貴陽市林歹至織金(新店)線主要技術標準探析

陳遠勝

(中鐵二院成都勘察設計研究院有限責任公司，四川成都610081)

1 概述

1.1 項目背景

新建鐵路林歹至織金(新店)線工程(簡稱林織線)位于貴州省貴陽市境內，連接貴陽市與畢節地區(圖1)，按新建和既有線改建分成兩個部分，其中湖林支線(湖潮至林歹南段)既有線改建31.562 km，新建林歹南至新店段28.218 km、林歹南至新店68.808 km。

圖1 林織鐵路地理位置

本線北端接在建設中的黃織鐵路，遠期于織金與規劃建設的水城—納雍—織金鐵路相銜接、于新店與規劃建設的新店—黔西—金沙鐵路相銜接，分別可達六盤水、畢節及川南等地區；南端分別經滬昆鐵路和貴陽環城鐵路可達貴陽地區及中南、華南等廣大地區。隨著區域內相關新建和改建鐵路的建成、區域鐵路網的不斷完善，本線建成后，在鐵路網上可起聯絡和輔助作用。

因畢節地區與貴陽地區的客貨交流主要依靠公路完成，運輸能力受限、運輸成本較高，雖然兩地區間有在建隆黃鐵路和既有貴昆線連接，但從區域內的工業布局、煤礦分布及貨物來源地和消失地來看，經在建黃織線和既有貴昆線運輸繞行距離大，是不經濟的。本線建設后，可改善區域交通現狀，為畢節地區特別是織金、大方、黔西等地區的資源和物資的外運提供一條便捷通道，對于改善區域交通現狀、完善鐵路網結構均具有重要作用和意義。

本線吸引范圍經過貴陽市和畢節地區，2007年吸引范圍土地面積3.5×104km2；總人口1 120萬人，其中非農業人口234萬人；完成國內生產總值1 029×104萬元，人均GDP達9 188元。

沿線經侵蝕、溶蝕淺丘、中低山等地貌，地質條件極其復雜，主要不良地質為人為坑洞、有害氣體、巖溶、危巖落石、順層、軟質巖變形、斷層破碎帶、巖堆。

1.2 既有湖林支線主要技術標準

湖林支線在滬昆鐵路湖潮車站接軌，經清鎮、山林邊、條子場、堰塘坎(林歹南)至林歹，全長36.481 km。支線于1958年9月開工，1960年12月鋪軌至林歹，1965年無償移交貴陽分局。因線路損壞嚴重，經過整治后，1975年全線正式運營，其中湖潮—清鎮段允許速度50 km/h，清鎮—林歹段允許速度40 km/h。

既有鐵路主要技術標準為：

(1)鐵路等級：湖潮—條子場段：國鐵II級；條子場—林歹段：工企I級。

(2)正線數目：單線。

(3)限制坡度：湖潮—條子場段：12‰；條子場—林歹段：20‰。

(4)最小曲線半徑：300 m。

(5)牽引種類：內燃。

(6)機車類型：DF7C。

(7)牽引質量：湖潮—條子場段(2 100 t/1 750 t)；條子場—林歹段(1 450 t/1 000 t)。

(8)到發線有效長度：550 m。

(9)閉塞類型：湖潮—條子場段：繼電半自動；條子場—林歹段：電氣路簽。

2 主要技術標準的選擇

2.1 鐵路等級

根據運量預測近遠期本線織金—林歹南段貨流密度分別為944×104t、1 244×104t，客車對數分別為4對和7對；近遠期新店—林歹南段貨流密度844×104t、314×104t，客車對數分別為2對和3對；近遠期林歹南—清鎮段貨流密度465×104t、1 494×104t，客車對數分別為6對和10對。同時本線與黃織線連通后，在路網中起聯絡、輔助作用，因此本線鐵路等級應為國鐵Ⅱ級。

2.2 正線數目

根據功能定位和建設方案研究，本線遠期區段最大貨流密度為1 494×104t，客車10對，單線能力已經能夠滿足運量需求，故推薦本線正線數目為單線。

2.3 限制坡度

根據接軌方案研究，本線南端接入貴陽環城快速鐵路西環線和滬昆線，西端與黃織線的織金站相接。根據運量預測，貨流主要為織金站以北流入本線，貴陽環城快速鐵西環線限制坡度為13 ‰，貴昆線貴陽至六盤水段限制坡度為6 ‰加力12 ‰，黃織線限制坡度為13 ‰。本次結合相鄰線限坡情況及充分利用既有線的原則，對既有線改建段與新建段分開研究，線路示意圖如圖2所示。

