新建地方铁路台龙线线路走向方案比选研究

2013-09-16 02:11孙浩
科学时代·上半月 2013年9期

孙浩

【摘 要】本论文论述了新建地方铁路台龙线线路走向方案比选及推荐意见。线路走向方案比选总体思路是:根据项目所在地地形、地质结构、矿区总体规划、煤炭主要流向,从运输组织、运营管理、既有设备利用,工程投资等方面,对方案进行综合比选,选出最佳线路走向方案。

【关键词】新建地方铁路;线路走向;方案比较

1.线路方案概况

本线位于山西省临汾市乡宁、吉县、蒲县境内,主要是为山西省晋中煤炭基地蒲县周边矿区服务。结合区域内矿区布局及主要货流方向,与本线有关的铁路主要是在建的张台铁路、拟建的蒲龙铁路、管河铁路、在建的中南部铁路通道,南同蒲铁路。

2.影响线路走向方案的因素

(1)重要的政治经济据点

本线最近点距乡宁县管头镇边缘约1km,对城镇规划和整体布局无影响。

(2)沿线高等级公路和重大交通设施

研究区域内主要有临吉高速公路、省道S342公路、国道G309、蒲嘉公路等,本线跨越以上公路时均满足立交净空条件,对线路走向和高程无影响。

(3)沿线保护区

线路沿线无风景名胜区、动植物自然保护区、水资源保护区、基本农田保护区及文物保护区等影响线路选线的控制要素。

(4)沿线重要河流

沿线重要河流、沟川有:豁都峪、鄂河、大东沟河、安乐河、南川河等,均属黄河水系,受大气降水和地下水的补给,枯水期水量很小。

(5)矿区分布

金山煤矿、燕家河煤矿、申南凹煤矿、同富新煤矿、申南凹煤矿、台头煤矿、桑峨井田、大地煤业等,线路应避免压覆矿藏,方便产品外运,并结合矿区及电厂规划,合理布线。本着拟建铁路线、站布局合理,与企业规划物流运输有机结合的原则,使铁路更好的服务于企业。

(6)不良地质

沿线不良地质主要有:滑坡、采空(采空积水)、岩溶、有害气体、水库坍岸等。

3.建设方案研究的总体原则

(1)新建地方铁路台头至龙华山线是一条以煤运为主的货运铁路。应结合项目的功能定位、相邻线的技术标准,认真研究建设方案,力求通道整体标准协调统一,车流顺畅,减少技术作业环节,降低运营成本,并根据近、远期运量需求及工程情况统筹考虑,留有进一步发展条件。

(2)线路走向选择应结合沿线地形地质特点、自然保护区分布情况,选择径路顺直、经济合理、工程措施适当的线路方案。

(3)根据预测运量和流向及接轨站的条件,结合线路走向,合理选择接轨方案。

(4)车站分布在满足远期输送能力的前提下,结合电化条件及沿线规划矿区和经济技术开发区进行布点。

(5)本项目线路经鄂河、大东沟河、安乐河、南川河,自然条件和生态环境较差,线路应尽量避免高填深挖,以减少对自然环境和生态环境的破坏。

(6)在不过多增加工程的前提下,线路尽量顺直及采用较大的曲线半径,使本线具有较高的平面标准,满足铁路快捷的运输要求,以提高运输质量,增强铁路的竞争力。

(7)根据工程地质情况,线路尽量绕避不良地质区域,减少通过开采煤层地段。

(8)充分听取当地政府及有关部门的意见,结合临汾市的近、远期规划、煤田分布,合理确定线路走向及车站位置,使铁路更好地为地方经济和社会发展服务。

4.线路走向方案研究的总体思路及方案构成

本次线路方案研究总体思路是:根据矿区总体规划、煤炭主要流向,从运输组织、运营管理、既有设备利用,工程投资等方面,对接轨方案进行综合比选,再根据选择的接轨站进行线路走向方案、局部方案比选,选出最佳线路走向方案。

本次研究在预可行性研究基础上,经过现场初测踏勘、调查,方案深化研究,完成本阶段线路方案研究工作。

5.线路走向方案比选及推荐意见

本项目是张台线西延项目的重要组成部分,线路方案走向主要是根据沿线主要集煤区域及矿区工业广场分布而设。本线从西南到西北,主要集煤区域有乡宁县的管头镇,吉县的屯里镇的明珠、蒲县的蒲城镇,经运量预测,三镇周边煤矿密集,煤炭资源丰富,运输需求紧迫,线路从南向北依次经过上述三个地区,满足该地区运输需求。

本线在台头至明珠段,线路需穿越断山岭及高天山,地势险峻,地形地质条件十分复杂,线路沿河沟展线困难,台头站、管头镇、明珠,上述三地地理位置呈东、西、北三角形分布,整体布局呈“△”形状。为了更好的适应地形,减少工程,节约投资,确定技术可行、方案合理的走向方案。本次分别研究了台头至明珠和台头经管头至明珠线路走向方案,具体详见线路走向方案示意图3-1和工程投资经济比较表3-1。

