浅析困难条件下高速铁路车站分布原则
——以沪渝蓉高铁宜昌至涪陵段为例

2022-12-07 05:25
交通科技与管理 2022年22期
关键词:利川工区恩施

陈 建

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北 武汉 430063)

0 前言

高速铁路的车站分布应根据城市分布、客运量、运输组织、设计输送能力及养护维修、救援等技术作业要求,结合工程条件等因素综合研究确定。《高速铁路设计规范》[1]规定,高速铁路的站间距离宜为30~60 km。但实际工程中,受沿线地形地质、设站条件、经济据点分布等影响,个别线路存在站间距离较大的情况,如京广、京沪高铁最大站间距分别为88.7 km和103.8 km。

作为典型的山区铁路,沪渝蓉高铁宜昌至涪陵段地形地质复杂,设站条件较差,且沿线经济据点有限。因此,以沪渝蓉高铁宜昌至涪陵段作为典型案例,分析困难条件下高速铁路车站分布原则,具有一定的代表性,对于高速铁路车站分布设计及铁路企业后期运营均具有一定的指导意义。

1 沪渝蓉高铁宜昌至涪陵段概述

沪渝蓉高铁宜昌至涪陵段起自宜昌枢纽宜昌北站,终至重庆地区涪陵北站,推荐设计速度按350 km/h及以上考虑,最大坡度采用2%、困难地段3%。

根据建设方案初步研究成果,首先从符合国家发展战略、增加路网覆盖、线路顺直、节省工程投资和运营时分,以及有助于巩固武陵山贫困地区脱贫攻坚成果等角度考虑,确定线路宏观走向采用宜昌经恩施至重庆方案;其次,根据沿线城市空间分布和发展规划、既有交通走廊、自然特征和水系特点等,在宏观方案的基础上,提出了沿既有线方案、沿清江方案和经五峰、鹤峰方案的线路走向方案,初步线路走向方案见图1所示。

图1 渝宜高铁初步线路走向方案

2 沪渝蓉高铁宜昌至涪陵段车站分布方案研究

2.1 满足经济据点覆盖及客流出行需求的车站分布概况

考虑覆盖沿线经过的宜昌、恩施、重庆等市及下辖各县(区),并辐射重要旅游景点,根据旅客出行需求和经济据点覆盖,遵循“共享发展”理念,坚持促进沿线资源共享、经济共同发展的原则,各方案车站分布情况见图2所示。由图可知,各方案部分区间站间距较大,包括沿既有线方案2个区间:石柱东—利川(78.09 km)、建设南—榔坪(80.5 km);沿清江方案4个区间:石柱东—利川南(69.8 km)、利川南—恩施南(67.1 km)、恩施南—水布垭(81.35 km)、水布垭—长阳(80.5 km),经五峰方案(贯通方案)2个区间:石柱东—利川南(69.8 km)、利川南—恩施南(67.1 km)。

图2 满足经济据点覆盖的各线路方案车站分布示意图

2.2 满足运输组织及养护维修等技术作业要求的适应性分析

2.2.1 满足运输组织及线路通过能力要求的适应性分析

根据相关科研成果[2-5]以及我国高速铁路实际运营经验,350 km/h高速铁路在同一速度等级条件下车站间距对线路能力影响不大,考虑到运输组织灵活性及非正常行车调整,站间距也不宜过大,建议50~80 km。目前,既有京广、京沪高铁站间距80 km以上区间图定行车量最高达113~158对/日,均大于该线远期行车量(约110对/日),可见各方案均可适应远期线路通过能力要求。

2.2.2 满足养护维修、救援等技术作业要求的适应性分析

(1)满足应急救援要求:根据《铁路机务设备设计规范》[6]等规范,救援列车覆盖半径宜为250 km左右,应急救援热备机车覆盖半径宜为100~150 km。除重庆、宜昌外,在利川设置应急热备救援机车后,前述各方案均可满足应急救援要求。

(2)满足工务维修要求:根据《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》[7]等规范,并借鉴武广、合福等高铁养护维修经验以及川藏铁路长大坡道基础设施维修研究成果,工区管辖范围在60~120 km之间,平均为85.4 km。前述各方案车站分布可满足工务维修要求。

(3)满足供电维修要求:根据《高速铁路设计规范》[1]等规范,工区管辖范围宜为60 km。针对前述各方案站间距大于60 km的区间,需要进行专题研究。

(4)分析结论。综上,按照满足经济据点覆盖及客流出行需求分布的车站能满足运输组织及通过能力、应急救援及工务维修要求,但存在大于60 km区间不能满足供电维修相关要求的可能性,需对各方案加强措施进行专题研究。