圖2 林織鐵路工程段落示意

(1)林歹南至織金(新店)段。結合本線地形因素，林歹南至織金(新店)段地勢起伏較大，橋隧總長達54.422 km，占線路長度的56.09 %。而本線定位為一條以貨運為主、客運為輔，在路網中起輔助作用的鐵路。13 ‰限坡方案各項經濟技術指標較好，適應地形能力較強。從相鄰路網的角度看，13 ‰限坡方案與相鄰銜接線路限坡系統、牽引質量相協調，運輸組織順暢，故本段推薦限制坡度為13 ‰。

(2)湖潮至林歹南段。由于該段為既有線改建段，為充分利用既有線，并考慮與相鄰線路相匹配，故推薦與新建鐵路坡度一致，為13 ‰。

2.4 路段列車設計行車速度

結合本項目的功能定位、運輸需求以及本線地形、地貌及地質條件，既有線改造段研究比選了既有線現狀電化方案、電化提速80 km/h、120 km/h三個速度目標值方案，織金方向新建線路研究比選了120 km/h、120 km/h預留160 km/h、200 km/h三個速度目標值方案，新店方向新建線路比選了120 km/h、120 km/h預留160 km/h、160 km/h三個速度目標值方案。

2.4.1 湖潮至林歹南段既有線速度目標值方案

本段研究既有線改造研究比選了既有線現狀電化方案、電化提速80 km/h、120 km/h三個速度目標值方案。湖潮—林歹南段速度目標值方案的既有線利用率比較表見表1。

表1 湖潮—林歹南段速度目標值方案的既有線利用率

由于該段既有線小半徑曲線多，且小半徑曲線連續設置，曲線間夾直線較短。既有線電化方案若只延長其到發線有效長、調整20‰坡度地段時，由表1可知既有線利用率為75.6 %，利用率較高。但既有線現狀技術條件較差，最高速度僅能達到50 km/h，不利于旅客出行需要和未來地區經濟發展的需求，因此既有線電化方案不予推薦。80 km/h方案較120 km/h方案既有線利用長度長12.418 km，增幅37.6 %，可見120 km/h方案工程優勢不明顯。而考慮本線近遠期運行6對、10對客車，為提高旅客出行質量、保證運輸組織順暢，故推薦湖潮—林歹南段既有線按80 km/h速度目標值進行改建。

2.4.2 新建線路目標值方案

(1)林歹南至織金。

研究了120 km/h、120 km/h預留160 km/h、200 km/h三個方案，工程比選表見表2。

表2 林歹南—織金不同速度目標值方案的運行時分及工程投資表

注：200 km/h方案考慮向六盤水方向延伸條件，從織金站南側引入，其余方案從北側引入。

據表可知，采用120 km/h方案較200 km/h方案減少投資176 495萬元，節省額高達61.7 %，可見200 km/h工程投資偏大，200 km/h速度目標值方案是不適合的，因此不予推薦。

采用120 km/h較120 km/h預留160 km/h方案減少投資11 661萬元，方案投資減少額4.08 %，本線是以貨運為主的資源開發性鐵路，120 km/h速度能適應需要。因此，本段推薦120 km/h速度目標值。

(2)林歹南至新店。

研究了120 km/h、120 km/h預留160 km/h、160 km/h三個方案，工程比選表見表3。

表3 林歹南—新店不同速度目標值方案工程投資

據表可知，采用120 km/h方案較160 km/h方案減少投資8 638萬元，考慮本線以資源開發貨運為主，故推薦120 km/h速度目標值。

2.4.3 速度目標值研究結論

湖潮至林歹南段既有線改造速度目標值80 km/h；林歹南至織金、林歹南至新店段速度目標值為120 km/h。

2.5 最小曲線半徑

根據旅客列車設計行車速度，湖潮至林歹南既有線改建段500m，林歹南至織金、林歹南至新店段為800 m。

2.6 牽引種類

關于本線電力牽引與內燃牽引方案的比選，由于本線地處西南片區，地形復雜、坡陡彎急，橋隧相連，工程較大。電力牽引與內燃牽引相比，具有牽引力大，計算速度高，起動加速快，特別是在高海拔、長隧道多的特殊環境下更能體現其優勢，因此，本線宜采用電力牽引。

