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遵小铁路扩能改造方案研究

时间:2021/7/20 8:02:12   作者:未知   来源:交通科技与管理   阅读:582   评论:0
内容摘要:周家杰(中交铁道设计研究总院有限公司 线路站场设计处,北京 100088)作者简介:周家杰(1995- ),男,汉族,江西南昌人,助理工程师,硕士研究生。主要研究方向:铁路运输组织理论与技术、铁路建设项目融资方案与财务评价。摘要:遵小铁路是连接唐山市与承德市的一条铁路运输通道,目...

周家杰

(中交铁道设计研究总院有限公司 线路站场设计处,北京 100088)

作者简介:周家杰(1995- ),男,汉族,江西南昌人,助理工程师,硕士研究生。主要研究方向:铁路运输组织理论与技术、铁路建设项目融资方案与财务评价。

摘要:遵小铁路是连接唐山市与承德市的一条铁路运输通道,目前,遵小铁路能力提升改造项目,已被列入唐山市推进港口和铁路集疏运体系建设实施方案2018年-2020年重点项目,河北铁路“十三五”规划。本文研究在论述既有线现状、研究年度预测运量和既有能力适应性分析的基础上,分析既有线路存在的问题、薄弱环节,确定遵小铁路扩能改造目标,从运输组织角度和工程投资角度进行方案比选,确定最佳的扩能改造方案。

关键词:遵小铁路;扩能改造;运量预测;运输能力;方案比选

1概述

1.1遵小铁路概况

遵小铁路位于河北省东北部,起自唐遵铁路遵化南站,止于锦承铁路的小寺沟站,设计全长122.589km,为地方I级铁路,采用单线半自动闭塞方式,到发线有效长450m(预留550m,限制坡度15‰,货物列车牵引质量1750t,最小曲线半径一般地段600m,困难地段300m,近期平均站间距离12.216km,最大站间距离17.909km(党坝~小寺沟),最小站间距离2.706km(遵化南~后窑),是一条主要服务于铁路沿线企业,承担沿线企业原材料输入和产成品输出功能,兼顾承担东北与京津冀地区、内蒙地区间货物交流的铁路1】

1.2货运量构成分析

遵小铁路承担的通过运量主要为东北与京津冀地区、内蒙地区间的货物交流,通过货流主要为煤炭及其他等。全线货运量主要以煤炭、铁矿石、砂石骨料、水泥、石灰石等大宗运量为主,来去方向比较集中。全线预测区段货流密度见表1所示

1  遵小线全线区段货流密度               单位:万吨

区段

近期

远期

上行

下行

上行

下行

遵化南-东小寨

2410

2991

4545

3419

东小寨-津西线路所

2210

2041

4345

2469

津西线路所-道马寨

1590

475

3725

553

道马寨-碾子峪

1575

455

3705

523

碾子峪-峪耳崖

575

455

705

523

峪耳崖-安达石

560

475

685

553

安达石-宽城

560

255

685

333

宽城-党坝

590

285

725

363

党坝-小寺沟

245

280

295

355

注:去往遵化南方向为上行方向。

1.3本线运量预测与能力适应性分析

根据既有遵小铁路设计采用DF4D机车牵引1750t列车等数据,综合考虑线路日均综合维修天窗时间,既有铁路通道与预测客货运量的适应情况分析见表2所示

2  遵小铁路现状能力适应情况表

区间

区间

距离

(km)

近期

远期

输送

能力

(万吨)

预测货

流密度

(万吨)

输送能

力富裕

(万吨)

输送

能力

(万吨)

预测货

流密度

(万吨)

输送能

力富裕

(万吨)

遵化南--东小寨

14.507

1206

2991

-1785

1206

4545

-3339

东小寨--三屯营

10.453

1350

2210

-860

1350

4345

-2995

三屯营--碾子峪

34.069

659

1590

-931

659

3725

-3066

碾子峪--峪耳崖

14.187

1270

575

695

1270

705

565

峪耳崖--安达石

9.449

1270

560

710

1270

685

585

安达石--宽城

10.126

1254

560

694

1254

685

569

宽城--小寺沟

29.966

563

590

-27

563

725

-162

从上表可以看出,既有线遵化南~碾子峪段存在较大能力缺口、宽城~小寺沟段存在能力缺口,近、远期均不能满足运输需求,需进行扩能改造。

1.4存在的主要薄弱环节分析

既有线适应客货运发展的主要薄弱环节为铁路主要技术标准较低2】,例如限制坡度大(15‰)、到发线有效长短(450m)、牵引质量小、技术设备落后等,严重限制了本线通过能力及输送能力的进一步提高,不能满足研究年度预测运量的运输需求3】

2.遵小铁路扩能改造方案分析

2.1改建目标

根据运量预测,改建后,遵小线运输能力应能满足近期货运29.91Mt,远期货运45.45Mt的运量需求。遵小线研究年度不开行客车,因此,推荐本段速度目标值维持既有不变,采用80km/h。

2.2扩能改造方案研究

从遵小线运输特点分析可以看出,本线牵引质量有5000t和2500t两种选择。针对既有单线内燃铁路常用的扩能措施有增设会让站、电气化改造、采用大功率机车、提高牵引质量及延长到发线有效长度等7】。就既有遵小线而言,结合扩能改建目标及唐呼线等相关后方通道铁路主要技术标准,本文研究了五个方案,分别如下:

方案1:内燃单机牵引方案

该方案维持单线,全线采用大功率内燃XHN5机车单机牵引2500t,到发线有效长度由450m延长至550m,近期道马寨-碾子峪区段增开胡家店1个预留会让站。

方案2:电化单机牵引方案

该方案维持单线,对既有线进行电化扩能改造,采用大功率电力机车HXD2单机牵引2500t,到发线有效长由450m延长至550m,近期维持既有车站个数不变,远期增开胡家店1个预留会让站。

