曹繼智,錢勇生,楊 芳
(蘭州交通大學交通運輸學院,1.碩士研究生;2.教授 碩士生導師,甘肅 蘭州,730070)
鐵路站場是鐵路運輸的關鍵節點,是鐵路運輸的基本生產單位,是直接為運輸服務的基礎環節。具有占地廣、設備集中、運營需求多樣、工程巨大的特點,在鐵路建設投資方面占有很大的比重[1]。如何搞好站場設計,對提高區間及路網的通過能力,定時定量完成運輸任務,促進地方的人員與物資交流,推動地區經濟發展等方面都具有十分重要的意義。為此,對影響鐵路車站規劃設計及工程投資的關鍵要素,包括車站選址、車站占地面積、車站內到發線數量、道岔選型、站線布置等進行研究分析,并得出了一些結論。這些結論在車站的規劃和設計中將起到重要的指導作用,使車站在滿足運輸需要的前提下工程投資最省,具有重要的現實意義。
車站站位選擇是鐵路車站設計的重要內容之一。站位選擇的合理與否,對區間通過能力及車站遠期發展都將產生較大的影響,對工程投資的控制效果也很明顯[2]。鐵路站位的選擇應能滿足規劃年度運輸需要和進一步發展的要求。
1.1 車站選址要盡量減少工程量 新建鐵路車站選址要因地制宜,選地要適合布置大型建筑物和車場。選擇位置時應盡可能遠離大橋、水壩等重要大型設施與建筑物,避免相互干擾。盡量選擇在地質條件較好、承載力大、拆遷少的平坦地區修建,這樣不但可以避免高填高挖,使填挖方數量保持基本平衡,在降低施工難度、減少土石方調配和取棄土的同時節省工程投資,而且可以降低站房基礎處理工程投資。此外,要盡可能與現有的鐵路技術作業站接軌,充分利用既有客貨運設備能力以節約工程投資。同時,技術作業集中可縮短鐵路樞紐或地區的貨車作業周轉時間,提高鐵路在貨物運輸市場中的競爭力[3]。
1.2 車站選址要盡量避開城市市區 新建鐵路車站選址一般不建議將車站修建在城市市區。一方面,市區修建車站會引起大量拆遷工程,而市區的地價往往也比較高,相應的征地費用會較高,所以會使工程投資較大;另一方面,引入車站的線路在穿越市區與城市道路形成交叉干擾時,需修建立交橋或防護道口設備,也將使工程投資增加。同時要考慮不能讓車站隨著城市的發展而陷入城市的包圍中,否則將使車站缺少發展空間,對以后的改擴建極為不利。此外,列車運行產生的噪聲會影響居民的生產和生活,對周邊環境也會造成一定污染,不能滿足環保的要求。
1.3 車站選址要與城市規劃相結合 新建鐵路車站如果選擇在市區邊緣,拆遷工程量小、工程施工相對簡易,對城市建設的干擾也比較小。不過要與城市的發展規劃相結合,與城市內的大型客運和公交樞紐要銜接順暢,在方便旅客換乘的同時也能形成固定的客流集散點。同時,如果能與既有車站并列使用,還能充分利用既有設備,節約投資。
車站設計和修建過程中,減少土地利用對降低工程投資具有重要意義。以下分別對各類車站進行分析說明。
2.1 中間站和區段站 由于橫列式圖型具有站坪長度短、占地面積小、設備集中、定員少、管理方便以及對地形條件適應性較強和有利于將來發展等優點,所以中間站和區段站一般選擇橫列式布置,可以有效節省工程投資。
2.2 編組站 對于編組站而言,單向編組站與雙向編組站相比具有設備集中、便于管理、少占用地和節約投資等優點。而且隨著現代化技術裝備的發展,單向編組站的作業能力有了較大的提高,擴大了適應范圍。因此,新建編組站一般因初期運量不大,引入線路不多,以采用單向單溜放編組站為宜。對于雙向三級六場圖型布置的編組站,為了節省用地,必要時可將1套或2套系統的中軸線設在折線上,一般在車場的頭部或尾部偏轉一個角度,使布置盡量緊湊。
2.3 客運站 對大型和特大型客運站房可設計為集旅客服務、商業、餐飲、娛樂、旅館等為一體的多功能綜合大樓,這樣不僅可以方便旅客,疏解候車室旅客擁擠人群,給車站增加經濟效益,而且還可以減少城市拆遷,節約用地[4]。此外,車站設計應留有適當的發展余地,不能單純為了少占土地以節約投資而壓縮車站站坪和規模,致使將來車站改擴建時,股道無法增加,專用線無法出岔,從而影響工礦企業和地方經濟建設的發展。
車站內線路和設備的造價在整個工程投資中占有很大的比例。如車站內到發線、調車線、牽出線設置的條數與布置形式會影響車站站坪和咽喉區的長度,從而影響車站占地面積,整個工程投資額也會隨之發生變化。以下具體分析各因素對工程造價的影響。
