路運(yùn)輸經(jīng)磁窯與京滬鐵路連接，經(jīng)萊蕪與泰萊鐵路、萊辛鐵路連接，經(jīng)東平線（東都-平邑）與兗石線相接，鐵路運(yùn)輸較為便利。

山鋼集團(tuán)萊蕪分公司建廠初期屬“小三線”建設(shè)，總圖布置不合理，坡道大而長(zhǎng)、曲線多、半徑小，站場(chǎng)股道有效長(zhǎng)短，裝卸能力小，卸車地點(diǎn)分散，解編、取送、轉(zhuǎn)頭作業(yè)多，導(dǎo)致作業(yè)效率低。

2018年11月28日，山東省工信廳批復(fù)了公司老區(qū)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化改造工程項(xiàng)目，山鋼集團(tuán)萊蕪分公司將利用三年半的時(shí)間淘汰舊動(dòng)能，完成產(chǎn)能置換。項(xiàng)目按照建設(shè)時(shí)序，要先后建設(shè)兩座3 800 m3大高爐，相應(yīng)拆除六座1 080 m3小高爐，翻車機(jī)、解凍庫(kù)數(shù)量及位置也將做相應(yīng)調(diào)整。為適應(yīng)山鋼股份集團(tuán)萊蕪分公司“新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換”項(xiàng)目，適應(yīng)“公轉(zhuǎn)鐵”增量需求，著力提升鐵路運(yùn)輸能力和裝卸能力，保障公司正常生產(chǎn)需求，對(duì)廠區(qū)鐵路進(jìn)行升級(jí)改造。本次就新區(qū)鐵路改造方案進(jìn)行研究。

1 既有現(xiàn)狀

1.1 接軌站既有現(xiàn)狀

萊鋼專用線新區(qū)鐵路與顏莊站接軌。

顏莊站位于山東省濟(jì)南市萊蕪區(qū)境內(nèi)，車站中心里程為東萊線K36+169，隸屬濟(jì)南局集團(tuán)有限公司兗州車務(wù)段管轄。車站為四等中間站，主要辦理貨物裝卸、列車的到發(fā)、會(huì)讓和貨物列車的編組、摘掛等作業(yè)。

車站現(xiàn)有到發(fā)線7條（含正線1條），有效長(zhǎng)1 040 m～1 120 m;有貨物裝卸線1條，有效長(zhǎng)630 m;有安全線3條，有效長(zhǎng)50 m。車站南側(cè)咽喉有萊鋼專用鐵路接軌，北側(cè)咽喉有萊蕪電廠專用線、硫酸廠專用線、潘西煤礦專用線接軌。

1.2 新區(qū)鐵路現(xiàn)狀

萊鋼新區(qū)包含新鋼站、新鐵區(qū)、特鋼區(qū)、銀前區(qū)和軋鋼區(qū)。主要承擔(dān)新區(qū)鐵路所需的原燃料到達(dá)，絕大部分產(chǎn)品鐵路裝車、取送工作，新鋼區(qū)有6條到發(fā)兼調(diào)車線，有效長(zhǎng)692 m～744 m，軋鋼區(qū)有7條調(diào)車線，兩區(qū)統(tǒng)一調(diào)度，共配屬DF型機(jī)車3臺(tái)、GK型機(jī)車1臺(tái)。

萊鋼專用鐵路自顏莊站引出后，走行約5.8 km，到達(dá)新鋼站，區(qū)間先后經(jīng)過(guò)1.23 km的8.5‰的坡段和2.60 km的12‰的坡段，目前DF4DD型機(jī)車牽引定數(shù)2 400 t，DF10D型機(jī)車牽引定數(shù)2 080 t。萊鋼新區(qū)現(xiàn)有1處人工卸車線，日均卸車約24車;現(xiàn)有翻車機(jī)3臺(tái)，其中新區(qū)1號(hào)和新區(qū)2號(hào)翻車機(jī)為貫通式單翻翻車機(jī)，日均卸車分別約為100車和105車，新區(qū)3號(hào)翻車機(jī)為雙翻翻車機(jī)，日均卸車約168車，新區(qū)翻車機(jī)合計(jì)日卸車約373車;特鋼區(qū)及新鋼站之間設(shè)解凍庫(kù)1處，一批可解凍48車。

