辽阳至本溪铁路电气化改造方案研究

季海波

（沈阳铁道勘察设计院有限公司 线路运输设计所，辽宁 沈阳 110013）

辽阳至本溪铁路电气化改造方案研究

季海波

（沈阳铁道勘察设计院有限公司 线路运输设计所，辽宁 沈阳 110013）

在阐述辽阳至本溪铁路现状的基础上，结合辽阳至本溪铁路线路条件、货物流向、既有车站布局、本溪铁路枢纽总规划等因素，针对安平至本溪段线路现状提出甲乙线现状电气化改造、乙线增建二线电气化改造2个方案，从运输组织、征地和拆迁、工程数量及投资、利用既有设备情况、工程实施难易程度等方面进行优缺点分析比选，推荐采用甲乙线现状电气化改造方案。

辽溪线；电气化；方案；研究

辽阳至本溪铁路 (以下简称“辽溪线”) 位于辽宁省中部，西起辽阳市，东至本溪市，全长 72.054 km，是沈 (阳) 大 (连) 线和沈 (阳) 丹 (东) 线的联络线。辽阳—本溪为下行方向，辽阳—新寒岭为双线45.977 km，新寒岭—本溪按甲乙线使用，甲线 (新寒岭—本溪) 26.073 km；乙线 (新寒岭—福金) 24.684 km。由于辽阳—安平段线路全长 36.958 km，平面曲线半径均不小于 800 m，并且大多数曲线半径大于 1 200 m，直线段占该段线路长度的 76.7%，线路平面条件好，旅客列车运行速度可以达到 120 km/h，上、下行线路坡度不大于 6‰，电气化改造后牵引质量可以达到5 000 t。此外，辽阳站、安平站到发线有效长度均为1 050 m，路基、桥梁、隧道线路条件较好，既有双线格局可以满足运输能力和运输组织需求，实行双线电气化改造即可。因此，针对安平—本溪段线路电气化改造方案进行重点研究。

1 辽溪线现状

（1）既有安平—新寒岭段。既有安平—新寒岭区间为双线，线路长度为 9.019 km。下行线曲线半径小于 550 m 有 6 处，长度 1.929 km，占线路长度的 21.38%；线路坡度大于 12% 的坡段长度为 4.63 km。上行线曲线半径小于 550 m 有 5 处，长度 1.587 km，占线路长度的 17.57%；线路坡度12‰＜i≤15‰，坡段长度为 5.336 km，占线路长度的 59.07%。因此，安平—新寒岭旅客列车行车速度较低，线路条件较差，纵断面大于 12‰ 的坡占比较大，相对陡峻。

（2）甲线新寒岭—北台段。甲线新寒岭—北台区间线路长度 13.742 km，曲线半径小于 550 m 有 12处，长度 3.993 km，占线路长度的 29.06%；最大坡度 17.5‰，6‰＜i≤12‰ 的坡段长 5.599 km，占线路长度的 40.47%；12‰＜i≤15‰ 的坡段长 2.03 km，占线路长度的 14.77%。北台—本溪区间线路长度 12.331 km，曲线半径小于 550 m 有 16 处，长度5.146 km，占线路长度的 41.73%；最大坡度 16.2‰，6‰＜i≤12‰ 的坡段长 4.29 km，占线路长度的 34.79%；12‰＜i≤15‰ 的坡段长 3.89 km，占线路长度的 31.55%。

（3）乙线新寒岭—金家堡段。乙线新寒岭—金家堡段 17.245 km，曲线半径小于 550 m 有 8 处，长度 2.918 km，占线路长度的 16.92%；最大坡度14.7‰，6‰＜i≤12‰ 的坡段长 7.797 km，占线路长度的45.21%；12‰＜i≤15‰ 的坡段长 1.85 km，占线路长度的 10.73%。

（4）既有金家堡—本溪段。既有金家堡—本溪区间线路长度为 7.439 km，线路数目为单线。乙线曲线半径小于 550 m 有 2 处，长度 1.128 km，占线路长度的 15.16%，线路平面条件一般。纵断面坡度 6‰＜i≤12‰ 的坡段长 2.93 km，占线路长度的 39.39%；12‰＜i≤15‰ 的坡段长 1.0 km，占线路长度的13.44%，纵断面相对陡峻。

（5）辽阳—安平段。沈大线和辽溪线辽阳—安平牵引定数均为 5 000 t，从优化行车组织角度考虑该段牵引质量宜为 5 000 t，并且本溪钢铁 (集团) 有限责任公司冷轧高强钢改造工程正准备对金家堡站进行改建，改建后车站设到发线 4 条 (含正线)，有效长度为1 050～1 243 m，可以满足 5 000 t 接发车需要。

