蒙西—三北羊场铁路接轨方案研究
2016-03-06邵顺昌SHAOShunchang兰州铁道设计院有限公司线路运输设计所甘肃兰州730000TrackandTransportationDesignInstituteLanzhouRailwayDesignInstituteCoLtdLanzhou730000GansuChina
邵顺昌SHAO Shun-chang(兰州铁道设计院有限公司 线路运输设计所,甘肃 兰州 730000)(Track and Transportation Design Institute, Lanzhou Railway Design Institute Co., Ltd., Lanzhou 730000, Gansu, China)
蒙西—三北羊场铁路接轨方案研究
在阐述蒙三线概况的基础上,分别研究蒙三线北端与包兰铁路的接轨方案和南端与东乌铁路的接轨方案。其中,北端包兰铁路接轨方案又分为在碱柜站北端和南端接轨 2 个方案,通过经济技术比较提出碱柜站北端接轨方案更为合理;南端东乌铁路接轨方案根据接轨点不同又分为三北羊场站接轨方案和田盖素站接轨方案,通过经济技术比较提出采用田盖素站接轨方案更为合理。
铁路;接轨方案;研究
蒙西—三北羊场铁路 (碱柜—田盖素,以下简称“蒙三线”) 位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克旗境内,地面高程介于 1 080~1 680 m,地形波状起伏,主要服务于鄂托克旗蒙西工业园、棋盘井工业园等工业聚集区。通过经济技术比较,结合沿线地形、货流特点,蒙三线从包兰铁路 (包头东—兰州) 接轨后向南经蒙西工业园、千里沟矿区、阿尔巴斯矿区、棋盘井工业园、棋东项目区等后到达东乌铁路 (东胜—乌海),并且向南延伸与三新铁路 (三北羊场—新上海庙)共同构成一条贯穿鄂尔多斯西部的纵向通道,形成沟通包兰铁路、东乌铁路、太原—中卫—银川铁路的铁路干线。蒙三线的功能是为沿线煤炭资源开发及各工业园区人员、原料、产品输出提供运输保障。因此,蒙三线是一条以能源和工业园区产品外运为主、兼顾客运的区域性干线铁路,同时还应具备路网联络线的功能[1]。蒙三线接轨方案的选择应结合线路走向,考虑线路在路网中的作用、客货流方向、接轨站的条件、工程费和运营费的大小等因素,统筹分析比选[2]。
1 北端包兰铁路接轨方案研究
蒙三线沿线经蒙西工业园区、千里沟矿区、阿尔巴斯矿区、棋盘井工业园区和西鄂尔多斯国家级自然保护区,根据线路沿途经济据点和鄂尔多斯铁路总体规划及蒙三线的功能定位,蒙三线北端与包兰铁路接轨,南端与东乌铁路相连,蒙西工业园位于包兰铁路包头—惠家段东侧,紧邻包兰铁路碱柜站,蒙西专用线从该站南端咽喉引出。为确定合理的接轨方案,考虑蒙西工业园为蒙三线的主要货源地,结合地方政府的意见,北端接轨点宜选择货流运输最为便利的碱柜站[3]。
既有碱柜站是包兰铁路的中间站,主要办理包兰铁路客货运列车的到发作业,以及包兰铁路和蒙西工业园专用线万吨列车的组合与分解作业;既有到发线为 8 条 (含正线 2 条),有效长为 1 900 m;既有蒙西工业园专用线由车站南端咽喉东侧引入。根据蒙三线的功能定位和运量特点,结合沿线地形地貌、工程地质条件、影响线路走向的控制因素及既有线情况,分别研究在碱柜站北端和南端接轨 2 个方案,如图1所示。
图1 北端包兰铁路接轨方案
1.1 碱柜站北端接轨方案
碱柜站北端接轨方案自碱柜站北端咽喉分上、下行疏解引入,因蒙三线列车需要在碱柜站进行组合与分解作业,车站作业量较大,因而在碱柜站上、下行分别增设到发线 2 条,并且设置腰岔,满足万吨列车在该站进行组合作业的条件[4],由此引起既有站房和蒙西工业园区专用线的改建。北端接轨时碱柜站改建示意图如图2所示。
该方案自碱柜站北端咽喉双方向疏解引出后折向东,在蒙西工业园区预留规划区北侧边缘跨过京藏高速公路,而后折向东南,走行于西鄂尔多斯国家级自然保护区伊克布拉格缓冲区西侧,然后折向东跨过浩绕尔乌素沟后至方案比较终点,线路全长 32.45 km (含下行疏解线),大型和中型桥梁共 9 座,合计长 13 977.20 m,静态投资 94 403.27 万元。为了消除远期 (2035 年) 包头方向货流的折角运输,预留至包兰铁路那林站的联络线[5]。
