張亞東
(內蒙古鐵道勘察設計院有限公司,內蒙古 呼和浩特 010050)
既有大包線堡子灣站改造方案研究
張亞東
(內蒙古鐵道勘察設計院有限公司,內蒙古 呼和浩特 010050)
在闡述大包線、大秦線現狀的基礎上,為緩解湖東站壓力、更好地配合大秦線運輸組織,結合大包線電氣化改造完成情況,選擇堡子灣站進行配套大秦線的 2 萬 t 集結站改造。通過對堡子灣站現狀進行分析,提出 2 個堡子灣站改造方案,從工程實施難易度、方案投資、對能力影響等方面對改造方案進行優缺點分析比選,推薦采用方案 I。
堡子灣站;重載列車;集結站
1.1 大同至包頭鐵路概況
大同至包頭鐵路 (以下簡稱“大包線”) 起自山西省大同市,途經集寧市、呼和浩特市,終至包頭市,全長 448 km,是京蘭通道京包線 (北京北—包頭東)的重要組成部分,也是中蒙、中俄國際通道的咽喉,是連接首都與蒙西,以及通往甘肅省北部、寧夏回族自治區、青海省及新疆維吾爾自治區的重要紐帶,對加強東西部地區的聯系,促進我國與蒙古、俄羅斯等國的經濟貿易具有重要作用。
1.2 大 (同) 秦 (皇島) 線概況
大秦線自山西省大同市至河北省秦皇島市,縱貫山西、河北、北京、天津,全長 653 km,是我國西煤東運的主要通道之一。大秦線是我國新建的第 1條雙線電氣化重載運煤專線,1992 年底全線通車,2002 年運量達到 1 億 t 設計能力[1]。為最大限度發揮大秦線作用,有效緩解煤炭運輸緊張狀況,自 2004年起大秦線持續實施擴能技術改造,大量開行萬噸和 2 萬 t 重載組合列車,全線運量逐年大幅度提高,2008 年運量突破 3.4 億 t,成為世界上年運量最大的鐵路。2014 年,大秦線年運量已經達到 4.5 億 t。
大包線去往大秦線方向的貨物列車以 5 000 t、萬噸列車為主,而大秦線列車牽引質量為 1 萬 t 和2 萬 t,包頭方向到達的萬噸列車在湖東站換掛電力機車后可以直接去往大秦線,技術作業相對簡單,而所有的 5 000 t 列車需要在湖東站組合為萬噸
或 2 萬 t 列車再去往大秦線,造成湖東站編組能力比較緊張。為緩解湖東站的編組壓力,在其他車站將大包線車流提前組織成萬噸或 2 萬 t 列車直接去往大秦線、減少湖東站技術作業的研究十分重要,從而更好地配合大秦線運輸組織[2]。
大包線電氣化改造完成后,至集寧南段共設孤山、堡子灣、豐鎮、永王莊、紅砂壩、土貴烏拉、蘇集、集寧南站 8 處車站。其中,蘇集站到發線有效長為 1 700 m,滿足萬噸列車停留條件,堡子灣站到發線有效長為 2 025 m 左右,其他車站到發線有效長均延長至 1 050 m。大包線電氣化改造完成后,新建古店至大同東聯絡線也將完成,大包線去往大秦線的車流在堡子灣站組合為 2 萬 t 后,全部經由古店—大同東—解家莊到達湖東站,在湖東站無改編作業,直接去往大秦方向,顯著減少湖東站技術作業。
呼和浩特鐵路局與太原鐵路局分界為孤山站,雖然交接便利,但孤山站到發線有效長僅為 1 050 m,并且地形起伏較大,站場向兩端延伸受限。而其前方堡子灣站于 2005 年完成到發線有效長延長至 1 050 m的改造, 2007 年進行大包線萬噸擴能改造,滿足接發及組合萬噸條件;而且站場向兩端延伸的平面及縱斷面條件均滿足。因此,選擇堡子灣站進行配套大秦線的 2 萬 t 集結站改造[3]。
3.1 堡子灣站現狀
堡子灣站考慮萬噸列車的組合和分解作業,既有3 道向大同方向延長,有效長滿足 1 700 m,拆除基本站臺,在既有 3 道外側新增到發線 1 條 (5 道),有效長為 1 700 m,能夠滿足下行萬噸空列的停靠和會讓作業。堡子灣站上行方向有效長滿足雙 900 m 的到發線 3 條,分別為 4 道、6 道、8 道,有效長 (包括中岔) 分別為 2 025 m、2 080 m 和 2 123 m,兩端咽喉區改造后車站最終規模為正線 2 條,萬噸列車到發線5 條,機待線 1 條 (有效長為 50 m),貨物線 1 條 (有效長為 950 m),牽出線 1 條 (有效長為 1 050 m)[4]。
3.2 堡子灣站組合 2 萬 t 重載列車改造方案
從平面情況分析,堡子灣站包頭方向地形起伏不大,既有線填挖方量較小,拆遷工程量較小,除部分涵洞需要接長外,無其他控制工程。將萬噸擴能改造后的上行 4 道、6 道、8 道向包頭端延長,使 4 道、6 道、8 道不僅可以滿足 5 000 t 列車組合萬噸列車的條件,還能滿足萬噸列車、組合 2 萬 t 列車條件[5],分別提出以下 2 個改造方案。
