哈齐客运专线路料运输方案研究

耿 欣

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

1 研究背景

(1)项目概述

哈齐客运专线起自哈尔滨站,沿滨洲线右侧折向北跨过松花江,之后并行滨洲线右侧一路向西经肇东、安达、龙凤、大庆、泰康,并以桥梁形式通过扎龙保护区实验区至红旗营东,然后线路折向北跨过平齐线,沿平齐线左侧至齐齐哈尔市南苑开发区新设齐齐哈尔南站,出站后与既有平齐线相接至既有齐齐哈尔站。线路全长280.893 km,设计时速250 km,建设工期4年。全线穿越枢纽和地区共计3个,分别为哈尔滨枢纽、大庆地区和齐齐哈尔枢纽。

(2)路基填料要求及分布

根据调查资料,沿线满足要求的A、B组土和砂石料稀缺,所用路料需要远运。

经地质勘察,本线可利用的路料来源主要集中在：滨绥线阿城地区—距哈齐客运专线最近工点60 km,距最远工点346.5 km；滨洲线碾子山地区和扎兰屯地区—距哈齐客运专线最近工点120 km,距最远工点406.5 km。

(3)运输方式的选择

通常情况下,由于汽车运输灵活便利,铁路路基土方大都采用汽车运输。但根据本线土方需求量大、运输距离远、工期要求紧的特点,采用汽车运输成本高、损耗大,远途运输费用高,同时大量运土车辆在公路行驶,对周边环境造成严重污染,干扰地方道路运输。因此,结合本项目的特点,本线的路基填料应采用运量大、成本低的集约型运输方式,即铁路运输。

2 哈齐客运专线路料总量及工期

经测算,本线需经由铁路运输的土石方和砂石料共计3 958.9万m3,约合6 057.1万t。根据施工组织计划,路基土石方的运输工期为20个月；砂石料的运输工期为36个月,但用于地基处理的砂石料必须保证在开工后的7个月内完成运输。分方向运量及工期要求见表1。

表1 哈齐客运专线路料运量及工期要求汇总

3 枢纽内的运输组织

3.1 哈尔滨枢纽

(1)现状概述(图1)

图1 哈尔滨铁路枢纽现状示意

哈尔滨枢纽衔接哈大线、滨洲线、滨北线、滨绥线和拉滨线等5个方向的铁路干线,各干线间通过枢纽内的王万、王孙、江北、滨江、哈屯等联络线相连,形成了客内货外的大型环状枢纽,是全国重要的铁路枢纽之一,也是东北北部地区最大的铁路枢纽。枢纽衔接的5条铁路干线,除拉滨线为单线外,其余均为双线(局部跨越松花江地段的滨洲桥、滨北桥为老龄单线桥)。其中哈大线为电气化铁路,客运系统电化至哈尔滨站,货运系统电化至哈尔滨南站。

现状枢纽内去往齐齐哈尔方向的旅客列车经由滨州线运行,货物列车经由王万线运行。

(2)路料运输在枢纽内的径路选择

鉴于路料来源于滨绥线方向,枢纽内滨州桥和滨北桥运输能力紧张,因此路料运输在枢纽的径路为滨绥线—王孙线—王万线—滨州线。

(3)枢纽内影响路料运输工期的关键工程

枢纽内哈齐客运专线松花江四线桥为控制总工期的关键工程,工期为3年5个月。松花江四线桥开工后,哈尔滨枢纽内去往滨州线方向的旅客列车运输径路将做如下调整：

哈尔滨站发往滨州线方向的旅客列车经由京哈线—王万线—滨州线运行；哈尔滨东站发往滨州线方向的旅客列车经由拉滨线—王孙线—王万线—滨州线运行。

调整后枢纽内滨州线方向的旅客列车将与路料运输共用王孙线和王万线,受既有通道能力的限制,共用通道将无法保证提供大量运输的条件。

(4)运输组织方案

①枢纽内相关线路现状能力

与本线土石方运输径路相关的既有线现状能力见表2。

由表2可见,枢纽内路料运输径路王孙线哈南—孙家段为控制区间,在现状基础上可增开货物列车31对。

②运输组织方案

a.松花江四线桥开工前

松花江四线桥开工前,最大限度发挥相关径路能力,集中运输路基土石方和用于地基处理的砂石料共计1 596.6万t,折合日均增加货物列车27对,枢纽内运输径路现状能力满足运输要求。

表2 哈尔滨枢纽相关既有线现状能力

b.松花江四线桥开工后

此时哈尔滨端还需完成砂石料运输1 200.9万t,需在松花江四线桥开工后2年6个月内完成运输,折合日均增加货物列车4对,对相关运输径路的通过能力影响极小,为枢纽内旅客列车运输径路的调整提供灵活余地。

3.2 齐齐哈尔枢纽

(1)枢纽现状(图2)

齐齐哈尔枢纽衔接滨洲线、平齐线、齐北线等3条铁路干线4个方向,并有榆红线、红峰线、榆峰线、昂峰线、三榆线、西昂线、榆树线等联络线,已形成大型十字枢纽格局,是东北地区重要的铁路枢纽之一。

