宝鸡铁路枢纽南环线建设方案研究

2014-07-13 03:40王守成
铁道运输与经济 2014年4期
关键词:编组站环线宝鸡市

王守成

(中铁第一勘察设计院集团有限公司 线路运输处,陕西 西安 710043)

宝鸡铁路枢纽地处陕、甘、宁、川 4 省区结合部,衔接陇海 ( 连云港—兰州 )、宝( 鸡 ) 成 ( 都 )、宝 ( 鸡 ) 中 ( 卫 ) 3 条铁路干线 4 个方向,辐射我国西南、西北、华北和中原地区,是连接中原和西南、西北的交通枢纽。由于陇海线运量增长迅速,加之宝鸡枢纽各衔接方向牵引定数不一致,编组站通过能力受到地形限制,枢纽通过能力十分紧张,需要建设枢纽南环线,以满足地方经济增长及东部与西部货物交流顺畅的需要。

1 宝鸡铁路枢纽概况

宝鸡铁路枢纽东起陇海线蔡家坡站,西至陇海线林家村站,北起宝中线千河站,南至宝成线任家湾站。枢纽东西贯通位于渭河北岸的陇海线及渭河南岸在建的西 ( 安 ) 兰 ( 州 ) 客运专线。宝鸡铁路枢纽示意图如图 1 所示。

1.1 枢纽内主要车站情况

枢纽内编组站为宝鸡东站,是东西向布置的单向二级四场编组站,担当除北东间直通列车外的各方向列车接发、货物列车解体、编组、机车换挂、列车技术检查等作业,办理整车、集装箱运输作业,承担本站、段管线、枢纽小运转列车的取送等作业。

枢纽内客运站为宝鸡站、宝鸡南站 ( 在建 )。宝鸡站是枢纽内普速客运站,也是宝成线与陇海线的接轨站,设有客运机车折返段、客车技术整备所;宝鸡南站为高铁客运站,设动车存车场 1 处。

枢纽内区段站为千河车站,主要担当客货列车接发,北东间直通货物列车通过 ( 包括机车换挂、列车技术检查 ),迎水桥—宝鸡东直通列车的机车换挂及宝鸡东小运转列车取送作业。

图1 宝鸡铁路枢纽示意图

枢纽内其余车站均为中间站。

1.2 枢纽存在的问题

(1)宝鸡铁路枢纽目前衔接 3 条铁路干线 4 个方向,以陇海线为主轴。由于陇海线运量增长迅速,加之宝成、宝中线与陇海线交流量的增加,造成枢纽主轴通过能力十分紧张,限制了枢纽运量的进一步增长。

(2)宝成线与其他各方向牵引质量、机车类型不统一,直通列车均需进行增减轴作业,降低了枢纽作业效率。

(3)宝鸡东编组站调车场有效长不足。编组站位于宝鸡市中心,车站周围建筑物密集,没有改扩建的条件。

2 枢纽南环线运量预测

2.1 宝鸡枢纽货运量预测

宝鸡市经济快速发展对运输的需求也越来越大,枢纽货运量以通过运量为主。在通过运量中,东西之间交流最大,西北之间交流很少。随着枢纽南环线和磻溪物流园区的建设,将大大提升枢纽的货运能力,近、远期枢纽总运量分别为 15 847 万 t、20 158 万 t ,其中通过运量分别为 13 643 万 t 、17 440 万 t 。

2.2 枢纽南环线运量预测

目前,宝鸡工业布局主要在渭河以南,随着宝鸡工业化进程的加快,处在渭河南岸宝鸡工业产业带的物流需求将大幅增加。研究年度磻溪镇站铁路物流园区主要吸引宝鸡市规划建设的高新物流园、天王物流园及蔡家坡物流园,同时将办理宝鸡市集装箱、特货和快货运输业务。根据宝鸡市国民经济发展规划,预测南环线上磻溪镇站近期到发总量 1 320 万 t,远期 1 680 万 t。

枢纽南环线建成后,除承担沿线吸引的物流园区运量外,还将承担大量的直通运量。研究年度南环线区段货流密度如表 1 所示。

表1 研究年度南环线区段货流密度 万 t · km / km

3 宝鸡枢纽南环线建设方案研究

针对宝鸡枢纽目前存在的问题,宝鸡枢纽南环线的建设,近期主要解决枢纽内陇海线主轴宝鸡东—卧龙寺间通过能力不足、枢纽内既有货运设施能力偏小、无法满足货物外运需求的问题;远期随着陆桥通道扩能,主要解决宝鸡东编组站到发能力不满足运输需要、有效长不足的问题[1]。最终保证东西铁路大动脉陇海线的畅通。