3.2.1 方案 I
方案 I 將 4 道、6 道、8 道向包頭端延長,4 道占用原牽出線的線位,取消原牽出線,6 道、8 道延長約 1 500 m,這樣 4 道、6 道、8 道除原組合萬噸列車的中岔外,再增設 1 組中岔,4 道、6 道、8 道具備組合萬噸列車和 2 萬 t 列車的條件,組合萬噸列車的到發線有效長按雙 900 m 考慮 (車型為 C63,C70,C80),組合 2 萬 t 列車的到發線有效長除原雙 900 m 外,再增加 1 400 m (車型為 C70,C80)。
此外,根據機務要求在上下行方向各增設機待線1 股,有效長 170 m;根據車輛要求增設車輛列檢通道,下行到發線的有效長維持在 1 700 m 不變,站坪范圍內最大縱坡為 1.6‰,約 350 m長,其余坡段縱坡均不大于 1‰[6]。方案 I 堡子灣站改造如圖 1 所示。
3.2.2 方案 II
方案 II 上行到發線布置及機待線布置同方案 I,下行到發線的有效長按接 2 萬 t 列車設計,3 道、5 道向包頭端再延長 1 100 m,有效長為 2 800 m。此外,為配合線路將上行重車線鋼軌更換為 75 kg/m 重型軌的比選方案,孤山站上行正線上的 6 組 P60-1/12 道岔更換為 P75-1/12 道岔[7]。方案 II 堡子灣站改造如圖 2所示。
此外, 4 道、6 道、8 道為組合列車的 1 組線束,即 2 條重車組合線、1 條機車走行線,除這 3 條線外,上行線無 5 000 t 列車和萬噸列車的停靠會讓線,如果向外增設股道則拆遷工程量較大,并且占用化肥廠、碳素廠的場地和貨臺;如果利用兩端曲線將正線改上行到發線向站房擴股道,將引起車站信號樓及行車樓的拆遷。
3.2.3 方案比選
方案 I、方案 II 進行優缺點分析比較如下。
(1)工程實施難易度。方案 I 由于下行到發線僅
增設 1 股有效長 170 m 機待線,無需征地及拆遷,外部干擾較少,因而方案較易實施;方案 II 由于下行到發線有效長的延長,引起的征地及拆遷工作量較大,外部干擾因素較多,實施難度較大。
(2)方案投資。方案 I 由于下行到發線有效長未延長至 2 800 m,下行到發線及包頭端咽喉改造工程量較小,而方案 II 下行到發線及包頭端咽喉改造工程量較大,投資比方案 I 多 810 萬元。
(3)能力影響。方案 I 由于下行到發線有效長未延長至 2 800 m,無法滿足 2 萬 t 整列空車接車,只能轉到上行到發線接車,對上行到發線及正線能力造成一定影響;方案 II 由于下行到發線有效長延長至2 800 m,滿足 2 萬 t 整列空車接車,對上行到發線及正線干擾較少,車站分上、下行作業比較順暢,對通過能力影響較小。

圖1 堡子灣站改造示意圖(方案I)

圖2 堡子灣站改造示意圖(方案II)
綜上所述,推薦采用方案 I。由于站場需要進行改造,堡子灣站在機車車輛類型、行車組織、列車同步、信號及閉塞方式等方面也應與大秦線 2 萬 t 全載標準進行相配套的設計。
大包線作為大秦線煤運后方通路,雖然在后期進行了萬噸重載的擴能改造,但仍然未達到大秦線 2 萬 t重載標準,因而當其在湖東站引入大秦線時必然造成該站編組能力的緊張。在引入湖東站之前通過將5 000 t 及萬噸列車在堡子灣站進行 2 萬 t 列車集結,并對堡子灣站進行相應的擴能改造,在方便運輸組織的同時,可以減少湖東站編解及技術作業壓力,有利于釋放大秦線能力,為大秦線提供運量保障,而且對既有重載鐵路提高運能規劃也具有一定借鑒作用[8]。
[1] 丁永民,馬志強,張 軍,等. 大秦線 3 萬 t 重載列車 救援組織方案[J]. 鐵道貨運,2015,33(11):1-6. DING Yong-min,MA Zhi-qiang,ZHANG Jun,et al. Program of Rescue Organization for 30,000 Tons Heavy-haul Train on Datong-Qinhuangdao Line[J]. Railway Freight Transport,2015,33(11):1-6.
