新建甘泉铁路甘其毛都口岸换装站布设方案优化研究

张俊龙

（国能包神铁路集团有限责任公司 运输管理部，内蒙古 包头 014000)

甘其毛都口岸换装站是国家“一带一路”倡议及内蒙古自治区“十四五”规划的向北开放的重要桥头堡，也是规划建设的中国甘其毛都—蒙古国嘎顺苏海图口岸跨境铁路工程(以下简称“中蒙跨境铁路”)中国境内重要组成部分，建成后可有效完善口岸地区基础设施建设，推进中蒙两国国际能源运输通道建设，提升中蒙两国商贸流通、资源运输能力。2014 年中国铁路设计集团有限公司(以下简称“中国铁设”)[1]及相关学者[2-4]对准轨接入条件下中蒙跨境铁路线路走向、过境点以及列车开行方案进行了研究，2019 年蒙古国塔本陶勒盖矿区至嘎顺苏海图口岸铁路工程(以下简称“蒙古南向铁路”)重启建设，调整为宽轨(轨距1 520 mm)接入我国甘泉铁路(甘其毛都—万泉水南，轨距1 435 mm)的起点甘其毛都站，且要求甘其毛都站须具备宽/准轨货物换装功能。因此，亟需对甘其毛都口岸换装站布设方案进行研究，使其更好为中蒙国际能源运输通道联通提供服务。

1 甘其毛都站及境内外铁路现状

甘其毛都口岸换装站是中蒙两国铁路的国境换装站，地处内蒙古巴彦淖尔市甘其毛都口岸境内，主要办理由蒙古国出口的货物换装任务，境内后方通道为我国甘泉铁路，境外通过中蒙跨境铁路与蒙古南向铁路联通，规划其在既有的甘其毛都站基础上进行改造，使其具备口岸换装站的功能。以下主要从甘其毛都站现状、境外铁路建设情况和境内甘泉铁路发展概况3 个方面进行阐述。

1.1 甘其毛都站现状

甘其毛都站位于内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特中旗甘其毛都镇，是甘泉铁路最大的货运站，目前尚不具备货物换装功能，按技术性质为中间站，车站等级为二等站。车站采用纵列式布置，Ⅰ场为到发场，Ⅱ场为准轨边检场。Ⅰ场共计11 条到发线(不含正线及机走线)，Ⅰ-1 道、Ⅰ-2 道有效长446 m，其它股道有效长均满足1 696 m，Ⅰ-12道、Ⅰ-13 道为列车接发兼装车线，满足整列装卸要求，设计车站到发线通过能力为36 列。Ⅱ场共计到发线4 条(含正线)，有效长均满足1 700 m。车站周边毗邻口岸嘉易达、际誉、驰恒、华方、三禾5 大海关监管区，其中驰恒监管区已在Ⅰ-11道建成自动化装车系统，嘉易达监管区拟在车站南端牵出线建设集运站，际誉、华方和三禾监管区货物可利用车站既有Ⅰ-12 道、Ⅰ-13 道集装箱站台进行装卸。甘其毛都车站示意图如图1 所示。

图1 甘其毛都站平面示意图Fig.1 Sketch map of Ganqimaodu Railway Station

1.2 境外铁路建设情况

口岸境外铁路主要包括蒙古南向铁路和中蒙跨境铁路2 个部分。蒙古南向铁路项目早于2014年启动了相关前期工作，后因蒙古国内外政治、资金等问题长年停工，2019 年恢复建设，并由蒙古国塔本陶勒盖铁路公司承建。设计线路正线218 km，起点为蒙古国境内的乌哈站，终点站为嘎顺苏海图站，沿线共设8 个车站，轨距1 520 mm，图定能力12 对/d，列车固定编组106 辆C80型敞车，设计年运输能力3 000 万t/a。目前，该项目已完成87.15%的路基工程、42 km 的铺轨工程及沿线全部桥墩、涵身施工，计划于2022 年7 月铺通运营。

