准东铁路虎石站扩能方案研究

吕晓石

摘 要 通过对准东铁路与相邻线路运输通道能力研究，分析扩能的可行性；并针对虎石站既有状况与站外周边地形，提出有价值的扩能方案；经过技术经济方案比选，综合各方因素，最终确定虎石站扩能方案。

关键词 铁路；运量；扩能；方案研究

中图分类号 U2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）164-0175-04

1 准东铁路概况

准东铁路位于内蒙古自治区鄂尔多斯市，东起大准线的薛家湾站，西至准东铁路的准格尔召站。准东铁路一期工程既有线薛家湾至西营子71.75km（运营长度68.74km）于2001年建成通车；2004年～2005年进行了电气化改造，其增建第二线工程已建成运营。准东铁路二期工程虎石至准格尔召59.836km，为电力牵引，现已建成运营。

2 车站分布及运输组织

2.1 车站分布

准东铁路一期增建第二线除虎石、周家湾与既有线共站外，新建第二线设巴润哈岱、沙圪堵北站2个车站，均为越行站。既有线封闭海子塔、沙圪堵2个车站，其余车站维持既有开站性质不变。

准东铁路二期虎石至准格尔段线路全长59.836km，共分布车站6处，除侯家梁车站外现已全部开站，分别为：虎石、狮子岭、暖水、公沟、侯家梁、准格尔召。其中公沟、准格尔召为中间站，虎石站为煤炭集运装车站，狮子岭、暖水为会让站，侯家梁为预留会让站。

2.2 运输组织

准东铁路一期货流轻重方向分明，上行为重车方向，全部为煤炭车流，主要经大准线、呼准线外运，流量大，发到集中，具备整列运输的条件。按装车地始发直达列车组织，发往卸车地，卸后空车原列返回。其中，发往呼准沿线和呼和浩特地区的煤车流全部按5？000t列车组织，其余经呼准线、大准线外运的煤车流全部按万吨列车组织；除空直达煤列外，还有少量的建材及其它货物，车流零散，组织开行区段小运转。

目前，准东铁路二期发送货物全部为煤车流，流量大，发到集中，按装车地始发直达列车组织，发往卸车地。卸后空车原列返回；下行仅有少量的建材及其他货物，车流零散，组织开行区段小运转。

增建第二线后，货物流向及车流特点不变，仍组织装车地始发直达列车，发往卸车地，车辆采用固定循环使用，卸后空车原列返回。由准东铁路一期排入的空车，按空直达列车组织，排往虎石、暖水等装车站。另有少量的建材及其它货物，车流零散，组织开行区段列车。

3 路网、运量及运输通道能力适应分析

3.1 路网构成

近期（2020年）：新建呼张快速铁路、呼准鄂铁路、蒙西至华中铁路煤运通道、巴准铁路、外西沟至神池南铁路建成；东乌线、准东线、呼准线、集通线增建二线建成、大准线、集二线等扩能改造完成。

远期（2030年）：相关路网根据运输需要进一步增强完善。

3.2 运量预测

本项目拟在准东铁路虎石车站扩能改造，煤炭主要来自周边伊泰安家坡煤矿，西乌素煤矿、苏家沟煤矿等中小型煤炭。结合周边矿区规划及虎石站规模并结合当前实施情况，预测研究年度虎石扩能到发量见表1。

3.3 货流径路及通道能力分析

3.3.1 径路选择

由于大秦线已突破4亿t，能力相对紧张，推荐本项目运输通道径路为：准东线→呼准线→京包线→张集线→张唐线，见图1。

3.3.2 通道能力适应性分析

1）运输通道构成。本项目到发运量主要经准东铁路一期工程及呼准铁路运输，相关运输通道主要为准东铁路一期及呼准铁路。

2）后方运输通道现状。准东铁路一期工程目前为双线电气化铁路，牵引质量5？000、10？000t，采用自动闭塞。

呼准线北起大包铁路的呼和浩特西站，南接入准东铁路的周家湾站，为单线电气化铁路，现呼准线全线增建二线的工作正在进行，其中周家湾至托克托段正在施工阶段，托克托至甲兰营段也逐步进入施工阶段。

