張文正
摘 要:雙層車輛基地是節(jié)約、集約利用城市土地的有效措施。以深圳地鐵10 號線益田停車場和廣州地鐵 11 號線赤沙車輛段雙層布置為背景,研究并確定起、終點站和中間站出入線的接軌方案和配線形式,以期為類似雙層車輛基地出入線的設(shè)計提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:地鐵;雙層車輛基地;出入線;接軌方案;配線形式
1 研究背景
隨著我國國際地位和經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高,越來越多的城市規(guī)劃、建設(shè)軌道交通,而建設(shè)城市軌道交通需要占用一定的城市土地,特別是車輛基地,占用面積大。由于城市土地是有限的社會資源,因此建設(shè)城市軌道交通與有限的土地資源之間存在一定的供需矛盾,這需要前期規(guī)劃設(shè)計人員集約、節(jié)約利用城市土地。在宏觀層面,應(yīng)在城市規(guī)劃和軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃階段對城市用地進行統(tǒng)籌考慮,對城市地下空間采取合理利用和綜合開發(fā)的原則;在微觀層面,可以考慮雙層車輛基地的布置方式,節(jié)省土地資源,提高土地利用率。
針對雙層車輛基地布局方案,國內(nèi)有部分學(xué)者進行了研究和設(shè)計,但他們主要對雙層車輛基地的總圖布置和功能研究等方面進行了分析和比選,并未研究和分析雙層車輛基地出入線接軌方案和配線形式。本文將結(jié)合深圳地鐵10號線益田停車場和廣州地鐵11號線赤沙車輛段雙層車輛基地的布局方案,分析和研究其出入線的接軌方案和配線形式。
2 出入線設(shè)計原則
根據(jù)GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》和GB/T 50546-2018《城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃標準》,以及相關(guān)的標準和規(guī)范,地鐵車輛基地及出入線的設(shè)計應(yīng)遵循以下原則:
(1)車輛基地選址應(yīng)符合城市規(guī)劃的要求,宜避開工程地質(zhì)和水文地質(zhì)不良的地段;
(2)車輛基地應(yīng)有良好的接軌條件,與出入線的接軌點宜布置在車站端部;
(3)出入線長度不宜超過1.5 km;
(4)出入線穿越正線時應(yīng)采用立體交叉,并滿足土建工程實施的條件;
(5)出入線應(yīng)按雙線雙向設(shè)計,也可根據(jù)車輛基地的位置和接軌條件設(shè)置成“八”字形。
3 雙層車輛基地出入線接軌方案
雙層車輛基地出入線接軌方案的選擇與車輛基地的位置、車站形式、沿線周邊情況等密切相關(guān)。車輛基地可設(shè)置在線路起、終點附近,也可設(shè)置在線路中部。下面根據(jù)車輛基地的位置詳細分析其與車站接軌的方案。
3.1 起、終點站出入線接軌方案
3.1.1 平面
當車輛基地位于線路的起、終點附近時,可與起、終點站接軌。根據(jù)車站形式的不同,接軌方案可分為島式車站接軌和側(cè)式車站接軌2種。由于側(cè)式車站具有單邊客流服務(wù)功能,與島式車站相比不夠便利,因此本文只研究島式車站的接軌方案。起、終點站島式車站接軌方案示意圖如圖1所示。
深圳地鐵10號線益田停車場的接軌方案就是采用這種形式。益田停車場位于一期起點站——福田口岸站西側(cè),其出入場線斜穿桂花路和廣深高速公路后,沿廣深高速北側(cè)綠化帶向西敷設(shè),下穿跨廣深高速的益田立交橋樁后,分上下2層走坡,接入在益田變電所(110kV)西側(cè)、廣深高速和福榮路之間綠化公園內(nèi)的2層地下停車場。福田口岸站、益田停車場、出入場線及沿線的控制點如圖2所示。
