龍煙鐵路引入煙臺地區線路縱斷面方案研究

林澤波

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司濟南設計院,濟南 250022)

1 龍煙鐵路簡介

新建鐵路龍口至煙臺線[1]西起大萊龍鐵路龍口西站，經龍口市、蓬萊市、煙臺市經濟技術開發區、福山區、芝罘區，客線引入藍煙鐵路珠璣站直至煙臺，福山聯絡線在區間出岔引入藍煙鐵路福山站。正線新建線路全長112.744 km，福山聯絡線全長2.329 km。

2 煙臺地區既有鐵路概況

煙臺市位于山東半島東部，東臨威海市，西接濰坊市、青島市，南北臨海，屬山東省轄地級市。煙臺地區現銜接藍煙鐵路和珠煙鐵路2條鐵路。既有煙臺地區鐵路呈“Γ”形布局，如圖1所示。

圖1 煙臺地區既有鐵路布置示意

3 龍煙鐵路平面引入方案簡述

3.1 與既有鐵路相接

近期：龍煙鐵路正線上跨福山聯絡線、既有珠煙鐵路后引入珠璣站，采用1組18號道岔[2]側向簡單接入藍煙下行正線。珠璣線路所處于福山至煙臺間，原為珠煙鐵路引入煙臺地區修建的線路所，為盡可能減少龍煙鐵路福山聯絡線與藍煙線運輸組織過程中的交叉干擾，設計采用福山聯絡線下穿龍煙正線、藍煙下行線后并行珠煙鐵路，在珠璣線路所處與珠煙鐵路并線中穿藍煙線上、下行正線，接入珠煙鐵路。如圖2所示。

圖2 近期龍煙鐵路引入煙臺地區鐵路平面示意

遠期：龍煙正線雙線引入珠璣站，龍煙正線分別采用曲線與既有藍煙上、下行線珠璣站龍口端相接，龍煙正線引入占據原藍煙上、下行線位置，需把既有藍煙下行線向南移5.0 m引入珠璣站。研究年度青煙威榮城際鐵路建成，藍煙線客車流轉入青煙威榮，藍煙線能力得以釋放，珠璣南站與珠璣站之間藍煙上行線拆除。福山聯絡線疏解線從龍煙上行線引出接入珠璣南站。如圖3所示。

圖3 遠期龍煙鐵路引入煙臺地區鐵路平面示意

3.2 線路走向方案

(1)龍煙正線接入珠璣站

從圖2可以看出，龍煙正線從既有部隊用地界與璽萌小區之間穿過，之后線路垂直跨過沈海高速、規劃冰輪路，線路垂直跨過公路。之后線路利用1個1 200 m[3]半徑曲線左偏躲避煙臺汽車內飾公司，以橋形式跨過珠煙鐵路，利用1個800 m半徑曲線左偏與藍煙下行線相連[4-5]。

(2)福山聯絡線接入珠煙鐵路

福山聯絡線從龍煙正線出岔引出后，上跨沈海高速、規劃冰輪路，之后下穿龍煙正線、藍煙下行線，在中穿藍煙上、下行線后，上跨只楚路與珠煙鐵路相接。

4 龍煙鐵路縱斷面引入問題簡述

4.1 龍煙正線

龍煙鐵路正線與藍煙下行線相接，接入藍煙下行線之前，龍煙正線在DK112+300處跨越福山聯絡線與珠煙鐵路，之后線路在DK112+879與藍煙線相接，由于線路跨越珠煙鐵路后下坡與藍煙線相接，跨越處龍煙線高程直接影響跨越后線路坡度及是否需要對藍煙下行線進行抬落道改造。

4.2 福山聯絡線

福山聯絡線從龍煙正線出岔[6]引出后，上跨沈海高速、規劃冰輪路，之后下穿龍煙正線、藍煙下行線，在中穿藍煙上、下行線后，上跨只楚路與珠煙鐵路相接，縱斷接入條件十分復雜，縱斷引入過程中需滿足高速公路凈空、福山聯絡線凈空、只楚路凈空要求，同時福山聯絡線接入珠煙鐵路需研究是否對珠煙鐵路進行抬落道改造等問題。

