张唐线张家口地区引入方案研究

袁广琳 高国琛

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142)

张唐线地处我国冀北、冀东地区,位于张家口、承德、唐山三个市境内。线路起自张家口市的孔家庄,向东至承德西部后折向南经唐山西部至曹妃甸北站前,线路全长约525 km。新建张家口至唐山铁路工程是蒙东、蒙西煤炭入海通道,也是我国的又一条能源大通道。张唐线西接张集线、京包线,并通过张家口地区、大同枢纽和集宁地区与西面相关线路连通至蒙西煤炭资源腹地。本线在塔黄旗东站(张唐线中间站)与蒙东煤炭下海通道相接,在路网中形成了以曹妃店港为出海口,曹妃甸至塔黄旗东为主干,张家口与锡林浩特两大方向为支线 “Y”形的内蒙古东、西两大煤炭基地下海新通道；本线也是承德与唐山间的便捷联系通道。

1 张家口铁路地区概况

张家口是历史上察哈尔省的首府所在地,自古便是京西北交通及军事要塞,中国第一条自主修建的铁路京张线终点站即位于本地区内。现代张家口市及铁路发展迅速,随着张集线的建成及规划京张城际铁路、呼张客运专线、张唐铁路的引入,该地区日益成为我国中西部资源产区与东部经济带之间客货交流的重要节点(如图1所示)。

1.1 地区铁路概况及存在主要问题

(1)既有地区概况

张家口地区由东西向干线铁路京包线、在孔家庄站西端引入的张集线、沙岭子站至张家口南站间京包三线、张家口南至张家口联络线组成。

张集线线路长度178.914 km,电力牵引,双线自动闭塞,牵引质量5 000 t,车站到发线有效长1 050 m。张集线从张家口地区的西端外包京包线引入孔家庄站,终点设在孔家庄站,已竣工通车。

图1 张家口地区既有铁路示意

京包线经过城市南边缘的张家口南站,向东南设沙岭子站、沙岭子东站,向西为孔家庄站、王玉庄站、郭磊庄站；张家口联络线终点为张家口站。地区内既有7个车站中，区段站1个(张家口南站)；客运站1个(张家口站)；其他5个车站均为中间站。

(2)存在的主要问题

地区西端有京包线、张集线接入,均以货运为主,东端仅有京包线(丰沙线)引出,进出货运能力不匹配。

随着张家口地区经济的快速发展,城市主体向南推移,规划在洋河南岸建立南山产业区,政府规划南迁,张家口南站日益成为城市的中心地带。大量的货运列车尤其是煤炭列车从该站通过已不合时宜。

随着张家口城市建设,北部城区的地位将逐渐下降,始发客车仍集中在张家口站办理将不尽合理。大量的货车通过张家口南站,该站客运业务受到极大地限制。张家口南站货场与货运车场位于正线两侧,货场取送车作业切割正线,影响车站能力,而且与城市发展不配套。

1.2 在建和拟建项目说明

(1)京张城际铁路

拟建京张城际铁路为客运专线,速度目标值为200 km/h以上。从地区东端引入张家口南站,张家口南站客运车场规模扩建为4台7线,西端与张呼客运专线贯通。

(2)正蓝旗至张家口单线铁路

规划蓝张线全线为单线内燃牵引,从地区东端引入。

(3)张家口至呼和浩特客运专线

张呼客运专线起自张家口地区张家口南站终至呼和浩特,本线建成后将使本区域客运网络更加完善,速度目标值为200 km/h以上,该铁路从城市西侧直接引入张家口南站,和京张城际铁路贯通。

1.3 张家口地区铁路总图规划

地区规划规模由京包线、张集线、京张城际铁路—张呼客运专线形成的客运通道、张集线-张唐线形成的货运通道、蓝张线以及张家口至张家口南站联络线、孔家庄东西疏解区、京包货车外绕线组成。

客运系统按“1个客运站、1个主题公园”的布局进行规划,其中1个主要客运站为张家口南站，1个主题公园为詹天佑铁路公园。

解编系统布局按“1个技术作业站”的总体布局进行规划；1个技术作业站为沙岭子西站。

地区内形成1个客运站、1个技术作业站,共计规划9个车站,结合京张城际铁路的实施,在沙岭子西站规划综合性货场。

1.4 城市总体规划简述

张家口市区作为冀西北地区中心城市,连接京津沟通晋蒙的交通枢纽,以发展冶金、能源、机械、轻工为主的工业城市。市域规划为桥东区、桥西区、宣化区和下花园区,为规划规模大于100万人口的特大城市,规划总面积950 km2。

