黄岛站扩能改造方案研究

王 磊

(中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院,济南 250022)

1 概述

黄岛站是胶(州)黄(岛)铁路的终点站，是为青岛港前湾港区内铁路运输服务的港湾站，技术作业性质为区段站，主要办理进出前湾港区的货物列车到发、解体、编组作业。黄岛站尽端通过进港联络线与前湾港内铁路连通。前湾港铁路为港口站，主要办理港内车辆的集结和向港湾站取送车作业。

1.1 黄岛站

车站站型为纵列式二级二场，Ⅰ场为峰前到发场，设到发线10条(含正线)，机待线2条，到发线有效长1 050 m；Ⅲ场为调车场，设小能力驼峰1座，调速制式为脱鞋器+减速顶的点连式调速系统，设调车线12条，线路有效长超过1 000 m。车站有机务折返段和车辆检修作业场各1处。

1.2 前湾港铁路

黄岛站尽端通过进港联络线与前湾港内铁路连通。进港联络线为Ⅰ级工业企业线，单线。前湾港内铁路设车场2处，其中一期车场为散货分区车场，主要办理煤炭、矿石货物车流的到发、调车作业，由重、空车到发场、调车线、卸煤设备及空车集结场组成，设有线路13条，有效长1 050 m，到发场与空车集结场之间设有双车位翻车机2台，螺旋卸煤机1台，车场尾部衔接矿石装车线4条。

二期车场为集装箱和杂货车场，主要办理集装箱、杂货车流的到发、调车作业。现有到发线8条，线路有效长550 m。详见图1。

图1 黄岛站和前湾港平面布置示意

2 运输组织现状及存在的主要问题

2.1 运输组织现状

黄岛站到达货物以下水煤炭为主，出发货物以疏港铁矿石为主。到港整列煤炭一般直接按调车作业接入港内一期车场至翻车机，翻后空车列检整备后推送至港内矿石装车线装矿石，装后车列由车站调机牵引至黄岛站到发。

黄岛站上行疏港矿石运量远超过到港煤炭运量，需大量配空车，日均配空车达13～15列。整列配空列车接入黄岛站Ⅰ场后，由调机牵引至港内装车，装后车列由车站调机牵引至黄岛站到发。

2.2 存在的主要问题

2.2.1 既有车场已不能满足车站作业需要

随着我国国民经济不断发展，黄岛站办理的铁路运量与设计之初情况发生了很大变化。原设计胶黄线重车方向为下行方向，以办理煤炭下海作业为主。2000年以后，因进口铁矿石运量增长较快，上行运量已逐步增加并超过下行运量。货物流向的变化给车站运输生产带来极大的影响，上、下行车流共用到发场和调车场，上行车流接入黄岛站Ⅰ场时，需经下行正线或经Ⅲ场1道，进路横切Ⅰ场南咽喉区。与下行接车、机车出入段、推峰作业等存在多处交叉干扰，作业组织难度大，降低了作业效率，不利安全。

2.2.2 黄岛站车场能力已不能满足运量增长的需要

研究年度，黄岛站作业量见表1。

表1 黄岛站作业量

注：分子为下行，分母为上行。

黄岛站既有到发场承担了上下行列车的到发，调车作业时的推峰等作业。根据黄岛站作业量，既有Ⅰ场能力利用率计算、占用到发线时间计算见表2。

表2 Ⅰ场能力利用率计算、占用到发线时间计算

根据到发线能力利用率计算公式

K=(T-∑t固)/(1 440M-∑t固)(1-r)，

式中M——平行进行同一种作业的设备数量；

r——空费系数，取0.2。

计算到发线能力利用率近期0.82，远期0.89。

由表2计算可知，既有运输组织模式下，Ⅰ场到发线能力近期接近饱和，远期能力不足，需进行扩能改造。

2.2.3 黄岛站既有调车场能力接近饱和

车站改编能力适应情况分析见表3。

表3 车站改编能力适应情况分析

可以看出，研究年度黄岛站改编能力已不足。另外，从调车分类线数量来看，调车场共计12条线路，承担着上、下行到发前港公司、西港公司、站卸(含货场、油品基地、油专、泰玻专用线等)，济南西及以远、胶新线方向、东风及以远，以及空车、检修车集结等多个组号车流的解、编任务，并组织太原北、邯郸、东镇、徐家庄、安阳西、义安等多个到站的矿石始发直达列车。随着作业量和编组质量要求的不断提高，调车分类线不足的问题将更为突出。

