集寧至二連浩特鐵路擴能改造方案研究

高國琛

【摘 要】既有集寧至二連浩特鐵路作為二連浩特口岸的重要后方通路，是我國與蒙古國、俄羅斯以及東歐國家連接的重要陸路通道，是亞歐第二大路橋的重要組成部分；也是內蒙古北部與中部連接的主要鐵路通道。由于本線建設年代較早，目前為單線、內燃牽引，能力利用率已達95.0%，不適應口岸過貨運量快速增長需要，已成為限制中蒙進出口鐵路大通道發展的瓶頸，集二線擴能改造迫在眉睫。本文通過對預測運量及既有線能力的分析，對集二線擴能改造方案進行了研究，提出了最終方案。

【關鍵詞】集二鐵路；擴能改造；方案研究

Schematic Study on Capacity Expansion and Renovation of Jining to Erenhot Railway

GAO Guo-chen

（China Railway Design Corportion，Tianjin 300142，Chian）

【Abstract】As an important corridor connect to Erenhot port， the existing Jining to Erenhot Railway is one of the most important land transportation that communicate China with Mongolia， Russian，as well as Eastern Europe countries，which is the key part of the Secondary Land Bridge of Asia-Europe.Besides， the railway is main corridor that connect northern Nei-Monggol and Central China.The railway is built many years ago with single track and diesel tractive，the utilization coefficient of the line has reached 95.0%，which cant meet therequirement ofincreasingfreight traffic volume.The capacity of the railway has become the bottleneckthat restrict thefreight transport of China-Mongolia trade，so capacity expansion of the railway is the most urgent task.Based on analysis the traffic forecast and carry capacity of the railway，the paper researchesthe methods for capacity expansion and line renovation of the railway and puts forward the recommended plan.

【Key words】Jining to Erenhot Railway；Capacity expansion and renovation；Schematic study

1 概述

1.1 線路概況

集寧～二連浩特鐵路地處內蒙古自治區中北部，線路南起集寧站，北至邊境城市二連浩特，途經烏蘭察布市集寧區、察哈爾右翼后旗，錫林郭勒盟蘇尼特右旗及二連浩特市。線路途經一區兩旗一市，線路全長330.108km。

1.2 既有鐵路主要技術標準

圖1 地理位置示意圖

1）鐵路等級：國鐵I級。

2）正線數目：二連～賁紅（單線）；賁紅～集寧（雙線）。

3）限制坡度：9‰。

4）最小曲線半徑：400m。

5）牽引種類：內燃。

6）機車類型：DF4系列。

7）牽引質量：雙機4000t，單機2800t。

8）到發線有效長度：850m。

9）閉塞類型：二連～賁紅（半自動）；賁紅～集寧（自動）。

1.3 既有鐵路存在的主要薄弱環節

1）區間通過能力緊張且均衡性差

集二線賁紅～二連段現狀為單線，區間通過能力緊張，控制區間能力利用率達95.0%，難以適應日益增長的客貨運量需求。

2）現狀技術標準較低

目前，集二線采用DF4系列作為牽引機車，DF4系列機車的計算速度偏低，嚴重影響了區間能力，并增加了旅客、司機、貨物的在途時間，降低了運輸效率。而且，集二線全線小半徑曲線過多，限制了列車提速，不能有效提高運輸質量和水平，使鐵路的市場競爭能力下降。

3）口岸站作業能力差、效率低

二連口岸站作業過程復雜，作業環節多、周期長，致使車輛在站停留時間平均在3天以上；進出口貨物受國際形勢及季節性波動影響大，到達均衡性差，且貨物品類變化快，影響換裝及換輪設備能力利用率，嚴重影響口岸站的車站綜合能力。

2 擴能改造方案研究

表1 集二線區段貨流密度、客車對數匯總表

2.1 總體思路

根據《鐵路線路設計規范》（GB50090-2006）中1.0.3條要求“鐵路線下基礎設施和不易改、擴建的建筑物和設備，應按遠期運量和運輸性質設計，并適應長遠發展的要求；對于易改、擴建的建筑物和設備，宜按近期運量和運輸性質設計，并預留遠期發展條件。”endprint

由于集二線進口運量受中蒙兩國政治因素、經濟因素及蒙古國鐵路建設等多方面影響，存在著較大不確定性。根據預測運量結合既有線能力分析，本次以近期工程為基礎進行了擴能方案研究，經過綜合比選確定集二線擴能改造推薦方案，并結合既有線現狀對近期工程進行了分步實施方案研究。

