津薊線增二線引入薊州地區(qū)方案研究

李成龍

(中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 鐵道院站場所，天津 300308)

0 引言

既有津薊線(漢溝鎮(zhèn)—薊州北)為單線內(nèi)燃鐵路，到發(fā)線有效長為850 m，線路允許最大速度為100 km/h，實(shí)際旅行速度為60~70 km/h。客運(yùn)方面主要承擔(dān)津薊沿線小城鎮(zhèn)間的市郊客流，貨運(yùn)方面主要承擔(dān)大秦線(大同—秦皇島)去往天津港下水的煤炭、地方非金屬礦石以及部分沿線居民生產(chǎn)生活物資的運(yùn)輸，重車方向?yàn)橄滦心蟼}方向。

根據(jù)《京津冀核心區(qū)鐵路樞紐規(guī)劃》，研究年度2030年津薊線將進(jìn)行電化增二線改造，從而適應(yīng)天津港北部鐵路通道的運(yùn)量增長需要；并向密云方向延伸，連通京承線(北京—承德)、京通線(北京—通遼)、京哈線(北京—哈爾濱)至汊沽港通路，起到疏解北京樞紐貨運(yùn)通道的功能；此外在承擔(dān)貨物運(yùn)輸?shù)耐瑫r，兼顧部分低等級、市郊、旅游客流。預(yù)測2030年津薊線客流量150萬人、旅客列車對數(shù)5對/d，貨流量上行(薊州)方向1 212萬t、下行(天津)方向470萬t。

1 薊州地區(qū)概況

1.1 現(xiàn)狀概述

1.1.1 既有鐵路概述

薊州地區(qū)內(nèi)有津薊線、京哈線、大秦線3條國鐵干線鐵路，其中大秦、京哈鐵路自西向東在縣城主城區(qū)外緣平行通過，津薊線自南向北上跨京哈線、下穿大秦線后引入薊州北站盡端站，出薊州北站后線路向北進(jìn)一步與縣城北部的官許、別山2條礦山支線相連。地區(qū)內(nèi)另有薊州西至薊州北上、下行聯(lián)絡(luò)線(大秦與津薊)及薊州至薊州北聯(lián)絡(luò)線(京哈與津薊)3條聯(lián)絡(luò)線[1]。薊州地區(qū)既有鐵路總平面布置圖如圖1所示。

圖1 薊州地區(qū)既有鐵路總平面布置圖Fig.1 Existing railways in Jizhou area

1.1.2 地區(qū)主要車站概況

薊州北站為津薊線上的盡頭式區(qū)段站，站中心里程為K92+260，距縣城中心1.5 km。車站設(shè)有到發(fā)場2處，調(diào)車場1處，到發(fā)場與調(diào)車場呈橫列式間隔布置，其中大秦津薊下行聯(lián)絡(luò)線在西側(cè)設(shè)到發(fā)場1處，到發(fā)線4條；大秦津薊上行聯(lián)絡(luò)線與京哈津薊聯(lián)絡(luò)線并線引入車站既有到發(fā)場，有到發(fā)線6條；調(diào)車場位于2個到發(fā)場中間，有調(diào)車線4條。車站另有機(jī)務(wù)折返段1處、貨場1處，有礦廠專用線、糧庫專用線、商業(yè)局線等專用線在車站接軌。本站設(shè)有旅客基本站臺和中間站臺各1座，旅客跨線天橋1座。既有薊州北站示意圖如圖2所示。

圖2 既有薊州北站示意圖Fig.2 Sketch map of Jizhoubei Station

薊州西站[2]為大秦線上的中間站，站中心里程為大秦線K406+644處，正線二進(jìn)四出，其中秦皇島端咽喉大秦津薊上、下行聯(lián)絡(luò)線外包大秦正線引出。車站有到發(fā)線7條，其中5道有效長850 m，其余到發(fā)線有效長2 804~2 949 m不等；車站有安全線2條、機(jī)待線1條(有效長90 m)、段管線1條，另有基本站臺和中間站臺各1處。既有薊州西站示意圖如圖3所示。

圖3 既有薊州西站示意圖Fig.3 Sketch map of Jizhouxi Station

1.2 地區(qū)總圖規(guī)劃概況

1.2.1 地區(qū)規(guī)劃鐵路

津承城際(天津西—承德)在天津至寶坻段與京濱城際(北京—天津?yàn)I海)共線，經(jīng)薊州、遵化引入承德，速度目標(biāo)值350 km/h，在薊州地區(qū)新設(shè)薊州南站與既有薊州站共站分場，目前已完成可行性研究。

