兰州至白银城际铁路与中卫至兰州铁路接轨方案研究
2023-01-17刘鑫宇
刘鑫宇
(中铁第五勘察设计院集团有限公司,北京 102600)
中兰铁路(中卫至兰州铁路)是京兰高速客运通道的重要组成部分,是我国西北地区连接华北、东北地区的便捷快速客运通道,目前中兰铁路在建,经兰州新区接轨兰州至中川城际树屏站,利用兰州至中川城际进入兰州枢纽。由于兰州至中川城际设计速度为160 km/h,速度目标值较低,影响京兰高速铁路通道整体功能的发挥,同时随着兰州张掖三四线铁路的建设,树屏至兰州西段除承担中兰铁路接入及中川机场客流外,还将承担兰州至张掖武威方向的城际客流,远期树屏至兰州西段运输能力不足,需要新建线路解决此问题。国家发改委《关于新建中卫至兰州铁路可行性研究报告的批复》中,明确提出“适时建设白银引入兰州站的东段联络线”,兰州至白银城际铁路的建设,将成为京兰高速铁路通道的组成部分,强化京兰高速铁路通道的整体功能,可解决兰州至中川城际铁路能力不足的问题,从而可进一步优化路网布局。
1 接轨方案选择影响因素分析
接轨方案选择主要控制因素有铁路线网及枢纽总图规划、运输组织管理、工程投资及可实施性、车站及周边城镇分布情况、接轨。
1.1 铁路线网及枢纽总图规划
根据《甘肃省“十四五”及中长期铁路网发展规划》可知,兰州至白银城际铁路为“十四五”期间储备项目,线路长度59 km。
根据《兰州枢纽总图规划(2016—2030年)》,兰张三四线经采用T2、T3 城际铁路环线方案,新建白银至兰州联络线,采用土龙川预留接轨为宜,兰州新区南站仍预留发展条件。
1.2 接轨条件
新建的兰州新区南站及白银南站均具备接轨条件。中兰铁路施工图设计在区间已预留兰州至白银城际铁路平纵断面接轨条件(区间预留线路所引入兰州站)。
1.3 运输组织管理
接轨方案受运输组织及运营管理的影响。车站接轨运营管理方便,安全性高;线路区间接轨,运输组织客流方向顺直,运营管理不便。
1.4 工程投资及可实施性
接轨方案在其他因素的分析比较下,宜选择工程投资省,工程安全可靠且可实施性强的方案。
1.5 车站及周边城镇分布情况
结合中兰铁路线路走向,影响接轨方案选择的车站有新建的兰州新区南站及白银南站,周边主要城市有兰州新区、兰州市、白银市、皋兰县及什川镇。
2 接轨方案研究
兰州至白银城际铁路是京兰通道中兰铁路的重要组成部分。研究年度内随着张掖武威三四线的建设,远期兰州至中川机场铁路线路能力趋于饱和,本项目的建设能实现中兰铁路分线引入兰州西站和兰州站,从根本上解决枢纽内线路能力紧张的问题。
综上分析,本项目自中兰铁路接轨分别研究了区间接轨方案、白银南兰州新区南接轨方案、兰州新区南站东侧接轨方案和兰州新区南站西侧接轨方案。
2.1 方案说明
2.1.1 区间接轨方案
本方案线路自在建中兰铁路区间预留自郭家窑线路所引出后折向南,跨过京藏高速折向西南设皋兰南站,后向南设什川站至比较终点,新建正线长度36.106 km(双线);张掖武威方向联络线自中兰铁路区间预留许家庄线路所引出,接入白银至兰州正线土龙川线路所,新建正线长度4.780 km(单线),方案总投资56.72 亿元。如图1所示。
2.1.2 兰州新区南站西侧接轨方案
本方案正线自兰州新区南站兰州端咽喉引入中兰铁路,正线自兰州新区南站兰州端引出,后折向西南设什川站至比较终点,新建正线长度43.564 km(双线);联络线自常家沟线路所引出,接入白银至兰州正线窝窝井线路所,新建正线长度11.316 km(单线),方案总投资73.05 亿元。如图1所示。
图1 区间接轨方案及兰州新区南站西侧接轨方案示意图
2.1.3 兰州新区南站东侧接轨方案
本方案正线自区间线路所引入中兰铁路,正线自陈家沟线路所引出折向东南,跨过京藏高速后折向西南,后向南设什川站至比较终点,新建正线长度44.741km(双线);联络线自兰州新区南站中卫端引出,接入白银至兰州正线范家庄线路所,新建正线长度16.16 km(单线公里),方案总投资78.80 亿元。如图2所示。
图2 兰州新区南站东侧接轨方案及白银南兰州新区南接轨方案示意图
2.1.4 白银南兰州新区南接轨方案
本方案线路自白银南站兰州端接轨,正线自白银南站兰州端引出,沿京藏高速东侧向西南方向前行,设皋兰南站后折向南至比较终点什川站,新建正线长度44.781 km(双线);张掖武威方向联络线自兰州新区南站中卫端接轨,后折向东南接入皋兰南站,新建正线长度48.539 km(双线),方案总投资136.34 亿元。如图2所示。
2.2 方案投资比较
