浅析济青高铁存轨基地方案比选

2017-02-18杨晓春

科技创新与应用 2017年3期

关键词：高铁

杨晓春

摘要：存轨基地占地广、投资大，是轨道工程实施的前提与重点。文章通过对济青高速铁路铺轨基地方案进行比选，可为类似高速铁路铺轨基地规划和实施提供参考。

关键词：高铁；存轨基地；比选

1 概述

存轨基地一般由施工便线、长轨存放区、轨排拼装区、轨料存放区、道砟存放区、办公及生活区等组成。存轨基地占地广、投资大，是轨道工程实施的前提与重点。它的优劣，对轨道工程的施工质量、进度、投资影响巨大，不仅如此，它还在一定程度上影响整条高速铁路的标段划分、施工顺序、工程展开、总工期等。本文通过对济青高速铁路存轨基地方案进行比选，可为类似高速铁路铺轨基地规划和实施提供参考。

2 工程概况

济青高速铁路设计速度目标值为350km/h，线间距为5m，最小曲线半径为7000m，最大坡度一般20‰、困难地段30‰，正线长度为307.9km，正线桥梁22座总长253.792km，占82.43%；隧道2座，总长17.35km，占线路长度的5.63%；路基总长36.758km（其中区间路基长度13.778km，站场路基长度22.98km），占11.94%。共设11个车站，到发线有效长度均为650m，车站站坪均设计为平坡。

全线设一个存轨基地，为双向单线铺轨。主要承担济青正站线、济南东动车运用所、济青青连联络线、青连正线的铺轨工程，主要工程量包括铺新轨697.78km（其中正线无砟轨道铺轨559.36km、正线有砟轨道铺轨61.17km、无枕地段铺轨0.165km、过渡段铺轨0.295km，站线有砟轨道铺轨76.787公里）、铺新岔218组（其中18号无砟道岔8组，9号有砟道岔80组，12号有砟道岔44组，18號有砟道岔71组，42号有砟道岔9组，特种道岔6组）、粒料道床39.6万方，正线、到发线钢轨采用60kg/m、100m定尺长U71MnG无螺栓孔热轧新轨，济南动车运用所、红岛存车场采用60kg/m、25m新轨，全线100m长钢轨由中标钢铁公司供应，采用火车运往济南铁路局桑梓店焊轨基地焊接成500m长钢轨后，用长轨运输车运至铺轨基地存放，再由存轨基地由长轨运输车运至新建济青高铁青州北站后向东西双向铺轨（其中向东铺轨384.7km，向西铺轨313.1km）或由建在新建济青高铁潍坊特大桥两侧的铺轨基地桥下直接提轨上桥后向东西双向铺轨（其中向东铺轨384.7km，向西铺轨313.1km）。全线铺轨工期为4个月。为满足铺轨工期要求，存轨基地内需存300km的500m长钢轨。

施工便线按Ⅳ级铁路标准进行设计，最小曲线半径300米，采用50kg/m-12.5m长再用轨，采用Ⅱ型钢筋混凝土枕。

3 存轨基地方案比选

根据既有寿光站的车站布置情况和既有到发线货位使用情况，综合考虑沿线地形、地物条件等各控制因素，研究了寿光站设存轨基地，自益羊线区间至寿光北站新建便线方案（Ⅰ方案）、济青高铁区间设存轨基地，自益羊线区间至存轨基地新建便线方案（Ⅱ方案）、寿光站设存轨基地，自寿光站牵出线新建便线方案（Ⅲ方案）。

3.1 方案比选

3.1.1 Ⅰ方案

本方案施工便线自益羊线区间K21+000利用12号道岔引出，在赵家庄东南侧设600m半径曲线折向西，并行济青高铁左侧8m处前行至青州北站，便线正线全长7.791km。全线共设25个平交道口，其中有人看守1处（县道），无人看守24处（如图1所示）。

本方案利用寿光站货1、货2股西侧货位处作为长轨存放场，长轨存放场长510m，宽15m，固定式门吊两侧支柱采用不等高型式，跨度为21.6m。在寿光站3号道岔后牵出线上设道岔引出机车整备线1条，并设置检查坑等配套检修设备，该道岔纳入寿光站联锁。寿光站内设1800m2的生产生活房屋，房屋采用彩钢岩棉夹芯板活动板房（如图2所示）。

本方案优点为便线直接连接济青高铁和存轨基地，铺轨车进行铺轨作业和临时检修作业方便；同时利用既有寿光站已征地范围内建设办公、生活区，水电接口及管理简单；征地拆迁数量小，工程实施难度小；工程投资省。

本方案缺点为便线长度较长，与田间机耕路平交较多，存在安全隐患；施工便线自益羊线区间出岔，在益羊线区间运行管段长，存在较大安全隐患，需征得山东省地方铁路局同意。

3.1.2 Ⅱ方案

本方案施工便线自益羊线区间K21+000利用12号道岔引出，在赵家庄东南侧设600m半径曲线折向西，并行济青高铁左侧8m处前行850m，至存轨基地，便线正线全长1.695km。全线共设5个平交道口，全部为无人看守道口（如图3所示）。

