程 雯

(北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司，北京 100037)

五路居站位于西四環(huán)內(nèi)玲瓏路路中偏北側(cè)，是北京地鐵6號(hào)線的起點(diǎn)站，同時(shí)也是五路停車場(chǎng)的接軌站。由于西四環(huán)下有南水北調(diào)的引水涵，6號(hào)線線路要下穿四環(huán)，須下穿引水涵，故五路居站是地下三層車站，埋深約23 m。五路停車場(chǎng)位于下一站慈壽寺站北側(cè)，并緊鄰慈壽寺站。五路停車場(chǎng)是地下一層，埋深10 m。五路停車場(chǎng)庫(kù)內(nèi)軌頂高程和五路居站軌頂高程高差9.33 m，為滿足停車場(chǎng)出入場(chǎng)線一度停車(信號(hào)轉(zhuǎn)換)和出入場(chǎng)線最大縱坡不超過(guò)35‰的要求，五路居站緊靠西四環(huán)設(shè)置。五路居站采用一島兩側(cè)兩線形式，站臺(tái)端部距離西四環(huán)路約38 m，站后正線為曲線，因此在站前設(shè)置交叉渡線。6號(hào)線系統(tǒng)最大通過(guò)能力要求達(dá)到30對(duì)/h、最小行車間隔是2 min。五路居站的折返能力是滿足系統(tǒng)最大通過(guò)能力的關(guān)鍵。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最大通過(guò)能力，現(xiàn)對(duì)五路居站的配線道岔型號(hào)方案進(jìn)行分析。

1 五路居站功能分析

北京地鐵6號(hào)線采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)軌道交通B2型車，初、近、遠(yuǎn)期的列車編組均采用8輛車編組，編組形式為6動(dòng)2拖(+Tc-Mp-M-M-M-M-Mp-Tc+)。車站站臺(tái)有效長(zhǎng)度為158 m。地鐵6號(hào)線的運(yùn)營(yíng)模式較特殊，采用快慢車共軌運(yùn)營(yíng)和普通車運(yùn)營(yíng)兼容的模式，普通車運(yùn)營(yíng)模式即取消快車、列車站站停。

五路居站是6號(hào)線的起點(diǎn)站，遠(yuǎn)期最大折返列車對(duì)數(shù)要求達(dá)到30對(duì)/h。同時(shí)五路居站是五路停車場(chǎng)的接軌車站，因此還必須滿足故障列車救援的要求。

2 五路停車場(chǎng)介紹

地鐵6號(hào)線五路停車場(chǎng)位于玲瓏路北側(cè)，在五路居站和慈壽寺站之間，并靠近慈壽寺站，五路停車場(chǎng)用地范圍內(nèi)規(guī)劃有地鐵10號(hào)線和6號(hào)線停車庫(kù)，可停放列車分別是40列和8列。其中6號(hào)線停車庫(kù)位于地下，10號(hào)線停車庫(kù)位于地上。6號(hào)線五路停車場(chǎng)出入線在五路居站站前交叉渡線中間接軌，出場(chǎng)線和入場(chǎng)線分別長(zhǎng)501.906 m和 500.113 m，最大坡度是33.164‰。見(jiàn)圖1。

圖1 五路停車場(chǎng)和五路居站關(guān)系示意(單位:m)

3 五路居站道岔型號(hào)方案分析

五路居站的站臺(tái)和配線形式有2個(gè)方案，即側(cè)站臺(tái)、站后交叉渡線方案和一島兩側(cè)站臺(tái)、站前交叉渡線方案，在此簡(jiǎn)單說(shuō)明未采取側(cè)站臺(tái)、站后交叉渡線方案的主要原因如下。

(1)計(jì)算折返能力為31對(duì)/h，相對(duì)于系統(tǒng)最大30對(duì)/h的要求，余量只有3%，低于經(jīng)驗(yàn)值10%。(2)車站埋深為4層，車站規(guī)模大，工程造價(jià)高。(3)正線線間距為5 m，站后折返線采用暗挖、大斷面下穿南水北調(diào)管涵，施工風(fēng)險(xiǎn)較大。

根據(jù)五路居站的功能要求，結(jié)合五路居站的工程條件，推薦采用一島兩側(cè)站臺(tái)、站前設(shè)交叉渡線的形式。6號(hào)線正線全線采用9號(hào)道岔，為了提高五路居站的折返能力，對(duì)2種道岔型號(hào)的交叉渡線方案進(jìn)行比較分析，方案一是采用12號(hào)道岔交叉渡線，方案二是采用9號(hào)道岔交叉渡線。

