洛阳铁路枢纽焦柳铁路改线方案研究

2018-06-04 09:56
铁道运输与经济 2018年5期
关键词:枢纽洛阳铁路

赵 升

(中铁第四勘察设计院集团有限公司 线路站场设计研究处,湖北 武汉 430063)

1 概述

1.1 既有洛阳铁路枢纽概况

洛阳铁路枢纽位于河南省西部洛阳市,是焦柳线 (焦作—柳州南)、陇海线 (兰州—连云港) 2 条铁路通道交汇点,郑西客运专线(郑州东—西安北) 通过枢纽南部,形成十字型枢纽,洛宜支线(洛阳—宜阳) 自西南方向引入焦柳铁路关林站,枢纽共衔接郑州、西安、焦作、柳州、宜阳 5 个方向。

陇海线是贯穿中国东、中、西部最主要的铁路干线,目前已经实现全线电力牵引,在洛阳铁路枢纽内自东向西依次分布有白马寺站、洛阳东站、洛阳站、洛阳西站。焦柳线是我国中西部地区的南北向铁路干线之一,为双线电气化自动闭塞铁路,在洛阳铁路枢纽内自北向南有孟津站、洛阳北站、关林站。洛宜支线为单线铁路,采用内燃机车牵引方式。郑西客运专线是我国中长期铁路规划中徐兰高速铁路 (徐州东—兰州西) 的重要组成部分,在城市南部经过,并设洛阳龙门站。

1.2 焦柳铁路改线需求分析

1.2.1 从城市规划角度

从城市规划角度考虑,为改善洛阳城市空间布局、实现规划片区连片发展,需要将洛阳铁路枢纽内焦柳铁路进行改线。焦柳铁路在洛阳铁路枢纽纵贯南北,洛宜支线自关林站引出,向西延伸至宜阳县,这 2 条铁路在枢纽内主要位于洛阳新区。洛阳市城市总体规划洛南新区范围南侧以洛宜支线、东面以焦柳铁路为界,规划充分利用高铁客运站的带动作用,完善洛南新区城市功能建设,在片区西侧形成城市高新产业发展空间。伊滨区是洛阳市规划的城乡一体化示范区,是洛阳经济发展新的增长极。焦柳线、洛宜支线 2 条铁路在洛龙、伊滨之间形成一定的空间分割,对洛阳城市空间布局发展存在一定的限制。因此,对洛阳铁路枢纽焦柳铁路、洛宜支线实施改线,对于改善洛阳市城市空间布局、完善各规划片区连片发展具有重要意义。

1.2.2 从城市旅游发展角度

从城市旅游发展角度考虑,为提升洛阳“旅游城市”环境、完善旅游资源保护、促进地方旅游业发展,需要对洛阳铁路枢纽内焦柳铁路进行改线。随着洛阳城市建设的快速发展,城市空间结构不断扩展,特别是洛阳作为历史古都,文化底蕴深厚、旅游资源丰富,然而既有焦柳线、洛宜支线在洛阳铁路枢纽紧邻洛阳龙门石窟,对石窟周边旅游环境影响较大。因此,洛阳铁路枢纽焦柳线、洛宜支线改线能够较好地保护历史文化遗产,实现龙门石窟周边历史遗产、自然景观的有机融合,进一步提升洛阳旅游品质和环境,促进洛阳旅游业的发展和城市规划目标的实现。

1.3 改线线路选线原则

(1)规划选线[1-4]。根据城市建设的近远期规划、功能区划分,城市自然环境、生态环境、景观特点,交通道路布局等综合考虑改线线路走向及车站设置,使铁路与城市和谐发展。

(2)地质选线。尽可能避免线路通过严重不良地质地段、防止发生严重工程地质病害,以规避重大工程风险,研究改线方案技术可行、安全可行。

(3)环保选线。注重对自然保护区、风景名胜区、森林公园、水源保护区、文物保护单位、居民集中区等环境敏感区的绕避,实现线路改线与环境保护的协调发展。

(4)资源选线。贯彻“十分珍惜、合理利用和切实保扩耕地”的基本国策,坚持依法、科学、合理、节约用地的原则,在决定方案取舍的过程中,将占用基本农田面积的多少作为重要的比选条件。

1.4 改线方案控制因素

(1)城市总体规划。洛阳市城市总体规划明确提出城市发展方向:受铁路、河流、生态资源屏障及文物保护等因素限制,市区南部伊河以东,是未来城市中心城区的主要发展方向。同时挖掘洛阳北城区 (含高新、涧西、西工、老城、瀍河 5 个城区)潜力,完善洛南新区功能,向北、西适度拓展。