[2] 鐵道第三勘察設計院集團有限公司. 大同至包頭段電氣化改造工程可行性研究報告[R]. 天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司,2008.
[3] 鐵道第三勘察設計院集團有限公司. 京包線集寧至大同段堡子灣站改造為二萬噸集結站可行性研究報告[R]. 天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司,2008.
[4] 姜希圣. 鐵路設計[M]. 北京:中國鐵道出版社,2005.
[5] 中華人民共和國鐵道部. 鐵路車站及樞紐設計規范:GB50091—2006[S]. 北京:中國計劃出版社,2006:12-13.
[6] 易思蓉. 鐵路選線設計[M]. 2 版. 北京:中國鐵道出版社,2005.
[7] 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.
[8] 李 杰. 我國鐵路重載運輸發展研究[J]. 鐵道運輸與經濟,2011,33 (1):42-46. LI Jie. Research on Development of China Railway Heavyhaul Transportation[J]. Railway Transport and Economy,2011,33 (1):42-46.
(責任編輯 吳文娟)
中鐵快運定制化服務運送“海昏侯”墓文物
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(摘自《人民鐵道》報)
Study on Reconstruction Program of Baoziwan Station on Existing Datong-Baotou Line
ZHANG Ya-dong
(Inner Mongolia Railway Survey and Design Institute Corporation, Ltd., Hohhot 010050, Inner Mongolia, China)
Based on expounding status of Datong-Baotou line and Datong-Qinhuangdao line, in order to release pressure of Hudong Station and better coordinate with transport organization of Datong-Qinhuangdao line, combining with situation of electrified remodeling on Datong-Baotou line, Baoziwan Station is selected to undertake the reconstruction of 20 000 t accumulation station which supporting Datong-Qinhuangdao line. Through analyzing status of Baoziwan Station, this paper puts forward 2 reconstruction programs of Baoziwan Station, and makes analysis and comparison on advantages and disadvantages of the 2 programs from the aspects including difficulty degree of engineering implementation, investment on program and influence on capacity, finally, Program I is recommended.
Baoziwan Station; Heavy-haul Train; Accumulation Station
1004-2024(2016)03-0031-04
U291.5+1
B
10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.03.07
2016-02-18
張亞東 (1973—),男,山西原平人,大學本科。
國家重點基礎研究發展計劃項目 (2013 CB329406)