詳見(jiàn)圖2“新區(qū)既有鐵路平面布置示意圖”。

2 運(yùn)量預(yù)測(cè)

2.1 接軌站運(yùn)量預(yù)測(cè)

根據(jù)調(diào)查，研究年度顏莊站運(yùn)量仍將以專用線運(yùn)量為主。預(yù)測(cè)研究年度顏莊站運(yùn)量情況見(jiàn)下表。

2.2 新區(qū)運(yùn)量預(yù)測(cè)

根據(jù)公司發(fā)展規(guī)劃及新區(qū)設(shè)備設(shè)施生產(chǎn)需求，新區(qū)所需求的原材料仍然原則上由顏莊站方向運(yùn)入廠內(nèi)，萊鋼站方向作為適當(dāng)補(bǔ)充，經(jīng)鐵路運(yùn)輸?shù)慕固縿t全部經(jīng)顏莊站方向到達(dá)。由于原材料的品質(zhì)原因，預(yù)計(jì)由萊鋼站到達(dá)運(yùn)入新區(qū)的僅有鐵礦石和噴吹煤，分別約為250萬(wàn)噸和50萬(wàn)噸;由顏莊站到達(dá)運(yùn)入老區(qū)的亦僅有鐵礦石和噴吹煤，分別約為50萬(wàn)噸和20萬(wàn)噸。

同時(shí)，根據(jù)公司運(yùn)輸方式調(diào)整計(jì)劃，研究年度將通過(guò)顏莊方向外發(fā)部分鋼材和水渣，發(fā)送鋼材為200萬(wàn)噸;發(fā)送水渣為50萬(wàn)噸。

本項(xiàng)目主要為新區(qū)鐵路部分，即從顏莊站至新區(qū)裝卸區(qū)鐵路，預(yù)計(jì)研究年度本項(xiàng)目分品類運(yùn)量詳見(jiàn)下表。

3 方案研究

3.1 接軌站方案研究

3.1.1 接軌站能力分析

（1）車站作業(yè)量。根據(jù)研究年度顏莊站預(yù)測(cè)運(yùn)量和計(jì)算參數(shù)，計(jì)算得到顏莊站裝卸車數(shù)情況見(jiàn)下表。

（2）到發(fā)線能力分析。顏莊站現(xiàn)有到發(fā)線7條（含正線1條），顏莊站到發(fā)線占用時(shí)間計(jì)算表如下。

車站到發(fā)線能力利用率計(jì)算公式：

K——車站到發(fā)線利用率;

T——各項(xiàng)作業(yè)占用到發(fā)線總時(shí)間（min）;

M——扣除本務(wù)機(jī)車及調(diào)車機(jī)車走行線后，到達(dá)（出發(fā)）場(chǎng)可用于辦理列車技術(shù)作業(yè)的線路數(shù);

r空——到發(fā)線空費(fèi)系數(shù)，取值0.20;

∑t固——各項(xiàng)固定作業(yè)占用時(shí)間（min）。

根據(jù)規(guī)定，到發(fā)線通過(guò)能力利用率采用范圍為0.75～0.80。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，研究年度顏莊站到發(fā)線能力可滿足作業(yè)需要。

3.1.2 接軌站改造方案

根據(jù)車站到發(fā)線能力計(jì)算，顏莊站到發(fā)線能力可以滿足研究年度運(yùn)量需要，本次研究顏莊站維持既有。

3.2 型鋼站方案研究

3.2.1 新區(qū)卸車能力分析

本項(xiàng)目預(yù)測(cè)新區(qū)運(yùn)量為礦石1 150萬(wàn)噸/年、煤160萬(wàn)噸/年、焦炭188萬(wàn)噸/年，合計(jì)1 498萬(wàn)噸/年。

