集满铁路引入集宁铁路枢纽方案研究

孙静霞

(中交铁道设计研究总院有限公司 线路站场设计处，北京 100088)

1 概述

1.1 集宁铁路枢纽现状

集宁铁路枢纽位于内蒙古自治区乌兰察布市，处于京包铁路(北京—包头)、集通铁路(集宁—通辽)、集二铁路(集宁—二连浩特)、张集铁路(张家口南—集宁南)、集包第二双线铁路(集宁—包头)和张呼高速铁路(张家口—呼和浩特东)6条干线铁路交汇点，衔接大同、包头、二连浩特、通辽、张家口共5个方向，是自治区东进西出的“桥头堡”、北开南联的“交汇点”，在全国铁路网中担负着连接东西、沟通南北的重要作用，是“八纵八横”高速铁路主骨架之京兰高速通道与呼南高速通道的交汇点，而且随着张呼铁路(张家口—呼和浩特东)、集大铁路(集宁—大同)的引入，集宁地区将形成一个现代化综合铁路网络，在全国铁路网中的地位和作用将日益加强。

（1）枢纽内在建项目。①集通铁路扩能改造工程。全线将改造为双线电气化铁路，车站到发线有效长为1 050 m。②张呼高速铁路为客运专线，设计时速为250 km/h，线路自地区西端引入，跨越既有集包铁路第二双线和京包铁路后，于京藏高速公路南侧平地泉附近新建乌兰察布站，并行京藏高速公路向东至张家口南站[1]。

（2）枢纽内规划项目。①集二铁路扩能改造枢纽工程。其中，近期集宁—贲红段利用既有双线实施双线电化工程，贲红至二连段近期全线实施单线电化工程，全线车站到发线有效长延长至1 080 m；远期全线实施复线电化工程。②集宁铁路物流基地。该物流基地设于乌兰察布市集宁区北部规划的现代物流园保税物流区内，接轨于七苏木站，与七苏木站呈纵列式布置。③规划修建集二(集通)铁路与张集铁路间货车东环线。在集宁市东侧设集宁东站，与各既有线路进行衔接，将通辽、二连2个方向发往张家口、大同方向货车外绕至城市东部通过。集宁铁路枢纽平面布置示意图如图1所示。

图1  集宁铁路枢纽平面布置示意图Fig.1 Plane layout of the Ji’ning Railway Hub

1.2 集满铁路分析

集满铁路(集宁—满都拉)位于内蒙古自治区包头市和乌兰察布市境内，线路自集宁铁路枢纽引出，途经察哈尔右翼后旗、察哈尔右翼中旗、四子王旗、终至包满铁路(包头—满都拉)终点站满都拉站，线路呈东南至西北走向，正线全长356.350 km，主要承担蒙古国塔本陶勒盖煤矿至中国河北地区的煤炭运输，是能源大通道唐呼铁路(唐山—呼和浩特)的重要集运组成部分。集满铁路引入集宁铁路枢纽，有利于推进“丝绸之路”经济带建设，促进中蒙俄商贸往来，打造乌兰察布市成为自治区向南、向东开放战略支点，繁荣地区产业发展和国民经济[2-4]。

集满铁路为客、货共线铁路。其中，客运业务主要为沿线之间的旅客出行客流服务；货运需求主要是蒙古国塔本陶勒盖矿区发往中国的煤炭及周边地区的生活物品。因此，在主要的经济据点和办理客运业务的地区均设置了车站，以满足沿线运输需求。结合中国进口蒙煤现状分析，口岸吞吐量及辐射范围及吸引范围内矿产资源产销分析，对集满铁路近期(2030年)和远期(2040年)客货运量分别进行预测。集满铁路客、货列车对数预测如表1所示。

表1  集满铁路客、货列车对数预测表 对/ dTab.1 Estimated numbers of passenger and freight trains running on the Ji’ning- Mandula railway

