韩冰
(中铁第六勘察设计院集团有限公司 线路站场设计院,天津 300308)
建设汉沽—曹妃甸铁路是唐山市积极融入京津冀协同发展战略与国家“一带一路”倡议、建设港口型国家物流枢纽、以大物流拉动经济发展的需要;是优化唐山港铁路集疏运通道布局、进一步提升曹妃甸港区疏港功能的需要;是落实国家关于调整运输结构及增加铁路运输量部署要求、打赢蓝天保卫战的重要举措;是促进临港产业发展、满足南堡经济开发区和沿线工业园区发展的需要;是完善地区路网、提高铁路货运服务质量、实现可持续发展的需要。汉沽—曹妃甸铁路建成后,将完善唐山港曹妃甸港区铁路集疏运体系,是连接港区与其经济腹地的重要路径,是曹妃甸西港区综合大港发展的重要基础条件,是唐山港加快建设现代化综合服务港的需要[1-2]。
唐山港位于河北省唐山市东南沿海,是我国沿海的地区性重要港口,是能源、原材料等大宗物资专业化运输系统的重要组成部分,是河北省、北京市、华北及西北部分地区经济发展和对外开放的重要窗口之一。同时,是唐山市融入环渤海、京津冀经济圈,发挥沿海优势,促进临港产业开发,打造中国北方经济新引擎的重要依托。设计年度,唐山港将形成曹妃甸港区、京唐港区、丰南港区1港3区分工合作、协调互动、共同发展的总体发展格局[3-4]。曹妃甸港区直接吸引唐山地区,辐射范围涵盖京、冀、晋、蒙、宁、陕等省市,是我国能源、原材料等大宗物资专业化运输系统的重要组成部分。该铁路建成后,主要承担曹妃甸待开发的西港区一、二港池及中区二港池的集疏运量,兼顾临港产业园区原料产品的运输,与其他铁路形成功能互补的后方疏港通道新格局,系统优化铁路集疏运通道布局,进一步提高曹妃甸港区的疏港功能。随着唐山经济的快速发展,唐山港的吞吐量迅速提升、地位日益增强,设计年度唐山港将形成5条集疏运通路[5-7]。
汉沽—曹妃甸铁路是曹妃甸港区铁路集疏运系统的重要组成部分,不仅是促进南堡经济开发区、曹妃甸工业区产业发展的重要交通基础设施,还是区域铁路网的联络线。汉沽—曹妃甸铁路不仅为曹妃甸港区集疏运服务,还完善了沿线地区的交通系统,使地方货物运输更顺畅[8-10]。
根据天津市、唐山市及曹妃甸港发展现状,在地区既有铁路网基础上,结合2016年我国中长期铁路规划及中国国家铁路集团有限公司委托中国铁路设计集团有限公司完成的唐山地区铁路网综合规划,同时考虑地方综合交通规划,对汉沽—曹妃甸铁路进行运量预测,全线区段运量预测数据见表1。
表1 全线区段运量预测数据 万t/年
(1)既有铁路。既有汉沽—南堡铁路主要技术标准:铁路等级为Ⅱ级;设计速度为80 km/h;正线为单线;最小曲线半径为400 m;限制坡度为4‰;汉沽—付庄牵引种类为电力,付庄—南堡牵引种类为内燃;机车类型为HXD系列、DF7;牵引质量为5 000 t;到发线有效长度为1 050 m;闭塞方式为半自动。
(2)新建铁路。为满足长远发展,本着适度超前、加强路基及轨道等基础设施建设的原则,结合衔接铁路线路以及运输通道的主要技术条件,制定汉沽—曹妃甸铁路主要技术标准:铁路等级为Ⅱ级;设计速度为80 km/h;正线为单线;最小曲线半径为一般条件下600 m、困难条件下500 m;限制坡度为6‰;牵引种类为电力;机车类型为HXD系列;牵引质量为5 000 t;到发线有效长度为1 050 m;闭塞方式为半自动。
结合上述铁路运量及主要技术标准,深入研究与相邻线的关系,充分考虑满足沿线运输需求,兼顾与相邻线的衔接匹配,确定接轨方案、铁路走向方案及车站布局,合理确定各类工程设置和主要工点的工程措施,确保工程安全、可靠,经济、合理[11-12]。