(2)既有铁路设施。焦柳线走向及设站条件、陇海线、郑西客运专线、洛阳东枢纽区及相关专用线接轨条件均是焦柳线改线需要考虑的因素[5-8]。

(3)环境敏感点。洛阳是历史文化名城,风景名胜及文物古迹广布,拥有得天独厚的旅游优势。焦柳改线沿线环境敏感区密集,主要有龙门石窟、汉魏古城遗址、白马寺、关林、隋唐洛阳城遗址、东汉陵墓南兆域等国家级文物保护单位。

(4)不良地质及河流分布。焦柳改线沿线地质情况以黄土、湿陷性黄土为主,受控河流主要为洛河、伊河。

(5)既有及规划区域公路网。焦柳改线沿线控制性路网主要有二广高速公路、洛偃快速通道、S320、郑少洛高速公路、S238、开元大道及在建李城路、规划中原大道等。

2 洛阳铁路枢纽焦柳铁路改线方案研究

2.1 焦柳铁路改线方案研究

2.1.1 方案提出

结合既有线线路标准较低 (小半径曲线较多、短坡较多) 的现状,考虑线路穿越环境敏感点龙门石窟保护区范围,以及既有焦柳铁路对城市分割严重的特点,主要研究伊滨西 (方案 I) 和伊滨东 (方案II) 2 个方案;针对伊滨东方案,进一步研究陇海并行和伊川东取直 2 个局部比较方案[6-9]。焦柳铁路改线方案示意图如图 1 所示。

图 1 焦柳铁路改线方案示意图Fig.1 A schematic diagram of relocation plan for the Jiaozuo-Liuzhou railway

(1)方案 I:伊滨西方案。线路自关林站(K121 + 931) 引出,向南沿焦柳铁路东侧并行 1.5 km后下穿开元大道,后向南东方向在二广高速公路西侧下穿高铁大道及郑西客运专线,向东跨伊河后折向西南,从水上乐园和薰衣草庄园之间边界处穿过,沿伊河东侧二广高速公路西侧并行,上跨 S320 省道、在焦柳铁路龙门山隧道出口接入至改线终点龙门南站 (K135 + 990)。改线地段线路长度约 12.8 km,改线后线路运营长度较既有线短约1.3 km。

(2)方案 II:伊滨东方案。线路改线自焦柳铁路跨洛河大桥北岸起,向南跨过洛河后,折向东跨越在建李城路 (规划红线宽 60 m)、二广高速公路,在东马庄附近跨越伊河后折向正南,沿规划中原大道向南上跨洛偃快速通道、S320 省道,前行 500 m后下穿郑西客运专线,在伊滨区东部、东汉陵墓南兆域西侧设伊滨站,出站后进入万安山隧道,在白草洼村东下穿郑少洛高速公路,出万安山隧道后进入第 2 座隧道在王岭村和郭洼村之间下穿 X033 县道,出隧道后上跨穆河及二广高速公路,在金寨村附近与既有焦柳铁路 (AK39 + 965.2 = K151 + 000) 衔接。改线地段线路长度约 40.0 km,改线后线路运营长度较既有线长约 5.8 km。

2.1.2 改线方案比选

洛阳铁路枢纽焦柳铁路改线方案主要工程技术经济比较如表 1 所示。

表 1 洛阳铁路枢纽焦柳铁路改线方案主要工程技术经济比较表Tab.1 A comparison of the main technical and economic indicators between the plans

方案Ⅰ和方案Ⅱ优缺点分析如下。

(1)改线地段线路平面条件。洛阳铁路枢纽内既有焦柳线最小曲线半径为 500 m,方案Ⅰ最小曲线半径为 800 m,方案Ⅱ最小曲线半径为 1 200 m,2 个改线方案都大大改善了既有区段线路平面条件。

(2)既有焦柳线利用状况。方案Ⅰ关林、龙门南站均利用,既有设施利用率高;方案Ⅱ拆除关林、龙门南站,新建伊滨站,既有设施利用率较低。

(3)较既有线列车运营长度。方案Ⅰ与现状相差不大;方案Ⅱ较现状绕行距离长 5.8 km。

(4)对城市规划影响。方案Ⅰ对城市影响较大;方案Ⅱ在伊滨新区沿规划中原大道行走,在郑西客运专线交叉点南 2.3 km 处设伊滨站,与洛阳市总体规划相符合,可以更好地引导城市发展方向。

(5)工程实施可行性。方案Ⅰ市区内控制因素较多,拆迁量较大,沿龙门石窟文物保护边缘 (二广高速公路西侧) 走行,对龙门石窟文物保护影响仍然较大,工程实施可行性较弱;方案Ⅱ控制因素较少,工程实施可行性较强。

