精阿铁路增建二线引入阿拉山口站改扩建方案研究

王 昊

(中铁第一勘察设计院集团有限公司 线路运输设计院，陕西 西安 710043)

随着国家铁路网不断完善，铁路客货运量不断提升，原有的单线铁路运输能力已经不能够满足现阶段运输需求。为提高铁路运输能力[1]，完善区域铁路网[2]，对精阿铁路(精河—阿拉山口)增建二线引入阿拉山口站改扩建方案进行研究。

1 精阿铁路现状及存在问题

1.1 线路与车站既有概况

既有兰新线(兰州—乌鲁木齐)精河至阿拉山口段位于新疆维吾尔自治区博尔塔拉蒙古自治州境内东北部，线路自精河县城东部的兰新线精河站引出，沿艾比湖西侧向西北方向走行，途经博乐市东侧后进入阿拉山口站，线路全长74.465 km。

阿拉山口站位于博尔塔拉蒙古自治州阿拉山口市内，是既有兰新线西端终点口岸站，车站中心里程为兰新线里程K2414+376。车站西端出境后与哈萨克斯坦铁路相连。该站北距中国与哈萨克斯坦边境约4 km，距相邻哈萨克斯坦共和国的多斯特克站12.1 km[3]。阿拉山口站为二级三场混合式布置。准轨Ⅰ场与准轨Ⅱ场纵列并与宽轨场、换装场横列，站内设有机务折返段、站修所、货场、网工区等设施。站房位于准轨Ⅰ场西侧，设550 m×10 m×0.4 m基本站台及中间站台各1座。预留尽头式准轨Ⅲ场(辅助存车场)串联设置于准轨Ⅱ场东南侧。车站东侧设置综合保税作业区，内设独立换装作业场。在建准轨Ⅳ场自保税区东端牵出线引出后，接入既有兰新线。阿拉山口站主要承担进口货物的边检、换装，出口货物的运输组织，国际旅客联运、边检等工作；组织至乌西的直通列车，至奎屯的区段、摘挂列车；组织至多斯特克的宽、准轨小运转列车。各车场现状规模如下。

（1）准轨Ⅰ场(北)。由西向东分别设置到发场和调车场，到发场设到发线7 条(含正线1 条)，调车场设调车线10 条，车场两端各设牵出线1 条，设550 m×10 m×0.4 m 基本站台及中间站台各1 座。

（2）准轨Ⅱ场(南)。由西向东分别设置到发场和调车场，到发场设到发线7 条(含正线1 条)，调车场设调车线15 条，旅客列车车底停留线2 条，车场两端各设牵出线1 条。

（3）宽轨场。由西向东分别设置到发场和调车场，设到发线12 条，调车线13 条，车场两端各设牵出线2 条。

（4）换装场。设有换装线14 条和落地货物宽、准轨套线2 条，以及相应配套的货物站台、堆积场、道路、仓库、龙门吊、桥吊等货物换装设备。

在建工程：①综合保税区准轨Ⅳ场工程。新建到发线6 条(含正线1 条)，北端连接综合保税区换装场，南端接入既有兰新正线，建成后主要办理保税区上、下行方向的准轨列车的到发作业。②综合保税区换装场能力提升工程。综合保税区KDH2，ZDH1，KC1，KC2 换装线及对应作业区的延长改造，新建806 m×30 m 集装箱换装库1 座。③散堆装换装场环保改造工程。散堆装换装作业区新增快速定量装车设施及翻车机卸车设施，新增宽轨作业线2条，并对原准轨作业线进行延长。

阿拉山口站平面布置示意图如图1 所示。

图1 阿拉山口站平面布置示意图Fig.1 Plane layout of Alashankou Railway Station

1.2 车站办理作业流程

各车场办理作业情况如下。

（1）准轨Ⅰ场(北)。该场主要办理旅客列车和过境准轨列车的到发、解编、集结作业，以及出入境列车的“一关两检”作业。

（2）准轨Ⅱ场(南)。该场主要办理下行方向空车到达、解编、集结，以及从多斯特克方向返回的空车的集结作业，向换装场配送空车和向上行方向编发换装后的重车作业。

（3）宽轨场。该场主要办理开往多斯特克方向宽轨货物列车的到发、解编、集结作业，向换装场配送宽轨车辆，以及出入境宽轨列车的“一关两检”作业。

（4）换装场。该场主要办理货车装卸作业、集装箱的换装作业等。

阿拉山口站不同种类列车作业流程如图2 所示。

图2 阿拉山口站不同种类列车作业流程Fig.2 Operation process of different trains at Alashankou Railway Station