中蒙跨境铁路项目是我国甘泉铁路、蒙古南向铁路的衔接线，拟接轨于中国甘泉铁路甘其毛都站，止于蒙古南向铁路噶顺苏海图站，线路长度15.7 km，其中我国境内长0.74 km，蒙古境内长14.96 km。2014 年12 月已完成可研设计并通过蒙古国审查，两国对区间线路走向及过境点初步达成共识，并于2014 年签订线路走向方案协议，蒙古国交通部于2015 年批复了《口岸铁路项目可研报告》。2020 年9 月中蒙两国决定开放中蒙跨境铁路口岸，并初步商定中蒙跨境铁路线路走向及过境点基本维持不变，宽准轨接入采用对等原则，但中蒙跨境铁路建设投资方式及两国境内口岸换装站的布设方案等未充分对接。

1.3 甘泉铁路发展概况

甘泉铁路属于国家Ⅰ级单线重载铁路，是国家能源集团拟合作开发蒙古国塔本陶勒盖煤矿区煤炭资源的中国境内铁路配套工程[5]。甘泉铁路于2012 年9 月14 日全线铺通，2015 年1 月正式开通运营。正线全长333 km，共设16 个车站，目前已开通12个。设计河西至金泉段近期运量2 025万t/a，远期运量2 780 万t/a；金泉至甘其毛都段近期运量为3 235 万t/a，远期运量为4 400 万t/a。甘泉铁路货源主要依赖甘其毛都口岸公路进口的蒙古焦煤、铜精粉矿产品，但目前甘泉铁路货运发展有待提升。一方面是由于蒙古境内塔本陶勒盖煤矿配套铁路工程项目长年搁置，且甘泉铁路与国家能源集团核心路网和上下游集疏运系统距离较远，使得甘泉铁路获取境外资源不足；另一方面是由于目前甘泉铁路区域公铁物流成本差距较大，以口岸至金泉加工园区运输煤炭为例，其运距为174 km，公路“门到门”运费约45 ～ 55 元/t，铁路运杂费(含两端汽运短驳装卸)合计约65 ～ 70 元/t，差价约为20 元/t。2018—2020 年甘其毛都口岸货物进口量及公铁发运流向表如表1 所示。

由表1 可见，近年来铁路发运量约占口岸货物进口量的40.2%，铁路运输优势未充分发挥，在竞争处于劣势，铁路能力富余较大，甘泉铁路短期内难以达到2 500 万t 的盈亏平衡点(按平均运距173 km 测算)，甘泉铁路短期内实现扭亏为盈目标具有一定难度。

表1 2018—2020 年甘其毛都口岸货物进口量及公铁发运流向表Tab.1 Goods import and railway transportation flow at Ganqimaodu port from 2018 to 2020

2 甘其毛都口岸换装站建设条件分析

从甘其毛都口岸境内外铁路发展情况来看，甘其毛都口岸换装站的建设势在必行，对促进甘泉铁路实现扭亏为盈目标及中蒙矿产能源国际通道的建立有着极为重要的战略意义。以下主要从甘其毛都口岸换装站布局特点和方案设计影响因素方面进行阐述。

2.1 口岸换装站布局特点

口岸换装站应设置货物列车到发场、调车场、换装场、边检场，按照不同轨距的到发场、调车场与换装场的相对位置关系，口岸换装站可采用横列式、纵列式和混合式3 种布置图型[6]。鉴于甘其毛都口岸换装站与二连浩特口岸换装站同为宽轨接入，执行统一的“一关两检”程序和铁路作业标准，因此，甘其毛都口岸换装站可参照二连浩特口岸换装站布置方式进行改造设计，即站场布置主要包括边检场、宽轨到发场、宽轨调车场、准轨到发场、准轨调车场及货物换装场。同时，考虑甘其毛都口岸集装箱运输煤炭模式已占据主导地位、蒙煤进口量发展趋势及国家环保相关政策等因素，甘其毛都口岸换装站可按照集装箱煤炭为主、敞车散煤为辅的进口比例进行换装场的设计，即换装站设计运量为近期2 000 万t/a，其中集装箱运输约为1 000 万t/a，敞车运输约1 000 万t/a；远期3 000 万t/a，其中集装箱煤炭运输2 000 万t/a，敞车运输1 000 万t/a。

