La primera fase es la más emblemática y compleja de las tres etapas constructivas que estructuran el proceso de integración. El proyecto, redactado por las ingenierías INECO y SENER, ha sido ejecutado por la constructora SACYR y ha tenido por objeto integrar el corredor ferroviario comprendido entre las calles Vara de Rey y el río Iregua: más de 2,8 kilómetros de trazado ferroviario. Comprende la duplicación y la adaptación de la vía a los requerimientos de la alta velocidad en todo el tramo y el soterramiento de las infraestructuras ferroviarias entre las calles Vara de Rey y Baltasar Gracián.
Para financiar esta actuación la sociedad LIF 2002 suscribió un contrato de préstamo sindicado con un grupo de bancos (Santander, BBVA, Caixabank, Sabadell, ICO y Banesto), préstamo ya devuelto en su totalidad.
La fase 1 incluyó la urbanización de la cubierta del tramo soterrado y la construcción de la nueva Estación de Tren (en funcionamiento desde diciembre de 2011), que fue diseñada por el arquitecto Iñaki Ábalos, autor también del Plan Especial Ferrocarril. La actuación ha conllevado una profunda transformación del entorno, reconvertido en una amplia avenida verde, presidida por el edificio de viajeros de la estación, y la redefinición del entramado viario de la zona:
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- Avd de Colón se ha conectado con Gustavo Adolfo Bécquer
- José María Lope Toledo con Juan Boscán
- Eliseo Pinedo con Pedregales
- La nueva calle Miguel Delibes conecta Piqueras con Gustavo Adolfo Bécquer
- Obispo Rubio Montiel se conectará con Baltasar Gracián
- Duques de Nájera se prolonga hasta Miguel Delibes
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Vista aérea ámbito ferroviario de FASE 1 en 2004
Las obras fueron adjudicadas a la constructora Sacyr por un importe superior a 134 millones de euros y comenzaron el 7 de diciembre de 2009. Empezaba entonces, una vez concluidas o muy avanzadas las actuaciones preparatorias, el proceso constructivo del proceso de integración del ferrocarril. Esta etapa se puede dividir en tres grandes obras o hitos constructivos. Uno: el túnel o cajón subterráneo por el que discurre el corredor ferroviario. Fue ejecutado por sistema inverso, la excavación se realizó tras la construcción de los muros y las losas. Dos: la nueva estación de ferrocarril, que conforma una infraestructura de transporte unitaria con la futura terminal de autobuses. Tres: el aparcamiento subterráneo anejo a las instalaciones ferroviarias que presta servicio tanto a los usuarios de la nueva estación ferroviaria como de la futura terminal de autobuses. La nueva estación de ferrocarril entró en funcionamiento el 18 de diciembre de 2011 y las obras concluyeron en 2013.