兰合线引入兰州铁路枢纽方案研究

兰合线引入兰州铁路枢纽方案研究

1 概述

1.1 兰州铁路枢纽概况

兰州铁路枢纽衔接的既有铁路包括陇海线 (兰州东—连云港东)、兰新线 (兰州西—阿拉山口)、包兰线 (包头东—兰州)、兰青线 (河口南—西宁)、兰新第二双线 (兰州西—乌鲁木齐南)、兰州—中川机场线 (兰州西—中川机场) 6 条干线铁路；另有周家庄—兰州北货车直径线、夏官营—兰州北货车北环线、中川—马家坪联络线，货运枢纽系统已经初具规模。

兰州铁路枢纽内在建铁路有宝兰客运专线 (宝鸡—兰州西)，兰渝线 (兰州—重庆)；拟开工建设的高速铁路有银兰客运专线 (银川—兰州)、兰州—张掖三四线、兰成快速铁路 (兰州—成都) 兰州—合作段；规划的城际铁路有兰州—临洮—天水城际铁路、兰州—平凉—庆阳铁路。届时兰州铁路枢纽将衔接 4 条高速铁路、4 条城际 (或快速) 铁路，形成西北地区大型铁路客运枢纽[1]。

兰州铁路枢纽西端连接兰新线、兰青线 2 条客货普速铁路，兰新第二双线、兰州—张掖三四线、兰成快速铁路等 3 条高速与快速铁路。兰州铁路枢纽总体布置如图1所示。

1.2 兰合线概况

兰州—合作线 (以下简称“兰合线”) 是兰州—成都快速铁路通道的重要组成部分，主要承担甘肃、宁夏、蒙西等地与西南地区间的客货交流，以及省会城市兰州与临夏、甘南等少数民族地区之间的客货运输。线路定位为兰州—成都通道的一部分，是西北至西南通道的重要组成部分，是一条客、货共线的区际快速铁路干线，同时具有开发国土资源的性质。

兰合线全线位于甘肃省境内，行经兰州市、临夏回族自治州和甘南藏族自治州，地处甘肃南部黄土高原与青藏高原的过渡地带。线路呈南北走向，沿途多为藏、回等少数民族聚居地，自古是汉、藏文化交流的交通要道，地理位置非常重要。

1.3 兰合线客货运量预测

根据兰合线功能定位和在区域路网中的合理分工，确定兰合线主要承担甘肃省张掖以东和宁夏地区与川西、云贵、广西等地区的旅客交流，以及兰州与临夏、甘南地区的城际旅客交流，同时兼顾沿线地区的地方客货交流。兰合线客货运量预测如表1所示[2]。

图1 兰州铁路枢纽总体布置

表1 兰合线客货运量预测

2 兰合线引入兰州铁路枢纽方案研究

目前，兰合线拟由原来规划的以货为主调整为以客为主。原设计方案兰合线接轨于兰州铁路枢纽西端的兰青线八盘峡站，同时设河口南—八盘峡下行疏解线[3]；根据兰合线调整后的功能定位，列车对数明显增加。如果仍然利用既有兰新线引入兰州西站，兰新线兰州西—八盘峡区段西端将衔接兰州—张掖三四线、兰合线、兰新线和兰青线 4 条双线铁路，运输能力及运输质量不能满足需求。因此，结合西宁—合作方向联络线的修建，研究陈家湾站接轨、兰州西站接轨、民和南站接轨 3 个引入方案。兰合线引入兰州铁路枢纽各方案线路走向如图2 所示。

2.1 陈家湾站接轨方案研究

考虑兰新第二双线运输能力较为富裕，而且在枢纽西端设有陈家湾站，因而研究在陈家湾站接轨，兰合线与兰新第二双线共线引入兰州铁路枢纽方案[4]。该方案兰州方向旅客列车自陈家湾站西宁端引出，至陈家湾站南侧新设陈家沟站，出站后以桥隧工程行进至刘家峡设站；西宁方向旅客列车自陈家湾站西端 (距陈家湾站约 13 km) 区间设线路所引出，至新设站；兰合线货物列车引入兰青线张家祠站。陈家湾站改建方案为兰合正线由车站西端咽喉正线上下行各插入 1 组道岔[5]。陈家湾站接轨方案如图3 所示。

