大准线唐公塔站扩能改造工程设计方案研究

张 旭

（中铁电气化勘测设计研究院有限公司 线路站场设计所，天津 300250）

1 概述

唐公塔站西端衔接薛家湾方向，电厂专用线由薛家湾方向引入车站，车站东端衔接大同方向、点岱沟方向，唐公塔伊泰煤炭集运站由大同端引入车站，既有唐公塔站平面布置如图 1 所示。

为了使唐公塔站具备万吨列车分解组合能力并满足大准线开行万吨列车需要，同时释放区段运输能力及唐公塔伊泰煤炭集运站的发运能力，决定对大准线唐公塔站进行改造。结合唐公塔站既有现状及运量情况，考虑在唐公塔站设置集运站万吨组合分解车场，以满足集运站 5 000 t 列车在唐公塔站组合成万吨列车发往大同方向，方案按考虑唐公塔站具备万吨列车会让条件和不考虑万吨列车会让条件分别进行研究。

2 运量预测及运输组织

2.1 研究年度运量

2.1.1 唐公塔站现状运量

唐公塔站为大准线上的中间站，办理客货运作业，上行方向与点岱沟站、龙王渠站相连，下行方向连接薛家湾站、电厂站；唐公塔集运站在车站大同端正线右侧接轨，目前已经建成尚未投入运营。

车站货场 2011 年、2012 年往大同方向分别发送 286 万 t、278 万 t 煤炭，电厂站 2011 年、2012 年分别到达煤炭 358 万 t、336 万 t，全部来自点岱沟方向；2011 年、2012 年本站承担准东沿线发往大秦铁路煤炭通过运量分别为 2 068 万 t、2 046 万 t[1]。

2.1.2 研究年度车站运量分析和预测

研究年度近期按 2020 年，远期按 2030 年考虑。唐公塔站进行万吨扩能改造完成后，唐公塔集运站将投入使用，既有车站货场停用。

（1）地方运量。唐公塔站主要承担集运站煤炭外运任务，该集运站位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾镇唐公塔村，2008 年 9 月内蒙古伊泰煤炭股份有限公司在唐公塔发运站的基础上出资设立内蒙古伊泰铁东储运有限责任公司，该公司在唐公塔集运站原有规模基础上进行改扩建，铁路专用线有效长度能够满足 5 000 t 装车要求，设计年发送能力 1 000 万 t。根据内蒙古伊泰铁东储运有限责任公司及大准铁路公司计划，近、远期该集运站分别发送煤炭 600 万 t、1 000 万 t，主要经大准、准池铁路发往朔黄铁路[1]。国华电厂站主要承担国华电厂煤炭到达，目前该电厂装机容量为 4 台 330 MW，煤炭需求 300 万 t[2]。根据《 国华电厂企业发展规划 》，近、远期电厂维持既有规模，煤炭全部来自点岱沟站及南坪支线。预测近期、远期国华电厂煤炭到达量均为 300 万 t。

大关东话我听得多了。我本不想再理睬她，见大家伙儿正瞧着套包，只好认真地说：“混一天，算一天，有什么办法？”

图1 既有唐公塔站平面布置图

（2）通过运量。唐公塔站向西延伸连准东铁路，承担准东沿线煤炭外运任务。根据大准铁路公司运输生产规划，预测本站通过运量上行近、远期均为 3 200 万 t，全部为煤炭，其中 2 200 万 t 经大准线通过，发往大秦铁路 ( 大同—秦皇岛 )，运抵秦皇岛；1 000 万 t 经大准、天曹铁路 ( 天城—曹不罕 ) 去往集通铁路；下行近、远期运量分别为 45 万 t、55 万 t，主要是矿建和生活物资。

（3）主要大宗货物流量流向。唐公塔站发送及通过大宗货物全部为煤炭，大宗货物流量流向如表 1 所示。

（4）区段货流密度。根据对研究年度运量的分析[3]，确定唐公塔站相邻区间区段货流密度，研究年度本站相邻区段货流密度如表 2 所示。

（5）客运量。考虑大准线为煤炭运输专用铁路，同时为神华集团自营铁路，而且吸引区域人口稀少，不适宜开行路网性旅客列车。为了照顾沿线职工工作和生活的需要，研究年度开行 1 对由薛家湾—燕庄通勤旅客列车。

