(內蒙古鐵道勘察設計院有限公司?鐵道設計分院,內蒙古?呼和浩特?010050)

新建大塔北—達旗電廠鐵路 (以下簡稱大達鐵路) 位于內蒙古自治區鄂爾多斯市達拉特旗境內,線路自大 (塔) 馬 (柵) 線大塔北站引出,最終引入達旗電廠,大塔北—達旗電廠鐵路主要技術標準如表1所示[1]。通過新建該項目可以保證達旗電廠煤炭供應,降低企業運營成本,為鐵路提供穩定運量支持,提高鐵路經濟效益。
根據達旗電廠規劃及電廠耗煤量預測,達旗電廠需要的燃煤大部分來自高頭窯礦區,目前高頭窯煤礦和吳四圪堵煤礦生產能力分別為600 萬t 和240萬t,由汽車運輸至電廠。而高 (頭窖) 關 (碾房) 支線建成后,將采用鐵路運輸直達電廠,預測高關支線發送達旗電廠的煤炭近期 (2025年)、遠期 (2035年) 分別為800 萬t 和840萬t,不足部分由包西線(包頭西—西安張橋)、包 (頭) 神 (木) 鐵路和公路運輸供應,近期分別為100 萬t、300 萬t 及240萬t。到達達旗電廠站的煤炭列車由各裝車站組織5 000 t 固定車底循環直達列車,加速車流周轉。

表1 大塔北—達旗電廠鐵路主要技術標準
達旗電廠至包神鐵路關碾房車站間的既有達旗電廠四期專用線為內燃牽引鐵路,而大達鐵路為電氣化鐵路,直接引入電廠站時必須改建部分電廠站技術設備[2-3]。因此,大達鐵路引入電廠方案考慮采用既有專用線上設電廠交接站和直接引入達旗電廠2個方案。
在達旗電廠專用線 K1+800 處設電廠交接站,與達旗電廠站呈縱列式布置,距離達旗電廠站中約2.8 km,交接站負責列車的到發作業和電廠的調車作業,設電廠交接站方案示意圖如圖1所示。
電廠交接站位于達旗電廠站南側,車站中心里程為K1+800,站房位于線路左側,車站性質為中間站。設1條正線 (既有達旗電廠專用線),5 條到發線(全部電氣化),到發線有效長為1 050 m;設1條邊修線,有效長為236 m;在電廠端咽喉設1條電力機車機待線,有效長為80 m,上設1座37m×1.1 m×1.1 m 的檢查坑。高關支線與電廠專用線接軌點處設1 條安全線,有效長為50 m。電力機車進入的到達線、到發線、安全線、機車走行線和電力機車需要通行的其他線路,均應架設接觸網。出發線和編發線有發車作業端的100~200 m 有效長范圍內及其出發通路上應架設接觸網。由大塔方向到達的煤炭列車在該交接站停車,摘下電力機車,換掛電廠的內燃機車擔當煤炭列車進出電廠站的送重取空作業。

圖1 設電廠交接站方案示意圖
達旗電廠站為電廠的貨運站,該站擔負電廠的煤炭到達任務,北接包神鐵路達拉特旗站,南接包神鐵路關碾坊站,站中心里程為K31+350,隸屬于達旗電廠管轄。車站為橫列式布置,設有6條到發線 (含正線1條),1 道、2 道、3 道、4 道、Ⅴ 道及6道有效長分別為2 275 m、2 275 m、2 291 m、1 877 m、2 250 m 及2 250 m。達拉特旗站端咽喉東側設機務整備所1處,設機車整備線1條,同側設邊修線1條,卸油線1條,存車線1條,材料線1條。北端咽喉內側3道設靜態軌道衡1座。站房正對側設有貨物線1條 (7 道),旁有1座廢棄貨物站臺,關碾坊端咽喉外設軌道衡1座。車站設有基本站臺1座,規模為120.0 m×4.0 m×0.5 m,車站中部有9m 寬砼板平交道口2處,作為運煤汽車進出電廠通道。1 道與2道、4 道,Ⅴ 道與6道中部卸煤溝3座。車站設在地路堤地段,兩側咽喉區均有排水涵洞和立交道。
根據新建大達線鐵路技術標準及近遠期運量,綜合考慮既有電廠專用線與包神線運輸組織及車站作業方式,為節約投資,充分發揮卸煤設施效率的原則,對既有達旗電廠站進行必要的改造。此次改造不新增到發線,由于達旗電廠站接發大達線的5 000 t 列車,同時兼顧調車機車從包神線關碾坊站取送10 000 t 重車,達旗電廠站6條到發線按接發5 000 t 列車及本務機車摘掛作業方式部分電氣化;后段卸煤溝段由于結構及卸煤機械作業不方便,不考慮電氣化改造。車站兩側咽喉改建并且新建電子動態軌道衡。考慮本務機車和內燃機車的等待及整備作業,新建內燃和電力機待線各1條,分別設檢查坑1座。達旗電廠站改造方案示意圖如圖2所示。

