王九州,苗賽松
(天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院 軌道交通建筑設(shè)計(jì)分院 ,天津 300051)
地鐵渡線專指連接地鐵上下行線路,使行駛于某側(cè)的列車可以換軌至另外一側(cè)的一種輔助配線。地鐵渡線的主要作用是方便臨時(shí)交路組織和夜間工程車折返[1],應(yīng)結(jié)合運(yùn)營需要,在地鐵全線合理布置。地鐵渡線一般分為單渡線和交叉渡線。其中,單渡線又分為普通渡線和縮短渡線。
交叉渡線和普通渡線的線型較為簡單,而縮短渡線需要特殊的設(shè)計(jì),幾何線型相對(duì)復(fù)雜一些,由于地鐵與鐵路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不盡相同,所以鐵路設(shè)計(jì)中常用的查表法并不能完全適用地鐵設(shè)計(jì)。針對(duì)這一問題,本文給出了地鐵縮短渡線及其電算程序的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程。
縮短渡線的設(shè)計(jì)必須滿足有關(guān)規(guī)范的技術(shù)要求,應(yīng)參考《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]和鐵路部門相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。本文根據(jù)最新規(guī)范總結(jié)的地鐵縮短渡線設(shè)計(jì)技術(shù)要求如下:
(1)道岔附帶曲線可不設(shè)緩和曲線和超高,但其曲線半徑不得小于道岔導(dǎo)曲線半徑。(2)輔助線的圓曲線最小長度,A型車不宜小于25 m,B型車不宜小于20 m,在困難情況下不得小于一個(gè)車輛的全軸距。(3)輔助線上兩相鄰曲線間的夾直線長度,A型車不宜小于25 m,B型車不宜小于20 m。不載客列車走行的道岔縮短渡線,其曲線間夾直線可縮短為10 m。(4)道岔宜靠近車站設(shè)置,但道岔基本軌端部至車站站臺(tái)計(jì)算長度端部的距離不應(yīng)小于5 m。(5)道岔宜設(shè)在不大于5‰的坡道上,在困難地段可設(shè)在不大于10‰的坡道上。(6)道岔應(yīng)設(shè)于直線地段,道岔至正線曲線端部的距離不應(yīng)小于5 m,至車場線曲線端不應(yīng)小于3 m,至站臺(tái)端不應(yīng)小于6 m。(7)地鐵9號(hào)道岔側(cè)向限速為35 km/h,縮短渡線涉及附帶曲線應(yīng)考慮地鐵曲線限速,其計(jì)算公式為[3],所以曲線半徑不宜小于180 m。
圖1 縮短渡線示意圖
地鐵渡線一般靠近車站站臺(tái)布置,屬于車站建筑范圍。當(dāng)線路線間距比較大時(shí),渡線長度也會(huì)很長。城市用地比較緊張,使用普通渡線往往比較困難。而且地鐵地下施工耗資巨大,減少建筑面積能降低投資。采用縮短渡線的目的就是要縮短渡線的長度,方法為將道岔岔線向外轉(zhuǎn)一個(gè)角φ,道岔與夾直線間使用圓弧連接,如圖1,其中,α為道岔轍岔角,S為線間距,φ為偏轉(zhuǎn)角,T為連接曲線切線長, X1Y1和X2Y2為連接曲線切線交點(diǎn),L為縮短渡線長,R為連接曲線半徑,d為曲線間夾直線長度,b為道岔中心至轍叉軌端距離,g為岔后夾直線長度,為各參數(shù)計(jì)算過程如下:
本文根據(jù)上述公式,使用VBA技術(shù)開發(fā)了“地鐵縮短渡線繪制程序”,該程序可以在AutoCAD中以宏方式直接調(diào)用。設(shè)計(jì)人員可通過可視化界面如圖2,人工輸入必要參數(shù),隨后可通過程序輸出曲線長、縮短距離等關(guān)鍵指標(biāo),以檢算設(shè)計(jì)是否合理。如果方案滿意,可使用程序自動(dòng)繪制出CAD圖,效果如圖3。
圖2 縮短渡線程序截圖
圖3 縮短渡線繪制效果圖
本文使用該程序輸出大量數(shù)據(jù),與數(shù)學(xué)公式計(jì)算所得相驗(yàn)證,并與《鐵路站場設(shè)計(jì)常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》[4]中業(yè)內(nèi)公認(rèn)的數(shù)據(jù)相對(duì)比,證明程序完全滿足應(yīng)用要求。為方便讀者日常工作中的使用,表1列出地鐵常用線間距縮短線數(shù)據(jù)供讀者參考。
本文根據(jù)相關(guān)最新規(guī)范,總結(jié)出地鐵縮短渡線技術(shù)要求,列出詳細(xì)的計(jì)算公式,并以此為基礎(chǔ),使用VBA技術(shù)實(shí)現(xiàn)地鐵縮短渡線程序,最后給出部分縮短渡線設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù),供讀者參考及工作使用。經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)證,證明該程序計(jì)算精度準(zhǔn)確,適用于常見地鐵縮短渡線的繪制。此外該程序小巧、擴(kuò)展性高,相比鐵路大型設(shè)計(jì)系統(tǒng),使用更為方便快捷。
表1 地鐵縮短渡線參數(shù)表
[1]許斯河.關(guān)于地鐵輔助線設(shè)計(jì)的探討[J]. 世界軌道交通,2004(9):20-22.
[2]中華人民共和國建設(shè)部. GB50157- 2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2003.
[3]中華人民共和國鐵道部. TB/T2477-1993 鐵路過岔的容許通過速度[S]. 北京:中國鐵道出版社,1993.
[4]鐵路站場設(shè)計(jì)常用數(shù)據(jù)手冊(cè)[D].北京:人民鐵道出版社,1976.
[5]徐茂兵. 地下鐵道渡線設(shè)計(jì)[J]. 隧道建設(shè),2000(4):24-28.