西宁铁路枢纽兰新高速铁路至兰青铁路联络线方案研究

马 健

（中铁第一勘察设计院集团有限公司 线路运输处，陕西 西安 710043）

1 西宁铁路枢纽现状

1.1 现状

西宁铁路枢纽作为西北地区重要铁路枢纽，衔接新疆、西藏、青海、甘肃和成都等省区，车站的运营效率关系到西北铁路网的运能。在西宁铁路枢纽范围内，有11个车站，其中西宁站为客运站，西宁货站为区段站，其余车站均为中间站。兰新高速铁路(兰州西—乌鲁木齐)至兰青铁路(兰州—西宁)联络线方案研究主要集中在西宁枢纽内的西宁站和西宁货站。西宁站平面布置示意图如图1所示。

图1 西宁站平面布置示意图Fig.1 Plane layout of Xining railway station

西宁站分高速场和普速场，西宁站[1］东端咽喉的普速列车可以通过联络线上线至兰新高速铁路，而由西宁开往兰州方向无法实现高速列车下线至兰青铁路， 需要经动车走行线实现向西宁站普速场转场，对车站能力影响较大，尤其是对西宁站普速场东端咽喉。西宁货站东端接入兰青铁路，西端货运线贯通外绕西宁站，客运线外包货运线引入西宁站普速场，西宁货站不办理旅客列车作业，因而兰青铁路旅客列车仍然需要经西宁货站疏解后接入西宁站，对车站能力影响较大。因此，应加强对西宁铁路枢纽兰新高速铁路至兰青铁路设置联络线方案进行比选研究。

（1）西宁货站至小桥站间经西宁站设置兰青铁路旅客列车疏解线。兰青铁路旅客列车下行线从西宁货站西咽喉兰青铁路正线引出，顺沿既有牵出线向西行进，与下行跨线旅客列车联络线汇合接入西宁站普速场兰州端咽喉南侧；兰青铁路旅客列车上行线自既有兰青铁路上行线设道岔引出，上跨货车外绕线后，与动车下行线并成双线下穿跨线旅客列车联络线，与上行跨线旅客列车联络线汇合接入西宁站普速场兰州端咽喉北侧。

（2）西宁货站至小桥站间不经西宁站设置货运外绕线。货车外绕线自西宁货站西端咽喉处兰青铁路正线引出，按客货分线、货车不通过客站为目的，线路折向北行，设3.13 km隧道连续下穿上行兰青铁路旅客列车疏解线、下行动车走行线、下行跨线旅客列车联络线、兰新高速铁路、上行跨线旅客列车联络线和上行动车走行线等7条线路及兰西高速公路和北山南麓，迂回行进后再次下穿兰西高速公路和上跨兰新高速铁路，与旅客列车线疏解引入小桥站，上、下行线分线绕行，下行线上跨兰青铁路旅客列车疏解线，形成货线外包客线格局四线并行接入小桥站东端咽喉。

（3）西宁站东端至兰新高速铁路设置跨线联络线。西宁站东端旅客列车跨线联络线自兰新高速铁路引出，下行联络线上跨货车外绕线、动车下行线和上行兰青铁路旅客列车疏解线，上行联络线连续上跨货车外绕线、兰新高速铁路和下行动车走行线及上行兰青铁路旅客列车疏解线后，上下行两线并行贯通西宁站普速场。

1.2 存在问题

（1）西宁站高速铁路场东端咽喉未设置连接兰青铁路的联络线。西宁站普速列车场东端咽喉设有连接兰新高速铁路的兰州方向高普联络线，普速列车场可接发兰州方向客运专线列车，而西宁站高速场东端咽喉未设置连接兰青铁路的联络线，以致兰青铁路旅客列车无法接入高速场。随着徐兰高速铁路(徐州东—兰州西)宝兰段的开通运行，兰州至西宁区段间开行的动车组列车共24对/d，其中西宁站始发列车、终到列车8对/d，通过列车16对/d。西宁站高速场不具备直接接发兰青铁路旅客列车作业的缺点将更加突出，需采取由西宁站高速场至普速场迂回运输的临时措施，即乌鲁木齐方向开往兰州方向的动车组列车，接至高速场下行线(9道至13道)，通过动车走行下行线转场至普速场上行线(6道至8道)，再经技术作业后发车。西宁站采取动车组列车转场作业的临时措施，虽然可以实现旅客列车的转场运行，但严重影响西宁站普速场到发线的使用效率，造成西宁站普速场到发线运用紧张的局面，增大运输安全风险。