從路網上看，整個西南片區普遍采用電力牽引，本線采用電力牽引與相鄰路網相協調，因此，本線牽引種類宜采用電力牽引一次建成。

2.7 機車類型及牽引質量

2.7.1 貨運機車選擇

目前我國鐵路主要的貨運機車有：SS3、、SS4、SS7等機車，其主要技術參數見表4。

表4 主要貨運機車技術參數

注：分母為B型車參數。

從表4可以看出，對機車自重來說，除SS4為2×92 t，其余均為138 t；對機車持續功率來說，SS4型機車最大(6400kW)，其次是SS7(4800 kW)、SS3(4320kW)；對機車持續牽引力來說，SS4型機車最大(431 kN)，其次是SS7(351 kN)、SS3(318 kN)；對于計算牽引力來說，SS4型機車最高(51.5 km/h)，其次是SS3(48 km/h)、SS7(44 km/h)； 對其價格來說，SS3價格最低、SS7次之、SS4最貴。并且以上機車都能滿足在13‰坡道上雙機牽引3 800t的要求。綜合以上因素，結合西南片區綜合路網技術標準，與相鄰路網匹配、便于機車整備、檢修和維護作業，可推薦采用SS3型電力機車。隨著將來和諧系列機車大量生產，今后可采用和諧系列機車。

2.7.2 客運機車選擇

能夠滿足本線速度目標值120 km/h要求的機型主要有SS8、SS7、SS9型機車。因SS8型機車不適宜山區鐵路，故SS9、SS7機車對本線的動力適應性明顯優于SS8型機車，采用SS9、SS7機車均可滿足需要。從機車持續速度方面比較，SS9為99 km/h，SS7為96 km/h，兩機型比選結果相差不大，并結合周邊路網考慮和黃織線保持一致，本線的客車機型選擇SS7。隨著將來和諧系列機車大量生產，今后可采用和諧系列機車。

2.8 牽引質量

根據本線與相鄰路網主要技術標準及運輸組織協調性分析，本線應保持和相鄰黃織線、株六線3 800 t牽引質量一致，以減少本線貨物列車在接軌站的作業，提高運輸效率。

2.9 到發線有效長度

本線的牽引質量為3 800 t，與之配套的到發線有效長為850 m，因此本線車站到發線有效長推薦采用850 m，雙機880 m。

2.10 閉塞類型

根據《鐵路主要技術政策》,本線為單線鐵路，推薦采用繼電半自動閉塞。

3 主要技術標準選擇的推薦意見

(1)鐵路等級：國鐵Ⅱ級。

(2)正線數目：單線。

(3)設計行車速度：湖潮至林歹南80 km/h；林歹南至織金、新店段速度目標值為120 km/h。

(4)最小曲線半徑：湖潮至林歹南段500 m。

林歹南至織金、新店段最小曲線半徑800 m。

(5)限制坡度：13 ‰。

(6)牽引種類：電力。

(7)機車類型：貨機SS3、客機SS7。

(8)牽引質量：3 800 t。

(9)到發線有效長度： 850 m，雙機880 m。

(10)閉塞類型：繼電半自動閉塞。

4 結論

鐵路建設是百年大計，建設標準的選擇不僅要能夠適應當前的運輸需求，而且要著眼于未來社會經濟的發展和資源的有效利用。隨著機車車輛、列車控制、信息技術的不斷發展，鐵路的建設應做好前瞻性規劃，適當預留條件，才能不斷適應未來發展的需要。因此，鐵路主要技術標準的選擇應注意以下幾個方面：

(1)結合國家、地區的鐵路網規劃，充分分析鐵路沿線人口、資源分布、客貨運量特點，正確把握項目的功能定位，使得建設的鐵路真正兼顧沿線地方旅游、能源、經濟的發展。

(2)既有線的改建標準，應合理分析運量需求，在滿足運輸能力的前提下，充分利用既有的設施設備，避免大段的改建工程，減少線路工程對生態景觀的切割和生態破碎化的影響，節約用地，節省工程投資。

(3)充分論證方案的可行性，對遠期預留的工程有合理的預見性，對特定的特殊橋梁結構跨越地帶是否需要預留橋位，應有前瞻性，避免遠期工程無可行的跨越通道。

[1] GB 50090-2006 鐵路線路設計規范[S]

[2] 郝瀛.鐵道工程[M].北京：中國鐵道出版社，2000

[3] 趙清為.鐵路工程技術手冊·線路[M].北京：中國鐵道出版社，1994

[4] 周孝文，李建新.關于鐵路建設項目主要技術標準選擇的思考[J].鐵道經濟研究,2009,(6)