肯尼亞米軌聯(lián)絡(luò)線選線方案研究

曹赫明

摘 要：選線設(shè)計除需要滿足運量外，與所處地區(qū)的地形條件、周邊的鐵路情況息息相關(guān)。由于山區(qū)地形復雜，選線時需在充分分析線路限制坡度對工程投資、施工難度、運輸安全等影響因素的基礎(chǔ)上穩(wěn)定線路方案。本文以肯尼亞米軌聯(lián)絡(luò)線鐵路為例，說明在選線中限制坡度、工程造價、運營組織對線路方案的影響。

關(guān)鍵詞：工程選線;限坡選線;線路方案

1 項目概況

本項目位于肯尼亞西北部，線路自Nairobi至Naivasha標軌Naivasha ICD引出后，線路向東北方向前進并上跨B3公路后至C88公路西側(cè)后折向西北，與既有米軌鐵路Longonot站相接。線路長度23.35 km，新建轉(zhuǎn)運站一座，橋梁共10座，總長1.253 km，橋梁比為5.37%。全線共設(shè)車站2座。

2 影響線路方案的主要因素

影響新建聯(lián)絡(luò)線走向方案的因素主要有以下幾點：

（1）工程范圍內(nèi)，存在B3及C88兩條公路，是肯尼亞西北部的主要干道，交通流量較大。線路在跨越時應(yīng)采用立交。本次設(shè)計線路在跨越B3公路時，預留公路25 m凈寬要求，采用連續(xù)梁跨越。

（2）工程范圍內(nèi)有一條南北走向的石油管道，該管道為肯尼亞境內(nèi)輸油主管道，管道用地界限30 m，線位跨越時應(yīng)預留凈空，平行時應(yīng)根據(jù)防火要求，合理確定距離。

（3）工程范圍內(nèi)存在多條高壓走廊，等級為132 kV及400 kV，線路應(yīng)盡量繞避，下穿時應(yīng)考慮凈空要求。

3 工程選線

本項目新建聯(lián)絡(luò)線工程主要服務(wù)于準軌Naivasha ICD的貨物由轉(zhuǎn)運站換裝，開行直達列車通過既有米軌運輸至Malaba及烏干達以遠地區(qū)的車流。Naivasha ICD位于在建Nairobi至Malaba標軌鐵路一期正線西北側(cè)，與一期鐵路正線呈平行布置。

根據(jù)Naivasha ICD選址以及車流方向，內(nèi)馬既有米軌鐵路上可供選擇的接軌站為Kijabe、Longonot和Suswa車站。其中Longonot和Suswa車站在一個通道上，Suswa距離Naivasha ICD比Longonot遠。

3.1 Kijabe接軌方案

Kijabe車站距Naivasha ICD選址約16.4 km，Kijabe車站位于裂谷東翼谷壁上，標高2 260 m左右，與新建聯(lián)絡(luò)線起點標高相差620 m左右，自然縱坡到達38‰。線路需展線較多，同時在東翼裂谷谷壁及谷壁隆起地段有多條的斷裂帶，如果從該站接軌不可避免的與大部分斷層相交，工程地質(zhì)風險大。

3.2 Longonot接軌方案

Longonot車站距離Naivasha ICD選址約17 km，位于正北方向，車站位于裂谷谷底，與Naivasha ICD相對高差480 m，自然縱坡28‰，地勢相對平坦。

3.3 接軌車站位置示意圖

3.4 推薦意見

綜上所述，Longonot站接軌，能避開裂谷區(qū)域大部分斷裂帶，地質(zhì)條件較好，地形相對簡單，工程實施難度小，較Kijabe接軌運營長度段，既有線修復長度短。本次推薦Longonot接軌方案。

4 限坡選線

線路起自在建內(nèi)羅畢至奈瓦沙標軌Naivasha ICD站，從此站北側(cè)新建堆場引出后，線路向東北方向前進并上跨B3公路后折向西北與C88公路并行至既有Longonot站相接。因聯(lián)絡(luò)線沿線地勢起伏較大，自然坡度達到28‰。考慮與既有坡度相同，結(jié)合地形條件、機車牽引質(zhì)量，研究不同的限坡方案。根據(jù)機車類型條件，采用GE class機車雙機牽引最大坡度達到30‰，根據(jù)中國米軌相關(guān)設(shè)計規(guī)范，限制坡度不宜超過25‰，因此本次研究25‰限坡方案和15‰限坡方案。