（2）西宁普速场东端咽喉正线之间缺少联接渡线。由于西宁站普速场东端咽喉正线之间缺少连接渡线，中国铁路青藏局集团有限公司以外的普速旅客列车立折车，只能在到发线1道至Ⅳ道停留，返回时需经西端咽喉切割正线转线至Ⅴ道至8道待发，此时会影响占用到发线能力、切割正线，影响咽喉能力。

（3）西宁站客、货运列车存在交叉运行。西宁货站格尔木端客、货运列车分流疏解，其中货车线与兰州端兰青铁路贯通，旅客列车上、下行疏解线外包货车线[2］，由于在西宁货普速下行旅客列车与兰州端上行出发货车交叉，格尔木端下行旅客列车与货车外绕线的上下行货车均交叉，影响车站作业效率。

（4）西宁站内设置电分相，牵引供电系统适应列车运行较差。西宁站高速场与普速场采用分开供电方式，在站内旅客列车上行疏解线与动车下行走行线间设置渡线，由于采用在渡线间设置电分相，对列车通过渡线电分相的运行要求很高，牵引供电系统对列车运行的适应性较差[3］，并且不同相间线路停电检修时，会存在一定安全隐患。

1.3 联络线方案需求分析

（1）提高西宁客站作业效率、运输组织灵活性的需要。西宁站普速场东端咽喉设有连接兰新高速铁路兰州方向的高普联络线，具有普速场接发兰州方向客运专线旅客列车作业的功能；而西宁站高速场东端咽喉未设置连接兰青铁路的联络线，兰青铁路旅客列车无法接入高速场。西宁站采取动车组列车转场作业实现普速场接发兰州方向客运专线旅客列车作业，严重影响了西宁站普速场到发线的使用效率，动车组和普速旅客列车的旅行时间增加3 min。修建兰新高速铁路至兰青铁路联络线，可以实现乌鲁木齐方向动车组、普速旅客列车下线至兰青铁路，从而保证兰新高速铁路设备产生故障时能够正常地开展运输组织，提高了作业效率，同时满足西宁站高普速场具备接发兰新高速铁路旅客列车作业，提高西宁站运输组织的灵活性。

（2）提高西宁普速旅客列车场运输能力及车站效率的需要。西宁站普速场东端咽喉正线之间缺少连接渡线，由于普速旅客列车立折车(其他铁路局集团公司)不能进客整所，只能在到发线1道至Ⅳ道停留，返回时需切割正线转线至Ⅴ道至8道待发。修建兰新高速铁路至兰青铁路联络线，西宁站普速客场161号道岔可改为复式交分道岔，使旅客列车下行疏解线与普速场全连通，实现普速旅客列车立折，是提高西宁站普速场运输能力的需要，同时也提高车站作业效率。

（3）提高枢纽内客、货运交叉运输效率的需要。西宁货站格尔木端客、货列车疏解，其中货车线与兰州端兰青铁路贯通，旅客列车上、下行疏解线外包货车线。由于在西宁货站普速下行旅客列车与兰州端上行出发货车交叉，格尔木端下行旅客列车与货车外绕线的上下行货车均交叉，影响车站作业效率。修建兰新高速铁路至兰青铁路联络线，可以实现客、货列车不经西宁货，基本解决客、货交叉干扰问题，是提高运输效率的需要。

