準神鐵路神木北地區(qū)接軌方案研究

張金超

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司鄭州設計院，鄭州 450001)

1 概述

準神鐵路縱跨蒙、陜兩省，途徑內蒙古自治區(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)，承擔了準格爾、東勝、榆神煤田地方煤炭的外運。準神鐵路向北可延伸至準東、準朔鐵路，與大準、呼準鐵路相連;向南與神延鐵路相接，可經包西通道、西康、寧西、隴海鐵路通往華東、中南、西南各地。項目實施后，可以起到區(qū)域集運煤炭和溝通區(qū)域西北向煤炭外運通道的作用，為準格爾、東勝、神府礦區(qū)地方煤炭外運拓寬了煤運后方通路，對增強“三西”地區(qū)煤炭鐵路路網(wǎng)外運能力有重要的補充作用，有利于加強陜西、蒙西地區(qū)路網(wǎng)運輸?shù)臋C動性和靈活性。作為一條區(qū)域性南北煤運通道，對提高煤運路網(wǎng)整體運輸質量與效率具有積極意義。

2 神木北地區(qū)接軌方案比選

準神鐵路北端與準朔鐵路終點紅進塔車站連接，神木北地區(qū)為準神鐵路研究的終點，地區(qū)內既有鐵路有神朔鐵路、神延線。其中神朔鐵路為地方鐵路，國鐵Ⅰ級雙線電氣化鐵路，是“三西”煤炭外運的一條重要通道。地區(qū)內神朔鐵路布置有神木北站。神延線為國鐵Ⅰ級單線電氣化鐵路，神延線于神朔鐵路大里程端線路右側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，接軌點處設店塔線路所。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)務性質為客貨運站。主要辦理客貨列車的到發(fā)、通過及機車換掛、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，向東通過神朔鐵路與北同蒲鐵路接軌，共銜接了3個方向。神木北站是神朔線的車流始發(fā)集散地，擔負著大柳塔、燕家塔、檸條塔、紅柳林、悖牛川等礦區(qū)煤炭外運。車站站型為一級二場站型，設有到發(fā)線19條(含正線)，有效長為1 049～1 292 m;調車線5條，有效長為1 032～1 057 m;神延線于大里程端線路右側引入車站。神朔鐵路萬噸鐵路擴能改造完成后神木北站以辦理通過列車為主，將神朔上、下行正線按在站內貫通改建。萬噸列車到發(fā)線為下行線外側1道～5道、上行線外側8道～11道。

圖1 準神鐵路神木北地區(qū)接軌方案研究示意

2.1.2 接軌條件分析

準神鐵路自比較起點引出后，沿悖牛川河東岸階地行進，過老高川、上石拉溝，設涼水井隧道。然后于神朔鐵路神木北站北端靠山側接既有牽出線引入神木北站。

從運量上分析，神朔鐵路萬噸列車擴能改造完成后，2015年最大區(qū)段貨流密度為22 000萬t，府谷至神池南平圖能力為104.7對/d，貨車使用能力為81對，萬噸貨物列車對數(shù)為81對，運量已經飽和，既有神朔線能力有限。準神線需要能力16.2對/d，若通過神朔鐵路外運，既有神朔線能力不能滿足能力要求。從能力上分析，本線運量應通過神延線外運。

從工程技術條件上分析，本線接入神木北站，通過神木北站進入神延線，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、機車換掛及檢修、車輛檢修等作業(yè)，神木北站南咽喉通過能力緊張，準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，影響神朔線的通過能力。若沿悖牛川引入神木北站西側，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，穿過神朔鐵路公司生活區(qū)，造成拆遷量大，實施難度大等缺點。

從運輸組織來分析，準神鐵路建成后分別由西安鐵路局和太原鐵路局運營維護，神朔鐵路由神朔鐵路公司運營維護。若引入神木北站，準神鐵路管理涉及到兩家，協(xié)商難度非常大，且作業(yè)復雜等缺點。

綜合以上分析，從運輸能力、工程技術條件、運輸組織條件上分析對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，受制于神朔煤炭運輸徑路限制，本段運量很小，僅承擔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東岸神華電廠河堤上，神華電廠由北側接入神延線。神木北至店塔之間，兩岸階地不發(fā)育，山坡陡峻。河東岸并行布設有神延、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公路順河岸通過，對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)。其中河東岸布有石窯店煤礦、石窯店孫營岔一礦、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方案。

2.2.1 神木北靠山隧道方案

方案簡述:線路自比較起點引出后沿悖牛川河東岸階地行進，過老高川、上石拉溝，沿神木北機務段靠山側繞避老張溝煤礦進入中石拉溝，以連續(xù)短隧群，至店塔，下穿神朔鐵路，與神延鐵路連接。準神鐵路與神延鐵路貫通，側向出岔連通神延鐵路神木北方向。在店塔預留站位黃羊城溝特大橋南端、店塔鎮(zhèn)西側修建店塔車站，將準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:比較范圍內線路長度11.685 km，利用既有線7.671 km。橋梁長度1.409 km/10座，隧道長度5.450 km/5座。靜態(tài)投資32428.7萬元。

2.2.2 河西岸三跨河方案

方案簡述:線路自比較起點引出后，跨悖牛川至河西岸，沿河岸邊盡量繞避煤礦，少占壓河床行進，在神朔鐵路梁家山隧道口以順河橋上跨既有線。設蘇家塔隧道，跨烏蘭木倫河，并行楊陳一級公路至店塔公路橋，60°斜交窟野河接入神延線。準神鐵路與神延鐵路貫通，側向出岔連通神延鐵路神木北方向。在店塔預留站位黃羊城溝特大橋南端、店塔鎮(zhèn)西側修建店塔車站，將準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:比較范圍內線路長度12.16 km，利用既有線8.10 km。橋梁長度6.51 km/7座，隧道長度0.47 km/1座。通過煤礦規(guī)劃區(qū)長度或影響區(qū)長度2.8 km，通過采空區(qū)長度0.35 km。靜態(tài)投資34 130.8萬元。

