張唐線張家口地區引入方案研究

袁廣琳 高國琛

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司，天津 300142)

張唐線地處我國冀北、冀東地區,位于張家口、承德、唐山三個市境內。線路起自張家口市的孔家莊,向東至承德西部后折向南經唐山西部至曹妃甸北站前,線路全長約525 km。新建張家口至唐山鐵路工程是蒙東、蒙西煤炭入海通道,也是我國的又一條能源大通道。張唐線西接張集線、京包線,并通過張家口地區、大同樞紐和集寧地區與西面相關線路連通至蒙西煤炭資源腹地。本線在塔黃旗東站(張唐線中間站)與蒙東煤炭下海通道相接,在路網中形成了以曹妃店港為出海口,曹妃甸至塔黃旗東為主干,張家口與錫林浩特兩大方向為支線 “Y”形的內蒙古東、西兩大煤炭基地下海新通道；本線也是承德與唐山間的便捷聯系通道。

1 張家口鐵路地區概況

張家口是歷史上察哈爾省的首府所在地,自古便是京西北交通及軍事要塞,中國第一條自主修建的鐵路京張線終點站即位于本地區內。現代張家口市及鐵路發展迅速,隨著張集線的建成及規劃京張城際鐵路、呼張客運專線、張唐鐵路的引入,該地區日益成為我國中西部資源產區與東部經濟帶之間客貨交流的重要節點(如圖1所示)。

1.1 地區鐵路概況及存在主要問題

(1)既有地區概況

張家口地區由東西向干線鐵路京包線、在孔家莊站西端引入的張集線、沙嶺子站至張家口南站間京包三線、張家口南至張家口聯絡線組成。

張集線線路長度178.914 km,電力牽引,雙線自動閉塞,牽引質量5 000 t,車站到發線有效長1 050 m。張集線從張家口地區的西端外包京包線引入孔家莊站,終點設在孔家莊站,已竣工通車。

圖1 張家口地區既有鐵路示意

京包線經過城市南邊緣的張家口南站,向東南設沙嶺子站、沙嶺子東站,向西為孔家莊站、王玉莊站、郭磊莊站；張家口聯絡線終點為張家口站。地區內既有7個車站中，區段站1個(張家口南站)；客運站1個(張家口站)；其他5個車站均為中間站。

(2)存在的主要問題

地區西端有京包線、張集線接入,均以貨運為主,東端僅有京包線(豐沙線)引出,進出貨運能力不匹配。

隨著張家口地區經濟的快速發展,城市主體向南推移,規劃在洋河南岸建立南山產業區,政府規劃南遷,張家口南站日益成為城市的中心地帶。大量的貨運列車尤其是煤炭列車從該站通過已不合時宜。

隨著張家口城市建設,北部城區的地位將逐漸下降,始發客車仍集中在張家口站辦理將不盡合理。大量的貨車通過張家口南站,該站客運業務受到極大地限制。張家口南站貨場與貨運車場位于正線兩側,貨場取送車作業切割正線,影響車站能力,而且與城市發展不配套。

1.2 在建和擬建項目說明

(1)京張城際鐵路

擬建京張城際鐵路為客運專線,速度目標值為200 km/h以上。從地區東端引入張家口南站,張家口南站客運車場規模擴建為4臺7線,西端與張呼客運專線貫通。

(2)正藍旗至張家口單線鐵路

規劃藍張線全線為單線內燃牽引,從地區東端引入。

(3)張家口至呼和浩特客運專線

張呼客運專線起自張家口地區張家口南站終至呼和浩特,本線建成后將使本區域客運網絡更加完善,速度目標值為200 km/h以上,該鐵路從城市西側直接引入張家口南站,和京張城際鐵路貫通。

1.3 張家口地區鐵路總圖規劃

地區規劃規模由京包線、張集線、京張城際鐵路—張呼客運專線形成的客運通道、張集線-張唐線形成的貨運通道、藍張線以及張家口至張家口南站聯絡線、孔家莊東西疏解區、京包貨車外繞線組成。

客運系統按“1個客運站、1個主題公園”的布局進行規劃,其中1個主要客運站為張家口南站，1個主題公園為詹天佑鐵路公園。

解編系統布局按“1個技術作業站”的總體布局進行規劃；1個技術作業站為沙嶺子西站。

地區內形成1個客運站、1個技術作業站,共計規劃9個車站,結合京張城際鐵路的實施,在沙嶺子西站規劃綜合性貨場。

1.4 城市總體規劃簡述

張家口市區作為冀西北地區中心城市,連接京津溝通晉蒙的交通樞紐,以發展冶金、能源、機械、輕工為主的工業城市。市域規劃為橋東區、橋西區、宣化區和下花園區,為規劃規模大于100萬人口的特大城市,規劃總面積950 km2。