新區(qū)原有1號(hào)翻車機(jī)日均卸車100車，2號(hào)翻車機(jī)日均卸車105車，3號(hào)翻車機(jī)日均卸車168車，總計(jì)約950萬(wàn)噸/年。

本次研究新區(qū)新設(shè)兩臺(tái)雙翻翻車機(jī)，日均可卸車5～6列，約1100萬(wàn)噸/年。新設(shè)及原有翻車機(jī)總計(jì)卸車能力約2 050萬(wàn)噸/年，可滿足項(xiàng)目預(yù)測(cè)運(yùn)量需要。

3.2.2 新區(qū)改造方案研究

本次研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形條件、運(yùn)輸組織，針對(duì)列車集中到發(fā)情況，分別研究了設(shè)混行線方案（方案Ⅰ）、設(shè)空車線方案（方案Ⅱ）和設(shè)存車線方案（方案Ⅲ）。

（1）設(shè)混行線方案（方案Ⅰ）。本方案在特鋼廠區(qū)南側(cè)、220 kV高壓走廊北側(cè)、雙泉路西側(cè)新設(shè)翻車機(jī)卸車區(qū)，卸車區(qū)設(shè)雙翻翻車機(jī)兩臺(tái)，卸車線按2重2空2混1走行布置，重車線、混行線及空車線有效長(zhǎng)均滿足5 500 t整列作業(yè)要求，翻車機(jī)前方機(jī)車回頭區(qū)長(zhǎng)度為35 m;7道和9道重車線均滿足混行線翻車作業(yè)時(shí)重車線機(jī)車回頭條件。翻車機(jī)區(qū)域北側(cè)設(shè)解凍庫(kù)1座，解凍庫(kù)分隔為兩室，庫(kù)內(nèi)設(shè)解凍線2條，線間距7.0 m，有效解凍長(zhǎng)度494 m。解凍庫(kù)西側(cè)設(shè)機(jī)車待班線1條，有效長(zhǎng)97 m，設(shè)50×1.1×1.4 m機(jī)車檢查地溝1座。咽喉區(qū)及既有特鋼線進(jìn)行相應(yīng)改造。

3-32.0 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋西側(cè)既有安全線延長(zhǎng)為走行線，走行線設(shè)渡線1條與顏莊聯(lián)絡(luò)線連接，走行線有效長(zhǎng)500 m;走行線末端設(shè)安全線1條，有效長(zhǎng)50 m。專用鐵路走行線顏莊站南側(cè)新設(shè)軌道衡2座，采用并聯(lián)方式布置，1熱1備。

本方案7道和9道重車線壓岔作業(yè)時(shí)，除10道混行線外其余線路均可滿足6 000 t整列列車作業(yè)條件。當(dāng)翻車機(jī)無(wú)作業(yè)時(shí)，混行線和重車線作業(yè)均不需頂進(jìn);當(dāng)混行線作業(yè)時(shí)，重車線可滿足5 500 t列車機(jī)車回頭條件;當(dāng)重車線作業(yè)時(shí)，混行線機(jī)車無(wú)法回頭。

詳見(jiàn)圖3“設(shè)混行線方案（方案Ⅰ）平面布置示意圖”。

（2）設(shè)空車線方案（方案Ⅱ）。本方案卸車區(qū)設(shè)雙翻翻車機(jī)兩臺(tái)，卸車線按2重4空1走行布置，重車線、空車線有效長(zhǎng)均滿足6 000 t整列作業(yè)要求，翻車機(jī)前方機(jī)車回頭區(qū)長(zhǎng)度為60 m。翻車機(jī)區(qū)域北側(cè)設(shè)解凍庫(kù)1座，解凍庫(kù)分隔為兩室，庫(kù)內(nèi)設(shè)解凍線2條，線間距7.0 m，有效解凍長(zhǎng)度494 m。解凍庫(kù)西側(cè)設(shè)機(jī)車待班線1條，有效長(zhǎng)97 m，設(shè)50×1.1×1.4 m機(jī)車檢查地溝1座。咽喉區(qū)及既有特鋼線進(jìn)行相應(yīng)改造。

