范俊懷
(中鐵第六勘察設(shè)計院集團有限公司?線路站場設(shè)計院,天津?300308)
中蒙邊界有紅山嘴、塔克什肯、烏拉斯臺、老爺廟、策克、甘其毛都、滿都拉、二連浩特、珠恩嘎達布其、阿爾山、額布都格、阿日哈沙特共12個口岸。其中,二連浩特口岸是目前我國通往蒙古國的惟一鐵路口岸,是國家一類口岸,其對應(yīng)的跨境鐵路為集二鐵路(集寧—二連浩特),集二鐵路地處內(nèi)蒙古自治區(qū)中北部,擔負國際、國內(nèi)旅客和口岸進出口及沿線物資運輸任務(wù)[1-2]。根據(jù)中蒙兩國接壤處中國境內(nèi)規(guī)劃、擬建鐵路的研究情況以及蒙古口岸鐵路規(guī)劃布局,策克、甘其毛都、珠恩嘎達布其、阿爾山4個口岸擬修建為鐵路跨境口岸。中蒙口岸位置示意圖如圖1所示。
甘其毛都口岸位于內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特中旗境內(nèi),與蒙古國南戈壁省漢博格德縣的噶順蘇海圖口岸相對應(yīng),是國家一類陸路常年開放口岸,是我國西部重要的對蒙貿(mào)易通道[3]。中國在甘其毛都口岸修建了甘泉鐵路(甘其毛都—萬水泉),蒙古國正在修建烏哈—噶順蘇海圖鐵路,而中蒙兩國鐵路在本口岸尚未連通。為了提高運輸能力,擬修建甘其毛都至噶順蘇海圖跨境鐵路,工程接軌于甘泉鐵路甘其毛都站,出站后即穿越中蒙邊境線進入蒙古國南戈壁省境內(nèi)設(shè)置集運站??缇宠F路新建線路13.57 km,其中中國境內(nèi)0.737 km,蒙古境內(nèi)12.833 km,包含蒙古境內(nèi)的1座集運站。遠期延伸至蒙古國在建烏哈—噶順蘇海圖鐵路終點噶順蘇海圖站(GS站),實現(xiàn)中蒙兩國鐵路互聯(lián)互通。
甘其毛都口岸進口物資以蒙古國煤炭為主,兼顧少量金屬礦石;出口物資為機械設(shè)備及生活物資,主要來自包頭。甘其毛都口岸輻射范圍煤炭以供應(yīng)朔黃鐵路(神池南—黃驊)為主,少部分供應(yīng)金泉工業(yè)園,金屬礦石則全部供應(yīng)金泉工業(yè)園。在研究年度,近期(2025年)貨物以煤炭為主,集運站至甘其毛都區(qū)段貨流密度上行為2 700萬t·km/km。隨著口岸經(jīng)濟的發(fā)展,遠期(2035年)將會與蒙古國烏哈—噶順蘇海圖鐵路銜接,還以煤炭為主,上行貨流密度將為3 300萬t·km/km,其中煤炭3 000萬t·km/km,金屬礦石300萬t·km/km,下行以建材為主,貨流密度為20萬t·km/km[4]。
結(jié)合中國甘其毛都口岸既有鐵路和對應(yīng)蒙古在建烏哈—噶順蘇海圖鐵路設(shè)施現(xiàn)狀,以及蒙方鐵路尚未通車而急需解決煤炭出口的需求,擬近期在蒙古境內(nèi)修建集運站進行過渡,遠期完全實現(xiàn)中蒙鐵路互聯(lián)互通。因此,考慮工程條件、兩國邊界、集運站臨時性等因素,主要從口岸跨境鐵路線路走向方案及蒙古集運站布置方案,綜合比選確定合理徑路及車站布置方案。
圖1 中蒙口岸位置示意圖Fig.1 Schematic diagram of China and Mongolia port location
考慮中國甘泉鐵路(甘其毛都—萬水泉)已經(jīng)建成運營,而蒙古烏哈—噶順蘇海圖鐵路尚在建設(shè)之中,根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查了解到其終點噶順蘇海圖站(GS站)平整部分路基后處于暫停狀態(tài),GS站位于古河床上,不滿足地下水位要求,連接線終點不能直接接入在建的GS站,需要進行改移。由于烏哈—噶順蘇海圖鐵路竣工還有一段時間,為了盡快解決蒙古塔溫陶勒蓋煤炭出口,提高運輸效率,近期擬在蒙古境內(nèi)適當位置修建集運站,遠期與烏哈—噶順蘇海圖鐵路連通,實現(xiàn)兩國鐵路的互聯(lián)互通。蒙古境內(nèi)A0203公路東側(cè)地勢較低,而中方甘其毛都車站終端填方較高,線路進入蒙古不適宜向北走行并設(shè)置較長的橋梁,因而線路進入蒙古國后應(yīng)及早向西走向地勢較高的A0203公路西側(cè)。結(jié)合GS站站位,研究三間房西側(cè)設(shè)站方案(方案I )、并行國境線取直方案(方案II )、近期設(shè)集運站、遠期取直方案(方案III ) 3個方案[5]。蒙古境內(nèi)線路走向方案示意圖如圖2所示。
