遵小鐵路擴能改造方案研究

周家杰

摘 要：遵小鐵路是連接唐山市與承德市的一條鐵路運輸通道，目前，遵小鐵路能力提升改造項目，已被列入唐山市推進港口和鐵路集疏運體系建設實施方案2018年-2020年重點項目，及河北鐵路“十三五”規(guī)劃。本文研究在論述既有線現(xiàn)狀、研究年度預測運量和既有能力適應性分析的基礎上，分析既有線路存在的問題、薄弱環(huán)節(jié)，確定遵小鐵路擴能改造目標，從運輸組織角度和工程投資角度進行方案比選，確定最佳的擴能改造方案。

關鍵詞：遵小鐵路;擴能改造;運量預測;運輸能力;方案比選

中圖分類號：U218 文獻標識碼：A

1 概述

1.1 遵小鐵路概況

遵小鐵路位于河北省東北部，起自唐遵鐵路遵化南站，止于錦承鐵路的小寺溝站，設計全長122.589 km，為地方I級鐵路，采用單線半自動閉塞方式，到發(fā)線有效長450 m（預留550 m），限制坡度15 ‰，貨物列車牽引質(zhì)量1 750 t，最小曲線半徑一般地段600 m，困難地段300 m，近期平均站間距離12.216 km，最大站間距離17.909 km（黨壩-小寺溝），最小站間距離2.706 km（遵化南～后窯），是一條主要服務于鐵路沿線企業(yè)，承擔沿線企業(yè)原材料輸入和產(chǎn)成品輸出功能，兼顧承擔東北與京津冀地區(qū)、內(nèi)蒙地區(qū)間貨物交流的鐵路[1]。

1.2 貨運量構成分析

遵小鐵路承擔的通過運量主要為東北與京津冀地區(qū)、內(nèi)蒙地區(qū)間的貨物交流，通過貨流主要為煤炭及其他等。全線貨運量主要以煤炭、鐵礦石、砂石骨料、水泥、石灰石等大宗運量為主，來去方向比較集中。全線預測區(qū)段貨流密度見表1所示。

1.3 本線運量預測與能力適應性分析

根據(jù)既有遵小鐵路設計采用DF4D機車牽引1 750 t列車等數(shù)據(jù)，綜合考慮線路日均綜合維修天窗時間，既有鐵路通道與預測客貨運量的適應情況分析見表2所示。

從下表可以看出，既有線遵化南-碾子峪段存在較大能力缺口、寬城～小寺溝段存在能力缺口，近、遠期均不能滿足運輸需求，需進行擴能改造。

1.4 存在的主要薄弱環(huán)節(jié)分析

既有線適應客貨運發(fā)展的主要薄弱環(huán)節(jié)為鐵路主要技術標準較低[2]，例如限制坡度大（15 ‰）、到發(fā)線有效長短（450 m）、牽引質(zhì)量小、技術設備落后等，嚴重限制了本線通過能力及輸送能力的進一步提高，不能滿足研究年度預測運量的運輸需求[3]。

2 遵小鐵路擴能改造方案分析

2.1 改建目標

根據(jù)運量預測，改建后，遵小線運輸能力應能滿足近期貨運29.91 Mt，遠期貨運45.45 Mt的運量需求。遵小線研究年度不開行客車，因此，推薦本段速度目標值維持既有不變，采用80 km/h。

2.2 擴能改造方案研究

從遵小線運輸特點分析可以看出，本線牽引質(zhì)量有5 000 t和2 500 t兩種選擇。針對既有單線內(nèi)燃鐵路常用的擴能措施有增設會讓站、電氣化改造、采用大功率機車、提高牽引質(zhì)量及延長到發(fā)線有效長度等[4]。就既有遵小線而言，結合擴能改建目標及唐呼線等相關后方通道鐵路主要技術標準，本文研究了五個方案，分別如下：

2.2.1 內(nèi)燃單機牽引方案

該方案維持單線，全線采用大功率內(nèi)燃XHN5機車單機牽引2 500 t，到發(fā)線有效長度由450 m延長至550 m，近期道馬寨-碾子峪區(qū)段增開胡家店1個預留會讓站。

2.2.2 電化單機牽引方案

該方案維持單線，對既有線進行電化擴能改造，采用大功率電力機車HXD2單機牽引2 500 t，到發(fā)線有效長由450 m

延長至550 m，近期維持既有車站個數(shù)不變，遠期增開胡家店1個預留會讓站。

2.2.3 內(nèi)燃雙機牽引方案

該方案維持單線，全線采用大功率內(nèi)燃XHN5機車雙機牽引5 000 t，到發(fā)線有效長度由450 m延長至1 080 m，近期維持既有車站個數(shù)不變，遠期增開胡家店1個預留會讓站。