（6）安平—寒岭段。从既有线平、纵断面条件分析，安平—寒岭既有纵坡大部分大于 6‰，越岭段地面自然坡度较大，落坡改建采用单机牵引的可能性不大，采用加力牵引方案更加经济合理，而既有线最大坡度基本小于 15‰，现状电气化改造后双机牵引可以运行 5 000 t 的货物列车。

2 安平至本溪段线路电气化改造方案研究

综合考虑区域货物流向、既有车站布局、本溪铁路枢纽总规划[1]等因素，提出甲乙线现状电气化改造(方案Ⅰ)、乙线增建二线电气化改造 (方案Ⅱ) 2 个方案如下。

2.1 甲乙线现状电气化改造方案 (方案Ⅰ)

辽溪线出安平站后双线现状电气化改造至新寒岭站，乙线出新寒岭后经金家堡站过福金隧道后电气化改造至沈丹线的福金站。甲线经北台站、专组车场电气化改造至沈丹线的本溪站。该方案有3座隧道需要原位扩孔，辽溪甲线北台—本溪需要封闭线路施工，施工期间安平—本溪间的货物交流改由辽溪乙线承担，经测算施工过渡期间乙线各区间通过能力均能满足运输要求，线路具体改建及挂网情况如图 1 所示。

乙线现状电气化改造后可以满足 HXD机车单机牵引 2 500 t 要求，部分到达本溪直通车流双机牵引5 000 t，方案Ⅰ丹东方向到达北台站的直通车流仍然需要经本溪站折角进入北台站。

图1 现状电气化改造方案(方案Ⅰ)平面示意图

2.2 乙线增二线电气化改造方案 (方案Ⅱ)

线路出安平站后双线电气化改造至 K55+700处，下行方向自甲线 JK55+700 处改建接引入乙线YK57+100 处，拆除甲线 K55+700 至北台站间的区间线路；上行方向在乙线 YK55+700 处利用既有乙线线位前行至 K56+500 后新建线路，穿越新榆树林隧道后至 YK58+400 处在既有乙线右侧与其并行引入金家堡站。线路出金家堡站后单线向沈丹线福金站电气化改造贯通。北台站至金家堡站新建联络线 1 条，北台—本溪间的甲线段落维持现状，线路具体改建方案如图 2 所示。

方案Ⅱ可以满足辽阳—本溪间开行 5 000 t 列车要求，新建金家堡—北台联络线开行 2 500 t 列车，北台站到发车流均到达金家堡站，经金家堡站减轴或补轴发往北台站或路网[2]。

2.3 方案比选

图2 乙线增二线电气化改造方案(方案Ⅱ)平面示意图

从运输组织、线路通过能力、征地和拆迁情况、工程量及工程投资、利用既有设备情况和工程实施难易程度等方面对方案Ⅰ、方案Ⅱ2 个方案进行优缺点分析比选。

（1）运输组织。在运输组织模式上方案Ⅰ和方案Ⅱ各有优缺点，方案Ⅰ具有辽阳方向到达本溪直通货物列车运行距离短的优点，虽然增强运输能力，但运输模式仍然维持现有模式，北台站到发车流仍然需要在本溪站或安平站进行增减轴作业，不能实现大宗货物直通运输[3]，甲线隧道扩孔施工期间需要封闭线路，甲线车流需要分流至乙线，增加运输组织难度。方案Ⅱ的线路通过能力比方案Ⅰ大，可以实现牵引质量与相邻线相协调[4]，便于分流路网中相邻干线的通过车流，提高运输效率，但安平至金家堡间 5 000 t列车需要双机牵引，机车折返占用区间，降低区间通行能力。

（2）征地和拆迁。方案Ⅰ新征用地 96 186 m2，拆迁建筑物 43 870 m2；方案Ⅱ新征用地 265 331m2，拆迁建筑物 48 300 m2；方案Ⅰ比方案Ⅱ节约用地169 145 m2，少拆迁 4 430 m2。

（3）工程数量及投资。方案Ⅰ铺轨 1.56 km，路基土石方 19.46 万 m3，改建隧道 3 座，计 2 030 延长米，工程投资 51 983.17 万元。方案Ⅱ铺轨 11.07 km，路基土石方 50.00 万 m3，新建特大桥 1 座，1 260 延长米；中桥 1 座，50 延长米；新建隧道 1 座，520 延长米，改建隧道 1 座，355 延长米，工程投资 58 664.53万元。方案Ⅰ比方案Ⅱ工程数量小，投资少 6 681.36万元。

