沈雙強(qiáng)

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 湖北武漢 430063)

即將建成的廣州南站是高速、城際綜合性客運(yùn)站,銜接武廣高速鐵路、廣深港客運(yùn)專線、南廣鐵路、貴廣鐵路、廣珠城際等。廣州南站是華南最大的客運(yùn)樞紐,向北可連接中部區(qū)域,向南輻射珠江兩岸,并延伸至香港、澳門。

廣州南站設(shè)有客運(yùn)專線車場(chǎng)、城際鐵路車場(chǎng)?？瓦\(yùn)專線車場(chǎng)設(shè)有旅客站臺(tái)9座、到發(fā)線17條(含高速鐵路正線2條)；武廣高速鐵路與廣深港客運(yùn)專線正線貫通,南廣鐵路、貴廣鐵路按方向別從北咽喉引入,廣珠城際聯(lián)絡(luò)線從南咽喉引入。城際鐵路車場(chǎng)設(shè)有旅客站臺(tái)6座、到發(fā)線11條(含廣珠城際正線2條)；廣珠城際正線從南咽喉、南廣鐵路和貴廣鐵路聯(lián)絡(luò)線從北咽喉接入。

廣州南站為全高架車站,站橋合一。車站建筑設(shè)地下二層、地上三層。地下二層為地鐵站臺(tái)層,地下一層為地鐵站廳層,地面層為客運(yùn)專線、城際列車進(jìn)出站層,兩側(cè)為出租車和社會(huì)車停車場(chǎng),地面二層為客運(yùn)專線、城際列車站臺(tái)層,地面三層為高架候車層。

無站臺(tái)雨棚覆蓋面南北向長(zhǎng)580 m,東西向?qū)?75 m；雨棚柱順線路跨度32 m,垂直線路跨度64 m。站臺(tái)層高程12.0 m,高架層高程為21.0 m,屋面層為弧形,最高點(diǎn)高程為50.0 m,最低點(diǎn)高程為25.0 m。設(shè)有采光帶的到發(fā)線線間距為9.5 m,設(shè)有雨棚柱的到發(fā)線線間距為6.0 m,正線線間距為5.0 m。

1 接觸網(wǎng)景觀設(shè)計(jì)的必要性

越來越多的大型客站無站臺(tái)柱雨棚建筑造型采取國(guó)際招標(biāo)確定方案,它們將成為都市的標(biāo)志性建筑。接觸網(wǎng)通過其支持裝置懸掛在鐵路的上方,雖然對(duì)雨棚建筑的外造型景觀效果不會(huì)產(chǎn)生直接影響,但由于支持裝置順線路間距約60 m左右,對(duì)明亮、寬敞、通透的雨棚內(nèi)景觀有不利影響。在城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中,人們對(duì)于環(huán)境的審美要求在不斷提高,社會(huì)各界已經(jīng)意識(shí)到有必要改善接觸網(wǎng)與環(huán)境景觀的協(xié)調(diào)性。

在高速鐵路、客運(yùn)專線建設(shè)啟動(dòng)之初,鐵道部就高屋建瓴地對(duì)大型客站的設(shè)計(jì)提出指導(dǎo)意見：鐵路車站站房建設(shè)要以人為本,綜合體現(xiàn)功能性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、文化性、經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計(jì)原則,成就一批不朽的鐵路客站建筑精品。接觸網(wǎng)作為車站建筑結(jié)構(gòu)不可分割的組成部分,從其接觸網(wǎng)系統(tǒng)的輕型化、局部屏蔽化、與雨棚結(jié)構(gòu)一體化等方面著手改善，對(duì)景觀效果的影響有現(xiàn)實(shí)意義。

2 接觸網(wǎng)景觀設(shè)計(jì)主要原則

(1)站臺(tái)上不應(yīng)設(shè)立接觸網(wǎng)支柱。

(2)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、輕巧、精致,合理配置顏色,保證接觸網(wǎng)與所在的環(huán)境協(xié)調(diào)一致。

(3)減少接觸網(wǎng)支柱數(shù)量,充分利用接口設(shè)計(jì),一體化、屏蔽化懸掛接觸網(wǎng),保證接觸網(wǎng)平面布置合理、整齊、美觀。