1.3 存在问题

兰新线精河至阿拉山口段现状能力趋于饱和，目前存在以下问题。

（1）车站准、宽轨场能力趋于紧张。目前边检检查列车时间平均在50 min 左右，严重占用到发线能力，导致车流在高峰期积压严重。同时，车站所在地常年风力强劲，恶劣天气情况下部分露天换装作业暂停，导致车站到发场车流进一步积压。车站共有准轨到发线14 条、调车线25 条，宽轨到发线12条、调车线13 条，现状日接发列车最高可达34 对，到发线能力已趋于饱和。

（2）车站无专用的边检场，严重制约通关能力。准轨到发线均为接触网有电区，边检执勤人员无法登车检查。边检作业夜间检查仅靠铁路站场内照明，视频监控夜间效果差。根据边检作业要求，设备类货物只能在白天组织发车。

（3）车站采用“二级三场”混合布置，调车距离长。车站采用“二级三场”混合横列式布置，换装场及专用线取送距离长，准轨场至集装箱换装场最长走行距离达8 km。此外，准轨场和换装场间的大部分车流需通过准轨牵出3 线进行调车作业，降低了作业效率。

（4）换装作业区效率较低。集装箱换装区有2 条线为准、宽套轨，准、宽轨列车不能同时进行装卸作业，进行集装箱换装作业时，集装箱需落地进行二次起吊，车列装卸过程占用线路时间长，取送车次数多，严重影响作业效率；换装2 区准轨宽轨换11，12，13，14，15 线有效长均为450 m，半列换装，调车作业频繁。随着成件包装货物运量的增加，换11，12，14，15 线换装能力不足；此外，宽换11、准换11，宽换12、准换12 线间为低货位，采用抓料机换装成件包装货物，不符合安全标准，作业效率低。

1.4 车站作业量及车场能力分析

阿拉山口站现状不办理旅客列车作业，近期(2035 年)、远期(2045 年)办理少量跨境通过及本站到发客运作业。预测近、远期跨境通过旅客列车对数分别为1 对/d、1 对/d，始发终到旅客列车分别为1 对/d、2 对/d。

货运作业主要办理过境准轨货物列车的通过作业，准、宽轨货物列车的到发、解编、换装、集结作业。2019 年，跨境准轨货物列车10 对/d，宽轨货物列车15 对/d，到达编发博乐方向货物列车18 对/d。预测近、远期车站办理跨境准轨货物列车18 对/d、21 对/d，宽轨货物列车26 对/d、33 对/d，到达并编发博乐方向货物列车33 对/d、40 对/d。阿拉山口站所有宽轨列车、大部分准轨列车均需进行换装作业，少量准轨列车进行“一关两检”作业后跨境在哈萨克斯坦的多斯特克站进行换装作业。阿拉山口站现状及预测年度列车对数如表1 所示。

表1 阿拉山口站现状及预测年度列车对数表 对 /dTab.1 Present and predicted logarithmic chart for trains at Alashankou Railway Station

根据阿拉山口站预测的列车对数，阿拉山口站列车开行方案车流如图3 所示。

图3 阿拉山口站列车开行方案车流图Fig3 Train operation diagram of Alashankou Railway Station

2 精阿增建二线引入阿拉山口站方案研究

2.1 研究思路

针对海关、边检作业严重占用站内准、宽轨到发场能力，以及现状“一关两检”作业模式与边检作业需求不匹配的问题，应设置综合查验场。选择合理的综合查验场设置位置及形式，既满足“一关两检”作业要求，又能提高车站准、宽轨场到发场能力。另外，根据车流组织特点，对站内各作业场区进行合理规划和分工，统筹考虑二线引入后各车场间线路疏解关系[4]，充分利用各条线路以提高各场区的作业效率。

2.2 综合查验场设置方案研究

2.2.1 新建综合查验场方案

结合既有过境铁路线位、国境线、边防哨所军事管控区范围、既有高压电力线及阿拉山口市城市规划，对新建综合查验场方案提出新建线设置综合查验场和利用既有线位新建查验场2 个方案。

（1）新建线设置综合查验场方案(方案Ⅰ)。准、宽轨正线自过境铁路准轨K2416+972 附近向小里程方向引出后折向东北，跨越边防公路后沿G219 西侧走行并设置综合查验场，出场后设回头曲线迂回向南，最终在过境铁路准、宽轨K2415+653 处接入。新建准轨线路10.27 km、新建宽轨线路10.05 km。考虑综合保税区宽轨场—换装场—准轨场车流的顺畅，在沿湖路北侧预留保税区宽轨场设置条件。

