平鹽鐵路改造速度目標(biāo)值研究

收稿日期：2023-11-02

作者簡介：張江濤（1980—），男，本科，高級工程師，從事鐵道工程相關(guān)工作。

摘要 平湖南至鹽田港鐵路主要承擔(dān)海鐵聯(lián)運(yùn)功能，僅承擔(dān)集裝箱貨物運(yùn)輸，不承擔(dān)旅客運(yùn)輸。為國鐵Ⅱ級單線內(nèi)燃鐵路，最小曲線半徑300 m，行車速度30～50 km/h，因線路標(biāo)準(zhǔn)低，運(yùn)輸效率低，運(yùn)輸質(zhì)量差，已成為制約平鹽集疏運(yùn)系統(tǒng)能力的瓶頸，行車速度是該線擴(kuò)能改造建設(shè)方案研究的重要內(nèi)容。文章結(jié)合平鹽鐵路以集裝箱運(yùn)輸為主的貨流特征及運(yùn)輸組織方案，通過對項(xiàng)目功能定位、與周邊路網(wǎng)的匹配性、改造工程的投資等方面分析，推薦采用120 km/h設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值。

關(guān)鍵詞 平鹽鐵路；擴(kuò)能；速度

中圖分類號 F532文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）01-0177-03

0 引言

平湖南至鹽田港鐵路（簡稱平鹽鐵路）起于廣深鐵路平湖南編組站，途經(jīng)深圳東部的龍崗、鹽田，終至深圳鹽田港區(qū)，線路長度19.819 km，設(shè)鹽田、橫崗、平湖南三座車站。于1994年建成，為國鐵Ⅱ級單線內(nèi)燃鐵路，最小曲線半徑300 m，最大縱坡橫崗以南16‰、橫崗以北9.2‰，行車速度30～50 km/h，采用半自動閉塞，到發(fā)線有效長650 m，線路以地面敷設(shè)為主，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低。因線路標(biāo)準(zhǔn)低，運(yùn)輸效率低，運(yùn)輸質(zhì)量差，已成為制約平鹽集疏運(yùn)系統(tǒng)能力的瓶頸，對平鹽鐵路的擴(kuò)能改造勢在必行[1]。行車速度關(guān)系鐵路的運(yùn)輸能力和運(yùn)輸質(zhì)量，對投資影響大，是鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)研究內(nèi)容，也是擴(kuò)能改造建設(shè)方案研究的重要內(nèi)容[2-3]。

1 速度目標(biāo)值研究

擴(kuò)能改造項(xiàng)目的速度目標(biāo)值主要受既有線功能定位、與周邊路網(wǎng)的匹配性、改造工程的投資等方面的影響較大[4]。目前，我國常用的貨運(yùn)機(jī)車最高運(yùn)行速度為120 km/h，《鐵路主要技術(shù)政策》要求普通貨物列車運(yùn)行速度不超過120 km/h。因此，平鹽鐵路設(shè)計(jì)速度不應(yīng)超過120 km/h。另外，根據(jù)《鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10098—2017），Ⅱ級鐵路設(shè)計(jì)速度選取范圍為80 km/h、

100 km/h及120 km/h[5]。因此，該次研究設(shè)計(jì)速度重點(diǎn)比選80 km/h、100 km/h及120 km/h三個方案。

1.1 與平鹽鐵路功能定位符合性分析

平鹽鐵路改造完成后，主要承擔(dān)海鐵聯(lián)運(yùn)功能，僅承擔(dān)集裝箱貨物運(yùn)輸，不承擔(dān)旅客運(yùn)輸。考慮該項(xiàng)目是深圳港東部港區(qū)陸路集疏運(yùn)體系的重要組成部分，是深圳港近距離內(nèi)陸港體系建設(shè)的重要配套設(shè)施，全部為集裝箱貨物運(yùn)輸，需要該項(xiàng)目采用較高的運(yùn)行速度，從而在港口和內(nèi)陸港之間實(shí)現(xiàn)快速、高效的集疏運(yùn)。因此，從適合該項(xiàng)目功能定位角度分析，該線更適宜采用120 km/h的設(shè)計(jì)速度方案。

