大馬鐵路西黑岱專用線方案研究

謝乾坤

（鐵道第三勘察設計院集團有限公司 線路站場樞紐設計處，天津 300142）

大馬鐵路西黑岱專用線方案研究

謝乾坤

（鐵道第三勘察設計院集團有限公司 線路站場樞紐設計處，天津 300142）

在闡述大馬鐵路和西黑岱站現狀的基礎上，結合專用線建設意義和接軌原則，針對裝車線適應地形和提高作業效率分別提出環形裝車線方案(方案I、方案Ⅱ、方案Ⅲ)和盡頭式裝車線布置方案(方案Ⅳ)，從工程投資、占地情況、工程難易程度、裝車線作業情況、對專用線接軌的有關要求等方面對方案進行優缺點分析比選，推薦采用環形裝車線方案I。

集運站；裝車系統；方案；研究

1 概述

1.1 大馬鐵路現狀

大馬鐵路 (大路西—馬柵) 位于內蒙古自治區鄂爾多斯市準格爾旗境內，是鄂爾多斯規劃的煤炭外運通道的一部分[1]，是呼準鐵路 (呼和浩特—準格爾)、朔準鐵路 (朔州—準格爾) 通道煤炭運輸的重要支撐。隨著“呼包鄂”經濟圈的規劃建設，準格爾旗的經濟將發展迅速，大馬鐵路建成后將成為鄂爾多斯市準格爾礦區重要煤炭外運南北通路中的組成部分，連接鄂爾多斯市東西向煤炭外運通道，增強鄂爾多斯煤炭外運的機動性和靈活性。一是加強煤炭集疏運建設。在內蒙古自治區鄂爾多斯市境內，礦產資源豐富，其中煤炭資源儲量大，分布面積廣，全市約 70% 的地表下埋藏著煤，而且煤質品種齊全，總儲量約近萬億 t[2]。西黑岱專用線的建設，是該地區煤炭運輸基礎設施建設的重要組成部分，為周邊礦區的合理開發和煤炭外運提供集疏保障。二是促進沿線資源開發。西黑岱專用線的建設，可以促進沿線資源開發，發展地方經濟，優化準格爾旗交通運輸結構。三是提供煤炭向東部運輸。伴隨著石油消耗的迅速增加和對進口石油越來越強的依賴，能源短缺、煤多油少的特點客觀決定了我國將長期實行“以煤為主”的能源政策[3]，西黑岱專用線建設可以保障煤炭向東部的運輸。

西黑岱站位于內蒙古自治區準格爾旗薛家灣鎮，為大馬鐵路上的中間站，站中心里程 DK32 + 900，上行方向為李家坡站，下行方向為海子塔站；站房設在車站右側。車站規模為到發線 3 條 (含正線 1 條)，有效長為 1 700 m。西黑岱站馬柵端設接觸網工區 1處，設接觸網作業車停留線 1 條，有效長 80 m；設安全線 1 條，有效長 50 m。西黑岱站近期 (2020 年) 承擔發送量 400 萬 t，遠期 ( 2030 年) 800 萬 t，全部為專用線運量[4]。西黑岱專用線接軌于大馬鐵路西黑岱站。

1.2 西黑岱專用線接軌原則

（1）新建鐵路專用線應符合鐵路技術政策、鐵路網規劃、行業設計規范及鐵路運輸安全等要求。

（2）新建鐵路專用線原則上不設路企交接場(站)，減少中間作業環節，加速車輛周轉，提高運輸效率。

（3）年運量 100 萬 t 及以上、品類單一的新建鐵路專用線，其裝卸線應設計為貫通式，并且具備整列裝卸、整列到發的技術條件，采用機械化、自動化裝卸機具[5]。

2 大馬鐵路西黑岱專用線方案研究

西黑岱站及西黑岱專用線范圍內地勢起伏，溝壑縱橫，設置占地面積大的裝煤站臺難以適應地形，并且作業效率低，因而應采用更加環保、作業效率更高、工程實施對自然地貌影響較小的裝車作業方式，即漏斗倉配裝車線[6]。根據車站周邊地勢起伏、溝壑縱橫的地形條件，從裝車線適應地形和提高作業效率方面考慮，結合專用線接軌有關規定，分別提出車場東側環形裝車線方案 (方案 I )、車場南側環形裝車線方案 (方案Ⅱ)、車場貫通式環形裝車線方案 (方案Ⅲ))和盡頭式裝車線布置方案 (方案 Ⅳ)[7]如下。

2.1 環形裝車線方案

2.1.1 車場東側環形裝車線方案 (方案 I )

