李耐振,王 帆
(1.中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院,济南 250022;2.中国冶金地质总局山东局四队,济南 250100)
滨港铁路沾化至滨州港段接轨方案研究
李耐振1,王 帆2
(1.中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院,济南 250022;2.中国冶金地质总局山东局四队,济南 250100)
滨港铁路沾化至滨州港段是滨港铁路的二期工程,拟在一期工程终点站沾化站附近接轨。由于沾化站的位置、站型等特殊条件,使接轨方案的选择成为影响线路总体方案的重要因素。通过研究主要货流方向、接轨站条件、工程费及运营费、城市规划等诸多因素,结合线路走向的选择,经过技术经济比选,最终确定合理的接轨方案。
地方铁路;接轨;方案比选
滨港铁路自博(兴)小(营)铁路的小营站接轨,跨越黄河向北延伸至滨州港,是一条为滨州港集疏运和沿线地区货运服务的地方铁路。项目位于山东省滨州市北部地区,南北连接滨州市和滨州港,分为小营至沾化、沾化至滨州港二段,其中一期工程小营至沾化段已于2009年开通运营。
滨港铁路沾化至滨州港段为滨港铁路的二期工程,线路南起滨州市沾化县,北至规划的滨州港,沿线经过沾化县、无棣县和北海新区,新建正线全长65.3 km。
滨港铁路通过博小铁路、淄东铁路与胶济铁路相连,并与在建的德大铁路、拟建的黄大铁路相接,项目建成后有利于完善山东北部的路网结构,增强路网的延伸功能,并构成山东北部又一条陆海集疏运通道,为在建滨州港的集疏运提供重要后方运输保障,便于渤海湾、黄河三角洲地区与滨州港腹地的物资交流,对促进环渤海经济圈和黄河三角洲经济区的发展具有重要作用。
滨港铁路所经滨州北部地区是“环渤海经济区”、“黄三角高效生态经济区”、“山东半岛蓝色经济区”的叠加区域,地理位置优越、资源丰富,作为新兴区域正步入快速成长期。其一期工程小沾铁路于2009年11月正式开办货物直通运输,但由于线路仅建至沾化县,未与滨州港连通形成通道效应,故开通运营以来运量一直在20×104~40×104t低位徘徊,到发的货物主要为煤炭、钢铁、盐等。随着近年沾化县、无棣县、北海新区各类特色产业园建设、大型企业落地及滨州港建设的推进,沿线物流需求日趋旺盛。本线将凭借铁路的长距离、大能力、全天候、安全环保、运输成本低等优势,承担沿线企业、港口与黄大铁路、德大铁路、淄东铁路的货物交流,主要包括煤炭、金属矿石、钢铁、非金属矿石、矿建等。主要货物运量及流向详见表1、地区货物交流情况见表2。
表1 主要货物运输径路(2025年) 104t
表2 滨州地区货物交流(2025年) 104t
注:表中除沾化站外,均为方向别。
图1 接轨点位置示意
由表1可以看出,到达本线大宗货物主要为来自德大铁路、黄大铁路的煤炭、矿建、金属矿石,本线发送大宗货物主要是发往淄东铁路的金属矿石、非金属矿石。由表2可以看出,到达本线的运量滨州港方向约占87%、沾化站约占13%,本线发送的运量滨州港方向约占96%、沾化站约占4%。到达本线货物流向:德大约占62%、滨小(淄东)约占27%、黄大约占11%;本线发送货物流向:德大约占50%、滨小(淄东)约占42%、黄大约占8%。滨州港方向与沾化站间有少量货物交流。
研究接轨方案首先需确定接轨点。接轨点选择不仅影响线路走向,而且影响设计线的运营方式、运输效率、工程投资和运营支出等。与本线相邻的既有铁路有小沾铁路、博小铁路、淄东铁路、胶济铁路,在建铁路有德大铁路,拟建铁路有黄大铁路。从线路长度和工程投资角度考虑,根据相邻区域路网构成各线的位置关系(图1)可知,本线可以选择的接轨点有黄大铁路上的无棣站、小泊头站以及小沾铁路上的沾化站,正线长度分别为51.9、60.5、65.3 km,工程投资分别为16.4亿元、19.1亿元、20.8亿元,由此在黄大铁路接轨较优。从主要货物流向考虑,本线货流主要与德大铁路、淄东铁路交流,在小沾铁路上接轨,货物运输顺畅,无折角运输。从运营角度考虑,黄大铁路由神华集团黄大铁路有限公司自主运营管理,小沾铁路为委托济南铁路局运营管理,在建合资铁路德大铁路亦为委托济南铁路局运营管理,故本线作为滨港铁路的二期工程,在一期小沾铁路上接轨,对于统一运营管理方式、减少运输交接环节、降低运营成本、提高运输效率以及拉通滨港铁路,形成南北贯通的地方铁路通道都十分必要。综合以上,本线选择在既有小沾铁路接轨,并通过联络线与黄大铁路、德大铁路等线路联通,可以充分利用既有铁路资源、增加路网灵活性。