2.2 預測運量

通過分析得出集二線區段貨流密度、客車對數匯總表如表1。

2.3 既有能力與預測運量的適應情況分析

根據預測的客貨運量，在現狀技術條件，即單線內燃4000t情況下通過分析可以看出，近、遠期集二線雙線區段集寧～賁紅能力可以滿足需要；單線區段賁紅～二連段，初、近期7個區間能力不足，遠期各區間能力皆不足。為滿足日益增長的客貨運需求，集二線擴能改造迫在眉睫。

2.4 擴能目標

2.4.1 路網統一性對擴能目標的要求

集二線所處區域路網中，客貨運輸干線大包線、張集線、集包三四線、集通線等皆為雙線電氣化鐵路，牽引質量以10000t、5000t為主，上述鐵路都是集二線的后方通路。因此，集二線擴能目標應遵循路網統一的原則，即牽引質量至少達到5000t，并實現電氣化牽引。

2.4.2 預測客貨運量水平對擴能目標的要求

本線初期單線區段貨流密度為1359萬噸、客車為3對，雙線區段貨流密度2518萬噸、客車17對；近期單線區段貨流密度為1833萬噸、客車為4對，雙線區段貨流密度3025萬噸、客車20對；遠期單線區段貨流密度為4119萬噸、客車為8對，雙線區段貨流密度5387萬噸、客車27對。遠期運量水平已達到了雙線鐵路標準。賁紅至二連段遠景輸送能力8000萬噸，客車15對。因此，集二線最終應為雙線規模。

2.5 擴能方案比選及推薦意見

根據運量預測及上述分析，集二線遠期應達到雙線電化牽引，牽引質量5000t擴能目標。根據分析結果，近期（2030年）有7個區間能力不足，不足區間占單線區間總數的33.3%，不足區間線路長度占單線區間總長度的48.3%。因此，本次重點研究近期能力不足區間的擴能方案。考慮近、遠期工程緊密結合，遵循遠期工程實施時盡量減少廢棄工程的原則研究了兩個方案：

方案I：近期單線電化5000t加站， 遠期全線復線方案；

方案II：近期電化5000t局部復線，遠期全線復線方案。

下面對上述2個方案進行綜合分析研究，經綜合比選后確定推薦方案。

2.5.1 近期單線電化5000t加站， 遠期全線復線方案（方案I）

1）能力適應性分析

通過分析，近期單線區段有4個區間能力不足，占單線區間長度的29.7%；遠期單線區段有19個區間能力不足，占單線區間長度的92.3%。近期能力不足的區間可增設會讓站，遠期幾乎是全線能不足，客貨運量處于雙線鐵路的水平，應進行增二線擴能改造。

2）主要工程內容

（1）近期工程

集寧站：到發線有效長度延長至1080m；解編系統調車線有效長度延長至1050m。下行到發場需新增到發線1條。

集寧～二連浩特段：實施電化改造工程，能力不足區間增設會讓站4座。全線車站到發線有效長延長至1080 m。

二連浩特站：既有準軌系統到發線及調車線有效長度延長至1080m。既有寬軌系統到發線及調車線有效長延長至1250m。

（2）遠期工程

集寧站：到發場需新增到發線1條，其余規模不變。

集寧～二連浩特段：全線實施復線電化工程，近期新增4座會讓站遠期全部封閉；近期改建既有8座會讓站遠期封閉。

二連浩特站：新建二連站第二通路，煤炭換裝區內設煤炭換輪庫2座。

3）工程投資

近期工程投資約為47.32億元（含廢棄工程投資3.99億元），遠期工程投資約為64.85億元，總投資112.17億元。

2.5.2 近期電化5000t局部復線，遠期全線復線方案（方案II）

1）能力適應性分析

本方案能力適應性分析同方案I。近期能力不足的區間可局部復線，遠期幾乎是全線能力不足，客貨運量處于雙線鐵路的水平，應進行增二線擴能改造。

2）主要工程內容

（1）近期工程

集寧站、二連浩特站：同方案I集寧站近期工程。

集寧～二連浩特段：實施電化改造工程，能力不足區間局部增二線，近期局部增二線段落長88.846km，全線車站到發線有效長度延長至1080m。

（2）遠期工程

集寧站、二連浩特站：同方案I集寧站遠期工程。

集寧～二連浩特段：全線復線電化改造，剩余單線區間增建二線段落長度205.404km，封閉車站8座。

3）工程投資

近期工程投資約為57.62億元（含廢棄工程投資2.95億元），遠期工程投資約為52.78億元，總投資110.40億元。

2.5.3 方案比選及推薦意見

1）從工程內容上分析：方案I近期增設的4座會讓站遠期封閉，同時近期改造的8座既有站遠期封閉，方案II部分段落段近期實施單線電化改造工程，近期改造的8座既有站遠期封閉。

