铁路新线引入枢纽有关问题的研究

崔永明

(铁道第三勘察设计院集团有限公司线站处,天津 300142)

1 影响线路引入枢纽方案的因素

新建线路如何引入枢纽,主要受工程、运输两方面因素的控制,工程是手段,运输是目的,所有的工程方案均以实现运输目标为前提。工程因素主要包括工程量大小、拆迁难易程度、环境影响、社会影响、施工风险和施工工期等,通过各方面的比较,最终选取合理的区间线路走向和线路疏解方案。运输因素包含以下两个方面。第一,车站分工：根据枢纽车站的功能定位,决定本线具体引入哪一个车站,使客货流均有便捷的运输通路,保证主要方向车流不折角；第二,线路分工与能力：根据客货运量和线路性质,决定引入车站的线路数量,保证各线的能力得到充分的发挥。

2 枢纽铁路规划应充分考虑不同体制铁路引入的可能性

一方面,地区或枢纽均处于城市,铁路总图规划属于城市总体规划的一部分,一旦总图规划获批,所有后续的铁路项目均应按总图实施,另一方面,铁路总图也直接影响着城市的建设。所以,总图规划考虑的因素应力求全面,并具有一定的前瞻性。首先总图规划应以满足中长期铁路网规划为前提,按照客货混运铁路、重载铁路、客运专线、城际铁路的各自特点引入；另外要充分考虑城市轨道交通、地铁及公交等城市公共服务设施与铁路客运站的结合,方便旅客出行。其次,满足城市生产力布局及企业发展的需要,技术作业站、货运站、专用线的规划要使工业开发区、大型企业的货流进出顺畅,为企业生产提供便利。除上述因素以外,随着铁路管理和建设体制的改革,除传统国有控股铁路外,发挥吸引和集聚货流作用的地方与企业铁路也将有一个较大的发展,因此,应把非国有控股铁路纳入总图统一规划,以指导地方和企业投资与建设。

3 客内货外,客货分线,对于小城市,也可将客货全部迁出市外

随着中长期铁路网规划的实施,新建线路引入地区或枢纽越来越多,铁路规划也随之调整。为了充分利用既有铁路通道资源,减少货车噪声、煤尘对城市的污染,一般在大中城市铁路规划中,采用“客货分线、客内货外”的设计思路,即将新建客线沿原有通道引入既有站,对既有站进行改造,配套和加强周边城市公共设施,最大限度满足旅客业已形成的出行习惯。这种设计思路,改善了铁路沿线居民的生活环境,充分利用了既有的公共资源,容易得到地方政府的认同和支持。如天津枢纽,京津城际和京沪高速铁路分别沿京山线、津浦线引入天津站和天津西站,并在既有北环线的基础上,修建大北环货运外绕线,太原枢纽石家庄至太原客运专线、大同至西安客运专线也是沿既有太原北—太原轴线引入,并规划修建东环货运外绕线。对于小城市而言,由于人口少,市域小,客站设在城市中心与城市边缘,对旅客出行不会造成太大的不便,从城市规划的角度,地方政府往往希望将客线、货线全部外迁,如山西运城就属于此种情况,这种设计的优点是最大限度地满足了地方集约规划、开发土地的需求,但对于大中城市,一般不适用。

4 尽量将铁路与公路、高压线路、供水供气管路共用一个走廊,节约土地

随着我国工业化和城镇化步伐的加快,土地紧缺问题越来越成为制约国民经济发展的重要因素,特别是在我国人口多、人均可耕地面积较少的条件下,怎样在铁路建设中,更好地利用土地、节约土地是当前铁路设计需要重点考虑的问题。在城市发展的过程中,城市周边往往形成了高速公路走廊、高压输电走廊、输气走廊等,铁路设计节约土地的最好办法是将新建铁路与其他走廊统一考虑,同时也可提高城市土地利用效率,利于城市将来的发展。如张家口地区,既有京包铁路、丹拉高速公路均在城市南侧边缘东西向通过,其中京包铁路靠近城市。在铁路和高速公路之间,分布多条高压输电线路,规划北京至张家口城际铁路、呼和浩特至张家口客运专线铁路沿京包铁路引入既有张家口南站,在征求地方政府意见的基础上,根据城市南部地形、地物等情况,结合城市工业的逐步南移,将张唐线和京包货运外绕线布置在丹拉高速南侧,并在满足铁路平面、纵断面、生产生活设施、通站道路等条件的前提下,尽量压缩铁路与公路的横向间距,最终形成张唐线、京包货运外绕、丹拉高速公路和高压输电走廊共通道的局面,做到了最大化的节约利用土地。

5 结合长交路,规划货运直通线

随着铁路生产力布局调整和长交路的实施,直通货物列车中途不再需要进入技术作业站作业,因此,有必要结合新线引入,修建货运直通线。从铁路本身运输需要出发,货运直通线可缩短货车运行距离,节约运营成本,有利于实现客货分线,减少货运列车对客运站的干扰；从地方利益考虑,修建于城市外围的货运直通线,能更好地服务于开发区、物流仓储区的生产需要。除电厂运煤列车可整列进入企业外,其他开发区、物流仓储区内的企业由于运量大小不一、进出货物品种不同,不可避免地存在大量的调车作业,因而,应在各专用线分叉点处,修建为企业服务的地区铁路车场。当开发区距离车站较近时,可将地区车场和直通车场并站设置,地区车场横向布置在直通车场外侧；当地形、地物受限,也可将地区车场和直通车场纵列布置。