(1)方案I:線路從中國甘泉鐵路(甘其毛都—萬水泉)甘其毛都站引出,以橋梁形式跨過國境線進入蒙古國后向西前行,在蒙古公路口岸規(guī)劃小鎮(zhèn)北側(cè)上跨A0203公路后,折向北側(cè),在既有三間房西側(cè)設(shè)置集運站,遠期工程延伸繞開小山包后新設(shè)GS站,之后接在在建的烏哈—噶順蘇海圖鐵路上。該方案近期蒙方塔溫陶勒蓋煤炭通過公路運輸至集運站裝車發(fā)往中國,遠期與烏哈—噶順蘇海圖鐵路連通,集運站廢棄,屆時完全實現(xiàn)兩國跨境鐵路的互聯(lián)互通。該方案線路長度42.7 km,其中近期工程長16.7 km (含既有線3.57 km),遠期工程長26.0 km,工程投資總計17.88億元,其中近期為12.77億元,遠期為5.11億元。
(2)方案II:線路從甘泉鐵路(甘其毛都—萬水泉)甘其毛都站引出國境線后向西前行,在蒙古公路口岸規(guī)劃小鎮(zhèn)北側(cè)上跨A0203公路后,并行國境線設(shè)置集運站,遠期工程繼續(xù)向西走行接在改建后的烏哈—噶順蘇海圖鐵路上。該方案近期設(shè)置的集運站距離兩國邊境線不足1 km,正好位于兩國小鎮(zhèn)的上風口。該方案線路長度36.07 km,其中近期工程長13.3 km (含既有線3.57 km),遠期工程長22.77 km,工程投資總計17.98億元,其中近期12.87億元,遠期5.11億元。
(3)方案III:線路從甘泉鐵路(甘其毛都—萬水泉)甘其毛都站引出國境線后向西前行,在蒙古公路口岸規(guī)劃小鎮(zhèn)北側(cè)上跨A0203公路后,近期工程在AIIK10 + 700處設(shè)一小曲線(18號道岔角度)后折向北側(cè)在既有三間房西側(cè)設(shè)置集運站。遠期取消小曲線并行國境線取直,繼續(xù)向西走行接在改建后的烏哈—噶順蘇海圖鐵路上。線路近遠期總的長度42.27 km,其中近期工程長16.7 km (含既有線3.57 km),遠期實施后從小曲線設(shè)置處至集運站部分的線路廢棄,改為直通至GS站,線路運營長度改為36.07 km。工程投資總計18.35億元,其中:近期為12.77億元,遠期為5.58億元。
圖2 蒙古境內(nèi)線路走向方案示意圖Fig.2 Schematic diagram of the route plan in Mongolia
(1)方案I。優(yōu)點:工程投資最小,比方案II少1 000萬元,比方案III少4 700萬元;集運站位于既有三間房西側(cè),距離甘其毛都口岸及蒙古公路口岸相對較遠,蒙古國烏哈—噶順蘇海圖鐵路GS站距離國境線較遠,環(huán)境污染程度較??;集運站與GS站站間距離較大,GS站與前一站間距減小,設(shè)站趨于均勻,增加本段輸送能力;工程近、遠期結(jié)合較好。缺點:線路較長距離并行于中蒙兩國邊境線,而且集運站設(shè)置在邊境附近,需要征得中蒙兩國軍事邊防部門同意;線路及集運站位于蒙古環(huán)保區(qū)3級區(qū),需征得蒙方環(huán)保部門的批準;線路長度最長,增加了貨物列車的運輸費用及養(yǎng)護維修管理長度[6]。
(2)方案II。優(yōu)點:線路長度最短,全線比三間房西側(cè)設(shè)站方案短了6.63 km,縮短了運輸距離,減少了貨物列車的運輸費用及養(yǎng)護維修的管理長度;工程近遠期結(jié)合也較好。缺點:集運站設(shè)置在中國甘其毛都鎮(zhèn)和蒙古公路口岸規(guī)劃城鎮(zhèn)的西北側(cè),對上述兩城鎮(zhèn)的環(huán)境污染非常嚴重;線路較長距離并行于中蒙兩國邊境線,且集運站設(shè)置距邊境最近,需要征得中蒙兩國軍事邊防部門同意;線路及集運站位于蒙古環(huán)保區(qū)3級區(qū),需要征得蒙方環(huán)保部門的批準;GS站距離國境線較近,對城鎮(zhèn)的環(huán)境污染相對較大;受地形所限,集運站與GS站站間距離較近,而GS站與前一站間距增大,設(shè)站不均勻,損失輸送能力。
