金华至建德高速铁路铺轨基地选址研究

2021-02-27 02:54
山西建筑 2021年5期
关键词:绕线铺轨金华

魏 建 威

(中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京 102600)

1 概述

近年来,我国高速铁路建设发展迅速,截止至2020年年底,高速铁路营业里程已达14.63万km,“四纵四横”高铁网提前建成,“八纵八横”高铁网快速加密成型。高速铁路一般具有工程桥隧比例高,造价高,工期紧等特点,对统筹做好工程专业设计、施工组织设计等提出更高要求。

作为铁路施工组织设计的重要一环,铺轨基地选址是一项关系铁路施工组织设计乃至全局的重要工作[1]。好的选址方案不但满足各级规划要求、工程投资节省、拆迁少、不占或少占耕地,而且轨料运输便捷,对既有线运营无干扰或少干扰,施工安全性好,施工组织设计路径优,工期省,综合效益好。铺轨基地选址主要受各级规划,征地拆迁,道路立交,工程地质,环境保护,相关既有铁路设施、设备分布、运输组织条件等外部边界条件约束,还受设计铁路平纵断面技术条件、工点设置、与既有货运(客货运)铁路接轨条件、设计施工组织方案等影响,具有很强的总体性,因此,应在铁路项目总体设计中妥善考虑铺轨基地选址设计,以做到方案整体综合效益更优。

因高速铁路接轨站基本是不办理货运的高速铁路或城际铁路,且线路区间桥隧比例高,铺轨基地岔线接入困难,因此,做好铺轨基地选址工作对于高速铁路建设更为重要。本文以金华至建德高速铁路(以下简称“金建铁路”)为依托,对高速铁路铺轨基地选址进行研究分析。

2 铺轨基地选址原则[3]

铺轨基地选址应在满足功能需要的前提下,以方便使用,尽量提高使用效率,降低对环境、规划影响等负外部性,尽量节约工程投资,集约利用土地等资源,尽量降低利用既有运营线运输轨料及铺轨作业对既有线的干扰等为原则,具体归纳起来主要有以下几点:

1)铺轨基地选址需要结合线路走向、工程规模、重难点及控制性工程分布、工期要求、材料供应、接轨条件、地形地质、交通运输条件等因素综合确定,宜设置在既有车站附近,靠近铺轨起点、铺轨及运料列车进出方便的开阔平坦处。

2)基地供应半径应根据沿线铁路引入条件、工期要求、机车车辆供应情况等因素综合考虑,双线不宜大于200 km,单线以及无砟轨道的铺轨基地可根据实际情况确定。原则上应避开运营线路和工期控制性工程的干扰。

3)铺轨基地选址应以方便使用为原则,岔线接入既有线及新建线方向应与轨料供应方向、铺轨方向相一致,避免材料二次倒运,尽量提高使用效率。选址应尽量临近既有公路,方便电源、水源等接入。

4)基地选址应符合城市总体规划,满足环保等要求,尽量避免对居民房屋、电力、电缆、各类管线等迁改,尽量避免与重要道路等交叉,降低负外部性。

5)基地选址应地形平坦、工程地质条件良好,与地方交通、水利等交叉干扰少,尽量减少工程量,降低投资。

6)铺轨基地选址应集约利用土地等资源。应充分调查并利用已有资源,在满足使用条件要求的前提下尽量利用临近既有或在建基地,避免新建基地。新建基地应尽量永临结合,设置在设计铁路红线内,但需要考虑建设时序,避免对后续建设产生影响。需要新增用地时,需尽量临近设计用地,并避开耕地等农用地,充分利用荒地等,避免大面积夹心地。

7)铺轨基地选址应尽量降低对既有运营线干扰,避免影响既有车站设备实施使用,铺轨车及轨料运输车应尽量避免在既有车站内折角,避免利用长段落既有线开行铺轨车等。

3 金建铁路特点[4]