2.2.4 電化雙機方案

該方案維持單線，對既有線進行電化擴能改造，采用大功率電力機車HXD2雙機牽引5 000 t，到發(fā)線有效長由450 m延長至1 080 m，近期維持既有車站個數(shù)不變，遠期增開胡家店1個預留會讓站。

2.2.5 內(nèi)燃、電化結合方案

經(jīng)過對遵小鐵路運量特點進行分析，研究發(fā)現(xiàn)遵小鐵路遵化南-三屯營區(qū)段貨流密度較大，且以沿線鋼廠與唐呼線之間跨線直達運輸為主，針對這一貨流特點，提出了內(nèi)燃和電化相結合的方案。該方案維持既有單線，對遵化南-三屯營進行電氣化改造，并延長到發(fā)線有效長至1 080 m，采用大功率電力機車HXD2雙機牽引5 000 t;三屯營-小寺溝段則維持內(nèi)燃牽引，采用大功率內(nèi)燃機車HXN5單機牽引2 500 t，到發(fā)線有效長度由450 m延長至550 m。近期增開胡家店1個預留會讓站。

方案1、方案2研究年度近期東小寨至三屯營段不能滿足預測運量運輸需求，遠期遵化南至碾子峪段不能滿足預測運量運輸需求。方案3、方案4、方案5近期能夠滿足預測運量需求，遠期東小寨至三屯營段不能滿足預測運量需求。由上述分析可知，東小寨-三屯營段遠期必須增建二線。三屯營-碾子峪段單線若采用5 000 t方案，必須延長到發(fā)線有效長至1 080 m，由于三屯營～碾子峪段既有線橋隧比重大，車站大多設在緊坡地段，如果延長到發(fā)線，將大大增加投資。故該段考慮維持2 500 t牽引質(zhì)量，在該牽引質(zhì)量條件下，三屯營-碾子峪段遠期必須增建二線。在東小寨-碾子峪增建二線后，遵化南-東小寨段如果仍維持單線，將形成能力瓶頸，大大限制通過能力的提高和影響運輸組織效率[5]，研究推薦遵化南-碾子峪段遠期復線。

2.3 改建方案比選及推薦意見

2.3.1 方案比選

方案1所有直達列車需在接軌站進行機車換掛和組合分解作業(yè)，完全不能滿足沿線企業(yè)的大宗運量直達運輸需求，對運量的適應性和運輸組織效率最差，但對應的工程投資最小。

方案2所有直達列車需在接軌站進行組合分解作業(yè)，但無需進行內(nèi)燃機車換掛作業(yè)，并且完全不能滿足沿線企業(yè)的大宗運量直達運輸需求，對運量的適應性和運輸組織效率較差，工程投資較小。

方案3所有直達列車需在接軌站進行機車換掛作業(yè)，但無需進行組合分解作業(yè)，能滿足沿線企業(yè)的大宗運量直達運輸需求，對運量的適應性相對較好，運輸組織效率較方案4次之，工程投資較大。

方案4能滿足所有大宗運量的直達運輸，且沒有機車換掛、沒有組合分解作業(yè)，與相鄰路網(wǎng)的匹配度最好，運輸組織效率最高;方案4采用電化雙機方案，工程投資最大。

方案5能滿足絕大部分大宗運量的直達運輸，大部分直達列車沒有機車換掛和組合分解作業(yè)，運輸效率較方案1、方案2和方案3好，較方案4差，工程投資適中。

因此，從運輸組織角度考慮，運輸組織效率較好的方案依次為方案4、方案5、方案3、方案2、方案1;從工程投資角度考慮，工程投資從大到小的排序依次為方案4、方案3、方案5、方案2、方案1。

2.3.2 推薦意見

結合運輸組織和工程投資等因素綜合考慮，確定方案5為推薦方案。由于后方通道唐呼線為電力牽引，為實現(xiàn)大宗運量的直達直通運輸，提高運輸效率，對區(qū)段貨流密度較大，且以沿線鋼廠與唐呼線之間跨線直達運輸為主的遵化南-三屯營進行電氣化改造，并延長到發(fā)線有效長度至1 080 m;對其余三屯營-小寺溝段維持內(nèi)燃牽引，采用大功率內(nèi)燃機車牽引，到發(fā)線有效長度由450 m延長至550 m，暫定本線列車在三屯營進行牽引質(zhì)量5 000 t與2 500 t組合分解作業(yè)。

3 結束語

本線為服務沿線企業(yè)的地方貨運鐵路，最終推薦的擴能改造方案采用內(nèi)燃、電化結合方案，確定相應的技術標準為遵化南至三屯營為I級單線電氣化鐵路、三屯營至小寺溝維持地方I級單線內(nèi)燃鐵路，于三屯營設置組合分解站。隨著遵小鐵路的升級改造完成，區(qū)域之間的物資交流將會迅猛增長，不僅會給當?shù)貛斫?jīng)濟效益，同時還有利于盤活國有資產(chǎn)、實現(xiàn)地方與國鐵雙贏[8]。

參考文獻：

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