3.1 方案一:12號(hào)道岔交叉渡線

采用一島兩側(cè)站臺(tái)，站臺(tái)形式為11 m島站臺(tái)+4.5 m側(cè)站臺(tái)+4.5 m側(cè)站臺(tái)，正線線間距14 m，站前設(shè)12號(hào)道岔交叉渡線，交叉渡線中間設(shè)道岔連接車場(chǎng)出入線。12號(hào)道岔交叉渡線總長(zhǎng)168.7 m，道岔中心距離站臺(tái)端26 m。列車采用站前折返模式。五路停車場(chǎng)通過(guò)站前交叉渡線往正線收發(fā)車。為了使故障列車在正常列車的頂推下能夠進(jìn)入五路停車場(chǎng)，五路居站臺(tái)端后左右正線長(zhǎng)度都是198.5 m，滿足一列車停車要求。站后正線可以采用小斷面下穿四環(huán)路。

(1)方案一折返能力分析

站前折返時(shí)間主要包括以下幾方面:列車進(jìn)站時(shí)間、停站時(shí)間、列車司機(jī)室轉(zhuǎn)換時(shí)間、辦理進(jìn)路時(shí)間、列車出站時(shí)間。其中停站時(shí)間采用35 s，司機(jī)室轉(zhuǎn)換時(shí)間20 s，辦理進(jìn)路時(shí)間13 s。12號(hào)道岔交叉渡線導(dǎo)曲線半徑為350 m，道岔直向容許通過(guò)速度120 km/h，側(cè)向容許通過(guò)速度為50 km/h?？紤]到實(shí)際運(yùn)營(yíng)中各種不確定因素的影響，以及信號(hào)折減，為了保證列車不超速，在實(shí)際折返時(shí)，列車側(cè)向過(guò)岔速度采用42 km/h。五路居站12號(hào)道岔交叉渡線信號(hào)布置見(jiàn)圖2。

圖2 五路居站12號(hào)道岔交叉渡線信號(hào)布置示意

6號(hào)線采用移動(dòng)閉塞信號(hào)系統(tǒng)，前后列車追蹤距離不預(yù)先設(shè)定，而是隨著前車的位置和速度的變化而變化，移動(dòng)閉塞的追蹤距離最小。列車側(cè)向進(jìn)站距離為733 m，直向進(jìn)站距離為647.4 m。出站距離319 m。方案一的車站折返能力分析結(jié)果見(jiàn)圖3。

五路居站采用一島兩側(cè)站臺(tái)、站前設(shè)12號(hào)道岔交叉渡線，在計(jì)算車站折返能力的時(shí)候，分別計(jì)算了3種情況的折返能力。一是，列車?yán)蒙闲幸粋?cè)的站臺(tái)折返，即側(cè)向進(jìn)站、直向出站的方式，經(jīng)過(guò)計(jì)算折返能力為25.5對(duì)/h。二是，列車?yán)孟滦幸粋?cè)的站臺(tái)折返，即直向進(jìn)站、側(cè)向出站的方式，經(jīng)過(guò)計(jì)算折返能力為26.6對(duì)/h。三是，列車?yán)脙蓚?cè)站臺(tái)交叉折返，站臺(tái)上始終保證有一列車?？浚丝碗S時(shí)都可以上車。這種折返方式下，折返能力達(dá)到最大，折返能力為33.9對(duì)/h，可以滿足6號(hào)線系統(tǒng)最大運(yùn)能30對(duì)/h的要求，并有13%的余量。

(2)工程規(guī)模

五路居站采用12號(hào)道岔交叉渡線，車站總長(zhǎng)度為381 m，總建筑面積約38 730 m2。五路居站12號(hào)道岔交叉渡線車站總圖見(jiàn)圖4。

車站埋深受到西四環(huán)南水北調(diào)管涵控制，軌頂埋深22.55 m，車站覆土厚度為2.9 m，主體為3層明挖結(jié)構(gòu)。車站地下一層為開(kāi)發(fā)層、地下二層為站廳層，地下三層為站臺(tái)層，采用12號(hào)道岔交叉渡線方案，車站開(kāi)發(fā)區(qū)域面積約8 555 m2。車站東端施工時(shí)需拆除玲瓏路人行天橋，玲瓏路北側(cè)有部分平房拆遷。

圖3 五路居站12號(hào)道岔交叉渡線折返能力分析

3.2 方案二:9號(hào)道岔交叉渡線

站臺(tái)形式同方案一，采用一島兩側(cè)站臺(tái)，站前設(shè)9號(hào)道岔交叉渡線，交叉渡線中間設(shè)道岔連接車場(chǎng)出入線。列車采用站前折返模式，五路停車場(chǎng)通過(guò)站前渡線往正線收發(fā)車。五路居站臺(tái)端后左右正線長(zhǎng)度198.5 m，滿足一列車停車要求。