4.1 25‰限坡方案（I方案）

線路起自在建內(nèi)羅畢至奈瓦沙標軌Naivasha ICD站CK0+000，從此站北側(cè)新建堆場引出后，線路向東北方向前進并上跨B3公路后至C88公路西側(cè)后折向西北，與既有修復米軌鐵路Longongt站相接。線路長度23.35 km，新建車站一座，在Longongt增設(shè)補機點，橋梁一共10座，總長1.253 km，無隧道，橋隧比為5.37%。

4.2 15‰限坡方案（II方案）

線路起自在建內(nèi)羅畢至奈瓦沙標軌Naivasha ICD站C1K0+000，從此站北側(cè)新建堆場引出后，線路向東北方向前進，并上跨B3公路后設(shè)1號站，出站后向東北方向跨過C88公路后折向西北，與C88公路并行2 km后折向西跨過C88公路。跨過公路后設(shè)會讓站，出站后從C88公路西側(cè)走行至既有Longonot站。線路長度38.7 km，新建車站2座，橋梁一共20座，總長2.67 km，無隧道，橋隧比為6.9%。

4.3 方案比較示意圖

4.4 優(yōu)缺點分析

4.4.1 地形適應(yīng)性分析

由于聯(lián)絡(luò)線沿線地勢起伏較大，采用II方案，線路長度38.7 km，線路展線系數(shù)大，與I方案相比，線路增長約15.35 km，顯然I方案對地形的適應(yīng)性更好。

4.4.2 兩方案運營比較

兩方案坡度均較大，從牽引力、牽引質(zhì)量匹配角度分析，I方案需要雙機牽引1 000 t，而II方案單機即可滿足牽引1 000 t;從長大下坡周期制動角度分析，考慮空氣和電阻制動聯(lián)合制動，經(jīng)列車牽引仿真模擬，I方案采用雙機牽引可以滿足下坡制動要求。同時通過對列車走行費，養(yǎng)護維修等運營費用的比較，I方案運營費用比II方案少2 514萬元。由于內(nèi)馬既有米軌鐵路為單機牽引，故I方案在新建段需要進行補機，較II方案運營組織較為復雜。

4.4.3 工程地質(zhì)條件

東非大裂谷地質(zhì)條件復雜，標軌鐵路施工就發(fā)現(xiàn)谷底和谷壁存在大量的地裂縫或斷層。線路經(jīng)過該段區(qū)域盡量短直，避開不良地質(zhì)。方案I經(jīng)地質(zhì)現(xiàn)場查看及與地質(zhì)資料對比，躲開了谷底的地裂縫;II方案因展線原因，與地裂縫有幾次交叉。

4.4.4 管線條件

由于線路所經(jīng)地區(qū)有一處石油管線及一條高壓走廊與線位交叉，采用II方案，與石油管線交叉5次、與高壓走廊交叉7次，然而I方案僅與此石油管線及高壓走廊各交叉1此，顯然外部管線對I方案的影響比II方案小。

4.4.5 優(yōu)缺點分析比較表

4.5 推薦意見

綜上所述，I方案線路長度短，與公路、高壓走廊及石油管線交叉少，工程地質(zhì)條件較好，投資節(jié)省28 790.36萬元，雖然II方案，不需在新建段補機，運營組織方便，但與公路、高壓走廊及石油管線多次交叉，工程地質(zhì)條件復雜，實施難度大，工程投資高。綜合考慮，本次推薦I方案。

5 結(jié)束語

選線應(yīng)從地形條件、工程難易程度、工程造價等多方面分析，綜合考慮選定最佳方案。本項目經(jīng)過限坡、工程和經(jīng)濟的比選，確定了一條工程投資最小、對管線影響最小、地形適應(yīng)性最好的線路。

參考文獻：

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