区间接轨方案正线长度36.106 km,联络线长度4.780 km(单线),总投资56.72 亿元;兰州新区南站西侧接轨方案新建正线长度43.564 km,联络线长度11.316 km(单线),总投资73.05 亿元;兰州新区南站东侧接轨方案正线长度44.741 km,联络线长度16.16 km(单线),总投资78.80 亿元;白银南兰州新区南接轨方案正线长度44.781 km,联络线长度48.539 km(双线),总投资136.34 亿元。
2.3 运营时分比选
各方案运营时分及票价比较见表1。
表1 各方案运营时分及票价比较表
2.4 方案优缺点分析
2.4.1 从线网及枢纽总图规划分析
根据《甘肃省“十四五”及中长期铁路网发展规划》及《兰州枢纽总图规划(2016—2030年)》可知,兰州至白银城际铁路为“十四五”期间储备项目,兰张三四线经采用T2、T3 城际铁路环线方案。若考虑在兰州新区南站预留接轨条件,考虑(假定)兰张分线向东分线外包兰州新区引入兰州新区南站,白银至兰州城际铁路自兰州新区南站引出折向东南引入兰州站。此方案可实现中兰、兰张铁路均可双接兰州西和兰州站,形成外包兰州新区的枢纽环线(兰州西—中川机场—兰州新区南—兰州—兰州西)。若考虑(假定)兰张接轨于中川机场站,在不影响中兰铁路前提下,中兰铁路在土龙川预留线路所引入兰州站。此方案可实现中兰、兰张铁路均可双接兰州西和兰州站的目的,形成经兰州新区南侧的枢纽环线(兰州西—兰州新区南—兰州—兰州西)。
综合上述内容分析,白银南兰州新区南接轨方案在路网径路方面较优,中兰铁路和兰张铁路运输径路最为顺直;区间接轨方案、兰州新区南站东侧接轨方案满足运输径路需求;兰州新区南站西侧接轨方案能满足运输径路需求,但环线不过兰州新区南站。
2.4.2 从运输组织、运营管理及运营时间方面分析
区间接轨方案、兰州新区南站西侧接轨方案、兰州新区南站东侧接轨方案,均存在区间线路所接轨情况,对中兰铁路线路能力有影响,列车跨线作业无待避条件,运营管理不方便。白银南兰州新区南接轨方案正线与联络线均从车站接轨,平面列车跨线作业具有待避的条件,运营管理方便。从运营时间角度分析,兰州至中川机场运营距离较短,运营时分短。兰州站至白银、中川机场运营长度最短,运营时分最短。
综上分析,白银南兰州新区南接轨方案较优,兰州新区南站东侧接轨方案、兰州新区南站西侧接轨方案和区间接轨方案次之。
2.4.3 从工程投资及可实施性分析
区间接轨方案投资最省,由预留线路所引出,对在建中兰铁路施工影响最小,新建线路长度最短;兰州新区南站东侧接轨方案、兰州新区南站西侧接轨方案兰州新区南站进出站均为长大桥梁地段,本线引入后桥梁工程需一次性变更实施,且西侧接轨方案兰州新区南站兰州端预留动车所引入条件,该方案线路交叉关系复杂,车站各方向列车作业交叉严重。白银南兰州新区南接轨方案白银南站兰州端咽喉为深路堑地段,本线引入白银南站深路堑工程需一次实施。本方案新建线路最长,工程投资最多。
综上分析,区间接轨方案较优,兰州新区南站西侧接轨方案、兰州新区南站东侧接轨方案和白银南兰州新区南接轨方案次之。
2.4.4 从与周边城镇发展规划结合情况分析
区间接轨方案、白银南兰州新区南接轨方案和兰州新区南站东侧接轨方案线路区间沿线经过的城镇有皋兰县及什川镇,均新建皋兰南站及什川站,站位均一致。皋兰南站位选择靠近县城,方便旅客出行,更有利于带动县城经济发展;什川站位于什川镇西南侧,黄河以西,在此设站线型顺直,工程投资省且可实施性强,有利于什川镇黄河以西地区的经济发展;兰州新区南站西侧接轨方案区间沿线经过了皋兰县及什川镇,新建皋兰西站及什川站,皋兰西站位于皋兰县西侧,在此设站线型顺直且工程投资省,但站位距离皋兰县城较远,不符合皋兰县发展规划,什川站站位与其他方案站位一致。
综上分析,区间接轨方案、兰州新区南站东侧接轨方案和白银南兰州新区南接轨方案较优,兰州新区南站西侧接轨方案次之。
3 结束语
区间接轨方案结合兰州枢纽规划,综合考虑投资、径路及运输服务需求,为最优方案;兰州新区南站西侧接轨方案不能完全满足运输径路需求,环线不过兰州新区南站,且中兰铁路绕行最远,有废弃工程;兰州新区南站东侧接轨方案满足运输径路需求,但对中兰铁路绕行较远,且有废弃工程;白银南兰州新区南接轨方案在路网径路方面最优,中兰铁路和兰张铁路运输径路最为顺直,但工程量最大,投资最高,同时考虑兰州新区南站两端为桥梁工程,会产生部分废弃工程。
综上所述,区间接轨方案能满足枢纽内运输径路需求,中兰、兰张铁路运输径路较为顺直,投资省且对在建中兰铁路施工影响最小,故予以推荐。