1.2 各速度目標(biāo)值與相鄰路網(wǎng)速度的匹配性分析

根據(jù)項(xiàng)目集裝箱貨流特點(diǎn)及運(yùn)輸組織方案，該線開行大量集裝箱直達(dá)班列。結(jié)合該項(xiàng)目運(yùn)營管理方式，遠(yuǎn)期時機(jī)成熟后，該項(xiàng)目開行的集裝箱直達(dá)班列可實(shí)現(xiàn)“路港直通”運(yùn)輸。因此，該線設(shè)計(jì)速度應(yīng)考慮與路網(wǎng)相鄰線路設(shè)計(jì)速度的匹配[6]。

平鹽鐵路北端在平湖南站連接廣深鐵路，并經(jīng)該線連通京廣、京九、廣茂等干線，輻射廣東、江西、湖南、湖北等腹地省份。與該項(xiàng)目強(qiáng)相關(guān)的線路有廣深三、四線、京九線、京廣線、廣茂線等，以上線路設(shè)計(jì)速度均為120 km/h及以上，從與路網(wǎng)相鄰線設(shè)計(jì)速度匹配性角度分析，120 km/h方案相對更優(yōu)。

1.3 工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

1.3.1 不同設(shè)計(jì)速度方案建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)分析

不同設(shè)計(jì)速度方案建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)在平鹽鐵路項(xiàng)目中主要受線路平面、橋梁、路基、隧道、軌道、接觸網(wǎng)、信號等方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和原則影響較大[7]，對各項(xiàng)設(shè)計(jì)具體分析對比如下：

（1）線路平面。不同速度目標(biāo)值對應(yīng)不同最小曲線半徑，80 km/h對應(yīng)最小曲線半徑為600 m，100 km/h對應(yīng)最小曲線半徑為800 m，120 km/h對應(yīng)最小曲線半徑為1 200 m。該項(xiàng)目通道受控因素較多，不同速度目標(biāo)值整體線路方案無重大變化，平面主要是曲線半徑變化帶來的影響，重點(diǎn)體現(xiàn)在：

CK3+000～CK6+215.32及CK20+357.828～K23+027.55

段線路利用既有線和沿既有線增建二線，主要控制因素為平湖南至排泵互通、鹽壩高速至中港區(qū)。沿線受平湖南站、廣深鐵路、丹平快速路、機(jī)荷高速、東深水渠、鹽壩高速、海濱假日酒店、沿港新村等控制因素影響，既有線無改善半徑的條件，為減少拆遷、縮小夾心地，增建二線沿既有線增建，亦無提速條件。因此，該段線路采用何種速度目標(biāo)值對線路方案無影響。

CK6+899.31～CK20+357.828段為新建雙線段，該段線路雖走行于建城區(qū)，但采用隧道方式敷設(shè)，且深埋段較長；新建雙線繞行段落平縱斷面受沿線控制點(diǎn)影響較小，采用較大半徑也可繞避主要控制因素。因此，該段線路采用何種速度目標(biāo)值對線路方案無影響。

主要線路平面條件如表1所示。

（2）橋梁方面。該項(xiàng)目鐵路等級為Ⅱ級鐵路，設(shè)計(jì)活載為ZKH活載不變，設(shè)計(jì)行車速度為80 km/h、100 km/h

及120 km/h情況下，橋梁梁型均采用下表中的梁型及墩型不變。依據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB 10002—2017）規(guī)定，設(shè)計(jì)荷載中恒載不變，速度僅影響活載中的離心力，對活載匯總占比影響較小，對橋梁基礎(chǔ)計(jì)算影響不大（見表2～3）。

（3）路基方面。依據(jù)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10001—2016），設(shè)計(jì)時速低于120 km/h的Ⅱ級鐵路路基面形狀和寬度、路基穩(wěn)定及沉降控制標(biāo)準(zhǔn)、基床結(jié)構(gòu)等相關(guān)要求均無區(qū)別。

（4）隧道方面。《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》條文中要求，120 km/h及以下軌面以上最小凈空橫斷面面積雙洞單線隧道不小于30 m2，單洞雙線隧道不小于64 m2，同時應(yīng)滿足限界要求。經(jīng)比較，平鹽鐵路隧道斷面由限界控制，單洞雙線隧道76 m2，雙洞單線隧道45 m2。