2.3 加强措施方案研究

2.3.1 我国高速铁路车站间距情况分析

据统计,我国已开通的京广、京沪、沪昆、合福、徐兰等高速铁路最大站间距为68.0~103.8 km。近年来结合路局运营维护部门生产经验,高速铁路项目设计最大站间距在60 km左右,以西部地区为例,西成、郑万、西十、渝昆等高速铁路最大站间距为53.0~66.6 km。同时,随着运营养护经验的积累和设施设备的不断升级,相关部门认为高速铁路车站间距可适当增大。

2.3.2 相关规范要求解读

《高速铁路设计规范》[1,8]第18.3.4条规定供电维修管辖范围宜为60 km,主要是要满足在线路故障情况下,抢修车辆可以在30 min内到达事故地点的要求。目前,常见的抢修车辆最高运行速度为80 km/h,平均速度一般按60 km/h考虑,30 min可行驶30 km,由于维修工区一般设在车站,抢修车辆可覆盖范围在60 km左右,因此高速铁路车站间距离宜为30~60 km,不宜大于60 km。进而可知,若提高接触网作业车运行速度,并适度增加人员、配套设施,可适当增大车站间距。

2.3.3 方案研究

(1)增加人员、配套设施方案说明。为满足供电维修要求,针对前述各处站间距大于60 km区间,首先提出增加人员及配套设施方案。该方案在困难区间增加作业人员,并采用高速接触网作业车,同时加强智能化运维手段。其中高速接触网作业车最高速度为120 km/h,一般平均速度可达80 km/h,按天窗接触网作业车自行时间120 min以内计算,综合考虑作业车起停以及长大坡度对于作业车运行速度的影响,站间距可适当扩大至70 km。各方案说明及适应性如下:

1)沿既有线方案:新建榔坪、恩施、涪陵北供电车间(含工区),长阳、建始南、利川、丰都、石柱东供电工区,利用宜昌北供电工区,其中建始南人员设备和车辆按双倍配置。此方案石柱东—利川、建始南—榔坪站间距为78.09 km、80.5 km,站间距过大,无法满足养护维修要求。

2)沿清江方案:新建长阳、恩施南、涪陵北供电车间(含工区),水布垭、利川南、丰都、石柱东供电工区,利用宜昌北供电工区,其中水布垭工区人员设备和车辆按双倍配置。此方案恩施南—利川南、利川南—石柱东能够满足维修要求;恩施南—水布垭、水布垭—长阳站间距为81.35 km、80.5 km,站间距过大,无法满足养护维修要求。

3)经五峰方案:新建五峰、恩施南、涪陵北供电车间(含工区),长阳、鹤峰、利川南、丰都、石柱东供电工区,利用宜昌北供电工区,其中恩施南人员设备和车辆按双倍配置。此方案维修养护压力稍大,但能满足维修需求。

由上可知,沿既有线方案石柱东—利川、建始南—榔坪2个区间以及沿清江方案恩施南—水布垭、水布垭—长阳2个区间的站间距过大,增加人员、配套设施方案仍然无法满足供电维修要求,因此进一步研究增加越行站方案。

(2)针对部分区间进一步研究增加越行站方案。进一步研究沿既有线方案石柱东—利川、建始南—榔坪2个区间以及沿清江方案恩施南—水布垭、水布垭—长阳站2个区间分别增加越行站方案,方案说明如下:

1)沿既有线方案:针对石柱东—利川、建设南—榔坪2个区间分别于AK297+680、AK143+690处增加越行站共2座,站间距减小至31.1~49.4 km,增加投资约3.9亿元。

2)沿清江方案:针对恩施南—水布垭、水布垭—长阳2个区间分别于AK156+590、AK81+590处增加越行站共2座,站间距减小至36.0~45.35 km,增加投资约4亿元。

由上可知,增加越行站之后,沿既有线方案和沿清江方案站间距均可满足养护维修要求,且缩短维修覆盖半径,增加维修作业时间,有利于提升维修质量,提高运输组织灵活性,但增加越行站投资较大,需调整线路平纵断面。

(3)方案研究结论。综上分析,按天窗接触网作业车自行时间120 min以内计算,增加人员及配套设施后,60~70 km站间距可以满足供电作业要求,但对于70 km以上站间距需要通过增加越行站解决。

2.4 车站分布方案研究结论

该线各线路方案设计车站分布概况见图3、表1所示,通过增加人员及配套设施,并在站间距过大的区间增加越行站后,各方案均可满足客流需求、运输需求、养护维修及救援要求。

图3 各线路方案推荐车站分布示意图

表1 各线路方案车站分布概况表

3 结语

通过以上分析,困难条件下,高速铁路车站分布应遵循“共享发展”理念,尽量覆盖经济据点,满足客流出行需求,并适应运输组织及线路能力要求,充分考虑养护维修、救援等技术作业需要。随着铁路企业养护维修经验的日益丰富,作业效率不断提升,装备水平也不断升级,考虑长大坡度等困难条件对于作业车速度的影响,通过增加人员及配套设施,高速铁路车站分布适应间距可考虑适当扩大至70 km左右。

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