1.2 碱柜站南端接轨方案
因蒙三线发往包头方向的运量除煤炭在碱柜站组合外,其余均需要在碱柜站折角运输,为了顺应大部分运量方向,研究碱柜站南端接轨方案。该方案由碱柜站南端咽喉分上、下行疏解引入,正线接轨于蒙西工业园专用线,与蒙西工业园专用线并线引入车站,既有蒙西工业园专用线于碱柜站南咽喉东侧接轨,南行引入神华包神铁路有限责任公司车场;疏解线跨蒙西专用线、包兰正线后引入车站 4道,车站内部改扩建同北端接轨方案。南端接轨时碱柜站改建示意图如图3所示。
该方案线路自蒙西专用线出岔引出,向南并行于蒙西专用线,跨过蒙西工业园区伊隆路后折向东,在蒙西工业园区东侧边缘跨过京藏高速公路,然后足坡展线至方案比较终点,线路全长 32.92 km,大型和中型桥梁共 7 座,合计长 5 742.7 m,静态投资79 901.67 万元。
1.3 方案评价
碱柜站北端接轨方案线路短,但桥梁集中,工程较为艰巨,桥梁总长 13.98 km,桥梁长度占线路长度比例为 43%,工程投资较碱柜站南端接轨方案高 14 501.60 万元。该方案近期 (2025 年) 发往包头方向的车流会产生折角运输,但以桥梁的形式通过蒙西工业园区,占地少,折迁量较小,对蒙西工业园区干扰小。
图2 北端接轨时碱柜站改建示意图
图3 南端接轨时碱柜站改建示意图
碱柜站南端接轨方案适应地形绕行,桥梁较少,工程投资省;适应蒙三线主要货流方向,运输组织较顺畅,但蒙三线引入后将引起蒙西专用线改建及工业园区大量拆迁,影响铁路施工及运营,工程量较大,不符合地方规划,工程可实施性差。
综上所述,碱柜站北端接轨方案对蒙西工业园区干扰较小,占地少,拆迁量少,更为合理。
2 南端东乌铁路接轨方案研究
蒙三线南端连接东乌铁路,根据沿线所经过的经济据点及鄂尔多斯铁路总体规划,南端可供选择的接轨点有三北羊场站和田盖素站。南端东乌铁路接轨方案如图4所示。
2.1 三北羊场站接轨方案
既有三北羊场站为东乌铁路的中间站,主要办理列车的到发、通过和会让作业。既有到发线 5 条(含正线 2 条),有效长为 1 050 m;安全线 2 条,机待线 1 条,牵出线 1 条;三新铁路从车站西端咽喉南侧引出。根据沿线地形地貌、工程地质条件、影响线路走向的控制因素及既有三北羊场站情况,研究三北羊场东端接轨方案和西端接轨方案[6]。
2.1.1 三北羊场站东端接轨方案
该方案拟由三北羊场站东端咽喉北侧引入,由于蒙三线车流除少量在三北羊场站通过外,较大车流需要在三北羊场站折角向东运输,因而需要增加到发线 1 条,以满足运量需求;同时预留蒙三线与东乌铁路、三新铁路与东乌铁路立交疏解条件。三北羊场站改造示意图如图5所示。
图4 南端东乌铁路接轨方案
图5 三北羊场站改造示意图
根据货流方向,线路自比较起点阿尔巴斯站引出,东行尽量绕避桌子山煤田阿尔巴斯深部普查区,再折向东南,引入三北羊场站东端咽喉北侧,线路全长 30.53 km。为了减少东胜方向货流的折角运输,预留至东胜方向的联络线。
2.1.2 三北羊场站西端接轨方案
该方案拟由三北羊场站西端咽喉北侧引入,由于蒙三线车流主要在三北羊场站通过,部分车流需在三北羊场站折角运输,因而增加到发线 1 条。蒙三线正线占用三新铁路疏解线的位置,远期东乌铁路增建二线后,蒙三线和三新铁路与东乌铁路立交疏解条件较差。三北羊场站改造示意图如图6所示。
阿尔巴斯至卡布其段线路走向与三北羊场站东端接轨方案一致,出卡布其站后向南引入三北羊场站西端咽喉北侧,线路全长 31.03 km。为了减少远期新上海庙方向货流的折角运输,预留与三新铁路的联络线。
2.1.3 方案评价
三北羊场站东端接轨方案线路短,但工程总量较大,投资较西端接轨方案高 443.76 万元。该方案运输组织便利,经三北羊场站与三新铁路相连构成鄂尔多斯铁路网“四纵三横”中的“一纵”,但该方案近期东胜方向的车流需要折角运输,远期为了消除折角运输,需要修建至东胜方向的联络线。