(4)制作效果圖,優(yōu)選設(shè)計(jì)方案。

3 廣州南站接觸網(wǎng)懸掛方案研究

3.1 接觸網(wǎng)支持裝置的形式及其比較

接觸網(wǎng)支持裝置的形式主要三種：腕臂柱支持裝置、軟橫跨、硬橫跨。

腕臂柱支持裝置在區(qū)間及站場(chǎng)廣泛采用,軟橫跨主要用于站場(chǎng)懸掛多股道接觸網(wǎng),硬橫跨則在多線橋上、較高速度的站場(chǎng)懸掛多股道接觸網(wǎng)。

由此可見,車站雨棚內(nèi)接觸網(wǎng)支持裝置形式主要有高架站房區(qū)段的吊柱加全腕臂支持裝置、非高架站房區(qū)段的倒立柱加全腕臂支持裝置、股道間或站臺(tái)上立柱加全腕臂支持裝置、硬橫跨、軟橫跨。高架站房區(qū)段的吊柱加全腕臂支持裝置、非高架站房區(qū)段的倒立柱加全腕臂支持裝置、股道間或站臺(tái)上立柱加全腕臂支持裝置均屬于腕臂柱支持裝置。

(1)倒立柱加全腕臂支持裝置

雨棚凈空較低,倒立柱長(zhǎng)度較短時(shí),安裝方便、簡(jiǎn)潔；雨棚凈空較高,倒立柱長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),為保證其強(qiáng)度和撓度需采取加粗、加斜撐或加斜拉線等加固措施,景觀效果較差,而且高凈空雨棚上下?lián)蟿?dòng)的幅度和頻率影響弓網(wǎng)關(guān)系。

(2)硬橫跨

硬橫跨內(nèi)力分布比較合理,安裝高度低,穩(wěn)定性好；但在垂直線路跨度較大時(shí),尺寸大,實(shí)施困難,為了使硬橫跨結(jié)構(gòu)合理,需在股道間立柱,同時(shí)橫梁結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生壓抑感,景觀效果差。

(3)股道間或站臺(tái)上立柱加全腕臂支持裝置

與雨棚建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；但股道間立柱需較大線間距,站臺(tái)上立柱給行人帶來不便,景觀效果較差。在線間距允許、站臺(tái)上設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施時(shí),通過與安全防護(hù)設(shè)施合建,優(yōu)化張力組合和平面布置,可有效改善對(duì)景觀效果的影響。

(4)軟橫跨

與線間雨棚柱合建的軟橫跨,由于繩索截面較小、可適當(dāng)抬升安裝高度,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,線條流暢,通過采用較小傘裙和顏色匹配的硅橡膠絕緣子,既可減輕重量,也可減小對(duì)景觀效果的影響。但在垂直線路跨度較大時(shí),為滿足列車行駛速度,需采用彈簧補(bǔ)償器增加、穩(wěn)定繩索的張力。

綜上所述,雨棚內(nèi)高架站房區(qū)段的吊柱加全腕臂支持裝置方案被普遍采用和接受,雨棚內(nèi)非高架站房區(qū)段接觸網(wǎng)支持裝置方案的景觀協(xié)調(diào)性與其車站建筑結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān)。不同的車站建筑結(jié)構(gòu)決定了接觸網(wǎng)支持裝置形式。

3.2 廣州南站接觸網(wǎng)支持裝置的形式及其方案研究

(1)倒立柱加全腕臂支持裝置

廣州南站雨棚結(jié)構(gòu)距軌面高度在13～20 m間,采用倒立柱時(shí),倒立柱長(zhǎng)度約8～15 m,為滿足強(qiáng)度和撓度的要求,需對(duì)倒立柱采取加粗、加斜撐或加斜拉線等加固措施,景觀效果較差,而且根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算雨棚上下?lián)蟿?dòng)的幅度約180 mm,嚴(yán)重影響弓網(wǎng)關(guān)系。

(2)硬橫跨

廣州南站雨棚柱垂直線路跨度高達(dá)64 m,采用硬橫梁時(shí),橫梁結(jié)構(gòu)尺寸粗大,為了減小其結(jié)構(gòu)尺寸需在股道間立柱,景觀效果差,同時(shí)橫梁結(jié)構(gòu)對(duì)旅客易產(chǎn)生壓抑感(如圖1所示)。