益田停車場出入場線需避開中國石化加油站保護范圍、益田路跨廣深高速立交橋橋樁和110 kV變電站等重要控制點,其與遠期延伸正線線路平面圖如圖3所示。
由圖3可知,益田停車場出入場線線路平面方案已經(jīng)避開110 kV變電站、益田路跨廣深高速立交橋和中國石化加油站等重要控制點,但出入場線與遠期延伸正線的左線存在立體交叉,由于正線長期運營,考慮節(jié)能效果,遠期延伸正線采用“V”字坡,出入場線出站后采用“人”字坡,上跨延伸正線的左線;圖中最不利交點為A。
該縱斷面方案成立的重要條件如下:①最不利交點A需滿足出入場線上跨遠期延伸正線的條件,其正線里程為左AK1 + 452.622,出入場線里程為右AK0 + 219.619;②交叉渡線范圍(AK0 + 913.144~AK0 + 952.344)內(nèi),出入場線左線和右線的軌面設(shè)計高程需基本一致,應(yīng)在同一水平位置;③出入場線左線到達停車場地下一層,右線到達停車場地下二層。
3.1.2 縱斷面
福田口岸站地面高程約為4.66 m,取車站有效站臺中心里程的軌面設(shè)計高程為-10.56m,則深圳地鐵10 號線遠期延伸正線的左線縱斷面如圖4所示。益田停車場的地面高程為3.55~3.7m,取地下一層軌面設(shè)計高程為-6.3m,地下二層軌面設(shè)計高程為-15.3 m,則出入場線線路縱斷面示意圖分別如圖5和圖6所示。
綜上所述,遠期延伸正線和出入場線的縱斷面圖中,在最不利交點A處,遠期延伸正線的軌面設(shè)計高程為-16.9m,出入場線右線的軌面設(shè)計高程為-8.4m,軌面高差為8.5m;由于盾構(gòu)隧道外徑為 6m,則2線隧道之間的豎向凈距為2.5m,滿足出入場線上跨正線的施工要求。此外,交叉渡線(AK0 + 913.144~AK0 + 952.344)范圍左、右線均位于4‰左右的上坡道,且軌面設(shè)計高程基本一致,滿足設(shè)置交叉渡線的條件,縱斷面設(shè)計成立。
3.2 中間站出入線接軌方案
當車輛基地位于線路中部時,接軌方式有“八”字形接軌和“一”字形接軌2種,其中“一”字形接軌方式可以參考起、終點站出入線接軌方案,這里不再贅述。下面主要研究“八”字形接軌方案,其接軌方案示意圖如圖7所示。
廣州地鐵11號線赤沙車輛段出入段線采用該接軌方案。原赤沙車輛段為8號線定修段,由于11號線位于中心城區(qū),無設(shè)置車輛基地的用地條件,且既有赤沙車輛段距離11號線最近,因此擬將其及其西側(cè)地塊調(diào)整給11號線,8號線另行設(shè)置白云湖車輛基地,屆時其定修任務(wù)將從赤沙車輛段轉(zhuǎn)入白云湖車輛段。
赤沙車輛段西側(cè)為珠光集團用地、南側(cè)為軍事用地和七星崗古海岸遺址等重要控制點。如果采用單層車輛段方案,則需征遷珠光集團用地。根據(jù)前期征地摸查情況,赤沙車輛段段址西側(cè)珠光集團所屬地塊征地困難,同時考慮進一步集約用地,按雙層車輛基地方案進行設(shè)計可避免珠光集團用地的征遷,則出入段線分別從11號線石榴崗站和赤沙滘站接軌。由于11號、12號線在赤沙滘站采用雙島四線同站臺換乘,且兩線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)線,因此,赤沙滘站的接軌方案和配線形式在圖7的基礎(chǔ)上作了優(yōu)化和改進。
根據(jù)出入段線與車輛段的位置關(guān)系,出入段線進入車輛段的形式有各自自疊(圖1)和平行疊線(圖7)2 種形式,具體采用何種形式需根據(jù)車輛段的功能、內(nèi)部布置及其沿線控制線等因素綜合確定,這涉及車輛段工藝專業(yè)的內(nèi)容,與本文的研究內(nèi)容無關(guān),因此不再詳細論述。
