天津至北京大興國際機(jī)場聯(lián)絡(luò)線接軌方案研究

孫少偉

(中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司，天津 300142)

新建鐵路接軌方案的比選研究，是鐵路規(guī)劃設(shè)計階段最為關(guān)鍵的任務(wù)之一[1]，方案優(yōu)劣將對鐵路的工程投資、運(yùn)營安全等產(chǎn)生直接影響。接軌方案的選擇是一項綜合優(yōu)選工作，許多學(xué)者對此進(jìn)行了研究。胡研[2]提出從線路起終點選取接軌站，組成不同的接軌方案，并對各方案的工程投資、工程難易程度、運(yùn)輸組織等進(jìn)行比較。謝金梅[3]認(rèn)為接軌方案應(yīng)綜合鐵路地區(qū)總圖、經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。上述研究從不同角度提出了接軌方案比選的方法，但是接軌方案比選綜合性強(qiáng)，牽涉面廣，影響因素眾多，需進(jìn)行多角度的比選分析[4]。以下結(jié)合天津至北京大興國際機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程實例，綜合考慮接軌點選擇、路網(wǎng)整體規(guī)劃和對既有線干擾等影響因素，優(yōu)選出經(jīng)濟(jì)合理、工程難度適中的最優(yōu)方案。

1 工程概述

天津至北京大興國際機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程東起天津西站，經(jīng)廊坊市霸州、安次、永清、固安，西至京雄城際大興國際機(jī)場站，所經(jīng)區(qū)域位于華北北部沖積平原，沿線地形平坦開闊，村鎮(zhèn)密集，線路全長100.79 km，其中天津西至勝芳利用津保鐵路(長36.15 km)，勝芳至固安東新建線路(長 47.41 km)，固安東至大興國際機(jī)場利用京雄城際鐵路(長17.23 km)，線路走向見圖1。

圖1 天津至北京大興國際機(jī)場聯(lián)絡(luò)線示意

本項目是京津冀城際網(wǎng)的重要組成部分，銜接京雄城際、廊涿城際、津保鐵路等既有及在建城際網(wǎng)骨干線路，打通了北京大興國際機(jī)場與天津的快速通道[5]。本線以城際功能為主，兼顧路網(wǎng)功能，采用了250 km/h的速度目標(biāo)值，符合其功能定位。

2 影響接軌方案的因素

接軌方案的選擇將會直接影響到鐵路線位的宏觀走向[6-7]，而接軌方案選擇的影響因素眾多，一般需考慮接軌點位置、規(guī)劃路網(wǎng)布局、對既有鐵路運(yùn)輸干擾等。特殊情況下，還需要從規(guī)劃、施工、運(yùn)營等多方面開展比選研究。

2.1 接軌點選擇

新建鐵路與既有鐵路接軌一般有下列三種形式[8-9]。

(1)既有車站接軌

即新建鐵路接入既有站預(yù)留的出岔點。該接軌形式對既有鐵路改建較少并可直接利用既有設(shè)備，從而節(jié)省工程投資，是新建鐵路首選的接軌形式。

(2)既有線區(qū)間接軌

即在既有線區(qū)間內(nèi)出岔接入新建鐵路。該接軌形式對出岔的線路存在交叉干擾，故出岔區(qū)域最好選在剩余通過能力較大的區(qū)間。

(3)樞紐疏解接軌

即新建鐵路接入新建車站，并和既有車站通過聯(lián)絡(luò)線連接形成樞紐。該接軌形式適用于樞紐內(nèi)既有車站能力基本飽和，且樞紐內(nèi)潛在運(yùn)量較大的情況[10]。

2.2 路網(wǎng)規(guī)劃布局

本項目位于鐵路網(wǎng)較為密集的京津冀地區(qū)，其城際鐵路網(wǎng)以“京津、京保石、京唐秦”三大通道為主軸，基本形成以“京津雄三角+放射”為骨架的放射狀城際鐵路網(wǎng)，適應(yīng)區(qū)域城鎮(zhèn)布局[11-12]。

本線起自天津西站，終到北京大興國際機(jī)場站，通過鐵路網(wǎng)絡(luò)的連通作用，實現(xiàn)了京津通道內(nèi)城市間的聯(lián)系，同時串聯(lián)天津濱海國際機(jī)場、北京大興國際機(jī)場及北京首都國際機(jī)場，是實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)機(jī)場間融合發(fā)展的重要支撐。因此，在選擇接軌方案時，需從“全網(wǎng)分析”的角度入手，對涉及到與城際鐵路網(wǎng)內(nèi)部相關(guān)線路組織，以及與區(qū)域鐵路網(wǎng)的互聯(lián)互通等情況進(jìn)行綜合分析[12]。

2.3 既有線干擾

選擇既有線接軌方案時，需要重點考慮新建線路運(yùn)營對既有線的影響。本項目與在建京雄城際、廊涿城際在固安東站合場共站，與津保鐵路、擬建津雄城際在勝芳站共站，部分工程將與京雄城際同步實施。若考慮本線自津保鐵路霸州西站新建線路接入京雄城際霸州北站，則京雄城際(霸州北至固安東段)按遠(yuǎn)期開行客車191對(含本線42對列車)、3 min追蹤間隔計算，全日能力已趨于飽和[13]。因此，霸州西站接軌方案對既有線正常運(yùn)營影響較大，存在明顯劣勢。

