張金超

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院，鄭州 450001)

1 概述

準(zhǔn)神鐵路縱跨蒙、陜兩省，途徑內(nèi)蒙古自治區(qū)的鄂爾多斯市，陜西省的榆林市，沿線吸引鄂爾多斯市的準(zhǔn)格爾旗、伊金霍洛旗，榆林市的府谷縣、神木縣。地處神府礦區(qū)的悖牛川煤炭勘探區(qū)，承擔(dān)了準(zhǔn)格爾、東勝、榆神煤田地方煤炭的外運(yùn)。準(zhǔn)神鐵路向北可延伸至準(zhǔn)東、準(zhǔn)朔鐵路，與大準(zhǔn)、呼準(zhǔn)鐵路相連;向南與神延鐵路相接，可經(jīng)包西通道、西康、寧西、隴海鐵路通往華東、中南、西南各地。項(xiàng)目實(shí)施后，可以起到區(qū)域集運(yùn)煤炭和溝通區(qū)域西北向煤炭外運(yùn)通道的作用，為準(zhǔn)格爾、東勝、神府礦區(qū)地方煤炭外運(yùn)拓寬了煤運(yùn)后方通路，對(duì)增強(qiáng)“三西”地區(qū)煤炭鐵路路網(wǎng)外運(yùn)能力有重要的補(bǔ)充作用，有利于加強(qiáng)陜西、蒙西地區(qū)路網(wǎng)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)動(dòng)性和靈活性。作為一條區(qū)域性南北煤運(yùn)通道，對(duì)提高煤運(yùn)路網(wǎng)整體運(yùn)輸質(zhì)量與效率具有積極意義。

2 神木北地區(qū)接軌方案比選

準(zhǔn)神鐵路北端與準(zhǔn)朔鐵路終點(diǎn)紅進(jìn)塔車站連接，神木北地區(qū)為準(zhǔn)神鐵路研究的終點(diǎn)，地區(qū)內(nèi)既有鐵路有神朔鐵路、神延線。其中神朔鐵路為地方鐵路，國(guó)鐵Ⅰ級(jí)雙線電氣化鐵路，是“三西”煤炭外運(yùn)的一條重要通道。地區(qū)內(nèi)神朔鐵路布置有神木北站。神延線為國(guó)鐵Ⅰ級(jí)單線電氣化鐵路，神延線于神朔鐵路大里程端線路右側(cè)引入神朔線神木北車站。神華店塔電廠鐵路專用線以線路所形式接入神延線，接軌點(diǎn)處設(shè)店塔線路所。店塔線路所距神木北站5.95 km。距店塔線路所南5.96 km處為紅柳林車站。神木北地區(qū)的接軌在神朔鐵路的神木北站、神延線的店塔附近和紅柳林車站中進(jìn)行選擇。神木北地區(qū)接軌方案比選如圖1所示。

2.1 神朔線神木北車站接軌方案

2.1.1 神木北站既有現(xiàn)狀

神木北站為神朔鐵路的區(qū)段站，業(yè)務(wù)性質(zhì)為客貨運(yùn)站。主要辦理客貨列車的到發(fā)、通過(guò)及機(jī)車換掛、檢修和車輛檢修等作業(yè)。神木北站向北接包神鐵路，南接神延鐵路，向東通過(guò)神朔鐵路與北同蒲鐵路接軌，共銜接了3個(gè)方向。神木北站是神朔線的車流始發(fā)集散地，擔(dān)負(fù)著大柳塔、燕家塔、檸條塔、紅柳林、悖牛川等礦區(qū)煤炭外運(yùn)。車站站型為一級(jí)二場(chǎng)站型，設(shè)有到發(fā)線19條(含正線)，有效長(zhǎng)為1 049～1 292 m;調(diào)車線5條，有效長(zhǎng)為1 032～1 057 m;神延線于大里程端線路右側(cè)引入車站。神朔鐵路萬(wàn)噸鐵路擴(kuò)能改造完成后神木北站以辦理通過(guò)列車為主，將神朔上、下行正線按在站內(nèi)貫通改建。萬(wàn)噸列車到發(fā)線為下行線外側(cè)1道～5道、上行線外側(cè)8道～11道。

圖1 準(zhǔn)神鐵路神木北地區(qū)接軌方案研究示意

2.1.2 接軌條件分析

準(zhǔn)神鐵路自比較起點(diǎn)引出后，沿悖牛川河?xùn)|岸階地行進(jìn)，過(guò)老高川、上石拉溝，設(shè)涼水井隧道。然后于神朔鐵路神木北站北端靠山側(cè)接既有牽出線引入神木北站。

