靖宇至松江河铁路线路方案研究

时间:2022-09-04 07:48:13

靖宇至松江河铁路线路方案研究

摘要:新建靖宇至松江河铁路线路全长75km,是“长春~长白山铁路旅游线路”的重要组成部分。线路所经地区为吉林省东南部长白山区,结合沿线地形、地质条件和有关城市规划,对靖宇至松江河铁路的线路方案进行分析研究,提出合理方案。

关键词:靖宇至松江河铁路;线路;方案

中图分类号:文献标识码:文章编号:

Study on the line Alignment Planning of Jingyu-Songjianghe Railway

DuFulin

(Jilin Railway Survery and Design Institute limited, Jilin City 132001)

Abstract:The newly built Jingyu-Songjianghe railway, main part of the Changchun-Changbaishan railway tourist route, is about 75km. The railway travels Changbai mountain areas of southeast Jilin Province. A reasonable line alignment planning was prompted considering the landform, geology conditions and relative city plans.

Key wordsJingyu-Songjianghe railway; railway line; line alignment planning

1概述

靖宇至松江河铁路(简称宇松线)位于吉林省东南部,线路起点位于白山市靖宇县,接轨于既有宇辉南线的靖宇站,经由三道湖镇、花园口镇、抚松县城,至白山市境内的松江河镇,终点接轨于浑白线松江河站,线路全长75km。宇松线衔接了宇辉线和浑白线,构成了沈吉线与东北东部铁路通道浑白线之间的辅助通道,形成了内地通往长白山区铁路运输新便捷通道。建设宇松线,对于开发长白山旅游资源,形成公路、铁路、航空等多种快速立体交通运输方式有着重要的作用。设计结合沿线地理位置、自然情况等条件,对线路方案进行了分析研究,提出了优选方案。

2线路方案研究

2.1 接轨方案

2.1.1 线路起点接轨方案

为适应线路方案选择的需要,本线起点接轨研究了靖宇站接轨和靖宇西站接轨两个方案(见图1)。

图1: 线路起点接轨示意图

(1)靖宇站接轨方案

靖宇站系宇辉线终点站(站中心K57+100)。新线从本站正线末端接轨、与宇辉线直股贯通。线路接轨后,南行3.5km,在县城南侧折向东行至松江河方向。

新线接轨引起对靖宇站改建,包括增设到发线、调车线和延长到发线有效长至650m(预留880m条件),以及增设旅客基本站台和中间站台等(见图2)。

图2: 靖宇接轨站平面示意图

(2)靖宇西接轨方案

新线接轨于宇辉线K53+400处,并于该处新设靖宇西接轨站(距靖宇站3.7km)。新线接轨后,下穿朝长公路、榆江公路,经靖宇县城北侧至松江河方向。

新建靖宇西站主要规模包括设正线1条、到发线2条(另预留1条),以及有关客运设施等(见图3)。

图3: 靖宇西接轨站平面示意图

(3)各方案优缺点综合分析比较

靖宇站接轨方案路基7.82×104m3,铺轨4.92km,投资估算1656.3万元。

靖宇西接轨方案路基25.21×104m3,中桥2座107m,铺轨6.79km,投资估算3274.4万元。

线路起点两个接轨方案的优缺点分析见表1。

表1线路起点接轨方案优缺点分析表

方案名称 优点 缺点

靖宇站接轨方案 1.在既有站接轨,可充分利用既有站场设备,接轨工程简单。

2.客货运作业集中在一个车站办理,方便使用和管理。

3.比靖宇西接轨方案工程规模小,省投资1618万元。 1.线路接轨需改建靖宇站,施工期存在与运输相干扰的情况。

2.线路引入地段,局地经过规划的靖宇经济开发区。

3.长远发展实施到发线有效长延至880m时,站场及站外宇辉线改建规模较大。

靖宇西接轨方案 1.线路接轨引入对靖宇城建发展无影响(不经开发区)。

2.靖宇西接轨站平面条件较好,具备到发线有效长延至880m条件。

3.不需改建既有站场客货运设备。 1.需新增靖宇西站,仅距靖宇站3.7km,车站分布不合理。同时线路引入需与两条省级公路交叉,工程较为复杂。

2.不能利用靖宇站,新开站增加运营成本,使用管理不方便。

3.工程规模大,需多投资1618万元。

(4)推荐采用方案

根据表1分析比较,靖宇站接轨方案,线路引出后沿县城南端山脚走行,线路短直平纵断面条件较好,不新建接轨站,投资省、经济性较好,同时,地方政府赞同接轨方案。据此,推荐采用靖宇站接轨方案。

