顏燕舞
(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,湖北武漢 430063)
車輛段和停車場(chǎng)出入線是確保列車進(jìn)入正線正常運(yùn)行的首要條件,它還擔(dān)負(fù)著車輛夜間進(jìn)出正線進(jìn)行沿線維修作業(yè),運(yùn)送機(jī)具材料和工作人員的任務(wù)。GB 50157—2013《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中指出出入線應(yīng)在車站接軌,宜選在線路的終點(diǎn)站或者折返站;必要時(shí)可根據(jù)車輛基地的位置和接軌條件按八字形兩站接軌[1-3]。對(duì)于環(huán)線,根據(jù)運(yùn)營(yíng)需求,出入線設(shè)計(jì)須盡量平衡高峰小時(shí)內(nèi)外環(huán)收發(fā)車能力[4-6]。
武漢12號(hào)線為武漢主城區(qū)超長(zhǎng)距離的環(huán)線,線路全長(zhǎng)59.9 km。設(shè)1 段2 場(chǎng),分別為丹水池車輛段、板橋停車場(chǎng)和復(fù)興村停車場(chǎng)。
丹水池車輛段設(shè)置于江岸區(qū)的丹水池區(qū)域。根據(jù)車輛運(yùn)營(yíng)需要、車輛段設(shè)計(jì)規(guī)模、接軌條件及其在全線中的重要性,丹水池車輛段出入線采用八字形接軌形式,滿足雙向收發(fā)車需要,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)列車調(diào)頭轉(zhuǎn)向功能,以平衡車輪的磨耗[7]。板橋停車場(chǎng)位于洪山區(qū)的板橋區(qū)域,受接軌站設(shè)置情況、出入線接軌條件及沿線其他控制因素影響,板橋停車場(chǎng)采用單站雙線接軌方式能夠滿足高峰小時(shí)行車量單向收發(fā)車能力要求。環(huán)線內(nèi)環(huán)高峰小時(shí)發(fā)車線路僅丹水池車輛段1 條出入線;外環(huán)高峰小時(shí)發(fā)車線路有3條,即板橋停車場(chǎng)2 條出入線和丹水池車輛段1 條出入線。由于12 號(hào)線為環(huán)線,為了改善線路收發(fā)車能力及間隔,計(jì)劃于江漢區(qū)的復(fù)興村設(shè)置8 列位的小型停車場(chǎng),采用單線接軌方式。段場(chǎng)分布如圖1所示。
圖1 段場(chǎng)分布(單位:m)
復(fù)興村停車場(chǎng)選址如圖2所示。復(fù)興村停車場(chǎng)場(chǎng)址東部分布有復(fù)興五村新村的大量住宅,北側(cè)為漢宜鐵路,南側(cè)緊鄰京廣鐵路客車整備場(chǎng)。停車場(chǎng)呈東西向布置,東寬西窄。西側(cè)因有規(guī)劃高架鐵路和既有7 號(hào)線,無布置庫房條件。周邊既有情況復(fù)雜,鐵路和市政管線密布。停車場(chǎng)用地最長(zhǎng)處約670 m,最寬處約200 m,總用地面積約95 600 m2。
停車場(chǎng)位于復(fù)興村站至黃海路站區(qū)段,距離復(fù)興村站約400 m,距離黃海路站約1 300 m。GB 50157—2013 中規(guī)定:困難條件下,規(guī)模等于或小于12 列位的停車場(chǎng)出入線可按單線設(shè)計(jì)。結(jié)合場(chǎng)址周邊情況,復(fù)興村站常規(guī)順向接入停車場(chǎng)的接軌方式無法滿足GB 50157—2013對(duì)平面、縱斷面設(shè)計(jì)的相關(guān)要求[1]。
圖2 復(fù)興村停車場(chǎng)選址
結(jié)合全線出入線接軌情況,同時(shí)考慮復(fù)興村停車場(chǎng)規(guī)模,復(fù)興村站擬采用折返入庫的接軌方式。列車發(fā)車路徑為:列車自停車場(chǎng)駛出庫區(qū)后,經(jīng)咽喉區(qū)行至牽出線,此后調(diào)轉(zhuǎn)車頭,經(jīng)出入線直接上正線作業(yè)[8]。反之即為收車路徑。
結(jié)合正線線路及車站布置情況,對(duì)停車場(chǎng)出入線設(shè)計(jì)了復(fù)興村站單線折返入庫接軌、黃海路站單線接軌、復(fù)興村站和黃海路站八字形接軌3 種接軌方案。以下進(jìn)行對(duì)比分析。
方案1:復(fù)興村站單線折返入庫接軌方式(如圖3所示)
圖3 復(fù)興村站單線折返入庫接軌方式示意
復(fù)興村站設(shè)置為地下一層島式站,于車站西側(cè)(小里程端)設(shè)置1 條停車線兼折返線,具備站后折返功能,主要用于二期運(yùn)營(yíng)段折返。同時(shí)于車站小里程端設(shè)置單出入線接入復(fù)興村停車場(chǎng),滿足運(yùn)營(yíng)需要。出入線長(zhǎng)約0.77 km,最小曲線半徑300 m。
方案2:黃海路站單線接軌方式(如圖4所示)
圖4 黃海路站單線接軌方式示意