金华至建德铁路位于浙江省西南部。线路起自金华市金华地区沪昆铁路金华站,经金华市婺城区、兰溪市,杭州市建德市,接入既有杭黄铁路建德站杭黄场,线路正线全长64.508 km。金华地区修建沪昆金华城区段货运外绕线,将既有沪昆铁路货运及大部分客运迁出,金建铁路利用并改建既有沪昆线金华至东孝段引入金华地区。金华至东孝段改建既有沪昆线12.466 km(单线)。金建铁路特点归纳如下:

1)是一条高速铁路,桥、隧比例高,区间铺轨基地岔线接入条件困难。

2)沿线主要经行两大地貌单元。金华市为冲积平原区,公路及水系发达,建筑物密集。建德市为低山丘陵区,地形起伏较大,沟谷深切。铺轨基地选址困难。

3)线路长度相对较短,北端接入杭黄铁路为高速铁路,南端接入沪昆铁路,区间并行并跨越既有金千铁路。铺轨基地选址主要考虑接入沪昆铁路、金千铁路。铺轨基地选址受基地规模、供应半径等因素干扰小。

4)受金华地区沪昆货运外绕线对区段内既有沪昆铁路运输条件影响,铺轨基地选址受金建铁路与沪昆金华货运外绕线建设时序影响大,外部运输边界条件复杂。

4 铺轨基地选址研究

4.1 研究思路

根据调研意见,金建铁路长轨料主要通过上海铁路局芜湖北焊轨基地焊轨后,利用长钢轨运输车通过沪昆线等运输至铺轨基地。鉴于金华地区沪昆货运外绕线对区段内既有沪昆铁路运输条件影响重大,从而对金建铁路建设条件及铺轨基地选址影响重大,本文将金华地区沪昆货运外绕线与金建铁路建设时序分为两种情况:1)沪昆金华货运外绕线建成并运营时间满足金建铁路建设需求;2)沪昆金华货运外绕线建成并运营时间不满足金建铁路建设需求;分别在两种情况下,根据铺轨基地选址原则,调查分析可能的铺轨基地选址方案,结合工程实际对可行的方案进行多维度论证分析,综合比选后确定采用方案。

4.2 方案研究

4.2.1沪昆金华货运外绕线建成并运营时间满足金建铁路建设需求

该建设条件下,沪昆金华货运外绕线先于金建铁路铺轨前建成并运营,停运外绕线对应区间既有沪昆线,金千线利用金千改线绕行金华货运外绕线。由于沪昆线金华站、金华东站、东孝站、塘雅站,金千线竹马馆站均不具备在周边建设铺轨基地条件,本文共梳理出3处可能的方案。即:金华站北侧紧邻金千线选址方案;白龙桥站东侧选址方案;利用金华货运外绕线铺轨基地方案。

1)方案说明。

a.金华站北侧紧邻金千线选址方案。

该方案铺轨基地选址于金华站北侧、紧邻金千线西侧,岔线自金千改线区间出岔,并联通既有金千线。运轨车自芜湖方向经沪昆线、沪昆金华货运外绕线、金千改线、铺轨基地岔线进入铺轨基地。铺轨车自铺轨基地经岔线、金千线至金华站折角,后进入金建线铺轨。本方案新建铺轨岔线0.75 km。铺轨基地占地约100亩,工程投资约1 350万元。

b.白龙桥站东侧选址方案。

该方案铺轨基地选址于白龙桥站东侧,岔线自白龙桥站南端咽喉出岔,并自北端咽喉接入既有沪昆线。运轨车自芜湖方向经沪昆线、沪昆金华货运外绕线、沪昆线、铺轨基地岔线进入铺轨基地。铺轨车自铺轨基地经岔线、沪昆线至金华站折角,后进入金建线铺轨。本方案新建铺轨岔线1.05 km。铺轨基地占地约为95亩,工程投资约为1 630万元。

c.利用金华货运外绕线铺轨基地方案。

该方案用金华货运外绕线铺轨基地。运轨车自芜湖方向经沪昆线、沪昆金华货运外绕线、铺轨基地岔线进入铺轨基地。铺轨车自铺轨基地经岔线、沪昆货运外绕线、沪昆线、金千改线至竹马馆站折角,再利用金千线至金华站折角,后进入金建线铺轨(见图1)。本方案不需新建工程。