2）從對既有線運營影響程度上分析：方案I近期僅實施單線電化改造工程，遠期復線后車站兩端的二次改造工程對既有線運營影響較大。

3）從工程投資上分析：通過對近期工程投資的對比，方案I近期工程投資較省，較方案II節省投資10.30億元；通過對總投資的對比，方案II總投資較省，較方案I節省投資1.77億元。

綜上所述，方案I存在較多的廢棄工程，遠期工程實施后的二次改造工程對既有線的運營影響較大，方案II近期實施電化改造工程對能力不足區間實施局部復線工程，近遠期工程結合較好，廢棄工程量較小，對既有線運營較小，雖然近期工程投資較方案I多10.30億元，但總投資較省。經多方面綜合比選后，集二線擴能改造方案推薦近期電化5000t局部復線，遠期全線復線方案。endprint

2.6 近期工程分步實施方案研究

2.6.1 總體思路

本次考慮集二線運量的不確定性增加了初期運量。同時，近年來二連浩特口岸運量較穩定，未持續增長，本次研究了對近期工程進行了分步實施方案研究。研究的研究總體思路為結合既有線能力分析確定分步實施的初期、近期工程內容，通過與一次實施方案對比分析提出近期工程分步實施意見。

1）擴能改造措施

集二線電化5000t改造后，全線車站到發線有效長延長至1080m初期能力可以滿足運輸需求。同時，初期全線車站到發線有效長延長至1080m后部分區段通過能力富余較多，為節省初期工程投入，在通過能力富余較多的地段還研究了初期部分5座車站維持到發線有效長度不變，其余車站延長1080m的方案。

通過分析，初期這5座車站維持到發線有效長度不變可節省工程投資約0.65億元，能力也可滿足需要，但為滿足近期運量預測需求，近期仍要延長至1080m同時引起二次改造。但本線初期牽引質量已達5000t，未延長到發線的車站5000t列車無法在車站進行會讓車，對本線的行車組織帶來極大不便，從保障特殊條件下經由本線通過貨物列車的運輸需求角度出發，分步實施初期工程推薦全線車站延長至1080m方案。

近期單線區段有4個區間能力不足，占單線區間長度的29.7%，可局部復線。

2）分步實施方案主要工程內容

集寧站、二連浩特站均應在初期一次實施電化改造及車站到發線延長改造工程。

集寧～二連浩特段初期工程實施電化改造工程，全線車站到發線有效長延長至1080m。

近期工程對區間能力不足區間局部增二線，近期局部增二線段落長88.846km，全線車站到發線有效長度延長至1080m。

3）分步實施方案工程投資

分步實施初期單線電化5000t工程投資約為46.28億元，分步實施近期局部復線工程工程投資約為12.26億元，分步實施方案總投資為58.54億元。

4）分步實施意見

經分析，分步實施方案較一次實施方案工程總投資多0.92億元，增加的投資主要為近期工程需要移位新設車站的初期改造費用及近期工程局部復線后引起的車站二次改造費用。

考慮集二線進口運量受中蒙兩國政治因素、經濟因素及蒙古國鐵路建設等多方面影響，存在著較大不確定性，在近年來二連浩特口岸運量增長趨勢不明顯的前提下，近期工程一次實施方案一次性投入較大，在初期既有線部分改造工程閑置未能充分利用。本次研究推薦近期工程分步實施方案，即在初期實施單線電化5000t改造，近期鐵路運量增長后實施局部復線改造工程。

3 結語

集寧至二連浩特鐵路是亞歐大陸橋的重要組成部分，實施擴能改造可以發揮鐵路優勢，擴大通道運輸能力，較好滿足口岸運量增長和沿線旅客運輸需要；同時本線所處地區位于西部邊陲，所經地區經濟發展水平較低，對本線實施擴能改造可帶動沿線經濟社會發展，對帶動區域經濟增長，促進沿線資源開發具有積極意義。

本次擴能改造方案研究在預測運量的基礎上通過對既有線能力的分析，并根據既有線運量的實際情況，分析了擴能改造方案分步實施方案，確定最終合理的擴能改造方案。在既有鐵路擴能改造方案的研究過程中，應以預測運量為重點結合既有線能力的分析，并考慮項目自身運量情況，確定最終經濟合理、切合實際的擴能改造推薦方案。

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[責任編輯：田吉捷]endprint