（5）軌道方面。三種設(shè)計(jì)速度方案軌道選型一致，僅道砟厚度不同。三種方案均采用有砟軌道，鋪設(shè)60 kg/m

鋼軌、彈條Ⅱ型扣件、Ⅲa型有擋肩混凝土軌枕，軌枕鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)1 667根/km，道砟均采用I級道砟。80 km/h速度目標(biāo)值方案，道砟厚度為路基地段0.45 m、橋梁地段0.25 m、隧道地段0.3 m；100 km/h、120 km/h速度目標(biāo)值方案，道砟厚度為路基地段0.5 m、橋梁地段0.3 m、隧道地段0.35 m。

（6）接觸網(wǎng)方面。線路設(shè)計(jì)速度在120 km/h及以下時，接觸網(wǎng)一般均采用全補(bǔ)償簡單鏈型懸掛，線材一般采用銅合金95+120承導(dǎo)線組合；支柱方面路基區(qū)段接觸網(wǎng)獨(dú)立腕臂柱采用橫腹桿式預(yù)應(yīng)力混凝土支柱；橋梁T梁采用格構(gòu)式鋼支柱，連續(xù)梁區(qū)段采用H形鋼支柱；跨越多股道采用熱鍍鋅格構(gòu)式鋼柱軟橫跨；支持裝置均采用絕緣旋轉(zhuǎn)平腕臂支持結(jié)構(gòu)，腕臂均采用無縫鍍鋅鋼管。因此，速度目標(biāo)值80 km/h、100 km/h、120 km/h三種速度等級下接觸網(wǎng)專業(yè)采用的標(biāo)準(zhǔn)和要求無變化。

（7）信號系統(tǒng)方面。項(xiàng)目為貨運(yùn)鐵路，行車指揮系統(tǒng)采用調(diào)度集中，閉塞方式平湖南至北山線路所自動閉塞；北山線路所至港區(qū)為自動站間閉塞，在各速度目標(biāo)值方案下均可滿足運(yùn)輸需求。

（8）其他方面。貨運(yùn)鐵路在120 km/h以下設(shè)計(jì)速度如通信系統(tǒng)、房建等工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一致，不同速度方案對其標(biāo)準(zhǔn)也無影響。

各方案對項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的對比分析如下（詳見表4）：1.3.2 各方案工程經(jīng)濟(jì)性分析

該項(xiàng)目采用不同速度目標(biāo)值時，橋梁梁型、隧道凈空面積、路基處理、站后設(shè)施等主要工程基本相同；相對應(yīng)的線路長度、敷設(shè)方式也基本相同。工程差異主要是因曲線半徑不同造成選線過程中線路長度、橋隧長度等方面的差異。不同設(shè)計(jì)速度方案工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較詳見表5。

由表5可知，120 km/h方案相較100 km/h、80 km/h方案線路長度略長。三個方案利用既有線段方案一致，拆遷無差別；新建雙線繞行段落平縱斷面受沿線控制點(diǎn)影響較小，亦不造成重大拆遷；不同速度目標(biāo)值平面方案拆遷征地的情況基本相同。其余土建及站后工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一致，僅線路長度差別引起略微差別。因此，采用120 km/h方案總投資較100 km/h、80 km/h方案分別增加0.13億元、0.06億元，投資增幅很小。而貨物列車運(yùn)行時間可以分別節(jié)省0.5 min、2.4 min，節(jié)時效果相對較好。因此，120 km/h方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性相對更優(yōu)。

2 結(jié)論

平鹽鐵路是深圳港東部港區(qū)陸路集疏運(yùn)體系的重要組成部分，主要承擔(dān)海鐵聯(lián)運(yùn)功能，僅承擔(dān)集裝箱貨物運(yùn)輸，120 km/h設(shè)計(jì)速度方案更契合項(xiàng)目功能定位、更好地滿足承擔(dān)的集裝箱貨物快速運(yùn)輸需求特征，提高運(yùn)輸質(zhì)量，提高項(xiàng)目的競爭優(yōu)勢，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性相對更優(yōu)，且與路網(wǎng)相鄰國鐵線路設(shè)計(jì)速度匹配性更好，研究推薦平鹽鐵路設(shè)計(jì)速度采用120 km/h。

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