大马铁路西黑岱专用线方案研究

谢乾坤

（铁道第三勘察设计院集团有限公司 线路站场枢纽设计处，天津 300142）

大马铁路西黑岱专用线方案研究

谢乾坤

（铁道第三勘察设计院集团有限公司 线路站场枢纽设计处，天津 300142）

在阐述大马铁路和西黑岱站现状的基础上，结合专用线建设意义和接轨原则，针对装车线适应地形和提高作业效率分别提出环形装车线方案(方案I、方案Ⅱ、方案Ⅲ)和尽头式装车线布置方案(方案Ⅳ)，从工程投资、占地情况、工程难易程度、装车线作业情况、对专用线接轨的有关要求等方面对方案进行优缺点分析比选，推荐采用环形装车线方案I。

集运站；装车系统；方案；研究

1 概述

1.1 大马铁路现状

大马铁路 (大路西—马栅) 位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内，是鄂尔多斯规划的煤炭外运通道的一部分[1]，是呼准铁路 (呼和浩特—准格尔)、朔准铁路 (朔州—准格尔) 通道煤炭运输的重要支撑。随着“呼包鄂”经济圈的规划建设，准格尔旗的经济将发展迅速，大马铁路建成后将成为鄂尔多斯市准格尔矿区重要煤炭外运南北通路中的组成部分，连接鄂尔多斯市东西向煤炭外运通道，增强鄂尔多斯煤炭外运的机动性和灵活性。一是加强煤炭集疏运建设。在内蒙古自治区鄂尔多斯市境内，矿产资源丰富，其中煤炭资源储量大，分布面积广，全市约 70% 的地表下埋藏着煤，而且煤质品种齐全，总储量约近万亿 t[2]。西黑岱专用线的建设，是该地区煤炭运输基础设施建设的重要组成部分，为周边矿区的合理开发和煤炭外运提供集疏保障。二是促进沿线资源开发。西黑岱专用线的建设，可以促进沿线资源开发，发展地方经济，优化准格尔旗交通运输结构。三是提供煤炭向东部运输。伴随着石油消耗的迅速增加和对进口石油越来越强的依赖，能源短缺、煤多油少的特点客观决定了我国将长期实行“以煤为主”的能源政策[3]，西黑岱专用线建设可以保障煤炭向东部的运输。

西黑岱站位于内蒙古自治区准格尔旗薛家湾镇，为大马铁路上的中间站，站中心里程 DK32 + 900，上行方向为李家坡站，下行方向为海子塔站；站房设在车站右侧。车站规模为到发线 3 条 (含正线 1 条)，有效长为 1 700 m。西黑岱站马栅端设接触网工区 1处，设接触网作业车停留线 1 条，有效长 80 m；设安全线 1 条，有效长 50 m。西黑岱站近期 (2020 年) 承担发送量 400 万 t，远期 ( 2030 年) 800 万 t，全部为专用线运量[4]。西黑岱专用线接轨于大马铁路西黑岱站。

1.2 西黑岱专用线接轨原则

（1）新建铁路专用线应符合铁路技术政策、铁路网规划、行业设计规范及铁路运输安全等要求。

（2）新建铁路专用线原则上不设路企交接场(站)，减少中间作业环节，加速车辆周转，提高运输效率。

（3）年运量 100 万 t 及以上、品类单一的新建铁路专用线，其装卸线应设计为贯通式，并且具备整列装卸、整列到发的技术条件，采用机械化、自动化装卸机具[5]。

2 大马铁路西黑岱专用线方案研究

西黑岱站及西黑岱专用线范围内地势起伏，沟壑纵横，设置占地面积大的装煤站台难以适应地形，并且作业效率低，因而应采用更加环保、作业效率更高、工程实施对自然地貌影响较小的装车作业方式，即漏斗仓配装车线[6]。根据车站周边地势起伏、沟壑纵横的地形条件，从装车线适应地形和提高作业效率方面考虑，结合专用线接轨有关规定，分别提出车场东侧环形装车线方案 (方案 I )、车场南侧环形装车线方案 (方案Ⅱ)、车场贯通式环形装车线方案 (方案Ⅲ))和尽头式装车线布置方案 (方案 Ⅳ)[7]如下。

2.1 环形装车线方案

2.1.1 车场东侧环形装车线方案 (方案 I )