3.1 到發線數量 單線鐵路中間站應設2條到發線,主要是使車站有三交會的條件,這樣可以保持良好的運行秩序,對提高作業效率和加速車輛周轉都是必要的;雙線鐵路中間站應設2條到發線,使雙方向列車有同時待避的機會,對作業量大的單、雙線車站,摘掛列車的作業時間一般較長,可設3條到發線。橫列式會讓站或越行站設2條到發線時,以2條到發線分設正線兩側為宜,這樣較設于一側時站坪長度短,土石方工程量小,在單線發展為雙線時拆遷工程也較少[5]。區段站的到發線除客貨分設外,一般均接發客貨列車。所以,區段站供客貨列車使用的到發線數量,主要根據客貨列車種類、對數、作業性質和占用到發線時間的長短以及有無列車追蹤運行等主要因素確定。編組站到發線數量的確定應滿足銜接方向列車運行圖和車站技術作業過程的需要,最終仍然是由同時占用多少線路數來確定。
3.2 道岔選型 正線與到發線、到發線與到發線之間連接的道岔號數的選擇,會對工程投資產生一定的影響。一般來講,道岔號數越大,則它占用的土地面積也越大,相應的工程造價也越高。根據有關研究,正線與到發線、到發線與到發線連接的單開道岔應采用側向允許通過速度為80 km/h的18號可動心軌道岔。對于全部或絕大多數列車停車的個別車站以及改擴建大型站特別困難條件下,可采用12號道岔,以縮短咽喉區長度,降低工程投資[6]。
3.3 站線的布置
3.3.1 貨場位置的選擇 貨場是促進工農業生產,為城市生活供應服務的重要設施。貨場位置應結合城市規劃、貨源和貨流方向、地形地質條件、通貨場道路、環境保護、貨物品類以及裝卸量等確定。貨場位置與主要貨源、貨流方向一致時,應選擇地方搬運距離短且無需跨越鐵路,有利于消除貨場堵塞和加速物資周轉、縮短裝卸車輛在站停留時間的位置。當正線列車對數較多,貨場裝卸量較大,在站房同側設貨場時,應設貨場牽出線,以減少貨場取送調車時與正線行車的干擾。當貨場不在城市同一側,且正線行車量、車站調車作業量和貨物裝卸作業量均較大時,必須設置安全方便的城市通貨場道路,便于地方搬運。
在有礦建、煤等大宗散堆裝貨物或其他季節性貨物裝卸,并經常組織整列或成組到發的車站,可在站房對側設置長貨物線并連通兩端咽喉區,這樣不僅方便整列到發,還可兼作存車線使用。對于季節性貨物到發量大的車站,也可在站房對側設置與到發線共用的長貨物線,平時作到發線使用,有季節性貨物到發時兼作貨物線使用。
3.3.2 牽出線設置 為了便利調車作業和不影響其他作業的進行,區段站的調車場兩端應各設1條牽出線。其中主要牽出線的有效長度不應小于到發線有效長度,并應滿足調車作業通視良好的要求;次要牽出線的有效長度也不宜小于到發線有效長度,但調車作業量不大時,可為到發線有效長度的一半,以免多次轉線并可降低工程投資[7]。對于辦理解編作業的調車牽出線,因調車工作量大,作業較繁忙,在困難條件下,為了節省工程量,可將牽出線設在半徑不小于1 000 m的同向曲線上。為了節省工程投資,牽出線的有效長可按照近期設計運量確定。與調車場和到發場的連接方式應使咽喉區長度最短。
3.3.3 調車線設置 調車線的數量主要決定于銜接線路的方向數量、有調作業車數、調車作業方法和列車編組計劃等因素。一般情況下,每一銜接方向不少于1條調車線,車流大的方向可適當增加。其有效長度不短于到發線的有效長度[8]。調車線與到發線及正線的連接方式在滿足各項技術要求的前提下,應選擇最佳線束連接方式使咽喉區長度最短,從而縮短站坪長度以節約工程投資。
新建車站要盡量選擇在地形地質條件較好的平坦地區修建,要遠離城市的大型公共建筑,避免大量拆遷,減小對城市建設的干擾并與城市的發展規劃相結合。
從車站布置圖型的角度看,為有效節省工程投資,中間站和區段站一般選擇橫列式布置;新建編組站在建設初期宜采用單向單溜放形式,不過要留有一定的發展余地,以便隨著運量的增大而改擴建車站。
影響到發線數量的因素一般比較復雜,需綜合考慮各種因素來確定。牽出線與調車場和到發場的連接方式、調車線與到發線及正線的連接方式都應使咽喉區長度最短,從而縮短站坪長度以節約工程投資。
[1]曾桂.鐵路站場設計中“小偏角”的技術運用探討[J].鐵道工程學報,2007(10):69-71.
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[7]張沛艷.高速鐵路站場設計幾個問題的探討[J].鐵道工程學報,2008(10):83-86.
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