苗鈺汀
(中鐵第五勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司,北京 102600)
神朔鐵路由于設(shè)計年代久遠(yuǎn),既有線上存在眾多小半徑曲線。隨著列車提速、重載列車數(shù)量的不斷增多,小半徑曲線的鋼軌磨耗問題尤為嚴(yán)重。為保證運輸安全,降低運營養(yǎng)護(hù)成本,提升車輛運行平順性,急需對線路上的小半徑曲線進(jìn)行改造[1]。
神朔鐵路于1988 年4 月正式開工建設(shè),1996 年7 月1 日開通運營,主要承擔(dān)國家能源集團(tuán)自產(chǎn)煤炭和部分地方煤炭的外運任務(wù)。2000 年10 月全線電氣化通車;2004 年5 月完成二期復(fù)線建設(shè);2008 年8 月神朔鐵路萬噸列車擴(kuò)能改造工程開工建設(shè);2014 年完成擴(kuò)能改造工程。
本文對大柳塔至神池南段小曲線半徑的改造工程進(jìn)行研究,既有神朔鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 既有神朔鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表
3.1.1 臨近既有神朔鐵路
既有神朔鐵路運輸作業(yè)繁忙,本次研究方案要充分保證在不影響既有線路運輸安全的同時,盡量減小改建方案工程規(guī)模,以控制工程投資,縮短施工周期。
3.1.2 村莊、工礦企業(yè)
區(qū)域內(nèi)沿線分布有大量村莊、工礦企業(yè),影響線路改造。本次研究方案應(yīng)避免重大拆遷,減小對村莊的影響,以控制工程拆遷費用和實施難度。
3.1.3 既有車站
鐵路小曲線半徑有的位于車站兩端,距離車站咽喉區(qū)很近。本研究涉及臨近車站曲線時,要充分研究方案對車站的影響,科學(xué)制訂改建方案,以減小對既有車站的影響,合理控制工程投資。
3.2.1 K22+430~K24+470 段方案說明
1)既有線概況。本段線路位于燕家塔站神池南站端,下行線為增建二線時新建,采用一組半徑為800 m 的反向曲線,線路標(biāo)準(zhǔn)較高。既有上行線采用一組半徑為450 m 的反向曲線,該段線路在運營時軌道磨耗大,運營維護(hù)頻繁,本研究擬對該段上行線進(jìn)行改造。
2)控制因素說明。(1)燕家塔站神池南端咽喉區(qū)與曲線間直線段僅122 m,改造空間有限。(2)燕家塔站西側(cè)為貨物堆場,改造線路不宜侵占堆場用地。(3)本段存在既有橋烏蘭木倫1 號橋,橋梁段線路不具備撥道改造條件。(4)改造時應(yīng)充分考慮對下行線烏蘭木倫2 號橋橋臺的影響。(5)上行線緊鄰村莊,房屋密集,改造方案應(yīng)避免造成大量拆遷。
3)方案說明。結(jié)合既有線現(xiàn)狀及上述控制因素,本次設(shè)計研究了沿下行線改造方案、局部改建方案和上、下行換側(cè)方案3 個方案(見圖1)。
圖1 K22+430~K24+470 段方案說明
局部改建方案研究維持橋梁段曲線不變,僅將大里程側(cè)曲線半徑增大至600 m,穿王道恒塔村后接回既有線。該方案對村莊影響較大,且需拆除房屋,征拆協(xié)調(diào)難度大。因此,該方案經(jīng)研究后予以舍棄。
上、下行換側(cè)方案并行下行線南側(cè)新建線路并換側(cè),既有線上下行線具有明顯的輕重車區(qū)別,軌道標(biāo)準(zhǔn)不一致,同時,站內(nèi)換側(cè)咽喉區(qū)需進(jìn)行改造,工程實施難度大,對既有車站影響較大,該研究方案經(jīng)研究后予以舍棄。
并行下行線方案并行下行線北側(cè)一定安全距離新建上行線,線間距按結(jié)構(gòu)施工作業(yè)間距控制。
推薦意見:雖然沿下行線北側(cè)新建線路方案改建線路長度較局部改建方案長,但并行既有線可節(jié)約用地,線路條件較優(yōu),運營養(yǎng)護(hù)成本低,故本次K22+430~K24+470 段方案推薦采用并行下行線方案。
3.2.2 K182+450~K184+170 段方案說明
1)既有線概況。本段線路既有上、下行線設(shè)有連續(xù)小半徑曲線,曲線段及曲線前后均無橋隧工程。
2)控制因素。本段既有線兩側(cè)均為基本農(nóng)田,且臨近村落,為避免引起較大征地量,減小對基本農(nóng)田的破壞,避免對附近村落造成較大影響,本段曲線方案研究需結(jié)合工程數(shù)量,進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定[2]。
3)方案說明。結(jié)合地形情況及工程條件,研究了孫家灣村南側(cè)方案、孫家灣村北側(cè)方案兩個方案。詳見圖2。
圖2 K182+450~K184+170 段方案說明
孫家灣村北側(cè)方案:該方案自K182+450 引出,北繞孫家灣村后再接入K184+300,采用3 個半徑為800 m 的曲線。
孫家灣村南側(cè)方案:該方案自K182+450 引出,向東南沿既有線南側(cè)走行,采用3 個半徑為800 m 的曲線,后接入既有線K184+170。
4)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較表見表3。
表3 方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較表
5)優(yōu)缺點分析。方案優(yōu)缺點對照分析表見表4。
表4 方案優(yōu)缺點對照分析表
6)推薦意見。綜上所述,雖然孫家灣村北側(cè)方案對既有線影響較小,但新征用地數(shù)量大,且大部分位于基本農(nóng)田,存在一定,征地難度,且對孫家灣村影響較大,而孫家灣村南側(cè)方案對孫家灣村影響小,征地難度小,故本次K182+450~K184+170段推薦采用孫家灣村南側(cè)方案。
本次研究K22+430~K24+470 段推薦采用并行下行線方案,K182+450~K184+170 段推薦采用孫家灣村南側(cè)方案。
既有鐵路改造工程方案應(yīng)進(jìn)行多角度分析,需充分考慮方案對既有鐵路、沿線村莊及工礦企業(yè)、既有車站等的影響,同時結(jié)合工程投資,合理確定改造方案。