環(huán)北京城際東段鐵路(客運(yùn)東環(huán)線)線路起自京承鐵路巨各莊站，向南經(jīng)平谷自西北方向引入地區(qū)，津承城際自西南方向引入地區(qū)，兩線交匯于薊州南站，并設(shè)北京至天津方向聯(lián)絡(luò)線，速度目標(biāo)值200 km/h，目前處于前期規(guī)劃階段。

北京樞紐貨運(yùn)東環(huán)線線路自京承線密云北站、巨各莊站引出，并與京通線小水峪站、黑山寺站設(shè)聯(lián)絡(luò)線連通，向東南經(jīng)過平谷站至大秦線大石莊站，速度目標(biāo)值80 km/h。

津薊線復(fù)線電化改造在漢溝鎮(zhèn)至薊州北站增二線并電化，提速后速度目標(biāo)值為160 km/h，該項(xiàng)目作為天津市“十四五”交通規(guī)劃重點(diǎn)推進(jìn)項(xiàng)目，正在進(jìn)行前期方案研究。

1.2.2 地區(qū)總圖格局

隨著津薊線復(fù)線改造、津承城際以及薊州至密云(懷柔)鐵路的引入，薊州地區(qū)將形成銜接津承、客運(yùn)東環(huán)線2條城際鐵路；大秦、京哈、津薊、貨運(yùn)東環(huán)線4條普速鐵路；北京、大同、密云、秦皇島、承德、哈爾濱6個方向的“豐”字型地區(qū)鐵路格局[3-4]。

1.2.3 地區(qū)各主要車站分工

薊州地區(qū)范圍西至大秦線薊州西站、南至津承城際薊州南站、東至大秦線翠屏山站、北至津薊線薊州北站，范圍內(nèi)共有車站5處。

各車站分工：薊州北站作為地區(qū)普速客貨運(yùn)站，承擔(dān)天津至薊州市郊列車作業(yè)、津薊線區(qū)段列車到發(fā)和摘掛列車解編作業(yè)；薊州南站是地區(qū)主要客運(yùn)站，承擔(dān)地區(qū)全部城際列車的接發(fā)作業(yè)；薊州西站作為組合分解站主要承擔(dān)大秦線經(jīng)津薊至天津樞紐的貨運(yùn)技術(shù)作業(yè)。

2 引入地區(qū)方案研究

2.1 地區(qū)適應(yīng)客貨運(yùn)發(fā)展的主要薄弱環(huán)節(jié)

2.1.1 既有津薊單線能力不能適應(yīng)客貨運(yùn)輸需求的增長趨勢

研究年度2030年，薊線地區(qū)僅津薊線為單線內(nèi)燃鐵路，隨著天津港貨運(yùn)量的增長，津薊線與京承線、京通線銜接以及沿線市郊客流的增加，津薊線的客貨運(yùn)量將出現(xiàn)巨大的增長，現(xiàn)狀單線能力難以滿足客貨運(yùn)輸需求。

2.1.2 地區(qū)通過貨物列車作業(yè)不順暢

現(xiàn)狀大秦線與津薊線的牽引方式及牽引定數(shù)不一致，大秦線薊州西站至津薊線天津方向無直通聯(lián)絡(luò)線，薊州北站通過貨物列車折角運(yùn)輸：大秦線貨物列車在薊州西站分解后，由電力機(jī)車經(jīng)既有聯(lián)絡(luò)線牽引至薊州北站，在薊州北換掛內(nèi)燃機(jī)車后，再經(jīng)津薊線引入天津樞紐，薊州北站通過貨物列車換掛機(jī)車影響運(yùn)輸效率。

綜上，對津薊線增二線引入薊州區(qū)(原薊縣)地區(qū)方案進(jìn)行研究十分必要，能夠優(yōu)化區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高鐵路運(yùn)輸效率，適應(yīng)客貨運(yùn)輸市場發(fā)展的需求。

2.2 研究思路

從路網(wǎng)通道上津薊線與大秦線形成天津港鐵路北部后方通路，未來隨著路網(wǎng)的不斷完善本項(xiàng)目將成為天津港至蒙東地區(qū)通道的重要組成部分。此外隨著京津冀核心區(qū)客貨運(yùn)和解編系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整，津薊線需向北延伸打通京承、京通至汊沽編組站的通路，貨流外繞北京樞紐疏解北京樞紐通道。引入方案需綜合考慮本項(xiàng)目研究年度在路網(wǎng)中的功能定位，地區(qū)內(nèi)各站的作業(yè)分工，結(jié)合地區(qū)既有和規(guī)劃鐵路情況，同時考慮工程投資及工程實(shí)施對城區(qū)的影響等[5-6]。

2.2.1 線路引入車站需車流順直

根據(jù)運(yùn)量預(yù)測本項(xiàng)目直通貨流主要來自蒙東、山西方向，為避免在接軌站產(chǎn)生折角車流或迂回運(yùn)輸，津薊線引入地區(qū)西側(cè)的相關(guān)車站較為合理。

