新建岚山疏港铁路接轨方案研究

任自志

(中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院,济南 250022)

目前,我国铁路建设正处于快速发展时期,在铁路项目设计过程中,新建铁路接轨方案的选择也十分重要,方案的优劣对项目合理性、工程投资、路网布局以及所在城市的经济发展都有重大影响。

针对新建铁路接轨方案,许多学者进行了相关探讨。刘超采用层次分析和模糊综合评价相结合的方法,建立新建铁路接轨方案评价体系[5];侯磊阐述中兰客运专线和兰州西站现状,结合兰州西站车场布置及高速场和普速场之间跨线联络线设置条件,提出中兰客运专线引入兰州西站的多个比较方案[6];李耐振等通过研究主要货流方向、接轨站条件、工程费及运营费、城市规划等诸多因素,对线路接轨方案进行研究,经过技术经济比选,最终确定合理的接轨方案[7-10];范俊怀认为地区引入方案应充分考虑工程投资、通道的完整性、功能定位、与城市规划的结合、环境影响、地形地质条件等因素,使实施方案技术经济合理,综合社会效益最佳[11]。

以下借鉴相关文献的研究结论,采用“先整体,后局部,再细部”的研究思路,对新建岚山疏港铁路接轨方案进行研究[12-15]。

新建岚山疏港铁路位于山东省日照市,线路经过日照市岚山区、东港区。本线拟于瓦日线接轨,跨越瓦日线后并行于青连铁路西侧,跨越省道S341、青连铁路、巨峰河、沈海高速公路、国道G204、临钢路疏港大道、龙王河、化工大道后,并行于坪岚线北侧至岚山港站,线路自北向南先后连接山钢日照精品钢基地铁路专用线、岚桥港铁路专用线,坪岚铁路。线路正线全长34.567km,疏解线全长4.283km,坪岚联络线1.417km。岚山疏港铁路后方与兖石铁路、胶新铁路、瓦日铁路通道等路网干线沟通,是支撑岚山港区建设发展的重要疏港通道,见图1。

图1 线路走向示意

1 地区铁路概况

目前,区域内新石线、瓦日线在境内呈“X”形交叉,胶新线在日照西侧穿境而过,坪岚铁路作为新石线支线引入岚山港区,青连铁路在境内贯穿南北,鲁南高铁在日照境内东西向穿过,见图2。

图2 日照地区铁路现状示意

2 货物运量与运输组织

2.1 货物运量

本线办理货运业务的车站有山钢站、岚山港站。其中,山钢站主要服务于山钢集团日照精品钢基地,预留其专用线接轨条件,研究年度到达量为初、近期810万t,远期1525万t,主要为煤炭、废旧钢材;发送量为初、近期80万t、远期180万t,主要为成品钢材。岚山港站与岚桥港既有专用线相连,主要服务于岚桥港,发送量初期1615万t、近期2040万t、远期2190万t,发送货物主要为铁矿石、原油、成品油、铝矾土、镍矿、木材、钢材、集装箱等,到达量分别为115万t、135万t,远期200万t,到达货物主要为集装箱、成品油和钢材,见表1。

表1 各站分品类到发货运量 万t

2.2 运输组织

本线上行为重车方向,主要货物为岚桥港发送的铁矿石、原油、成品油、镍矿、非金属矿石、钢铁、集装箱;日钢发送的钢材;下行为轻车方向,主要货物为日钢、山钢精品钢基地到达的煤炭、焦炭等。

对于煤炭、焦炭、原油、成品油、镍矿、铁矿石、钢铁等大宗货物,应尽量组织直达直通列车、 整列运输,卸后空车考虑代用;如不能代用,则排往岚山港站或原路返回,其余车流通过组织小运转列车运输。直达列车开行方案见表2。

表2 直达列车开行方案

3 接轨方案比选

3.1 接轨铁路选择

(1)新石线

新石线位于山东省南部,西起新乡,穿越临沂市,东至日照。新石线功能定位为客货共线,以货为主,随着鲁南高铁的建成,新石线货运比例将进一步加大。该线主要技术标准:国铁Ⅰ级,双线电气化铁路,设计行车速度120km/h。该线通达性较好,分别与京广线、京九线、京沪线、胶新线、瓦日线交汇。与侯月太焦、南同蒲线形成晋煤外运的重要通道,同时也是日照港主要的疏港干线。