主城區規劃“一中心二組團”格局,一中心為橋東區、橋西區,二組團為宣化區和下花園區。近期向南發展,適當向東、西山坡拓展,遠期跨京包鐵路向南至110國道及向西發展。

1.5 車流特點

張家口地區通過旅客列車占客運通過總量73%,始發終到車大部分為京張城際、張呼客運專線方向。除張唐線列車在沙嶺子西站辦理外,其他通過及始發終到列車集中在張家口南站辦理。地區貨運列車以通過為主,京包線(大同方向)、張集線與京包線(北京方向)直通車流占相當大的比重。張集線、張唐線引入地區,直通列車增加約39%,增長幅度較大。

1.6 張唐線引入張家口地區走向說明

張唐線日通過煤炭列車近(遠)期為43(48)對,摘掛客車2對,客車1對,從根本上緩解了地區東端運輸能力不足的瓶頸,拉近了內陸城市與港口的距離。考慮城市發展及土地利用等因素,與貨車外繞線、高壓輸電走廊、丹拉高速公路處于一個通道內。

張唐線起點位于張家口地區的孔家莊站。張唐線與京包貨運外繞并行于丹拉高速公路南側,在沙嶺子西站為分線分場,設張唐車場、京包車場,兩場橫列布置。張唐線從張唐車場引出后,向東跨越京包線和110國道、丹拉高速公路后,離開張家口地區。

小學音樂課是一門綜合性的審美教育課，以課堂的教學形式為主，音樂教學中樂器的選擇很重要，有道是“工欲善其事，必先利其器。”針對小學生還處于音樂的入門階段，音樂老師應選擇易學易奏的簡易型樂器，當然，簡易不等于簡單，樂器既要保證質量符合審美的需求，又要具有普及性可以在全班推廣開來，讓每一個學生都擁有自己心儀的樂器，這是保證器樂教學順利進行的前提。

2 方案研究總體思路

根據路網布局,剛剛建成的張集鐵路以貨為主,與張唐鐵路和規劃的呼準鄂鐵路銜接,形成大能力的貨運通道。因此,本次研究范圍內張唐線運量全部來自孔家莊站的張集線方向(孔家莊是張唐線的接軌站)。

根據張家口市總體規劃設想,城市中心區南移,張家口南站日益成為城市的中心地帶。大量的貨運列車尤其是煤炭列車從該站通過已不合時宜。同時,北部城區的地位將逐漸下降,始發客車仍集中在張家口站辦理將不盡合理。大量的貨車通過張家口南站,該站客運業務受到極大地限制。因此,總圖規劃中建議適當時候建設京包外繞線。根據總圖規劃,將既有京包線孔家莊至沙嶺子區間線路外繞,形成京包外繞線。京包外繞線的實施將京包線的貨運業務全部移至沙嶺子西站,從而京包線貨車避開張家口南站,利于京張城際鐵路、張呼客運專線的引入。張唐線在研究車站引入、線路走向時,應統籌考慮京包外繞線的條件。

由于能力限制,孔家莊至沙嶺子西段雙線無法兼顧京包外繞線功能,需另增加兩條線才能實現,本次研究張家口地區孔家莊至沙嶺子西按四線考慮。張唐線車流絕大部分為直通列車,結合城市規劃與貨車外繞線共通道穿過地區,兩線在沙嶺子西站分線分場。在沙嶺子西站設張唐車場、京包車場,兩場橫列布置方案,因此需要研究張唐線與預留京包外繞線的合理疏解方案。

綜上所述,張唐線起點位于張家口地區的孔家莊站。張唐線與京包貨運外繞并行于丹拉高速公路南側,在沙嶺子西站為分線分場,設張唐車場、京包車場,兩場橫列布置。張唐線從張唐車場引出后,向東跨越京包線和110國道、丹拉高速公路后,離開張家口地區。京包外繞線從京包車場引出后,向南接入既有京包線沙嶺子站。

3 張唐線孔家莊接軌站方案

3.1 張唐線中穿引入孔家莊站方案

站內規模和西端咽喉不變,孔家莊站東端咽喉正線形成6線格局,方向別布置,從內向外依次為：京包外繞線、張唐線、改建京包線。張唐線與貨車外繞線4線并行至沙嶺子西站西側,疏解后線路別引入沙嶺子西站。6線中最外側的2線為改建京包線,向西至孔家莊站,向東疏解后與張家口南站連通(如圖2所示)。

車站到發場規模及客貨運設施、站內京包正線曲線及縱斷面維持不變,保留張集線和貨車外繞線間的30號渡線轉線條件。受線路條件限制,車站東端車站東端其他轉線渡線采用18號道岔。

張唐線線路長度：5.073 km。

京包外繞線線路長度：5.011 km。

改既有京包線長度：左線6.83 km,右線4.09 km。

圖2 中穿孔家莊站平面示意

3.2 張唐線外包引入孔家莊站方案

既有京包正線維持現狀,張唐線外包引入并預留京包貨車線外繞條件,張唐線和京包貨車外繞線方向別并行至沙嶺子西站西側,疏解后線路別引入沙嶺子西站。孔家莊站東端咽喉正線形成6線格局,方向別布置,從內向外依次為：京包線、貨車外繞線、張唐線(如圖3所示)。