2.2.3 綜合分析

從線路工程地質條件分析:神木北靠山隧道方案通過煤礦開采規(guī)劃區(qū)及影響區(qū)范圍較短，通過區(qū)域內沒有采空區(qū)，工程處理措施簡單，工程易于實施;河西岸三跨河方案通過采空區(qū)范圍較大，工程處理困難，工程可實施性差。

從工程經濟分析:河西岸三跨河方案較神木北靠山隧道方案增加1 702.1萬元，并且涉及煤礦較多，其他不可預見費用較多?？缟袼疯F路時采用的順河橋及跨窟野河的大橋必須設置在反向曲線上，運營期間養(yǎng)護費用高。

從悖牛川、窟野河防洪評價角度分析:河西岸三跨河方案設有兩座順河橋，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，橋涵水文地質條件復雜，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，基礎處理費用很大。且防洪評價需提請黃河水利委員會及地方水務局兩家部門審批，程序復雜，周期較長。獲批的可能性不易掌握，實施難度大。而隧道方案完全避免了這些問題。

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單可靠，而且該方案可實施性強。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地村附近，地形開闊。紅神線引入神延線時，紅柳林車站開站，為中間站。目前該站施工已經完成。紅檸線在既有神延線西側由車站北咽喉并行引入，同時預留神延線增建第二正線條件。站內到發(fā)場和交接場并列布置;到發(fā)場共有到發(fā)線6條(含正線)，有效長1 080 m;交接場共有股道4股，有效長1 050 m;在車站西側預留到發(fā)線2條;車站北咽喉東側設盡頭式貨物線1條并配貨物站臺，南咽喉西側設整列快速裝車系統(tǒng)2套，即筒倉裝車線及裝車牽出線2條。

方案簡述:線路自比較起點引出后沿悖牛川河東岸階地走向，過老高川、上石拉溝后，穿涼水井隧道，跨神木北機務段入段線、包神鐵路及悖牛川至河西岸，設蘇家塔隧道，跨烏蘭木倫河，并行楊陳一級公路至店塔公路橋，跨楊陳一級公路、考考烏素溝，設陳家溝隧道，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:比較范圍內線路長度19.27 km。比較范圍內橋梁長度5.24 km/10座，隧道長度6.31 km/5座。靜態(tài)投資54 958.76萬元。

該方案缺點為新建線路長度長，工程量大，工程投資大。優(yōu)點是運營長度較短，運營費較少。

2.4 方案推薦意見

從路網(wǎng)上的作用分析，準神鐵路北端與準朔鐵路聯(lián)接，南端與神延鐵路相接，在路網(wǎng)中起到了區(qū)域集運煤炭和溝通區(qū)域西北向煤炭外運通道的作用，為準格爾、東勝、神府礦區(qū)地方煤炭外運拓寬了煤運后方通路。神延鐵路目前貨運量較小，本線的建設能充分發(fā)揮神延鐵路的運輸能力，強化煤運通道，提高運輸質量與效率。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須改變運行方向通過接軌點。雖然較接軌紅柳林車站運營長度稍長，但考慮到運營費用增加有限，因此選擇接軌在店塔車站方案。

從充分利用既有設備分析，神延鐵路神木北至神木段建成以來，受制于神朔煤炭運輸徑路限制，本段運量很小，僅承擔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備，提高運輸質量與效率，發(fā)揮更大的效益。

綜合以上分析，準神鐵路神木北地區(qū)選擇接軌神延線店塔車站方案。

3 結語

接軌方案選擇時結合線路走向的選擇，考慮其在路網(wǎng)中的作用、貨流方向、接軌站的條件、工程費和運營費的大小、充分利用既有設備等因素［4］進行分析比選，確定接軌方案。新線引入既有線車站時，應充分結合地區(qū)內既有線及既有車站分布進行綜合比選，在滿足運輸要求、運輸徑路流暢的前提下，做到新建線路長度最短、工程量最少，工程技術經濟合理的最優(yōu)方案。

［1］中鐵工程設計咨詢集團有限公司鄭州設計院.準神鐵路紅進塔至紅柳林段運煤專線工程初步設計總說明書［R］.鄭州:中鐵工程設計咨詢集團有限公司鄭州設計院，2008.

［2］中鐵工程設計咨詢集團有限公司鄭州設計院.準神鐵路紅進塔至紅柳林段運煤專線工程初步設計補充材料［R］.鄭州:中鐵工程設計咨詢集團有限公司鄭州設計院，2008.

［3］鐵道部第一勘測設計院.鐵路工程設計技術手冊·線路［M］.北京:中國鐵道出版社，1994.

［4］鐵道第三勘察設計院集團有限公司.神朔鐵路萬噸列車擴能初步設計總說明書［R］.天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司，2008.

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

［6］中華人民共和國鐵道部.TB10001—2005 鐵路路基設計規(guī)范［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［7］中華人民共和國鐵道部.TB10082—2005 鐵路軌道設計規(guī)范［S］.北京:中國鐵道出版社，2005.

［8］中華人民共和國鐵道部.GB50090—2006 鐵路線路設計規(guī)范［S］.北京:中國鐵道出版社，2006.

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

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