（4）利用既有设备情况。方案Ⅰ较好地利用了既有设备[5]，线路和站场设备均不需要改造[6]；方案Ⅱ需要拆除新寒岭—北台间 2 km 线路，而且金家堡站与北台站间新建联络线需要改建北台站和金家堡站，从而带来站场和信号设备的较大改造。

（5）工程实施难易程度。方案Ⅰ工程实施非常简单方便；而在方案Ⅱ中，乙线需要增建二线，金家堡站和北台站间需要新建联络线衔接，受高速公路匝道、沈环公路、220 kV 变电所及制药厂等多处建筑物制约，征拆工程量大，工程实施难度较大。

综上所述，既有线方案Ⅰ具有充分利用既有设备、线路改建少、征拆工程少、工程投资节省等特点，电气化改造挂网后虽然存在甲线北台—本溪线路需要封闭施工，北台站本溪方向车流需要经乙线折角运输[6-7]等问题，但综合 2 个方案的可实施性及社会经济效益等因素考虑，推荐采用方案Ⅰ，即甲乙线现状电气化改造方案。

3 结束语

在综合考虑辽溪线线路条件、货物流向、车站布局等因素的基础上提出辽溪线电气化改造方案，并且通过方案比选推荐采用甲乙线现状电气化改造方案[8]。在辽溪线电气化改造完成后，区域路网的技术标准将得到协调统一，铁路的网络效应将得到充分发挥，沿线地区与外部的人员物资交流更加便利，这对优化运输组织和资源配置、延长机车交路、减少沿线枢纽由于换挂机车作业造成的到发线能力紧张，保障辽溪线与前后方通路的畅通，方便客货运输组织，降低铁路运营成本，提高铁路运输竞争力具有重要作用，也是贯彻国家能源政策、加强环境保护、促进区域经济协调发展、推进可持续发展，建设节约型、环境友好型社会的需要，而且辽溪线电气化改造方案还需要结合本溪铁路枢纽总图规划方案做好进一步调整。

[1] 吕建军. 铁路枢纽规划与城市规划的协调[J]. 铁道运输与经济，2005，27 (10)：4-5. LV Jian-jun. Coordination of Railway Hub Planning and Urban Planning[J]. Railway Transport and Economy，2005，27(10)：4-5.

[2] 谢志平. 辽西路网电气化改造的思考[J]. 铁道货运，2015，33 (2)：25-29. XIE Zhi-ping. Thoughts on Electrification Upgrading of Liaoxi Railway Network[J]. Railway Freight Transport，2015，33 (2)：25-29.

[3] 鲍雪银，季海波. 田师府铁路地区站场布局方案研究[J]. 铁道运输与经济，2014，36(4)：15-18. BAO Xue-yin，JI Hai-bo. Study on Program of StationYard Distribution in Tianshifu Railway Area[J]. Railway Transport and Economy，2014，36(4)：15-18.

[4] 中华人民共和国铁道部. 铁路线路设计规范：GB 50090—2006[S]. 北京：中国计划出版社，2006：3.

[5] 胡长春. 浅谈铁路的电气化改造工程[J]. 科技创新导报，2009(22)：69-70. HU Chang-chun. Introduction to the Railway Electrification Transformation Project[J]. Science and Technology Innovation Herald，2009(22)：69-70.

[6] 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，2006：2.

[7] 铁道部第四勘察设计院. 铁路工程设计技术手册：站场及枢纽[M]. 北京：中国铁道出版社，2004.

[8] 铁道第三勘察设计院有限公司. 辽阳至本溪铁路电气化改造工程[R]. 天津：铁道第三勘察设计院有限公司，2015.

责任编辑：吴文娟

Study on Program of Electrification Reconstruction of Liaoning-Benxi Railway

JI Hai-bo

(Track and Transport Design Institute, Shenyang Railway Survey and Design Institute Co., Ltd., Shenyang 110013, Liaoning, China)

Based on expounding status of Liaoyang-Benxi railway, combining with factors of the railway including track condition, direction of freight flow, layout of existing station and general planning of Benxi railway hub, targeting with status of Anping-Benxi railway section, this paper puts forward 2 programs of electrification reconstruction, which are the electrification reconstruction of Line A and Line B with status quo and the electrification reconstruction of the added second line (liaison line) of Line B. From the aspects of transport organization, land requisition and demolition, engineering number and investment, status of utilized existing equipments and difficulty of engineering implementation, the paper makes analysis and comparison on advantages and disadvantages of the 2 programs, and then, the program of electrification reconstruction of Line A and Line B with status quo is recommended.

Liaoning-Benxi Railway; Electrification; Program; Study

1004-2024(2016)01-0054-04

U227.8

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.01.12

2016-01-04

中华人民共和国住房和城乡建设部科技项目(2014-k5-005)