方案 I 車站右側緊靠十里長川，不適于專用線展線，宜設在大馬鐵路左側，線路從大里程咽喉左側引出后，在東五色浪溝北側和十里長川東側之間的區域展線，閉合形成裝車環線，站內左側增加 1 條到發線，如圖 1 所示。裝車環線平面最小曲線半徑采用 300 m[8]， 漏斗倉布置在直線上，空車出到發線后至漏斗倉間有效長滿足 1 700 m，漏斗倉后環線有效長也滿足 1 700 m。從呼準方向來的空車接入站內 1道、2 道，由本務機車牽引進入裝車線，勻速經過漏斗倉，煤炭通過定量漏斗均勻裝入車內完成裝車作業后，本務機車牽引回站內到發線，完成列檢后待發。在整個車站接車到發車的作業過程中，不需要摘掛機車。方案 I 線路長 5.764 km，設橋梁 6 座共計長2 210 m，其中站內新增 3 座大橋共計長 820 m；線路區間橋隧比為 24.12%。

2.1.2 車場南側環形裝車線方案(方案II)

方案 II 同方案 I 相比，方案 II 線路從大里程咽喉左側引出后，沿東五色浪溝北側展線，閉合形成裝車環線，站內左側增加 1 條到發線，如圖 2 所示。裝車環線平面最小曲線半徑采用 300 m，漏斗倉布置在直線上，空車出到發線后至漏斗倉間有效長滿足 1 700 m，漏斗倉后環線有效長也滿足 1 700 m。從呼準方向來的空車接入站內 1 道、2 道，由本務機車牽引進入裝車線，勻速經過漏斗倉，煤炭通過定量漏斗均勻裝入車內完成裝車作業后，本務機車牽引回站內到發線，完成列檢后待發。在整個車站接車到發車的作業過程中，不需要摘掛機車。方案 II 線路長 5.311 km，設橋梁 8 座共計 2 720 m，其中站內新增 3 座大橋共計 820 m；設隧道 1 座長 630 m；線路區間橋隧比為 47.64%。

圖1 方案Ⅰ示意圖

圖2 方案Ⅱ示意圖

2.1.3 車場貫通式環形裝車線方案 (方案Ⅲ)

方案Ⅲ同方案 I、方案Ⅱ相比，線路從大里程咽喉左側引出后，沿東五色浪溝北側展線，于車站小里程咽喉區接軌，站內左側增加 1 條到發線和 1 條安全線，如圖 3 所示。裝車線平面最小曲線半徑采用 300 m，漏斗倉布置在直線上，漏斗倉線路有效長滿足 1 700 m。從呼準方向來的空車接入站內 1 道、2 道，由本務機車牽引進入裝車線，勻速經過漏斗倉，煤炭通過定量漏斗均勻裝入車內完成裝車作業后，在裝車線上等待，完成列檢后由小里程咽喉直接發車，重車無需再牽引至站內到發線，列檢作業也在裝車線上完成。在整個車站接發車作業過程中，不需要摘掛機車。方案Ⅲ線路長 4.828 km，設橋梁 8 座共計 2 170 m，其中站內新增 3 座大橋共計 820 m；線路區間橋隧比為 27.96%。

2.2 盡頭式裝車線方案(方案Ⅳ)

方案Ⅳ主要針對環形裝車線占地及工程量較大而研究的方案，站內布置相同，作業也相同。由于裝車線取消環形回轉線，需要在漏斗倉后設置 1 條機車走行線，機車需要在裝車完成后摘機，利用機車走行線至車尾掛機，牽引回車站到發線，方案Ⅳ如圖 4 所示。

圖3 方案Ⅲ示意圖

線路從大馬鐵路西黑岱大里程咽喉左側引出后，在東五色浪溝溝前折回，沿東五色浪溝北側設裝車線及機車回轉線，機待線需要跨越東五色浪溝。方案Ⅳ線路長 4.749 km，設橋梁 9 座，單線橋 5 座共計1 580 m，雙線橋 2 座共計 550 m，其中西黑岱站內新增 3 座單線大橋共計 820 m；區間橋隧比為 44.85%。

2.3 方案比選

上述 4 個方案的優缺點分析比較如下。

（1）工程投資。方案 I 工程投資 41 554.4 萬元；方案 II 工程投資 35 732.9 萬元，較方案 I 少 5 821.5萬元；方案 III 工程投資 31 757.3 萬元，較方案 I 少9 797.1 萬元；方案 Ⅳ 工程投資 33 080.0 萬元，較方案 I 少 8 474.4 萬元。

（2）占地情況。方案 I 占地 372 202 m2；方案 II占地 228 068 m2；方案 III 占地 294 802 m2；方案 Ⅳ占地 212 668 m2。

圖4 方案Ⅳ示意圖

（3）工程難易程度。方案 I 線路長 5.764 km，橋梁 6 座共計 2 210 m，線路區間橋隧比為 24.12%；方案 II 線路長 5.311 km，橋梁 8 座共計 2 720 m，隧道 1 座計 630 m，線路區間橋隧比為 47.64%；方案 III 線路長 4.828 km，橋梁 8 座共計 2 170 m，線路區間橋隧比為 27.96%；方案 Ⅳ 線路長 4.749 km，橋梁 9 座，單線橋 5 座共計 1 580 m，雙線橋 2 座共計 550 m，區間橋隧比為 44.85%。