3）运输通道能力适应分析。（1）准东铁路一期。准东铁路一期周家湾～虎石段既有线限制坡度15‰，增建第二线限制坡度6/13‰，采用SS4型机车双机牵引10？000t，按双线自动闭塞组织行车。通过能力按综合维修“天窗”时间180min，列车追踪间隔近、远期均按8min计算，研究年度准东铁路一期周家湾—虎石段能力与运量适应情况见表2。

从表2可以得出，准东铁路周家湾～虎石段设计输送能力可以满足各期运输需求。

（2）呼准线。呼准铁路是一条单线电气化铁路，牵引质量5？000t，在全部开站条件设计通过能力为32.9对/日，年输送能力为3？000万t。现呼准线全线增建二线正在进行，增二线后，其运输能力可达1.7亿t/年，可以适应2020年运量为7？000万t与2030年运量为9？700万t的运输需求。

4 虎石站扩能方案研究

4.1 虎石站既有概况

虎石车站为准东线上一中间站兼煤炭装车站，也是准东线虎石至准格尔召段和准东线周家湾至虎石段增建第二线的接轨站。车站布有到发线（含正线）7条，其中到发线I、II、3、4道有效长为1？700m，到发线5、7、9道有效长1？050m；11道、13道、15道和17道4条装车线，有效长满足1？050m；牵出线1条，有效长450m；工务岔线1条，安全线2条，机待线1条；布置有集煤站台5座；轨道衡2处；线路除安全线、工务岔线外，其余均已电化。其布置见虎石站既有平面布置示意图。

4.2 虎石站周边地形研究

虎石车站地处虎石沟二级阶地及虎石沟南岸低山丘陵区，地形起伏、冲沟发育、地形破碎，大多基岩裸露。虎石沟原地面阶地台面较宽，冲沟发育。

虎石站位于填方路基地段，其车站南侧为紧靠山丘，车站路基面与山丘平均高差约为40m；车站北侧为虎石沟，大致为东西走向，沟宽约300m，平时流水较少，雨季时沟内流量较大，沟底与车站路基高差平均约为15m；虎石沟北侧岸边有公路通过，正对虎石站位处虎石沟北岸地势较为平缓，且高程与虎石站接近；虎石站西侧为乌素沟，大致为南北走向，沟宽约260m，平时流水较少，雨季时沟内流量较大，沟西侧地势较为平坦开阔；虎石车站东侧为山丘，冲沟纵横交错。

4.3 虎石站扩能方案

根据虎石站周围地形的特殊性，为了尽量和周围地形匹配，减少工程量，同时满足运输需求，共研究5个扩能方案，下面分别进行详细叙述说明。

4.3.1 方案说明

1）方案Ⅰ。在虎石站站房对侧，17道外侧增设到发线2条，有效长均为1？050m；设机待线2条，有效长均为65m；在牵出线南侧设装车线2条，有效长均为850m；两线间设800m×70m×0.5m集煤站台一座；相应改造车站东端咽喉；见方案Ⅰ平面布置示意图。

车流组织：空车从东端咽喉进入到发线，本务机摘头，停至电力机待线；本站调机推送车列至装车线装车，装完后再牵至到发线，调机摘头，本务机挂车准备出发。

2）方案Ⅱ。在虎石站站房对侧，17道外侧增设到发线2条，有效长均为1？050m；设机待线2条，有效长均为65m；在牵出线南侧设装车线1条，有效长均为850m；在装车线进入端设快速装车系统一座，在其附近设集煤场一处；相应改造车站东端咽喉；见方案Ⅱ的平面布置示意图。

车流组织：空车从东端咽喉进入到发线，本务机摘头，停至电力机待线；本站调机推送车列至装车线装车，装完后再牵至到发线，调机摘头，本务机挂车准备出发。也可采用调机牵引装车，完后牵至到发线换挂机车发车。

3）方案Ⅲ。利用虎石站东端咽喉牵出线南侧较为平坦的场地设2条环形到发线，有效长均为1？050m；设装车线2条，有效长均为850m；设机回线、安全线各1条，有效长均为50m；在装车线进入端设快速装车系统一座，在其附近设集煤场一处；相应改造车站东端咽喉；见方案Ⅲ平面布置示意图。

