準東鐵路虎石站擴能方案研究

呂曉石

摘 要 通過對準東鐵路與相鄰線路運輸通道能力研究，分析擴能的可行性；并針對虎石站既有狀況與站外周邊地形，提出有價值的擴能方案；經過技術經濟方案比選，綜合各方因素，最終確定虎石站擴能方案。

關鍵詞 鐵路；運量；擴能；方案研究

中圖分類號 U2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）164-0175-04

1 準東鐵路概況

準東鐵路位于內蒙古自治區鄂爾多斯市，東起大準線的薛家灣站，西至準東鐵路的準格爾召站。準東鐵路一期工程既有線薛家灣至西營子71.75km（運營長度68.74km）于2001年建成通車；2004年～2005年進行了電氣化改造，其增建第二線工程已建成運營。準東鐵路二期工程虎石至準格爾召59.836km，為電力牽引，現已建成運營。

2 車站分布及運輸組織

2.1 車站分布

準東鐵路一期增建第二線除虎石、周家灣與既有線共站外，新建第二線設巴潤哈岱、沙圪堵北站2個車站，均為越行站。既有線封閉海子塔、沙圪堵2個車站，其余車站維持既有開站性質不變。

準東鐵路二期虎石至準格爾段線路全長59.836km，共分布車站6處，除侯家梁車站外現已全部開站，分別為：虎石、獅子嶺、暖水、公溝、侯家梁、準格爾召。其中公溝、準格爾召為中間站，虎石站為煤炭集運裝車站，獅子嶺、暖水為會讓站，侯家梁為預留會讓站。

2.2 運輸組織

準東鐵路一期貨流輕重方向分明，上行為重車方向，全部為煤炭車流，主要經大準線、呼準線外運，流量大，發到集中，具備整列運輸的條件。按裝車地始發直達列車組織，發往卸車地，卸后空車原列返回。其中，發往呼準沿線和呼和浩特地區的煤車流全部按5？000t列車組織，其余經呼準線、大準線外運的煤車流全部按萬噸列車組織；除空直達煤列外，還有少量的建材及其它貨物，車流零散，組織開行區段小運轉。

目前，準東鐵路二期發送貨物全部為煤車流，流量大，發到集中，按裝車地始發直達列車組織，發往卸車地。卸后空車原列返回；下行僅有少量的建材及其他貨物，車流零散，組織開行區段小運轉。

增建第二線后，貨物流向及車流特點不變，仍組織裝車地始發直達列車，發往卸車地，車輛采用固定循環使用，卸后空車原列返回。由準東鐵路一期排入的空車，按空直達列車組織，排往虎石、暖水等裝車站。另有少量的建材及其它貨物，車流零散，組織開行區段列車。

3 路網、運量及運輸通道能力適應分析

3.1 路網構成

近期（2020年）：新建呼張快速鐵路、呼準鄂鐵路、蒙西至華中鐵路煤運通道、巴準鐵路、外西溝至神池南鐵路建成；東烏線、準東線、呼準線、集通線增建二線建成、大準線、集二線等擴能改造完成。

遠期（2030年）：相關路網根據運輸需要進一步增強完善。

3.2 運量預測

本項目擬在準東鐵路虎石車站擴能改造，煤炭主要來自周邊伊泰安家坡煤礦，西烏素煤礦、蘇家溝煤礦等中小型煤炭。結合周邊礦區規劃及虎石站規模并結合當前實施情況，預測研究年度虎石擴能到發量見表1。

3.3 貨流徑路及通道能力分析

3.3.1 徑路選擇

由于大秦線已突破4億t，能力相對緊張，推薦本項目運輸通道徑路為：準東線→呼準線→京包線→張集線→張唐線，見圖1。

3.3.2 通道能力適應性分析

1）運輸通道構成。本項目到發運量主要經準東鐵路一期工程及呼準鐵路運輸，相關運輸通道主要為準東鐵路一期及呼準鐵路。

2）后方運輸通道現狀。準東鐵路一期工程目前為雙線電氣化鐵路，牽引質量5？000、10？000t，采用自動閉塞。

呼準線北起大包鐵路的呼和浩特西站，南接入準東鐵路的周家灣站，為單線電氣化鐵路，現呼準線全線增建二線的工作正在進行，其中周家灣至托克托段正在施工階段，托克托至甲蘭營段也逐步進入施工階段。