（1）客运量。集满铁路办理旅客运输作业主要解决两国接壤地区与沿线之间的人员交流。项目建成后，一方面可通过市场竞争从公路运输上转移客运量，另一方面可诱发沿线地区部分客运量。根据地区人口、经济发展现状及增长趋势，预测近、远期最大区段客流密度分别为15.1万人公里/km、20.3万人公里/km。

（2）货运量。根据集满铁路的合理吸引范围及沿线主要城镇的人口、经济、产业、资源分布情况，预测地方货运量主要以生活物资为主。而作为蒙古国煤炭进口的通道，承担的通过运量为去往河北地区钢铁企业的生产用煤及部分去往曹妃甸港的煤炭。

根据集满铁路客、货运量的预测情况，结合集宁铁路枢纽内各站的规模和通过能力，集满铁路建成后，近、远期客货运量和通过能力均能适应集宁铁路枢纽的能力和需求，具备引入条件，枢纽内无需新建车站[5]。

2 集满铁路引入集宁铁路枢纽方案

新建集满铁路，其功能定位为以货物运输为主，主要办理蒙古国煤炭进口运输业务，兼顾办理沿线地区旅客运输业务。货物列车以通过列车为主，主要方向为大同与河北及以远地区。集满铁路引入集宁铁路枢纽后，应保证不改变车流运行方向，减少折角运行和交叉干扰，同时兼顾与地区衔接各方向运输组织的灵活性。另外，应避免接轨工程对既有车站的大拆大改，减少运营干扰，节省工程投资。因此，引入集宁地区方案研究的基本原则为：“客货分流、径路顺畅；工程简单，投资节省”。

2.1 方案分析

根据既有线现状、运量特点及地形、地貌、城市发展规划，以增强地区通过能力，理顺货车运行径路，减少客货列车相互干扰为目标，对集满铁路引入集宁枢纽方案进行系统研究。由于集宁南站为客运站，集宁站为地区技术作业站和货运站，车站内作业复杂，因而不考虑在集宁南站和集宁站接轨，以接入枢纽前方站为主要研究方向。根据地区既有站现状、货物运输通道及方向等情况研究提出3个接轨点方案：芦家村站接轨方案(方案I)、庙梁站接轨方案(方案II)和三岔口站接轨方案(方案III)。集满铁路引入集宁铁路枢纽方案示意图如图2所示[6]。

（1）方案I。芦家村车站为集二铁路的会让站，该站既有平纵断面条件较好，周边地形平坦，线路引入后改造工程简单，预留疏解条件较好。线路自芦家村站北咽喉引出，折向西北依次跨越国道208线、二广高速(G55)，沿着山脉向北而行，在韩盖淖村处折向西南到达察哈尔右翼中旗北部并设站，继续向西到达比较终点AK69+000。其中，线路正线全长69 km，桥梁长13.457 km，隧道长5.027 km ，桥隧比例26.79%。

图2  集满铁路引入集宁铁路枢纽方案示意图Fig.2 Diagram of the Plan to Connect the Ji’ning-Mandula Railway to the Ji’ning Railway Hub

芦家村车站布置方案：拆除既有站房，在站房同侧新增到发线2条，有效长满足1 050 m，预留疏解线引入条件。

（2）方案II。庙梁站位于内蒙古自治区兴和县庙梁，为张集铁路上的越行站。庙梁站附近规划并施工建设有乌兰察布综合物流产业园，主要功能为煤炭仓储加工、物流配送等业务。该站作为城市规划发展中的煤炭集运站，主要考虑蒙古国进口的煤炭在该物流园区进行加工。线路自庙梁西咽喉接轨，沿着张集铁路北侧向西，跨越S24，一直到达乌兰察布市东南侧，然后折向北，沿着环乌兰察布市区东侧高速，到达仁义村区域，再依次跨越G208、既有集二铁路、G55，到达元山东侧，后沿着山体东侧向北，在罗珠村折向西，穿过山体，跨过S310，到达察哈尔右翼中旗区域，到达比较终点AIK136+439 (=AK69+000)。其中，线路正线136.439 km，桥梁长24.122 km，隧道长15.652 km ，桥隧比例29.15%。

