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[摘要]:本文简要介绍了崇信-新窑铁路的部分线路方案研究内容,结合实例对不同阿线路方案需综合考虑的因素进行了阐述。并对山区专用铁路线路方案的选择进行了总结与探讨。
[关键词]:专用铁路线路方案接轨走向技术标准
一、项目背景简介
本项目位于甘肃省平凉市所辖的崇信、华亭两县境内。主要服务于华亭县新窑矿区的新窑、大柳、新柏等煤矿。线路由国铁宝中线崇信站北端引出,经甘肃省华亭县境,至华亭煤矿新窑矿区。见下图。
本铁路的建设是华亭煤业集团新窑矿区煤炭外运的需要,也是项目所在地区发展经济,为当地城镇建设积蓄力量的需要,同时本项目的建设是宝中线扩大铁路货源、提高铁路效益的需要。华煤集团新窑矿区煤炭外运任务由铁路完成有独一无二的优势,是其他运输方式无法替代的。本项目研究年度为近期:2020年;远期:2030年。本铁路运量较稳定,近远期货运量均为发送480万吨/年(宝鸡方向),到达2万吨/年,无客运。
二、建设方案研究
1、线路经过地区概况
(1)自然特征:本线线路在新窑矿区内主要以河谷阶地区的路基、挖方路堑穿越低中山梁峁区。新窑至崇信段主要以桥隧形式穿越煤坡山-安家山山区。沿线地貌单元可分为河谷阶地区、低中山梁峁区。地震动峰值加速度为0.20g(相当于地震基本烈度八度),地震动反应谱特征周期0.45s。线路经过新窑矿区,主要开采侏罗系煤层。设计时应预留保安煤柱。
(2)影响线路走向的重要因素
本线将新窑矿区内新窑、大柳、新柏三矿相连接后,由新窑向北穿越媒坡山-安家山山區,跨越汭河后沿汭河北侧设铜城站与国铁办理交接后,引入宝中线崇信车站。选线中应注意结合新窑矿区规划,合理布置线位。
2、线路走向方案研究
(1)、线路接轨方案比选
根据建设方意见,本项目选择崇信站接轨。本线的运量主要为发送量,货流主要为宝鸡方向,应由崇信站北接轨;但崇信站位于老虎沟内,紧邻密儿山,线路引入工程量大,故本次研究了崇信站南端、北端接轨两方案。
1)崇信北端接轨方案:线路由崇信站北端引出后以1280m罗圈庄隧道展线南行至李家山东侧折向东设铜城交接站。该段内正线长5.20km。
2)崇信南端接轨方案,线路由崇信站南端引出后并行于宝中线东侧向西南行进,以2050m隧道穿越东台山,折向东跨越左营沟后设铜城交接站。比较段落内正线长5.10km。并预留宝鸡方向上行联络线。
两接轨方案较北端接轨方案线路长度相当,且桥隧比均较大,工程投资相当。但从运输组织分析:北端接轨方案方案货流组织顺畅,且远期宝中线增建二线后发送货流与宝中线运输组织相协调,减少了接轨站的作业中间环节,利于运输组织。故本次研究推荐崇信北端接轨方案
(2)新窑矿区内线路走向方案
本次研究确定运输组织方式确定为新窑煤矿设装车站并集结大柳与新窑煤矿的货物,新窑矿区位于黑河河谷与新窑沟交界处,该区域采空区、地方规划及地形特征等因素对本项目选线工作影响较大,故本次新窑矿区内线路研究了新窑东站位、大柳至新窑沿黑河方案与新窑西站位、大柳至新窑取直方案进行比较。见新窑矿区走向方案比较示意图。
1)、新窑东站位、大柳至新窑沿黑河方案(以下简称方案I)线路沿新窑沟西侧南行至新窑乡以西折向东南沿新窑沟设新窑集运站后于崇大公路西侧跨黑河后折向西,沿河谷边缘前行至大柳煤矿。新柏煤矿与新窑集运站间沿新窑沟另修建联络线。
2)、新窑西站位、大柳至新窑取直方案(以下简称方案II)
线路由岳家堡隧道引出,沿新窑沟东侧南行至新窑乡以北折向西南沿新窑沟设新窑集运站后以280m大桥上跨崇大公路及新窑沟后继续前行以2.1km隧道穿越马家岭行至肖家塬,跨黑河后引入大柳煤矿。新柏煤矿与新窑集运站间沿新窑沟另修建联络线。
