劉倩，孔濤

（1.中交鐵道設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100070；2.中國土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038）

0 引言

為響應(yīng)“一帶一路”倡議，將運(yùn)量大、運(yùn)力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)適用、與周邊國家軌距統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入海外既有鐵路通道，并對既有鐵路車站進(jìn)行改造，可有效解決既有非標(biāo)軌鐵路通道運(yùn)力不足的問題。

1 國外既有鐵路改造存在的問題

經(jīng)過對部分國家既有鐵路進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)其存在如下問題：建設(shè)年代久遠(yuǎn)，城市發(fā)展變化大，車站與城市布局不協(xié)調(diào)；大型城市鐵路樞紐功能不完善，新線引入困難，由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，城市無序發(fā)展，給鐵路樞紐規(guī)劃帶來較大困擾；既有鐵路系統(tǒng)年久失修，大部分功能喪失，貨運(yùn)、機(jī)務(wù)車輛檢修等功能幾乎癱瘓；運(yùn)營、管理設(shè)施過分集中于中心城區(qū)，不利于功能發(fā)揮和樞紐形成；既有鐵路工程簡易，大部分路段經(jīng)多年運(yùn)營后已下沉，形成低洼地帶，雨季成為集水區(qū)，威脅鐵路設(shè)備和運(yùn)營安全；部分鐵路沿線臟、亂、差，有的地段已成為交易市場，改造擴(kuò)能難度大；既有鐵路多位于中心城區(qū)，設(shè)置平交道口過多，對地面交通干擾嚴(yán)重；即使對既有線路進(jìn)行多次修復(fù)改造也難以滿足鐵路運(yùn)輸需求；個別國家既有鐵路軌距與周邊國家軌距不一致，難以確保大陸橋運(yùn)輸通道的實(shí)現(xiàn)。

2 標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路引入模式分析

在城市區(qū)域內(nèi)，既有鐵路多占據(jù)有利地形，穿城而過，鐵路周邊用地緊張，標(biāo)軌鐵路引入既有鐵路通道時，根據(jù)標(biāo)軌鐵路與既有鐵路的位置關(guān)系，主要有以下4種改建模式。

（1）拆除既有窄軌新建標(biāo)軌

喀麥隆、哈薩克斯坦、烏干達(dá)等國既有線改造項(xiàng)目擬采用該種模式提升與周邊國家鐵路的連通度、行車速度和運(yùn)輸能力。該種模式主要適用于：既有線路與周邊國家線路軌距不一致，難以滿足跨國運(yùn)輸需求；既有線路基本廢棄，列車開行數(shù)量較少；既有鐵路損耗嚴(yán)重，翻修成本較高的情況。

（2）套軌鐵路

我國的鄭新鐵路[1]、憑祥鐵路、綏芬河口岸鐵路[2]，孟加拉、越南等國的部分鐵路項(xiàng)目采用該模式進(jìn)行既有線改造，有效解決了不同軌距線路的銜接問題和城市內(nèi)既有鐵路通道征地拆遷困難問題。但由于兩種不同軌距列車的運(yùn)行速度、管理模式均有差異，套軌線路無法大幅提升線路運(yùn)輸能力和列車運(yùn)行速度，且會增加運(yùn)營組織難度。

（3）不同軌距線路共通道分線運(yùn)營

尼日利亞[3-5]、肯尼亞[6]的新建標(biāo)軌采用該種模式。該種模式下，兩種不同軌距的列車運(yùn)營互不干擾，標(biāo)軌線路在城區(qū)內(nèi)充分利用既有鐵路用地，減少征地拆遷，在城區(qū)外標(biāo)軌線路可根據(jù)目標(biāo)速度要求設(shè)計(jì)線形，從而提升運(yùn)營速度。

（4）高架鐵路

不同軌距的線路采用立體的高架鐵路布置形式。該種模式有效利用既有用地，適用于城市鐵路運(yùn)輸需求量較大，土地較為緊張，拆遷征地較困難的情況，但高架線路影響城市美觀，下層列車行車速度受限制，工程投資較大、維護(hù)成本高，因此在既有線改造工程中較少應(yīng)用。

3 拉各斯地區(qū)鐵路樞紐概況

3.1 既有鐵路概況

拉各斯市位于尼日利亞西南部，臨近大西洋，是該國重要的經(jīng)濟(jì)中心和主要交通樞紐。拉各斯地區(qū)既有鐵路主要是南北線（拉各斯—卡諾）和阿帕帕支線。拉各斯—卡諾主線自南向北縱穿拉各斯城區(qū)。拉各斯城區(qū)車站主要有拉各斯客站、E.B.J站、阿吉吉站、阿各巴多站和伊久站等。阿帕帕支線自拉各斯編組站引出，經(jīng)阿帕帕港灣站，延伸至阿帕帕港口。

