靈石縣段純清潔能源產業園鐵路專用線設計方案研究

2021-08-04 03:53:24柴小龍

工程與建設 2021年3期

柴小龍

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司太原設計院，山西太原 030013)

0 引言

國務院《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》及山西省人民政府辦公廳《關于印發山西省推進運輸結構調整實施方案的通知》對大宗貨物“公轉鐵”提出了指導性意見。靈石段純清潔能源產業園是靈石經濟技術開發區中四個園區之一，依托中煤九鑫焦化、鑫源洗煤、東方希望晉中鋁業等重大企業，延伸“煤-焦-化-建、煤-電-鋁-材”產業鏈，建設“綠色循環示范區、能源革命引領區”[1,2]。目前，園區內原材料及產品通過G108國道汽運，交通堵塞、環境污染嚴重，需響應政策，新建專用線進行“公轉鐵”。產業園區內大宗貨物品類多，雙向到發貨流，依山傍河，地形狹窄，永久基本農田、生態紅線、自然保護區、水域藍線等紅線控制因素多，在有限的場地內，對鐵路專用線的布局在接軌方案、裝卸線布局、線路適應地形、繞避紅線、工程措施等方面提出了更高的要求。該文從運量及選址切入，分析選擇接軌站及專用線規模，結合運輸組織比選方案，確定山西靈石縣段純清潔能源產業園鐵路專用線布置方案。

1 專用線運量及選址

根據本項目相關企業產能及貨物流向等，結合既有鐵路運輸情況，綜合預測本項目近遠期到發總運量均為1 000萬噸/年，其中發送600萬噸/年，到達400萬噸/年，詳見表1。

表1 專用線運量預測表

區域內適合專用線接軌的南同蒲鐵路沿汾河谷地南北貫穿靈石全境，設有靈石站、兩渡站、冷泉站、南關站四個車站，是靈石貨物外運的主要貨運站，既有裝卸能力均飽和，分攤了靈石縣大宗貨物運輸的40%，四站均位于城鎮內，距離園區較遠，新建專用線長度在13 km以上，經對接軌站及長距離管狀皮帶機的經濟技術比選研究，專用線選址于鄰近園區的南同蒲鐵路原富家灘站附近，新開富家灘站并同步建設專用線。

2 沿線自然特征

本工程位于晉中斷陷盆，地表隆起幅度較大，汾河在此形成峽谷，既有南同蒲線走行于汾河河谷與低中山的邊緣。地貌類型可分為山間寬谷區與低山區。汾河自北向南流經富家灘村及后河底村，區域水面寬度20～50 m寬，兩岸為韓信嶺自然保護區，后河底村、富家灘村、溝峪灘村等依山傍水錯落分布，西岸為108國道，東岸為南同蒲鐵路，路肩較汾河水面高5～7 m，從北向南在連續曲線走向、順地勢下坡，南北寬闊地帶長度約2.8 km；沿線無礦井、無采空區分布；企業主要有九鑫汽修廠、橡膠廠。專用線選線布站直接受南同蒲鐵路控制，減少施工過渡及廢棄工程，充分考慮汾河水域藍線及洪水位標高，減少拆遷。