圖1 硬橫跨效果

圖2 軟橫跨效果

(3)軟橫跨

廣州南站與線間雨棚柱合建的軟橫跨垂直線路跨度為64 m,軟橫跨橫承力索和上、下部定位繩橫穿站臺(tái),多根垂直線路的線索對(duì)景觀效果有影響。同時(shí)由于下部定位繩安裝高度距旅客站臺(tái)只有約4.5 m,對(duì)旅客心理產(chǎn)生不安全感(如圖2所示)。

(4)股道間立柱加全腕臂支持裝置

除武廣高速鐵路正線、廣珠城際正線線間距為5.0 m外,其他股道線間距為6.0 m或9.5 m,具備線間立柱的條件。通過優(yōu)化平面布置使線間立柱與雨棚柱在同一個(gè)垂直線路斷面上,可有效與景觀協(xié)調(diào)(如圖3,圖4所示)。

圖3 線間立柱效果(一)

圖4 線間立柱效果(二)

4 廣州南站接觸網(wǎng)景觀設(shè)計(jì)主要實(shí)施措施

4.1 車站接觸網(wǎng)平面布置及其支持裝置形式

(1)雨棚覆蓋范圍外

采用最大計(jì)算跨距,盡量采用腕臂柱,咽喉區(qū)線間距不夠時(shí)可采用輕型硬橫梁式硬橫跨。

(2)雨棚覆蓋范圍內(nèi)

高架站房區(qū)段：利用高架站房柱或合建倒立吊柱加全腕臂支持裝置懸掛接觸網(wǎng)。

非高架站房區(qū)段：間隔利用線間雨棚柱,采用64 m跨距,合建全腕臂支持裝置懸掛接觸網(wǎng)。無線間雨棚柱,增設(shè)H形鋼柱,與雨棚柱在同一個(gè)垂直線路橫斷面上。

(3)接觸網(wǎng)下錨

旅客可視范圍內(nèi)盡量減少補(bǔ)償下錨,難以避免時(shí)采用彈簧補(bǔ)償裝置；其他區(qū)段補(bǔ)償下錨采用鐵墜砣,減少空間尺寸及其對(duì)視覺的影響。

(4)附加導(dǎo)線

正饋線、保護(hù)線通過站房區(qū)域采用電纜敷設(shè),減少站臺(tái)區(qū)的線索。

4.2 供電線平面布置

供電線、正饋線、保護(hù)線及其上網(wǎng)采用電纜,避免與地面層區(qū)域規(guī)劃沖突,影響車站廣場(chǎng)效果。

4.3 接觸網(wǎng)懸掛

腕臂采用鋁合金管材,線條流暢、亮麗。

雨棚范圍內(nèi)支柱、預(yù)埋件等在不影響受力和絕緣的前提下可以涂以與雨棚柱相同的顏色,減少顏色差別。

旅客可視范圍內(nèi)腕臂絕緣子的顏色采用灰色,與建筑結(jié)構(gòu)景觀協(xié)調(diào)。

無論是腕臂柱,還是雨棚柱、吊柱,盡可能采用兩側(cè)懸掛,對(duì)稱和諧。

H形鋼柱采用盡可能小的截面,保證視覺通透。

H形鋼柱安裝采用預(yù)留孔孔內(nèi)安裝,簡(jiǎn)潔、整齊。

4.4 接口處理

將需合建處的接觸網(wǎng)荷載納入站房，對(duì)雨棚的力學(xué)模型進(jìn)行檢算。

所有合建采取槽道或帶預(yù)留孔的預(yù)留預(yù)埋金屬構(gòu)件,避免外包或凸出接口,盡可能融為一體。

合建在高架候車室等建筑結(jié)構(gòu)上的彈簧補(bǔ)償裝置等體積較大的預(yù)埋件預(yù)埋在結(jié)構(gòu)或裝修層內(nèi)。

5 結(jié)束語

車站接觸網(wǎng)景觀越來越受到各界關(guān)注。本文通過接觸網(wǎng)景觀設(shè)計(jì)的必要性、主要設(shè)計(jì)原則并結(jié)合廣州南站的方案研究及實(shí)施措施等分析,提供了具體實(shí)施方案。

[1]曾欽源.接觸網(wǎng)景觀評(píng)估體系的建立[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2009(6)

[2]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2003