侯 磊

HOU Lei

（蘭州鐵道設(shè)計(jì)院有限公司?線路運(yùn)輸所，甘肅?蘭州?730000)

(Track and Transportation Institute，Lanzhou Railway Survey and Design Institute Co.，Ltd.，Lanzhou 730000，Gansu，China)

1 概述

1.1 蘭州鐵路樞紐概況

蘭州鐵路樞紐東西長(zhǎng)約 103 km，南北寬約53 km，東南起隴海線 (蘭州—連云港) 夏官營(yíng)站、寶蘭客運(yùn)專線 (寶雞—蘭州西) 榆中站，西南至蘭青線 (河口南—西寧) 張家祠站、蘭新第二雙線 (蘭州西—烏魯木齊南) 陳家灣站，西北抵至蘭新線 (蘭州—烏魯木齊) 馬家坪站，東北達(dá)包蘭線 (包頭—蘭州) 白銀站、中蘭客運(yùn)專線 (中衛(wèi)—蘭州西) 白銀南站。

蘭州鐵路樞紐既有鐵路包括隴海線、包蘭線、蘭新線、蘭青線、蘭新第二雙線、寶蘭客運(yùn)專線、蘭渝線 (蘭州—重慶)、中川機(jī)場(chǎng)城際鐵路 (蘭州西—中川機(jī)場(chǎng)) 8 條鐵路干線[1]，另有支線鐵路包括紅會(huì)支線 (白銀西—紅會(huì))、中馬線 (中川—馬家坪) 等；樞紐內(nèi)在建鐵路有中蘭客運(yùn)專線 (中衛(wèi)—蘭州)、蘭合線 (蘭州—合作)，規(guī)劃鐵路有蘭州—張掖三四線、蘭州—臨洮—天水城際鐵路、蘭州—平?jīng)觥獞c陽(yáng)鐵路、環(huán)縣—海源—中川鐵路，屆時(shí)蘭州將形成西北地區(qū)大型的鐵路客貨運(yùn)樞紐。

蘭州鐵路樞紐內(nèi)共有車站 38 個(gè)，其中客貨運(yùn)站 4 個(gè)，客運(yùn)站 7 個(gè)，貨運(yùn)站 14 個(gè)，其他中間站 13個(gè)。蘭州站、蘭州西站為樞紐內(nèi) 2 處主要客運(yùn)站，蘭州站以辦理普速列車為主，蘭州西站以辦理高速動(dòng)車組列車為主。樞紐內(nèi)蘭州新區(qū)站、中川機(jī)場(chǎng)站、白銀西站等為辦理客運(yùn)業(yè)務(wù)的中間站，辦理貨運(yùn)業(yè)務(wù)的車站一共有 18 個(gè)，主要有蘭州東站、白銀西站、陳官營(yíng)站、河口南站等[2]。

根據(jù)蘭州鐵路樞紐總圖規(guī)劃，中馬線的修建為新區(qū)打開(kāi)了面向國(guó)鐵干線蘭新線的西通路，而朱中線 (朱家窯—中川) 的建設(shè)又為蘭州新區(qū)打開(kāi)面向國(guó)鐵干線包蘭線的東通路，形成樞紐大北環(huán)，不僅有利于白銀地區(qū)與新疆等地區(qū)貨運(yùn)交流，而且為蘭州鐵路樞紐增加了蘭新線與包蘭線的第二通路，完善蘭州鐵路樞紐客貨運(yùn)設(shè)施布局及運(yùn)輸格局。

1.2 朱中線概況

朱中線位于甘肅省蘭州市蘭州新區(qū)及皋蘭縣境內(nèi)，線路自包蘭線 (包頭—蘭州) 朱家窯站接軌經(jīng)黑石川站、高家莊站后引入中馬線 (蘭州新區(qū)北—馬家坪) 蘭州新區(qū)北站，線路貫通正線全長(zhǎng) 40.72 km，與既有包蘭線蘭州方向聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng) 1.17 km[3]。項(xiàng)目建成后向東經(jīng)朱家窯銜接包蘭線，向西經(jīng)中馬線連接蘭新線，成為 2 條國(guó)鐵干線的聯(lián)絡(luò)線，將進(jìn)一步完善蘭州新區(qū)對(duì)外鐵路客貨運(yùn)輸通道。