方案 I 车站右侧紧靠十里长川，不适于专用线展线，宜设在大马铁路左侧，线路从大里程咽喉左侧引出后，在东五色浪沟北侧和十里长川东侧之间的区域展线，闭合形成装车环线，站内左侧增加 1 条到发线，如图 1 所示。装车环线平面最小曲线半径采用 300 m[8]， 漏斗仓布置在直线上，空车出到发线后至漏斗仓间有效长满足 1 700 m，漏斗仓后环线有效长也满足 1 700 m。从呼准方向来的空车接入站内 1道、2 道，由本务机车牵引进入装车线，匀速经过漏斗仓，煤炭通过定量漏斗均匀装入车内完成装车作业后，本务机车牵引回站内到发线，完成列检后待发。在整个车站接车到发车的作业过程中，不需要摘挂机车。方案 I 线路长 5.764 km，设桥梁 6 座共计长2 210 m，其中站内新增 3 座大桥共计长 820 m；线路区间桥隧比为 24.12%。

2.1.2 车场南侧环形装车线方案(方案II)

方案 II 同方案 I 相比，方案 II 线路从大里程咽喉左侧引出后，沿东五色浪沟北侧展线，闭合形成装车环线，站内左侧增加 1 条到发线，如图 2 所示。装车环线平面最小曲线半径采用 300 m，漏斗仓布置在直线上，空车出到发线后至漏斗仓间有效长满足 1 700 m，漏斗仓后环线有效长也满足 1 700 m。从呼准方向来的空车接入站内 1 道、2 道，由本务机车牵引进入装车线，匀速经过漏斗仓，煤炭通过定量漏斗均匀装入车内完成装车作业后，本务机车牵引回站内到发线，完成列检后待发。在整个车站接车到发车的作业过程中，不需要摘挂机车。方案 II 线路长 5.311 km，设桥梁 8 座共计 2 720 m，其中站内新增 3 座大桥共计 820 m；设隧道 1 座长 630 m；线路区间桥隧比为 47.64%。

图1 方案Ⅰ示意图

图2 方案Ⅱ示意图

2.1.3 车场贯通式环形装车线方案 (方案Ⅲ)

方案Ⅲ同方案 I、方案Ⅱ相比，线路从大里程咽喉左侧引出后，沿东五色浪沟北侧展线，于车站小里程咽喉区接轨，站内左侧增加 1 条到发线和 1 条安全线，如图 3 所示。装车线平面最小曲线半径采用 300 m，漏斗仓布置在直线上，漏斗仓线路有效长满足 1 700 m。从呼准方向来的空车接入站内 1 道、2 道，由本务机车牵引进入装车线，匀速经过漏斗仓，煤炭通过定量漏斗均匀装入车内完成装车作业后，在装车线上等待，完成列检后由小里程咽喉直接发车，重车无需再牵引至站内到发线，列检作业也在装车线上完成。在整个车站接发车作业过程中，不需要摘挂机车。方案Ⅲ线路长 4.828 km，设桥梁 8 座共计 2 170 m，其中站内新增 3 座大桥共计 820 m；线路区间桥隧比为 27.96%。

2.2 尽头式装车线方案(方案Ⅳ)

方案Ⅳ主要针对环形装车线占地及工程量较大而研究的方案，站内布置相同，作业也相同。由于装车线取消环形回转线，需要在漏斗仓后设置 1 条机车走行线，机车需要在装车完成后摘机，利用机车走行线至车尾挂机，牵引回车站到发线，方案Ⅳ如图 4 所示。

图3 方案Ⅲ示意图

线路从大马铁路西黑岱大里程咽喉左侧引出后，在东五色浪沟沟前折回，沿东五色浪沟北侧设装车线及机车回转线，机待线需要跨越东五色浪沟。方案Ⅳ线路长 4.749 km，设桥梁 9 座，单线桥 5 座共计1 580 m，双线桥 2 座共计 550 m，其中西黑岱站内新增 3 座单线大桥共计 820 m；区间桥隧比为 44.85%。

2.3 方案比选

上述 4 个方案的优缺点分析比较如下。

（1）工程投资。方案 I 工程投资 41 554.4 万元；方案 II 工程投资 35 732.9 万元，较方案 I 少 5 821.5万元；方案 III 工程投资 31 757.3 万元，较方案 I 少9 797.1 万元；方案 Ⅳ 工程投资 33 080.0 万元，较方案 I 少 8 474.4 万元。

（2）占地情况。方案 I 占地 372 202 m2；方案 II占地 228 068 m2；方案 III 占地 294 802 m2；方案 Ⅳ占地 212 668 m2。

图4 方案Ⅳ示意图

（3）工程难易程度。方案 I 线路长 5.764 km，桥梁 6 座共计 2 210 m，线路区间桥隧比为 24.12%；方案 II 线路长 5.311 km，桥梁 8 座共计 2 720 m，隧道 1 座计 630 m，线路区间桥隧比为 47.64%；方案 III 线路长 4.828 km，桥梁 8 座共计 2 170 m，线路区间桥隧比为 27.96%；方案 Ⅳ 线路长 4.749 km，桥梁 9 座，单线桥 5 座共计 1 580 m，双线桥 2 座共计 550 m，区间桥隧比为 44.85%。