5 龍煙鐵路引入煙臺地區線路縱斷面綜合分析

5.1 龍煙正線縱斷面引入綜合分析

龍煙正線跨越福山聯絡線與珠煙鐵路后連接既有藍煙下行線，選擇合理的橋梁跨越形式，滿足線下鐵路凈空[7]要求，同時在引入藍煙線時，藍煙線改造工程量最小為本段研究的重點。

因此結合線路平、縱斷面，本跨越點主要研究框架中橋與梁橋兩種跨越形式，圖4為12 m-8 m-12 m框架中橋結構，圖5為32 m簡支梁橋結構[8]。

從圖4、圖5可以看出，框架中橋頂板厚度為0.72 m，梁橋結構高度(梁底至軌底)為3.33 m，結構高度相差2.61 m。

(1)梁橋結構跨越：采用32 m簡支梁橋結構跨越福山聯絡線與珠煙鐵路，換算跨越處龍煙正線軌頂高程為H珠煙軌頂+H凈空+H結構高+H鋼軌高=8.28+6.55+3.33+0.176=18.336 m。

龍煙線終點里程DK112+879.27=藍煙下行線K176+250.80，接軌處藍煙線軌頂高程為13.14 m，跨越點至接軌點間距離為579 m，計算線路坡度為9.0‰。線路坡度大于限坡6‰，同時跨越處兩側線路坡度差為14.4‰，大于《鐵路線路設計規范》[9](GB50090—2006)表3.2.6中困難條件下10‰，不滿足規范要求；如采用以DK112+300為控制點向線路終點放坡，限坡為5.6‰，終點處線路軌頂高程為15.094 m，新線與既有線軌頂高差1.95 m，工程難以實施，因此采用32 m梁橋方案不成立。

圖4 12 m-8 m-12 m框架中橋(單位：cm)

圖5 32 m簡支梁橋(單位：cm)

龍煙線終點里程DK112+879.27=藍煙下行線K176+250.80，接軌處藍煙線軌頂高程為13.14 m，計算線路坡度為5.9‰。本段線路折減后坡度為5.6‰，超限坡0.3‰。接軌點處既有藍煙下行線坡度為6.1‰(圖6)，因此需對既有線坡度進行調整滿足限坡要求，藍煙線K175+660～K176+335段線路坡度調整為5.6 ‰。既有藍煙線最大抬道20 cm，影響既有線長度350 m，改建既有線坡度如圖6中粗實線。因此采用框架中橋方案成立。

圖6 藍煙下行線縱斷面

5.2 福山聯絡線縱斷面引入綜合分析

(1)上跨沈海高速

從圖2可以看出，福山聯絡線從龍煙正線出岔引出后上跨沈海高速，之后下穿龍煙正線，福山聯絡線跨越沈海高速處為研究重點，在滿足福山聯絡線下穿龍煙正線凈空要求的前提下，反推福山聯絡線跨越沈海高速處所采用橋梁結構形式。

假設福山聯絡線下穿龍煙正線處凈空為客貨共線鐵路建筑限界凈空(v≤160 km/h)6.55 m。

由圖7可以看出，交叉處龍煙正線路肩高程為15.66 m，福山聯絡線凈空按6.55 m考慮，計算得福山聯絡線路肩高程為7.22 m。

反推至GHDK111+580變坡點處路肩高程為10.84 m。

福山聯絡線跨越沈海高速控制點里程為GHDK111+550，因此變坡點至控制點間有30 m距離可提高沈海高速凈空高度。

圖7 福山聯絡線縱斷面

GHDK111+580～GHDK111+180段折減后限坡值為5.5‰，計算得GHDK111+550處福山聯絡線路肩高程為11.01 m。

①假設采用64 m連續梁，沈海高速路面高程為4.03 m，跨越處梁結構高度(梁底至軌底)4.00 m，計算得沈海高速公路凈空為11.01+0.868-4.00-4.03=3.85 m，不滿足高速公路5.5 m凈空要求，梁橋方案不成立。

