山鋼集團萊蕪分公司新區鐵路改造方案研究

甄興堂

摘 要：為適應山鋼集團萊蕪分公司“新舊動能轉換”項目，適應“公轉鐵”增量需求，著力提升鐵路運輸能力和裝卸能力，對廠區鐵路進行升級改造。結合廠區鐵路現狀情況及運量需求，分析了既有鐵路及卸車設備的能力情況，對廠區鐵路改造方案進行了多方案比選，提出混行線設計理念，通過作業方式、工程量、投資等多方面比選分析，提出推薦方案。

關鍵詞：鐵路;改造;翻車機;混行線;方案

中圖分類號：U218 文獻標識碼：A

0 概述

項目位于山東省濟南市鋼城區。山鋼集團萊蕪分公司老區鐵路站場于1970年隨廠而建，新區于2003年擴建而成，鐵路接軌站分別為磁萊線萊鋼站、顏莊站，鐵路運輸經磁窯與京滬鐵路連接，經萊蕪與泰萊鐵路、萊辛鐵路連接，經東平線（東都-平邑）與兗石線相接，鐵路運輸較為便利。

山鋼集團萊蕪分公司建廠初期屬“小三線”建設，總圖布置不合理，坡道大而長、曲線多、半徑小，站場股道有效長短，裝卸能力小，卸車地點分散，解編、取送、轉頭作業多，導致作業效率低。

2018年11月28日，山東省工信廳批復了公司老區新舊動能轉換系統升級優化改造工程項目，山鋼集團萊蕪分公司將利用三年半的時間淘汰舊動能，完成產能置換。項目按照建設時序，要先后建設兩座3 800 m3大高爐，相應拆除六座1 080 m3小高爐，翻車機、解凍庫數量及位置也將做相應調整。為適應山鋼股份集團萊蕪分公司“新舊動能轉換”項目，適應“公轉鐵”增量需求，著力提升鐵路運輸能力和裝卸能力，保障公司正常生產需求，對廠區鐵路進行升級改造。本次就新區鐵路改造方案進行研究。

1 既有現狀

1.1 接軌站既有現狀

萊鋼專用線新區鐵路與顏莊站接軌。

顏莊站位于山東省濟南市萊蕪區境內，車站中心里程為東萊線K36+169，隸屬濟南局集團有限公司兗州車務段管轄。車站為四等中間站，主要辦理貨物裝卸、列車的到發、會讓和貨物列車的編組、摘掛等作業。

車站現有到發線7條（含正線1條），有效長1 040 m～1 120 m;有貨物裝卸線1條，有效長630 m;有安全線3條，有效長50 m。車站南側咽喉有萊鋼專用鐵路接軌，北側咽喉有萊蕪電廠專用線、硫酸廠專用線、潘西煤礦專用線接軌。

1.2 新區鐵路現狀

萊鋼新區包含新鋼站、新鐵區、特鋼區、銀前區和軋鋼區。主要承擔新區鐵路所需的原燃料到達，絕大部分產品鐵路裝車、取送工作，新鋼區有6條到發兼調車線，有效長692 m～744 m，軋鋼區有7條調車線，兩區統一調度，共配屬DF型機車3臺、GK型機車1臺。

萊鋼專用鐵路自顏莊站引出后，走行約5.8 km，到達新鋼站，區間先后經過1.23 km的8.5‰的坡段和2.60 km的12‰的坡段，目前DF4DD型機車牽引定數2 400 t，DF10D型機車牽引定數2 080 t。萊鋼新區現有1處人工卸車線，日均卸車約24車;現有翻車機3臺，其中新區1號和新區2號翻車機為貫通式單翻翻車機，日均卸車分別約為100車和105車，新區3號翻車機為雙翻翻車機，日均卸車約168車，新區翻車機合計日卸車約373車;特鋼區及新鋼站之間設解凍庫1處，一批可解凍48車。

詳見圖2“新區既有鐵路平面布置示意圖”。

2 運量預測

2.1 接軌站運量預測

根據調查，研究年度顏莊站運量仍將以專用線運量為主。預測研究年度顏莊站運量情況見下表。

2.2 新區運量預測

根據公司發展規劃及新區設備設施生產需求，新區所需求的原材料仍然原則上由顏莊站方向運入廠內，萊鋼站方向作為適當補充，經鐵路運輸的焦炭則全部經顏莊站方向到達。由于原材料的品質原因，預計由萊鋼站到達運入新區的僅有鐵礦石和噴吹煤，分別約為250萬噸和50萬噸;由顏莊站到達運入老區的亦僅有鐵礦石和噴吹煤，分別約為50萬噸和20萬噸。

同時，根據公司運輸方式調整計劃，研究年度將通過顏莊方向外發部分鋼材和水渣，發送鋼材為200萬噸;發送水渣為50萬噸。

本項目主要為新區鐵路部分，即從顏莊站至新區裝卸區鐵路，預計研究年度本項目分品類運量詳見下表。

3 方案研究

3.1 接軌站方案研究

3.1.1 接軌站能力分析

（1）車站作業量。根據研究年度顏莊站預測運量和計算參數，計算得到顏莊站裝卸車數情況見下表。

（2）到發線能力分析。顏莊站現有到發線7條（含正線1條），顏莊站到發線占用時間計算表如下。

車站到發線能力利用率計算公式：

K——車站到發線利用率;

T——各項作業占用到發線總時間（min）;

M——扣除本務機車及調車機車走行線后，到達（出發）場可用于辦理列車技術作業的線路數;

r空——到發線空費系數，取值0.20;

