哈爾濱地鐵3號線線路設計中的若干問題研究

薄 清

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司城交分院, 天津 300142)

哈爾濱地鐵3號線(以下簡稱3號線)是哈爾濱市軌道交通近期建設規劃的重點線路之一,是哈爾濱市城市軌道交通線網中的環線,線路由群力新區汽車齒輪廠引出,經哈爾濱西客站后轉入保健路,穿何家溝、馬家溝,沿紅旗大街北行,穿哈牡客運專線、哈佳客運專線進入靖宇街,穿哈齊客運專線后沿友誼路西行進入哈藥路、前進路,后轉入群力大道、麗江路,終至群力新區汽車齒輪廠。本線途經南崗、香坊、道外、道里4個行政區,線路全長約37.6 km，見圖1。

圖1 3號線線路走向示意

本線的主要功能作用：一是加強中心區邊緣各客流集散點的聯系；二是通過換乘,溝通各放射線,對外圍區之間經過市中心的客流進行截流、疏解,減輕中心區的交通壓力,使全網客流相對均衡。

1 道外區線路走向及換乘方案

本線途徑哈爾濱市道外區,道外區是哈爾濱老城區,區內建筑密集,為傳統商業文化主中心區,是我國特有的中華巴洛克保護建筑在哈爾濱最為集中的街區,有豐富的客流來源。因此3號線在該區的線路走向及換乘方案,是本線研究的重點、難點。

(1)道外區線路走向

線路從振江街站至兆麟公園站區間研究了2種線路走向,即北新街方案與靖宇街方案,詳見圖2道外區線路方案示意圖。

圖2 道外區線路方案示意

①北新街方案

北新街道路紅線寬度約為40 m,交通疏解條件較好。但線位距松花江河漫灘較近,路下管線較多,車站及區間施工風險較大,同時形成單側客流,吸引客流能力較差。

②靖宇街方案

道路周邊以商業、居民住宅和保護建筑為主,吸引客流能力好；距松花江河漫灘較遠,車站及區間施工風險較小；沿線多為老城區建筑,可有效帶動老城區的改造,同時促進道外區旅游業的發展。但對沿線中華巴洛克保護建筑影響較大,施工期間需對其采取保護措施。

由于靖宇街方案吸引客流能力好、施工風險小,所以推薦采用。

(2)道外區3、4號線的換乘方案

3號線與規劃地鐵4號線在道外區有一次交叉,位于中華巴洛克保護建筑最為集中的地段景陽街與靖宇街交口。原方案中4號線下穿松花江,沿景陽街至靖宇街交口設站,該站與地鐵3號線北馬路站相距約300 m,兩站無法實現“零”換乘。

為實現3號線環線功能,優化乘客換乘條件,研究了3、4號線在開源街換乘方案。該方案中,4號線下穿松花江進入規劃開源街,至北馬路設站與3號線呈“T”形換乘,出站后線路穿過三馬片區進入承德街,該段線站位需與三馬片區規劃相結合。

開源街方案中3、4號線換乘條件好,既能實現地鐵3號線的環線功能,又為三馬片區提供了便捷的乘車條件,因此推薦采用。詳見圖3。

圖3 道外區3、4號線換乘方案示意

2 聯絡線設置方案

(1)聯絡線的分類與作用

根據聯絡線設置位置和目的的不同,聯絡線分為以下兩大類。

①軌道交通網絡(或線)與國鐵之間的聯絡線。其作用是通過國鐵運輸軌道交通建設及運營中所需的設備(車輛、大型機具等)和材料等。一座城市首建的地鐵工程一般應與國鐵接通。

②軌道交通線網內部聯絡線。指城市軌道交通線網中線路之間的聯絡線。其作用有以下幾個方面。

a.檢修車輛的取送通道。共用車輛檢修設施的線路間設置聯絡線,作為檢修車輛的取送通道。

b.運營車輛的調度通道。當后建線路的車輛段(場)尚未建成,需借用先建線路的車輛段(場)提前運營時,或線網不同線路間互相調配車輛時,均需借助聯絡線作為過線運行通道。

c.可作為臨時運營正線。兩條交叉而獨立運營的線路分段建設時,可根據需要臨時共線運營,此時可在交叉處設置雙線聯絡線作臨時正線使用。

d.后建線路的設備器材運輸通道。沒有條件與國鐵接通的后建線路,與已連國鐵的線路間設置聯絡線,可間接與國鐵連通,從國鐵運輸建設用的設備、材料及車輛。

(2)3號線聯絡線的設置方案

①設置的基本思路

3號線車輛段除為本線提供車場作業服務外,還需為其他線路服務。因此,需要考慮通過聯絡線的設置,來完成車輛運送及行車調度。同時,依據修建時序,為便于本線與后建線路的設備運輸等,需考慮通過聯絡線實現新線與既有線路的互通。