新建汉沽—曹妃甸铁路主要承担曹妃甸中区二港池及规划西区一、二号港池的货运。考虑河北纵横集团丰南钢铁有限公司(简称纵横钢铁)和丰南港运输发展需要,结合既有铁路南堡线地域条件、沿线既有规划、道路、村庄、河流交叉等控制因素,汉沽—曹妃甸铁路工程方案分别研究2个铁路走向方案:南堡站接轨方案(方案Ⅰ)、毕西站接轨方案(方案Ⅱ)[13-15]。汉沽—曹妃甸铁路走向方案示意见图1。
图1 汉沽—曹妃甸铁路走向方案示意图
(1)方案Ⅰ:铁路自汉沽站利用既有南堡线K0+088—K20+680,后自电气化改造起点既有南堡线K20+680起向东延伸,在毕西村北侧折向东南,至既有南堡站K31+826处,既有线电气化改造长度11.15 km。
(2)方案Ⅱ:铁路自汉沽站利用既有南堡线K0+088—K20+680,在既有南堡线K20+680处新设毕西站,之后新建线路至终点。既有线电气化改造长度20.6 km。
3.2.1 方案Ⅰ
自南堡站CK31+826东咽喉引出后折向东南,在河北南堡盐场有限公司化工分公司铁路专用线与中国石油天然气股份有限公司河北唐山销售分公司铁路专用线之间走行,依次上跨丰碱路、在建遵曹公路后折向东走行,并行在建遵曹公路南侧走行设南堡南站至方案Ⅱ终点CK44+500。新建铁路12.67 km。
(1)接轨站。新建汉沽—曹妃甸铁路主要对南堡站东咽喉进行接轨改造,并在站房对侧新建1股到发线。方案Ⅰ车站平面布置见图2。
图2 方案Ⅰ车站平面布置
(2)区间正线。新建线自南堡站CK31+826东咽喉引出后折向东南,沿既有南堡线行进至方案Ⅰ终点CK44+500,新建铁路12.67 km。方案Ⅰ铁路走向示意见图3。
图3 方案Ⅰ铁路走向示意图
(3)南堡南站。新建铁路行进至CK44+480处,在南堡盐田北侧新建南堡南站。南堡南站平面布置见图4。
图4 南堡南站平面布置
3.2.2 方案Ⅱ
新建铁路自既有南堡线K20+680处新设毕西站(CIK0+000),出站后并行既有南堡线南侧向东延伸,在毕西村西侧上跨陡河后折向南,沿陡河东岸走行,并在陡河东岸设丰南西站,依次上跨唐河、S11秦滨高速公路、规划滨海大道,在纵横钢铁南侧折向东,在规划沿海工业区与纵横钢铁之间设丰南港站,上跨沙河后折向东北至南堡南站CIK29+214,新建铁路29.21 km。
(1)接轨站。新建铁路自既有南堡线K20+680处新设毕西站,该站新建3股到发线,考虑远期运量预留1股到发线。方案Ⅱ车站平面布置见图5。
图5 方案Ⅱ车站平面布置
(2)区间正线。方案在既有南堡线K20+680处新设毕西站,出站后并行既有南堡线南侧向东延伸,至方案Ⅱ终点CIK29+214处,新建铁路29.21 km。方案Ⅱ铁路走向示意见图6。
图6 方案Ⅱ铁路走向示意图
(3)南堡南站。南堡南站布置方式与方案Ⅰ相同。
3.3.1 方案比选
从利用既有路网布局合理性、铁路长度、工程实施难度、既有工程改造难度、与城市规划协调性、财务评价、国民经济评价、工程投资等8个评价维度,分别对2个方案进行综合评价(见表2)。
表2 方案综合评价
3.3.2 推荐意见
综上所述,从铁路长度及工程投资方面分析,方案Ⅱ较方案Ⅰ长16.54 km,方案Ⅱ较方案Ⅰ工程投资多8.79亿元。方案Ⅰ具有对地方通道影响较小、与地方规划结合较好、对岛内物流运输影响较小等优点,故推荐方案Ⅰ。
结合铁路在路网中的功能定位,遵循系统分析、通盘考虑的思路,研究汉沽—曹妃甸铁路工程方案,实现铁路自身点、线、面协调统一,同时与城市发展有机结合,对于曹妃甸港融入渤海经济圈、促进京津冀协同发展、优化升级产业结构具有重要意义。