從運(yùn)量上分析，神朔鐵路萬(wàn)噸列車擴(kuò)能改造完成后，2015年最大區(qū)段貨流密度為22 000萬(wàn)t，府谷至神池南平圖能力為104.7對(duì)/d，貨車使用能力為81對(duì)，萬(wàn)噸貨物列車對(duì)數(shù)為81對(duì)，運(yùn)量已經(jīng)飽和，既有神朔線能力有限。準(zhǔn)神線需要能力16.2對(duì)/d，若通過(guò)神朔鐵路外運(yùn)，既有神朔線能力不能滿足能力要求。從能力上分析，本線運(yùn)量應(yīng)通過(guò)神延線外運(yùn)。

從工程技術(shù)條件上分析，本線接入神木北站，通過(guò)神木北站進(jìn)入神延線，必將在神木北站南與神朔線車流交叉。由于神木北站為神朔鐵路的區(qū)段站，神木北站需要辦理客貨列車的到發(fā)、列檢、機(jī)車換掛及檢修、車輛檢修等作業(yè)，神木北站南咽喉通過(guò)能力緊張，準(zhǔn)神線車流需要切割神朔線上、下行至神延線，與神朔線車流存在交叉干擾，影響神朔線的通過(guò)能力。若沿悖牛川引入神木北站西側(cè)，需要跨越神朔線，受制于悖牛川河谷地形條件影響，線路展線引起壓縮河床，穿過(guò)神朔鐵路公司生活區(qū)，造成拆遷量大，實(shí)施難度大等缺點(diǎn)。

從運(yùn)輸組織來(lái)分析，準(zhǔn)神鐵路建成后分別由西安鐵路局和太原鐵路局運(yùn)營(yíng)維護(hù)，神朔鐵路由神朔鐵路公司運(yùn)營(yíng)維護(hù)。若引入神木北站，準(zhǔn)神鐵路管理涉及到兩家，協(xié)商難度非常大，且作業(yè)復(fù)雜等缺點(diǎn)。

綜合以上分析，從運(yùn)輸能力、工程技術(shù)條件、運(yùn)輸組織條件上分析對(duì)神木車站接軌方案予以放棄。

2.2 神延線店塔線路所接軌方案

神延鐵路神木北至神木段建成以來(lái)，受制于神朔煤炭運(yùn)輸徑路限制，本段運(yùn)量很小，僅承擔(dān)神木北車站至神華電廠專用線的取送作業(yè)。在神木北至店塔間盡早接上神延線，可充分利用既有神延線能力。

神延線店塔線路所位于窟野河?xùn)|岸神華電廠河堤上，神華電廠由北側(cè)接入神延線。神木北至店塔之間，兩岸階地不發(fā)育，山坡陡峻。河?xùn)|岸并行布設(shè)有神延、神朔鐵路，均引入神木北站，店塔鎮(zhèn)及神木北車站設(shè)施也分布于此，并擠占了河灘，壓縮了河道;河西岸山坡腳楊陳一級(jí)公路順河岸通過(guò)，對(duì)河道也有一定程度的壓縮。河兩岸均有煤礦分布，基本都在開采，不同程度分布有采空區(qū)。其中河?xùn)|岸布有石窯店煤礦、石窯店孫營(yíng)岔一礦、老張溝煤礦。河西岸有趙家梁二礦、平寺溝、南沙灣、燕家伙盤及蘇家塔煤礦。平寺溝煤礦基本已采空。

根據(jù)地形、地物、水文條件，結(jié)合煤礦分布、采空區(qū)情況，本次接軌店塔線路所研究了兩個(gè)方案。

2.2.1 神木北靠山隧道方案

方案簡(jiǎn)述:線路自比較起點(diǎn)引出后沿悖牛川河?xùn)|岸階地行進(jìn)，過(guò)老高川、上石拉溝，沿神木北機(jī)務(wù)段靠山側(cè)繞避老張溝煤礦進(jìn)入中石拉溝，以連續(xù)短隧群，至店塔，下穿神朔鐵路，與神延鐵路連接。準(zhǔn)神鐵路與神延鐵路貫通，側(cè)向出岔連通神延鐵路神木北方向。在店塔預(yù)留站位黃羊城溝特大橋南端、店塔鎮(zhèn)西側(cè)修建店塔車站，將準(zhǔn)神鐵路的引入道岔以及既有店塔線路所均納入店塔車站管理。準(zhǔn)神鐵路以及電廠專用線自北咽喉引入店塔車站。