方案3:内燃双机牵引方案

该方案维持单线,全线采用大功率内燃XHN5机车双机牵引5000t,到发线有效长度由450m延长至1080m,近期维持既有车站个数不变,远期增开胡家店1个预留会让站。

方案4:电化双机方案

该方案维持单线,对既有线进行电化扩能改造,采用大功率电力机车HXD2双机牵引5000t,到发线有效长由450m延长至1080m,近期维持既有车站个数不变,远期增开胡家店1个预留会让站。

方案5:内燃、电化结合方案

经过对遵小铁路运量特点进行分析,研究发现遵小铁路遵化南~三屯营区段货流密度较大,且以沿线钢厂与唐呼线之间跨线直达运输为主,针对这一货流特点,提出了内燃和电化相结合的方案。该方案维持既有单线,对遵化南~三屯营进行电气化改造,并延长到发线有效长至1080m,采用大功率电力机车HXD2双机牵引5000t;三屯营~小寺沟段则维持内燃牵引,采用大功率内燃机车HXN5单机牵引2500t,到发线有效长度由450m延长至550m。近期增开胡家店1个预留会让站。

方案1、方案2研究年度近期东小寨至三屯营段不能满足预测运量运输需求,远期遵化南至碾子峪段不能满足预测运量运输需求。方案3、方案4、方案5近期能够满足预测运量需求,远期东小寨至三屯营段不能满足预测运量需求。由上述分析可知,东小寨~三屯营段远期必须增建二线。三屯营~碾子峪段单线若采用5000t方案,必须延长到发线有效长至1080m,由于三屯营~碾子峪段既有线桥隧比重大,车站大多设在紧坡地段,如果延长到发线,将大大增加投资。该段考虑维持2500t牵引质量,在该牵引质量条件下,三屯营~碾子峪段远期必须增建二线。东小寨~碾子峪增建二线后,遵化南~东小寨段如果仍维持单线,将形成能力瓶颈,大大限制通过能力的提高和影响运输组织效率5】研究推荐遵化南~碾子峪段远期复线。

2.3改建方案比选及推荐意见

2.3.1方案比选

方案1所有直达列车需在接轨站进行机车换挂和组合分解作业,完全不能满足沿线企业的大宗运量直达运输需求,对运量的适应性和运输组织效率最差,但对应的工程投资最小。

方案2所有直达列车需在接轨站进行组合分解作业,但无需进行内燃机车换挂作业,并且完全不能满足沿线企业的大宗运量直达运输需求,对运量的适应性和运输组织效率较差,工程投资较小。

方案3所有直达列车需在接轨站进行机车换挂作业,但无需进行组合分解作业,能满足沿线企业的大宗运量直达运输需求,对运量的适应性相对较好,运输组织效率较方案4次之,工程投资较大。

方案4能满足所有大宗运量的直达运输,且没有机车换挂没有组合分解作业,与相邻路网的匹配度最好,运输组织效率最高;方案4采用电化双机方案,工程投资最大。

方案5能满足绝大部分大宗运量的直达运输,大部分直达列车没有机车换挂和组合分解作业,运输效率较方案1、方案2和方案3好,较方案4差,工程投资适中

因此,从运输组织角度考虑,运输组织效率较好的方案依次为方案4、方案5、方案3、方案2、方案1;从工程投资角度考虑,工程投资从大到小的排序依次为方案4、方案3、方案5、方案2、方案1。

2.3.2推荐意见

结合运输组织和工程投资等因素综合考虑,确定方案5为推荐方案。由于后方通道唐呼线为电力牵引,为实现大宗运量的直达直通运输,提高运输效率,对区段货流密度较大,且以沿线钢厂与唐呼线之间跨线直达运输为主的遵化南~三屯营进行电气化改造,并延长到发线有效长度至1080m;对其余三屯营~小寺沟段维持内燃牵引,采用大功率内燃机车牵引,到发线有效长度由450m延长至550m,暂定本线列车在三屯营进行牵引质量5000t与2500t组合分解作业。

3.结束语

本线为服务沿线企业的地方货运铁路,最终推荐的扩能改造方案采用内燃、电化结合方案确定相应的技术标准为遵化南至三屯营为I级单线电气化铁路、三屯营至小寺沟维持地方I级单线内燃铁路,三屯营设置组合分解站。随着遵小铁路的升级改造完成,区域之间的物资交流将会迅猛增长,不仅会给当地带来经济效益,同时还有利于盘活国有资产、实现地方与国铁双赢8】

 

参考文献:

[1]王秋燕,崔久玲.福前铁路扩能改造方案研究[J].铁道建筑技术,2018(12):42-44.

[2]何九冉.高天铁路扩能改造方案研究[J].铁道运输与经济,2019,41(05):105-109.

[3]方华.拉日铁路扩能改造方案研究[J].铁道运输与经济,2019,41(04):47-51+126.

[4]逯红兵.北黑铁路龙镇至黑河段升级改造方案研究[J].铁道勘察,2020,46(04):104-109.

[5]马涛.安李铁路扩能改造方案研究[J].铁道货运,2020,38(07):16-20.

[6]李敬伟.广大单线铁路扩能改造方案研究[J].铁道运输与经济,2020,42(06):12-16.

[7]国巍.长荆线扩能改造方案研究[J].铁道货运,2020,38(02):30-35.

[8]范俊怀.津蓟铁路扩能改造方案研究[J].科技视界,2019(34):226-228+230.

 


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