新建集包三四線建設(shè)方案研究

任軍輝

集寧—包頭三四線位于我國華北地區(qū)的內(nèi)蒙古自治區(qū)西部,屬京包通道西段,基本沿既有京包線集寧—包頭段平行布設(shè),全長約312.78 km。本段線路新建三四線與既有線構(gòu)成四線,形成大能力客貨運(yùn)輸通道,對加快我國西北、華北、東北區(qū)際間的客貨交流,大幅度提高鐵路煤炭運(yùn)輸能力,適應(yīng)內(nèi)蒙古自治區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,完善路網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高鐵路的市場競爭能力,實(shí)現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展目標(biāo),保障國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展均具有十分重要的意義。

在研究年度內(nèi)新建三四線與既有線共同組成集包間鐵路運(yùn)輸通道,滿足貨運(yùn)大能力、客運(yùn)高速度的運(yùn)輸需求,配合新線建設(shè)方案的不同,兩線運(yùn)輸分工亦不相同。從項(xiàng)目的功能定位上來說,本項(xiàng)目是京蘭通道的一部分,而京蘭通道是我國北部橫貫東西,連接西北、華北、東北地區(qū)的一條大能力客貨運(yùn)輸通道,客貨并重,以貨為主,貨物運(yùn)輸主要為煤炭、焦炭、石油、鋼鐵等大宗貨物,而且以煤炭為主,是實(shí)現(xiàn)大秦線4億t擴(kuò)能的后方通道之一。同時(shí)北京—張家口—集寧—包頭又是一條快速客運(yùn)交通走廊,因此,合理、科學(xué)的確定本項(xiàng)目與既有線運(yùn)輸分工,是決定本項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的重要前提。

1 運(yùn)輸組織分工原則

本段的列流特點(diǎn)是旅客列車占總行車量的1/4,4 000 t貨物列車約占總行車量的10%,大量的貨物列車是5 000 t列車。

根據(jù)既有線現(xiàn)狀和通道客貨運(yùn)需求特點(diǎn)及功能定位,確定以下分工原則:1)充分利用既有線設(shè)備和能力,減少廢棄工程;2)盡量實(shí)現(xiàn)客貨分線,減少客貨干擾,提高運(yùn)輸能力和質(zhì)量;3)為大量旅客列車服務(wù)的線路,其速度目標(biāo)值滿足快速客運(yùn)通道要求;4)集中組織開行5 000 t及以上重載貨物列車,滿足輸能需求;5)節(jié)省工程投資,減少施工時(shí)對運(yùn)營的干擾。

2 新建三四線與既有線運(yùn)輸分工方案

1)方案Ⅰ:新建三四線為客運(yùn)專線,既有線現(xiàn)狀電化,以貨為主。

新建客運(yùn)專線速度目標(biāo)值200 km/h,到發(fā)線有效長700 m;既有線電化改造,延長車站到發(fā)線有效長至1 050 m。

兩線運(yùn)輸分工為:新建線為客運(yùn)專線,承擔(dān)大量旅客列車運(yùn)輸;既有線承擔(dān)全部貨物列車及少量客車。

經(jīng)計(jì)算分析,新建客運(yùn)專線近遠(yuǎn)期旅客列車對數(shù)分別為40對/d和55對/d,能力利用率僅為39%,投資大而利用率低,經(jīng)濟(jì)效益差,而既有線近遠(yuǎn)期客貨列車對數(shù)分別為106對/d和128對/d,遠(yuǎn)期能力已經(jīng)飽和,說明本線客車對數(shù)難以支撐客運(yùn)專線,而一條雙線又不能滿足貨運(yùn)能力的需求,因此,本通道完全形成兩條客貨分線鐵路不適合本通道的運(yùn)量特點(diǎn)。

2)方案Ⅱ:新建三四線為貨運(yùn)專線,既有線提速電化,以客為主。

新建三四線為貨運(yùn)專線,車站到發(fā)線有效長1 700 m;既有線電化、提速至200 km/h,維持既有車站到發(fā)線有效長850 m。

兩線運(yùn)輸分工為:既有線開行全部旅客列車及快運(yùn)、4 000 t貨物列車及摘掛等少量貨物列車,新建線為貨運(yùn)專線,開行10 000 t,5 000 t貨物列車。

本方案既滿足旅客列車提速的要求,而且貨物運(yùn)輸能力較大,是較理想的方案之一。新建線因開行10 000 t列車且為貨運(yùn)專線,所以總的輸送能力最大,但為滿足快速客運(yùn)通道的運(yùn)輸需求,既有線需進(jìn)行提速改造,而集寧—呼和段因線路條件差、半徑小,改建工程巨大,既有線提速至160 km/h將廢棄約130 km的路段,而且既有線提速改造對運(yùn)營干擾也大。