2.2.2 車站分工方案需合理

津薊線牽引質(zhì)量5 000 t，大秦線開行萬噸列車，轉(zhuǎn)線貨物列車需要在接軌站或相鄰線路關(guān)口處辦理組合分解作業(yè)，為充分利用既有組合分解站設(shè)施，便于運(yùn)輸組織，津薊線引入地區(qū)宜與既有組合分解站有便捷的聯(lián)系[7]。

2.3 津薊復(fù)線引入方案研究

按照上述引入薊州地區(qū)方案研究思路，依據(jù)地區(qū)車站現(xiàn)有條件和近、遠(yuǎn)期作業(yè)分工，結(jié)合項(xiàng)目周邊環(huán)境狀況，分別研究了京哈線段甲嶺站引入方案(方案Ⅰ)、大秦線薊州西站引入方案(方案Ⅱ)和薊州北站復(fù)線延伸至大石莊站(方案Ⅲ)3個方案。

2.3.1 方案Ⅰ

為保證大同—天津主要方向車流順暢，降低本項(xiàng)目對大秦鐵路運(yùn)輸組織影響，避免各線間的交叉干擾，首先研究了京哈線段甲嶺站引入方案。

正線：地區(qū)內(nèi)(薊州站至上倉站)研究年度通行市郊列車5對/d和少量的區(qū)段、摘掛列車，單線可以滿足通過能力要求。因此該段進(jìn)行現(xiàn)狀電化改造。

聯(lián)絡(luò)線：新建雙線聯(lián)絡(luò)線位于既有線兩側(cè)，線路起自上倉站薊州端咽喉按方向別引出，向西北方向沿薊州城區(qū)南側(cè)邊緣走行，上跨津薊高速后下穿規(guī)劃津承城際，隨后線路繼續(xù)向西接入京哈線與大秦線交匯站段甲嶺站哈爾濱端，利用段甲嶺與大石莊既有聯(lián)絡(luò)線與大秦線連通，遠(yuǎn)期貨運(yùn)東環(huán)線自大同端引入并與大石莊—段甲嶺聯(lián)絡(luò)線貫通。該方案新建雙線聯(lián)絡(luò)線26 km。列車組合分解作業(yè)在大石莊站辦理；本項(xiàng)目承接的京承、京通方向的列車經(jīng)段甲嶺—大石莊聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行，對大秦線運(yùn)輸組織和通過能力無影響。京哈線段甲嶺站引入方案示意圖如圖4所示。

圖4 京哈線段甲嶺站引入方案示意圖Fig.4 Scheme of introducing Jialing Station on Beijing-Harbin Railway

2.3.2 方案Ⅱ

由于方案Ⅰ新建線路較長且存在對城區(qū)的分割，從減少新建線路長度降低工程投資，避免對城區(qū)形成新的分割角度出發(fā)，研究了大秦線薊州西站引入方案。

正線：與方案Ⅰ相同，上倉至薊州間現(xiàn)狀電化改造。

聯(lián)絡(luò)線：新建雙線聯(lián)絡(luò)線位于既有線左側(cè)，線路起自上倉站薊州端咽喉按線路別引出，并行等高既有線走行約9 km，隨后逐漸偏離既有線繼續(xù)向北上跨京哈線和改移后的京哈津薊聯(lián)絡(luò)線，之后上下行聯(lián)絡(luò)線分開走行，其中上行線折向西北與既有薊州西—薊州上行聯(lián)絡(luò)線相接，利用既有薊州西至薊州上行聯(lián)絡(luò)線5 km至薊州西站，拆除薊州西—薊州上行聯(lián)絡(luò)線其余線路；下行聯(lián)絡(luò)線向北利用既有薊州西至薊州上行聯(lián)絡(luò)線線位下穿大秦線后，折向西南與既有薊州西至薊州下行聯(lián)絡(luò)線相接，利用既有薊州西至薊州下行聯(lián)絡(luò)線5.2 km后至薊州西站。該方案上行聯(lián)絡(luò)線長度16.5 km(利用既有線5 km，新建線路11.5 km)，下行聯(lián)絡(luò)線長度20 km(利用既有線6.5 km，新建線路13.5 km)。列車組合分解作業(yè)在薊州西站辦理；研究年度本項(xiàng)目承接的京承、京通方向的列車40對/d需經(jīng)大秦線大石莊—薊州西段運(yùn)行，加上大秦線本線運(yùn)行的列車87對/d，通過能力趨于飽和，需適時進(jìn)行三、四線擴(kuò)能改造，對大秦線運(yùn)輸組織影響較大。大秦線薊州西站引入方案示意圖如圖5所示。