黄岛站驼峰为小能力驼峰，现有股道12条，其中1～6股为编发线，7～12股为调车线，另预留股道4条(13～16股)。并设有禁溜线、迂回线各1条。进路控制系统为7021自动集中控制系统，无测速设备，控制系统已经临近大修期，设备老化严重。峰下调车线调速制式为脱鞋器+减速顶的点连式调速系统，调车效率低、安全性差。现场调查主要存在如下问题：驼峰集中设备老化、损坏严重，进路显示不清；只能采用单勾溜放，否则极易造成车辆串线；峰下铁鞋制动，工作效率低，工人劳动强度大。

2.2.4 黄岛站至港内联络线区间通过能力已饱和

自黄岛站Ⅰ场至前湾港一期车场，运营长度6.7 km，单线，继电半自动闭塞，区间最大坡度4.8‰，最小曲线半径400 m。测算区间通过能力30对/d，使用能力24对/d，日均行车量22对，能力利用率91.7%，通过能力已饱和。

2.2.5黄岛港的货源结构，决定了黄岛站、港到达、出发列车解编作业量较大

黄岛港目前以发送矿石为主、到达煤炭为辅，集装箱、杂货所占比例极小，由于到重不足，矿石装车需大量配空。

根据现场调查，到达的煤炭重车经翻车机卸空后，进行列检作业，将扣修车用黄牌标出，不办理挑车作业进行装矿石。配空车直接接入黄岛站，不进行技术作业进入前湾港一期车场，然后推送至装车线装矿石。

到达煤炭重车卸空后夹杂不适合装运矿石空敞车或者列检扣修的黄牌车，以及夹杂有不适合装矿石的空车或者列检扣修车，装完矿石后须再进行挑车作业。

黄岛港装出的矿石列车由于装车线有效长和装车条件的限制，部分列车需要补减轴以满足不同到站的编组需求。

2.2.6 前湾港内车场设备落后

前湾港内一期车场不具备列车直接出发条件，并且因车场无牵出线且不具备改造条件，不能在该车场对卸后空车和配空车进行甩挂调车作业。二期车场线路有效长为550 m，不具备大列编组条件，因铁路站场周边均为合资公司资产，且布置大量堆场、仓库等也不具备延长条件，也不能承担频繁的调车作业。

2.2.7 港内装车线有效长不足，不能满足作业需要

港内矿石装车线共4条，采用了自动化程度较高的装车设备。但各股道有效装车长度均不能满足5 000 t乃至5 500 t列车装车需要，降低了作业能力和效率。随着相关路网的不断扩能改造，特别是胶济、胶黄线电气化改造后，相关通路牵引质量提高到5 000 t及以上，问题更为突出。

综上分析，铁路系统主要存在的问题是：黄岛站缺乏上行作业系统，黄岛站与前湾港间联络线区间通过能力不足，港内铁路设施能力不足、不能满足直通运输的需要等。

3 方案研究

3.1 车流组织

根据黄岛站的货流特点，按铁道部铁运[2008]12号文“关于推进路企直通运输的指导意见”，通过对港内一、二期车场进行适应性改造，尽量实现进出港区直达列车在港内车场到发的运输组织方式。

(1)直达煤炭列车直接通过黄岛站接入港内一期车场，卸后一般直接用于矿石装车，利用卸后空车装矿石的列车部分需在黄岛站改编。

(2)矿石直达空车在黄岛站办理到达作业，含扣修车及不适宜装矿石车辆的列车需在黄岛站挑车改编，装后列车一般在港内出发，通过黄岛站。

(3)集装箱班列近期在黄岛站到发，拆开分解为2列后送入港内二期车场，远期直接通过黄岛站在港内二期车场到发。

(4)其他货物列车需在黄岛站办理解编作业。

3.2 黄岛站车站工作量

黄岛站除承担本站货场及专用线作业外，将主要为前湾港区服务。根据车流组织原则和运输组织条件，下行未经技术站列检的配空车需在黄岛站解编挑车，利用到达煤炭列车卸后空车装车部分需在黄岛站解编挑车，其他杂货车流均需在黄岛站解编。由于近期港内二期车场有效长不足整列条件，因此近期集装箱列车需在黄岛站到发场进行增减轴。黄岛站车工作量见表4。

表4 黄岛站列车对数 对/d

注：分子为下行，分母为上行。

3.3 黄岛站改建方案比选

3.3.1 方案说明

(1)Ⅰ方案：站型选用单向二级三场混合式

在车站既有下行系统右侧增设上行到发场(Ⅱ场)，到发场与既有调车场横列；上行正线外包，于车站北端衔接胶黄上行正线。

新建上行到发场(Ⅱ场)按到发线(含正线)8条规模设置，初期建设6条(含上行正线1条)。到发场北端设机车出入段线、与Ⅰ场间联络线各1条；南端接进港联络线二线及预留的南港上行正线。