2.1.2线路终点接轨方案

在线路终点地段,结合新线建设长度和充分利用既有线及站场设备的考虑,研究了松江河站接轨和小山站接轨两个方案(见图4)。

图4: 线路终点接轨示意图

(1) 松江河站接轨方案

新线在松江河站上行咽喉外端浑白线左侧引入,新线接轨引起松江河站改建,含增设到发线1条、调车线2条及延长到发线有效长度至650m等(见图5)。

(2)小山站接轨方案

原有小山车站位于浑白线K121+460m处,已封闭拆除。受既有线平纵断面和新、旧线高程差等的影响,需改建浑白线(K121+080~K123+480)新设小山站接轨。根据运输作业需要,在新设小山站的同时,应对

图5: 松江河接轨站平面示意图

松江河站进行改扩建。

新设小山站为会让站,站房设在线路左侧。车站平面为曲线站,曲线半径800m,站坪坡度6.0‰。站内设正线1条、到发线2条。新线在小山站上行咽喉外端浑白线左侧引入(见图6)。

图6: 小山接轨站平面示意图

(3)各方案优缺点综合分析比较

松江河接轨方案征地304亩,路基57×104m3,桥涵18座460m,铺轨10.8km,估算总额6401.7万元。

小山接轨方案征地215亩,路基34×104m3,桥涵16座475m,铺轨13.8km,估算总额6010.5万元。

线路终点两个接轨方案的优缺点分析见表2。

表2线路终点接轨方案优缺点分析表

方案名称 优点 缺点

松江河站接轨方案 1.新线接轨不新增车站,车站分布较为合理,有利于减少运营支出。

2.新线接轨和车站改建集中在同一工点进行,避免了对既有浑白线改建引起的废弃工程,对运营干扰小。

3.接轨站技术条件较好,有利于运输集中作业,有利于安全和管理。 1.比小山接轨方案需多建新线长度2.73km,多占地89亩,增加工程投资391.2万元。

2.在工点范围内,对既有线平纵断面技术条件改善范围较少。

小山站接轨方案 1.可少建新线2.73km,减少占地89亩,工程总规模略小,可节省工程投资391.2万元。

2.在既有线上开站接轨,可局部改善工点内线路平纵断面条件。 1.新线接轨需增设车站,车站分布不合理,区间铁路能力不均衡,增加运营支出,增加运输成本。

2.新线接轨需改建既有线2.4km,同时还需对松江河站改扩建,存在部分废弃工程,施工期存在对运营干扰。

3.小山接轨站为会让站,技术条件较差,不利于运输作业安全。

(4)推荐采用方案

根据表2的分析比较,松江河站接轨方案虽然在投资方面比小山接轨方案多391.2万元,但该方案不新增车站和改建浑白线,并且新线引入和车站改建集中在同一工点进行,拆迁和废弃工程少,同时从长远发展看,本方案技术条件也优于小山接轨方案。因此,设计对线路终点接轨推荐采用松江河站接轨方案。

2.2线路方案

宇松线系铁道部、吉林省合作建设项目。根据沿线地方政府要求,本线起自靖宇县城、经由抚松县城、终至松江河镇,同时兼顾国防建设需求。鉴于上述需求,综合考虑本线所经地区地形地貌、工程地质、水文地质、工程安全和难易程度等情况的影响,设计对本段铁路的线路走向方案研究,重点集中在靖宇至抚松之间的头道松花江流域。方案构成包括大东沟方案、东兴镇方案、抽水方案、花园口方案。

2.2.1靖宇至松花江走向方案(图7)

2.2.1.1 经过地区概况及有关规划

本段线路起点段位于靖宇县城,城镇的初步规划为向西和部分向南发展为靖宇经济开发区,向北发展为城建区,向东发展为工业区,线路避开县城沿南端山脚走行。沿线地势较高,山岳连绵,冲沟发育,地形受高山、河流、冲沟等自然条件的影响,地势起伏较大,相对高差300~700m。沿线自然植被茂密,森林资源丰富。结合地形条件、城市发展规划,以及有关接轨条件,在靖宇至头道松花江之间研究了大东沟方案和东兴镇方案。