本方案在济青高铁DK141+150北侧设存轨基地，存轨基地内设存轨场2处，每处长轨存放场均为510m×15m；存轨基地设机回线1条，机车整备线1条，并设置检查坑等配套检修设备。在寿光站设置1800m2的生产、生活房屋。采用提轨上线方式将长钢轨提至济青高铁桥梁上，因此本方案长轨存放场的32台3吨固定式门吊需同时跨越济青高铁和2处长轨存放场，门吊跨度为54.3m，高度为16m（如图4所示）。

本方案优点为施工便线长度最短，与田间机耕路平交最少，安全隐患最低。

本方案缺点为便线未直接连接济青高铁和存轨基地，铺轨车进行铺轨作业和临时检修作业不方便；龙门吊跨度及高度大，作业效率低；施工便线自益羊线区间出岔，在益羊线区间运行管段长，存在较大安全隐患，需征得山东省地方铁路局同意。

3.1.3 Ⅲ方案

本方案施工便线由既有寿光站左侧咽喉区右线牵出线拆除既有车档6后引出，并行济青高铁左侧8m处前行至青州北站，便线全长8.463km，全线共设26个平交道口，其中有人看守1处（县道），无人看守25处（如图5所示）。

本方案优点：

（1）便线直接连接济青高铁和既有寿光站铺轨基地，有利于施工组织的开展，为实现全线的铺轨工期、保证全线的开通目标打下坚实基础。

（2）施工轨行设备机车车辆、大型作业车辆等可直接进出高铁线和既有线，机车车辆、施工机械、铺轨车等进行铺轨作业和临时检修作业方便。

（3）可利用既有寿光站已征用地范围内建设办公、生活区，水电接口及管理简单。

（4）便线与高铁线约6km并行地段，可通过协调土建施工单位的桥梁下部施工便道与铁路便线同位置征地，墩台施工完毕便道改造为铁路便线路基，即节约用地，也可节省部分费用。

（5）征地拆迁数量较少，工程实施难度较小。

（6）工程投资较为节省。

本方案缺点：

铁路便线长度较长，与田间机耕路平交较多，工程列车运输时存在安全隐患。

3.2 对既有益羊线能力影响

3.2.1 区间通过能力计算

如图7所示，t岔1、t岔2为寿光站至岔线间往返运行时分，τ岔1、τ岔2为寿光站与线路所办理接发车的间隔时间，t1、t2为区間干线自岔线接轨点至王木匠站间往返运行时分。

经牵引检算，t岔1、t岔2均为5min，t1为9.6min，t2为9.3min。益羊线与济南铁路局胶济线接轨，因此，其列车间隔时间参照结合济南局技术资料，列车不同时到达间隔时间τ不取4min，会车间隔时间τ会取2min，同方向列车连发间隔时间τ连取4min，货物列车起车附加时间t起取3min，停车附加时间t停取2min。

在岔线接轨处设线路所，当t岔1+τ岔1+τ不≤t1+τ+t2、τ会+t岔2+τ连≤t1+τ+t2时，岔线取送车对寿光站至王木匠站区间干线通过能力无影响。寿光站至王木匠站区间平行运行图能力计算见表1：

3.2.2 行车量

（1）列车装载参数。每列钢轨运输车可装载500m/根长钢轨50根；每列铺轨车可铺设双钢轨6km/日，计500m/根长钢轨24根/日。寿光存轨基地将设置两列铺轨车分东、西方向铺轨，每天铺轨48根。

（2）列车对数。济青高铁计划于2017年9月1日～2018年1月1日（4个月）完成全线铺轨，为满足铺轨工期要求，存轨基地将提前三个月内完成预存600km（铁路线路长300km）的长钢轨，共计24列车，不足1列/日；铺轨期间，铺轨车自存轨基地至铺轨场地往返取送车计4次/日，钢轨运输车1对/日即可保证存轨场钢轨存量。

3.2.3 通过能力适应性分析

目前，王木匠至寿光区间列车对数为16对/日，据此测算区间通过能力适应情况（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ方案相同）见表2：

未来益羊线货运量将有所增长，但区间能力富余量大，各个方案对益羊线区间能力影响较小，益羊线能力可以满足济青高铁钢轨列车运输需求。

3.3 主要工程数量及投资估算

3.3.1 主要工程数量

各方案主要工程数量表3所示：

3.3.2 投资预估算

Ⅰ方案投资估算总额约为5393.61万元，其中工程费5236.51万元，勘察设计费157.1万元；Ⅱ方案投资估算总额约为5527.84万元，其中工程费5366.84万元，勘察设计费161万元；Ⅲ方案投资估算总额约为5411.2万元，其中工程费5251.2万元，勘察设计费160万元。

虽Ⅰ方案投资估算最少，但在益羊线区间运行管段长，存在较大安全隐患，因此摒弃其方案。综合以上分析，方案Ⅲ所列寿光铺轨基地方案合理，投资较少，施工组织较为简单，铺轨施工作业方便，能够保证济青高铁的铺轨工期。

4 结束语

本文通过对济青高速铁路铺轨基地方案进行比选，选定了方案Ⅲ为最终方案，该方案中平交道安全隐患问题必须通过加强工程列车运输时的行车管理和平交道的经常维护予以解决。

参考文献