两方案工程造价相当。采用方案I,新柏煤矿的运量需由新窑站折角后运送至铜城站,形成了折角运输,故新窑站的作业较为繁琐。采用方案II,新柏煤矿的发送货物可由新窑站直接编组后运至铜城站,运营方便、安全。故方案II有较大运营优势。但从工程地质条件分析:方案II新窑站位离新窑煤矿太近,且出站后线路正线需穿越新窑公社及新窑煤矿开采区,故安全隐患较大。且需以隧道形式穿越矿区规划区,可行性较差。
综上所述本次研究推荐方案I。
3、技术标准的确定。
由于铁路技术标准的项目较多,本文仅列举本线的牵引种类的研究论证过程,目前我国铁路牵引种类主要有内燃牵引和电力牵引。电力牵引具有机车功率大、制动性能好,运行速度高,能耗支出低的优势。但需架设牵引供电网,增配供变电设备,工程投资和维修费均较大。本次研究将两牵引方式进行研究比较。
两方案在汭河两岸经铜城乡段线路线位差距较大,内燃牵引方案线路由崇信站北端引出后折向东设交接站铜城站后南行以高桥跨越汭河,交接站与接轨站崇信站之间线路与宝中线技术标准相同,牵引种类为电力。电力牵引方案线路由崇信站北端引出后直接南行跨汭河而进入华亭县。由于本项目运量相对偏小,电力牵引方案的优势并不明显。
从工程投资看,电力牵引架设牵引供电网和配备供变电设备,线路标准和工程单价较昂贵,但电力牵引方案线路短。内燃牵引方案线路长,且需要在铜城北侧山区设交接站一处,故两牵引方式工程投资相当。
由于内燃牵引方式便于管理和运营,故本项目推荐采用内燃牵引。
三、对山区专用铁路建设方案的总结与思考:
铁路专用线较其他铁路的建设有其一定的特殊性,主要表现在:
1、服务对象较单一,且多以货运为主,铁路等级较低。
2、专用铁路需同所服务的对象共同进行社会、经济效益评价。
3、专用铁路需与所接轨的铁路标准保持一致。才能满足运营条件。
4、专用铁路在保证顺利运营的前提下,其经济合理性尤其重要。
鉴于以上特点,在确定山区专用铁路的建设方案时,除需结合山区地形、地质条件考虑项目的工程经济、合理性外,还应充分考虑为服务对象的服务效果及与运营接轨铁路的标准的近远期一致性。
以崇信-新窑铁路的建设方案为例,确定崇信站接轨方案时,从车站两端接轨的工程造价、运营顺畅两方面进行分析比较。由于宝中铁路远期为双线铁路,故本专用线的研究需为崇信站扩建预留条件并为远期预留宝中线二线后的联络线,避免出现二线后崇信站的货物列车切割正线作业。
在确定新窑矿区内铁路走向方案时,除对两方案压矿情况、工程造价两方面对两方案工程可实施性分析外,还需从运输组织方式的差异及与矿区内规划的适应性两方面对方案进行为矿区的服务效果的分析。对于一般山区铁路走向方案的选择,都需综合考虑以上因素进行比较分析。
在确定铁路技术标准(如牵引种类)时,同一般铁路确定标准时的不同之处在于,专用铁路技术标准不是以与路网中各相邻铁路的标准相适应为原则,而是优先以所接轨铁路的技术标准为依据,其次以建设方的工程可行性为重要原则。如在崇信至新窑矿区铁路的牵引种类选择时,线路方案均在与宝中铁路的标准相适应的基础上,对方案的合理性进行比较论证。
综上所述,专用铁路的常见方案比选主要分为接轨方案、线路走向方案及主要技术标准方案。在对以上方案进行研究比较的过程中,除坚持普通铁路的选线原则外,对于接轨方案的选择,要充分考虑运输组织的因素,其基本原则为:接轨站的引入方向与货流方向一致,在确保接轨铁路的安全与运营畅通的基础上,尽可能高的发挥专用线的运输组织能力。通过提高运输效率满足运营要求,降低工程投资。对于线路走向方案的选择,应着重考虑与地形的适应性及与地方规划的适应性。对于铁路主要技术标准的选择,需要在满足与接轨铁路顺利交接的基础上,结合方案的工程状况,参考建设方意见,确定经济、合理的铁路技术标准。