②設置方案

3號線分別與地鐵1號線、5號線、6號線在醫大二院站、進鄉街站、會展中心站設置了聯絡線,全部屬于軌道交通線內部聯絡線,均采取單線形式。3號線分段建設,先修哈西段時,車輛通過1、3號線聯絡線送至1號線太平橋綜合車輛基地進行大修業務。5號線、6號線分段建設時,車輛通過聯絡線經3號線送至安通街綜合車輛基地進行大修業務。地鐵1號線設置與國鐵的聯絡線,位于太平橋車輛段內,作為車輛、設備、器材的運送通道。3號線聯絡線設置方案示意詳見圖4。

圖4 3號線聯絡線設置方案示意

3 對稱道岔在停車線上的應用

根據列車運營組織需要,3號線在征儀路站設置停車線1處,采用了1組4.5號對稱道岔。

(1)4.5號對稱道岔的概念

4.5號對稱道岔是指主線方向向兩側線對稱分支,分支線路自主線方向岔出的2個道岔角相等,均為6°20′25″,其轍叉理論中心在主線中線的延長線上。4.5號對稱道岔各部件均按轍叉角平分線對稱排列,2條連接線路為同半徑曲線,無直向或側向之分,因此兩側線運行條件相同。對稱道岔平面示意見圖5。

圖5 對稱道岔平面示意

(2)停車線布置方案

對停車線進行了2種方案的研究,如圖6所示。

圖6 停車線方案示意(單位：m)

單開道岔方案：停車線上坡端道岔范圍內采用明挖法施工,其他部分采用暗挖法施工。下坡端為防止列車向區間遛車,加設安全線,為防止出現大跨度結構斷面,取消一側道岔。停車線上坡端不設安全線,能夠滿足規范要求,同時一側道岔采用曲線與正線連接。此方案主要優點在于道岔種類單一,便于統一維修及資源共享；主要缺點是右側岔區較長,增加了大跨度斷面的長度,施工難度及工程風險較大。

對稱道岔方案：施工方法與單開道岔方案相同,不同點在于上坡端采用對稱道岔與正線連接。此方案主要優點是一組對稱道岔與一組單開道岔造價基本相當,但減少了岔區長度,從而減少了大跨度斷面的長度,施工難度和工程風險較小；主要缺點在于增加了道岔種類,不便于統一維修及資源共享。

綜上所述,從降低岔區土建施工難度和工程風險方面考慮,采用了對稱道岔方案。

4 線路配線若干問題

(1)車輛段出入線接軌方案

3號線通過出入線將車輛段與正線連接起來,先后研究了八字線方案和一側出入線方案。出入線接軌方案示意如圖7所示。

圖7 出入線接軌方案示意

一側出入線方案在避免與正線發生敵對進路的情況下,出入線單線不同時具備收發車能力,功能單一,運營風險較大,所以采用了八字線方案。

(2)正線預留小交路折返條件

根據全線客流特征對3號線行車交路進行了兩個方案的研究,即單一環線交路與環線交路、小交路混跑方案。兩方案優缺點見表1。

表1 行車交路方案優缺點比較

通過分析,遠期汽車齒輪廠站至先鋒路站之間客流較大,具備開行小交路條件,因此結合全線配線情況,在上述兩站設置折返停車線,在開行全線單一交路的同時,預留開行混合交路的條件。見圖8。

圖8 環線交路、小交路混跑方案示意

(3)3號線無停車場的解決方案

3號線環線長度約為37.6 km,因規劃用地條件限制,僅設置有1座車輛段。鑒于停車場選址實際困難,在環線中,以車輛段為起訖點,接近1/2全長線路的對應站點上(群力第五大道站)設置雙線停車線,晚間可停放2列車,以彌補少1座停車場的缺陷。

5 體會

(1)城市軌道交通環線應對城市中心區邊緣的大型客流點起到串連和支撐作用,同時對市區外部片區、市郊之間客流具有截流作用(換乘量大),盡可能減少對市區段線路換乘量和客流斷面的壓力。因此軌道交通環線與其他放射性線路交叉時應設置成換乘站。

(2)城市軌道交通聯絡線的設置方案是車輛基地共享方案的重要組成部分,聯絡線的合理設置,對減少車輛段的設置數量,提高廠、架修的設施、設備利用率,降低工程造價具有重要意義。

(3)城市軌道交通輔助線中停車線必須與正線連接。傳統的連接形式是選用與正線相同的單開道岔,雖然減少了道岔類型,但增加了道岔區長度。采用對稱道岔不僅可以減少工程投資而且可降低施工難度和工程風險。

(4)城市軌道交通線路應根據全線客流特征確定交路方案,后再對全線配線進行合理設置。環線線路出入線在有條件時應優先設置為八字線形式。無停車場的環線線路應以車輛段為起訖點,接近1/2全長線路的對應站點上設置雙線停車線,以彌補少設一座停車場的缺陷。

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