邯长邯济铁路扩能改造工程设计方案研究

2014-11-27李永贵

铁道标准设计 2014年1期

关键词：编组站邯郸铁道

李永贵

(铁道第三勘察设计院集团有限公司线站处，天津 300142)

为扩大铁路运输能力，特别是煤炭等能源物资运输通道的能力，完善区域交通运输网络，国家2009年批复了邯长邯济铁路扩能改造工程可研报告，同意实施增建复线并进行电气化改造，2010年10月开工建设，工期3年。

研究年度邯长邯济铁路运量预测见表1。

表1 邯长邯济铁路现状及研究年度货流密度 104 t

1 扩能改造方案

(1)改扩建工程方案

邯长铁路邯郸至长治北既有线正线长222.661 km，共有曲线165处、总长90.215 km，占既有线全长的40.82%，其中最小曲线半径300 m 1处。邯郸南至磁山段既有线最大坡度9.3‰、个别超限坡，磁山至长治北段既有线最大坡度12‰。邯济铁路邯郸南至晏城北既有线正线长231.763 km，共有曲线82处、总长46.712 km，占既有线全长的20.16%，其中最小曲线半径500 m 2处。既有线最大坡度4.1‰。维持现状不能满足近、远期客货运输需要，必须进行扩能改造。

扩能改造方案研究了单线电气化扩能改造、延长到发线有效长等措施，仍旧不能满足近、远期客货运输需要，所以必须增建第二线。

邯长线扩能改造研究了邯郸南至新固镇、新固镇至潞城段新增双线取直方案、与既有线共同形成三线格局，虽然新增双线方案标准高，但是能力富裕太多，远离经济据点，造成既有资源浪费，所以不采用此方案。

邯长线扩能改造重点研究了增建第二线方案，本工程沿既有线左侧或右侧并行或者绕行增建第二线，引入客货运输需要保留的车站，与既有线形成双线。邯长线既有车站34座，双线建成后封闭车站9座、保留车站25座。

国家可研批复，邯长线悬鈡以西调整为维持单线规模，悬鈡以东仍增建第二线。设计年度远期，山西中南部铁路货流部分调整到本线，北太焦复线后运量大幅增加，届时，悬鈡以西再进行复线改造。

运输组织提出了全线牵引质量4 000 t，全线牵引质量5 000 t，全线牵引质量部分5 000 t、部分4 000 t等方案。分析认为将10座车站到发线延长至1 050 m方案工程投资相对较省，工程实施相对简易，对运输组织的优化效果明显，新通路与长治地区车流可以组织重载直达运输，减轻了邯郸南的作业负荷，虽然全线延长可全面优化运输组织，但投资较大，太焦线同步配套投资巨大，实施不确定性多。综合考虑，推荐部分车站(10座)到发线延长至1 050 m。

邯济线扩能改造，沿既有线左侧或右侧并行或者绕行增建第二线，引入客货运输需要保留的车站，与既有线形成双线。邯济线既有车站19座，双线建成后封闭车站3座、保留车站16座。

车站到发线全部延长为1 050 m，组织5 000 t运输。

(2)速度目标值方案

邯长线既有线运营速度为80 km/h。对提速目标值研究了160、120、100 km/h和既有现状4个方案。因为按160、120、100 km/h提速改造，既有线废弃工程大、投资增加很多、缩短运营时间不明显，所以推荐采用既有现状改造方案。

邯济线既有线现状旅客列车最高速度基本满足120 km/h，除引入大站时需局部限速，对速度目标值研究了提高至160、140 km/h二个方案，160 km/h比140 km/h估算投资多约61 322万元，减少行车时分仅15.7 min;而140 km/h比现状120 km/h估算投资多约18 582万元，减少行车时分12 min，预可研、可研推荐采用提速至140 km/h增建第二线改造方案。

可研评估认为:邯长邯济铁路区域内规划的客运专线、快速客运铁路有京沪高速铁路、京广客专、大西客专、石太客专、陇海客专、太中银线等，上述铁路搭建起区域快速客运的主架，能够满足铁路长途客运的时效要求。而本通道连接的都是中小型城市、县镇，服务对象主要是城镇间中短途客流，本通道在客运路网体系中承担客运主干线进一步延伸的功能，是快速客运网的延伸和补充，而非主要旅客运输通道。

邯济线旅客列车近期11对，远期13对，基本为中短途客车。

公路交通方面，长治至太原高速公路、长治至邯郸南至济南高速公路均已建成通车。区域高速公路主骨架已经形成，快速便捷的公路中短途运输具备相当的竞争优势。

综合以上分析，长治地区与东部沿海地区的客运交流有多个通道可供选择，基本构成高速公路主骨架，普速铁路及延伸的客运专线铁路相互补充的综合交通运输体系，多样化的交通方式可满足不同时间需求的需要。邯长邯济通道铁路功能定位以大宗货物运输为主，兼顾客运，客运仅占总运输量的10%左右，设计最高行车速度不宜过高。可研批复本通道现状增二线。

2 增二线平纵断面方案及既有线加固整治

邯长线为建国后分段建成通车的，其中邯郸至磁山段20世纪50年代末开工，于1979年交付运营;磁山至涉县段1972年开工，1983年正式交付运营;涉县至长治北段于1975年开工，1984年正式交付运营。由于受当时国民经济发展水平影响，线路迂回展线地段较多，地势陡峻，线位多选择在半山陡坡上，桥梁工点少，深挖方高路堑及高路堤工点多，二线选择在山体内侧需考虑石质路堑深挖方给山体稳定带来的影响、施工对运营干扰及施工安全效率问题，二线选择在山体外侧需考虑既有高路堤帮宽稳定及沉降问题。可研阶段悬钟至东阳关段重点研究了二线左右侧方案比选，推荐增二线在线路左侧，避开深挖方，对运输影响小，高路堤地段拉开线间距以桥代路方案。