朱家窯站為包蘭線會(huì)讓站，主要辦理列車接發(fā)作業(yè)，不辦理客貨運(yùn)業(yè)務(wù)[4]。車站現(xiàn)有到發(fā)線 3 條(含正線 1 條)，到發(fā)線有效長(zhǎng)880 m，車站有效長(zhǎng)范圍內(nèi)有半徑為 3 000 m 的反向曲線，站坪坡度為2.5‰，蘭州方向端出站咽喉區(qū)有半徑為 1 200 m 的曲線，包頭方向出站為上坡方向，蘭州方向有安全線 1 條。車站有效長(zhǎng)范圍內(nèi)有 740 m 在 2.5‰ 的下坡道，有 80 m 范圍在 11.8‰ 的下坡道，而且朱家窯站處于高填深挖地段，站房同側(cè)有陡山，對(duì)側(cè)是高填方路基，路基外側(cè)為排洪溝，車站擴(kuò)建較為困難。既有朱家窯站平面布置如圖1 所示。

2 朱中線引入包蘭線接軌站方案研究

圖1 既有朱家窯站平面布置圖Fig.1 The layout of the Zhujiayao railway station

隨著蘭州新區(qū)的快速建設(shè)及發(fā)展，繼中馬線建成后，根據(jù)蘭州新區(qū)鐵路規(guī)劃“東接包蘭線，西連蘭新線，形成蘭州鐵路樞紐的大北環(huán)”思路，結(jié)合包蘭線車站分布情況及地形條件，分別提出包蘭線朱家窯站接軌方案和白銀西站接軌方案。

2.1 接軌站方案

2.1.1 朱家窯站接軌方案

朱家窯站接軌方案如圖2 所示。朱中線自既有包蘭線朱家窯站引入后，于朱家窯站北側(cè)增加 1 條到發(fā)線，并相應(yīng)改造車站西端咽喉區(qū)，引起包蘭線正線高程抬高，對(duì)包蘭線進(jìn)行改建，改建工程于K923+700 處平面與既有包蘭線相切接入，但高程仍然抬高 16 cm 至 85 cm 不等；朱家窯車站到發(fā)線有效長(zhǎng)維持既有不變，并對(duì)原朱家窯站 2.5‰ 的既有坡度進(jìn)行軟化，使到發(fā)線有效長(zhǎng)范圍內(nèi)均在2.5‰ 的坡道上，西端咽喉亦軟化為 10‰ 的坡道，有效解決了國(guó)鐵行車安全隱患。同時(shí)在前方約 3 km處朱中線設(shè)紅柳川站，滿足地方鐵路列車進(jìn)入國(guó)鐵朱家窯站前在紅柳川站待避的要求，不影響國(guó)鐵干線列車的正常通過(guò)。該方案新建線路 7.72 km，新增道岔 11 組，沒(méi)有橋隧工程，蘭州方向新建聯(lián)絡(luò)線長(zhǎng) 1.17 km，改建既有包蘭線長(zhǎng)度 3.18 km。朱中線引入朱家窯站后，該站僅辦理包蘭線、朱中線列車的通過(guò)、會(huì)讓及跨線作業(yè)，車站無(wú)客貨運(yùn)業(yè)務(wù)。

2.1.2 白銀西站接軌方案

該方案線路自白銀西站向西引出后，以 7.84 km的隧道穿越照壁山，出隧道后于車路溝和紅柳溝之間設(shè)車路溝站，后向西引入黑石川站位方案終點(diǎn)處，白銀西站接軌方案線路走向如圖3 所示。朱中線從白銀西站西南方向引入車站，改建蘭州方向端咽喉區(qū)，撥接工務(wù)線 2 條，在不影響車站既有功能的前提下接入車站西側(cè)到發(fā)線，白銀西站平面布置如圖4 所示。該方案新建線路 17.49 km，新增道岔6 組，蘭州方向新建聯(lián)絡(luò)線 1.35 km，5 座橋梁合計(jì)3.35 km，2 座隧道合計(jì) 8.56 km，橋隧長(zhǎng)度占新建線路總長(zhǎng)的 63.19%。

2.2 方案分析

圖2 朱家窯站接軌方案Fig.2 The plan of connecting the Zhujiayao-Zhongchuan railway into the Baotou-Lanzhou railway at the Zhujiayao railway station