因年久失修，損壞較為嚴(yán)重，2009年對既有鐵路進(jìn)行了修復(fù)，但依舊難以滿足鐵路客貨運(yùn)輸需求。目前僅在拉各斯—阿各巴多內(nèi)開行少量客車，阿帕帕支線每日僅開行阿帕帕港區(qū)—拉各斯編組站小編組貨車2對。該地區(qū)線路為窄軌（軌距1043mm）單線鐵路，最小曲線半徑為209m，采用內(nèi)燃牽引，牽引質(zhì)量為500t，閉塞方式為電氣路簽。

3.2 拉各斯地區(qū)樞紐總圖規(guī)劃

（1）標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路

近期標(biāo)軌鐵路以拉伊鐵路（拉各斯—伊巴丹）為主線，阿帕帕支線延伸至阿帕帕港口前岸。遠(yuǎn)期主線延伸至卡諾，卡朱拉—卡拉巴鐵路自東引入卡朱拉站，與拉伊鐵路相銜接。阿帕帕支線延伸至汀坎島[7]。

拉伊主線采用中國鐵路Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)，為雙線標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路，內(nèi)燃牽引，限制坡度為12‰，全線速度目標(biāo)值為150km/h。牽引質(zhì)量為4 000t，到發(fā)線有效長度為850m（只辦理客運(yùn)的車站為650m）。主線全長156km，設(shè)站9座。建成后，拉各斯地區(qū)既有窄軌鐵路通道內(nèi)將形成近期3線（2標(biāo)軌+1窄軌）、遠(yuǎn)期5線（2標(biāo)軌+3輕軌）的格局。拉伊主線在拉各斯地區(qū)內(nèi)設(shè)拉各斯站、阿吉吉站、阿各巴多站和卡朱拉站，其中拉各斯站為既有E.B.J站改建的標(biāo)軌、窄軌客運(yùn)站；阿吉吉站和阿各巴多站為中間站；卡朱拉站近期為區(qū)段站，遠(yuǎn)期為編組站，承擔(dān)拉各斯地區(qū)列車解編功能。新建拉各斯客站設(shè)客整所和客機(jī)運(yùn)用車間，遠(yuǎn)期增設(shè)綜合維修工區(qū)。在卡朱拉編組站設(shè)貨機(jī)運(yùn)用車間、機(jī)務(wù)檢修車間、貨車車輛段、綜合維修工區(qū)。

阿帕帕支線鐵路為單線標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路，內(nèi)燃牽引，限制坡度為9‰，全線速度目標(biāo)值為150km/h，牽引質(zhì)量為4 000t，到發(fā)線有效長度為850m。阿帕帕支線設(shè)港灣站和港口站，港灣站為中間站，并設(shè)小型貨場一處，承擔(dān)拉各斯地區(qū)鐵路貨物運(yùn)輸功能。港口站設(shè)雜散貨裝卸線和集裝箱裝卸線，承擔(dān)港口貨物運(yùn)輸功能。

（2）窄軌鐵路

根據(jù)該國政府要求，近期既有窄軌鐵路維持客貨運(yùn)輸功能不變，僅E.B.J站取消編組站功能，調(diào)整為客運(yùn)站。遠(yuǎn)期根據(jù)全國標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路路網(wǎng)建設(shè)情況和窄軌運(yùn)營情況，確定是否拆除窄軌。

（3）輕軌

拉各斯地區(qū)有紅線輕軌和藍(lán)線輕軌（在建）。紅線輕軌自伊多站引出，沿既有窄軌通道至阿各巴多站，線路長28.68km，共設(shè)車站9座，車輛段1個，停車場1個。藍(lán)線輕軌線路自瑪瑞納站引出，跨海后經(jīng)伊多站后折向西，沿拉各斯至八達(dá)格瑞快速路至Okokomaiko，正線全長27.026km，共12座車站。

4 拉各斯地區(qū)既有車站改建方案

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路客貨運(yùn)量需求，需將拉各斯城區(qū)內(nèi)拉各斯站、阿吉吉站、阿各巴多站改建為集標(biāo)軌和窄軌為一體的車站。

4.1 拉各斯站改建方案

（1）既有站概況

既有拉各斯站包含拉各斯客站和E.B.J站，兩站間距3.3km。既有拉各斯客站為盡端式車站，車站設(shè)到發(fā)線6條，3座盡端式站臺，該站附近設(shè)有貨場2處。E.B.J站為編組站，雙線窄軌線路由該站北端引入，車站南端與拉各斯客站單線連通，阿帕帕港口支線由西南方向引入該站。E.B.J站原設(shè)到發(fā)線12條，現(xiàn)僅3條貫通式到發(fā)線和5條盡端式調(diào)車線在使用，有效長度為368～544m。設(shè)旅客站臺3座。站對側(cè)設(shè)有車輛維修車間，機(jī)車維修車間和客車整備所位于E.B.J站和拉各斯客站間，站間距為3.3km。