车流组织：空车从东端咽喉进入到发线，本务机牵引至装车线装车，装完后摘机，本务机通过机回线调头，再挂车并牵引至到发线准备出发。

4）方案Ⅳ。在虎石站东端咽喉南北两侧设1条“8”字形环形到发线兼装车线，到发线有效长满足1？050m；装车线有效长满足850m；设安全线1条，有效长为50m；在装车线进入端设快速装车系统一座，在东端咽喉南侧场地设集煤场1处；相应改造车站东端咽喉；见方案Ⅳ平面布置示意图。

车流组织：空车从东端咽喉进入到发线，本务机牵引至装车线装车，装完后在装车线准备出发。

5）方案Ⅴ。在虎石沟北侧，正对虎石车站处设1条环形到发线兼装车线，到发线有效长满足1？050m；装车线有效长满足850m；环线一端自区间正线（空车线）引出，跨公路，下穿铁路桥后，设快速装车系统1座，并设集煤场1处；后接轨于区间正线（重车线），设安全线1条，有效长为50m；见方案Ⅴ平面布置示意图。

车流组织：空车从区间正线（空车线）进入到发线，本务机牵引至装车线装车，装完后在装车线准备？出发。

4.3.2 方案主要工程数量与投资比较

见表3。

4.3.3 方案优缺点分析

方案Ⅰ：

优点：线路短，工程造价低，能满足近远期车站运输需求，集煤场有效的利用了牵出线南侧场地，无控制性工程，利用既有公路，施工组织方便，对车站运营组织影响小。

缺点：集运站装车需要2次换挂机车，集煤站台装车需要配置环保装置，重车的出发与空车到达交叉。

方案Ⅱ：

优点：线路较短，能满足近远期车站运输需求，集煤场有效的利用了牵出线南侧场地，无控制性工程，利用既有公路，施工组织方便，对车站运营组织影响小，装车系统环保。

缺点：集运站装车需要2次换挂机车，重车的出发与空车到达交叉，工程造价较高。

方案Ⅲ：

优点：装车组织较方便，能满足近远期车站运输需求，集煤场有效利用了牵出线南侧场地，利用既有公路，施工组织方便，对车站运营组织影响小，装车系统环保。

缺点：线路长，集运站装车需要摘挂机车1次，重车的出发与空车到达交叉，需要挖掉南部山体，工程造价较高。

方案Ⅳ：

优点：列车到发组织顺畅，能满足近远期车站运输需求，利用既有公路，施工组织较为方便，集煤场有效的利用了牵出线南侧场地，对车站运营组织影响小，装车系统环保。

缺点：线路较长，4道有效长受接轨影响，需要设置跨线、跨沟桥，挖掉南、北部山体，工程造价高。

方案Ⅴ：

优点：列车到发组织顺畅，能满足近远期车站运输需求，利用既有公路，施工组织较为方便，集煤场有效利用虎石沟北侧场地，对车站运营组织无影响，装车系统环保。

缺点：线路长，在重车线区间接轨，影响通过能力，需要设跨沟桥，工程造价高。

4.3.4 推荐方案说明

从运输组织方面，环线装车方案作业顺畅，对既有作业干扰少；从环保方面考虑，装车作业采用快速装车系统污染小，安全性好；从工程造价来说，投资省的方案最优；从施工组织方面考虑，靠近既有公路无控制性工程的方案最优；从场站管理来说，布置集中，功能区划分合理的方案最优；从地形适应性来说，能够利用站内既有空闲场地的方案最优。

随着煤炭市场大环境的变化，建设方的要求也在不断的变化，最后综合建设方的意见，选择投资省，施工方便，见效快的方案，本次推荐方案Ⅰ为虎石站扩能方案。

5 结论

车站扩能改造方案确定需要综合考虑技术、经济以及建设方的意见，本次推荐的扩能方案较好的兼顾各方面因素，技术经济合理，工程可行，现该项目已经实施，并投入生产运营，效果良好，实现了工程目标。

参考文献

[1]中国华人民共和国铁道部.GB 50090-2006铁路线路设计规范[S].

[2]中华人民共和国铁道部.GB 50090-2006 铁路车站及枢纽设计规范[S].

[3]铁道部第四勘测设计院.铁路工程设计手册（站场与枢纽）[M].北京：中国铁道出版社，2009.

[4]中铁第一勘察设计院集团有限公司.改建地方铁路呼准线增建第二线施工图[R].兰州，2012.

[5]中铁第一勘察设计院集团有限公司.改建地方铁路准格尔至东胜线虎石至侯家梁段增建第二线初步设计[R].兰州，2012.