2.2 方案设计影响因素

甘其毛都口岸换装站东侧受驰恒监管区、国境线及甘泉铁路的影响，用地空间受限；西侧由于公路及监管区的限制，不具备建设条件；北端为国境线，南端为甘泉铁路，南北端均不具备建设条件。因此，影响甘泉铁路甘其毛都口岸换装站方案设计主要因素有准轨接轨点、用地空间及地形。

（1）准轨接轨点。口岸换装站项目位于甘其毛都站东侧，从铁路运输组织效率考虑，准轨接轨点可从甘其毛都站、特默特站及甘泉铁路区间线路接轨，从充分利用甘其毛都站既有铁路设施及节约工程投资等角度考虑，接轨站选择甘其毛都站较为合理。从宽轨到发场、换装场与甘其毛都站的相对位置考虑，可选择从甘其毛都南端咽喉或北端咽喉接轨。

（2）用地空间。口岸换装站项目建设场地南、北端及西侧三面受限，距甘其毛都站东侧约80 m处中心地带为驰恒监管区在建项目，结合驰恒监管区建设规划，在有限的空间内，选择合理线位和站场布设，满足口岸换装站项目的建设需求及近远期发展，最大程度降低口岸换装站项目的建设对甘其毛都站及驰恒监管区的影响。

（3）地形。口岸换装站项目拟建场地地势起伏较大，南高北低，最大高差约55 m，既有甘泉铁路受地势限制，甘其毛都站往金泉方向连续上坡约9 km，最大坡度为6‰。为充分利用既有铁路设施，设计换装站场坪标高与甘其毛都站一致，车站范围内土方工程较大，北端填方最高约17 m，南端挖方较深达30 m，根据相关规范要求，车站范围内由北向南采用1‰上坡，尽可能减少土方工程。

3 甘其毛都口岸换装站布设方案

结合甘其毛都站的现状布局及发展规划，按照“一关两检”及换装作业需求，分别设置宽轨场、准轨场，其中准轨到发场利用甘其毛都站既有股道。根据宽轨到发场、换装场布设位置及准轨接轨点的不同[7-8]，初步研究甘其毛都站南端咽喉接轨方案(以下简称“方案Ⅰ”)、甘泉铁路区间线路接轨方案(以下简称“方案Ⅱ”)、甘其毛都站北端咽喉接轨方案(以下简称“方案Ⅲ”)。

3.1 方案Ⅰ

3.1.1 平面设计

方案Ⅰ充分利用甘其毛都站既有征地，宽轨铁路过境点调整至原可研准轨过境点东侧约200 m，线路引入后，在甘其毛都站与驰恒监管区之间，按纵列式由北向南布设边检场和到发场，宽轨到发场与准轨到发场采用横列式布置，甘其毛都口岸换装站方案Ⅰ平面布置示意图如图2 所示。

图2 甘其毛都口岸换装站方案Ⅰ平面布置示意图Fig.2 Schematic diagram of floor plan of Ganqimaodu port transshipment station project scheme I

（1）宽轨场。边检场设到发线4 条，有效长均满足1 700 m；到发场设到发线6 条，预留到发线2 条，有效长均满足1 700 m，满足近、远期接发车及调车需求。在到发场南端尽头设置机待线1 条，满足宽轨本务机转线；北端咽喉东侧设边修线兼机车整备线1 条，有效长为190 m，满足宽轨内燃调机整备、加油及扣修车的存放。在边检场与到发场间设动态轨道衡2 台，满足海关及车站的计量需求。