庙梁车站布置方案：在庙梁站集宁端咽喉外新建线路所进行疏解引入，在站房同侧和对侧各新增到发线1条，有效长满足1 050 m。

（3）方案III。三岔口站位于内蒙古自治区察哈尔右翼前旗三岔口乡，为京包铁路上中间站。线路起自三岔口站西咽喉，向西经过韩家营、跨过上黑沟，后折向北穿过山脉，依次设置3个长隧道，此后在永和村处折向西到达察哈尔右翼中旗南部并设站，继续向西到达比较终点AIIK60+378 (= AK69+000)。其中，线路正线全长60.378 km，桥梁长16.108 km，隧道长16.435 km ，桥隧比例53.90%。

三岔口车站布置方案：在三岔口站包头端咽喉外新建线路所进行疏解引入，在站房同侧和对侧各新增到发线1条，有效长满足1 050 m。

2.2 方案比选

（1）方案I。优点：①线路从地区西北侧引入，与张家口和大同方向的车流顺畅，运输径路灵活；②桥隧比低，施工难度低，无控制性工程，施工较为简单；③工程投资小。缺点：①需占用集二铁路集宁至芦家村间区间通过能力；②列车利用地区内既有线路运行，较方案II运营里程多29 km。

（2）方案II。优点：①线路绕避乌兰察布市区，对城市规划影响小；②线路不经过既有集宁铁路枢纽地区，对地区内通过能力影响最小；③线路运营里程较短，运营费用低。缺点：①线路仅衔接张家口方向，虽然满足主要车流运输径路顺畅，但其他方向车流均需折角绕行；②新建线路最长，桥隧较高，工程投资最大；③全站设在5.5‰的坡道上，改扩建困难且工程量大，施工对既有线的行车干扰大。

（3）方案III。优点：①线路从地区西侧引入，与张家口、大同和通辽3个方向的车流顺畅，运输径路最灵活；②新建线路最短。缺点有：①新建线路桥隧工程量大，工程投资大；②受车站周边地形条件限制，引入车站工程较大，改扩建工程实施困难；③集满铁路引入后，葫芦站咽喉通过能力将更为紧张，影响京包铁路区间通过能力。

综上所述，虽然方案II直接接入城市规划的煤炭集配站，完全绕避乌兰察布市区，总运营里程较短，但线路仅衔接张家口方向，且新建线路里程最长，工程造价最高，且与地区总体规划布局相悖；方案III虽然与张家口、大同和通辽3个方向车流顺畅，运输径路灵活，但引入后造成后方通道葫芦站咽喉通过能力更为紧张，影响京包铁路区间通过能力，且新建铁路桥隧工程量大，接轨站条件差，工程实施难度大；方案I与张家口及大同2个方向的车流顺畅，桥隧工程量最小，工程投资最省，而且无控制性工程，车站改建工程简单，经计算，近期芦家村至贲红段区间能力满足需要，集宁至贲红区间能力富余，待地区东环线建成后，列车也可绕避乌兰察布市区。集满铁路引入集宁铁路枢纽推荐方案I，即芦家村站引入方案[7]。

3 结束语

集满铁路是我国进口蒙古国矿产资源的运输保障，是带动沿线经济发展与密切蒙、晋、冀区域经济的运输通道。集满铁路引入集宁铁路枢纽不仅有助于完善集宁铁路枢纽客货运系统，促进满都拉口岸开发，加快完善区域路网，促进地方经济发展，而且对于乌兰察布市进一步巩固在全国路网中的重要作用，成为“一带一路”建设的重要节点，对于打造中国通往蒙古国、俄罗斯和东欧的重要国际通道均具有重要意义。因此，集满铁路引入集宁铁路枢纽方案的合理性显得尤其重要，通过研究集满铁路引入集宁枢纽方案，以期对后续项目的推进及相关项目提供借鉴和参考[8]。