赤沙車輛段與石榴崗站、赤沙滘站及周邊控制點示意圖如圖8所示。
線路平面設(shè)計方案中,赤沙車輛段出入段線已經(jīng)避開軍事用地和七星崗古海岸遺址保護范圍,其出入段線的線路平面圖如圖9所示。石榴崗站—赤沙滘站間距為2 590.29m,區(qū)間縱斷面按照節(jié)能坡進行設(shè)計,區(qū)間最低點結(jié)合聯(lián)絡(luò)通道兼泵房的位置進行確定,其正線線路縱斷面示意圖分別如圖10和圖11所示。
赤沙車輛段按照地面層和地下一層進行設(shè)計,地下二層設(shè)置成汽車停車場。車輛段處地面高程為8.43~9.99 m,車輛段地面層軌面設(shè)計高程為9.2 m,地下一層軌面設(shè)計高程為3.8 m。
出入段線縱斷面成立的條件主要有:①出入段線穿越正線需滿足一定的結(jié)構(gòu)凈距;②出入段線跨越赤沙涌需滿足水務(wù)局和航道局的要求(水務(wù)局要求下穿赤沙涌底高程最高為3.8 m;依據(jù)航道局回文,上跨赤沙涌梁底最低高程應(yīng)滿足2年一遇洪水位加3 m凈高,梁底高程≥6.2 m + 3 m = 9.2 m)。由于赤沙涌距車輛段咽喉區(qū)較近(約200 m),如果出入段線下穿赤沙涌,則出入段線至地面層的坡度大于40‰,不滿足規(guī)范要求。因此,出入段線至地面層,采取上跨赤沙涌的方案;出入段線至地下一層,采取下穿赤沙涌的方案。從石榴崗站接軌的出入段線至地面一層,出入段線縱斷面示意圖分別如圖12和圖13所示;從赤沙滘站接軌的出入段線至地下一層,出入段線縱斷面示意圖分別如圖14和圖15所示。
從圖9中可以看出,石榴崗站出入段線(含左線、右線)上跨石榴崗站—赤沙滘站區(qū)間左線,最不利交點為A;赤沙滘站出入段線(左線)上跨石榴崗站—赤沙滘站區(qū)間左、右線,最不利交點為B。其中,A點正線(左線)軌面設(shè)計高程為-14.750 m,出入段線左線軌面設(shè)計高程為-3.721 m,高差為11.029 m;由于盾構(gòu)隧道外徑為6 m,兩線隧道的結(jié)構(gòu)凈距為5.029 m,A點滿足盾構(gòu)隧道的施工條件。B點正線(右線)軌面設(shè)計高程為-16.364 m,出入段線左線軌面設(shè)計高程為-5.535m,高差為10.829 m;由于盾構(gòu)隧道外徑為6m,兩線隧道的結(jié)構(gòu)凈距為4.829 m,B點也滿足盾構(gòu)隧道的施工條件。同時,石榴崗站出入段線(含左線、右線)上跨赤沙涌河道時,最低軌面設(shè)計高程為10.35 m,滿足河道通航要求;赤沙滘站出入段線(含左線、右線)下穿赤沙涌時,隧道頂最大設(shè)計高程為1.44 m,隧道最小覆土為3.64 m,滿足結(jié)構(gòu)抗浮和防洪要求。因此,縱斷面設(shè)計方案成立。
4 結(jié)語
本文以深圳地鐵10號線益田停車場和廣州地鐵11 號線赤沙車輛段雙層車輛基地出入線為背景,研究了起、終點站和中間站接軌的行車配線方案和出入線平、縱斷面設(shè)計方法。當車輛基地位于線路起、終點附近時,可采用“一”字形接軌方案;當車輛基地位于線路中部時,可采用“一”字形接軌,也可采用“八”字形接軌,具體采用何種形式,要根據(jù)車輛基地的功能定位、收發(fā)車功能、內(nèi)部布置和沿線建構(gòu)筑物等情況綜合確定。本文為線路專業(yè)從業(yè)者提供一定的參考和借鑒,具有一定的指導(dǎo)意義。但由于專業(yè)限制,未對車輛基地內(nèi)部布置及與出入線的關(guān)系進行詳細地分析和研究,有待后續(xù)專家和學(xué)者進一步研究。
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收稿日期 2019-12-07
責任編輯 黨選麗