图2 齐齐哈尔铁路枢纽现状示意

(2)路料运输在枢纽内的径路选择

根据路料来源地的分布情况,枢纽内的路料运输径路为滨州线。

(3)枢纽内影响路料运输工期的关键工程

哈齐客运专线在枢纽内无控制路料运输工期的关键工程,因此在齐齐哈尔枢纽内路料运输按照施工组织计划完成即可。即土石方运输工期为20个月；砂石料运输工期为36个月,其中用于地基处理的砂石料运输工期为7个月。

(4)运输组织方案

①枢纽内相关线路现状能力

枢纽内与本线路料运输径路相关的既有线现状能力见表3。

表3 齐齐哈尔枢纽相关既有线现状能力

由表2可知,枢纽内路料运输径路滨州线红旗营—昂昂溪为控制区间,在现状基础上可增开货物列车15对。

②运输组织方案

由表2,齐齐哈尔枢纽在既有情况下滨州线日均可再增开货物列车15对。根据施工组织运输要求,20个月内完成土石方运输,日均增加货物列车4对；7个月内完成用于地基处理的砂石料运输,日均增加货物列车7对；剩余砂石料在29个月内完成运输,日均增加货物列车同为7对。由此可见,哈齐客运专线开工后,枢纽内路料运输较为密集的时间段为前20个月,日均增加货物列车11对；第21～第36个月间,枢纽内日均增加货物列车7对；第36个月后,路料已全部完成运输。因此,靠枢纽现状能力,可以担负起哈齐线土石方和砂石料运输的要求。

3.3 运输计划

根据施工组织计划,开工后7个月应首先保证完成用于地基处理的砂石料运输任务,同时应根据既有通道能力,集中抢运土石方,以保证在松花江四线桥开工后,客车径路的调整不影响路料的运输工期。故安排在开工后的7个月内完成；齐齐哈尔端共需要运送砂石料2 470.7万t,用于地基处理的砂石料509.7万t,应在开工后的7～8个月内完成。

4 装卸站的能力加强

根据上述分析,哈尔滨端运土繁忙期间滨绥线日均增加运送土石方及砂石料的货物列车31对；齐齐哈尔端运土繁忙期间滨州线日均增加运送土石方及砂石料的货物列车11对。

结合路料来源地的分布位置和运输需求,哈尔滨端运量较大,因此在滨绥线上选择4个装车站,分别为阿城、亚沟、玉泉和平山站；齐齐哈尔端运量相对较小,因此在滨州线上选择2个装车站,分别为碾子山和扎兰屯站。鉴于各路料来源地开采能力不均,因此为保证及时供应,每个装车站均配备2条整列装车线,以满足运输要求。

5 土石方的卸车及存储

根据滨州线沿线车站的能力和哈齐客运专线路基工点的分布情况,滨州线沿线共选择卸车站13个,各车站相应改造,使每个车站至少具备1条卸车线并满足整列直进直出条件。同时由于卸车量较大,既有站内场地条件有限,无法长时间存储路料,因此,路料卸车后随卸随运,摊铺在哈齐客运专线沿线。

6 研究结论

(1)通过合理的运输组织,哈尔滨枢纽和齐齐哈尔枢纽内相关线路现状能力,可以满足规定工期内完成路料运输。

(2)路料来源地应扩大开采能力,同时装车站应提高装车能力,为运输组织方案提供有力保障。

(3)路料运输前,各卸车站和哈齐客运专线沿线路基工点应做好与城市道路的衔接,为做好路料卸车后的转运工作打好基础。

7 结语

在铁路建设中,路料能否经济、高效运输对工程造价和工程建设工期均产生较大影响,尤其对沿线缺乏路料来源地的项目路料运输方案的经济性、合理性显得尤为重要。在选择运输方案时,提出以下建议。

(1)根据运输工期和运量要求分析运输径路的能力,分析控制工程是否对运输径路产生影响。

(2)根据运输工期和运输、径路的能力确定合理的运输组织方案,提出能力控制地段的补强方案。

(3)根据路料来源地的开采能力和运输要求,合理确定装车站的补强方案。

(4)卸车站应根据实际情况,做好路料的转运和存储工作。

[1]GB50091—2006 铁路车站及枢纽设计规范[S].

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

[3]铁道部第二勘测设计院.铁路工程设计手册·铁路运量与行车组织[M].北京：中国铁道出版社,1992.

[4]铁道第三勘察设计院.新建哈尔滨至齐齐哈尔铁路客运专线工程初步设计文件[Z].天津：铁道第三勘察设计院，2009.

[5]铁道第三勘察设计院.哈尔滨铁路枢纽总图规划[Z].天津：铁道第三勘察设计院，2004.

[6]铁道第三勘察设计院.齐齐哈尔铁路枢纽总图规划[Z].天津：铁道第三勘察设计院，2005.