三北羊场站西端接轨方案工程投资较低,该方案近期主要货流方向运输组织较为顺畅,但三新铁路及东乌铁路乌海方向至蒙三线的车流存在折角运输。远期为了消除折角运输,需要修建至三新铁路的联络线。远期工程实施后,经联络线与三新铁路连通,亦可构成鄂尔多斯铁路网“四纵三横”中的“一纵”。因此,从远期工程实施后运输条件看,2种接轨方案条件基本相当[7]。
综上所述,通过对 2 个方案比较可知,三北羊场站东端接轨方案运输组织便利,因而更为合理。
2.2 田盖素站接轨方案
2.2.1 概述
既有田盖素站为东乌线的中间站,主要办理列车的通过、会让作业,设到发线 5 条 (含正线 2条),有效长为 1 050 m。神华蒙西煤化工专用线由田盖素站东咽喉北侧引出,蒙三线引入后田盖素站仍然以办理列车的通过、会让作业为主,增加到发线 1 条。为了减少远期东胜、新上海庙方向货流的折角运输,预留至三北羊场站方向及与三新铁路的联络线。田盖素站改造示意图如图7所示。
图6 三北羊场站改造示意图
图7 田盖素站改造示意图
田盖素站现有神华蒙西煤化工专用线引出,向北在神华蒙西煤化工股份公司棋盘井煤矿东侧设煤化工站,线路全长 10.7 km;蒙三线接轨田盖素站可以利用该段铁路专用线。该方案线路自比较起点向南,走行于内蒙古自治区桌子山煤田苏亥图区煤炭精查区与鄂托克旗万立工贸公司砂石场之间,后接轨于神华蒙西煤化工专用线设巴音高站,线路全长 17.96 km,同时预留至煤化工站的联络线。该方案向东、向南的货流需要在田盖素站折角,经东乌铁路向东及经三新铁路向南、向东运输;货流近期可以经东乌铁路折角运输至三新铁路,远期随运量的进一步增长修建至三新铁路的联络线。
2.2.2 方案评价
三北羊场站东端接轨方案新建线路较长,近期工程投资较大,但运输组织便利,经车站与三新铁路相连构成鄂尔多斯铁路网“四纵三横”中的“一纵”。田盖素站接轨方案局部利用神华蒙西煤化工专用线,近期新建线路较三北羊场站接轨方案短12.57 km,工程投资省 10 719.07 万元;但该方案运输较为不便,近期向南、向东的车流需要折角运输,远期为了消除折角运输,需要修建至三新铁路的联络线,线路长约 14 km。远期工程实施后,经联络线与三新铁路连通,亦可构成鄂尔多斯铁路网“四纵三横”中的“一纵”。因此,从远期工程实施后运输条件看,2 个接轨方案条件基本相当[8]。
综上所述,为了减少近期工程投资,同时考虑地方政府的意见,南端东乌铁路接轨方案采用田盖素站接轨方案更为合理。
3 结论与建议
通过分析对比,蒙三线宜选择以下方案:线路自包兰线碱柜站北端咽喉分方向疏解引出后折向东,在蒙西工业园区预留规划区北侧边缘跨过京藏高速公路,而后折向东南,走行于西鄂尔多斯国家级自然保护区伊克布拉格缓冲区西侧,出碱柜东站后进入桌子山山岭区,足坡爬行于桌子山区千里沟东侧,至蒙三线最高点昌汗乌素站,线路高程达1 630 m;出站后继续沿千里沟至乌仁都喜,然后足坡下行至规划棋盘井工业园区设阿尔巴斯站,出阿尔巴斯站后继续向南接入神华蒙西煤化工铁路专用线设巴音高站,沿既有线接入东乌铁路田盖素车站,新建线路全长 105.964 km,碱柜站下行疏解线长 9.447 km。
铁路选线是铁路建设的基础工作,是一项综合性的工作,牵涉面广,政策性强。在铁路选线过程中,应结合实际情况,全面客观地分析各种相关因素,使铁路建成后能够更好地满足运输生产需要,为当地发展经济服务。在选择接轨点时,应充分考虑其在路网中的作用、客货流方向、接轨站的条件、工程费和运营费的大小等因素,通过分析比较,选出最佳方案。蒙三线的建成不仅为鄂尔多斯西部地区煤炭外运提供一条便捷通道,还为沿线居民出行及工业园、化工基地的发展创造了良好的外部条件,对于加快沿线地区城镇化建设、促进地方经济的快速发展具有积极的推动作用,并且对强化区域路网结构,降低运输成本,减轻环境污染,实施可持续发展战略具有重要意义。
[1] 兰州铁道设计院有限公司. 新建铁路蒙西至三北羊场线预可行性研究[R]. 兰州:兰州铁道设计院有限公司,2012.