②假設采用64 m鋼桁梁，GHDK111+580～GHDK111+180段坡度最大可以取4‰，計算得GHDK111+550處福山聯絡線路肩高程為10.96 m。跨越處鋼桁梁結構高度(梁底至軌底)2.232 m，計算得沈海高速公路凈空為5.32 m不滿足高速公路5.5 m凈空要求。

在福山聯絡線下穿龍煙正線滿足6.55 m凈空要求的前提下，以上2種橋梁跨越方式均不能滿足沈海高速5.5 m凈空要求，但64 m鋼桁梁結構高度小，反推在滿足沈海高速5.5 m凈空要求的前提下，福山聯絡線下穿龍煙正線處凈空為6.35 m，滿足客貨共線鐵路建筑限界(v≤160 km/h)困難條件下6.20 m要求。

(2)下穿藍煙下行線

由圖7可以看出，福山聯絡線在GHDK112+610處下穿藍煙下行線，根據測量資料，下穿處藍煙下行線既有梁底高程為14.00 m，同時在下穿藍煙下行線后緊接著在GHDK113+145上跨只楚路，且上跨只楚路處福山聯絡線軌底高程不低于9.68 m。

根據這一要求，福山聯絡線與珠煙鐵路接軌處采用1個255.3 m坡長，2.4‰下坡后用1個平坡段與珠煙鐵路相連，珠煙鐵路無需抬落道；同時為使線路在GHDK112+610處凈空最大，圖7中a變坡點需盡量向大里程方向移動，根據豎曲線長度及最小坡段長度要求，將a變坡點設置在GHDK113+020處。b坡度采用6‰，計算得GHDK112+610處路肩高程為6.74 m，換算福山聯絡線凈空為6.22 m，滿足客貨共線鐵路建筑限界(v≤160 km/h)困難條件下6.20 m要求。但b坡度范圍內有曲線折減，折減后b坡度限坡為4.9‰，超限1.1‰，后經牽引計算可滿足列車牽引制動要求。

6 結語

通過對新建鐵路龍口至煙臺線引入煙臺地區線路縱斷面研究，新建鐵路平、縱斷面宜與地方規劃、周邊既有設施及既有鐵路平、縱斷面相結合，統籌考慮，在不影響地方規劃、周邊既有設施及滿足運輸功能的前提下，通過采用不同的橋梁結構，結合線路縱斷面，經過多種方案分析論證，選用經濟、合理的線路縱斷面與既有鐵路相銜接，達到了新建線路與改建既有線路工程量最小的目的。

[1] 中鐵工程設計咨詢集團有限公司.新建鐵路龍口至煙臺線施工圖[R].濟南：中鐵工程設計咨詢集團有限公司，2012．

[2] 中華人民共和國鐵道部.GB50091—2006 鐵路車站及樞紐設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2006．

[3] 中華人民共和國鐵道部.鐵建設函[2005]285號 新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規定[S].北京：中國鐵道出版社，2008．

[4] 易思蓉.鐵路選線設計[M].成都：西南交通大學出版社，2001．

[5] 郝瀛.鐵路選線設計[M].北京：中國鐵道出版社，1996．

[6] 鐵道第四勘察設計院.鐵路工程設計技術手冊·站場及樞紐[M].北京：中國鐵道出版社，2004．

[7] 中華人民共和國鐵道部.鐵路技術管理規程[S].10版.北京：中國鐵道出版社，2006．

[8] 鐵道部經濟規劃研究院.時速160公里客貨共線鐵路預制后張法簡支T梁.通橋(2012)2101-Ⅰ[S].北京：鐵道部經濟規劃研究院，2012．

[9] 中華人民共和國鐵道部.GB50090—2006 鐵路線路設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2006．

[10] 中華人民共和國鐵道部.TB10082—2005 J448—2005 鐵路軌道設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2005．