3）運輸通道能力適應分析。（1）準東鐵路一期。準東鐵路一期周家灣～虎石段既有線限制坡度15‰，增建第二線限制坡度6/13‰，采用SS4型機車雙機牽引10？000t，按雙線自動閉塞組織行車。通過能力按綜合維修“天窗”時間180min，列車追蹤間隔近、遠期均按8min計算，研究年度準東鐵路一期周家灣—虎石段能力與運量適應情況見表2。

從表2可以得出，準東鐵路周家灣～虎石段設計輸送能力可以滿足各期運輸需求。

（2）呼準線。呼準鐵路是一條單線電氣化鐵路，牽引質量5？000t，在全部開站條件設計通過能力為32.9對/日，年輸送能力為3？000萬t?，F呼準線全線增建二線正在進行，增二線后，其運輸能力可達1.7億t/年，可以適應2020年運量為7？000萬t與2030年運量為9？700萬t的運輸需求。

4 虎石站擴能方案研究

4.1 虎石站既有概況

虎石車站為準東線上一中間站兼煤炭裝車站，也是準東線虎石至準格爾召段和準東線周家灣至虎石段增建第二線的接軌站。車站布有到發線（含正線）7條，其中到發線I、II、3、4道有效長為1？700m，到發線5、7、9道有效長1？050m；11道、13道、15道和17道4條裝車線，有效長滿足1？050m；牽出線1條，有效長450m；工務岔線1條，安全線2條，機待線1條；布置有集煤站臺5座；軌道衡2處；線路除安全線、工務岔線外，其余均已電化。其布置見虎石站既有平面布置示意圖。

4.2 虎石站周邊地形研究

虎石車站地處虎石溝二級階地及虎石溝南岸低山丘陵區，地形起伏、沖溝發育、地形破碎，大多基巖裸露?；⑹瘻显孛骐A地臺面較寬，沖溝發育。

虎石站位于填方路基地段，其車站南側為緊靠山丘，車站路基面與山丘平均高差約為40m；車站北側為虎石溝，大致為東西走向，溝寬約300m，平時流水較少，雨季時溝內流量較大，溝底與車站路基高差平均約為15m；虎石溝北側岸邊有公路通過，正對虎石站位處虎石溝北岸地勢較為平緩，且高程與虎石站接近；虎石站西側為烏素溝，大致為南北走向，溝寬約260m，平時流水較少，雨季時溝內流量較大，溝西側地勢較為平坦開闊；虎石車站東側為山丘，沖溝縱橫交錯。

4.3 虎石站擴能方案

根據虎石站周圍地形的特殊性，為了盡量和周圍地形匹配，減少工程量，同時滿足運輸需求，共研究5個擴能方案，下面分別進行詳細敘述說明。

4.3.1 方案說明

1）方案Ⅰ。在虎石站站房對側，17道外側增設到發線2條，有效長均為1？050m；設機待線2條，有效長均為65m；在牽出線南側設裝車線2條，有效長均為850m；兩線間設800m×70m×0.5m集煤站臺一座；相應改造車站東端咽喉；見方案Ⅰ平面布置示意圖。

車流組織：空車從東端咽喉進入到發線，本務機摘頭，停至電力機待線；本站調機推送車列至裝車線裝車，裝完后再牽至到發線，調機摘頭，本務機掛車準備出發。

2）方案Ⅱ。在虎石站站房對側，17道外側增設到發線2條，有效長均為1？050m；設機待線2條，有效長均為65m；在牽出線南側設裝車線1條，有效長均為850m；在裝車線進入端設快速裝車系統一座，在其附近設集煤場一處；相應改造車站東端咽喉；見方案Ⅱ的平面布置示意圖。

車流組織：空車從東端咽喉進入到發線，本務機摘頭，停至電力機待線；本站調機推送車列至裝車線裝車，裝完后再牽至到發線，調機摘頭，本務機掛車準備出發。也可采用調機牽引裝車，完后牽至到發線換掛機車發車。

3）方案Ⅲ。利用虎石站東端咽喉牽出線南側較為平坦的場地設2條環形到發線，有效長均為1？050m；設裝車線2條，有效長均為850m；設機回線、安全線各1條，有效長均為50m；在裝車線進入端設快速裝車系統一座，在其附近設集煤場一處；相應改造車站東端咽喉；見方案Ⅲ平面布置示意圖。