(2)瓦日线

瓦日线是连接我国东西部的重要煤炭资源运输通道,国铁Ⅰ级,双线电气化铁路,行车速度为120km/h,满足万吨列车运行条件。相较于新菏兖日通道,山西长治、临汾、河南安阳、河北南部地区货流经瓦日线径路更为便捷,是晋煤外运的重要通道,同时也是日照港主要的疏港干线。在山东地区,瓦日线与京九线、京沪线仅有西与南向间联络线,本线货流到发于鲁南、江苏地区的货流存在折角。

(3)坪岚线

坪岚线是日照地区货物疏港通道,单线,接轨于新石线铁牛庙站,经汾水镇至岚山站,正线全长33.8km。主要技术标准:国铁Ⅲ级,单线内燃铁路,牵引质量5000t。该线在铁牛庙站与新石线接轨,进而连通国家铁路干网。坪岚线标准较低,基础设施薄弱,路港设施不配套,小半径曲线较多,线路运营条件较差,铁牛庙站交接能力紧张,不能适应设计年度运量增长的需要。

(4)青连线

青连线的主要功能定位为以客为主,兼顾疏港、城际的铁路运输功能。主要技术标准:国铁I级,双线,电力牵引。青连线在研究区域内具备接轨条件的车站主要有岚山西站和奎山站。青连线在日照地区通过奎山站与新石线和瓦日线联通,由于本线车流主要自奎山站南端咽喉进出,无论自青连线奎山站或岚山西站接轨,若通过青连线与新石线、瓦日线交流,均需要在奎山站折角,研究年度奎山站为四线格局,本线的引入将引起较多的正线切割。

青连线在青岛地区通过与胶济通道连通进而辐射鲁北、鲁西北及河北中部地区。本项目主要发送铁矿石、石油及到达煤炭,主要与鲁南、江苏、河北、河南、山西、陕西地区进行货物交流,与青连线辐射范围重叠区域较少,势必引起长距离的绕行。此外,根据前述分析,新增疏港货物列车近期23.5对/d,远期28对/d,对青连线能力有较大的占用,与其以客运功能为主的快运铁路功能定位不符,也不利于路网的优化。

综上,本次研究对瓦日线、新石线接轨方案进行比选。

3.2 接轨车站选择

结合瓦日线、新石线的车站分布、货流方向、线路走向等因素,可能的接轨车站有瓦日线文疃站、日照南站,新石线铁牛庙站、巨峰站、奎山站。

从运输组织、疏港通道的便利性及多样性、工程投资等角度看,文疃站接轨疏港通道单一,工程投资大,实施困难;日照南站及新石线奎山站接轨运输组织不便,存在折角运输,车站改造工程量大,实施困难;巨峰站为新石线、瓦日线两线交汇车站,运输组织复杂,咽喉区通过能力紧张,车站上下行侧各有一条到发线,到发线能力紧张,且车站站坪坡度大于1‰,既有车站到发线有效长为1700m,增加上行到发线时,需拆除既有站台及站房,造成较大的废弃工程。故本次研究了铁牛庙站接轨坪岚复线方案、铁牛庙站接轨新建单线方案、瓦日线设高兴线路所接轨方案、新石线新建高兴站接轨方案。

(1)铁牛庙地区接轨方案

①坪岚复线方案

复线自新石线铁牛庙站引出,下穿新石线、省道S341后跨越绣针河,并行于既有坪岚铁路左侧,左线并行地段长度为4.267km;坪岚铁路增设复线根据拟实施管廊的位置调整左右侧,增设复线至终点站岚山站,新建复线31.43km,投资约18.5亿元。本方案需改建日钢专用线5.15km,新建山钢支线9.56km,预留山钢专用线2.72km,见图3。

图3 日铁牛庙站接轨坪岚复线方案平面示意

②新建单线方案

新建单线自新石线铁牛庙站引出,下穿新石线、省道S341后跨越绣针河,并行于既有坪岚铁路左侧,于既有汾水镇站北侧设汾水站,末端设岚山港站连通既有岚桥港专用线及坪岚铁路,新建正线长28.67km,投资约20.3亿元。本方案需改建日钢专用线2.75 km,新建山钢支线9.56km,预留山钢专用线2.72km,见图4。