根据《 宝鸡市 2008—2020 年城市总体规划》,宝鸡市城镇发展战略“以沿渭河东西向城市发展带和城市南北向拓展轴为依托,形成包括福谭、金渭、代马、陈仓和蟠龙 5 个组团的‘一带一轴五组团’中心城区空间结构。”[2]宝鸡市渭河北岸为老城区,也是城市人口聚集区,渭河南岸为新兴的工业区,并预留铁路通道。

因此,从运输需求、工程难度 ( 减少拆迁 ) 及适应城市规划等方面考虑,宝鸡枢纽南环线应建在渭河南岸。陇海线目前为双线铁路,从节省国家投资、追求效益最大的原则出发,首先需要对枢纽南环线的单、双线技术标准进行研究。

3.1 近期单、双线方案研究

根据测算,宝鸡东—卧龙寺区间能力差值为38.5 对/d,如果仅将不足能力分流至南环线,单线基本可以满足运输需要,当远期能力不足时,增建二线。但是,由于枢纽南环线近期采用单线的方案存在单线能力适应期较短、近期需要增设车站的问题。因此,对近期采用单线、远期增建二线的方案和近期一次双线方案进行研究。

(1)方案Ⅰ:近期采用单线、远期增建二线。该方案枢纽南环线近期为单线预留二线线位,远期运量进一步增长后再增建二线。近期单线能力可以适应至 2025 年,同时磻溪镇站至林家村站站间距为 39.2 km,除预留的马营镇需开站外,还需要在马营镇至林家村之间增设 2 处桥隧站,而远期将关闭闲置[3]。经计算,近期修建单线时需要投资为 30.1 亿元,远期增建二线时需追加投资约19.3 亿元。该方案近期工程投资省,而单线适应期短,近期增设 2 处桥隧站,但远期将关闭,造成资源浪费。

(2)方案Ⅱ:近期一次双线方案。该方案采用近期枢纽南环线一次建成双线,以减少车站设置数量,节省投资。一次建成双线后,近期即可分流东西方向通过列车 62 对/d。经计算,该方案需要投资 42.2 亿元。该方案远期不需要进行改扩建,不存在废弃工程,线路能够得到充分利用,但近期投资大。

(3)推荐意见。经过综合分析,方案Ⅰ近期工程为单线,能力仅能适应至 2025 年,适应期较短,必须增设 2 处桥隧站。方案Ⅱ在枢纽南环线一次建成双线后,虽然与近期投资相比增加 12.1亿元,但线路能够得到充分利用,近远期项目总投资可以节省 7.2 亿元。因此,推荐近期一次建成双线方案。

3.2 南环线编组站的站址选择

由于既有的宝鸡东编组站远期有效长度不足,而且受到城市限制无法进行改扩建。为解决枢纽解编问题,只能将编组站择址重建。南环线为平行于陇海线的枢纽环线,主要对枢纽内的陇海线起着分流作用,并兼顾区域运量[4]。编组站一般占地规模较大,对周围的自然条件要求较高,由于位于渭河北岸的陇海线在枢纽内穿行于城市建筑之间,如果再在陇海线上新建编组站,势必引起大规模的征拆,不仅投资大,而且不利于社会稳定及环境保护,可实施性较小[5]。因此,新建的编组站应修建在枢纽南环线上。

对于新建的枢纽环线,其线位受控于新建编组站的站位。因此,在研究线位具体走向前,必须先确定编组站的位置。根据宝鸡枢纽现状和城市建设情况,在宝鸡枢纽南环线上可以作为编组站的位置有马营镇和磻溪镇 2 个地点。

(1)方案Ⅰ:马营镇编组站方案。马营镇编组站位于枢纽衔接的各条铁路 ( 陇海线、宝中线、宝成线 ) 交汇处,运输组织合理,车流顺畅。但是,由于宝鸡市近年来发展迅速,各大型企业已经逐步建成,而原城市规划预留的铁路通道没有考虑编组站的设置,加之新建的西兰客运专线又挤占了部分铁路通道,如果在马营镇修建编组站,需要避让新建成的宝钛工业园,以减少对宝钛工业园的影响。因此,马营镇编组站的站址只能选择在地势起伏较大的靠山一侧,车站最大挖方高度接近 60 m,同时还需要拆迁马营变电站 ( 拆迁费估算 2.3 亿元 )。经计算,该方案投资约为 26.9 亿元。马营镇编组站方案如图 2 所示。

该方案运输组织合理、车流顺畅,但需要拆迁马营变电站,占用宝钛工业园部分园区土地,工程实施难度大。

(2)方案Ⅱ:磻溪镇编组站方案。磻溪镇编组站所处位置地势平坦,工程施工相对简易,车站范围内没有大型企业,拆迁难度相对较小。但是,由于该站址偏离枢纽衔接各条铁路的交汇处,宝成线与宝中线间存在折角车流,在枢纽内需折角运行8 km 左右,其余各方向与新丰镇方向的交流顺畅。经计算,该方案工程投资约 23.2 亿元。磻溪镇编组站方案如图 3 所示。

