淄东铁路扩能改造方案研究
摘要：根据淄东铁路的功能定位、客货运量预测，结合本线及相邻线的主要技术标准、车站分布特征等，分别研究了电化、车站到发线延长、正线数目、提速改造等不同的扩能改造方案。充分论证了各方案的适应性及合理性，提出了合理的扩能改造方案，最后从工程经济合理、技术可行性的角度，选择本线电气化、车站到发线延长1050m，提高牵引质量至5000t，单线，速度目标值80km/h。?键词：淄东铁路，电气化、车站到发线、牵引质量、速度目标值。?中图分类号：U22文献标识码：A?1.概述?淄东铁路位于山东省北部，自胶济线的淄博站东咽喉引出，在淄博市境内沿涝淄河北上，至淄博市桓台县，向北跨803省道、预备河、小清河，到达滨州市博兴县，线路折向东北沿228省道行走，跨渔张河、四干渠，经东营市东营区史口镇直达东营站，线路正线全长89.442km，现开放车站9个（含接轨站淄博站），其中淄博市境内4个，滨州市境内3个，东营市境内2个。?2.功能定位?本线主要承运山西中部、中南部地区到达的煤炭，以及胶济线、德大线、大莱龙铁路与沿线地区的客货交流。从客货运结构分析，本线是一条客货兼运的区域性铁路。本线分别与“四横四纵”中的德龙烟通道、邯济胶济通道连接，将起到承上启下的作用。?本线扩能改造后，向北与德龙烟铁路相连，向南经辛泰铁路，磁东铁路，与在建的东都～平邑铁路相接，可形成山东省又一条南北区域铁路。?综上所述，本线的功能定位为：是连接德龙烟与胶济通道的区域性铁路，是以货为主，兼顾客运的电气化铁路。3.区域路网构成?淄东线自淄博地区淄博站向北，经桓台、博兴至东营站；博小线在淄东线博兴站接轨，终点为小营站。相邻路网既有铁路主要有胶济线、胶济客专、博山线、小沾线等，在建铁路有德大线、龙烟线，规划铁路有大莱龙线。其中，胶济线、胶济客专、德大线、龙烟线均为电气化铁路。?4.建设必要性分析?本线地处黄河三角洲，位于环渤海经济圈，区位优势明显。随着区域经济社会及客货运量的快速发展，既有铁路的技术标准已不能适应通道运输发展需求，本项目的扩能改造十分迫切。其必要性主要表现为：是完善区域路网结构，满足沿线运量快速增长的需要；是实施黄河三角洲高效生态经济区发展规划，促进沿线地区经济协调发展的需要；是促进山东半岛铁路电化成网、保护生态环境的需要；是节约铁路运输成本、提高企业经济效益的需要。?5.扩能改造方案?5.1电气化改造?从路网结构分析，本线相邻的胶济已电化，在建的德大以及规划的大莱龙、龙烟均为电气化铁路，本线是山东省四纵四横中的德龙烟与胶济通道的连接线，本线已经成为该地区电化成网的制约因素。对本线进行电化改造，将进一步优化区域运输组织，延长机车牵引交路。?电化在一定程度上能够提高线路通过能力。本线限制坡度为5‰，现状采用的DF4、DF4C机车在该坡度条件下，限制区间（杜科～农中）货车平均运行速度约36km/h，若采用电力牵引，其速度将大大高于内燃机车，区间能力得到有效提高。通过计算，若采用SS4机车牵引，区间平图能力最大可提高35.1%（杜科～农中），最小可提高8.4%（农中～桓台）。5.2延长到发线有效长，提高牵引定数?本线既有牵引质量4000t，车站到发线有效长850m，本线货物以整列到达的煤炭、矿石等大宗货物为主。济南方向进入本线的货车需在东风站进行增减轴作业，对东风站到发和解编能力影响较大，产生折角运输。本线相邻线研究年度列车牵引质量均为5000t，车站到发线有效长均为1050m，为加速机车车辆周转与货物送达，减少增减轴作业，本线牵引质量应与相邻线统一，采用5000t，车站到发线有效长延长至1050m。?5.3近、远期单线?近期全线按单线电气化改造、延长到发线有效长度并提高牵引质量后，能力可满足要求。根据运量预测分析，本线货运量存在明显的梯度，呈“金字塔”形，即由南向北货运行车量呈递减趋势，为更好的反映各段的运输需求，远期分为淄博～博兴段和博兴～东营段进行分析。?分段客货车对数及单线最大平图周期表在电化扩能的基础上，淄博～博兴段远期行车量为客车6对、货车25对，能力允许的单线最大平图周期为34min，大于《铁路主要技术政策》规定的单线设计最小平图周期30min，单线能力能够满足需要，因此该段远期可维持单线格局；博兴～东营段远期行车量为客车6对、货车5～6对，能力允许的单线最大平图周期为83min，远大于《铁路主要技术政策》规定的单线设计最小平图周期30min，因此该段可维持单线格局。?