2 西宁铁路枢纽兰新高速铁路至兰青铁路联络线方案分析

2.1 地区客货运量预测

针对兰新高速铁路至兰青铁路联络线方案近期2030年、远期2040年进行分析。2030年，在既有路网基础上，青藏铁路(西宁—拉萨)格拉段扩能改造、西宁—成都铁路、库尔勒—格尔木铁路、格尔木—成都铁路、格尔木—敦煌铁路等建成；2040年，西宁—玉树—昌都铁路建成，区域路网进一步完善。

（1）铁路客运量预测。西宁站为地区内主要客运站，2017年西宁站开行旅客列车57对/d，其中始发29对/d，通过车28对/d。兰新高速铁路兰州—乌鲁木齐段 16对/d，兰青铁路兰州—乌鲁木齐段旅客列车6对/d，兰新高速铁路兰州方向始发8对/d，兰青铁路兰州方向始发旅客列车16对/d。西宁站目前始发客流主要为兰州方向，通过客流以乌鲁木齐方向与兰州方向交流为主。随着西宁—成都铁路的建成，西宁地区通过旅客列车将以乌鲁木齐方向与兰州及成都方向交流为主。旅客列车对数汇总如表1所示。

（2）铁路货运量预测。2015年兰青铁路上行货流密度1 681万t·km / km，下行货流密度1 450万t·km / km。根据地区地方运量和通过运量的预测，2030年兰青铁路货流密度上、下行分别是2 581万t·km / km、2 259万t·km / km，2040年兰青铁路货流密度上、下行分别是3 115万t·km / km、2 620万t·km / km。

表1 旅客列车对数汇总表 对/ dTab.1 Logarithmic summary form for passenger trains

2.2 联络线方案

根据西宁铁路枢纽近、远期线路引入方案，客货运设备布置，地形地貌及周边建筑物条件，兰新高速铁路与兰青铁路在西宁铁路枢纽内的相互关系，受站西巷桥孔跨和桥墩等因素的限制，西宁站西端咽喉已无设置条件，因而仅考虑西宁站以东方案，共研究了3个车站(所)设置的4个方案。

（1）动车运用所设置方案(方案I)。在兰新高速铁路至兰青铁路上、下行联络线自既有动车所西宁端动车分方向引出上、下行走行线，上、下行联络线与既有动车走行线贯通，改建动车走行线自上、下行联络线侧向引出后再接入动车所[4-5］。其中上行联络线沿动车所并行，上跨兰西高速折向南，跨过拟建动车运用所咽喉后接入改建兰青铁路上行线，下行联络线沿动车所、兰青铁路并行，上跨兰西高速后，跨过改建兰青铁路双线接入改建兰青铁路下行线。改建动车走行线自高速铁路至普速上、下行联络线出岔与动车所连通。动车运用所设置方案如图2所示。

（2）上、下行联络线均接轨于西宁货站西咽喉方案(方案Ⅱ)。兰新高速铁路至兰青铁路上行联络线自西宁站高速场兰州端引出，利用动车上行走行线线位，于供电车间折向南，下穿兰新高速铁西宁站跨兰西高速公路特大桥、动车下行走行线和兰青铁路下行旅客列车线后，与西宁货1道连通，兰新高速铁路至兰青铁路下行联络线西宁站高速场兰州端咽喉引出，利用既有旅客列车上行疏解线线位，下穿改建旅客列车上行疏解线后引入旅客列车下行疏解线[6］。旅客列车上行疏解线自西宁货格尔木端引出后，跨过中庄立交后下穿旅客列车下行疏解线和上下行联络线(普速上线)与普速场连通，改建下行旅客列车疏解线和机走线，向北改建动车上行走行线。上、下行联络线均接轨于西宁货站西咽喉方案如图3所示。

图2 动车运用所设置方案 (方案I)Fig.2 The setting scheme of of EMUs (Plan I)

图3 上、下行联络线均接轨于西宁货站西咽喉方案(方案II)Fig.3 The upward and downward connecting lines are connected to the west throat scheme of Xining freight station (Plan II)

