長春至白城鐵路擴能工程建設方案研究

閻建斌 李永金

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司, 天津 300142)

1 概述

1.1 既有長白鐵路概況

(1)既有長白鐵路修建及歷次改建情況

既有長白鐵路建于1934年,東起吉林省長春市,經松原市、大安市西到吉林省白城市,全長330.84 km,是吉林省西部重要橫向運輸干線,是日本侵略者為掠奪我國資源的目的而修建。線路標準低,質量差,基本上就地鋪設,列車運行速度低,牽引質量小。解放戰(zhàn)爭時期長白鐵路曾被拆除,于1958年重建,1972年通車,2000年～2002年部分地段進行了換鋪無縫線路等技術改造。．

(2)既有鐵路主要技術標準

鐵路等級：Ⅰ級；

正線數(shù)目：單線；

限制坡度：10.7/11(‰)；

最小曲線半徑：600 m；

牽引種類：內燃；

機車類型：DF4；

牽引質量：2 100 t；

到發(fā)線有效長：650 m；

閉塞類型：半自動閉塞。

(3)存在的主要問題和薄弱環(huán)節(jié)

現(xiàn)狀為單線半自動閉塞鐵路,線路技術條件差,全線路基主要病害有基床下沉擠出、翻漿冒泥和凍脹現(xiàn)象,橋涵結構老化,客貨列車服務水平不高,且大部分區(qū)間既有能力已經飽合。隨著客貨運量的增長,本線已經不能滿足客貨運輸需求,急需擴能改造。

1.2 研究項目的地理位置和徑路

長白鐵路橫貫吉林省西北部,自長春經農安縣、松原市、大安市至白城市,位于吉林省與黑龍江省和內蒙古自治區(qū)結合部,研究區(qū)域地處東三省中心,南依遼寧省,北靠黑龍江,西部與蒙古國毗鄰,東南臨黃海,西南與河北省及內蒙古自治區(qū)西部相接,總面積85.2×104km2,占全國的8.88％；2007年末總人口3 975.7萬人,占全國的3.0％。

1.3 區(qū)域路網現(xiàn)狀及規(guī)劃

(1)區(qū)域路網構成

目前區(qū)域已形成了以哈大、平齊、濱洲、濱綏、白阿—長白—長吉—吉圖鐵路等線為骨架,銜接通讓、京通、牡圖等主要線路,并以拉濱、博林、伊敏河線、陶榆、鐵法、開豐等鐵路線為補充的鐵路網。鐵路通達吉林省各地市行政所在地,且覆蓋了大部分的縣市。

(2)區(qū)域路網規(guī)劃

根據(jù)《鐵路“十一五”規(guī)劃》、《中長期鐵路網規(guī)劃調整方案》以及相關項目研究成果,并結合本線吸引范圍和特點,對既有長白鐵路和吉林省中西部地區(qū)的哈大、平齊、通讓、白阿等線進行分析研究。區(qū)域鐵路網既有、在建及規(guī)劃項目見表1。

表1 相關在建及規(guī)劃鐵路項目

1.4 預測運量

(1)區(qū)域交通運輸量

客運：區(qū)域2007年完成客運量4.6億人,客運周轉量476.5億人·km,分別占全國的2.05％和2.2％。

(2)貨運：區(qū)域2007年完成貨運量7.6×108t,貨運周轉量1 332.1×108t·km,分別占全國的3.36％和1.31％。

2007年區(qū)域綜合交通客貨運量見表2。

表2 2007年區(qū)域綜合交通客貨運量

(2)建設項目運量預測

貨運量預測：根據(jù)沿線地方運量和通過運量預測,經鋪畫貨流圖,得到2020年、2030年長春至白城鐵路各區(qū)段貨流密度(見表3)。

表3 研究年度區(qū)段貨流密度 104t

客運量預測如表4所示。

表4 分方向客車對數(shù) 對

遠景年輸送能力的建議：根據(jù)本項目在路網中的地位、作用及遠景運輸需求,遠景年輸送能力建議為3 000萬t/年,客車對數(shù)120對/日。

1.5 項目的功能和定位

結合本線客貨運量和主要流向以及相鄰路網的分工,確定本通道功能定位如下：

長白鐵路通道為兼顧城際功能的快速鐵路通道,是東北鐵路快速客運網絡的重要組成部分,是哈大、長吉客運專線向吉林省西北地區(qū)以及蒙東地區(qū)的延伸線,是蒙東地區(qū)煤炭外運輔助通道,是吉林省對外客運交通的骨干線路,是東北鐵路網干線鐵路之一,是蒙古國至日本海地區(qū)國際運輸通道的主要組成部分。本線在吉林省內部形成了一條快速客貨運通道,實現(xiàn)了吉林省西北部城市與省會長春的快捷連通。

2 建設方案研究

2.1 通道建設方案構成

本項目主要研究了對既有線進行增二線擴能改造、通道內形成兩線格局，新建雙線、保留既有長白線通道內形成三線格局兩大建設方案。

(1)方案Ⅰ(兩線格局)

160 km/h增二線(二線格局)方案：

本方案在兩端樞紐,即長春樞紐和白城樞紐實現(xiàn)客貨分線,區(qū)間形成160 km/h速度的客貨共線方案。

客線起自長春站,利用哈大客運專線聯(lián)絡線7.545 km至哈大客運專線崔家營線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡線，并行哈大客運專線向北至既有長白鐵路附近，線路轉向西北接入小合隆站；貨線起自長春北站,利用既有長白線11.5 km至小合隆站。

