大包线集宁至大同段铁路达速方案探讨

(1.北京交通大学 经济管理学院，北京 100044；2.铁三院 内蒙古铁道勘 察设计院有限公司，内蒙古 呼和浩特 010050；3.呼和浩特铁路局 包头工务段，内蒙古 包头 014000)
摘 要：文章探讨了大包线集宁至大同段铁路达速方案， 通过对不同达速目标值的比选研究，消除限速运行处所，实现全段达速。
关键词：大包线；铁路达速；改造方案
中图分类号：U291.7(226)  文献标识码：A  文章编 号：1007—6921(2009)14—0087—02
1 既有大包线概述

大包线为京兰通道重要组成部分，是联系西北、内蒙古、晋北地区与我国东部地区的主要客 货运输通道。
本段承担的旅客运输中，以西北、蒙西及本线大中城市与京津地区开行客车为主。同时，旅 客列车始发、终到时间的安排都体现方便旅客的原则，开行朝发夕至、夕发朝至列车。

本段承担的货物运输中，以运送大宗煤炭、矿石、钢材、石油等直达车流为主，上行为重车 方向，下行为空车方向。主要技术站有大同枢纽大同西、湖东编组站以及集宁区段站。
1.1 线路平面
大同至包头铁路大同枢纽(不含)至集宁(含)段为双线铁路。既有下行线全长119.101km ，共有曲线46.143km /108处，占下行线总长度的38.74％，最小曲线半径为303m，最短夹直 线为20m；上行线全长119.005km，共有曲线48.304km /117处，占上行线总长度的40.59％ ，最小曲线半径为309m，最短夹直(圆)线为24.16m。
苏集至集宁段根据张集线设计方案，张集线引入集宁地区采用中穿大包线方案，并对大包线 进行改建，此段利用张集线引入集宁地区的改建方案，作为本项工程既有线。在进出集宁南 站K495+700～K499+600段保留曲线半径600m、450m，共2处，其他均满足120km/h速度目标值 。全段既有曲线特征见表1：

1.2 线路纵断面

本段线路上行方向既有最大坡度为6.3‰1处，共有1 000m,大于4‰坡段长4处共2.42km，以 上占线路总长的2.1％；下行既有最大坡度9‰，无超限坡地段。
1.3 车站分布情况、站坪长度及坡度

大包线大集段自大同枢纽(不含)至集宁地区K499+600(含)，正线全长119.101km，本线 和有关工程共含12个车站，其中包含孤山、堡子湾、五台洼、丰镇、新安庄、永王庄、红砂 坝、索家村、土贵乌拉、苏集、集宁南11个中间站及集宁地区的集宁区段站。其中五台洼、 永王庄和索家村三个中间站在大包电气化改造工程中封闭。
2 现状本线与改造设计的铁路主要技术标准
2.1 现状本线主要技术标准

现状本线主要技术标准如表2所示：

2.2 本段电气化改造的铁路主要技术标准：

铁路等级：I级；正线数目：双线；限制坡度：维持既有；最小曲线半径：600m，个别困难 地段550m，枢纽地区维持既有；牵引种类：电力；机车类型：韶山系列；牵引质量：4 000t 、5 000t、10 000t；到发线有效长：1 050m，部分1 700m；闭塞类型：自动闭塞。
2.3 本段达速改造设计的主要技术标准

铁路等级：I级；正线数目：双线；限制坡度：维持既有；路段旅客列车设计行车速度：大同(不含)至苏集(含)段：100km/h；苏集至集宁南段：120km/h。(为张集 线改建范围)；最小曲线半径：600m，个别困难地段550m，枢纽地区维持既有； 牵引种类： 电力；机车类型：韶山系列；牵引质量：4 000t、5 000t、10 000t；到发线有效长：1 050 m，部分1 700m；闭塞类型：自动闭塞。
3 达速目标

大同枢纽(不含)至集宁(含)段电化改造后，除两处曲线半径＜600m(550m)外，曲线半径均≥ 600m，小半径曲线较为集中，曲线半径>800m的段落也比较长，但是部分曲线的圆曲线长 、缓和曲线长及夹直线长仅能满足速度目标值80km/h的要求，因此本次设计针对电气化改造 后的既有线状况，分别对速度目标值全段100km/h及100km/h、120km/h分段改造方案进行了 研究，因此通过对不同达速目标值的比选，选择合理方案，最终达到大包线集宁至大同段达 速改造提高列车运行速度及舒适度，提高运输效率，有利于增运增效，提高运输质量，消除 限速运行处所的目标。
4 达速改建方案说明

本次设计针对电气化改造后的既有线状况，分别对速度目标值全段100km/h及100km/h、120k m/h分段改造方案进行了研究：
4.1 全段速度目标值100km/h改造方案