2.2.1 從運(yùn)輸組織角度分析

朱中線主要為蘭州新區(qū)提供貨運(yùn)服務(wù)，承擔(dān)蘭州新區(qū)發(fā)往華東、西南的大宗物資。2 個(gè)方案均設(shè)置了與蘭州方向的聯(lián)絡(luò)線，蘭州新區(qū)通往白銀和蘭州方向的運(yùn)輸徑路均順暢，沒(méi)有折角運(yùn)輸。朱家窯站接軌方案蘭州方向運(yùn)輸距離較短，白銀方向運(yùn)輸距離略長(zhǎng)；白銀西站接軌方案蘭州方向運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，白銀方向運(yùn)輸距離較短。由于朱中線貨流方向主要為白銀方向，而且朱中線接入包蘭線后，白銀西至朱家窯段既有包蘭線近期 (2025 年) 和遠(yuǎn)期(2035 年) 運(yùn)輸能力均能滿足運(yùn)輸需求，因而從運(yùn)輸距離及運(yùn)輸能力方面來(lái)分析，朱中線在白銀西站接軌運(yùn)輸距離短，既有包蘭線滿足運(yùn)輸能力需求，比朱家窯接軌方案優(yōu)。

2.2.2 從接軌站引入條件分析

朱家窯站為包蘭線會(huì)讓站，位于蘭州市皋蘭縣黑石川鎮(zhèn)境內(nèi)，朱中線引入朱家窯站引起拆遷量較少，車站改建相對(duì)簡(jiǎn)單，過(guò)渡較易，施工對(duì)既有運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的干擾較少。白銀西站為包蘭線、紅會(huì)支線的技術(shù)作業(yè)站，車站既有到發(fā)線 10 條 (含正線)，部分到發(fā)線有效長(zhǎng)不足 850 m，調(diào)車線 4 條，車站設(shè)基本站臺(tái) 1 座，中間站臺(tái) 1 座，車站北端接有紅會(huì)支線。白銀西站接軌方案自白銀西站南端咽喉引入車站，并且改造部分工務(wù)岔線[5-6]。引入白銀西站后拆遷工程較大，過(guò)渡較難，車站改建工程較大。因此，從接軌站引入條件分析，朱家窯站接軌方案較優(yōu)。

圖3 白銀西站接軌方案線路走向圖Fig.3 The route for the plan of connecting the Zhujiayao-Zhongchuan railway into the Baotou-Lanzhou railway at the Baiyin west railway station

2.2.3 從工程投資角度分析

朱家窯站接軌方案比較范圍內(nèi)新建線路全長(zhǎng)8.89 km (含蘭州方向聯(lián)絡(luò)線)，改建既有包蘭線長(zhǎng)3.18 km，無(wú)橋隧工程，主要工程靜態(tài)投資 28 439 萬(wàn)元。白銀西接軌方案比較范圍內(nèi)新建線路全長(zhǎng) 18.84 km(含蘭州方向聯(lián)絡(luò)線)，無(wú)需改建既有包蘭線線路，橋梁長(zhǎng)度合計(jì) 3.35 km，隧道長(zhǎng)度合計(jì) 8.56 km，主要工程靜態(tài)投資 99 387 萬(wàn)元。由于朱家窯站接軌方案線路短，沒(méi)有橋隧工程，工程簡(jiǎn)單，工程總量小，投資低，較白銀西接軌方案節(jié)省 70 974 萬(wàn)元。蘭州新區(qū)目前正在起步，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，財(cái)政承受能力相對(duì)較差，朱家窯站接軌方案節(jié)省的資金約占朱中線總投資的36.90% (朱中線總投資 192 375.08 萬(wàn)元)。白銀西站接軌方案新建線路較朱家窯接軌方案長(zhǎng) 9.95 km，橋隧總長(zhǎng)約占新建線路總長(zhǎng)的63.19%，工程投資較大，是朱家窯接軌方案投資的3.5 倍。因此，從工程投資角度分析，朱家窯站接軌方案占較大優(yōu)勢(shì)。

2.2.4 從蘭州新區(qū)運(yùn)輸需求角度分析

圖4 白銀西站平面布置圖Fig.4 The layout of the Baiyin west railway station

為解決蘭州新區(qū)客貨運(yùn)輸通道問(wèn)題，中馬線打通了蘭州新區(qū)向西與蘭新線銜接的鐵路通道，但該鐵路為盡頭鐵路，為適應(yīng)蘭州新區(qū)快速發(fā)展的需要，解決蘭州新區(qū)快速增長(zhǎng)的客貨運(yùn)輸需求，亟需打通蘭州新區(qū)向東與包蘭線間的運(yùn)輸通道，使蘭州新區(qū)鐵路東連包蘭線，西接蘭新線，并經(jīng)包蘭線和蘭新線與蘭州鐵路樞紐形成環(huán)形鐵路運(yùn)輸通道，在滿足蘭州新區(qū)日益增長(zhǎng)的客貨運(yùn)輸需求的同時(shí)，增強(qiáng)路網(wǎng)運(yùn)輸?shù)撵`活性。由于白銀西站接軌方案有長(zhǎng)隧道工期控制，無(wú)法滿足蘭州新區(qū)盡快形成鐵路運(yùn)輸能力的需求。從蘭州新區(qū)運(yùn)輸需求分析，朱家窯站接軌方案較為適宜。

