丁曉輝
山西省沁城煤礦位于沁水縣城東約8 km處,礦井建在國(guó)華村東南沁水河南岸,篩選儲(chǔ)煤倉(cāng)設(shè)在沁水河北岸灘地上,儲(chǔ)煤倉(cāng)出口標(biāo)高789 m,行政隸屬山西省晉城市沁水縣龍港鎮(zhèn)。鐵路專用線是山西省沁城煤礦新建工程的配套項(xiàng)目,本次研究專用線位于侯月線沁水車站與鄭莊車站之間,在侯月鐵路右側(cè)。公路有晉城—禹門口干線公路橫穿沁水縣境,沁水—陵川干線公路與太原—大口公路相接,可達(dá)省會(huì)太原??h和鄉(xiāng)之間的公路網(wǎng)已經(jīng)形成。
該方案在沁水站西咽喉南側(cè)接軌后,與既有侯月線大橋平行10 m,以大橋跨越杏河,到杏河西岸以300 m半徑曲線左轉(zhuǎn),拐向南溝,線路首先跨過(guò)杏河改河后的過(guò)水隧道,該處線路設(shè)計(jì)標(biāo)高907 m,過(guò)水隧道底面標(biāo)高898 m,能滿足跨渠要求。進(jìn)入直線后預(yù)留疏解線接軌位置和隔開道岔,設(shè)置線路所,然后再穿過(guò)正在施工中的陽(yáng)侯高速公路南溝大橋,再以500 m半徑曲線左轉(zhuǎn),進(jìn)入長(zhǎng)大隧道。南溝南高北低,地勢(shì)較為開闊,南溝是設(shè)置線路所較為理想的位置。
經(jīng)過(guò)詳細(xì)拉坡計(jì)算,線路所標(biāo)高的選擇受到了極大制約,從需要上,裝車點(diǎn)比接軌點(diǎn)低100余米,接軌左轉(zhuǎn)后,應(yīng)盡量選擇下坡以適應(yīng)裝車點(diǎn)標(biāo)高,但受南溝地勢(shì)所限,即使按平坡,到線路所位置,標(biāo)高為907.8 m,該點(diǎn)地面標(biāo)高為 927 m,已深挖19 m多,滿足不了穿越侯月線所需要的最小高度要求,同時(shí)要滿足杏河改造后跨越標(biāo)高要求,而且也受到農(nóng)村居民住宅的限制,因此,以300 m半徑預(yù)留的疏解線和縱斷面,以及信號(hào)所位置、標(biāo)高,可改動(dòng)的范圍很小。
線路從線路所出來(lái)后,以500 m曲線左轉(zhuǎn)進(jìn)入山區(qū)隧道,穿越東嶺、南塔上嶺,前、后東山,在6+280下穿陽(yáng)侯高速公路,陽(yáng)侯高速路里程為K38+770。從北深溝露頭,隧道全長(zhǎng)5 560 m,隧道穿越的山地海拔從927 m升至1 169 m,再降至北深溝859 m,高低差310 m。北深溝以橋梁形式跨過(guò),隨即再度穿山,經(jīng)徐家莊、吳家莊村后,該段隧道長(zhǎng)1 336 m。
出隧道后,在AK8+350處與沁水—陽(yáng)城公路交叉,設(shè)1-12 m框架立交橋,沿沁水河南岸坡地東行,經(jīng)國(guó)華村南,至AK9+956處,以隧道方式穿過(guò)晉侯煤層氣管道,再跨過(guò)幾條深溝,即進(jìn)入裝車站,裝車站設(shè)在直線上。該方案線路全長(zhǎng)12.352 km。
4‰限坡方案平面位置上在AK7+600前與12‰一方案相同,主要是受到陽(yáng)侯高速公路的影響,在線路AK6+300前后高速公路都以大橋形式通過(guò),鐵路標(biāo)高和高速路大橋基礎(chǔ)標(biāo)高相近,所以鐵路選擇從高速公路路基下通過(guò)。
表1 線路比選方案的綜合評(píng)價(jià)
受4‰限坡拉坡標(biāo)高限制,線路走行位置較高,在AK7+600處,右轉(zhuǎn)順山勢(shì)而行,過(guò)西嶺村后,在 AK8+780處與沁水—陽(yáng)城公路相交,沁水—陽(yáng)城公路和鐵路標(biāo)高相同,擬改移公路立交通過(guò),然后與12‰方案走向大致相同,平面距離從150 m逐步加寬至250 m,至國(guó)華村后溝,然后穿越煤層氣管道,進(jìn)入裝車站,該方案線路全長(zhǎng)12.16 km。