（6）区段货流密度、旅客列车对数汇总。综上分析，与本站相邻区段货流密度及旅客列车对数汇总如表 3 所示。

2.2 运输组织

（1）运输组织。唐公塔站为既有大准铁路上的中间站，大准线除运行 1 对/d通勤旅客列车外全部开行煤运货物列车，煤运货物列车均组织始发直达列车，大部分采用固定循环车底，其他按照重空车平衡，空车代用考虑。

（2）车流组织。唐公塔站主要承担唐公塔集运站煤炭外运、国华电厂到达煤炭的通过及准东线万吨煤运列车通过。唐公塔集运站煤炭发往准池线 ( 外西沟—神池南 ) 万吨列车，卸后空车原路返回。空车到达车站后，解体为 2 个半列[4]，由调车机车牵引至唐公塔集运站，装车后由调车机车推送至唐公塔车站组成万吨列车，列检后发出。点岱沟发往国华电厂的煤炭组织 3 000 t 列车，通过唐公塔站卸后空车原路返回。准东线 ( 薛家湾—西营子 ) 万吨通过煤运列车，发往大秦线及天曹线方向。

表1 大宗货物流量流向表 万 t

表2 研究年度区段货流密度表 万 t · km / km

表3 研究年度区段货流密度及旅客列车对数汇总表

3 车站改扩建方案研究

3.1 方案研究

既有唐公塔站 4 道、6 道为 5 000 t 列车到发线，主要功能为站房同侧货场装车、调车作业使用，同时办理来自薛家湾方向的少量 5 000 t 列车会让作业。车站改扩建方案按考虑唐公塔站具备万吨列车会让条件和不考虑具备万吨列车会让条件分别进行研究，其中在不考虑万吨列车会让条件的研究中需要结合既有车站布置情况，分别研究大同端延长方案和薛家湾端延长方案。

3.1.1 方案Ⅰ

方案Ⅰ为设置万吨列车会让线方案。从考虑设置万吨列车会让条件出发[5]，拆除既有 6 道，在大同端咽喉延长既有 4 道，延长后的 4 道作为万吨列车的会让线，同时利用部分既有 6 道线位，在站房对侧增设 3 条到发线形成分解组合场，满足万吨列车分解组合的功能。新建分解组合场为独立尽端式车场，车场在唐公塔站大同端咽喉与大准正线接轨，站内相关线路向大同端方向延长，对大同端咽喉区进行相应改造，同时设置机走线与既有唐公塔集运站连通。设置万吨列车会让线方案如图 2 所示。优点：使车站具备了万吨列车会让条件，增加了区间通过能力[6]；同时还基本避开了薛家湾端咽喉区既有路堑高边坡开挖施工及既有的煤矿采空区。缺点：由于集运站与既有大准正线高差较大，需要较长渡线与正线相连，线路纵断面条件较差；同时本方案需在站房对侧新建 3 条到发线，工程量相对较大，工程投资在 3 个方案中最大。

3.1.2 方案 Ⅱ

方案 Ⅱ 为不设万吨列车会让线、大同端延长方案。考虑不增设万吨货物列车的会让条件，拆除既有 4 道、6 道，利用部分既有 4 道、6 道线位，在站房对侧增设 3 条到发线形成分解组合场，满足万吨列车分解组合的功能。新建分解组合场为独立尽端式车场，车场在唐公塔站大同端咽喉与大准线正线接轨，站内相关线路向大同端方向延长，对大同端咽喉区进行相应改造，同时设置机走线与既有唐公塔集运站连通。不设万吨列车会让线、大同端延长方案如图 3 所示。优点：基本避开了薛家湾端咽喉区既有路堑高边坡开挖施工及既有的煤矿采空区；相对于方案Ⅰ，方案 Ⅱ 还充分利用了既有 4 道、6道部分线位，车站改建规模及工程量相对较小，工程投资在 3 个方案中最小。缺点：缩减了既有唐公塔站的规模，弱化了车站功能，车站不具备万吨列车会让条件，影响区间通过能力；同时既有站房侧货场装车需占用电厂专用线正线；另外由于集运站与既有大准正线高差较大，需要较长渡线与正线相连，线路纵断面条件较差[7]。