(1)台头经管头至明珠方案(CtK)(以下简称台管明方案)

线路自台头站引出,向西在半沟以特长隧道(L-14720m)穿越断山岭至管头镇南面,折向北,跨过临吉高速公路、鄂河、省道S342,经铺上村、小南沟,在鄂河北岸设管头站,而后跨宋家沟,沿宋家沟西侧向北,跨宋家沟水库,以特长隧道(L-12430m)穿越高天山,设明珠站,之后向北跨大东沟河,以特长隧道(L-10320m)穿越石头山至终点龙华山站,线路长55.900km。

主要工程有:土石方418.07万m3,特大中桥2570.5m/7座,隧道46380m/7座,桥隧比例87.57%,静态工程投资368647.95万元。

(2)台头至明珠方案(Ct84K+Ct44K)(以下简称台明方案)

线路自台头站引出,折向西,由于沿线地形条件复杂,线路纵坡难于适应地形需沿沟谷迂回展线,跨越豁都峪及G309国道,向北经台头镇、张家庄、上庄子村;后折向南,经后台头折向北,经高家沟、王家河,以隧道(L-7430m)穿金岗岭至明珠,设明珠站,而后向北,跨大东沟河、安乐河、穿石头山至终点龙华山站,线路长46.54km。

主要工程有:土石方307.30万m3,特大中桥5380.34m/19座,隧道32140m/11座,桥隧比例80.62%,静态工程投资305274.11万元。

图3-1 走向方案比较示意图

(3)方案分析

①从线路建筑长度来看:台头站、管头站、明珠站分别位于豁都峪、鄂河和大东沟河的上游台地。三站的路肩高程分别为998.54m、1192.39m和1312.48m,台明(Ct84K)方案台头站与明珠站高差较大,线路沿豁都峪迂回展线,线路技术条件差,线路长度为46.54km;台管明(CtK)方案需穿断山岭、经管头镇,跨鄂河、穿高天山、跨大东沟河、穿石头山,线路长度为55.90km。台管明(CtK)方案较台明(Ct84K)方案线路长度长9.36km。

②从工程规模分析

台明(Ct84K)方案桥梁总长5.38km,隧道总长32.14km,桥隧比重为80.6﹪;台管明(CtK)方案桥梁总长2.57km,隧道总长46.38km,桥隧比重为87.6﹪。

③从工程投资分析

台明(Ct84K)方案静态工程投资305274.11万元;台管明(CtK)方案静态工程投资368647.95万元。故台明(Ct84K)方案较台管明(CtK)方案省63373.84万元。

④地形条件

台头站、管头镇、明珠分别位于豁都峪、鄂河和大东沟河的上游台地。断山岭、金刚岭、高天山分别位于三地之间,此区域山体走势为北高南低,山体上冲沟狭窄、自然纵坡大、展线条件极差。

⑤工程地质

台明(Ct84K)方案处于煤矿矿区内,大部分段落存在采空区;台管明(CtK)方案少部分段落处于煤矿采空区,工程地质条件相对较好。

⑥经济据点

台明(Ct84K)方案途径台头镇和明珠,无法兼顾管头镇及周边矿区;台管明(CtK)方案途径台头镇、管头镇和明珠镇,经济据点覆盖较为全面。

⑦货物流向

本项目的货运量主要通过张台铁路流向华东方向,部分货物经规划的管河铁路经蒙西至华中铁路流向华中方向。管头区域内矿区广布,吸引范围较大。台明(Ct84K)方案货物从龙华山、明珠至台头站,虽然主要货流运输路径快捷,运距短,但无法兼顾管头货物;管明(CtK)方案货物从龙华山、明珠经管头至台头站,虽然货流运输距离长,但有利于管头货物运输。

⑧与管河线相结合分析

本线运量主要通过张台铁路、南同蒲铁路、侯月铁路外运;少部分运量经拟建铁路管河线、蒙西至华中铁路通道运输。结合运量流向、运输径路,台明(Ct84K)方案需考虑将台龙铁路与管河铁路连通,需将台头至管头(16.8km)段工程一并纳入建设,线路总长度为63.34km。结合管河铁路分析,台明(Ct84K)方案较台管明(CtK)方案线路长7.44km,对应的工程规模增大,工程投资增高。

(4)推荐意见

综上所述,台头至明珠(Ct84K)方案线路纵坡难于适应地形需沿沟谷迂回展线,线路技术条件差;结合管河铁路分析,台明(Ct84K)方案线路长,工程规模大,工程投资高。所以CtK方案线路短、投资小,且能兼顾管头镇及周边矿区,故推荐采用台头经管头至明珠方案(CtK)。

参考文献:

[1]GB50090-2006[S].铁路建线路设计规范.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中华人民共和国建设部联合发布.

[2]铁道部第四设计院.地方铁路设计准则[M].北京:中国铁道出版社,1987.

[3] GB50012-2012.Ⅲ、Ⅳ级铁路设计规范.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布.