軌道交通停車線坡型探究

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軌道交通停車線坡型探究

摘要:現行地鐵規范對停車線的坡型規定論述較簡,在工程案例中,常會采用各種停車線坡型。結合貴陽軌道交通3號線工程,介紹和分析了軌道交通停車線選用各種坡型的原因,對軌道交通停車線坡型設計有一定借鑒作用。

關鍵詞:軌道交通停車線坡型設計規范

在《地鐵設計規范》(GB50157—2013)第6.3.2條中,針對車站及其配線坡度設計規定如下:第2條“車站站臺范圍內的線路應設在一個坡道上,坡度宜采用2‰”;第3條“具有夜間停放車輛功能的配線,應布置在面向車擋或區間的下坡道上,隧道內的坡度宜為2‰,地面和高架橋上坡度不應大于1.5‰”。該項條文的目的是確保具有停放車輛功能的配線(下稱“停車線”)上的車輛盡量不溜車(經試驗,在2‰坡道上,軌道交通車輛可以停止不溜車。在3‰坡道上,不制動即溜車),即使發生溜車,也會溜向車擋或區間,防止向車站溜車,確保安全。常用的軌道交通停車線型式主要有雙島式、一島一側式、雙側式、島式A、島式B5種,前三種停車線在車站兩端一般均設有車擋,發生溜車時均會溜向車擋,確保安全,其坡型也較單一,均為單向坡型。實際工程案例中,島式停車線的坡型常出現非常規型式。本文的研究對象是島式停車線(島式A和島式B)。常用停車線型式見圖1。在島式停車線中,有效站臺、列車和車擋均位于2‰的單向坡道上,且列車向車擋方向溜車,完全滿足規范要求。如貴陽軌道交通3號線工程農學院站、中曹司站和溫泉路站均采用了該坡型。島式停車線坡型見圖2。但是,在某些特殊情況下,當采用上述坡型有難度或者不經濟時,也經常會采用其他非常規停車線坡型,如人形坡、V形坡、非常規單向坡。這些坡型的安全性如何、與規范的符合性如何,規范的論述上是否還有更嚴謹的表達,本文結合貴陽軌道交通3號線工程案例進行闡述。

1人形坡

車站與停車線、車擋非同向,坡向(自左往右)分別是車站2‰上坡,停車線、車擋2‰下坡。貴陽軌道交通3號線大營坡站采用了該坡型,見圖3。1)采用該坡型的原因:大營坡站地勢左低右高,該坡型相對于單向下坡的坡型能略減小車站及配線區整體埋深,節約造價;另外車站左端有需下穿的障礙物,該坡型能在保證下穿障礙物安全凈距的前提下,盡量減小區間坡度,避免采用極限大坡度。2)《地鐵設計規范》符合性分析:符合“車站站臺設在一個坡道上”的標準。但嚴格意義上卻不完全符合第3條“具有夜間停放車輛功能的配線,應布置在面向車擋或區間的下坡道上”的要求。車站人形坡與停車線關系圖見圖4,圖4中的虛線方框區域屬于停車線,沒有面向車擋,而是面向了車站。但該坡型仍能確保安全,因為人形坡頂點的位置盡量靠近了站臺端部設置,確保了即使溜車,按照勢能趨勢也是絕對溜向車擋,不會溜向車站。規范的條文說明也同樣體現出,該條文的目的是為了確保停車溜車安全,并非配線一定要嚴格設置在下坡道上。人形坡停車線坡型實際應用案例也較多,如上海軌道交通7號線龍華中路站,見圖5。將人行坡坡型的變坡點設在站臺端部和相鄰道岔中間,即可完全滿足規范的要求,但在《地鐵設計規范》規定的“道岔中心至有效站臺端部距離不宜小于22m”的情況下,中間設變坡點后會出現豎曲線進入車站站臺有效長度內的問題,或者豎曲線離開道岔端部不滿足5m距離的問題,解決方法是將道岔往遠離站臺的方向移動,見圖6,但會導致車站或配線區間長度加長7m,增加工程造價,不宜采用。在應用人行坡坡型時,需注意變坡點的位置。在大營坡站案例中,雖然變坡點的設置越是遠離車站方向對改善車站埋深越有利,但卻增加了列車往車站方向溜車的風險,因此變坡點宜盡量設置在站臺端部。

2V形坡

仔細分析《地鐵設計規范》原文“具有夜間停放車輛功能的配線,應布置在面向車擋或區間的下坡道上”,其意是指停車線應在下坡道上,但車擋應位于上坡還是下坡其實并未明確,當然采用與停車線同向的坡度肯定可行。但當受周邊條件限制時或有特殊需求時,車擋采用與停車線反向的坡度應同樣可行,以貴陽軌道交通3號線花果園東站為例分析如下:1)根據車站分布情況(站間距為718m)、商業開發預留、運營組織需求等綜合因素,花果園東站采用了雙股道,每股雙列車停車線型式見圖7。在初步設計階段,針對該站停車線坡型研究了單向坡,人形坡和V形坡3種形式。坡型對比分析見表1。在該案例中,埋深最深的單向坡和埋深最淺的人形坡兩者埋深差約為1.8m,但埋深最淺的人形坡存在安全隱患,最終采用了V形坡方案。2)《地鐵設計規范》符合性分析:符合第2條“車站站臺設在一個坡道上”的要求,不符合第3條“停車線應布置在面向車擋的下坡道上”的要求,因為停車線右半段是遠離車擋的下坡道,但整體坡型仍能確保安全,無論列車的停車位在何位置,是單列車或聯掛車,當發生溜車時最終會在V形坡最低點達到勢能平衡,兩側溜車的動力互相抵消。

3非常規單向坡

在分析具體工程案例中,結合車站選址、周邊環境等因素,停車線坡度有時會設成非常規單向坡,如貴陽軌道交通2號線富源北路站的停車線坡型,見圖8。根據運營組織需求,該站設一線雙列位停車線,且停車線需位于站臺右側。站位選定后,停車線位于山嶺隧道,考慮施工和后期隧道自然排水等因素,停車線設成反坡,同時在站臺端部增設車擋,防止向車站方向溜車。另外,結合該案例,《地鐵設計規范》所述“應布置在面向車擋或區間的下坡道上”中的“面向”一詞有待商榷。列車可雙向行駛,行駛中的列車尚可認為存在面向與背向的區分,但停放的列車則無此區分。

4結語

在實際工程項目設計過程中,應該參照相關的設計規范,但深入理解規范條文目的、靈活采取更符合實際的方案也同樣能達到符合《地鐵設計規范》的目的;同時,該條規范中“具有夜間停放車輛功能的配線,應布置在面向車擋或區間的下坡道上”若能改寫成“具有夜間停放車輛需求的配線,應確保溜車時的安全,可采用設置車擋或溜向區間的方式,避免向車站溜車”,或更方便實際應用,“功能”兩字改為“需求”也更顯嚴謹、規范。

作者:錢煥 詹陽 李永恒 單位:上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司

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