该方案陈家湾—永靖段兰合客线长度 28.6 km，桥梁长 2.0 km，隧道长 22.2 km，桥隧比例为 84.6%，工程投资约 32.8 亿元；西宁方向客线长 18.1 km，桥梁长 4.6 km，隧道长 4.6 km，桥隧比例为 50.9%，工程投资约 19.3 亿元；兰合货线长 6.4 km，桥梁长 2.7 km，隧道长 0.5 km，桥隧比例为 49.8%，工程投资约 6.4 亿元。上述 3 部分投资合计约 58.5亿元。

2.2 兰州西站接轨方案研究

该方案兰合线在盐锅峡设站，新建双线至西固城南侧设柳泉站，在柳泉站开始客货分线，货线引入石岗站，客线引入兰州西普速场。兰州西站改建方案如下：兰合客线接入高普联络线上，兰新线正线相应北移。该方案盐锅峡—兰州西新建线路长约40.8 km，投资约 42.4 亿元；西宁—合作方向客线自兰新第二双线陈家湾站双线引入盐锅峡站，正线长约 20.3 km，投资约 23.3 亿元。上述 2 部分投资合计约 65.7 亿元。兰州西站接轨方案如图4所示。

图2 兰合线引入兰州铁路枢纽各方案线路走向

图3 陈家湾站接轨方案

图4 兰州西站接轨方案

2.3 民和南站接轨方案研究

该方案兰州方向旅客列车自民和南站东端 (距民和南站约 19 km) 区间出岔设线路所引出，于兰新第二双线南侧设张家庄站；西宁方向旅客列车自民和南站兰州端引出，上跨兰新第二双线后接入新设站；兰合货线引入兰青线花庄站。民和南站改建方案如下：西宁方向旅客列车由车站东端咽喉正线上下行各插入 1 组道岔引出，车站咽喉相应改造。民和南站接轨方案如图5所示。

该方案民和南—临夏段兰合客线长 89.6 km，桥梁长 16.9 km，隧道长 50.9 km，桥隧比例为75.7%，工程投资约 110.6 亿元；西宁方向客线长17.8 km，桥梁长 3.2 km，隧道长 9.7 km，桥隧比例为 72.2%，工程投资约 19.6 亿元；兰合货线长17.4 km，桥梁长 4.9 km，隧道长 2.8 km，桥隧比例为 44.2%，工程投资约 16.5 亿元。上述 3 部分投资合计约 146.7 亿元。

图5 民和南站接轨方案

2.4 综合比选

为了便于决策，在确定不同接轨方案的基础上，将各接轨方案进行汇总，各接轨方案综合比选如表2 所示。

由表2可以看出，从工程投资角度分析，陈家湾站接轨方案工程投资最低，兰州西站接轨方案投资次之，民和南站接轨方案投资最高。其中，陈家湾站接轨方案分别较民和南站接轨方案、兰州西站接轨方案节省工程投资 26.0 亿元、19.4 亿元。

从运营长度角度分析，兰州西站接轨方案兰州—合作运营长度最短，陈家湾站接轨方案次之，民和南站接轨方案最长；其中，兰州西站接轨方案分别较陈家湾站接轨方案、民和南站接轨方案短25.0 km、60.3 km。民和南站接轨方案西宁—合作运营长度最短，兰州西站接轨方案次之，陈家湾站接轨方案最长；其中，民和南站接轨方案分别较陈家湾站接轨方案、兰州西站接轨方案短 19.8 km、17.3 km。

综上所述，陈家湾站接轨方案具有工程投资较低，兰州、西宁 2 个方向与合作间的运营距离均衡等优势，兰合线引入兰州铁路枢纽采用陈家湾站接轨方案较为合理。

2.5 实施说明

由于陈家湾站接轨方案为兰合线接轨于兰新第二双线，需要在兰新第二双线正线上插入 4 组道岔 (区间及陈家湾站西端咽喉各插入 2 组)。兰新第二双线轨道结构均为 CRTS I 型双块式无砟轨道，采用 19.5 m 单元式道床板结构。插入道岔方案如下。

为了保证高速列车平稳运营，改建后道床刚度应保持一致，即插入道岔应采用与既有线轨道结构形式统一的无砟道岔。对于无砟轨道结构线路插入无砟道岔，既有及新建轨道结构道床板及支承层(或底座) 均由钢筋混凝土现场浇筑而成，无法满足在不中断运输组织条件下进行施工的要求。因此，该方案工程施工时，需要完全封闭线路施工无砟道岔。具体施工时，可以根据实际情况暂时封闭其中 1 条线，同时做好防护措施。由于道岔道床较宽，插入道岔段落路基路肩应帮宽。工序为：既有无缝线路无砟轨道拆除→路基面标高整平及基床帮宽处理→底座施工及养护→道床板施工及养护→无缝线路锁定及轨道精调等[6]。通信、信号、电力、接触网等站后改建可与站前施工平行作业。