四、结语:在确定专用铁路的线路方案时,需根据不同的项目条件及建设方意愿,综合比选线路方案的工程可行性、经济合理性、运输的高效性,才能够论证得出最合理的线路方案,为工程的实施打下坚实的基础。
[关键词]:专用铁路线路方案接轨走向技术标准
一、项目背景简介
本项目位于甘肃省平凉市所辖的崇信、华亭两县境内。主要服务于华亭县新窑矿区的新窑、大柳、新柏等煤矿。线路由国铁宝中线崇信站北端引出,经甘肃省华亭县境,至华亭煤矿新窑矿区。见下图。
本铁路的建设是华亭煤业集团新窑矿区煤炭外运的需要,也是项目所在地区发展经济,为当地城镇建设积蓄力量的需要,同时本项目的建设是宝中线扩大铁路货源、提高铁路效益的需要。华煤集团新窑矿区煤炭外运任务由铁路完成有独一无二的优势,是其他运输方式无法替代的。本项目研究年度为近期:2020年;远期:2030年。本铁路运量较稳定,近远期货运量均为发送480万吨/年(宝鸡方向),到达2万吨/年,无客运。
二、建设方案研究
1、线路经过地区概况
(1)自然特征:本线线路在新窑矿区内主要以河谷阶地区的路基、挖方路堑穿越低中山梁峁区。新窑至崇信段主要以桥隧形式穿越煤坡山-安家山山区。沿线地貌单元可分为河谷阶地区、低中山梁峁区。地震动峰值加速度为0.20g(相当于地震基本烈度八度),地震动反应谱特征周期0.45s。线路经过新窑矿区,主要开采侏罗系煤层。设计时应预留保安煤柱。
(2)影响线路走向的重要因素
本线将新窑矿区内新窑、大柳、新柏三矿相连接后,由新窑向北穿越媒坡山-安家山山區,跨越汭河后沿汭河北侧设铜城站与国铁办理交接后,引入宝中线崇信车站。选线中应注意结合新窑矿区规划,合理布置线位。
2、线路走向方案研究
(1)、线路接轨方案比选
根据建设方意见,本项目选择崇信站接轨。本线的运量主要为发送量,货流主要为宝鸡方向,应由崇信站北接轨;但崇信站位于老虎沟内,紧邻密儿山,线路引入工程量大,故本次研究了崇信站南端、北端接轨两方案。
1)崇信北端接轨方案:线路由崇信站北端引出后以1280m罗圈庄隧道展线南行至李家山东侧折向东设铜城交接站。该段内正线长5.20km。
2)崇信南端接轨方案,线路由崇信站南端引出后并行于宝中线东侧向西南行进,以2050m隧道穿越东台山,折向东跨越左营沟后设铜城交接站。比较段落内正线长5.10km。并预留宝鸡方向上行联络线。
两接轨方案较北端接轨方案线路长度相当,且桥隧比均较大,工程投资相当。但从运输组织分析:北端接轨方案方案货流组织顺畅,且远期宝中线增建二线后发送货流与宝中线运输组织相协调,减少了接轨站的作业中间环节,利于运输组织。故本次研究推荐崇信北端接轨方案
(2)新窑矿区内线路走向方案
本次研究确定运输组织方式确定为新窑煤矿设装车站并集结大柳与新窑煤矿的货物,新窑矿区位于黑河河谷与新窑沟交界处,该区域采空区、地方规划及地形特征等因素对本项目选线工作影响较大,故本次新窑矿区内线路研究了新窑东站位、大柳至新窑沿黑河方案与新窑西站位、大柳至新窑取直方案进行比较。见新窑矿区走向方案比较示意图。
1)、新窑东站位、大柳至新窑沿黑河方案(以下简称方案I)线路沿新窑沟西侧南行至新窑乡以西折向东南沿新窑沟设新窑集运站后于崇大公路西侧跨黑河后折向西,沿河谷边缘前行至大柳煤矿。新柏煤矿与新窑集运站间沿新窑沟另修建联络线。
2)、新窑西站位、大柳至新窑取直方案(以下简称方案II)
线路由岳家堡隧道引出,沿新窑沟东侧南行至新窑乡以北折向西南沿新窑沟设新窑集运站后以280m大桥上跨崇大公路及新窑沟后继续前行以2.1km隧道穿越马家岭行至肖家塬,跨黑河后引入大柳煤矿。新柏煤矿与新窑集运站间沿新窑沟另修建联络线。
