北京地鐵6號線五路居站道岔型號及折返能力分析

程 雯

(北京城建設計研究總院有限責任公司，北京 100037)

五路居站位于西四環內玲瓏路路中偏北側，是北京地鐵6號線的起點站，同時也是五路停車場的接軌站。由于西四環下有南水北調的引水涵，6號線線路要下穿四環，須下穿引水涵，故五路居站是地下三層車站，埋深約23 m。五路停車場位于下一站慈壽寺站北側，并緊鄰慈壽寺站。五路停車場是地下一層，埋深10 m。五路停車場庫內軌頂高程和五路居站軌頂高程高差9.33 m，為滿足停車場出入場線一度停車(信號轉換)和出入場線最大縱坡不超過35‰的要求，五路居站緊靠西四環設置。五路居站采用一島兩側兩線形式，站臺端部距離西四環路約38 m，站后正線為曲線，因此在站前設置交叉渡線。6號線系統最大通過能力要求達到30對/h、最小行車間隔是2 min。五路居站的折返能力是滿足系統最大通過能力的關鍵。為了實現系統最大通過能力，現對五路居站的配線道岔型號方案進行分析。

1 五路居站功能分析

北京地鐵6號線采用國家標準軌道交通B2型車，初、近、遠期的列車編組均采用8輛車編組，編組形式為6動2拖(+Tc-Mp-M-M-M-M-Mp-Tc+)。車站站臺有效長度為158 m。地鐵6號線的運營模式較特殊，采用快慢車共軌運營和普通車運營兼容的模式，普通車運營模式即取消快車、列車站站停。

五路居站是6號線的起點站，遠期最大折返列車對數要求達到30對/h。同時五路居站是五路停車場的接軌車站，因此還必須滿足故障列車救援的要求。

2 五路停車場介紹

地鐵6號線五路停車場位于玲瓏路北側，在五路居站和慈壽寺站之間，并靠近慈壽寺站，五路停車場用地范圍內規劃有地鐵10號線和6號線停車庫，可停放列車分別是40列和8列。其中6號線停車庫位于地下，10號線停車庫位于地上。6號線五路停車場出入線在五路居站站前交叉渡線中間接軌，出場線和入場線分別長501.906 m和 500.113 m，最大坡度是33.164‰。見圖1。

圖1 五路停車場和五路居站關系示意(單位:m)

3 五路居站道岔型號方案分析

五路居站的站臺和配線形式有2個方案，即側站臺、站后交叉渡線方案和一島兩側站臺、站前交叉渡線方案，在此簡單說明未采取側站臺、站后交叉渡線方案的主要原因如下。

(1)計算折返能力為31對/h，相對于系統最大30對/h的要求，余量只有3%，低于經驗值10%。(2)車站埋深為4層，車站規模大，工程造價高。(3)正線線間距為5 m，站后折返線采用暗挖、大斷面下穿南水北調管涵，施工風險較大。

根據五路居站的功能要求，結合五路居站的工程條件，推薦采用一島兩側站臺、站前設交叉渡線的形式。6號線正線全線采用9號道岔，為了提高五路居站的折返能力，對2種道岔型號的交叉渡線方案進行比較分析，方案一是采用12號道岔交叉渡線，方案二是采用9號道岔交叉渡線。

3.1 方案一:12號道岔交叉渡線

采用一島兩側站臺，站臺形式為11 m島站臺+4.5 m側站臺+4.5 m側站臺，正線線間距14 m，站前設12號道岔交叉渡線，交叉渡線中間設道岔連接車場出入線。12號道岔交叉渡線總長168.7 m，道岔中心距離站臺端26 m。列車采用站前折返模式。五路停車場通過站前交叉渡線往正線收發車。為了使故障列車在正常列車的頂推下能夠進入五路停車場，五路居站臺端后左右正線長度都是198.5 m，滿足一列車停車要求。站后正線可以采用小斷面下穿四環路。

(1)方案一折返能力分析

站前折返時間主要包括以下幾方面:列車進站時間、停站時間、列車司機室轉換時間、辦理進路時間、列車出站時間。其中停站時間采用35 s，司機室轉換時間20 s，辦理進路時間13 s。12號道岔交叉渡線導曲線半徑為350 m，道岔直向容許通過速度120 km/h，側向容許通過速度為50 km/h。考慮到實際運營中各種不確定因素的影響，以及信號折減，為了保證列車不超速，在實際折返時，列車側向過岔速度采用42 km/h。五路居站12號道岔交叉渡線信號布置見圖2。

圖2 五路居站12號道岔交叉渡線信號布置示意

6號線采用移動閉塞信號系統，前后列車追蹤距離不預先設定，而是隨著前車的位置和速度的變化而變化，移動閉塞的追蹤距離最小。列車側向進站距離為733 m，直向進站距離為647.4 m。出站距離319 m。方案一的車站折返能力分析結果見圖3。