表2 各方案综合比较

3 结束语

兰合线引入兰州铁路枢纽方案研究坚持以总图规划为前提，以服务运输需求为目的，通过分析枢纽现状、在建及规划铁路情况[7]，综合考虑运输组织的合理性、便利性，以及工程实施难度、工程投资等因素[8]，兼顾多个方向，选定合理的接轨方案。陈家湾站接轨方案在枢纽外方并线引入，解决了枢纽内的征地、拆迁等难题，同时也可以充分利用既有高速铁路的区间能力，减少工程投资，并且预留第三方向引入条件，很好地解决了兰合线标准提高后的接轨问题。

[1] 铁道第四勘察设计院. 铁路工程设计技术手册：站场及枢纽[M]. 北京：中国铁道出版社，2006.

[2] 中铁第一勘察设计院集团有限公司. 新建铁路兰州至合作线引入兰州枢纽方案研究汇报材料[R]. 兰州：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2015.

[3] 中铁第一勘察设计院集团有限公司. 新建铁路兰州至合作线初步设计站场分篇[R]. 兰州：中铁第一勘察设计院集团有限公司，2014.

[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中华人民共和国建设部. 铁路线路设计规范：GB 50090—2006[S]. 北京：中国计划出版社，2006：7-21.

[5] 中华人民共和国建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 铁路车站及枢纽设计规范：GB 50091—2006 [S]. 北京：中国计划出版社，2006：73-75.

[6] 彭 勇，杨荣山. CRTSⅠ型板式无砟轨道施工工艺及施工技术[J]. 铁道建筑，2011(11)：110-113. PENG Yong，YANG Rong-shan. Construction Technology and Procedure of CRTS I Slab-Type Ballastless Track[J]. Railway Engineering，2011(11)：110-113.

[7] 陈 卓. 沪昆客运专线引入贵安地区设站方案研究[J]. 铁道运输与经济，2015，37(5)： 50-54. CHEN Zhuo. Study on Program of Introducing Shanghai-Kunning DPL into Gui’an Area and Setting up Station[J]. Railway Transport and Economy，2015，37(5)：50-54.

[8] 邵遂胜. 蓝张线引入张家口地区接轨方案研究[J]. 铁道货运，2014，32(11)：23-27. SHAO Sui-sheng. Research on Scheme for Leading Zhenglanqi-Zhangjiakou Line into Zhangjiakou Area[J]. Railway Freight Transport，2014，32(11)：23-27.

责任编辑：杨 倩

Study on the Program of Introducing Lanzhou-Hezuo Line to Lanzhou Railway Hub

李帮东
LI Bang-dong
（兰州铁道设计院有限公司 线路运输设计所，甘肃 兰州 730000）
(Track and Transportation Institute, Lanzhou Railway Survey and Design Institute Co. Ltd., Lanzhou 730000, Gansu, China)

通过分析兰州铁路枢纽的现状及总图规划，在阐述兰合线概况的基础上，结合兰合线客货运量预测，分别研究兰合线从兰州铁路枢纽西端的陈家湾站、兰州西站和民和南站 3 个站引入枢纽的接轨方案。在充分进行技术经济比较和工程实施复杂性分析后，最终建议兰合线引入兰州铁路枢纽选择陈家湾站接轨方案较为合理。

兰合线；引入；铁路枢纽；接轨方案

Through analyzing the present situation and general layout scheme of Lanzhou railway hub, this paper studies the junction programs of the line from three stations including Chenjiawan Station, Lanzhou West Station and Minhe South Station in west end of Lanzhou railway hub based on expounding general status of Lanzhou-Hezuo line and combining with forecast of passenger and freight traff i c volume of the line. After fully making comparison on the technology and economy and analysis on complexity of engineering implementation, fi nally, the program of making junction in Chenjiawan Station for introducing Lanzhou-Hezuo line to Lanzhou railway hub is recommended.

Lanzhou-Hezuo Line; Introducing; Railway Hub; Junction Program

1003-1421(2016)07-0028-06

U291.7+3

：B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.07.06

2016-02-25

2016-06-30