圖2 達旗電廠站改造方案示意圖
由大達線到達電廠的煤炭由礦區組織近期5 000 t始發直達列車經大達線、專用線進入達旗電廠站進1,2,4,5,6 道南側,本務機車經必要的技術檢查作業后,由電廠站調車機車牽引至卸煤溝卸煤,卸后空車送至南側,再經必要的技術檢查作業后由本務機車掛空車原列返回裝車地;由調車機車從關碾坊站取回的10 000 t 重車直接牽引至5道、6 道北側卸煤溝卸車,卸完空車由調車機車送至關碾坊站。電廠站自備調車機車2臺 (DF4),負責站內挑車、轉線及取送車作業。
(1)運輸組織。方案Ⅰ列車由大塔北站經電力機車牽引至電廠交接站,換掛電廠站的內燃機車后,由其牽引進電廠,完成卸煤工作后由電廠站內燃機車牽引至電廠交接站,換掛電力機車返回大塔北站;方案Ⅱ列車由大塔北站經電力機車牽引至電廠站內,到達重車煤炭列車電力機車不進卸煤溝摘頭,在車站新增渡線前完成內電換掛,電廠自備內燃調車機車將重車牽引至卸煤溝卸煤,電力機車通過新增渡線返回整備點或牽引空車返回大塔方向。方案Ⅰ的運輸組織方式符合電廠站既有技術作業方式,交接場進行換掛機車,電廠站進行卸煤作業,技術作業相對簡單單一,有利于避免作業交叉干擾,提高工作效率和通過能力,降低勞動強度。同時方案Ⅰ對電廠站運營無影響,有利于保證施工及運營安全。電廠作為電廠站的管理單位較傾向于方案Ⅰ,即設電廠交接站方案。
(2)工程投資。方案Ⅰ新鋪軌7.07 km、鋪岔16 組,接長涵洞2座,計69.8 橫延長米,土石方工程10.86 萬 m3,工程投資為6 425 萬元;方案Ⅱ新鋪軌2.43 km、鋪岔17組,新建小橋1座,計19.2 延米,土石方工程1.49 萬 m3,工程投資為5 515 萬元。因此,方案Ⅱ投資省910萬元。
(3)征地及拆遷工程。方案Ⅰ新征用地為46 669 m2;方案Ⅱ新征用地為10 669 m2。方案Ⅰ多征土地36 000 m2,并且均為耕地。
綜上所述,方案 Ⅱ 較方案Ⅰ投資相對較低、無需占用耕地,但在施工期間影響既有站運營,運輸組織相對繁瑣,增加電廠站的作業量和難度,結合技術經濟比選推薦采用方案Ⅱ,即達旗電廠站改造方案[4-5]。
鐵路運輸能力、工程投資、運營支出及社會影響是鐵路引入方案的重要影響因素,同時也是經濟評價工作的重要組成部分,在鐵路設計中占據重要地位[6-8]。因此,鐵路引入方案在進行技術經濟比選時,應從方便使用、提高工作效率和通過能力、減少勞動強度和作業交叉干擾等各方面綜合考慮,結合目前的鐵路政策和現場實際情況 (包括用地、拆遷等),根據調查研究及現場勘測所獲信息提出可選方案,最后綜合考慮各因素進行分析論證比選,確定最佳引入方案。
[1] 內蒙古鐵道勘察設計院有限公司.新建鐵路大塔至四眼井線高關支線大塔至達旗電廠段初步設計[R].呼和浩特:內蒙古鐵道勘察設計院有限公司,2009.
[2] 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.
[3] 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.
[4] 關文波.海林鐵路引入海拉爾地區接軌方案研究[J].鐵道運輸與經濟,2015,37(2):52-56.
[5] 楊 劍.集二線擴能改造經齊哈日格圖水源地方案探討[J].鐵道貨運,2014,32(12):34-36.
[6] 王 磊.黃島站擴能改造方案研究[J].鐵道標準設計,2013(8):45-49.
[7] 丁大朋.結合蒙西至華中通道引入方案淺析岳陽鐵路地區總圖格局[J].鐵道標準設計,2014(2):24-29.
[8] 邵隧勝.藍張線引入張家口地區方案研究[J].鐵道貨運,2014,32(11):23-27.