故本线近、远期淄博至东营均可维持单线格局。?5.4提速改造?本线正线曲线总长7.44km，只占线路总长的8.4%，曲线分布较为集中，淄博至博兴段曲线18个，占曲线总数的72%。由于本线地形相对平坦，桥涵较少，控制因素较少，改建难度相对较小。故研究了现状电化80km/h方案、提速120km/h方案、提速160km/h方案三个方案。?（1）现状电化80km/h方案?除淄博站外两处曲线小于600m外，其余曲线半径均大于600m。受地形条件限制，同时考虑进站速度较低，淄博站外两处曲线保留，不改建。博兴站北咽喉6-8渡线改为18号道岔，侧向80km/h。其余对缓和曲线长不满足《铁路线路设计规范》（GB50090-2006）表3.1.5-1最小缓和曲线长要求的进行改建。经检算，本线共有5处曲线平面条件不满足80km/h速度目标值的要求，对5处曲线进行拨移改造，曲线最大拨移0.12m，改建长度0.883km。?维持现状方案改造工程量最小，工程投资最省，但速度目标值与相邻德大、胶济线差别较大，而且现状方案客车速度低，与公路相比竞争力低。?（2）提速120km/h方案?满足行车速度120km/h的最小曲线半径为800m，对既有线小于800m的小曲线半径全部改为800m以上，对于既有800m以上半径缓和曲线长度及夹直线（圆曲线）不满足开行120km/h速度的均按相应标准改建，其中淄博站外三处曲线保留限速点，不改建的原因有两点，一是改建涉及胶济客专和淄博站咽喉调整，同时需改造淄博站货场，工程量巨大；二是淄东线接胶济线为侧向出岔，起点速度最大80km/h，此三处曲线距离起点小于1.0km，速度最大不超过100km/h，因此，本次对淄博站外三处曲线保留，不改建。K33+900～K40+550段既有淄东线共有4处曲线，最小曲线半径600m，此段线路有4座普通钢筋混凝土π形梁，若改建需要新建4座大桥，改建工程量太大，此段线路限速80km/h，不改建。?对其他不满足要求的曲线进行改造，本方案共需改造曲线15个，改建长度5.19km，占全线长度的5.8%。?提速改造方案投资比较表单位：万元?本方案改造工程数量及投资详见“提速改造方案投资比较表”，从比较表可以看出，全线提速至120km/h方案投资11191.13万元，每节省1min增加投资746.07万元。本方案拆迁量较少，工程量较小，投资节时比低，120km/h速度目标值与公路相比有一定优势。?（3）提速160km/h方案?满足行车速度160km/h的最小曲线半径为1600m，对既有线小于1600m的曲线半径全部改为1600m以上，对于既有1600m以上半径缓和曲线长度及夹直线（圆曲线）不满足开行160km/h速度的均按相应标准改建，其中淄博站外三处曲线改建难度大，保留限速点。?本方案共需改造曲线22个，改建长度17.846km，占全线长度的19.95%，改造工程数量及投资详见“提方案工程数量及投资比较表”。从比较表可以看出，全线提速至160km/h投资89896.51万元，每节省1min增加投资3099.88万元。?由于本线建设年代较早，现状技术标准较低，因此提速160km/h方案虽与相邻路网速度目标值匹配，但工程量大，废弃工程较多，投资节时比高。?综上所述，结合本线功能定位，本线以货运为主，兼顾客运，由于线路长度较短，仅为89.442km，提速以后，对缩短旅客出行时间影响效果并不明显，而现状电化能够实现机车长交路运行，提高铁路运输效率，对促进沿线地方经济发展、加快货物周转等将起到重要作用；同时，现状电化工程改造量小，利用既有设施较多，工程投资小的优点，研究推荐采用现状电化80km/h方案。?6.结束语?通过本线的扩能改造方案研究，既有线扩能改造方案选择应遵守以下原则：根据项目功能定位、客货运预测，结合既有线平纵断面条件、既有车站分布、既有线设施状况等，按照充分利用既有设施、方便运输管理，适当提高技术标准、节约建设及运营成本等原则，科学、系统、实事求是地确定既有线扩能改造方案。
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