既有小沾铁路的终点站—沾化站位于沾化县城南侧,为中间站,站场呈东西向、按横列式布置,主要办理列车的到发、解编等作业。车站设有到发线4条、货物线2条、机待线1条、牵出线1条。
沾化站地处黄河冲积的滨海平原,站位附近多为农田,地形平坦,海拔高4~5 m。
4.1影响接轨方案的因素
本线接轨方案的主要控制因素有:既有小沾铁路的平、纵断面条件;线路终点滨州港地理位置;沾化县城乡布局现状与规划;高速公路、等级道路、河流、村庄等控制地形;沾化县工业园区及规划电厂位置。
4.2 接轨方向比选(图2)
确定了接轨点后,应对铁路的接轨方向进行选择,接轨方向的选择对线路方案的影响较大,应进行方案比选研究。由于滨州港位于接轨点以北,因此滨港铁路的总体走向为南北方向,但由于沾化站站位为东西方向布置,沾化站东端和西端接轨方案的线路走向完全不同,因此首先应对东、西端两个方向的接轨方案进行研究。
图2 接轨方向比选示意
4.2.1 沾化站东端接轨方案—方案Ⅰ
线路自既有沾化站接轨后向东引出,折向东北后沿潮河西岸而行,与省道315交叉后在沾化县工业园区设沾化东站,出站后跨过威乌高速公路后折向西北,跨越省道312和创业大道后进入沾化县城北工业园,并设工业园站,出站后跨过徒骇河,在东风港西侧设东风港车站,最终到达线路终点滨州港站。
4.2.2 沾化站西端接轨方案—方案Ⅱ
线路自既有沾化站接轨后向西引出,与省道312交叉,跨越徒骇河后折向北后设沾化西站,出站后跨过威乌高速公路继续向北,跨越省道320后在李家乡东侧设李家站,在东风港西侧设东风港车站,最终到达线路终点滨州港站。
本方案需要修建联络线1条。
4.2.3 方案Ⅰ与方案Ⅱ技术经济比较
对方案Ⅰ与方案Ⅱ进行了技术经济比较,见表3。
表3 方案Ⅰ与方案Ⅱ技术经济指标
4.2.4 方案优缺点分析
方案优缺点分析如表4所示。
表4 方案Ⅰ与方案Ⅱ优缺点分析
沾化站东端接轨方案沿既有小沾铁路的运输通道方向继续延伸,运输径路顺畅,但线路走向先向东再向西,将沾化县城包围起来,对城市发展的影响很大;线路展长较多、占地数量多、工程投资大。沾化站西端接轨方案在运输组织中存在部分货物运输径路不顺畅的问题,即经沾化站的摘挂列车需要通过联络线折角运输,但从表2中可以看出,滨州港方向与沾化站间仅有少量货物交流,故影响较小。但由于沾化站西端接轨方案线路长度短,工程投资可以节省近3亿元,且具有线形顺直,对城市发展规划有利、运营费低等优点。因此,综合考虑线形、城市规划、吸引货源、主要货物运输径路、工程投资等因素,应选择沾化站西端接轨方案。
4.3 接轨位置方案比选(图3)
在确定接轨方向方案后,为了进一步发掘并确定最优接轨方案,需要对接轨位置进行进一步研究。在既有沾化站接轨可以充分地利用既有小沾铁路的线路和站场设施,但是由于沾化站位于沾化县城城乡规划范围之内,在沾化站引出的线路将在规划区内穿行,对县城的规划造成不利影响。因此,利用工程技术经济比较的方法论证接轨点南移至规划区外的可行性是必要的。
图3 接轨位置比选示意
4.3.1 沾化站西端接轨方案—方案Ⅱ
线路自既有滨沾线K42+000处新建线路所引出后折向西北,与省道312交叉后跨越徒骇河及省道320,于省道315南侧设沾化西站,出站后跨越省道315、威乌高速后到达比较方案终点。
本方案需要修建联络线1条。
4.3.2 区间新设泊头镇站接轨方案—方案Ⅲ
线路自泊头镇南既有滨沾线K36+100处新建泊头镇站接轨,向北前行约2 km后折向西,跨越省道312、徒骇河后折向北设沾化西站。出站后跨越省道315、威乌高速后到达比较方案终点。
4.3.3 方案Ⅱ与方案Ⅲ技术经济比较
对方案Ⅱ与方案Ⅲ进行了技术经济比较,见表5。
4.3.4 方案优缺点分析
(1)从对地方规划影响上分析
方案Ⅱ穿越了沾化县城规划区,并与规划区内3条规划道路交叉,对沾化县城影响较大。方案Ⅲ距离沾化县城较远,没有穿越沾化县城规划区,符合沾化县城的近期及远期规划。
表5 方案Ⅱ与方案Ⅲ技术经济指标
(2)从与沿线高速、省国道交叉方式上分析
方案Ⅱ与省道312交叉处,由于受接轨站高程影响,铁路无法上跨,只能改造公路上跨或下穿:如采用公路上跨,工程投资约增加6 750万元,坡度采用3.5%,桥梁长度625 m;公路上跨对桥梁两侧的企业和居民出行造成不便,若增大上跨桥的最大坡度,虽可以节省投资,但非机动车通行困难。如采用公路下穿,工程投资约增加2 700万元;施工时公路需要进行临时改移,对公路运输影响大;下穿处地下水位较高,需设置排水泵站,遇暴雨时容易淹没,影响公路通行和安全。如采用平交方案,对公路运输的影响较大,且存在安全隐患。