2.3.3 方案Ⅲ

既有薊州北站為盡頭站，作為地區(qū)唯一的區(qū)段站不能充分發(fā)揮其在路網(wǎng)中的作用，站場、客貨運(yùn)以及機(jī)輛等設(shè)備也未能充分利用。因此有必要研究將薊州北站改為貫通車站連通路網(wǎng)線路的方案。

該方案津薊線增二線至薊州北站后，新建雙線出薊州北站向北走行穿過城市主城區(qū)，隨后轉(zhuǎn)向西沿城市北側(cè)邊緣外繞走行，上跨礦山支線鐵路后折向南下穿津承城際，繼續(xù)向西南方向走行逐漸靠近大秦鐵路，隨后并行大秦線下行線按線路別引入大石莊站站房同側(cè)，遠(yuǎn)期與規(guī)劃的貨運(yùn)東環(huán)線貫通。方案比選范圍內(nèi)上倉至薊州北增二線工程14.0 km，薊州北至大石莊新建正線雙線31 km。由于既有大石莊站組合分解線路位于站房對側(cè)，需在站房同側(cè)增設(shè)組合分解線路，已滿足本項(xiàng)目與大秦線間組合分解列車的作業(yè)要求；本項(xiàng)目承接的京承、京通方向的列車經(jīng)大石莊至薊州北新建復(fù)線運(yùn)行，對大秦線運(yùn)輸組織和通過能力無影響。薊州北站復(fù)線延伸至大石莊站方案示意圖如圖6所示。

圖6 薊州北站復(fù)線延伸至大石莊站方案示意圖Fig.6 Scheme of expanding Jizhoubei Station compound line to Dashizhuang Station

2.3.4 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析與評價(jià)

各方案主要工程內(nèi)容及優(yōu)缺點(diǎn)分析[8-9]如表1所示。

表1 主要工程內(nèi)容及優(yōu)缺點(diǎn)分析Tab.1 Main project contents and analysis of advantages and disadvantages

從工程規(guī)模和投資方面：方案Ⅱ新建及改建工程最少，投資相對最少。方案Ⅰ次之，方案Ⅲ本項(xiàng)目與規(guī)劃貨運(yùn)東環(huán)線均位于大秦線東側(cè)，可以避免與大秦線立交疏解工程，但該方案新建線路長度最長，工程規(guī)模和投資最大。

運(yùn)營條件和通道能力分析：方案Ⅰ和方案Ⅲ規(guī)劃貨運(yùn)東環(huán)線均直接與本項(xiàng)目連通，且不占用大秦線通過能力，對大秦鐵路運(yùn)輸能力無影響，各相關(guān)線路分工清晰，車流順暢；此外，方案Ⅲ將既有盡端式薊州北技術(shù)作業(yè)站改造貫通式，進(jìn)一步增強(qiáng)了其在路網(wǎng)上的作用。方案Ⅱ大石莊至薊州西區(qū)段本項(xiàng)目與大秦線車流匯合，對大秦線運(yùn)輸組織和通過能力影響較大，隨著運(yùn)量增長能力不滿足時還需進(jìn)一步實(shí)施三、四線擴(kuò)能改造。

從與城市規(guī)劃發(fā)展結(jié)合以及拆遷工程方面分析：方案Ⅰ線路在城市南側(cè)穿過新建鐵路通道，對城市向南規(guī)劃發(fā)展有一定的影響。方案Ⅱ新建線路基本圍繞既有鐵路通道走行，對城市規(guī)劃發(fā)展影響小，但線路位于城市建成區(qū)拆遷工程量和征拆難度相對方案Ⅰ較大。方案Ⅲ穿越城市主城區(qū)對城市規(guī)劃發(fā)展影響較大，拆遷工程量和征拆難度都很大。

2.3.5 推薦結(jié)論

綜合以上分析本次研究推薦車流順暢、實(shí)施難度低、對大秦線影響小的方案Ⅰ：京哈線段甲嶺站引入方案。

3 結(jié)束語

鐵路地區(qū)內(nèi)各方向引線和聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置受城市規(guī)劃、既有各專業(yè)車站布局和分工、接軌條件、線路分工與能力適應(yīng)性等影響。津薊線增二線工程引入薊州地區(qū)方案，基于地區(qū)總圖規(guī)劃，在系統(tǒng)研究地區(qū)車站分工、車流特點(diǎn)和相關(guān)線路能力基礎(chǔ)上，綜合比選出功能完善的引入方案。通過合理設(shè)置聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)各類列車運(yùn)行順暢，各區(qū)間通過能力適應(yīng)行車量要求，點(diǎn)線能力協(xié)調(diào)，對其他地區(qū)引入項(xiàng)目具有指導(dǎo)價(jià)值和借鑒意義[10]。