2.2.1.2走向方案比较

(1)大东沟方案

线路从既有宇辉线靖宇站引出并行既有矿泉水铁路专用线南行4.0km,经过靖宇经济开发区,跨越青

图7靖宇至松花江段方案比选示意图

龙河、恶河之后,折向东走行穿越镇郊南山,经过靖宇县武装部弹药库及靶场区域,经由三道湖镇北侧,于CK15+800设三道湖车站。线路出站后东行2.0km转向东北在低山森林中前行8km,到达CK27+600头道松花江西岸,设超高(桥高180m)特大桥(长度1.2km)过江,再东走1.0km即为本方案终点CK29+270。本方案线路长度29.27km,设16处曲线,最小曲线半径:并行既有线地段500m,新线地段800m。曲线长度11.23km,直线长度18.04km;特大桥6座4340m,大桥6座1436m,隧道6座2347m,投资估算总额65476.13万元。

(2)东兴镇方案

线路从靖宇西站(既有宇辉线上新建站)由西向东引出,即转向东北下穿朝长公路(省道302)、榆江公路(省道204)、跨越珠子河,然后折向东走行,经由靖宇县城北侧、二跨珠子河,在东兴镇北侧设隧道下穿半砬山,并转向东南走行。线路出隧道之后,在CIK20+450处设东兴站。线路出车站约1.0km,再折向东前行4.7km,到达CIK 26+700头道松花江西岸,设超高特大桥(长度0.9km)过江,再东走1.5km即为本方案终点CIK28+260。本方案线路全长28.26km,沿线设14处曲线,最小曲线半径1000m,曲线长度12.07km,直线长度16.19km;特大桥2座1531m,大桥10座3440m,隧道3座1750m,投资估算总额63169.05万元。

2.2.1.3方案推荐意见

两方案的优缺点分析见表3。

表3靖宇至松花江段线路方案优缺点分析表

方案名称 优点 缺点

大东沟方案 1.可充分利用靖宇站。

2.拆迁工程量小。

3.在三道湖设站,有利于支援国防建设。

4.沿线经过湿地地段长度短,利于保护环境。 1.线路平纵断面条件略差。

2.线路长度长4.0km。

3.线路起点地段和靖宇县城规划有干扰。

4.工程规模大,投资多2307.08万元。。

东兴镇方案 1.线路平面线形直顺,曲线少,纵断面条件好。

2.线路长度短4.0km,投资少2307.08万元。

3.线路与靖宇县城留有城市发展空间。 1.需新设靖宇西站接轨,致使宇辉线车站分布不合理。

2. 沿线经过湿地地段长,需要对地基补强的工程量大。

3.线路和榆江公路交角小,公路立交桥需安全设施。

4.线路远离三道湖镇,经济条件差,同时不方便部队使用。

大东沟方案虽然投资较大,线路平面条件稍差,和靖宇县规划有干扰;但是可以充分利用靖宇站,对湿地影响小,线路经过地区人口密集,经济基础较好,可以带动经过地区经济发展,同时方便部队军事物资的运输,有利于支援国防建设。靖宇县政府也表示可以调整规划。综合以上情况,考虑区域经济发展,减少对环境影响,尊重地方意见,推荐采用大东沟方案。2.2.2三道湖至抚松走向方案(图8)

2.2.2.1 经过地区概况

三道湖镇至抚松镇由省道309连接,省道沿线城镇经济基础较好。三道湖镇归靖宇县管辖。抚松镇是抚松县政府所在地,地处长白山西北部,该镇东面依山,南、北、西三面邻水,头道松花江由南向北径流县城西侧,松江河流经县城东侧汇入头道松花江。县城总体规划为向南北两个方向发展,南面为工业区,北面为公用绿地和休闲区。

2.2.2.2 走向方案比较

(1)抽水方案

抽水方案的起点至松花江段与大东沟方案的后半部分相同。线路出三道湖车站后,在低山密林中由西南向东北方向走行9.0km,到达CVK30+000头道松花江西岸,转向东设超高特大桥过江,继续向东走行,经抽水之后于CVK37+000线路折向东南走行。先设5.3km长隧道下穿多沟子岭,再二跨头道松花江前行约5.0km即到达抚松县城西南侧,本方案终点CVK51+900。线路经过地段为低山丘陵及山间河谷地貌,地层岩性为第四系下更新统玄武岩盖层,寒武系中统、下统,震旦系中统的石灰岩、条痕状混合岩、混合岩化花岗岩,安山岩居多,工程性质较好。