工程概述:比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度11.685 km，利用既有線7.671 km。橋梁長(zhǎng)度1.409 km/10座，隧道長(zhǎng)度5.450 km/5座。靜態(tài)投資32428.7萬(wàn)元。

2.2.2 河西岸三跨河方案

方案簡(jiǎn)述:線路自比較起點(diǎn)引出后，跨悖牛川至河西岸，沿河岸邊盡量繞避煤礦，少占?jí)汉哟残羞M(jìn)，在神朔鐵路梁家山隧道口以順河橋上跨既有線。設(shè)蘇家塔隧道，跨烏蘭木倫河，并行楊陳一級(jí)公路至店塔公路橋，60°斜交窟野河接入神延線。準(zhǔn)神鐵路與神延鐵路貫通，側(cè)向出岔連通神延鐵路神木北方向。在店塔預(yù)留站位黃羊城溝特大橋南端、店塔鎮(zhèn)西側(cè)修建店塔車站，將準(zhǔn)神鐵路的引入道岔以及既有店塔線路所均納入店塔車站管理。準(zhǔn)神鐵路以及電廠專用線自北咽喉引入店塔車站。

工程概述:比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度12.16 km，利用既有線8.10 km。橋梁長(zhǎng)度6.51 km/7座，隧道長(zhǎng)度0.47 km/1座。通過(guò)煤礦規(guī)劃區(qū)長(zhǎng)度或影響區(qū)長(zhǎng)度2.8 km，通過(guò)采空區(qū)長(zhǎng)度0.35 km。靜態(tài)投資34 130.8萬(wàn)元。

2.2.3 綜合分析

從線路工程地質(zhì)條件分析:神木北靠山隧道方案通過(guò)煤礦開采規(guī)劃區(qū)及影響區(qū)范圍較短，通過(guò)區(qū)域內(nèi)沒(méi)有采空區(qū)，工程處理措施簡(jiǎn)單，工程易于實(shí)施;河西岸三跨河方案通過(guò)采空區(qū)范圍較大，工程處理困難，工程可實(shí)施性差。

從工程經(jīng)濟(jì)分析:河西岸三跨河方案較神木北靠山隧道方案增加1 702.1萬(wàn)元，并且涉及煤礦較多，其他不可預(yù)見費(fèi)用較多?？缟袼疯F路時(shí)采用的順河橋及跨窟野河的大橋必須設(shè)置在反向曲線上，運(yùn)營(yíng)期間養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高。

從悖牛川、窟野河防洪評(píng)價(jià)角度分析:河西岸三跨河方案設(shè)有兩座順河橋，跨包神鐵路的順河橋位于悖牛川頂沖位置，水文條件復(fù)雜，本線的修筑，將引起悖牛川水流狀態(tài)紊亂，橋涵水文地質(zhì)條件復(fù)雜，難以掌握，工程不確定因素較多。橋位與河槽主洪流方向夾角幾乎為零，橋梁工程條件極差，基礎(chǔ)處理費(fèi)用很大。且防洪評(píng)價(jià)需提請(qǐng)黃河水利委員會(huì)及地方水務(wù)局兩家部門審批，程序復(fù)雜，周期較長(zhǎng)。獲批的可能性不易掌握，實(shí)施難度大。而隧道方案完全避免了這些問(wèn)題。

2.2.4 方案推薦意見

鑒于神木北靠山隧道引線方案工程處理簡(jiǎn)單可靠，而且該方案可實(shí)施性強(qiáng)。綜上分析，采用神木北隧道引線方案。

2.3 神延線紅柳林車站接軌方案

紅柳林站位于神木縣硬場(chǎng)地村附近，地形開闊。紅神線引入神延線時(shí)，紅柳林車站開站，為中間站。目前該站施工已經(jīng)完成。紅檸線在既有神延線西側(cè)由車站北咽喉并行引入，同時(shí)預(yù)留神延線增建第二正線條件。站內(nèi)到發(fā)場(chǎng)和交接場(chǎng)并列布置;到發(fā)場(chǎng)共有到發(fā)線6條(含正線)，有效長(zhǎng)1 080 m;交接場(chǎng)共有股道4股，有效長(zhǎng)1 050 m;在車站西側(cè)預(yù)留到發(fā)線2條;車站北咽喉東側(cè)設(shè)盡頭式貨物線1條并配貨物站臺(tái)，南咽喉西側(cè)設(shè)整列快速裝車系統(tǒng)2套，即筒倉(cāng)裝車線及裝車牽出線2條。

