地鐵縮短渡線設計研究及電算程序實現

王九州，苗賽松

（天津市市政工程設計研究院 軌道交通建筑設計分院 ，天津 300051）

地鐵渡線專指連接地鐵上下行線路，使行駛于某側的列車可以換軌至另外一側的一種輔助配線。地鐵渡線的主要作用是方便臨時交路組織和夜間工程車折返[1]，應結合運營需要，在地鐵全線合理布置。地鐵渡線一般分為單渡線和交叉渡線。其中，單渡線又分為普通渡線和縮短渡線。

交叉渡線和普通渡線的線型較為簡單，而縮短渡線需要特殊的設計，幾何線型相對復雜一些，由于地鐵與鐵路相關標準不盡相同，所以鐵路設計中常用的查表法并不能完全適用地鐵設計。針對這一問題，本文給出了地鐵縮短渡線及其電算程序的詳細設計過程。

1 地鐵縮短渡線設計技術要求

縮短渡線的設計必須滿足有關規范的技術要求，應參考《地鐵設計規范》[2]和鐵路部門相關設計規范。本文根據最新規范總結的地鐵縮短渡線設計技術要求如下：

（1）道岔附帶曲線可不設緩和曲線和超高，但其曲線半徑不得小于道岔導曲線半徑。（2）輔助線的圓曲線最小長度，A型車不宜小于25 m，B型車不宜小于20 m，在困難情況下不得小于一個車輛的全軸距。（3）輔助線上兩相鄰曲線間的夾直線長度，A型車不宜小于25 m，B型車不宜小于20 m。不載客列車走行的道岔縮短渡線，其曲線間夾直線可縮短為10 m。（4）道岔宜靠近車站設置，但道岔基本軌端部至車站站臺計算長度端部的距離不應小于5 m。（5）道岔宜設在不大于5‰的坡道上，在困難地段可設在不大于10‰的坡道上。（6）道岔應設于直線地段，道岔至正線曲線端部的距離不應小于5 m，至車場線曲線端不應小于3 m，至站臺端不應小于6 m。（7）地鐵9號道岔側向限速為35 km/h，縮短渡線涉及附帶曲線應考慮地鐵曲線限速，其計算公式為[3]，所以曲線半徑不宜小于180 m。

2 地鐵縮短渡線計算

圖1 縮短渡線示意圖

地鐵渡線一般靠近車站站臺布置，屬于車站建筑范圍。當線路線間距比較大時，渡線長度也會很長。城市用地比較緊張，使用普通渡線往往比較困難。而且地鐵地下施工耗資巨大，減少建筑面積能降低投資。采用縮短渡線的目的就是要縮短渡線的長度，方法為將道岔岔線向外轉一個角φ，道岔與夾直線間使用圓弧連接，如圖1，其中，α為道岔轍岔角，S為線間距，φ為偏轉角，T為連接曲線切線長， X1Y1和X2Y2為連接曲線切線交點，L為縮短渡線長，R為連接曲線半徑，d為曲線間夾直線長度，b為道岔中心至轍叉軌端距離，g為岔后夾直線長度，為各參數計算過程如下：

3 電算程序設計及驗證

本文根據上述公式，使用VBA技術開發了“地鐵縮短渡線繪制程序”，該程序可以在AutoCAD中以宏方式直接調用。設計人員可通過可視化界面如圖2，人工輸入必要參數，隨后可通過程序輸出曲線長、縮短距離等關鍵指標，以檢算設計是否合理。如果方案滿意，可使用程序自動繪制出CAD圖，效果如圖3。

圖2 縮短渡線程序截圖

圖3 縮短渡線繪制效果圖

本文使用該程序輸出大量數據，與數學公式計算所得相驗證，并與《鐵路站場設計常用數據手冊》[4]中業內公認的數據相對比，證明程序完全滿足應用要求。為方便讀者日常工作中的使用，表1列出地鐵常用線間距縮短線數據供讀者參考。

4 結束語

本文根據相關最新規范，總結出地鐵縮短渡線技術要求，列出詳細的計算公式，并以此為基礎，使用VBA技術實現地鐵縮短渡線程序，最后給出部分縮短渡線設計所需數據，供讀者參考及工作使用。經過嚴格驗證，證明該程序計算精度準確，適用于常見地鐵縮短渡線的繪制。此外該程序小巧、擴展性高，相比鐵路大型設計系統，使用更為方便快捷。

表1 地鐵縮短渡線參數表

[1]許斯河.關于地鐵輔助線設計的探討[J]. 世界軌道交通，2004（9）：20-22.

[2]中華人民共和國建設部. GB50157- 2003 地鐵設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2003.

[3]中華人民共和國鐵道部. TB/T2477-1993 鐵路過岔的容許通過速度[S]. 北京：中國鐵道出版社，1993.

[4]鐵路站場設計常用數據手冊[D].北京：人民鐵道出版社,1976.

[5]徐茂兵. 地下鐵道渡線設計[J]. 隧道建設，2000（4）：24-28.