两方案工程造价相当。采用方案I,新柏煤矿的运量需由新窑站折角后运送至铜城站,形成了折角运输,故新窑站的作业较为繁琐。采用方案II,新柏煤矿的发送货物可由新窑站直接编组后运至铜城站,运营方便、安全。故方案II有较大运营优势。但从工程地质条件分析:方案II新窑站位离新窑煤矿太近,且出站后线路正线需穿越新窑公社及新窑煤矿开采区,故安全隐患较大。且需以隧道形式穿越矿区规划区,可行性较差。
综上所述本次研究推荐方案I。
3、技术标准的确定。
由于铁路技术标准的项目较多,本文仅列举本线的牵引种类的研究论证过程,目前我国铁路牵引种类主要有内燃牵引和电力牵引。电力牵引具有机车功率大、制动性能好,运行速度高,能耗支出低的优势。但需架设牵引供电网,增配供变电设备,工程投资和维修费均较大。本次研究将两牵引方式进行研究比较。
两方案在汭河两岸经铜城乡段线路线位差距较大,内燃牵引方案线路由崇信站北端引出后折向东设交接站铜城站后南行以高桥跨越汭河,交接站与接轨站崇信站之间线路与宝中线技术标准相同,牵引种类为电力。电力牵引方案线路由崇信站北端引出后直接南行跨汭河而进入华亭县。由于本项目运量相对偏小,电力牵引方案的优势并不明显。
从工程投资看,电力牵引架设牵引供电网和配备供变电设备,线路标准和工程单价较昂贵,但电力牵引方案线路短。内燃牵引方案线路长,且需要在铜城北侧山区设交接站一处,故两牵引方式工程投资相当。
由于内燃牵引方式便于管理和运营,故本项目推荐采用内燃牵引。
三、对山区专用铁路建设方案的总结与思考:
铁路专用线较其他铁路的建设有其一定的特殊性,主要表现在:
1、服务对象较单一,且多以货运为主,铁路等级较低。
2、专用铁路需同所服务的对象共同进行社会、经济效益评价。
3、专用铁路需与所接轨的铁路标准保持一致。才能满足运营条件。
4、专用铁路在保证顺利运营的前提下,其经济合理性尤其重要。
鉴于以上特点,在确定山区专用铁路的建设方案时,除需结合山区地形、地质条件考虑项目的工程经济、合理性外,还应充分考虑为服务对象的服务效果及与运营接轨铁路的标准的近远期一致性。
以崇信-新窑铁路的建设方案为例,确定崇信站接轨方案时,从车站两端接轨的工程造价、运营顺畅两方面进行分析比较。由于宝中铁路远期为双线铁路,故本专用线的研究需为崇信站扩建预留条件并为远期预留宝中线二线后的联络线,避免出现二线后崇信站的货物列车切割正线作业。
在确定新窑矿区内铁路走向方案时,除对两方案压矿情况、工程造价两方面对两方案工程可实施性分析外,还需从运输组织方式的差异及与矿区内规划的适应性两方面对方案进行为矿区的服务效果的分析。对于一般山区铁路走向方案的选择,都需综合考虑以上因素进行比较分析。
在确定铁路技术标准(如牵引种类)时,同一般铁路确定标准时的不同之处在于,专用铁路技术标准不是以与路网中各相邻铁路的标准相适应为原则,而是优先以所接轨铁路的技术标准为依据,其次以建设方的工程可行性为重要原则。如在崇信至新窑矿区铁路的牵引种类选择时,线路方案均在与宝中铁路的标准相适应的基础上,对方案的合理性进行比较论证。
综上所述,专用铁路的常见方案比选主要分为接轨方案、线路走向方案及主要技术标准方案。在对以上方案进行研究比较的过程中,除坚持普通铁路的选线原则外,对于接轨方案的选择,要充分考虑运输组织的因素,其基本原则为:接轨站的引入方向与货流方向一致,在确保接轨铁路的安全与运营畅通的基础上,尽可能高的发挥专用线的运输组织能力。通过提高运输效率满足运营要求,降低工程投资。对于线路走向方案的选择,应着重考虑与地形的适应性及与地方规划的适应性。对于铁路主要技术标准的选择,需要在满足与接轨铁路顺利交接的基础上,结合方案的工程状况,参考建设方意见,确定经济、合理的铁路技术标准。
四、结语:在确定专用铁路的线路方案时,需根据不同的项目条件及建设方意愿,综合比选线路方案的工程可行性、经济合理性、运输的高效性,才能够论证得出最合理的线路方案,为工程的实施打下坚实的基础。