2)方案比选。

方案优缺点比较分析见表1。

3)比选结论。

结合以上分析,在满足工程建设需要的前提下,推荐采用白龙桥站东侧选址方案。

4.2.2沪昆金华货运外绕线建成时间不满足金建铁路建设需求

该建设条件下,沪昆金华货运外绕线晚于金建铁路铺轨前建成,金建线铺轨期间,既有沪昆线金华城区段、既有金千线均正常运营。金华站北侧紧邻金千线选址方案、白龙桥站东侧选址方案、利用金华货运外绕线铺轨基地方案均因需在既有金华站折角运输,对既有干线铁路运营干扰过大而可行性较小。本文研究了新建金千线铺轨便线的方下店选址方案和DK6+100路基段西侧选址方案。

表1 方案优缺点分析对照表

1)方案说明。

a.方下店选址方案。

该方案于金建铁路正线DK5+100~DK5+300段设置路基段,修建铺轨基地便线至金千线竹马馆站东端咽喉接轨,向西跨在建S45省道后接入金建线。铺轨基地选址于方下店村西侧紧邻便线。该方案钢轨运输车自金华站利用金千线至竹马馆站折角,通过便线进入铺轨基地。铺轨车通过便线接入金建线。该方案新建便线长2.3 km,铺轨基地占地约100亩,工程投资约6 000万元。

b.DK6+100路基段西侧选址方案。

该方案于DK6+000~DK6+200段设置路基段,铺轨基地岔线自DK6+100处接入金建线,铺轨基地紧邻金建线西侧。该方案需利用人工自金华站至DK6+100先行铺轨,钢轨运输车自金华站铺轨后金建正线至DK6+100进入铺轨基地,铺轨车自DK6+100进入金建线铺轨。该方案新建岔线长0.75 km,铺轨基地占地约950亩,工程投资约1 400万元。

2)方案比选。

由方案描述可知,方下店选址方案虽避免了DK0~DK6+100段利用人工铺轨,但需修建2.3 km便线,工程投资大幅提高,且运轨车需在竹马馆站办理折角,对既有金千线运输干扰较大,该方案无优势可言。

DK6+100路基段西侧选址方案工程投资省,使用便捷。但DK0~DK6+100段需人工铺轨后方能利用运轨车备料,施工组织中需要做好相关设计。

3)比选结论。

经比选分析,推荐DK6+100路基段西侧选址方案。

4.3 研究结论

根据金华铁路地区总图规划,沪昆金华货运外绕线建成是金建铁路引入的前提,但由于金建铁路与沪昆金华货运外绕线被分割为两个不同项目,金建线初步设计批复时,沪昆金华货运外绕线尚未完成可行性研究。若设计阶段不能对以上问题提前做出筹划,则项目开工后再做变更设计时可能已经错失最优方案的机会。

金建铁路铺轨基地选址方案按以上思路研究后,推荐采用沪昆金华货运外绕线不能按时建成时采用的在DK6+100路基段西侧选址方案,得到了施工图咨询单位、建设单位、施工图审核单位的一致认可。

5 结语

本文归纳总结了铺轨基地选址的基本原则,以金建铁路为例,分析了铺轨基地选址比选思路、方法及步骤,并展示了不同运输边界条件下铺轨基地选址方案及结论的重大差异,要求后续项目在铺轨基地选址实践中必须摸清相关边界条件。

通过铺轨基地选址方案与工点设计方案相互关联的工程实践,揭示了高速铁路铺轨基地选址具有很强的总体性、系统性,必须在总体设计中统筹考虑。

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