准神铁路神木北地区接轨方案研究

张金超

(中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院，郑州 450001)

1 概述

准神铁路纵跨蒙、陕两省，途径内蒙古自治区的鄂尔多斯市，陕西省的榆林市，沿线吸引鄂尔多斯市的准格尔旗、伊金霍洛旗，榆林市的府谷县、神木县。地处神府矿区的悖牛川煤炭勘探区，承担了准格尔、东胜、榆神煤田地方煤炭的外运。准神铁路向北可延伸至准东、准朔铁路，与大准、呼准铁路相连;向南与神延铁路相接，可经包西通道、西康、宁西、陇海铁路通往华东、中南、西南各地。项目实施后，可以起到区域集运煤炭和沟通区域西北向煤炭外运通道的作用，为准格尔、东胜、神府矿区地方煤炭外运拓宽了煤运后方通路，对增强“三西”地区煤炭铁路路网外运能力有重要的补充作用，有利于加强陕西、蒙西地区路网运输的机动性和灵活性。作为一条区域性南北煤运通道，对提高煤运路网整体运输质量与效率具有积极意义。

2 神木北地区接轨方案比选

准神铁路北端与准朔铁路终点红进塔车站连接，神木北地区为准神铁路研究的终点，地区内既有铁路有神朔铁路、神延线。其中神朔铁路为地方铁路，国铁Ⅰ级双线电气化铁路，是“三西”煤炭外运的一条重要通道。地区内神朔铁路布置有神木北站。神延线为国铁Ⅰ级单线电气化铁路，神延线于神朔铁路大里程端线路右侧引入神朔线神木北车站。神华店塔电厂铁路专用线以线路所形式接入神延线，接轨点处设店塔线路所。店塔线路所距神木北站5.95 km。距店塔线路所南5.96 km处为红柳林车站。神木北地区的接轨在神朔铁路的神木北站、神延线的店塔附近和红柳林车站中进行选择。神木北地区接轨方案比选如图1所示。

2.1 神朔线神木北车站接轨方案

2.1.1 神木北站既有现状

神木北站为神朔铁路的区段站，业务性质为客货运站。主要办理客货列车的到发、通过及机车换挂、检修和车辆检修等作业。神木北站向北接包神铁路，南接神延铁路，向东通过神朔铁路与北同蒲铁路接轨，共衔接了3个方向。神木北站是神朔线的车流始发集散地，担负着大柳塔、燕家塔、柠条塔、红柳林、悖牛川等矿区煤炭外运。车站站型为一级二场站型，设有到发线19条(含正线)，有效长为1 049～1 292 m;调车线5条，有效长为1 032～1 057 m;神延线于大里程端线路右侧引入车站。神朔铁路万吨铁路扩能改造完成后神木北站以办理通过列车为主，将神朔上、下行正线按在站内贯通改建。万吨列车到发线为下行线外侧1道～5道、上行线外侧8道～11道。

图1 准神铁路神木北地区接轨方案研究示意

2.1.2 接轨条件分析

准神铁路自比较起点引出后，沿悖牛川河东岸阶地行进，过老高川、上石拉沟，设凉水井隧道。然后于神朔铁路神木北站北端靠山侧接既有牵出线引入神木北站。

从运量上分析，神朔铁路万吨列车扩能改造完成后，2015年最大区段货流密度为22 000万t，府谷至神池南平图能力为104.7对/d，货车使用能力为81对，万吨货物列车对数为81对，运量已经饱和，既有神朔线能力有限。准神线需要能力16.2对/d，若通过神朔铁路外运，既有神朔线能力不能满足能力要求。从能力上分析，本线运量应通过神延线外运。

从工程技术条件上分析，本线接入神木北站，通过神木北站进入神延线，必将在神木北站南与神朔线车流交叉。由于神木北站为神朔铁路的区段站，神木北站需要办理客货列车的到发、列检、机车换挂及检修、车辆检修等作业，神木北站南咽喉通过能力紧张，准神线车流需要切割神朔线上、下行至神延线，与神朔线车流存在交叉干扰，影响神朔线的通过能力。若沿悖牛川引入神木北站西侧，需要跨越神朔线，受制于悖牛川河谷地形条件影响，线路展线引起压缩河床，穿过神朔铁路公司生活区，造成拆迁量大，实施难度大等缺点。

从运输组织来分析，准神铁路建成后分别由西安铁路局和太原铁路局运营维护，神朔铁路由神朔铁路公司运营维护。若引入神木北站，准神铁路管理涉及到两家，协商难度非常大，且作业复杂等缺点。