该方案较好地适应宝鸡市发展规划,投资较省,但由于编组站站址偏东,宝成线与宝中线间存在折角车流。

(3)推荐方案。综合上述分析,虽然马营镇站址运输组织灵活,但征地、拆迁难度非常大,车站靠山侧最大挖方高度接近 60 m,工程异常艰巨,存在一定的工程风险;磻溪镇站址方案虽然存在一定的折角车流,但投资节省 3.7 亿元,由于地方政府支持,实施难度小,予以推荐。

3.3 南环线蔡家坡接轨方案研究

编组站站址确定后需要研究接轨方案。结合近、远期客货运量、地形条件和工程情况等因素,针对南环线与陇海线在蔡家坡接轨时,分别以陇海线还是南环线实施贯通的方案进行研究[6]。

(1)方案Ⅰ:以陇海线贯通,南环线疏解引入蔡家坡车站。新建枢纽南环线双线自陇海线蔡家坡站西端分线疏解引出,右线跨过陇海线后双线并行,依次跨过西宝高速公路、渭河引入磻溪镇编组站。该方案线路折合单线长 14.2 km,静态投资约 5.7 亿元。南环线疏解引入蔡家坡车站示意图如图 4 所示。

(2)方案Ⅱ:南环线与陇海线贯通方案。新建枢纽南环线双线自陇海线引出,依次跨过西宝高速公路、渭河引入磻溪镇编组站。改建上行陇海线接入蔡家坡到发线 4 道,改建下行陇海线跨枢纽南环线后接蔡家坡到发线 5 道。该方案线路折合单线长 17.3 km,静态投资约 6.3 亿元。南环线与陇海线贯通示意图如图 5 所示。

(3)方案比选及推荐意见。南环线与陇海线近期货物列车对数相当,但陇海线上通过旅客列车较多,远期陇海线以运行旅客列车为主,南环线以运行货物列车为主。由于旅客列车运行速度比货物列车高,同时考虑旅客的舒适性,以旅客列车进路贯通不仅合理,而且节省投资 0.6 亿元。因此,推荐以陇海线贯通,南环线疏解引入蔡家坡车站方案。

3.4 枢纽南环线线路走向

宝鸡市位于关中平原西部、渭河两岸,东西狭长,南北方向较窄,南环线所处的渭河南岸同时分布有西兰客运专线、国道 310 线、西宝高速公路过境段等。为减少南环线对工业区的干扰,该线应该走行在西兰客运专线南侧,由于西兰客运专线修建时已尽量南靠,因而南环线可以选择的走向范围比较狭窄[7]。

综合宝鸡市总体规划、枢纽运输组织、既有设备利用、工程投资等各因素,结合沿线地形地貌,最终确定宝鸡枢纽南环线线位:首先从蔡家坡疏解引出,跨渭河,下穿西兰客运专线,在西兰客运专线南侧设磻溪镇编组站,沿西兰客运专线一直向西,并行通过神农广场后在隧道段落上跨西兰客运专线、宝成线,最终引入陇海线的林家村车站[8]。

图4 南环线疏解引入蔡家坡车站示意图

图5 南环线与陇海线贯通示意图

4 结束语

综上所述,宝鸡铁路枢纽南环线为以货运为主的双线铁路,线路应设在渭河南岸、西兰客运专线南侧;综合考虑各种控制因素,编组站的站位选择在磻溪镇;为保持以客为主陇海线的平顺性,南环线在蔡家坡接轨时需要疏解引入。在线路技术标准、编组站站位、接轨点等确定后,最终确定南环线的建设方案。

宝鸡铁路枢纽南环线与西兰客运专线并行、共用一个通道,符合宝鸡城市总体规划。枢纽内基本实现客货分流,将大大提升宝鸡铁路枢纽的运输能力,解决宝鸡铁路枢纽主轴 ( 陇海线 ) 能力紧张问题。宝鸡铁路枢纽南环线建成后对促进宝鸡市经济增长,保证我国东西部货物交流顺畅有重要意义。

[1] 中铁第一勘察设计院集团有限公司. 宝鸡铁路枢纽客货运输布局规划[R]. 西安:中铁第一勘察设计院集团有限公司,2011.

[2] 宝鸡市人民政府. 宝鸡市2008—2020年城市总体规划[M].宝鸡:宝鸡市人民政府,2008.

[3] 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:中国计划出版社,2006.

[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] 朱 颖. 铁路选线理念的创新与实践[J]. 铁道工程学报,2009(6):1-5.

[6] 刘世峰. 铁路接轨站设计应考虑的因素[J]. 铁道运输与经济,2005,27(10):76-88.

[7] 詹振炎. 铁路选线设计的现代理论和方法[M]. 北京:中国铁道出版社,2001.

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

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