（2）利用既有线位新建查验场方案(方案Ⅱ)。该方案利用过境铁路跨越G219 国道后平行于中哈公路的直线段设置综合查验场。由于该段既有线路坡度较大，软化坡度设车场后需对过境铁路进行展线衔接，软化坡度长度约1.5 km。出场后，新建线折向东北并跨越边防公路，后设回头曲线迂回向南并跨越G219，准轨线接入过境铁路准轨K2359+200处，展线长度8.23 km，宽轨线接入过境铁路宽轨K2359+500 处，展线长度7.69 km。

2.2.2 方案比选及推荐意见

（1）方案比选。新设综合查验场方案比选如表2所示。

（2）推荐意见。新建线设置综合查验场方案虽然新建正线比利用既有线位设场方案长4.4 km，但其国防敏感度较低，适应海关边检作业需求，施工过渡方案简单易行。综上所述，本次研究暂推荐方案Ⅰ，即新建线设置综合查验场方案，新建综合查验场方案示意图如图4 所示。

2.3 精阿二线引入方案研究

精阿二线引入后，准轨Ⅱ场下行出发列车、准轨Ⅳ场上行到达列车与正线存在交叉干扰。由于准轨Ⅳ场近、远期列车对数较少，仅为6 对/d、7 对/d，经综合考虑，准轨Ⅳ场近、远期接入正线的形式维持现状，对准轨Ⅱ场研究了新建上行发车疏解线及新建上行出发Ⅴ场2 个方案。精阿二线引入方案示意图如图5 所示。

图5 精阿二线引入方案示意图Fig.5 Schematic diagram of the introduction plan of the second line of Jinghe-Alashankou Railway

（1）新建上行出发Ⅴ场方案(方案A)。精阿二线并行于既有线左侧引入阿拉山口站准轨Ⅰ场，新建上行出发Ⅴ场联络线自既有线K2406+600 处以线路所方式引出，向北接入新建准轨出发Ⅴ场，利用既有准轨牵出3 线位置新建准轨Ⅴ场作为上行出发场。该方案准轨Ⅰ场主要办理旅客列车和过境货物列车的到发、解编、集结作业；准轨Ⅱ场主要办理下行空车到达、解编、向换装场配送空车作业；新建准轨Ⅴ场主要办理上行重车的集结、发车作业。宽轨到达场、换装场、准轨出发场部分形成纵列式布置，作业顺畅。

（2）新建上行疏解线方案(方案B)。精阿二线并行于既有线左侧引入阿拉山口站准轨Ⅰ场。新建准轨Ⅱ场上行疏解线[4]，自既有精阿线K2405+300 处以线路所方式向北引出，在K2408+750 处下穿精阿线及精阿二线正线，沿南北向走行上跨南环路，最终接入准轨Ⅱ场既有正线联络线。新建联络线长度5.8 km。该方案准轨Ⅰ场主要办理旅客列车和过境货物列车的到发、解编、集结作业；准轨Ⅱ场主要办理下行空车到达、解编、向换装场配送空车作业以及上行重车的集结、发车作业。

（3）方案比选及推荐意见。精阿二线引入方案比选如表3 所示。

表3 精阿二线引入方案比选Tab.3 Comparison of introduction schemes for the second line of Jinghe-Alashankou Railway

新建上行出发场方案虽然新建线路较长，投资较高，但在站内车场合理分工、顺畅组织车流、提高各线路设备作业效率方面均有明显的优势。综上所述，本次研究暂推荐方案A，即新建上行出发Ⅴ场方案。

（4）近期工程。根据客、货运量预测，近期准轨Ⅱ场及Ⅳ场与精阿二线若采用平面疏解形式，经测算交叉点咽喉区能力可以满足近期车流通过。因此，建议远期客货运量增加后，适时增建准轨V 场，对上、下行车流进行立交疏解。

2.4 车站扩能改造方案

针对集装箱换装区2 条准、宽套轨不能同时进行装卸作业，以及换装2 区的准轨宽轨换11，12，13，14，15 线有效长仅满足半列换装，换装能力不足；宽换11、准换11，宽换12、准换12线间为低货位，采用抓料机换装成件包装货物不符合安全标准等问题，研究对集装箱换装区、换装2区进行以下改造。