方案Ⅲ与沿线高速、省国道均采用铁路上跨方式,且跨越位置及角度均较好,对公路的运营及日后规划拓宽均有利。
(3)从对沿线重要河流影响分析
按照《山东省内河航道与港口布置规划》、《滨州港总体规划》,徒骇河山东省全流域为双向三级通航。
方案Ⅱ与徒骇河交叉角度为50°,且受铁路高程限制,无法满足通航条件,不满足相关规划要求。方案Ⅲ与徒骇河交叉为正交,满足通航条件,对河流的行洪及通航规划有利。
(4)从沿线拆迁及对居民影响情况分析
方案Ⅱ沿线共拆迁房屋等760 m2,线路和村庄最小距离均为30 m,火车噪声对沿线居民影响较大。
方案Ⅲ沿线共拆迁房屋等118 m2,多为枣园园内房屋,沿线零散分布。沿线距离村庄最近距离为160 m。火车噪声对沿线居民影响较小。
(5)从货物运输组织分析
方案Ⅱ距离既有沾化站较近,不需要新设泊头镇站,但需新建联络线一条,运输组织中经沾化站的摘挂列车需要折角运输。方案Ⅲ需新建泊头镇站,但不需要新建联络线,沿线摘挂列车无需经沾化站,去往沾化站货车在泊头镇站解编,利用既有滨沾线按专用线取送车办理,从而提高运输组织效率。
(6)从工程投资及运营费分析
从表4中可以看出,由于运营长度相近,运营费用相差无几。但由于建筑长度较长,方案Ⅲ建设工程投资多出9337万元。
综上所述,尽管方案Ⅱ投资省,但经综合分析可知,方案Ⅱ与沾化县城规划存在矛盾,与沿线河流、道路等重要控制点交叉条件差,因此最终确定区间新设泊头镇站接轨方案即方案Ⅲ作为推荐方案。
接轨方案的选择应结合线路走向的选择,并综合考虑铁路的主要货流方向、运营管理方式、接轨站条件、工程费和运营费的大小以及所在地区城市规划等多方面因素,本线的接轨位置最终选择在泊头镇以南,距离既有沾化站5.9 km,虽然付出了一定的工程代价,但对地方城市规划、公路交通的影响显著降低,可产生较大的社会效益,因此从长远来看是值得的。
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Research on Scheme of Track Junction for Bingang Local Railway
LI Nai-zhen1, WANG Fan2
(1.Jinan Design Institute, China Railway Engineering Consulting Group Co., Ltd., Jinan 250022, China; 2.The Fourth Prospecting Team of Shandong Bureau, China Metallurgical Geology Bureau, Jinan 250100, China)
The zhanhua-binzhou Port railway is the second phase of Bingang railway project, and the junction point is selected near the terminal zhanhua station of the first phase project. Because of the special conditions of the station such as location and type, the junction scheme has become an important factor affecting the overall track program. Finally, a reasonable scheme is determined after comprehensive comparison and in consideration of the relevant factors, such as the main freight direction, station technical conditions, construction and operating costs and urban planning.
Local railway; Junction; Scheme comparison
2014-11-26;
2014-12-24
李耐振(1985—),男,工程师,2009年毕业于北京交通大学,工学硕士。
1004-2954(2015)07-0066-05
U212.3
A
10.13238/j.issn.1004-2954.2015.07.015