综合以上分析，从运输能力、工程技术条件、运输组织条件上分析对神木车站接轨方案予以放弃。

2.2 神延线店塔线路所接轨方案

神延铁路神木北至神木段建成以来，受制于神朔煤炭运输径路限制，本段运量很小，仅承担神木北车站至神华电厂专用线的取送作业。在神木北至店塔间尽早接上神延线，可充分利用既有神延线能力。

神延线店塔线路所位于窟野河东岸神华电厂河堤上，神华电厂由北侧接入神延线。神木北至店塔之间，两岸阶地不发育，山坡陡峻。河东岸并行布设有神延、神朔铁路，均引入神木北站，店塔镇及神木北车站设施也分布于此，并挤占了河滩，压缩了河道;河西岸山坡脚杨陈一级公路顺河岸通过，对河道也有一定程度的压缩。河两岸均有煤矿分布，基本都在开采，不同程度分布有采空区。其中河东岸布有石窑店煤矿、石窑店孙营岔一矿、老张沟煤矿。河西岸有赵家梁二矿、平寺沟、南沙湾、燕家伙盘及苏家塔煤矿。平寺沟煤矿基本已采空。

根据地形、地物、水文条件，结合煤矿分布、采空区情况，本次接轨店塔线路所研究了两个方案。

2.2.1 神木北靠山隧道方案

方案简述:线路自比较起点引出后沿悖牛川河东岸阶地行进，过老高川、上石拉沟，沿神木北机务段靠山侧绕避老张沟煤矿进入中石拉沟，以连续短隧群，至店塔，下穿神朔铁路，与神延铁路连接。准神铁路与神延铁路贯通，侧向出岔连通神延铁路神木北方向。在店塔预留站位黄羊城沟特大桥南端、店塔镇西侧修建店塔车站，将准神铁路的引入道岔以及既有店塔线路所均纳入店塔车站管理。准神铁路以及电厂专用线自北咽喉引入店塔车站。

工程概述:比较范围内线路长度11.685 km，利用既有线7.671 km。桥梁长度1.409 km/10座，隧道长度5.450 km/5座。静态投资32428.7万元。

2.2.2 河西岸三跨河方案

方案简述:线路自比较起点引出后，跨悖牛川至河西岸，沿河岸边尽量绕避煤矿，少占压河床行进，在神朔铁路梁家山隧道口以顺河桥上跨既有线。设苏家塔隧道，跨乌兰木伦河，并行杨陈一级公路至店塔公路桥，60°斜交窟野河接入神延线。准神铁路与神延铁路贯通，侧向出岔连通神延铁路神木北方向。在店塔预留站位黄羊城沟特大桥南端、店塔镇西侧修建店塔车站，将准神铁路的引入道岔以及既有店塔线路所均纳入店塔车站管理。准神铁路以及电厂专用线自北咽喉引入店塔车站。

工程概述:比较范围内线路长度12.16 km，利用既有线8.10 km。桥梁长度6.51 km/7座，隧道长度0.47 km/1座。通过煤矿规划区长度或影响区长度2.8 km，通过采空区长度0.35 km。静态投资34 130.8万元。

2.2.3 综合分析

从线路工程地质条件分析:神木北靠山隧道方案通过煤矿开采规划区及影响区范围较短，通过区域内没有采空区，工程处理措施简单，工程易于实施;河西岸三跨河方案通过采空区范围较大，工程处理困难，工程可实施性差。

从工程经济分析:河西岸三跨河方案较神木北靠山隧道方案增加1 702.1万元，并且涉及煤矿较多，其他不可预见费用较多。跨神朔铁路时采用的顺河桥及跨窟野河的大桥必须设置在反向曲线上，运营期间养护费用高。

从悖牛川、窟野河防洪评价角度分析:河西岸三跨河方案设有两座顺河桥，跨包神铁路的顺河桥位于悖牛川顶冲位置，水文条件复杂，本线的修筑，将引起悖牛川水流状态紊乱，桥涵水文地质条件复杂，难以掌握，工程不确定因素较多。桥位与河槽主洪流方向夹角几乎为零，桥梁工程条件极差，基础处理费用很大。且防洪评价需提请黄河水利委员会及地方水务局两家部门审批，程序复杂，周期较长。获批的可能性不易掌握，实施难度大。而隧道方案完全避免了这些问题。