主城区规划“一中心二组团”格局,一中心为桥东区、桥西区,二组团为宣化区和下花园区。近期向南发展,适当向东、西山坡拓展,远期跨京包铁路向南至110国道及向西发展。

1.5 车流特点

张家口地区通过旅客列车占客运通过总量73%,始发终到车大部分为京张城际、张呼客运专线方向。除张唐线列车在沙岭子西站办理外,其他通过及始发终到列车集中在张家口南站办理。地区货运列车以通过为主,京包线(大同方向)、张集线与京包线(北京方向)直通车流占相当大的比重。张集线、张唐线引入地区,直通列车增加约39%,增长幅度较大。

1.6 张唐线引入张家口地区走向说明

张唐线日通过煤炭列车近(远)期为43(48)对,摘挂客车2对,客车1对,从根本上缓解了地区东端运输能力不足的瓶颈,拉近了内陆城市与港口的距离。考虑城市发展及土地利用等因素,与货车外绕线、高压输电走廊、丹拉高速公路处于一个通道内。

张唐线起点位于张家口地区的孔家庄站。张唐线与京包货运外绕并行于丹拉高速公路南侧,在沙岭子西站为分线分场,设张唐车场、京包车场,两场横列布置。张唐线从张唐车场引出后,向东跨越京包线和110国道、丹拉高速公路后,离开张家口地区。

小学音乐课是一门综合性的审美教育课，以课堂的教学形式为主，音乐教学中乐器的选择很重要，有道是“工欲善其事，必先利其器。”针对小学生还处于音乐的入门阶段，音乐老师应选择易学易奏的简易型乐器，当然，简易不等于简单，乐器既要保证质量符合审美的需求，又要具有普及性可以在全班推广开来，让每一个学生都拥有自己心仪的乐器，这是保证器乐教学顺利进行的前提。

2 方案研究总体思路

根据路网布局,刚刚建成的张集铁路以货为主,与张唐铁路和规划的呼准鄂铁路衔接,形成大能力的货运通道。因此,本次研究范围内张唐线运量全部来自孔家庄站的张集线方向(孔家庄是张唐线的接轨站)。

根据张家口市总体规划设想,城市中心区南移,张家口南站日益成为城市的中心地带。大量的货运列车尤其是煤炭列车从该站通过已不合时宜。同时,北部城区的地位将逐渐下降,始发客车仍集中在张家口站办理将不尽合理。大量的货车通过张家口南站,该站客运业务受到极大地限制。因此,总图规划中建议适当时候建设京包外绕线。根据总图规划,将既有京包线孔家庄至沙岭子区间线路外绕,形成京包外绕线。京包外绕线的实施将京包线的货运业务全部移至沙岭子西站,从而京包线货车避开张家口南站,利于京张城际铁路、张呼客运专线的引入。张唐线在研究车站引入、线路走向时,应统筹考虑京包外绕线的条件。

由于能力限制,孔家庄至沙岭子西段双线无法兼顾京包外绕线功能,需另增加两条线才能实现,本次研究张家口地区孔家庄至沙岭子西按四线考虑。张唐线车流绝大部分为直通列车,结合城市规划与货车外绕线共通道穿过地区,两线在沙岭子西站分线分场。在沙岭子西站设张唐车场、京包车场,两场横列布置方案,因此需要研究张唐线与预留京包外绕线的合理疏解方案。

综上所述,张唐线起点位于张家口地区的孔家庄站。张唐线与京包货运外绕并行于丹拉高速公路南侧,在沙岭子西站为分线分场,设张唐车场、京包车场,两场横列布置。张唐线从张唐车场引出后,向东跨越京包线和110国道、丹拉高速公路后,离开张家口地区。京包外绕线从京包车场引出后,向南接入既有京包线沙岭子站。

3 张唐线孔家庄接轨站方案

3.1 张唐线中穿引入孔家庄站方案

站内规模和西端咽喉不变,孔家庄站东端咽喉正线形成6线格局,方向别布置,从内向外依次为：京包外绕线、张唐线、改建京包线。张唐线与货车外绕线4线并行至沙岭子西站西侧,疏解后线路别引入沙岭子西站。6线中最外侧的2线为改建京包线,向西至孔家庄站,向东疏解后与张家口南站连通(如图2所示)。

车站到发场规模及客货运设施、站内京包正线曲线及纵断面维持不变,保留张集线和货车外绕线间的30号渡线转线条件。受线路条件限制,车站东端车站东端其他转线渡线采用18号道岔。

张唐线线路长度：5.073 km。

京包外绕线线路长度：5.011 km。

改既有京包线长度：左线6.83 km,右线4.09 km。

图2 中穿孔家庄站平面示意

3.2 张唐线外包引入孔家庄站方案

既有京包正线维持现状,张唐线外包引入并预留京包货车线外绕条件,张唐线和京包货车外绕线方向别并行至沙岭子西站西侧,疏解后线路别引入沙岭子西站。孔家庄站东端咽喉正线形成6线格局,方向别布置,从内向外依次为：京包线、货车外绕线、张唐线(如图3所示)。