∑t固——各項固定作業占用時間（min）。

根據規定，到發線通過能力利用率采用范圍為0.75～0.80。根據計算結果，研究年度顏莊站到發線能力可滿足作業需要。

3.1.2 接軌站改造方案

根據車站到發線能力計算，顏莊站到發線能力可以滿足研究年度運量需要，本次研究顏莊站維持既有。

3.2 型鋼站方案研究

3.2.1 新區卸車能力分析

本項目預測新區運量為礦石1 150萬噸/年、煤160萬噸/年、焦炭188萬噸/年，合計1 498萬噸/年。

新區原有1號翻車機日均卸車100車，2號翻車機日均卸車105車，3號翻車機日均卸車168車，總計約950萬噸/年。

本次研究新區新設兩臺雙翻翻車機，日均可卸車5～6列，約1100萬噸/年。新設及原有翻車機總計卸車能力約2 050萬噸/年，可滿足項目預測運量需要。

3.2.2 新區改造方案研究

本次研究，結合現場地形條件、運輸組織，針對列車集中到發情況，分別研究了設混行線方案（方案Ⅰ）、設空車線方案（方案Ⅱ）和設存車線方案（方案Ⅲ）。

（1）設混行線方案（方案Ⅰ）。本方案在特鋼廠區南側、220 kV高壓走廊北側、雙泉路西側新設翻車機卸車區，卸車區設雙翻翻車機兩臺，卸車線按2重2空2混1走行布置，重車線、混行線及空車線有效長均滿足5 500 t整列作業要求，翻車機前方機車回頭區長度為35 m;7道和9道重車線均滿足混行線翻車作業時重車線機車回頭條件。翻車機區域北側設解凍庫1座，解凍庫分隔為兩室，庫內設解凍線2條，線間距7.0 m，有效解凍長度494 m。解凍庫西側設機車待班線1條，有效長97 m，設50×1.1×1.4 m機車檢查地溝1座。咽喉區及既有特鋼線進行相應改造。

3-32.0 m預應力鋼筋混凝土梁橋西側既有安全線延長為走行線，走行線設渡線1條與顏莊聯絡線連接，走行線有效長500 m;走行線末端設安全線1條，有效長50 m。專用鐵路走行線顏莊站南側新設軌道衡2座，采用并聯方式布置，1熱1備。

本方案7道和9道重車線壓岔作業時，除10道混行線外其余線路均可滿足6 000 t整列列車作業條件。當翻車機無作業時，混行線和重車線作業均不需頂進;當混行線作業時，重車線可滿足5 500 t列車機車回頭條件;當重車線作業時，混行線機車無法回頭。

詳見圖3“設混行線方案（方案Ⅰ）平面布置示意圖”。

（2）設空車線方案（方案Ⅱ）。本方案卸車區設雙翻翻車機兩臺，卸車線按2重4空1走行布置，重車線、空車線有效長均滿足6 000 t整列作業要求，翻車機前方機車回頭區長度為60 m。翻車機區域北側設解凍庫1座，解凍庫分隔為兩室，庫內設解凍線2條，線間距7.0 m，有效解凍長度494 m。解凍庫西側設機車待班線1條，有效長97 m，設50×1.1×1.4 m機車檢查地溝1座。咽喉區及既有特鋼線進行相應改造。

本方案重車線和空車線均滿足6 000 t整列列車作業條件，設置4條空車線，空車線列檢作業繁忙時不影響翻車機后續作業，可提高卸車效率，重車線列車到達后可不需頂進即可進入翻車機作業;但僅有2條重車線，無法滿足顏莊站重車集中到達時停車需要，列車集中到達時將占用較多顏莊站到發線能力。

詳見圖4“設空車線方案（方案Ⅱ）平面布置示意圖”。

（3）設存車線方案（方案Ⅲ）。本方案卸車區設雙翻翻車機兩臺，卸車線按2重2空1走行布置，重車線有效長分別為975 m和976 m，翻車機前方機車回頭區長度為35 m。翻車機區域北側設存車線2條，有效長滿足1 000 m，存車線末端設機回線1條，有效長70 m。存車線北側設解凍庫1座，庫內設解凍線2條，線間距7.0 m，有效解凍長度494 m。咽喉區及既有特鋼線進行相應改造。

本方案列車集中到達時存放在存車線，進入翻車機作業需經額外調車作業，作業效率較低。

詳見圖5“設存車線方案（方案Ⅲ）平面布置示意圖”。

3.2.3 方案比選及推薦意見

（1）方案比選及優缺點分析。

（2）推薦意見。綜上，與其他方案相比，方案Ⅰ設置混行線既可滿足重車集中到達時存車需要，也可在空車線列檢作業繁忙時作為空車線使用，提高作業效率;混行線作業時，重車線可滿足5 500 t列車機車回頭;非集中到達時重車線和混行線列車不需進行頂進即可進入翻車機進行卸車作業，作業效率高，雖然投資略高，綜合比較推薦采用方案Ⅰ。

4 結束語

根據建設條件對翻車機作業線不同布局方案進行了分析，打破兩臺翻車機“2重2空1走行”的鐵路傳統布局方案，提出“2重2空2混1走行”和“2重4空1走行”布局方案，最終決定采用設“混行線”方案，既可滿足重車集中到達時存車需要，也可在空車線列檢作業繁忙時作為空車線使用，提高了作業效率，減少了調車作業。鐵路在我國礦石、煤炭運輸領域占有重要地位，鐵路快速運輸及快速裝卸煤炭對提升礦石、煤炭運輸效率、降低物流成本、減少環境污染具有重要意義。

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