本方案线路全长31.85km,最小曲线半径800m,

图8三道湖至抚松段方案比选示意图

曲线长度11.23km,直线长度21.62km;特大桥3座2567m,大桥7座1614m,桥梁最大高度181m,隧道8座10730m,桥隧比重47%,投资估算95069.42万元,

(2)花园口方案

线路出三道湖车站,折向南行3.0km之后,转向东南上跨白浆河、爬犁沟,下穿土砬顶子山,再跨正身河,到达二道花园林场,线路左转折向东北于CK35+300m处设花园口车站。线路出站后,在正身河东岸、迷路岭北坡继续北上,在CK42+300m处跨越珠宝沟,线路右转折向东走行,在头道松花江南岸、珠宝屯北侧CK43+600m处设珠宝村车站。线路一直向东走行,下穿四方钉子山北坡低山,上跨三道花园河、徐家沟,并经由自兴村、兴农村、双河村之后,到达本段方案比选终点CK56+490。线路经过地段为低山丘陵及山间河谷地貌,地层岩性为侏罗系上统、中统的安山岩、砂岩、页岩、粉砂岩,工程性质较差。

本段比选范围线路全长36.44km。最小曲线半径1200m,曲线段长度16.35km,直线段长度20.09km;特大桥4座3660m,大桥14座3974m,公路桥1座600m2,桥梁最大高度90m,隧道13座15314m,桥隧比重63%,投资估算104043.43万元。

2.2.2.3方案推荐意见

两方案的优缺点分析见表4

表4三道湖至抚松地段线路方案优缺点分析表

方案名称 优点 缺点

抽水方案 1.线路直顺,长度短4.59km。

2.每年可以降低运营费支出500万元。

3.花岗岩、安山岩居多,工程地质条件较好。

4.投资节省8974万元。 1.线路两次跨越松花江,水深50m,水面宽300m,需设特超高桥梁,工程复杂,技术难度大。

2.线路所经地区经济条件差。

3.特高桥工程规模大,技术风险和安全风险高。

4.大量伐树征和林地,影响于生态环境。

花园口方案 1.最高桥90m,有成熟的设计和施工经验。

2.桥下水深不大于10m,施工难度小。

3.沿线城镇经济基础较好。

4.森林地段多为桥隧通过,利于环保。 1.由于线路绕行引起长度增加4.59km。

2.每年增加运营费500万元。

3.桥隧长度增加约8km,增加投资8974万元。

综合以上分析比较情况可以看出,抽水方案总体工程规模小,投资节省8974.01万元,在工程地质条件方面也略优于花园口方案。抽水方案存在的主要问题是线路两次跨约头道松花江,需要设置特超高桥梁,特别是头道松花江1号特大桥,水面宽度300余米,最大水深50m,河谷宽度1100余米,桥梁高度181m,技术条件复杂,施工难度极大,安全保证措施、水环境保证措施等都有待于进一步研究解决,方案可操作性较为艰难。同时,线路经过地段多为密林,需大量砍伐树木和征地,不利于生态环境保护。

花园口方案为减少与头道松花江交叉,降低桥梁高度和桥下水深,在抽水方案以南13km进行了绕行,增长了线路4.59km,增加了桥隧长度8.037km,增加工程投资8974.01万元,但沿线桥梁高度降低为90m,水深小于10.0m,水面宽度小于100m。

显然,花园口方案在线路技术条件和工程经济方面都不如抽水方案优越;但花园口方案在桥梁设计技术复杂程度,施工难易程度,以及环境保护方面等,都比抽水方案有了很大的改善,明显增强了项目的可操作性。基于上述考虑,设计在这组方案比选中推荐采用花园口方案。

本文研究推荐采用的线路接轨和线路走向方案,均已获审查批准。目前,宇松线项目正在建设实施中。

3 结语

山区铁路选线需要一个复杂的过程,影响线路走向的因素十分复杂,为规避工程风险,不一味追求经济效益,确保铁路建设过程中和运营后的安全在选线过程中是十分重要的。在本线的走向方案研究中,综合考虑了地形条件、地方规划、施工条件、工程风险、工程造价、环境保护、运营条件等多种因素,最后确定了线路走向方案。

总之,线路方案选择应结合工程情况,客观的分析相关因素和边界条件,既要满足技术条件要求,更要满足安全、环保等强制条件要求,合理选择和确定采用方案,以保证满足运输需求和地方经济发展需求。现靖宇至松江河铁路正在按推荐方案进行施工。

参考文献:

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[3]崔学东.山区铁路选线应注意的几个问题[J] .铁道标准设计,

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注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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