車站到發場規模及客貨運設施、站內正線曲線及縱斷面與中穿方案相同,受線路條件限制,車站東端轉線渡線均采用18號道岔。

張唐線線路長度：4.969 km。

京包外繞線線路長度：4.998 km。

圖3 外包孔家莊站平面示意

3.3 方案比較與綜合分析

中穿方案與外包方案的比較如表1所示。

表1 張唐線孔家莊接軌站方案比較

從工程投資上看：中穿方案,改京包單線上跨張唐線及京包外繞線,方案研究的出發點是盡量降低張唐線、京包外繞線的高度,減少橋梁長度,節省工程投資。但是,國道110與既有京包線并行,雖然京包線改建,但是對于張唐線、京包外繞線仍然需跨越國道110,對于降低線路高度作用非常有限；另外,本段的自然地形條件是北高南低,地面自然坡度為10‰～12‰,橋梁設置在所難免,無法減少橋梁長度,只是橋高有所降低。而且,京包線的限制坡度為4‰,跨線后與既有鐵路高差較大,造成改線較長。因此,中穿方案的工程投資反較外包方案多5239萬元。

從行車組織上看：中穿方案方案京包線—張家口南站的客車(6對)與張唐線的直通車(43對/48對)產生干擾。并且京包線改建范圍較長分別為6.83 km、4.09 km。無論是建設期還是運營期,對運輸干擾都較大。

外包方案有效減少了行車干擾,有利于行車安全；同時避免了既有京包線改建,較中穿方案節省投資5239萬元。故推薦張唐線外包引入孔家莊站,與張集鐵路貫通。

4 張唐線疏解方案研究

本段線路張唐左右線、京包外繞線4線自既有京包線孔家莊站按方向別引出后,張唐左線、京包外繞右線在京包線北側,張唐右線、京包外繞左線在京包線南側,4線并行京包線行進,直至進入沙嶺子西站前要形成線路別進入各自車場。因此,必須在區間完成疏解。根據疏解位置及結構形式的不同,研究了三大方案。

4.1 方案Ⅰ(沙嶺子西站西端疏解)

京包外繞右線在孔家莊出站端跨越既有京包線后,與左線并為雙線,張唐左右線分別在京包外繞雙線的左、右側,形成張唐外包京包外繞格局。由于張唐右線為單方向行車,其上、下行限坡均為12‰,在跨越張石高速后張唐右線采用框架墩跨越京包外繞雙線完成疏解。

由于此段線路縱斷面較高,均設橋通過,此方案在孔家莊至沙嶺子西之間為3座橋。另外,由于張唐線與京包外繞線不同期施工,張唐外包京包外繞線,張唐兩線之間線間距為24.5 m,給后期京包外繞線施工造成一定不便。

4.2 方案Ⅱ(孔家莊站東端框架墩疏解)

在張唐左線自孔家莊引出后跨越既有京包線后,張唐右線提前采用框架墩形式跨越京包外繞雙線,從而與張唐左線并行為雙線,形成了孔家莊至沙嶺子西的2座雙線橋通路,消除了不同期施工的影響,互不干擾,只是在張唐右線跨越京包外繞線處,京包外繞線橋墩需與張唐右線框架墩同期施工。由于京包外繞線在跨越既有京包線時高程較高,并受地形控制,張唐右線跨越點路肩距地面約32 m。由于框架墩橋墩截面積較小,超過一定高度后墩身柔性較大,受力不盡合理,存在一定的工程風險。

4.3 方案Ⅲ(孔家莊站東端連續梁疏解)

如圖4所示，線路走向及疏解位置同Ⅱ方案,考慮到采用框架墩方式完成疏解方案工程風險較大,故在上述Ⅱ方案疏解位置采用64 m連續梁方式完成疏解。經檢算,張唐左線與京包外繞右線、張唐右線與京包外繞左線布置更加緊湊,減少了占地與重大拆遷。張唐右線采用64 m連續梁+48 m連續梁的特殊孔跨形式分別跨越京包外繞左線、右線,經檢算后,滿足不同期施工要求,可作為最終方案開展工作。

圖4 孔家莊東段連續梁疏解方案示意

Ⅲ方案(孔家莊站后連續梁疏解),疏解區緊湊、橋梁結構合理、投資最少,實際設計中采用了此方案。

5 結論

綜上所述,在綜合考慮各條鐵路的功能、運輸性質、自然地形條件、行車組織、工程投資等方面的基礎上,張唐線采用外包引入既有孔家莊站,與張集線貫通,和呼準鄂鐵路相連,直達蒙西煤炭基地；同時,預留了京包鐵路外繞的條件,有利于將來城際鐵路的實施,符合城市規劃；盡可能避免了與既有鐵路干擾,增強了安全保證,節省了工程投資。因此,張唐線外包引入既有孔家莊站方案綜合最優。

為避免將來工程實施困難或者造成廢棄工程,張唐線預留了與京包外繞線的疏解工程。結合地形條件、工程安全及投資,推薦在孔家莊站出站后立即疏解,有利于工程集約,采用連續梁形式對于高墩橋梁安全上更有保證。

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