在宽轨到发场北端咽喉东侧，以450 m 半径的回转线向东引出，在驰恒监管区东侧，按横列式由西向东依次布设散煤卸车场和集装箱换装场。卸车场设尽头式卸车线5 条，其中重车线2 条、空车线2 条，机走线1 条，有效长均满足1 700 m。卸车线尽头设2 台双翻翻车机及迁车台，满足万吨整列敞车散煤的卸车需求。驰恒监管区储煤系统，满足散煤储存。在换装场设尽头式宽轨卸车线2 条、宽轨机走线2 条，预留卸车线1 条，装卸线尾部贯通，满足调机转线。

（2）准轨场。在甘其毛都站Ⅰ场南端咽喉东侧，以550 m 半径的回转线向东引出，在驰恒监管区东侧，按横列式穿插平行布设尽头式准轨装车线，满足准轨万吨整列集装箱的装车需求。准轨换装场设装车线2 条、机走线1 条，预留准轨装车线1 条、机走线1 条。装卸线尾部贯通，满足调机转线。宽/准轨装卸线间设1 600 m×60 m 集装箱站台2 处，预留1 600 m×60 m 集装箱站台1 处，满足近远期集装箱货物的换装需求。准轨散煤装车作业利用驰恒监管区在甘其毛都站Ⅰ场的铁路快装系统完成，远期预留跨双线装车系统。准轨到发场利用既有甘其毛都站Ⅰ场到发线，满足近远期准轨列车的接发车及调车需求。

3.1.2 纵断面设计

为充分利用既有铁路设施，换装站标高与甘其毛都站基本保持一致，站内边检场及到发场均采用1‰上坡，散煤卸车场及换装场采用平坡。

3.1.3 作业方式

由蒙古国入境的万吨整列重车由本务机送至宽轨边检场完成边检作业后，牵引至宽轨到发场，完成技术检查作业后，由调机牵引到达重车至换装场，敞车散煤由翻车机进行卸车作业，集装箱由龙门吊完成卸车作业，后由调机将空车送至宽轨到发线，技检完成后，连挂本务机车，送至宽轨边检场，完成边检作业后，整列空车发往蒙古国。由国内到达的万吨整列空车，接入甘其毛都站既有准轨到发场后，由调机送至新建换装场或既有筒仓或站台装车线，装车完成后，送至准轨到发线技检待发。

3.2 方案Ⅱ

3.2.1 平面设计

方案Ⅱ考虑集装箱换装不利用甘其毛都站既有铁路设施，按纵列式布设边检场、到发场、换装场。甘其毛都口岸换装站方案Ⅱ平面布置示意图如图3 所示。

图3 甘其毛都口岸换装站方案Ⅱ平面布置示意图Fig.3 Schematic diagram of floor plan of Ganqimaodu port transshipment station project scheme Ⅱ

（1）宽轨场。该方案边检场与到发场的布置形式及位置同方案Ⅰ。自到发场南端咽喉引出后，在甘泉区间正线北侧平行布置换装场。布设方式基本同方案Ⅰ，区别在于翻车机布设方向不同，机走线改为通过式，并与空车线连通，卸车线尾部贯通设机待线1 条，满足调机转线。

（2）准轨场。该方案将准轨到发场与换装场合建，设准轨到发线兼装车线4 条(含正线及机走线)，预留准轨到发线3 条(含机走线)，尾部贯通设机待线1 条，满足近远期准轨列车的接发车及装车需求。准轨线路自换装场引出后，平行于甘泉线向东敷设，并行6.03 km 后接轨于甘泉线，新设线路所1 处(安全线1 条)。

3.2.2 纵断面设计

站内边检场及到发场均采用1‰上坡，散煤卸车场及换装场采用平坡，爬坡段线路均采用最大坡度6‰，接轨点顺接1‰坡度100 m。

3.2.3 作业方式

从蒙古国入境的重车作业方式基本同方案Ⅰ。由国内到达的万吨整列空车，由内燃本务机送至换装场准轨到发线后，完成装车和技检后连挂本务机发往国内。散煤由甘其毛都快装线完成装车作业后，送至甘其毛都到发线，技检待发。