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[3] 易思蓉. 铁路选线设计[M]. 成都:西南交通大学出版社,2009.
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[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中华人民共和国建设部. 铁路线路设计规范:GB 50090—2006[S]. 北京:中国计划出版社,2006:7-10.
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责任编辑:冯姗姗
Study on Junction Program of Mengxi-Sanbeiyangchang Railway
Based on expounding general status of Mengxi-Sanbeiyangchang railway, this paper studies the junction programs including the junction with Baotou-Lanzhou railway at north end of Mengxi-Sanbeiyangchang railway and the junction with Dongsheng-Wuhai Railway at south end of Mengxi-Sanbeiyangchang railway, in which, the previous junction program was divided into 2 programs, which are junction at north end of Jiangui Station and junction at south end of Jiangui Station, and through economic and technical comparison, the paper puts forward the program of junction at north end of Jiangui Station was more feasible; and the program of junction with Dongsheng-Wuhai Railway at south end of Mengxi-Sanbeiyangchang railway could be divided into the programs of junction at Sanbeiyangchang Station and junction at Tiangaisu Station, according to different junction points, and through economic and technical comparison, the paper puts forward the program of junction at Tiangaisu Station was more feasible.
Railway; Junction Program; Study
1003-1421(2016)04-0047-06
:U212.32
:B
10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.04.09
邵顺昌
SHAO Shun-chang
(兰州铁道设计院有限公司 线路运输设计所,甘肃 兰州 730000)
(Track and Transportation Design Institute, Lanzhou Railway Design Institute Co., Ltd., Lanzhou 730000, Gansu, China)
2016-01-13
教育部人文社科规划项目 (15XJAZH002)