既有调车场扩建，新增调车线13～16股共4条，11～12股延长，线路有效长均满足1050 m。详见图2。

图2 黄岛站站场平面布置—Ⅰ方案

(2)Ⅱ方案：站型选用双向二级四场纵列式

在车站既有下行系统右侧增设上行到发场(Ⅱ场)及调车场(Ⅳ场)，到发场与调车场纵列式布置。为减少企业拆迁，新建上行调车场尾部尽量靠近既有Ⅰ场，需拆除机务折返段转盘及冷机线。上行正线外包。

新建上行到发场(Ⅱ场)按到发线8条(含正线)规模设置。初期建设5条(含上行正线1条)。到发场北端设机车出入段线，南端接进港联络线二线，及预留的南港上行正线。

新建上行调车场(Ⅳ场)设小能力自动化驼峰一座，采用减速器+减速顶的点连式调速系统；峰下调车场按12条调车线规模设置，初期建设6条(其中3条编发线)；尾部设有效长1 050 m牵出线1条，同时设置机车出入段线。详见图3。

图3 黄岛站站场平面布置—Ⅱ方案

(3)Ⅲ方案：站型选用双向二级四场混合式

在车站既有下行调车场右侧增设上行到发场(Ⅱ场)及调车场(Ⅳ场)，新建到发场与调车场横列式布置，上行正线外包。

新建上行到发场(Ⅱ场)：设到发线6条(含正线)。到发场北端设机车出入段线，南端接进港联络线二线及预留的南港上行正线。

新建上行调车场(Ⅳ场)设小能力自动化驼峰1座，采用减速器+减速顶的点连式调速系统；峰下调车场按12条调车线规模设置，初期建设6条，调车场头部和尾部各设置有效长1050 m牵出线1条；北端设机车出入段线1条。上行调车场头部设置联络线与下行调车场连通。详见图4。

3.3.2 方案优缺点分析(表5)

综上技术经济比选，从便于使用，提高作业效率和通过能力角度，并考虑到黄岛站及前湾港远期发展，推荐采用Ⅱ方案，即双向二级四场纵列式站型方案。

根据黄岛站上行系统作业车数，近期Ⅱ场直通车58列，到达30列，发车28列，远期直通车75列，到达38列，发车38列。根据《铁路车站及枢纽设计规范》(GB50091—2006)相关规定，到发线条数取4～5条，考虑到机车走行，部分矿石装出列车调车作业不上峰，利用Ⅱ、Ⅲ场间联络线作业，到发场Ⅱ场设4条到发线，预留到发线2条。考虑到下行驼峰自动化改造后，调车场能力有一定的释放，结合近期工程投资，近期预留上行调车场Ⅳ场。

3.3.3 其他扩能方案

为了提高调车效率，提高作业安全线，对既有下行驼峰进行自动化改造，采用调车线头部布置TJK2B型风动减速器7+7节，调车场内布置普通减速顶，组成减速器+减速顶的点连式调速系统，采用TW-2型驼峰控制系统。

图4 黄岛站站场平面布置—Ⅲ方案

表5 方案优缺点比较

考虑到路企直通需要，尽量在港内组织始发直达列车，部分作业需要港内一期车场完成，为提高港内一期车场到发能力，将港内一期车场既有调车线改造为到发线，新增到发线1条。由于港内用地问题，二期车场预留到发线延长1 050 m条件。

为提高黄岛站与前湾港间通过能力，将进港联络线增建二线。在港内铁路一、二期车场基本维持既有作业分工的条件下，新增第二线接入一期车场，维持单线接入二期车场。

为满足路企直通要求，港联线及港内铁路应进行电气化改造。

4 结语

随着时代的发展，既有的站场布局不能适应货物流量和流向的变化，需结合运量及车流变化及时对既有编组站布局进行调整，对既有站场设备进行改造，提高车站能力，提高运输效率，减少劳动强度，减少作业交叉干扰。

港湾站改造时，首先要分析既有港湾站存在的主要问题，分析车流、列流、作业量、作业性质，结合目前的铁路技术政策和现场条件(包括用地、拆迁等)提出大的改造方案，确定站型，是双向、还是单向，然后根据办理的列车对数，通过计算，确定各车场的到发线数量，根据引入线的方向和每方向的车流量确定调车线的数量。

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