五路居站采用一島兩側站臺、站前設12號道岔交叉渡線，在計算車站折返能力的時候，分別計算了3種情況的折返能力。一是，列車利用上行一側的站臺折返，即側向進站、直向出站的方式，經過計算折返能力為25.5對/h。二是，列車利用下行一側的站臺折返，即直向進站、側向出站的方式，經過計算折返能力為26.6對/h。三是，列車利用兩側站臺交叉折返，站臺上始終保證有一列車停靠，乘客隨時都可以上車。這種折返方式下，折返能力達到最大，折返能力為33.9對/h，可以滿足6號線系統最大運能30對/h的要求，并有13%的余量。

(2)工程規模

五路居站采用12號道岔交叉渡線，車站總長度為381 m，總建筑面積約38 730 m2。五路居站12號道岔交叉渡線車站總圖見圖4。

車站埋深受到西四環南水北調管涵控制，軌頂埋深22.55 m，車站覆土厚度為2.9 m，主體為3層明挖結構。車站地下一層為開發層、地下二層為站廳層，地下三層為站臺層，采用12號道岔交叉渡線方案，車站開發區域面積約8 555 m2。車站東端施工時需拆除玲瓏路人行天橋，玲瓏路北側有部分平房拆遷。

圖3 五路居站12號道岔交叉渡線折返能力分析

3.2 方案二:9號道岔交叉渡線

站臺形式同方案一，采用一島兩側站臺，站前設9號道岔交叉渡線，交叉渡線中間設道岔連接車場出入線。列車采用站前折返模式，五路停車場通過站前渡線往正線收發車。五路居站臺端后左右正線長度198.5 m，滿足一列車停車要求。

(1)方案二折返能力分析

圖4 五路居站12號道岔交叉渡線車站平面總圖

9號道岔交叉渡線導曲線半徑200 m，道岔直向容許通過速度120 km/h，側向容許通過速度為35 km/h。考慮到實際運營中各種不確定因素的影響，以及信號折減，為了保證列車不超速，在實際折返時，列車側向過岔速度采用28 km/h。五路居站9號道岔交叉渡線信號布置見圖5。

正線線間距14 m，9號道岔交叉渡線總長126.8 m，道岔中心距離站臺端22.4 m，列車側向進站距離為694 m，直向進站距離608.4 m。出站距離278 m。經過和信號專業的協調，方案2的車站折返能力分析結果見圖6。

五路居站采用島式站臺、站前設9號道岔交叉渡線，在計算車站折返能力的時候，分別計算了3種情況的折返能力。一是，列車利用上行一側的站臺折返，即側向進站、直向出站的方式，經過計算折返能力為22.6對/h。二是，列車利用下行一側的站臺折返，即直向進站、側向出站的方式，經過計算折返能力為25對/h。三是，列車利用兩側站臺交叉折返，站臺上始終保證有一列車停靠，乘客隨時都可以上車。這種折返方式下，折返能力達到最大，折返能力為29對/h。可見方案二采用9號道岔，無法滿足地鐵6號線系統最大運能30對/h的要求。

從折返能力分析圖可以看出，采用交叉折返的方式，列車在站臺上停留的總時間約2 min，乘客到站隨時可以上車，縮短了乘客在站臺候車時間。

(2)工程規模

五路居站采用9號道岔交叉渡線，車站總長度約為335 m，較采用12號道岔交叉渡線方案減少45.6 m，總建筑面積約34 530 m2，比采用12號道岔交叉渡線方案減少約4 200 m2，開發區域總面積約為7 650 m2。車站東端施工時不需拆除玲瓏路人行天橋，平房拆遷面積減少約140 m2。五路居站9號道岔交叉渡線車站總圖見圖7。

圖5 五路居站9號道岔交叉渡線信號布置示意

車站埋深及結構形式與采用12號道岔時基本相同，主體為3層明挖結構。

圖6 五路居站9號道岔交叉渡線折返能力分析

圖7 五路居站9號道交叉渡線車站平面總圖

3.3 道岔型號方案比較(表1)

經過比較，從折返能力來看，方案一折返能力能滿足系統最大運能的要求，而方案二的折返能力較低，只有29對/h，只能滿足快慢車共軌運營模式下24對/h的折返要求。從工程規模來看，方案二的車站面積較小，工程規模也較小。從工程難度來看，2個方案都是站后正線小斷面下穿四環路，施工難度相當。

表1 五路居站不同道岔型號方案比較

4 結論

五路居站設計時，6號線和S1線是否貫通還不明確，因此在設計時，主要考慮兩線獨立運營時，五路居站是永久折返站，為了保證系統最大30對/h的通過能力，五路居站配線道岔型號采用方案一，即站前采用12號道岔交叉渡線。

若S1線與6號線貫通運營，或者6號線繼續向西延伸，五路居站將作為中間車站和車場的接軌站，取消了列車正常折返的功能。但是在故障情況下，還可以用作臨時折返使用。

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