本方案重車線和空車線均滿足6 000 t整列列車作業(yè)條件，設(shè)置4條空車線，空車線列檢作業(yè)繁忙時(shí)不影響翻車機(jī)后續(xù)作業(yè)，可提高卸車效率，重車線列車到達(dá)后可不需頂進(jìn)即可進(jìn)入翻車機(jī)作業(yè);但僅有2條重車線，無(wú)法滿足顏莊站重車集中到達(dá)時(shí)停車需要，列車集中到達(dá)時(shí)將占用較多顏莊站到發(fā)線能力。

詳見(jiàn)圖4“設(shè)空車線方案（方案Ⅱ）平面布置示意圖”。

（3）設(shè)存車線方案（方案Ⅲ）。本方案卸車區(qū)設(shè)雙翻翻車機(jī)兩臺(tái)，卸車線按2重2空1走行布置，重車線有效長(zhǎng)分別為975 m和976 m，翻車機(jī)前方機(jī)車回頭區(qū)長(zhǎng)度為35 m。翻車機(jī)區(qū)域北側(cè)設(shè)存車線2條，有效長(zhǎng)滿足1 000 m，存車線末端設(shè)機(jī)回線1條，有效長(zhǎng)70 m。存車線北側(cè)設(shè)解凍庫(kù)1座，庫(kù)內(nèi)設(shè)解凍線2條，線間距7.0 m，有效解凍長(zhǎng)度494 m。咽喉區(qū)及既有特鋼線進(jìn)行相應(yīng)改造。

本方案列車集中到達(dá)時(shí)存放在存車線，進(jìn)入翻車機(jī)作業(yè)需經(jīng)額外調(diào)車作業(yè)，作業(yè)效率較低。

詳見(jiàn)圖5“設(shè)存車線方案（方案Ⅲ）平面布置示意圖”。

3.2.3 方案比選及推薦意見(jiàn)

（1）方案比選及優(yōu)缺點(diǎn)分析。

（2）推薦意見(jiàn)。綜上，與其他方案相比，方案Ⅰ設(shè)置混行線既可滿足重車集中到達(dá)時(shí)存車需要，也可在空車線列檢作業(yè)繁忙時(shí)作為空車線使用，提高作業(yè)效率;混行線作業(yè)時(shí)，重車線可滿足5 500 t列車機(jī)車回頭;非集中到達(dá)時(shí)重車線和混行線列車不需進(jìn)行頂進(jìn)即可進(jìn)入翻車機(jī)進(jìn)行卸車作業(yè)，作業(yè)效率高，雖然投資略高，綜合比較推薦采用方案Ⅰ。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)建設(shè)條件對(duì)翻車機(jī)作業(yè)線不同布局方案進(jìn)行了分析，打破兩臺(tái)翻車機(jī)“2重2空1走行”的鐵路傳統(tǒng)布局方案，提出“2重2空2混1走行”和“2重4空1走行”布局方案，最終決定采用設(shè)“混行線”方案，既可滿足重車集中到達(dá)時(shí)存車需要，也可在空車線列檢作業(yè)繁忙時(shí)作為空車線使用，提高了作業(yè)效率，減少了調(diào)車作業(yè)。鐵路在我國(guó)礦石、煤炭運(yùn)輸領(lǐng)域占有重要地位，鐵路快速運(yùn)輸及快速裝卸煤炭對(duì)提升礦石、煤炭運(yùn)輸效率、降低物流成本、減少環(huán)境污染具有重要意義。

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