黃海路站為地下二層島式站,出入線于車站大里程端引出,下穿鐵路通道及高架橋后接入復(fù)興村停車場(chǎng),出入線長(zhǎng)約2.50 km,最小曲線半徑250 m。
方案3:復(fù)興村站和黃海路站八字形接軌方式(如圖5所示)
圖5 雙站八字形接軌方式示意
該方案為方案1 和方案2 的組合,能同時(shí)向內(nèi)、外環(huán)發(fā)車和收車。
3種接軌方案對(duì)比見表1。
表1 3種接軌方案對(duì)比
3 個(gè)接軌方案均基本能滿足運(yùn)營(yíng)要求。方案1 僅能單向發(fā)車或收車,所有車輛進(jìn)出均需折返作業(yè),運(yùn)行路徑不順暢,但出入線長(zhǎng)度短,工程造價(jià)低。方案2僅能單向收車或發(fā)車,向內(nèi)環(huán)發(fā)車和外環(huán)收車需折返,車輛進(jìn)出路徑較順暢,運(yùn)輸組織靈活性一般,出入線較長(zhǎng),工程造價(jià)較高。方案3能同時(shí)向內(nèi)、外環(huán)發(fā)車和收車,僅向內(nèi)環(huán)發(fā)車和外環(huán)收車需折返作業(yè),車輛運(yùn)行路徑順暢、且運(yùn)輸組織靈活性較好,但控制因素多,出入線長(zhǎng)度長(zhǎng),線形較差,工程造價(jià)高。綜合全線出入線設(shè)置情況,且考慮到本停車場(chǎng)僅8列位,為了節(jié)省工程投資,推薦采用方案1。
1)平面設(shè)計(jì)
出入線從復(fù)興村站引出后,與正線并行200 m 左右,以半徑300 m 的曲線向西南前行200 m,然后以半徑300 m 的曲線前行400 m 接入停車場(chǎng)。出入線全長(zhǎng)770.341 m,共設(shè)曲線2處,曲線半徑均為300 m。
2)縱斷面設(shè)計(jì)
出入線單線從復(fù)興村站引出后,先設(shè)置1 段坡長(zhǎng)230 m,坡度2‰的下坡,然后以1 段坡長(zhǎng)480 m,坡度27.956‰的上坡上跨正線,最后設(shè)置1段長(zhǎng)60.341 m的平坡與停車場(chǎng)牽出線相接。出入線最大坡度為27.956‰[9]。
車輛基地出入線發(fā)車能力是指單位時(shí)間內(nèi)由車輛基地進(jìn)入到正線的列車對(duì)數(shù),收車能力是指單位時(shí)間內(nèi)由正線進(jìn)入到車輛基地的列車對(duì)數(shù)。出入線收發(fā)車能力需與正線的運(yùn)營(yíng)能力相匹配,與正線列車的運(yùn)行間隔相適應(yīng)[10-11]。
推薦方案出入線各部分長(zhǎng)度如圖6所示。
圖6 推薦方案出入線各部分長(zhǎng)度(單位:m)
軌道交通正線上道岔直向允許通過速度應(yīng)與正線速度保持一致[12]。結(jié)合12號(hào)線設(shè)計(jì)速度,出入線采用9 號(hào)道岔與正線接軌??紤]車輛進(jìn)站,停站上下客,發(fā)車出站等系列接發(fā)車過程,計(jì)算得出停車場(chǎng)向正線內(nèi)環(huán)發(fā)車最小時(shí)間間隔為109 s,最大發(fā)車能力為33對(duì)/h;外環(huán)收車最小時(shí)間間隔為117 s,最大收車能力為30對(duì)/h,滿足設(shè)計(jì)遠(yuǎn)期高峰小時(shí)行車量30對(duì)/h的要求。
復(fù)興村停車場(chǎng)出入線收發(fā)車能力計(jì)算結(jié)果見表2。
表2 復(fù)興村停車場(chǎng)出入線收發(fā)車能力計(jì)算結(jié)果
通過對(duì)武漢地鐵12 號(hào)線復(fù)興村小型停車場(chǎng)出入線3 種接軌方案的分析,推薦采用復(fù)興村站單線折返入庫接軌方式。建議:
1)線路平面應(yīng)在滿足功能的前提下力求順直,盡量采用較大半徑曲線,并充分考慮現(xiàn)有及規(guī)劃的地面建筑物、地下構(gòu)筑物、市政管線、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、施工方法、工程造價(jià)等諸多因素進(jìn)行多方案對(duì)比,選出經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的線路方案。
2)線路應(yīng)盡可能減少對(duì)城市規(guī)劃地塊的分割,力求方便施工、減少拆遷、降低造價(jià)。
3)出入線應(yīng)結(jié)合接軌站正線條件,綜合考慮運(yùn)營(yíng)組織、行車組織交路等諸多因素設(shè)置,達(dá)到方便折返、存車和調(diào)度靈活,有利于運(yùn)營(yíng)的目的。
4)出入線需結(jié)合全線車輛段和停車場(chǎng)設(shè)置情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于環(huán)線,需考慮全線內(nèi)外環(huán)收發(fā)車能力,以滿足運(yùn)營(yíng)需求。