图4 铁牛庙站接轨新建单线方案平面示意

③优缺点分析

铁牛庙站接轨方案的优缺点见表3。

表3 铁牛庙站接轨方案优缺点分析

综上所述,无论是铁牛庙接轨复线方案还是单线方案,都满足日照地区规划。但随着公转铁政策实施,日照港、董家口港铁路集疏港运量大幅增长,新石线通道区间能力紧张,同时受兖州北站及临沂站能力的影响,新石线难以适应日照岚山疏港铁路的运输需求,且本线通过京沪、京九、京广线转至瓦日线运输亦无法实现。故本次研究不采用铁牛庙接轨方案。

(2)高兴地区接轨方案

高兴地区研究了瓦日线设高兴线路所接轨方案、新石线新建高兴站接轨方案,见图5。

图5 高兴地区接轨方案平面示意

①瓦日线设高兴线路所接轨方案

在既有瓦日线K1253+432.35(疏港铁路里程CK0+000.0)处新开高兴线路所,作为岚山疏港铁路工程接轨站,线路所距离巨峰5.106km,距离怀古站5.8km。瓦日上下行正线线间距为4.0m,站房设置在瓦日线下行正线外侧,车站平均填高8.0m。高兴线路所内分别在瓦日上行、下行线增加18号道岔1组,连接疏港铁路正线及疏解线,见图6。

图6 高兴线路所平面布置示意

正线自瓦日下行线K1252+507.39处设18号道岔引出(CK0+000),设R=500m曲线折向东北,再设R=500m曲线折向南,于CK1+870处跨越瓦日线;之后,并行青连线西侧走行,于怀古村南侧CK5+580处设怀古站(会让站),出站后至比较终点CK6+550,比较范围内线路全长6.55km。

疏解线自瓦日上行线K1253+432.35设18号道岔引出(SCK0+000),并行瓦日上行线设R=500m曲线折向南并,之后行于正线西侧接入怀古站,线路终点里程为SCK4+282.63,疏解线线路全长4.283km。

②新石线新建高兴站接轨方案

高兴站原为新石线中间站,新石线增二线时将车站封闭。本方案于新石线K286+700处新建高兴站,车站设正线2条、到发线1条(上行侧)。新石正线线间距为4.0m,需要调整为5.0m,见图7。

图7 兖石线新建高兴站平面示意

正线于车站西端咽喉区设18号道岔引出,上跨向阳路、新石线、青赵路后,沿沈海高速公路西侧向南走行,于牟家村东侧设R=800m曲线折向西南,沿在建青连线西侧走行,跨越瓦日线后并行在建青连线西侧(C1K6+542.66=CK2+7000),于怀古村南侧CK5+580处设怀古站(会让站),出站后至比较终点CK6+550,比较范围内线路全长10.343km。

疏解线自高兴站东咽喉区引出,设R=600m曲线折向南,跨越青赵路后并行正线,于SC1K2+628.97(=C1K4+800)处设牟家线路所接入正线,疏解线线路全长2.736km。

③方案比较及优缺点分析

两个方案的主要工程数量及投资见表4。

表4 高兴地区接轨方案主要工程数量及投资比较

两个方案的优缺点分析见表5。

表5 高兴地区接轨方案优缺点分析

综上所述,瓦日线设高兴线路所接轨方案线路短,工程量小、工程投资小,工程修建期间对既有线干扰较小,且可以充分发挥既有线运输能力,故推荐瓦日线设高兴线路所接轨方案。

4 结束语

采用“先整体,后局部,再细部”的研究思路,对接轨方案进行推进式比选。推荐的瓦日线新建高兴线路所接轨方案,实现了工程投资、可实施性及运输组织的多维度最优化。当前,我国铁路网日益完善,越来越多的支线铁路需要连接区域铁路的节点并沟通相关线路,以提高区域铁路设施的利用效能,满足“物畅其流”,故接轨方案的选择显得尤为重要。采用分层次、多维度、综合性接轨方案研究方法,将是实现新建支线铁路与区域既有铁路的良好衔接的有效途径。