線路自小合隆站引出后,采用160 km/h的速度目標值沿既有長白鐵路增二線,經農安、松原、大安,在進入白城樞紐前客、貨分線,客車進入白城站,貨車進入白城東站。

200 km/h增二線(兩線格局)方案：

鑒于既有長白鐵路所經過地區(qū)地形平坦,線位走向基本同160 km/h增二線方案。

主要工程內容為：需要對路基填料進行換填,橋梁需要拆除重建以及其他相關工程的改建。

兩線格局分析：

160 km/h方案客車運行時間為147 min,200 km/h方案客車運行時間為117 min,可節(jié)省運行時間30 min,鑒于本線是橫貫吉林省東西部的主要通道,兼有城際鐵路功能,客運服務水平要求較高,同時根據(jù)《鐵道部吉林省人民政府關于進一步加快推進吉林省鐵路建設的會議紀要》,其中關于長春至白城鐵路項目,紀要明確了對既有鐵路進行技術改造,形成時速200 km以上的快速鐵路。因此,兩線格局速度目標值應采用200 km/h方案。

(2)方案Ⅱ(三線格局)

新修雙線(三線格局)200 km/h客貨共線方案：

本方案在兩端樞紐,即長春樞紐和白城樞紐實現(xiàn)客貨分線,區(qū)間形成200 km/h速度的客貨共線方案。

客線起自長春站,利用哈大客運專線聯(lián)絡線7.545 km至哈大客運專線崔家營線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡線，并行哈大客運專線向北至既有長白鐵路附近，線路轉向西北接入小合隆站；貨線起自長春北站,利用既有長白線11.5 km至小合隆站。

線路自小合隆站引出后,采用200 km/h的速度目標值，沿既有長白鐵路通道新建雙線并局部取直,經農安、松原、大安,進入白城站。

新建雙線客貨共線方案,新建雙線除運行客車外,還分流一定的貨運量；既有線維持現(xiàn)狀不變,考慮新建線只是部分車站與既有線并站,為滿足沿線中小站點客運需求,既有線開行一定數(shù)量的旅客列車,在能力滿足的情況下,承擔相應的貨運量,通道形成客貨共線的三線格局。

新修雙線250 km/h客貨分線(三線格局)方案：

本方案新建250 km/h客運專線,局部改造既有長白線為貨運專線。

線起自長春站,利用哈大客運專線聯(lián)絡線7.545 km至哈大客運專線崔家營線路所,然后新建上、下行客車聯(lián)絡線，并行哈大客運專線向北至既有長白鐵路附近，線路轉向西北接入小合隆站；線路自小合隆站引出后,采用250 km/h的速度目標值，沿既有長白鐵路通道新建雙線并局部取直,經農安、松原、大安,在進入白城白城站。

新建雙線客貨分線方案,形成三線格局,新建雙線承擔通道內城際列車和跨線旅客列車,與既有長白線實現(xiàn)客貨分線,既有線承擔全部貨運量及少量客車,既有線標準維持現(xiàn)狀不變。該方案客貨分線,客車以較高速度運行,實現(xiàn)長春白城地區(qū)的客運交流快速通達,極大地提高了服務水平。但既有線部分區(qū)間近期仍需要增加會讓站,遠期部分區(qū)間需增二線,方可滿足近遠期能力需求。

三線格局方案綜合分析：

新建雙線客貨分線方案實現(xiàn)了客貨分線運輸,提高了運輸效率,但是既有長白鐵路仍需改造,近期部分區(qū)間需增加會讓站,遠期仍需增二線,通道將形成四線格局,運輸能力遠大于通道客貨運量水平,造成運能極大浪費；新建雙線客貨共線方案,實現(xiàn)以客為主兼顧貨運運輸模式,通道內三線格局滿足了區(qū)域內旅客快速出行的要求,也能滿足遠期貨運量需求。因此,建議三線格局按客貨共線模式進行建設,但以客為主，線路速度目標值設計應留有余地,盡量提高標準。

2.2 通道建設方案經濟技術比選

綜合以上分析并取舍,主要對既有線增二線200 km/h客貨共線方案(兩線格局)、新建雙線200 km/h客貨共線方案(三線格局)和新建雙線250 km/h客貨分線方案(三線格局)進行了投資對比和優(yōu)缺點分析(如表5所示)。

表5 方案投資對比

3 通道擴能建設方案推薦意見

新建250 km/h雙線(三線格局)分流客車、既有線以承擔貨運為主的方案,具有實現(xiàn)客貨分線運行、實現(xiàn)通道客運快速化和提高通道內的客貨運輸效率和服務水平的特點,但是工程投資比新建雙線200 km/h客貨共線方案三線格局多15.69億元,比200 km/h客貨共線方案(兩線格局)多13.79億元。

200 km/h客貨共線(兩線格局)方案比250 km/h雙線(三線格局)方案投資省，比200 km/h客貨共線(三線格局)方案投資多1.9億元,區(qū)間19座車站僅封閉2座,且需要改建既有設施和接軌專用線,施工干擾大。

200 km/h客貨共線(三線格局)的投資最少,既有長白鐵路及沿線接軌專用線近遠期亦不需要改造,區(qū)間設車站9座。結合區(qū)域路網的規(guī)劃和本線前后方通路的技術標準,符合本線的功能定位,能夠滿足近遠期客貨運量需求,運輸組織靈活,可以有效促進地方經濟發(fā)展,推薦采用新建雙線，速度目標值200 km/h，以客為主、兼顧貨運，保留既有長白線形成三線格局方案。

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