(3)方案III。優(yōu)點:集運站位于既有三間房西側(cè),距離甘其毛都口岸及蒙古公路口岸相對較遠,環(huán)境污染程度較??;遠期時線路長度最短,比三間房西側(cè)設(shè)站方案短了6.63 km,縮短了運輸距離,減少了貨物列車的運輸費用及養(yǎng)護維修的管理長度。缺點:工程投資最大,比方案I多4 700萬元,比方案II多3 700萬元;線路及集運站位于蒙古環(huán)保區(qū)3級區(qū),需要征得蒙方環(huán)保部門的批準;GS站距離國境線較近,對城鎮(zhèn)的環(huán)境污染相對較大;線路較長距離并行于中蒙兩國邊境線,且集運站設(shè)置在邊境附近,需要征得中蒙兩國軍事邊防部門同意;由于遠期集運站廢棄,增加了較大的廢棄工程,工程近遠期結(jié)合較差。
綜上所述,3個方案各有優(yōu)劣,但方案II近期工程并行邊境線很近,集運站設(shè)置在邊境線邊上,而且位于中國甘其毛都鎮(zhèn)和蒙古公路口岸規(guī)劃城鎮(zhèn)的上風口,以運煤為主的集運站將造成嚴重的環(huán)境污染,缺點較為明顯。方案III整體工程投資最大,近期工程設(shè)置集運站與方案I相同,遠期實施時集運站廢棄,增加了較大的廢棄工程。而方案I工程投資最小,對中蒙兩國城鎮(zhèn)的環(huán)境污染也最小,是相對容易實施的方案,研究推薦方案I,即三間房西側(cè)設(shè)站方案。
本著“整列裝車、直進直出”的原則,根據(jù)裝車作業(yè)方式的不同分別研究了站臺裝車方案(方案I )和筒倉裝車方案(方案II ),并對上述2方案進行了技術(shù)經(jīng)濟比較[7]。另外,由于接軌處既有甘泉鐵路(甘其毛都—萬水泉)填方較高,為降低填方高度節(jié)省工程投資,線路自起點開始至蒙古境內(nèi)為連續(xù)6‰的下坡段落。因此,不具備于國境線附近設(shè)置邊檢場的條件,研究暫按邊檢場與到發(fā)場合建設(shè)計。考慮裝車作業(yè)為臨時性工程。因此,對2個方案均根據(jù)臨時工程特點進行簡化,具體如下。
(1)方案I:根據(jù)車場布置形式的不同,站臺裝車方案又分為橫列式布置方案(方案I-1)及縱列式布置方案(方案I-2)。方案I-1優(yōu)勢如下:車站布置集中緊湊,便于管理;車站作業(yè)靈活,必要時2條裝車線可同時為一家企業(yè)進行裝車作業(yè);工程投資較方案I-2低1.14億元;集運站停止使用后,工程廢棄少。缺點是較方案I-2車場環(huán)形道路交通壓力相對較大。方案I-2優(yōu)勢如下:由于分場布置,車場環(huán)形道路交通壓力相對橫列式布置方案小。缺點如下:車站布置分散,不利于管理;車站作業(yè)不靈活,每條裝車線只能為與其對應(yīng)的一家企業(yè)進行裝車作業(yè);工程投資較方案I-1高1.14億元;集運站停止使用后,工程廢棄多;二場汽車空車出場與一場汽車重車進場交叉干擾。通過對2方案優(yōu)缺點綜合分析,橫列式布置方案具有布置集中緊湊,便于管理等優(yōu)點,并且車站作業(yè)靈活,工程投資小,遠期工程廢棄較少。因此,站臺裝車方案采用橫列式布置方案納入方案比較。
站臺裝車方案(橫列式布置)車站設(shè)到發(fā)線兼裝車線3條,設(shè)機走線1條,有效長度均滿足1 700 m,設(shè)機回線1條。車站設(shè)裝車站臺3座,重車發(fā)車端設(shè)軌道衡1處,于車站中心處設(shè)行車指揮站臺1座。鐵路采用裝載機裝車、汽車采用扒料機卸車,推煤機輔助站臺堆煤作業(yè)。作業(yè)流程為空車自甘其毛都站至集運站,??康桨l(fā)線兼裝車線進行邊檢作業(yè),作業(yè)完成后進行裝車作業(yè),同時機車進行摘掛作業(yè)。裝車作業(yè)完成后,進行邊檢及列車裝卸檢等作業(yè),完成后列車發(fā)往甘其毛都站。列車至甘其毛都站邊檢場,由中方進行邊檢作業(yè),完成后至甘其毛都站聯(lián)檢場進行相關(guān)技術(shù)作業(yè),之后發(fā)往國內(nèi)。方案工程投資53 236.8萬元。站臺裝車方案(橫列式布置)平面布置示意圖如圖3所示。