(1)方案二折返能力分析

圖4 五路居站12號(hào)道岔交叉渡線車站平面總圖

9號(hào)道岔交叉渡線導(dǎo)曲線半徑200 m，道岔直向容許通過(guò)速度120 km/h，側(cè)向容許通過(guò)速度為35 km/h?？紤]到實(shí)際運(yùn)營(yíng)中各種不確定因素的影響，以及信號(hào)折減，為了保證列車不超速，在實(shí)際折返時(shí)，列車側(cè)向過(guò)岔速度采用28 km/h。五路居站9號(hào)道岔交叉渡線信號(hào)布置見(jiàn)圖5。

正線線間距14 m，9號(hào)道岔交叉渡線總長(zhǎng)126.8 m，道岔中心距離站臺(tái)端22.4 m，列車側(cè)向進(jìn)站距離為694 m，直向進(jìn)站距離608.4 m。出站距離278 m。經(jīng)過(guò)和信號(hào)專業(yè)的協(xié)調(diào)，方案2的車站折返能力分析結(jié)果見(jiàn)圖6。

五路居站采用島式站臺(tái)、站前設(shè)9號(hào)道岔交叉渡線，在計(jì)算車站折返能力的時(shí)候，分別計(jì)算了3種情況的折返能力。一是，列車?yán)蒙闲幸粋?cè)的站臺(tái)折返，即側(cè)向進(jìn)站、直向出站的方式，經(jīng)過(guò)計(jì)算折返能力為22.6對(duì)/h。二是，列車?yán)孟滦幸粋?cè)的站臺(tái)折返，即直向進(jìn)站、側(cè)向出站的方式，經(jīng)過(guò)計(jì)算折返能力為25對(duì)/h。三是，列車?yán)脙蓚?cè)站臺(tái)交叉折返，站臺(tái)上始終保證有一列車?？?，乘客隨時(shí)都可以上車。這種折返方式下，折返能力達(dá)到最大，折返能力為29對(duì)/h?？梢?jiàn)方案二采用9號(hào)道岔，無(wú)法滿足地鐵6號(hào)線系統(tǒng)最大運(yùn)能30對(duì)/h的要求。

從折返能力分析圖可以看出，采用交叉折返的方式，列車在站臺(tái)上停留的總時(shí)間約2 min，乘客到站隨時(shí)可以上車，縮短了乘客在站臺(tái)候車時(shí)間。

(2)工程規(guī)模

五路居站采用9號(hào)道岔交叉渡線，車站總長(zhǎng)度約為335 m，較采用12號(hào)道岔交叉渡線方案減少45.6 m，總建筑面積約34 530 m2，比采用12號(hào)道岔交叉渡線方案減少約4 200 m2，開(kāi)發(fā)區(qū)域總面積約為7 650 m2。車站東端施工時(shí)不需拆除玲瓏路人行天橋，平房拆遷面積減少約140 m2。五路居站9號(hào)道岔交叉渡線車站總圖見(jiàn)圖7。

圖5 五路居站9號(hào)道岔交叉渡線信號(hào)布置示意

車站埋深及結(jié)構(gòu)形式與采用12號(hào)道岔時(shí)基本相同，主體為3層明挖結(jié)構(gòu)。

圖6 五路居站9號(hào)道岔交叉渡線折返能力分析

圖7 五路居站9號(hào)道交叉渡線車站平面總圖

3.3 道岔型號(hào)方案比較(表1)

經(jīng)過(guò)比較，從折返能力來(lái)看，方案一折返能力能滿足系統(tǒng)最大運(yùn)能的要求，而方案二的折返能力較低，只有29對(duì)/h，只能滿足快慢車共軌運(yùn)營(yíng)模式下24對(duì)/h的折返要求。從工程規(guī)模來(lái)看，方案二的車站面積較小，工程規(guī)模也較小。從工程難度來(lái)看，2個(gè)方案都是站后正線小斷面下穿四環(huán)路，施工難度相當(dāng)。

表1 五路居站不同道岔型號(hào)方案比較

4 結(jié)論

五路居站設(shè)計(jì)時(shí)，6號(hào)線和S1線是否貫通還不明確，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮兩線獨(dú)立運(yùn)營(yíng)時(shí)，五路居站是永久折返站，為了保證系統(tǒng)最大30對(duì)/h的通過(guò)能力，五路居站配線道岔型號(hào)采用方案一，即站前采用12號(hào)道岔交叉渡線。

若S1線與6號(hào)線貫通運(yùn)營(yíng)，或者6號(hào)線繼續(xù)向西延伸，五路居站將作為中間車站和車場(chǎng)的接軌站，取消了列車正常折返的功能。但是在故障情況下，還可以用作臨時(shí)折返使用。

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