2.2.5 從蘭州新區(qū)規(guī)劃及黑石川循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃分析

朱家窯站接軌方案沿黑石川循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園北部邊緣外通過(guò)，在循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園東側(cè)設(shè)紅柳川站，預(yù)留了產(chǎn)業(yè)園企業(yè)專用線接軌條件，而且該園區(qū)今后將納入蘭州新區(qū)整體規(guī)劃框架內(nèi)，朱中線的經(jīng)過(guò)及紅柳川站的設(shè)置為園區(qū)預(yù)留發(fā)展機(jī)遇，為蘭州新區(qū)東拓發(fā)展奠定基礎(chǔ)。白銀西站接軌方案線路穿越太平山，車站位于車路溝，繞開(kāi)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園，并且站位高程較高，無(wú)法滿足專用線接軌條件。產(chǎn)業(yè)園區(qū)專用線只能從黑石川站接軌，線路運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，增加專用線建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本，而且貨流方向相反，產(chǎn)生折角運(yùn)輸。因此，從蘭州新區(qū)規(guī)劃及黑石川循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃分析，朱家窯站接軌方案優(yōu)于白銀西接軌方案。

2.3 方案比選

綜上所述，朱家窯站接軌方案工程相對(duì)簡(jiǎn)單、總投資節(jié)省，工期短，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益顯著，符合蘭州新區(qū)目前發(fā)展需求，能夠快速形成運(yùn)輸能力[7]，并有效帶動(dòng)黑石川循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園發(fā)展，既有包蘭線白銀西—水源段運(yùn)輸能力適應(yīng)性滿足運(yùn)輸需求，遠(yuǎn)期無(wú)需增建二線等明顯優(yōu)勢(shì)。如果朱中線建成后，運(yùn)量增長(zhǎng)較快，超過(guò)預(yù)測(cè)運(yùn)量，遠(yuǎn)期可以考慮對(duì)包蘭線白銀西—朱家窯段增建二線，工程投資估算約 57 691 萬(wàn)元，仍然較白銀西站接軌方案節(jié)省13 256 萬(wàn)元。因此，建議采用朱家窯站接軌方案。

3 結(jié)束語(yǔ)

蘭州新區(qū)是國(guó)家批復(fù)的第 5 個(gè)國(guó)家級(jí)新區(qū)，建設(shè)朱中線是落實(shí)國(guó)家級(jí)新區(qū)及甘肅省發(fā)展戰(zhàn)略的要求。朱中線從朱家窯站引入包蘭線方案新建線路較短，車站改擴(kuò)建工程相對(duì)簡(jiǎn)單，工程投資適中，符合蘭州新區(qū)目前經(jīng)濟(jì)條件及發(fā)展需求，能夠快速形成運(yùn)輸通道，既有包蘭線運(yùn)輸能力滿足朱中線接入條件，而且朱中線能夠有效滿足蘭州新區(qū)聚集產(chǎn)業(yè)貨物運(yùn)輸?shù)男枨螅瑸樘m州新區(qū)“貨運(yùn)入網(wǎng)”提供靈活選擇，對(duì)加快蘭州新區(qū)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)甘肅省“中心帶動(dòng)，兩翼齊飛”戰(zhàn)略發(fā)展格局具有重要意義[8]。目前通過(guò)對(duì)朱中線引入包蘭線接軌方案進(jìn)行研究，確定朱家窯站為朱中線引入包蘭線的接軌站，待包蘭線復(fù)線工程實(shí)施后，朱中線引入包蘭線有待進(jìn)一步研究具體的疏解方案。

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[2] 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司. 蘭州鐵路樞紐總圖規(guī)劃[R]. 西安：中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2017.

[3] 中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司. 新建鐵路朱家窯至中川線可行性研究[R]. 西安：中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2015.

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[5] 國(guó)家鐵路局. 鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范：TB 10099—2017[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2017：3-5.

[6] 國(guó)家鐵路局. 鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范：TB 10098—2017[S]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2017：11-14.

[7] CHEN Z P，WANG S G，KONG D Q，et al. Analysis on Wheel-Rail Contact and Rail Cracks of 50 m Radio Telescope[J]. Advanced Materials Research，2014(971)：974-978.

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