(2)方案II:到發(fā)場到發(fā)線4條,其中空車線1條,重車線3條,有效長度均滿足1 700 m。于車場中心處設(shè)50 m×5 m×0.5 m行車指揮站臺一座。到發(fā)場尾部設(shè)裝車環(huán)線2條,有效長度滿足整列車作業(yè)條件,每條環(huán)線設(shè)筒倉1處,設(shè)軌道衡1處。煤炭儲運裝系統(tǒng)來煤方式為汽車運輸,場內(nèi)煤炭采用帶式輸送機轉(zhuǎn)運,煤炭外運方式為鐵路運輸。儲運裝系統(tǒng)對來煤進行接卸、緩沖、儲存和裝車作業(yè)。作業(yè)流程為空車自甘其毛都站至集運站到發(fā)場后進行邊檢作業(yè),完成后由本務(wù)機車牽引經(jīng)裝車環(huán)線進行裝車作業(yè),作業(yè)完成后,重車??吭诘桨l(fā)線上進行邊檢及列車裝卸檢等作業(yè),之后列車發(fā)往甘其毛都站。列車至甘其毛都站邊檢場,由中方進行邊檢作業(yè),作業(yè)完成后至甘其毛都站聯(lián)檢場進行相關(guān)技術(shù)作業(yè),之后發(fā)往國內(nèi)。方案工程投資65 886.8萬元。筒倉裝車方案平面布置示意圖如圖4所示。
圖3 站臺裝車方案(橫列式布置)平面布置示意圖Fig.3 Schematic diagram of the layout of the platform loading plan (horizontal arrangement)
圖4 筒倉裝車方案平面布置示意圖Fig.4 Schematic diagram of the layout of the silo loading plan
(1)方案I。優(yōu)點:工程投資53 236.8萬元,較方案II節(jié)省了12 650萬元;無地下結(jié)構(gòu)工程,工程實施難度較小,建設(shè)周期短;集運站停止使用后,機械設(shè)備可轉(zhuǎn)移再利用(裝載機、推煤機、扒料機、維修及備品備件庫設(shè)備),工程廢棄少。缺點:大量采用裝載機進行裝車,裝車效率較低;雖然采取了相應(yīng)的環(huán)境保護措施,但較筒倉裝車方案對環(huán)境污染較大。
(2)方案Ⅱ。優(yōu)點:采用定量裝煤筒倉進行裝車作業(yè),裝車效率高;對周圍環(huán)境污染相對較小。缺點:工程投資65 886.8萬元,較方案I貴了12 650萬元;地下結(jié)構(gòu)工程較多,工程實施難度較大,建設(shè)周期長;集運站停止使用后,固定設(shè)備及地下結(jié)構(gòu)無法利用,工程廢棄多。
綜合分析,雖然方案I比方案II對周圍環(huán)境的影響大些,但采用一定的措施可以降低影響,滿足環(huán)保要求,而且工程投資較筒倉裝車方案少12 650萬元,考慮項目為臨時工程的特點,應(yīng)盡量減少集運站停止使用后的工程廢棄,為企業(yè)減少工程投資。因此,推薦集運站采用方案I,即站臺裝車方案(橫列式布置)。
甘其毛都口岸跨境鐵路位于中蒙兩國邊境,是服務(wù)我國甘其毛都口岸和蒙古國噶順蘇海圖口岸煤炭進出口的重要通道,實施將連接兩國口岸鐵路實現(xiàn)互聯(lián)互通,有利于中蒙兩國經(jīng)濟互補,對于保障口岸鐵路煤炭供應(yīng)和促進煤田礦業(yè)開發(fā)、進一步推進兩國間聯(lián)系,促進睦鄰友好的兩國關(guān)系有著重要的意義。鐵路建設(shè)后必將大幅提升兩國間經(jīng)貿(mào)往來,最終形成中蒙兩國互惠互利、合作共贏的“利益共同體”。通過對甘其毛都口岸跨境鐵路線站位方案研究,為實現(xiàn)該口岸鐵路的互聯(lián)互通總體設(shè)計提供參考,同時也希望為類似項目實現(xiàn)互聯(lián)互通起到借鑒作用[8]。