3.3 方案Ⅲ

3.3.1 平面设计

方案Ⅲ考虑不利用甘其毛都站与驰恒监管区之间的用地，维持过境点不变，在驰恒监管区东侧，按混合式布设边检场、到发场、换装场。甘其毛都口岸换装站方案Ⅲ平面布置示意图如图4 所示。

（1）宽轨场。宽轨线路引入后，向东南敷设，在甘其毛都站Ⅱ场东侧布设边检场，在驰恒监管区东侧横列式设置宽轨到发场、换装场、卸车场，股道数量及有效长同方案Ⅰ。在宽轨到发场南端咽喉西侧，以300 m 半径的回转线将到发场与换装场及卸车场连接，满足万吨整列牵引转线作业。

（2）准轨场。准轨场到发场利用甘其毛都Ⅰ场，在甘其毛都站Ⅱ场Ⅱ-4 道增加1 组1/9 道岔，以300 m 半径的回转线与换装场准轨连接，满足准轨集装箱装车需求。

3.3.2 纵断面设计

为充分利用既有铁路设施，换装站标高与甘其毛都站基本保持一致，站内采用平坡。

3.3.3 作业方式

由蒙古国入境的万吨整列重车作业方式同方案I。由国内到达的万吨整列空车，接入甘其毛都既有到发场后，由调机利用北端回转线送至换装场，装车完成后，送至到发线，技检待发。散煤由甘其毛都快装线完成装车作业后，送至到发线，技检待发。

3.4 方案比选

3.4.1 主要工程数量

甘其毛都口岸换装站工程项目主要包括新征用地、路基(含土石方、铺轨、铺岔、铺砟)建设等内容，主要工程数量如表2 所示。

表2 主要工程数量表Tab.2 Quantity of major projects

3.4.2 优缺点分析

（1）方案Ⅰ。优点主要有：①可充分利用既有土地，新征土地少；②充分利用甘其毛都站既有铁路设施，铺轨里程短，投资低；③具备较好的改扩建条件。缺点主要是调车作业需折角运输，部分股道取送车作业与接发车作业存在进路交叉，影响车站咽喉利用率提升。

（2）方案Ⅱ。优点主要有：①换装场与到发场按纵列式布置，作业顺畅，效率较高；②与甘其毛都站相互独立，作业无干扰；③调车作业较少，走行距离短，效率高。缺点主要有：①未能充分利用甘其毛都站既有铁路设施；②土方工程量大，铺轨里程长，新征土地多，输煤皮带长，投资最高；③准轨到发场与换装场合建，不具备远期电气化改造条件及不均衡到达条件。

（3）方案Ⅲ。优点主要有：①换装场与到发场按横列式布置，布置紧凑，方便集中管理；②调车作业与接发车作业平行开展，作业灵活；③具备较好的改扩建条件。缺点主要有：①新征土地较多，投资较高；②工程投资最高；③调车作业绕行距离较长。

综上所述，3 个方案各有优劣，但考虑征地难度、既有设备利用率、远期扩建以及投资额度等，方案Ⅰ是相对容易实施、且远近期结合较好的方案，因此研究推荐方案I，即甘其毛都站南端咽喉接轨方案。

4 结束语

甘其毛都口岸换装站项目建设是连接中蒙两国货物交流的铁路运输通道，对保障口岸铁路煤炭运输，实现经济互补，促进中蒙两国的经济发展有着积极的意义和作用。同时，该项目的建成不仅有助于完善中蒙两国间基础设施合作机制、增强运输设施布局，还能有效降低运输成本，促进节能环保，缩短通关时间，推进口岸可持续健康发展。研究表明甘其毛都口岸换装站项目的建设是可行、经济、合理的，中蒙两国应尽早对接跨境铁路建设方案，明确宽/准轨铁路接轨点的精确位置及跨境铁路投资建设主体等事宜。