车站到发场规模及客货运设施、站内正线曲线及纵断面与中穿方案相同,受线路条件限制,车站东端转线渡线均采用18号道岔。

张唐线线路长度：4.969 km。

京包外绕线线路长度：4.998 km。

图3 外包孔家庄站平面示意

3.3 方案比较与综合分析

中穿方案与外包方案的比较如表1所示。

表1 张唐线孔家庄接轨站方案比较

从工程投资上看：中穿方案,改京包单线上跨张唐线及京包外绕线,方案研究的出发点是尽量降低张唐线、京包外绕线的高度,减少桥梁长度,节省工程投资。但是,国道110与既有京包线并行,虽然京包线改建,但是对于张唐线、京包外绕线仍然需跨越国道110,对于降低线路高度作用非常有限；另外,本段的自然地形条件是北高南低,地面自然坡度为10‰～12‰,桥梁设置在所难免,无法减少桥梁长度,只是桥高有所降低。而且,京包线的限制坡度为4‰,跨线后与既有铁路高差较大,造成改线较长。因此,中穿方案的工程投资反较外包方案多5239万元。

从行车组织上看：中穿方案方案京包线—张家口南站的客车(6对)与张唐线的直通车(43对/48对)产生干扰。并且京包线改建范围较长分别为6.83 km、4.09 km。无论是建设期还是运营期,对运输干扰都较大。

外包方案有效减少了行车干扰,有利于行车安全；同时避免了既有京包线改建,较中穿方案节省投资5239万元。故推荐张唐线外包引入孔家庄站,与张集铁路贯通。

4 张唐线疏解方案研究

本段线路张唐左右线、京包外绕线4线自既有京包线孔家庄站按方向别引出后,张唐左线、京包外绕右线在京包线北侧,张唐右线、京包外绕左线在京包线南侧,4线并行京包线行进,直至进入沙岭子西站前要形成线路别进入各自车场。因此,必须在区间完成疏解。根据疏解位置及结构形式的不同,研究了三大方案。

4.1 方案Ⅰ(沙岭子西站西端疏解)

京包外绕右线在孔家庄出站端跨越既有京包线后,与左线并为双线,张唐左右线分别在京包外绕双线的左、右侧,形成张唐外包京包外绕格局。由于张唐右线为单方向行车,其上、下行限坡均为12‰,在跨越张石高速后张唐右线采用框架墩跨越京包外绕双线完成疏解。

由于此段线路纵断面较高,均设桥通过,此方案在孔家庄至沙岭子西之间为3座桥。另外,由于张唐线与京包外绕线不同期施工,张唐外包京包外绕线,张唐两线之间线间距为24.5 m,给后期京包外绕线施工造成一定不便。

4.2 方案Ⅱ(孔家庄站东端框架墩疏解)

在张唐左线自孔家庄引出后跨越既有京包线后,张唐右线提前采用框架墩形式跨越京包外绕双线,从而与张唐左线并行为双线,形成了孔家庄至沙岭子西的2座双线桥通路,消除了不同期施工的影响,互不干扰,只是在张唐右线跨越京包外绕线处,京包外绕线桥墩需与张唐右线框架墩同期施工。由于京包外绕线在跨越既有京包线时高程较高,并受地形控制,张唐右线跨越点路肩距地面约32 m。由于框架墩桥墩截面积较小,超过一定高度后墩身柔性较大,受力不尽合理,存在一定的工程风险。

4.3 方案Ⅲ(孔家庄站东端连续梁疏解)

如图4所示，线路走向及疏解位置同Ⅱ方案,考虑到采用框架墩方式完成疏解方案工程风险较大,故在上述Ⅱ方案疏解位置采用64 m连续梁方式完成疏解。经检算,张唐左线与京包外绕右线、张唐右线与京包外绕左线布置更加紧凑,减少了占地与重大拆迁。张唐右线采用64 m连续梁+48 m连续梁的特殊孔跨形式分别跨越京包外绕左线、右线,经检算后,满足不同期施工要求,可作为最终方案开展工作。

图4 孔家庄东段连续梁疏解方案示意

Ⅲ方案(孔家庄站后连续梁疏解),疏解区紧凑、桥梁结构合理、投资最少,实际设计中采用了此方案。

5 结论

综上所述,在综合考虑各条铁路的功能、运输性质、自然地形条件、行车组织、工程投资等方面的基础上,张唐线采用外包引入既有孔家庄站,与张集线贯通,和呼准鄂铁路相连,直达蒙西煤炭基地；同时,预留了京包铁路外绕的条件,有利于将来城际铁路的实施,符合城市规划；尽可能避免了与既有铁路干扰,增强了安全保证,节省了工程投资。因此,张唐线外包引入既有孔家庄站方案综合最优。

为避免将来工程实施困难或者造成废弃工程,张唐线预留了与京包外绕线的疏解工程。结合地形条件、工程安全及投资,推荐在孔家庄站出站后立即疏解,有利于工程集约,采用连续梁形式对于高墩桥梁安全上更有保证。

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