（2）車站工作量

標(biāo)軌：近期辦理始發(fā)終到旅客列車16對/d、通過旅客列車1對/d、通過貨物列車6對/d。遠(yuǎn)期辦理始發(fā)終到旅客列車62對/d、通過旅客列車2對/d、通過貨物列車29對/d。

窄軌：近期辦理始發(fā)終到旅客列車6對/d、通過旅客列車1對/d、通過貨物列車1對/d。

（3）改建方案

考慮到既有E.B.J站Ⅰ道兩側(cè)均為旅客站臺，2道和3道線間距僅為4.1m，若采用套軌模式，則需將既有站臺完全拆除，對既有車站運(yùn)營影響較大；同時套軌車站咽喉結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于行車控制、線路維修和管理。因此本站采用標(biāo)軌、窄軌共通道分建車場模式。

根據(jù)既有窄軌拉各斯編組站和拉各斯客運(yùn)站的周邊機(jī)車、車輛以及客運(yùn)設(shè)施設(shè)備的布置情況和客貨運(yùn)量預(yù)測情況，結(jié)合車站周邊用地、拉各斯地區(qū)規(guī)劃，將拉各斯編組站改造為集標(biāo)軌、窄軌、城市輕軌為一體的綜合性客運(yùn)站，見圖1。

圖1 拉各斯站平面布置示意圖

采用分建車場模式后，若窄軌車場和標(biāo)軌車場橫列式布置，車站縱向長度較大，咽喉較長。為減少征地拆遷，同時盡量利用既有線路和車站設(shè)施設(shè)備，將E.B.J站保留在原位，新建拉各斯標(biāo)軌車站位于E.B.J站北側(cè)。

既有E.B.J站僅保留Ⅰ、2、3股道，縮短北端咽喉，使到發(fā)線有效長縮短至360m，滿足客運(yùn)列車和小編組貨運(yùn)列車?？啃枨?。對南端咽喉區(qū)進(jìn)行改造，從而與阿帕帕港口支線、拉各斯客站、既有窄軌線路機(jī)車、車輛維修工區(qū)連通。該站的基本站臺維持不變，受新建拉各斯站北側(cè)咽喉用地限制，對兩座中間站臺進(jìn)行改建。

新建拉各斯站標(biāo)軌車場北端為雙線引入，南端為單線引出，正線Ⅱ道與阿帕帕港口鐵路支線連通。根據(jù)客貨運(yùn)量預(yù)測，新建拉各斯標(biāo)軌站采用“2臺夾4線”的布置模式，近期設(shè)置到發(fā)線6條，遠(yuǎn)期預(yù)留到發(fā)線4條。正線到發(fā)線有效長為850m，客運(yùn)到發(fā)線有效長為650m。為減少遠(yuǎn)期工程量，設(shè)外包車場的貨車走行線1條，機(jī)務(wù)維修所和客車整備所相連通。標(biāo)軌拉各斯站為高架式車站，設(shè)中間站臺兩座。南端咽喉處既有阿帕帕港口支線窄軌鐵路與新建標(biāo)軌鐵路交叉處采用不同軌距的菱形交叉道岔。

預(yù)留城市輕軌線路位于車站東側(cè)，靠近主站房。

4.2 阿吉吉站和阿各巴多站改建方案

（1）既有站概況

既有阿吉吉站和阿各巴多站均利用正線接發(fā)列車。

（2）車站工作量

標(biāo)軌：近期辦理旅客列車17對/d、通過貨物列車6對/d。遠(yuǎn)期辦理旅客列車62對/d、通過貨物列車29對/d。

窄軌：近期辦理停站旅客列車1對/d、通過貨物列車1對/d。

（3）改建方案

阿吉吉站和阿各巴多站均為中間站，兩車站站型相同，標(biāo)軌到發(fā)場和窄軌到發(fā)場呈橫列式布置，站房位于窄軌到發(fā)場一側(cè)。標(biāo)軌到發(fā)場為“2臺夾4線”布置模式，設(shè)到發(fā)線4條，300m×9.5m×1.25m旅客站臺2座。窄軌到發(fā)場為“1臺夾2線”布置模式，設(shè)到發(fā)線2條，300m×9.5m×0.55m旅客站臺1座（見圖2）。預(yù)留輕軌站引入條件。

圖2 阿吉吉站和阿各巴多站平面布置示意圖

5 結(jié)語

為增強(qiáng)國際間鐵路互聯(lián)互通，最大程度提升鐵路線路運(yùn)輸能力，采用與周邊國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路對既有線進(jìn)行改造已經(jīng)成為一種主流趨勢。在城市建成區(qū)用地受限的情況下，拉各斯地區(qū)的車站改建方案最大限度利用既有車站的零散用地，將既有窄軌車場與標(biāo)軌車場合為一體，從而滿足不同軌距線路的運(yùn)輸需求。該方案對不同軌距車站的改建具有一定的借鑒意義。