综上所述,相比方案Ⅰ,方案Ⅱ虽然对既有铁路设施利用率较低、工程投资增加较多,但线路平面条件较既有线改善较大,线路走向符合城市总体规划,绕避了龙门石窟文物区,在征求地方规划部门意见后,暂时建议采用方案Ⅱ,即伊滨东方案。

2.2 局部方案比较

针对伊滨东线路走向方案,结合城市规划和铁路枢纽总图规划,进一步研究陇海铁路并行和伊川东取直 2 个局部比较方案。

2.2.1 陇海铁路并行方案

陇海铁路并行方案线路自洛阳北编组站南端引出,沿陇海铁路北侧向东走行,接入既有白马寺车站。出站后在白马寺站东端约 3.3 km 处折向南,在伊滨区东侧设伊滨站,后折向西南,以隧道下穿宁洛高速公路,以桥梁上跨二广高速公路,在伊川站北端与既有焦柳线顺接,改线地段线路长度约 52.6 km。

在白马寺站东端新建东南、南东旅客列车联络线(东南旅客列车联络线长度约为 1.7 km,南东旅客列车联络线长度约为 3.5 km),满足枢纽东南方向旅客列车作业需求。对洛阳铁路枢纽中部疏解区 (洛阳北站南端) 进行重新规划,拆除南西、西南、东南联络线,保留西北联络线,改造北西联络线 (利用既有焦柳线通道)。枢纽西北方向跨线车利用洛阳东—洛阳北间西北、北西联络线;西南方向跨线车在白马寺站内转线;北东方向跨线车利用既有北东、东北直通线;南东方向跨线车利用新建东南、南东联络线。陇海铁路并行方案示意图如图 2 所示。

图 2 陇海铁路并行方案示意图Fig.2 A schematic diagram of lines parallel to the Longhai railway

该方案虽然最大可能地将既有焦柳线改迁至城市外围,有利于城市发展,并且将枢纽内中部疏解分解至白马寺站东、西端,解决了现存的陇海线、焦柳线跨线车运营交叉干扰问题,但工程投资较推荐方案增加约 13.2 亿元,而且沿既有陇海铁路通道建筑密集,实施难度较大,需要与城市相关部门沟通后做进一步深入研究。

2.2.2 伊川东取直方案

伊川东取直方案线路自伊滨站引出,向正南以隧道穿过万安山,经孙岭、西沟村东,在郝湾村东与焦柳线既有郝湾隧道衔接。改线地段线路长约44.0 km。伊川东取直方案绕开既有伊川站,线路运营长度较推荐方案短约 14.8 km,但该方案新建工程较推荐方案长约 4.1 km,工程投资增加约 3.4 亿元;另外还需要考虑既有伊川站现有油库专用线、铝厂专用线、电厂专用线等铁路专用线搬迁协调,实施难度较大,因而研究后予以舍弃。

2.3 洛宜支线接轨方案

既有洛宜支线自焦柳线关林站接轨,终点为宜阳站,中间有李屯站,关林站至李屯站 9.9 km,李屯站至宜阳站 21.7 km。焦柳线改线推荐采用伊滨东方案,拆除关林站,相应引起洛宜支线改迁。

洛宜支线车流主要为西安、郑州方向列车,经研究采用在陇海线洛阳西站接轨方案,洛宜支线洛阳西站接轨方案如图 3 所示。结合城市总体规划要求,为避免洛宜支线改迁后再次分割城区,新改线路自洛阳西站引出后,走在城市外围西侧 (宁洛高速公路以西、西苑西侧、磁涧以南),改线地段线路全长约 28.5 km。

图 3 洛宜支线洛阳西站接轨方案Fig.3 A plan for connecting Luoyang-Yiyang branch line with the Luoyang west railway station

3 结束语

在既有线改线设计中应贯彻规划选线、地质选线、环保选线、资源选线等原则,同时考虑城市总体规划、铁路枢纽总图格局、不良地质及河流分布、既有铁路设施、区域路网、环境因素等控制性因素。根据洛阳铁路枢纽相关规划布局,结合既有焦柳线改线控制性因素及改线选线原则,通过综合比较分析,提出洛阳铁路枢纽焦柳线改线采用伊滨东方案,该方案线路平面条件较既有线改善较大,线路走向符合城市总体规划,并且绕避了龙门石窟文物区,具有较强的可实施性。下阶段应结合中原城市群铁路网规划、洛阳枢纽总图格局调整、当地城市规划部门意见及融资条件,在具备条件时适时进行改线。

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