3 建設規模分析

新開富家灘站主要功能為越行及專用線接軌，設正線2股，到發線2股，有效長1 050 m。

根據《鐵路專用線設計規范(試行)》(TB 10638-2019)，礦石、煤炭等大宗貨物運輸宜具備整列裝卸的技術要求，結合專用線運量水平，本次按整列裝卸車作業布置[3,4]。受狹長地形限制，到達原煤、發送精煤、發送焦炭不宜采用占地較寬的站臺覆蓋鋼罩棚裝卸，考慮采用翻車機卸煤、快速定量裝車系統裝煤、焦倉裝焦，到發的鋁礬土及氧化鋁采用敞頂集裝箱運輸，利用集裝箱站臺裝卸[5]。專用線宜分品類布置裝卸區域，裝卸場與到發場縱應縱列式布置以滿足整列裝煤、裝焦條件。到達煤炭采用折返式單翻翻車機1臺卸車，設5 000 t整列煤炭卸車線3股：重車線、空車線、機走線，其中機走線應與其他裝卸線共用。發送精煤采用1座快速定量裝車系統裝車，設5 000 t整列煤炭裝車線1股，快速定量裝車系統位于裝車線前端，前后設防凍及抑塵劑噴灑點。與到發線配合縱列式裝車，與其他裝卸線公共用機走線。發送焦炭設5 000 t整列焦炭裝車線1股，前端布置焦倉，與到發線配合縱列式裝車，與其他裝卸線共用機走線。鋁礬土及氧化鋁設5 000 t整列集裝箱裝卸線1股，為適應地形布置在曲線上，采用正面吊進行裝卸作業，靠裝卸線布置整列集裝箱堆場1座。

綜上，共需裝卸線5股：2股卸煤，1股裝煤，1股裝焦，1股裝卸集裝箱。與裝卸線對應設4股到發線，有效長1 050 m系列。其中1股與裝煤線及快速定量裝車倉配合，縱列式裝煤；1股與裝焦線及焦倉配合，縱列式裝焦；1股與翻車機卸煤線對應；1股與集裝箱裝卸線對應。同時布置1股本務機待線，1股內燃機待線，1股邊修線，以及對應機回線，接軌處設安全線與專用線隔開。集運站接發車道岔采用12號道岔，其余道岔采用9號道岔，經計算，專用線集運站站坪需要約2 800 m。

4 運輸組織模式及方案比選

專用線主要貨流方向不明顯，華山方向，近遠期運量為480萬t；榆次方向近遠期運量為520萬t，有路企直通及專用鐵路兩種運輸組織模式供選擇，考慮到專用鐵路方案需在新開富家灘站設交接場，同時專用線仍需縱列式布置到發及裝車線，整體規模偏大，且運輸組織效率較低[6]，本次研究后未采納專用鐵路方案。進一步研究比選了路企直通方案的兩個方案。

4.1 專用線直通方案

該方案全部貨流均在專用線內組織直到直發，到發煤炭裝卸由本務機進行作業，裝焦及集裝箱調車由自備調車機負責。將南同蒲線向東改移，利用隧道爭取站坪長度及高程，在原站位東側布置富家灘站，富家灘站縱列式設1 050 m有效長系列正線2股、到發線2股；在汾河東側與富家灘站西側之間拆除房屋新建專用線，專用線到發場與南北端咽喉連通，縱列式布置1 050 m有效長系列5股到發線、5股裝車線、2股機走線，專用線納入富家灘站管理。專用線末端較南同蒲線高程低1.2 m，高于汾河百年洪水位約1m。改建南同蒲線4.094 km，新建專用線2.756 km，新建雙線隧道1座1 160 m，投資92 307萬元。專用線直通方案，布置如圖1所示。

圖1 專用線路企直通方案布置示意圖

4.2 接軌站直通方案

在兼顧直通運輸的條件下，進一步研究簡化規模，研究了接軌站直通方案。該方案北向到發的520萬噸/年順向貨流在專用線組織直到直發，北向到發的480萬噸/年折角貨流在富家灘站組織直到直發，在富家灘站增設兩股到發線負責折角貨流至專用線的調車作業。將南同蒲線向西改移，在原站位往北約1.2 km拆除房屋靠汾河側布置富家灘站，富家灘站縱列式設1 050 m有效長系列正線2股、到發線4股；專用線從富家灘站南端咽喉向南引出，在富家灘站東側與韓信嶺之間拆除房屋新建專用線，縱列式布置1 050 m有效長系列3股到發線、5股裝車線、1股機走線，專用線納入富家灘站管理。改建南同蒲線3.672 km，新建專用線2.724 km，投資估算84 342萬元。接軌站直通方案布置如圖2所示。