图们至朝阳川至和龙折角运输改造方案研究

发表时间:2016/9/13   来源:《工程建设标准化》2016年7月总第212期   作者:郑海军
[导读] 长图线、朝开线与和龙线是东北东部铁路通道上的一部分。

(吉林铁道勘察设计院有限公司,吉林,吉林,132001)
 
        【摘  要】长图线、朝开线与和龙线是东北东部铁路通道上的一部分,本研究主要是解决长图线图们方向至朝开线方向的朝阳川站折角运输问题和朝开线朝阳川方向至和龙线方向的龙井站折角运输问题。结合统一东北东部铁路通道标准、提高运输效率、改善既有铁路条件和满足城市规划要求,对两处折角运输问题进行统一分析研究,提出合理方案。
        【关键词】铁路;折角运输;方案

        1.概述
        长图线、朝开线与和龙线是东北东部铁路通道的组成部分,位于吉林省东南部山区,延边朝鲜族自治州境内。东北东部铁路通道是指东北三省东部地区由新建的前阳至庄河、通化至灌水、白河至和龙三段铁路线,将既有哈大线、金城线、城庄线、丹大线、沈丹线、凤上线、梅集线、鸭大线、浑白线、和龙线、朝开线、长图线、牡图线13条既有铁路连通,形成沿辽东半岛海岸、中朝、中俄边境南北走向的铁路通道。朝开线与长图线、和龙线之间存在运输折角,使东北东部铁路通道上的客货列车均需要在朝阳川站、龙井站进行机车的转头作业,严重影响运输效率和机车车辆周转;朝开线修建年度久远,技术标准较低,技术设备落后,限制坡度大、曲线半径小,与东北东部铁路通道技术标准不匹配,造成牵引质量不同,运输组织困难,机车动力浪费。本研究结合朝开线地理位置、功能定位、既有现状等条件,对折角运输改造方案进行了统一分析研究,提出了优选方案。
        2.折角运输改造方案研究
        由于既有朝开线技术标准低,曲线多坡度大,路基病害多,与东通道技术标准不统一,因此研究了将既有朝开线基本不改现状保留的利用既有线方案和改线方案。
        2.1 利用既有线方案
        利用既有线方案,就是将既有朝开线按现状保留、基本不改,仅在存在折角之处新建联络线,简单解决折角运输问题,详见图1。
 
 
图1
 
        (1)朝阳川站折角改造方案
        本方案主要是在长图线与朝开线之间增设联络线,解决长图线图们方向与朝开线方向铁路运输在朝阳川站折角的问题。新建联络线始于既有朝开线K3+300处,止于长图线K469+107处,线路长度2.276km。新建联络线受起终点接轨高程控制(包括相关既有设施控制),线路基本处在23.6‰的纵断面上。
        (2)龙井站折角改建方案
        在既有朝开线与和龙线之间新建联络线,解决朝开线与和龙线在龙井站折角的问题。新建联络线起点接于和龙线K1+100处,终点止于朝开线K16+000处,线路长度1.05km,主要采用一处半径为400m的曲线连接。
        (3)利用既有线方案工程总规模和总估算情况
        新建联络线总长度3.33km,路基工程39.68×104m3,桥梁2座1520延长米,征地135亩,拆迁12.9×104m2,投资预估算总额87412.06万元。
        2.2改线方案
        改线方案是将既有朝开线改建,与研究解决朝阳川站折角运输和龙井站折角运输的问题统筹考虑,一并解决。详见图2。
        (1)朝开线改建研究理由
        折角运输改造同时改建朝开线,主要是因为:既有朝开线线路技术标准低,一是曲线多,连续小半径曲线,全线长度18.05km,曲线32个,其中小半径曲线22个,总延长8.3km,约占曲线总长的83%,严重限制线路行车速度和旅客舒适度;二是线路纵断面坡度大,下行18.7‰,上行21.3‰,牵引质量低,下行1200t,上行1500t,与东北东部铁路通道标准不匹配,不便于运输组织,进出通道白河至和龙段的货物列车均需在龙井站减轴或补轴,不仅增加运输作业工作量,而且增加运输作业时间、降低运输效率,产生浪费机车动力的问题;三是既有朝开线路基病害多,排水效果差,影响铁路运输安全。因此,从方便运输组织,提高运输效率,改善运营条件,满足铁路运输安全等方面考虑,在改建折角运输问题的同时,同步改建朝开线是十分必要的。否则,即使折角运输问题解决了,通道内依然还存在着牵引质量不统一,运输效率低下的问题,不能完全发挥出解决折角运输问题的效应,还有可能存在工程二次废弃的问题。所以,在解决本地区折角运输问题的同时,一并对朝开线进行改建。
        (2)朝开线改建方案研究
        如前所述,既有朝开线技术标准低,曲线多坡度大,既有线原位改建十分困难。既有线原位软化坡度将挖切既有路基和改建隧道,施工极为困难,与运输干扰大;原位改建也将产生多段深路堑,本地区沿线土质岩性较差,根据既有线调查掌握的情况,易产生路堑边坡病害和路基排水问题,影响路基稳固,影响铁路运输安全。
        基于上述情况,本研究对朝开线改建的建议方案是结合现场地形、地质等情况,采用改线的改建方案。也就是结合改线达到软化线路坡度、改建小半径曲线、降低路基高度、消除路基病害、畅通路基排水的目的。改线范围是朝开线K0+100至K15+500段,改线长度15.4km。在改线范围内,新建北兴会让站、龙井北中间站。其中龙井北站承担龙井市客运业务,货运业务仍在既有龙井站办理。龙井站与龙井北站之间设联络线连通。朝开线改建后,线路平面最小曲线半径由300m提高到600m,曲线长度由现状的10.029km减少到5.990km;线路纵断面最大坡度由21.3‰软化至14.5‰。
改线方案的主要工程数量及投资估算:线路长度19.366km,路基工程261.303×104m3,桥梁工程5座4250延长米,隧道3座4235延长米,征地1686.1亩,投资预估算总额109938.65万元。
 