2.2.4 方案推荐意见

鉴于神木北靠山隧道引线方案工程处理简单可靠，而且该方案可实施性强。综上分析，采用神木北隧道引线方案。

2.3 神延线红柳林车站接轨方案

红柳林站位于神木县硬场地村附近，地形开阔。红神线引入神延线时，红柳林车站开站，为中间站。目前该站施工已经完成。红柠线在既有神延线西侧由车站北咽喉并行引入，同时预留神延线增建第二正线条件。站内到发场和交接场并列布置;到发场共有到发线6条(含正线)，有效长1 080 m;交接场共有股道4股，有效长1 050 m;在车站西侧预留到发线2条;车站北咽喉东侧设尽头式货物线1条并配货物站台，南咽喉西侧设整列快速装车系统2套，即筒仓装车线及装车牵出线2条。

方案简述:线路自比较起点引出后沿悖牛川河东岸阶地走向，过老高川、上石拉沟后，穿凉水井隧道，跨神木北机务段入段线、包神铁路及悖牛川至河西岸，设苏家塔隧道，跨乌兰木伦河，并行杨陈一级公路至店塔公路桥，跨杨陈一级公路、考考乌素沟，设陈家沟隧道，跨沙峁沟大桥、沙峁沟隧道，下穿S204省道，以顺河桥与红柠线、神延线并行引入红柳林车站。

工程概述:比较范围内线路长度19.27 km。比较范围内桥梁长度5.24 km/10座，隧道长度6.31 km/5座。静态投资54 958.76万元。

该方案缺点为新建线路长度长，工程量大，工程投资大。优点是运营长度较短，运营费较少。

2.4 方案推荐意见

从路网上的作用分析，准神铁路北端与准朔铁路联接，南端与神延铁路相接，在路网中起到了区域集运煤炭和沟通区域西北向煤炭外运通道的作用，为准格尔、东胜、神府矿区地方煤炭外运拓宽了煤运后方通路。神延铁路目前货运量较小，本线的建设能充分发挥神延铁路的运输能力，强化煤运通道，提高运输质量与效率。因此，本线选择接轨在神延线是合适的。

从线路走向分析，本线南端与神延线接轨，接轨神延线店塔车站，走线顺直，新建线路长度短，工程量少，工程投资最省，方案最优。

从主要货流方向分析，店塔接轨站的引入方向与主要货流方向一致，保证了主要方向的列车无须改变运行方向通过接轨点。虽然较接轨红柳林车站运营长度稍长，但考虑到运营费用增加有限，因此选择接轨在店塔车站方案。

从充分利用既有设备分析，神延铁路神木北至神木段建成以来，受制于神朔煤炭运输径路限制，本段运量很小，仅承担神木北车站至神华电厂专用线的取送作业。本次推荐选择接入店塔车站，在神木北至店塔间尽早接上神延线，可充分利用既有神延线设备，提高运输质量与效率，发挥更大的效益。

综合以上分析，准神铁路神木北地区选择接轨神延线店塔车站方案。

3 结语

接轨方案选择时结合线路走向的选择，考虑其在路网中的作用、货流方向、接轨站的条件、工程费和运营费的大小、充分利用既有设备等因素［4］进行分析比选，确定接轨方案。新线引入既有线车站时，应充分结合地区内既有线及既有车站分布进行综合比选，在满足运输要求、运输径路流畅的前提下，做到新建线路长度最短、工程量最少，工程技术经济合理的最优方案。

［1］中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院.准神铁路红进塔至红柳林段运煤专线工程初步设计总说明书［R］.郑州:中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院，2008.

［2］中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院.准神铁路红进塔至红柳林段运煤专线工程初步设计补充材料［R］.郑州:中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院，2008.

［3］铁道部第一勘测设计院.铁路工程设计技术手册·线路［M］.北京:中国铁道出版社，1994.

［4］铁道第三勘察设计院集团有限公司.神朔铁路万吨列车扩能初步设计总说明书［R］.天津:铁道第三勘察设计院集团有限公司，2008.

［5］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.

［6］中华人民共和国铁道部.TB10001—2005 铁路路基设计规范［S］.北京:中国铁道出版社，2005.

［7］中华人民共和国铁道部.TB10082—2005 铁路轨道设计规范［S］.北京:中国铁道出版社，2005.

［8］中华人民共和国铁道部.GB50090—2006 铁路线路设计规范［S］.北京:中国铁道出版社，2006.

［9］中华人民共和国铁道部.TB10035—2006 铁路特殊路基设计规范［S］.北京:中国铁道出版社，2006.

［10］中华人民共和国铁道部.GB1000211—2005 铁路桥涵设计基本规范［S］.北京:中国铁道出版社，2005.