（3）上行联络线接于西宁货站西端、下行联络线接于西宁货站东端方案(方案Ⅲ)。兰新高速铁路至兰青铁路上行联络线自西宁站高速场兰州端引出，利用动车上行走行线线位，于供电车间折向南，与西宁货站1道连通，兰新高速铁路至兰青铁路下行联络线自旅客列车下行疏解线出岔引入高速场。兰青铁路下行线客货疏解，其中旅客列车下行疏解线自K169引出后上跨改建的兰青上行线，走行于动车下行走行线南侧，上跨旅客列车上行疏解后与既有旅客列车下行疏解线连通，同时为满足普速旅客列车立折的需要，在旅客列车下行疏解线上出岔与普速场连通，旅客列车上行疏解线自西宁货格尔木端引出后，跨过中庄立交后下穿旅客列车下行疏解线和上下行联络线(普速场上行线)与普速场连通。兰青铁路货车下行线自旅客列车下行疏解线上侧向引出，向南改建与既有兰青铁路下行线连通。改建兰青铁路上行线自K169引出后，于动车所门口下穿改建旅客列车下行疏解线，与既有兰青铁路上行线连通[7］，动车上行走行线向北改建。上行联络线接于西宁货站西端、下行联络线接于西宁货站东端方案如图4所示。

图4 上行联络线接于西宁货站西端、下行联络线接于西宁货站东端方案 (方案III)Fig.4 The upward connection lines are connected to the west end of Xining freight station, the downward connection lines are connected to the east end of Xining freight station (Plan III)

（4）海东西站设置方案(方案Ⅳ)。兰新高速铁路至兰青铁路上、下行联络线自拟建西宁—成都铁路上、下行线分方向引出，其中兰新高速铁路至兰青铁路上行联络线自西宁—成都铁路上行线出岔引出，上跨平阿高速公路后，下穿西宁—成都铁路货车疏解线，上跨兰青上、下行线后接入兰青上行线，兰新高速铁路至兰青铁路下行联络线自西宁—成都下行线出岔引出，上跨平阿高速后，下穿拟建西宁—成都铁路及货车疏解线，沿兰新高速铁路并行，接入平安驿车站西咽喉6#道岔并改建既有牵出线[8］。海东西站设置方案如图5所示。

图5 海东西站设置方案(方案IV)Fig.5 The setting scheme of Haidong west station (Plan IV)

2.3 方案优缺点分析

以上方案均能实现西宁站东端高速场与兰青铁路之间的旅客列车跨线作业，区别在于方案Ⅰ联络线从动车走行线上出岔跨线列车进路与动车走行共线，相互干扰，影响能力；方案Ⅱ联络线均接轨于西宁货站西端咽喉，仍然存在下行旅客列车到达与西格方向货物列车到发的交叉干扰；方案Ⅲ新征用地少，永久地解决了下行旅客列车与货物列车的到发交叉问题，也就是新建的下行联络线是永临结合线路，极大地改善了西宁铁路枢纽的运输条件；方案Ⅳ关键问题是海东西站为无砟轨道，设联络线道岔后，既有到发线有效长不足，而等西宁—成都铁路引入一并改建海东西站，需先实施曹家堡机场站过渡，且征地拆迁大，工期长。

综上所述，方案Ⅲ上行联络线接于西宁货站西端、下行联络线接于西宁货站东端方案彻底消除了客、货列车的交叉干扰，可永临结合、运输能力大、组织灵活，故予以推荐。

3 结束语

联络线在枢纽中发挥着极其重要的作用，联络线设计方案既应实现其功能，还应节省工程投资。通过对兰新高速铁路至兰青铁路联络线的研究，主要实现了兰州方向兰新高速铁路至兰青铁路的联通，同时有效疏解了西宁货站的旅客列车与货物列车，避免对既有动车走行线、上行旅客列车线、下行旅客列车线的占用，从根本上解决了联通功能[9］。因此，在铁路枢纽项目设计实践中，应及时分析联络线的设计规律和方法，为新建铁路线路引入枢纽和既有站升级改造提供借鉴。