该方案对全段不能满足速度目标值100km/h的圆曲线、缓和曲线及夹直线进行改建。K382+3 45.19～K383+189.19段曲线半径为R-550、L-130，改建后曲线侵入孤山站小里程咽喉区，引 起站场改建，工程量较大，建议维持原设计曲线半径，限速80km/h。 K415+770.31～K416+4 16.84段曲线半径为曲线半径为R-550、L-130，改建后曲线侵入丰镇站大里程咽喉区，引起 站场改建，工程量较大，建议维持原设计曲线半径，限速80km/h。达速后线路改建长度为10 .505km/23处。 
4.2 速度目标值100km/h、120km/h分段改造方案

结合本段既有线平面条件及地形特点，将其分为孤山至永王庄、永王庄至苏集和苏集至集宁 南三段进行改建方案研究分析。
4.2.1 孤山至永王庄(K380+500～K441+700)达速100km/h。本段线路区间线路地势陡峭，路基多为高堤深堑，属典型的山区河谷展线，小半径曲线较多 且较为分散。线路长度61.2km，最小半径R-550m，本段大部分曲线半径大于规范要求100km/ h的最小曲线半径600m,因此本段按达速100km/h改造考虑。其中有两段限速地段为：

K382+345.19～K383+189.19段曲线半径为R-550、L-130，改建后曲线侵入孤山站小里程咽喉 区，引起站场改建，建议维持原设计曲线半径，限速80km/h。

K415+770.31～K416+416.84段曲线半径为曲线半径为R-550、L-130，改建后曲线侵入丰镇站 大里程咽喉区，引起道岔改建，建议维持原设计曲线半径，限速80km/h。
4.2.2 永王庄至苏集(K441+700～K482+000)达速120km/h本段线路长40.3km，有４个车站。本区段线路地形相对比较平缓，既有最小曲线半径440m。 本段由于大部分曲线半径均＞800m,因此，进一步研究120km/h速度目标值方案。对于提速 140km/h以上，由于线路改建在40％以上，改建工程较大，考虑本段线路的定位，结合相邻 区段速度目标值，不再进行深入研究。

线路曲线半径按R≥800m改建。上行线改建5.3km，占上行线总长的13.1％，改建曲线10处 ，改建中桥1座。下行线改建5.62km，占下行线总长的13.9％，改建曲线11处，改建中桥1 座。
4.2.3 苏集至集宁段利用张集线施工设计改建方案，速度目标值120km/h。张集线引入集宁地区采用中穿大包方案，引起大包线改建，除集宁南站进出站K495+700～K4 99+600范围存在2处曲线半径为600m、450m外，其他曲线半径≥800m，改建速度目标 值为120km/h。本段提速后线路改建长度为14.095km/31处。
4.3 改建方案比较
4.3.1 全段速度目标值100km/h改造方案优缺点。优点：①本方案与铁道部大包电化初步设计批复变化不大，与目前经铁道部审查后的大包 电化施工图技术标准较吻合。②本方案在大包电化施工图基础上进行局部优化，在原有大包 电化施工图基础上改建半径拨距较小，对目前大包电化已实施部分影响相对较小，造成的废 弃工程也相应较少，对大包电化工期影响也相对较小。③本方案由于改建半径拨距较小，需重新购地范围很少。④本方案引起的工程量相对较小，投资较“速度目标值100km/h、120km/h分段改造方案” 少1 968.57万元。

缺点：全段速度目标值为100km/h，永王庄至苏集未实现达速120km/h。
4.3.2 速度目标值100km/h、120km/h分段改造方案优缺点。优点：除孤山至永王庄达速100km/h外，永王庄至苏集实现达速120km/h。

缺点：①本方案永王庄至苏集实现达速120km/h，与目前经铁道部审查后的大包电化施工图 技术标准相比提高较大。②本方案引起的工程量相对较大，投资较“速度目标值100km/h、1 20km/h分段改造方案”多1 968.57万元。③本方案在原有大包电化施工图基础上改建较大， 对目前大包电化已实施部分影响相对较大，造成的废弃工程也相应较多，对大包电化工期影 响也相对较大。④本方案永王庄至苏集实现达速120km/h，半径改造拨移量较大，个别区段 需双线绕行，重新购地范围相对全段速度目标值100km/h改造方案较大，二次购地也对工期 影响较大。
5 研究结论

经综合技术经济比较，由于本段主要以货运为主，全段速度目标值100km/h达速改造方案基 本满足工务维护要求，并且该方案本方案与铁道部大包电化初步设计批复变化不大，与目前 经铁道部审查后的大包电化施工图技术标准较吻合；对目前大包电化已实施部分影响相对较 小，造成的废弃工程也相应较少，对大包电化工期影响也相对较小；需重新购地范围很少； 较速度目标值100km/h、120km/h分段改造方案节省投资1 968.57万元。同时满足提高列车运 行速度及舒适度，提高运输效率，有利于增运增效，提高运输质量，消除限速运行处所的目 标。因此推荐全段速度目标值100km/h改造方案。
［参考文献］
［1］ 项目组：京包线大同至集宁段达速改造工程可行性研究.

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