3 接軌方案研究

3.1 概述

在通路研究時，首先選定了經(jīng)津保、京雄城際的方案，可供本線選擇的接軌站有勝芳站、霸州南站、霸州西站。前面已經(jīng)說明霸州西站接軌方案對既有線路運(yùn)輸能力影響較大，故本次不再對霸州西接軌方案進(jìn)行深入研究，著重研究其他接軌方案。結(jié)合天津至北京大興國際機(jī)場的運(yùn)行時分、站位設(shè)置、工程難度等因素，共研究了區(qū)間接軌方案(方案Ⅰ)、勝芳站接軌方案(方案Ⅱ)、霸州南站接軌方案(方案Ⅲ)，見圖2。

圖2 各接軌方案示意

圖3 區(qū)間接軌方案示意

3.2 區(qū)間接軌方案

為了有效吸引天津至北京大興國際機(jī)場的客流，應(yīng)盡量減少本線的運(yùn)行時分，津保鐵路自天津西站引出至勝芳站段多為橋梁，僅在DK24+150～DK24+650為坡度1.2‰的直線路基段，具備新建線路所條件，故研究了區(qū)間接軌方案，見圖3。

本方案為雙線，于津保鐵路DK24+300處新建勝芳東線路所，外包津保鐵路向西北延伸，跨越榮烏高速公路、112國道、津霸線、272省道后，在廊坊高新區(qū)管委會西側(cè)4 km設(shè)廊坊高新區(qū)站；出站后線路繼續(xù)向西北延伸，兩次跨越京臺高速公路后折向西南，在永清縣東北側(cè)王佃莊村設(shè)永清北站；出站后并行 273 省道南側(cè)向北延伸，在大辛閣村南側(cè)折向東北，外包京雄城際引入固安東站，新建線路全長55.87 km。

3.3 勝芳站接軌方案

根據(jù)京津冀核心區(qū)總圖規(guī)劃，本線自津保鐵路勝芳站引出，經(jīng)永清后引入京雄城際固安東站，見圖4。

圖4 勝芳接軌方案示意

線路起自津保鐵路勝芳站(外包津保鐵路)，出站后向北，跨越津霸線、112國道，于小惠莊村與廖家村之間設(shè)廊坊高新區(qū)站；出站后線路折向西北，跨越廊滄高速公路，后在西麻村南側(cè)設(shè)永清南站；出永清南站后折向西北引入京雄城際固安東站，新建線路長47.41 km。

3.4 霸州南站接軌方案

考慮到津保鐵路的霸州南站已為北京方向至天津方向預(yù)留了接軌條件，且自霸州南站至固安東站的新建線路長度較短，故研究了霸州南接軌方案，見圖5。

圖5 霸州南接軌方案示意

本方案(雙線)自津保鐵路霸州南站西咽喉(外包津保鐵路)引出，出站后折向北，在京九線霸州站西側(cè)新建城際場，出站后向北上跨京九線、273省道至永清西線路所，之后外包京雄城際引入固安東站，新建雙線長38.94 km。

3.5 優(yōu)缺點分析

從工程投資、運(yùn)行時分和路網(wǎng)靈活性等指標(biāo)對三個接軌方案進(jìn)行綜合分析比選，各方案優(yōu)缺點見表1。

(1)路網(wǎng)靈活性

方案Ⅱ能夠滿足天津至北京大興國際機(jī)場的快速直達(dá)，且運(yùn)行時分較省；方案Ⅱ在勝芳站與津雄城際銜接，滿足青島、煙臺方向與北京方向的溝通，路網(wǎng)靈活性最優(yōu)；方案Ⅲ的互聯(lián)互通功能與方案Ⅱ類似， 有利于各個方向的互聯(lián)互通。方案Ⅰ無法實現(xiàn)與津雄城際的互聯(lián)互通，路網(wǎng)靈活性差。

(2)與規(guī)劃符合性

方案Ⅲ未經(jīng)過廊坊高新區(qū)、永清縣，與地方規(guī)劃不符；方案Ⅰ、方案Ⅱ經(jīng)過廊坊高新區(qū)、永清縣并設(shè)站，與地方規(guī)劃結(jié)合較好。

(3)對既有線的影響

方案Ⅰ在區(qū)間新建線路所，未將線路引入既有車站，不符合運(yùn)營單位意見。方案Ⅱ需對既有勝芳站的津保正線插入道岔等改建工程，對既有線運(yùn)營有一定影響；方案Ⅲ自霸州南站西咽喉的預(yù)留 42號道岔引出，站內(nèi)無改建工程，對既有線影響小，在霸州站西側(cè)新建車場，需對既有糧庫專用線進(jìn)行改建。

表1 各接軌方案優(yōu)缺點分析

(4)工程難度

方案Ⅰ、方案Ⅱ未經(jīng)過城市建成區(qū)，拆遷量較小，實施難度小；方案Ⅲ在霸州站西側(cè)新建車場，拆遷量較大，實施難度較大。

(5)能力適應(yīng)性

三個方案均按照京雄城際固安東站預(yù)留條件引入，京雄城際、廊涿城際的固安東站至大興國際機(jī)場區(qū)段的能力可以滿足本線需求。

4 結(jié)束語

合理的鐵路接軌方案可以帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，完善區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)區(qū)域交通運(yùn)輸[15]。新建鐵路引入既有鐵路接軌時影響因素眾多，需進(jìn)行總體規(guī)劃并做出合理選擇，除了對線路長度、工程投資等常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行評價比選外，還應(yīng)重點關(guān)注接軌點的選擇、項目在路網(wǎng)中的作用以及對既有線的干擾等諸多因素。在滿足地方城市規(guī)劃的基礎(chǔ)上，選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)接軌方案。綜合上述分析，本次聯(lián)絡(luò)線工程推薦勝芳站接軌方案(方案Ⅱ)。