方案簡(jiǎn)述:線路自比較起點(diǎn)引出后沿悖牛川河?xùn)|岸階地走向，過(guò)老高川、上石拉溝后，穿涼水井隧道，跨神木北機(jī)務(wù)段入段線、包神鐵路及悖牛川至河西岸，設(shè)蘇家塔隧道，跨烏蘭木倫河，并行楊陳一級(jí)公路至店塔公路橋，跨楊陳一級(jí)公路、考考烏素溝，設(shè)陳家溝隧道，跨沙峁溝大橋、沙峁溝隧道，下穿S204省道，以順河橋與紅檸線、神延線并行引入紅柳林車站。

工程概述:比較范圍內(nèi)線路長(zhǎng)度19.27 km。比較范圍內(nèi)橋梁長(zhǎng)度5.24 km/10座，隧道長(zhǎng)度6.31 km/5座。靜態(tài)投資54 958.76萬(wàn)元。

該方案缺點(diǎn)為新建線路長(zhǎng)度長(zhǎng)，工程量大，工程投資大。優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度較短，運(yùn)營(yíng)費(fèi)較少。

2.4 方案推薦意見

從路網(wǎng)上的作用分析，準(zhǔn)神鐵路北端與準(zhǔn)朔鐵路聯(lián)接，南端與神延鐵路相接，在路網(wǎng)中起到了區(qū)域集運(yùn)煤炭和溝通區(qū)域西北向煤炭外運(yùn)通道的作用，為準(zhǔn)格爾、東勝、神府礦區(qū)地方煤炭外運(yùn)拓寬了煤運(yùn)后方通路。神延鐵路目前貨運(yùn)量較小，本線的建設(shè)能充分發(fā)揮神延鐵路的運(yùn)輸能力，強(qiáng)化煤運(yùn)通道，提高運(yùn)輸質(zhì)量與效率。因此，本線選擇接軌在神延線是合適的。

從線路走向分析，本線南端與神延線接軌，接軌神延線店塔車站，走線順直，新建線路長(zhǎng)度短，工程量少，工程投資最省，方案最優(yōu)。

從主要貨流方向分析，店塔接軌站的引入方向與主要貨流方向一致，保證了主要方向的列車無(wú)須改變運(yùn)行方向通過(guò)接軌點(diǎn)。雖然較接軌紅柳林車站運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度稍長(zhǎng)，但考慮到運(yùn)營(yíng)費(fèi)用增加有限，因此選擇接軌在店塔車站方案。

從充分利用既有設(shè)備分析，神延鐵路神木北至神木段建成以來(lái)，受制于神朔煤炭運(yùn)輸徑路限制，本段運(yùn)量很小，僅承擔(dān)神木北車站至神華電廠專用線的取送作業(yè)。本次推薦選擇接入店塔車站，在神木北至店塔間盡早接上神延線，可充分利用既有神延線設(shè)備，提高運(yùn)輸質(zhì)量與效率，發(fā)揮更大的效益。

綜合以上分析，準(zhǔn)神鐵路神木北地區(qū)選擇接軌神延線店塔車站方案。

3 結(jié)語(yǔ)

接軌方案選擇時(shí)結(jié)合線路走向的選擇，考慮其在路網(wǎng)中的作用、貨流方向、接軌站的條件、工程費(fèi)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)的大小、充分利用既有設(shè)備等因素［4］進(jìn)行分析比選，確定接軌方案。新線引入既有線車站時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合地區(qū)內(nèi)既有線及既有車站分布進(jìn)行綜合比選，在滿足運(yùn)輸要求、運(yùn)輸徑路流暢的前提下，做到新建線路長(zhǎng)度最短、工程量最少，工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)方案。

［1］中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院.準(zhǔn)神鐵路紅進(jìn)塔至紅柳林段運(yùn)煤專線工程初步設(shè)計(jì)總說(shuō)明書［R］.鄭州:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院，2008.

［2］中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院.準(zhǔn)神鐵路紅進(jìn)塔至紅柳林段運(yùn)煤專線工程初步設(shè)計(jì)補(bǔ)充材料［R］.鄭州:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院，2008.

［3］鐵道部第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院.鐵路工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)·線路［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，1994.

［4］鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.神朔鐵路萬(wàn)噸列車擴(kuò)能初步設(shè)計(jì)總說(shuō)明書［R］.天津:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2008.

［5］中華人民共和國(guó)鐵道部.GB50091—2006 鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2006.

［6］中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10001—2005 鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

［7］中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10082—2005 鐵路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.

［8］中華人民共和國(guó)鐵道部.GB50090—2006 鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2006.

［9］中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10035—2006 鐵路特殊路基設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2006.

［10］中華人民共和國(guó)鐵道部.GB1000211—2005 鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.