二方案從沁水站西咽喉南段接軌后,隨即左轉(zhuǎn),跨沁水河,穿越規(guī)劃建設(shè)中的居民小區(qū),跨沁水—翼城公路、再度跨過(guò)杏河,跨越河道后繼續(xù)沿300 m半徑曲線作 180°回轉(zhuǎn),在AK0+745處穿越陽(yáng)侯高速公路橋頭路基(以暗挖隧道方式穿過(guò)),在AK0+948處設(shè)線路所。
二方案疏解線與一方案疏解線接軌點(diǎn)相同,前半段平面位置、標(biāo)高也和一方案相同,在穿越侯月線、跨過(guò)杏河改河隧道口處河道后,繼續(xù)以300 m半徑曲線左轉(zhuǎn),以隧道方式在AK1+380處穿陽(yáng)侯高速公路隧道,至AK1+752處和專用線主線相接。
該線路所位置距接軌點(diǎn)較近,在標(biāo)高和平面位置選擇上同樣受到規(guī)劃、小半徑曲線、高速公路、橋隧構(gòu)筑物和地形條件的制約,線路所處由于地形限制挖深達(dá)29 m,位于兩座隧道之間的路基挖方地段。為了盡量降低挖方高度平面設(shè)計(jì)以疏解線為直股通過(guò)方式,主線以小半徑曲線預(yù)留道岔位置。
線路所過(guò)后,進(jìn)入長(zhǎng)大隧道,在AK1+360前后穿東徐家莊,在AK1+880前后穿越王家莊,在AK2+350和AK2+468處兩次下穿陽(yáng)侯高速公路隧道(交角約26°),在AK3+500處下穿廉坡溝,AK4+200處下穿小東溝,AK5+250處穿路家凹溝,然后到北深溝,隧道全長(zhǎng)5 007 m。線路以中橋跨越北深溝,過(guò)北深村,繞小嶺村后,在AK7+300前后以隧道方式穿越高崖上,AK7+670處跨沁水—陽(yáng)城公路,在AK7+824.77處與12‰一方案相接(二方案7+824.77=二方案8+500短鏈675.23 m)。然后繞山前坡地繼續(xù)東行進(jìn)入裝車站。二方案線路全長(zhǎng)11.676 km。
根據(jù)表1綜合比較,12‰一方案符合規(guī)劃環(huán)保、節(jié)能要求,運(yùn)輸效率高、占用土地少等優(yōu)點(diǎn),本設(shè)計(jì)推薦12‰限坡一方案。
沁城煤礦鐵路專用線是山西省沁城煤礦項(xiàng)目的配套工程,專用線的建設(shè)主要解決沁城煤礦產(chǎn)品煤的外運(yùn)問(wèn)題。專用線的建設(shè)為煤炭的外運(yùn)提供了可靠的保障,為煤礦的正常生產(chǎn)提供了保證。
我國(guó)是一個(gè)煤炭資源豐富而石油資源相對(duì)緊缺的能源消耗大國(guó),面對(duì)國(guó)際石油價(jià)格飛漲的能源態(tài)勢(shì),更加需要大力采用電氣化牽引,從而節(jié)約寶貴的石油資源。鐵路運(yùn)輸能源消耗、環(huán)保等方面也具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。據(jù)鐵道部提供的數(shù)據(jù),按單位運(yùn)輸量計(jì)算,公路運(yùn)輸能耗是鐵路運(yùn)輸?shù)?倍,航空能耗是鐵路運(yùn)輸?shù)?0倍。若采用公路運(yùn)輸至沁水站裝車,不僅對(duì)沁水縣城及沿線造成極大粉塵污染,汽車運(yùn)輸也增加運(yùn)輸人力、財(cái)力消耗。
通過(guò)本工程實(shí)例,主要可借鑒經(jīng)驗(yàn)如下:1)對(duì)在山區(qū)地區(qū)專用線選線應(yīng)盡量選擇適宜的溝谷地段,減少工程數(shù)量,合理選擇技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),條件盡量預(yù)留,為以后發(fā)展留出余地。2)選線中也應(yīng)注意“環(huán)保,低碳”理念。
[1] GB 50090-2006,鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2] 鐵道部第一勘測(cè)設(shè)計(jì)院.鐵路工程技術(shù)手冊(cè)?線路[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1994.