（4）裝車線作業情況。方案 I 作業組織簡單、效率高、機車不需要進行摘掛作業，并且列檢作業集中在車站到發線，列檢及待發過程不影響其他列車裝車作業；運營集中管理。方案 II 作業組織簡單、效率高、機車不需要進行摘掛作業，并且列檢作業集中在車站到發線，列檢及待發過程不影響其他列車裝車作業；運營集中管理。方案 III 機車不需要進行摘掛作業，裝車過程需要占用車站到發線，部分裝車線及列檢處在隧道中，不利于運營養護；車站站坪困難，不利于車站遠期發展；列檢及待發過程占用裝車線，影響其他列車裝車作業；運營管理分散。方案Ⅳ需要摘掛機車，作業方式復雜，效率低。

（5）專用線接軌要求。方案 I、方案 II、方案 III完全符合有關要求，方案Ⅳ折角作業、增加作業量，效率低，不完全符合要求。

綜上所述，由于現場地形因素的影響，環線裝車布置方案投資比盡頭式裝車布置方案高，但環線裝車布置方案從車站行車組織、裝車效率及到發線使用靈活性等方面均優于盡頭式裝車布置方案，并且完全符合相關部門對專用線接軌的有關要求，因而優先選擇環線裝車布置方案。在環線裝車布置方案中，由于方案 II 有 630 m 的裝車環線處于隧道中，在增加工程難度的同時，也增加建成后的作業管理及線路養護維修的困難，方案 III 列檢作業在裝車線完成，人員及設備分散，車站站坪困難，不利于車站遠期發展，并且列檢及待發過程占用裝車線，影響其他列車裝車作業，推薦采用環線裝車方案 I。

3 結束語

大馬鐵路西黑岱專用線的接軌方案關系到車站作業能力的協調，合理的專用線布局可以有效降低機車周轉時間，提高車站作業效率，并且與周圍的車站配套設施良好融合。西黑岱專用線采用環線裝車布置方案，其列檢作業集中在車站到發線，從車站行車組織、裝車效率及到發線使用靈活性方面均優于盡頭式裝車布置方案，符合國內集運站站型布置的發展趨勢，可以有效提高專用線運輸能力，節約運輸成本，滿足區域煤炭外運的要求，促進區域經濟發展。

[1] 鐵道第三勘察設計院集團有限公司. 新建鐵路大路西至馬柵線可研文件[R]. 天津：鐵道第三勘察設計院集團有限公司，2010.

[2] 孫承志，楊 娟. 內蒙古煤炭生產與經濟增長的協整分析[J]. 中國礦業，2011，20(4)：28-31. SUN Cheng-zhi，YANG Juan. Cointegration of Inner Mongolia's Coal Production and Economic Growth[J]. China Mining Magazine，2011，20(4)：28-31.

[3] 崔艷萍. 我國鐵路煤炭運輸發展趨勢的探討[J]. 鐵道貨運，2014，32(4)：15-19. CUI Yan-ping. Discussion on Development Trend of Railway Coal Transportation[J]. Railway Freight Transport，2014，32(4)：15-19.

[4] 鐵道第三勘察設計院集團有限公司. 新建鐵路國能現代物流有限責任公司西黑岱鐵路專用線工程預可研文件[R]. 天津：鐵道第三勘察設計院集團有限公司，2011.

[5] 中華人民共和國鐵道部. 鐵路貨運中心設計暫行規定[M]. 北京：中國鐵道出版社，2008.

[6] 鐵道第四勘察設計院. 鐵路工程技術設計手冊：站場及樞紐[M]. 北京：中國鐵道出版社，2004.

[7] 宇海龍. 大型煤炭礦區專用鐵路規劃方案研究[J]. 鐵道運輸與經濟，2013，35(13)：108-111. YU Hai-long. Study on Special Purpose Railway Planning Scheme in Large-scale Coal Mining Area[J]. Railway Transport and Economy，2013，35(13)：108-111.

[8] 中華人民共和國鐵道部. 鐵路車站及樞紐設計規范：GB 50091—2006[S]. 北京：中國計劃出版社，2006：10.

責任編輯：吳文娟

Study on Program of Xiheidai Industrial Siding on Dafanpu-Mazha Railway

XIE Qian-kun

(Track, Station and Hub Design Department, The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation, Tianjin 300142, China)

Based on expounding status of Dafanpu-Mazha railway and Xiheidai Station, combining with the meaning of industrial siding construction and principle of junction, targeting with loading track should be adapted for terrain and operation efficiency should be increased, this paper puts forward the programs of loading loop(Program I, Program II and Program III) and the layout program of stub loading track (Program IV) respectively, and makes analysis and comparison on advantages and disadvantages of above programs from the aspects including engineering investment, status of land occupation, difficult degree of the engineering, operation status of loading track and relative requirements on junction of industrial siding, finally, Program I of loading loop is recommended.

Centralized Transport Station; Loading System; Program; Study

1004-2024(2016)01-0041-05

U291.1+5

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.01.09

2015-12-22

國家自然科學基金 (521515)