6 线路别引入、分场设置与方向别引入、合场设置

客运专线引入枢纽客运站,存在线路别引入、分场设置和方向别引入、合场设置2种方案。前一种方案的优点是各条线路的车流相互干扰小,运营管理清晰,缺点是为解决跨线车,两端咽喉区需修建多条联络线,桥墩林立,投资大,景观效果差；后一种方案的优缺点正好与前一种相反。目前各枢纽客运站采用分场设置较多,究其原因,除了车站能力的需要外,另一方面也是客运站处在大型城市、存在多方向引入、主要车流方向明显、方便运营管理的原因。对处于地区级中型城市的客运站,停站车流、跨线车流相对较少,直通车流大,采用合场设置方案较为合理；对于一端咽喉为单方向引入的客运站,当另一咽喉有第三方向引入时，由于不存在能力问题,应采用合场设置方案,如张家口南站,东端咽喉只有北京至张家口城际引入,西端咽喉引入呼和浩特至张家口客运专线,并预留大同至张家口客运专线在西端咽喉疏解引入的条件。

7 统筹规划专用线,首先考虑接轨于次要干线上,并应先合并后由同一线路接入车站

专用线对保证铁路货源的充足和促进地方经济发展均起着十分重要的作用,因此,做好专用线的规划设计意义重大。随着铁路建设的进行,地方修建专用线的热情也逐渐加大,一个车站有时会出现几个单位需要修建专用线的情况,由于地方单位对铁路运输管理不十分了解,往往都要求自己的专用线进入接轨站,这就存在两方面问题,一方面有的单位运量小,不能满足铁路整列运输的需要,另一方面,如所有的专用线都进入接轨站,势必加大铁路运输管理的难度,同时也会增加专用线投资,造成不必要的浪费。因此,专用线规划之初,设计单位与主管铁路局或铁路公司,应该通过地方政府,对有修建铁路专用线需求的单位进行整合,第一种模式针对运量小的单位,由多家单位成立股份公司,共同修建一条专用线,第二种模式针对运量大的单位,由各家单独修建各自的专用线,但进入国铁接轨站之前,尽量合并,避免多头进入的情况出现。对于枢纽范围内的把口车站而言,由于正线和疏解线路多,车站咽喉区已十分复杂,因此,为保证干线运输的畅通,专用线应改由支线车站或枢纽其他车站引入。

8 侧向道岔

新建线路引入车站侧向接轨道岔有12号、18号、30号、42号4种,侧向速度分别能满足50、80、120、160 km/h。12号道岔由于侧向速度低,国有铁路已不再使用；另外铁道部运输局2010年9月22日以运基线路[2010]584号文规定30号道岔的使用范围只限于大修,不能用在基建项目上。所以,目前国有铁路侧向接轨道岔只有18号和42号2种可供选择。在设计中,按侧向速度分析,客运专线接轨应采用42号,以满足旅客列车舒适、高速的旅行要求；客货混运铁路侧向接轨,一般采用18号道岔,个别采用42号道岔；由于42号道岔最大允许车辆轴重为230 kN,而目前煤运车辆主力车型C80、C70的轴重为250 kN,故以煤运为主的铁路侧向接轨应采用18号道岔,以客运为主兼顾白货运输时可采用42号道岔。

9 安全线

《铁路技术管理规程》第53条、《铁路车站及枢纽设计规范》第3.1.11条、《高速铁路设计规范(试行)》第10.1.10条均规定“在进站信号机外制动距离内进站方向为超过6‰的下坡道的车站,应在正线或到发线的接车方向末端设置安全线”。在选线中,进入枢纽或地区之前,为适应地形需要,常常采用超过6‰的下坡进站,因而需要在中间站上设置安全线,由于中间站停车作业少,到发线数量不多,设置安全线对运输效率的影响并不明显；新建线路进入枢纽或地区以后,特别是客运专线引进既有站,受城市建筑限制,有时在进站前需跨越既有线,引起到发线末端设置安全线,这时由于客运站到发线数量较多,为保证下坡方向接车和发车的平行进路,就需要在接车末端咽喉区设置很多安全线,一方面造成车站股道布局不尽合理,另一方面随着线间距加大,投资也相应增加。因此,应尽量避免由于坡度的原因在客运站上设置安全线,新建线跨越点宜远离车站,必要时,结合城市景观和环保需要,新建线也可采用隧道形式穿越既有线。

10 结论

枢纽是铁路设计的重要组成部分,只有与时俱进,及时对各种问题进行研究和总结,不断更新设计理念与技术,才能适应当前铁路枢纽建设的需要。

[1] 铁道部令第29号，铁路技术管理规程[S].

[2] 中华人民共和国铁道部.GB50091—2006 铁路车站及枢纽设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2006.

[3] 中华人民共和国铁道部.TB10621—2009 高速铁路设计规范(试行)[S].北京：中国铁道出版社，2009.

[4] 铁道第四勘察设计院.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.

[5] 铁运函[2007]714号文,关于进一步做好铁路专用线接轨有关工作的意见[Z].

[6] 运基线路[2010]584号文,关于印发《客运专线道岔有效设计图纸目录》的通知[Z].

[7] 铁道第三勘察设计院集团有限公司.新建铁路张家口至唐山线可行性研究报告[R].铁道第三勘察设计院集团有限公司,2009.

[8] 铁鉴函[2010]623号文,关于新建张家口至唐山铁路初步设计的批复[Z].北京：铁道部工程设计鉴定中心，2010.

[9] 铁道第三勘察设计院集团有限公司.新建铁路大同至西安线可行性研究报告[R].铁道第三勘察设计院集团有限公司,2009.

[10] 铁鉴函[2010]64号文,关于新建大同至西安铁路原平西至西安北段初步设计的批复[Z].北京：铁道部工程设计鉴定中心，2010.