图2 设置万吨列车会让线方案示意图

图3 不设万吨列车会让线、大同端延长方案示意图

3.1.3 方案 Ⅲ

方案 Ⅲ 为不设万吨列车会让线、薛家湾端延长方案。考虑不增设万吨列车的会让条件，拆除既有 4 道、6 道，利用部分既有 4 道、6 道线位，在站房对侧增设 3 条到发线形成分解组合场，满足万吨列车分解组合的功能。新建分解组合场为独立尽端式车场，车场在唐公塔站大同端咽喉与大准线正线接轨，站内相关线路向薛家湾端方向延长，对两端咽喉区进行相应改造，同时在大同端设置机走线与既有唐公塔集运站连通。不设万吨列车会让线、薛家湾端延长方案如图 4 所示。优点：方案 Ⅲ 较方案Ⅰ、方案 Ⅱ 线路平纵断面条件好；相对于方案Ⅰ，方案 Ⅲ 还充分利用了既有 4 道、6 道部分线位，车站改建规模及工程量相对较小，工程投资较方案Ⅰ减少 904.38 万元、较方案 Ⅱ 多 292.96 万元。缺点：缩减了既有唐公塔站的规模，弱化了车站功能，车站不具备万吨列车会让条件，影响区间通过能力；同时既有站房侧货场装车需占用电厂专用线正线；另外，方案Ⅲ薛家湾方向改造需要开挖既有路堑高边坡，既有线防护工程量相对较大，运营安全隐患大，而且根据现场调查，薛家湾端改造高边坡附近存在煤矿采空区，需要采用相关措施处理。

3.2 各方案优缺点分析及推荐意见

通过对 3 个方案的研究分析可知，方案 Ⅲ 虽然线路平纵断面条件较好，而且工程投资较方案Ⅰ减少，但是由于薛家湾端改造需开挖既有路堑高边坡且需要对既有煤矿采空区进行相应处理，对既有线运营影响大，施工安全隐患大，同时由于改造后车站不具备万吨列车会让条件，影响区间通过能力，对方案 Ⅲ 予以舍弃。

方案 Ⅱ 在 3 个方案中投资最少，基本避开了薛家湾端咽喉区既有路堑高边坡开挖施工及既有的煤矿采空区，但是由于该方案改造后车站不具备万吨列车会让条件，影响区间通过能力，同时线路纵断面条件较差，考虑到未来运量增长对区间通过能力的影响及车站长远发展的要求，对方案 Ⅱ 予以舍弃。

方案Ⅰ虽然在 3 个方案中投资最大，并且存在纵断面条件较差的缺点，但是该方案维持了既有车站货运功能，增加了万吨列车会让条件，提高了区间通过能力，减小了既有站房侧货场装车对电厂专用线正线的影响，同时避开了薛家湾端咽喉区既有路堑高边坡开挖施工及既有的煤矿采空区，减少了对既有车站生产作业的干扰，施工过渡相对简单。综合考虑未来运量增长对区间通过能力的影响及车站长远发展的要求[8]，以方案Ⅰ作为推荐方案。

4 结束语

图4 不设万吨列车会让线、薛家湾端延长方案示意图

唐公塔站为大准铁路上既有中间站，按照推荐方案进行改造后将使车站具备万吨列车会让及分解组合功能，有效地释放唐公塔集运站煤炭发送能力，同时也满足了大准铁路近、远期的通过和到发运量需求，有利于大准铁路拓展煤炭市场、增收效益，也有利于促进沿线地区社会经济的发展。

[1] 铁道第三勘察设计院集团有限公司. 神华新准、大准、准池开行2万吨扩能方案研究[R]. 天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2012.

[2] 铁道第三勘察设计院集团有限公司. 神华准能肖家沙墕煤炭集运站可行性研究[R]. 天津：铁道第三勘察设计院集团有限公司，2012.

[3] 铁道第四勘察设计院. 铁路工程设计技术手册(站场及枢纽)[M]. 北京：中国铁道出版社，2004.

[4] 胡显永，张炳民. 重载铁路组合分解技术作业站设计探讨[J]. 铁道货运，2013(9)：13-18.

[5] 余君领. 重载铁路到发线有效长的确定[J]. 中国水运，2007，8(5)：103-104.

[6] 刘其斌. 铁路车站及枢纽[M]. 北京：中国铁道出版社，2005.

[7] 郝 瀛. 铁道工程[M]. 北京：中国铁道出版社，2000.

[8] 中华人民共和国铁道部. GB50091-2006 铁路车站及枢纽设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2006.