（4）装车线作业情况。方案 I 作业组织简单、效率高、机车不需要进行摘挂作业，并且列检作业集中在车站到发线，列检及待发过程不影响其他列车装车作业；运营集中管理。方案 II 作业组织简单、效率高、机车不需要进行摘挂作业，并且列检作业集中在车站到发线，列检及待发过程不影响其他列车装车作业；运营集中管理。方案 III 机车不需要进行摘挂作业，装车过程需要占用车站到发线，部分装车线及列检处在隧道中，不利于运营养护；车站站坪困难，不利于车站远期发展；列检及待发过程占用装车线，影响其他列车装车作业；运营管理分散。方案Ⅳ需要摘挂机车，作业方式复杂，效率低。

（5）专用线接轨要求。方案 I、方案 II、方案 III完全符合有关要求，方案Ⅳ折角作业、增加作业量，效率低，不完全符合要求。

综上所述，由于现场地形因素的影响，环线装车布置方案投资比尽头式装车布置方案高，但环线装车布置方案从车站行车组织、装车效率及到发线使用灵活性等方面均优于尽头式装车布置方案，并且完全符合相关部门对专用线接轨的有关要求，因而优先选择环线装车布置方案。在环线装车布置方案中，由于方案 II 有 630 m 的装车环线处于隧道中，在增加工程难度的同时，也增加建成后的作业管理及线路养护维修的困难，方案 III 列检作业在装车线完成，人员及设备分散，车站站坪困难，不利于车站远期发展，并且列检及待发过程占用装车线，影响其他列车装车作业，推荐采用环线装车方案 I。

3 结束语

大马铁路西黑岱专用线的接轨方案关系到车站作业能力的协调，合理的专用线布局可以有效降低机车周转时间，提高车站作业效率，并且与周围的车站配套设施良好融合。西黑岱专用线采用环线装车布置方案，其列检作业集中在车站到发线，从车站行车组织、装车效率及到发线使用灵活性方面均优于尽头式装车布置方案，符合国内集运站站型布置的发展趋势，可以有效提高专用线运输能力，节约运输成本，满足区域煤炭外运的要求，促进区域经济发展。

[1] 铁道第三勘察设计院集团有限公司. 新建铁路大路西至马栅线可研文件[R]. 天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2010.

[2] 孙承志，杨 娟. 内蒙古煤炭生产与经济增长的协整分析[J]. 中国矿业，2011，20(4)：28-31. SUN Cheng-zhi，YANG Juan. Cointegration of Inner Mongolia's Coal Production and Economic Growth[J]. China Mining Magazine，2011，20(4)：28-31.

[3] 崔艳萍. 我国铁路煤炭运输发展趋势的探讨[J]. 铁道货运，2014，32(4)：15-19. CUI Yan-ping. Discussion on Development Trend of Railway Coal Transportation[J]. Railway Freight Transport，2014，32(4)：15-19.

[4] 铁道第三勘察设计院集团有限公司. 新建铁路国能现代物流有限责任公司西黑岱铁路专用线工程预可研文件[R]. 天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2011.

[5] 中华人民共和国铁道部. 铁路货运中心设计暂行规定[M]. 北京：中国铁道出版社，2008.

[6] 铁道第四勘察设计院. 铁路工程技术设计手册：站场及枢纽[M]. 北京：中国铁道出版社，2004.

[7] 宇海龙. 大型煤炭矿区专用铁路规划方案研究[J]. 铁道运输与经济，2013，35(13)：108-111. YU Hai-long. Study on Special Purpose Railway Planning Scheme in Large-scale Coal Mining Area[J]. Railway Transport and Economy，2013，35(13)：108-111.

[8] 中华人民共和国铁道部. 铁路车站及枢纽设计规范：GB 50091—2006[S]. 北京：中国计划出版社，2006：10.

责任编辑：吴文娟

Study on Program of Xiheidai Industrial Siding on Dafanpu-Mazha Railway

XIE Qian-kun

(Track, Station and Hub Design Department, The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation, Tianjin 300142, China)

Based on expounding status of Dafanpu-Mazha railway and Xiheidai Station, combining with the meaning of industrial siding construction and principle of junction, targeting with loading track should be adapted for terrain and operation efficiency should be increased, this paper puts forward the programs of loading loop(Program I, Program II and Program III) and the layout program of stub loading track (Program IV) respectively, and makes analysis and comparison on advantages and disadvantages of above programs from the aspects including engineering investment, status of land occupation, difficult degree of the engineering, operation status of loading track and relative requirements on junction of industrial siding, finally, Program I of loading loop is recommended.

Centralized Transport Station; Loading System; Program; Study

1004-2024(2016)01-0041-05

U291.1+5

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.01.09

2015-12-22

国家自然科学基金 (521515)