車流組織：空車從東端咽喉進入到發線，本務機牽引至裝車線裝車，裝完后摘機，本務機通過機回線調頭，再掛車并牽引至到發線準備出發。

4）方案Ⅳ。在虎石站東端咽喉南北兩側設1條“8”字形環形到發線兼裝車線，到發線有效長滿足1？050m；裝車線有效長滿足850m；設安全線1條，有效長為50m；在裝車線進入端設快速裝車系統一座，在東端咽喉南側場地設集煤場1處；相應改造車站東端咽喉；見方案Ⅳ平面布置示意圖。

車流組織：空車從東端咽喉進入到發線，本務機牽引至裝車線裝車，裝完后在裝車線準備出發。

5）方案Ⅴ。在虎石溝北側，正對虎石車站處設1條環形到發線兼裝車線，到發線有效長滿足1？050m；裝車線有效長滿足850m；環線一端自區間正線（空車線）引出，跨公路，下穿鐵路橋后，設快速裝車系統1座，并設集煤場1處；后接軌于區間正線（重車線），設安全線1條，有效長為50m；見方案Ⅴ平面布置示意圖。

車流組織：空車從區間正線（空車線）進入到發線，本務機牽引至裝車線裝車，裝完后在裝車線準備？出發。

4.3.2 方案主要工程數量與投資比較

見表3。

4.3.3 方案優缺點分析

方案Ⅰ：

優點：線路短，工程造價低，能滿足近遠期車站運輸需求，集煤場有效的利用了牽出線南側場地，無控制性工程，利用既有公路，施工組織方便，對車站運營組織影響小。

缺點：集運站裝車需要2次換掛機車，集煤站臺裝車需要配置環保裝置，重車的出發與空車到達交叉。

方案Ⅱ：

優點：線路較短，能滿足近遠期車站運輸需求，集煤場有效的利用了牽出線南側場地，無控制性工程，利用既有公路，施工組織方便，對車站運營組織影響小，裝車系統環保。

缺點：集運站裝車需要2次換掛機車，重車的出發與空車到達交叉，工程造價較高。

方案Ⅲ：

優點：裝車組織較方便，能滿足近遠期車站運輸需求，集煤場有效利用了牽出線南側場地，利用既有公路，施工組織方便，對車站運營組織影響小，裝車系統環保。

缺點：線路長，集運站裝車需要摘掛機車1次，重車的出發與空車到達交叉，需要挖掉南部山體，工程造價較高。

方案Ⅳ：

優點：列車到發組織順暢，能滿足近遠期車站運輸需求，利用既有公路，施工組織較為方便，集煤場有效的利用了牽出線南側場地，對車站運營組織影響小，裝車系統環保。

缺點：線路較長，4道有效長受接軌影響，需要設置跨線、跨溝橋，挖掉南、北部山體，工程造價高。

方案Ⅴ：

優點：列車到發組織順暢，能滿足近遠期車站運輸需求，利用既有公路，施工組織較為方便，集煤場有效利用虎石溝北側場地，對車站運營組織無影響，裝車系統環保。

缺點：線路長，在重車線區間接軌，影響通過能力，需要設跨溝橋，工程造價高。

4.3.4 推薦方案說明

從運輸組織方面，環線裝車方案作業順暢，對既有作業干擾少；從環保方面考慮，裝車作業采用快速裝車系統污染小，安全性好；從工程造價來說，投資省的方案最優；從施工組織方面考慮，靠近既有公路無控制性工程的方案最優；從場站管理來說，布置集中，功能區劃分合理的方案最優；從地形適應性來說，能夠利用站內既有空閑場地的方案最優。

隨著煤炭市場大環境的變化，建設方的要求也在不斷的變化，最后綜合建設方的意見，選擇投資省，施工方便，見效快的方案，本次推薦方案Ⅰ為虎石站擴能方案。

5 結論

車站擴能改造方案確定需要綜合考慮技術、經濟以及建設方的意見，本次推薦的擴能方案較好的兼顧各方面因素，技術經濟合理，工程可行，現該項目已經實施，并投入生產運營，效果良好，實現了工程目標。

參考文獻

[1]中國華人民共和國鐵道部.GB 50090-2006鐵路線路設計規范[S].

[2]中華人民共和國鐵道部.GB 50090-2006 鐵路車站及樞紐設計規范[S].

[3]鐵道部第四勘測設計院.鐵路工程設計手冊（站場與樞紐）[M].北京：中國鐵道出版社，2009.

[4]中鐵第一勘察設計院集團有限公司.改建地方鐵路呼準線增建第二線施工圖[R].蘭州，2012.

[5]中鐵第一勘察設計院集團有限公司.改建地方鐵路準格爾至東勝線虎石至侯家梁段增建第二線初步設計[R].蘭州，2012.