3)方案Ⅲ:新建三四線為客貨共線鐵路,既有線電化擴(kuò)能、以貨為主。

新建線路速度目標(biāo)值200 km/h,到發(fā)線有效長1 050 m;既有線現(xiàn)狀電化并延長車站到發(fā)線有效長至1 050 m。

兩線運(yùn)輸分工為:新建線客貨并重,開行客車、快貨及部分5 000 t貨物列車;既有線以貨為主,開行5 000 t,4 000 t貨物列車及摘掛列車以及少量低等級客車。

4)方案Ⅳ:組合方案,集寧—呼和段既有線電化擴(kuò)能,以貨為主,新建客貨共線鐵路,呼和—包頭段既有線提速電化,客貨共線,新建貨運(yùn)專線。

考慮到既有線集寧—呼和段提速改造工程艱巨,而呼和—包頭段提速改造工程相對簡單,因此,集寧南—呼和新建一條客貨共線速度目標(biāo)值為200 km/h的雙線鐵路;呼和—包頭將既有線提速改造成200 km/h的雙線鐵路,同時(shí),新建一條貨運(yùn)雙線鐵路。

新建線與既有線在呼和交叉貫通,形成一條客貨并重、速度目標(biāo)值200 km/h的雙線及一條以貨為主的雙線。

兩線運(yùn)輸分工為:客貨并重線路開行大量客車、快貨及部分5 000 t貨物列車;以貨為主線路,開行大量 5 000 t,4 000 t貨物列車、摘掛列車以及少量低等級客車。

3 方案綜合比選及研究結(jié)論

由于方案Ⅰ不適應(yīng)本段運(yùn)輸能力需求,予以放棄。下面僅對Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ方案做進(jìn)一步比較。

1)從運(yùn)輸質(zhì)量及能力適應(yīng)性分析。從運(yùn)輸質(zhì)量方面分析,各方案線路長度相差不大、速度目標(biāo)值相同,客貨旅行時(shí)間差別不大,均能滿足時(shí)間目標(biāo)值要求;各方案的通道能力均能滿足各研究年度客貨運(yùn)量的要求,均有較大的富余。集呼段為本段能力控制區(qū)段,其能力適應(yīng)性詳見表1。

2)工程投資、運(yùn)營成本及經(jīng)濟(jì)效益。方案Ⅱ雖運(yùn)營成本較低,但新建一條雙線的同時(shí)需對既有線全線提速改造,工程投資最大且既有線廢棄工程多,經(jīng)濟(jì)性最差;方案Ⅲ與方案Ⅳ運(yùn)營成本相當(dāng),但方案Ⅳ新建一條雙線的同時(shí)需對呼包段既有線提速改造,不僅投資多,而且施工對運(yùn)營干擾大;方案Ⅲ工程投資最省,較方案Ⅱ少9.56億元、較方案Ⅳ少0.81億元。

表1 各方案研究年度通道能力適應(yīng)性表

3)施工對運(yùn)營干擾、建設(shè)時(shí)機(jī)及工期。方案Ⅱ和方案Ⅳ雖新建一條雙線,但仍需對既有線提速改造,改造工程量大、工期長,施工對運(yùn)營的干擾大,而方案Ⅲ則完全新建一條雙線,既有線只進(jìn)行電化擴(kuò)能,施工簡單、工期短,施工對運(yùn)營干擾最小。根據(jù)前述,本段近幾年貨運(yùn)量增長迅猛,若對既有線大動干戈,勢必影響其他線輸能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),方案Ⅱ和方案Ⅳ的建設(shè)時(shí)機(jī)及工期均不適應(yīng)本段貨物運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>

4)路網(wǎng)發(fā)展、運(yùn)輸組織靈活性。運(yùn)輸組織方案Ⅲ與方案Ⅳ基本相同,差別僅在包頭—呼和間將既有線改造為以客為主,運(yùn)輸組織均具有一定的靈活性,方案Ⅱ運(yùn)輸組織靈活性相對較差。

方案Ⅲ在集寧—包頭間一次新建高標(biāo)準(zhǔn)新線,既有線可視移動設(shè)備技術(shù)進(jìn)步情況,適時(shí)將牽引質(zhì)量提高到10 000 t,對路網(wǎng)發(fā)展適應(yīng)性最佳。

綜上所述,本次研究推薦分工方案Ⅲ,即新建三四線為客貨共線鐵路,既有線現(xiàn)狀電化改造,以貨為主。

[1] 王玉龍.西康線增建第二線某段線路走向方案選擇[J].山西建筑,2008,34(34):292-293.