邯长既有线共有23座柔性墩桥梁，钢筋混凝土矩形板式墩，纵向宽度0.5～0.8 m，以0.8 m为主，横向宽度4～6.6 m，大部分宽度为5 m，墩高基本在10～20 m。线路纵向刚度低，桥梁台帽支座开裂，影响运输安全，为满足桥上铺设无缝线路后的桥墩刚度和受力要求，需对其进行加固，将当前的柔性墩体系改造成刚性墩简支梁体系。施工图采用搭建临时塔架，限速运营，新老混凝土焊接钢筋连接，外包钢筋混凝土进行加固方案。建设期，根据施组安排，经综合比选，加固方案调整为封锁施工直接包打混凝土的方案。

邯济线1997年开工建设，1999年建成，2000年4月正式开通运营。既有线跨越国省道桥梁梁体采用低高度梁，二线梁体需执行最新标准，采用普通梁，二线需拉开线间距，抬高线路;既有涵洞顶板填土高度不足，顶板上直接填筑道砟，二线设计需满足最小填土高度0.6 m要求，二线高度普遍高于既有线0.1～0.3 m。

由于邯济既有线路基床填料较差，多为粉砂土填筑，多年形成道砟囊、孔洞、沉陷等路基病害，因此在暴雨(或持续阴雨)天气，线间部分积水难以尽快排泄的条件下，局部加重和扩大了既有路基的病害，造成既有线路基病害的扩大和发展，形成多处路基冲洞，危及行车安全。大于6 m线间距地段设置线间水沟，解决线间排水及既有路基病害问题。线间距小于6 m地段，无设置线间排水沟条件，需对既有路基基床换填为A组土等方案，解决病害问题。

邯济增二线区间线路路基全长166.10 km(不含站场)，线间距小于6.0 m的地段总长85.59 km，占区间路基51.53%。建议以后类似项目进行拉开线间距、设置线间水沟或既有线整治等多方案比较。

3 设计服务运输及变更设计

(1)邯郸南站

可研推荐邯郸南站既有一级三场规模已不能满足作业需要，近期需要改建为二级四场，新建峰前到达场，设到达线8条。上行到发场近远期维持既有规模;下行到发场近期维持既有规模，远期增设到发线1条;调车场近期增设调车线8条。改建后，各方向到达解体货物列车均直接接入峰前到达场，无调中转及增减轴货物列车在上下行到发场办理。

可研评估及初步设计审查认为上述工程基本合理，建议进一步分析地区货运系统规模、布局及建设时机。

初步设计鉴修阶段，结合北京局及邯郸站意见，分析后认为，邯郸南站现状到发线、调车线、驼峰等设备能力长期超饱和使用，车流不均衡到达更加剧了紧张局面，修建邯郸南峰前到达场及增加邯南Ⅲ场到发线势在必行。

设计年度，邯郸南站有调车较现状略有增加，但无调中转车增加较多。设计近期，到发场能力已经饱和，考虑车流不均衡到达等因素，到发场能力将不满足要求。编组场调车线数量不足。

综合分析后，仍推荐邯郸南站改建为二级四场，与邯长邯济扩能改造工程同步实施。

(2)晏城北站

可研推荐研究年度近期济南西编组站解编能力紧张，需启用晏城北辅助编组站。根据晏城北站所承担的作业量，近期该站仍维持一级二场站型，将到发场改设为直通场，并增建直通线2条，机车出入段线1条，同时启用调车场。改造后规模为到发线9条(含正线3条)，机走线1条，调车线6条。

可研评估建议，对济南西、晏城北辅助编组站承担的作业量进行合理分工，确定货物列车径路，对点线能力进行检算。

初步设计审查提出取消启用晏城北辅助编组站，邯济外包津浦线通过。

初步设计鉴修，对济南枢纽进行了补充研究。根据全路主要编组站运力资源优化配置方案研究报告的精神，编组站的设置要符合近、远期车流集散规律，最大限度的减少改编次数，实现车流快速流动，一个枢纽基本只设一个编组站，全路设置12个路网性编组站、12个区域性编组站。济南西为路网性编组站，设计年度济南西编组站环发线建设后，该编组站的到发及解编能力将进一步加强。同时，全路编组站优化调整后，一些中小型编组站将逐步萎缩，列车编组运行距离逐步加大，不合理的重复改编列车将逐渐消失;大量开行的装车地直达直通列车，也将使编组站编组能力将得到释放。综合以上因素，济南枢纽解编系统由济南西编组站承担，晏城北辅助编组站不启用。邯济中穿引入晏城北修改为外包津浦线通过。

(3)邯济铁路二线跨京广铁路路改桥变更

初步设计邯济增二线从邯郸南引出后，并行既有邯济铁路引线，在右DK3+749处上跨京广上行线，采用既有盖板立交涵接长方案，标准同既有涵，为1-7 m钻孔桩接柱墙框架涵，新建二线部分设计为1-7 m钻孔桩接柱墙框架涵，涵长63 m。

北京铁路局认为设计的立交方案在既有电化牵引区段，立交涵在施工期间需修建较长段落的防护棚洞，且部分路基工程位于既有京广上行线及既有邯济线之间，工程实施对运营安全影响较大，另外增建二线后立交涵总长111 m，对既有线的养护工作带来困难，提出采用梁式桥方案上跨京广铁路并考虑满足双层集装箱列车的通行条件。

变更设计采用3-20 m门式墩简支梁方案跨越京广铁路，两端桥梁延长与东城基桥及京广桥连通。