（1）集装箱换装区。结合既有线路情况及周边场地限制，采用新建集装箱换装库及新建集装箱换装场与保税区准轨场(阿拉山口站准轨Ⅳ场)间联络线方案[5]。①改造既有套线换22 线为准换22 线和宽换22 线。两线间设置堆箱场和汽车装卸通道，由原本只能停靠准轨或宽轨1 个车列调整为准、宽轨车列可同时停靠，减少1 次集装箱落地、起吊次数。②换22 线增建27.3 m×849.6 m 的集装箱换装库，并配套相关设备设施，以解决大风天气下无法进行集装箱换装作业的问题。③为减少换装后集装箱调车作业走行距离，新建集装箱换装场与准轨Ⅳ场上行出发联络线。联络线自集装箱换装场准轨场南端咽喉引出，向东南2 次上跨东归路后接入在建准轨Ⅳ场北端咽喉，新建联络线长度1.026 km[6]。集装箱换装区改扩建示意图如图6 所示。

图6 集装箱换装区改扩建示意图Fig.6 Reconstruction and expansion of the container reloading zone

改建后集装箱换装作业流程为：宽轨车列到达后，利用桥吊将集装箱由宽轨车列卸车至堆箱区或直接换装至准轨车列；准轨车列到达后，利用桥吊将集装箱装车至准轨车列，再牵引至保税区准轨场(阿拉山口站准轨Ⅳ场)进行发车作业。改造后较改造前减少1 次集装箱落地、起吊次数，同时可满足大风天气作业要求。

（2）换装2 区。①线路改建工程。拆除既有宽轨到发场宽牵3 线曲线段，将宽牵3 线向直线段方向延长，使有效长达到850 m。在宽牵3 线外侧新增径路接入宽轨换装场，并对宽轨到发场咽喉区进行改造。延长准轨宽 轨 换11，12，13，14，15 线的有效长至780 m。②设备改建工程。准轨宽轨换11 线间增设780 m×9.5 m×1.1 m 货物站台1 座；准轨宽轨换12 线间增设80 m×19.6 m×1.1 m 货物站台1 座；准轨宽轨换13 线间增设780 m×36 m 集装箱堆场；准轨宽轨换14，15 线上设跨度为21.5 m，30 m 的龙门吊。换装2 区改扩建示意图如图7 所示。

图7 换装2 区改扩建示意图Fig.7 Reconstruction and expansion of the second reloading zone

改建后换装2 区作业线均满足整列换装作业要求。通过完善换装设施，新建站台、集装箱换装场，对既有龙门吊作业区地面进行硬化；新增叉车、正面吊等装卸机械，缩短装卸车时间，提高换装效率，减少安全隐患，使装卸场地、装卸设施与预测年度的货物品类和运量相匹配。

2.5 精阿二线引入车站改建方案综述

精阿二线自既有线左侧经准轨Ⅰ场1 道引入车站，并配套对阿拉山口站进行相应改扩建。

（1）新增综合查验场。新增综合查验场与既有阿拉山口站呈纵列式布置。场内设置准轨到发线3条(含正线)，预留3 条(含正线)，宽轨到发线3 条(含正线)，预留3 条(含正线)，拆除并还建宽轨落地交付场，还建宽轨落地交付场位于车站宽轨场北侧，场内设置装卸线1 条，有效长为450 m，预留整列条件。

（2）集装箱换装区。集装箱换装场套线换22 线改造为准换22 线和宽换22 线，改造后新建集装箱换装库，线间设置堆箱场和桥吊等装卸设备。集装箱换装场南端咽喉与保税区准轨场(准轨Ⅳ场)间增设联络线。

（3）换装2 区。对换装场换装2 区进行改建，延长准轨宽轨换11，12，13，14，15 线的有效长至780 m。

（4）预留准轨Ⅴ场。考虑远期作业需要，预留准轨Ⅴ场、保税区宽轨场、准轨Ⅲ场(辅助存车场)设置条件。

精阿二线引入阿拉山口改扩建示意图如图8 所示。

图8 精阿二线引入阿拉山口改扩建示意图Fig.8 Reconstruction and expansion plan of introducing the second line of Jinghe-Alashankou Railway to Alashankou Railway Station

3 结束语

阿拉山口站为丝绸之路经济带通道上的关键“关卡”，但既有精阿线的能力已经趋于饱和，通道利用率已达到92%，同时口岸通关能力有限。新建铁路引入车站是一个十分复杂的系统工程，需要结合多方面因素综合考虑，选择经济、高效、便捷、畅通的方案[7]；同时也受区域规划、城市建设、自然环境、既有铁路现状等诸多因素限制[8]。未来随着阿拉山口口岸进出口量的增加，为提升国际运输通道服务水平、促进中哈两国贸易往来，精阿二线引入阿拉山口站并对车站进行扩能改造势在必行。经过方案研究与比选，所推荐方案技术可行、方案合理、项目总投资适度，实施后预计车站办理客货列车的能力将会得到显著提升。