 
图2
 
        2.3方案比较及推荐采用方案意见
        (1)从工程规模、难易程度、投资方面考虑
        改线方案工程规模较利用既有线方案大,包括线路长度长16.036km、路基工程多276.16×104m3,桥隧工程多6座8340.6延长米,征地多1089.10亩,投资也较利用既有线方案多47069.04万元。工程难易程度适中。
利用既有线方案相对于改线方案工程规模小、投资省。但该方案穿越龙井市城区,拆迁工程较大(约12.9万平米),社会稳定性差,实施难度大。
        (2)从运营方面考虑
        改线方案优点明显:线路技术条件得到改善,达到了与东通道标准相统一。既解决了朝阳川、龙井两处运输折角问题,又解决了该段铁路主要标准与运输通道不匹配的问题,有利于运输组织、提高运输效率。同时,有利于提高列车运行速度,改善服务质量,提高铁路市场竞争能力。
        而利用既有线方案,虽然新建了联络线,表面上看解决了折角运输的问题,但实际上没有解决。主要因为:一是新建联络线最大坡度23.6‰,比既有线最大坡度21.3‰还大2.3‰,线路技术条件更加恶化了;二是朝开线本身就是研究范围内的控制地段,它的技术标准不改善,就继续存在与东通道技术标准不匹配牵引质量不统一的问题,就继续存在朝阳川站、龙井站等地增减轴作业的问题,严重影响运输效率。所以,虽然有了联络线,而影响运输组织、影响运输效率的实质问题并没有得到解决。而在此基础上,将来再改建本段铁路,联络线工程也将成为废弃工程。
        (3)从影响城市建设发展方面考虑
        改线方案远离城市,有利于城市规划和建设发展,并且在改建龙井站折角地段(龙井市区)可以倒出部分既有铁路用地,另行开发使用,有利于充分发挥铁路用地开发增值作用,提高经济效益。
        利用既有线方案,特别是改建龙井站折角地段,新建联络线穿越龙井市部分城区。在该地段,朝开线、和龙线引入龙井站的两线之间地域范围内,随着城市建设的急速发展,已大面积开发为商业住宅和市民休闲健身公园。联络线在此经过,不仅产生巨大拆迁工程,而且严重影响整个区域景观,影响城市建设规划,在一定程度上限制城市发展,影响城市环境质量。
        (4)推荐采用方案意见
        根据以上方案比较,虽然改线方案在工程规模、投资方面,较利用既有线方案逊色,但改线方案优势更为明显。改线方案彻底解决了本地区折角运输问题,有利于运输组织和提高运输效率,有利于优化铁路土地资源发挥更高的效益,有利于城市建设发展和改善城市环境质量。
        鉴于上述比较,本研究推荐采用改线方案,彻底解决本地区折角运输问题。
        3.结语
        铁路折角运输改造其实是铁路既有线改造的一部分,在改造的过程中要充分考虑与相邻通道技术标准相统一、改善既有设备条件、提高运输效率、满足地方规划要求、发挥经济效益、避免废弃工程等方面以确保改造方案合理。在本地区折角运输改造方案研究中,综合考虑了相邻通道标准、地方规划、施工条件、工程风险、工程造价、运营条件、避免废弃工程等多种因素,最后确定了改造方案。总之,既有铁路改造应结合具体情况,客观的分析线路周边因素,以保证铁路改造后利于运输组织,提高运输效率,改善服务质量,提高铁路市场竞争能力。
参考文献:
[1]中华人民共和国铁道部.GB50090- 2006,铁路线路设计规范[S] .
[2]吉林铁道勘察设计院有限公司. 东北东部铁路通道图们至朝阳川至龙井至和龙折角运输改造工程预可行性研究[R] .吉林:2014.
[3]崔学东.山区铁路选线应注意的几个问题[J] .铁道标准设计,2005(6):27-28.
[4]孙荣刚.蓝张铁路走向方案研究[J] .铁道标准设计,2008(8):35-36.
作者简介:
郑海军(1982-)、男、汉族、山西屯留、工程师、学士、铁道工程
 

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