如通蘇湖城際鐵路桑田島站建設方案研究

林海波 韓 寧

(1.中國國家鐵路集團有限公司工程管理中心,北京 100844; 2.中鐵工程設計咨詢集團有限公司,北京 100055)

引言

蘇州地區將引入京滬高鐵、滬寧城際、京滬鐵路、滬通鐵路、蘇南沿江城際、鹽通鐵路、通蘇嘉甬鐵路、滬蘇湖鐵路以及如通蘇湖城際、蘇淀滬城際、蘇錫場快線等11條鐵路,形成銜接上海、南京、南通、湖州、寧波等5個方向“豐”字形鐵路樞紐。其中,桑田島城際站位于蘇州市東部區域[1],為地下車站,規劃引入通蘇嘉甬鐵路、如通蘇湖鐵路、蘇淀滬鐵路等1條高鐵、2條城際鐵路,同時要考慮滬寧城際南北與通蘇嘉甬鐵路跨線車流。因此,車站布置方案既要滿足國鐵跨線需求,又要滿足城際運輸需要,還需要考慮節省投資。桑田島城際站在蘇州地區鐵路規劃位置見圖1。

圖1 蘇州地區鐵路規劃示意Fig.1 Sketch of railway planning in Suzhou area

針對高鐵和城際合場和分場方案,以及多條鐵路引入同一車站站型布置方案,許多學者進行相關研究,于鴻飛等認為鐵路引入應綜合考慮樞紐內的客站分工,要充分利用既有鐵路設施的富余能力,避免工程浪費[2];王明起在珠海鐵路樞紐新建客運站布置研究中,通過對咽喉區布設、客流組織、聯絡線工程、運營管理便捷性等因素綜合比選,推薦珠海鶴洲站按線路別三場并場布置[3];張鵬認為,廣州南城際站的平面布置采用正線外包設2條折返線方案較為合理[4]。以下結合前人的研究,首先對桑田島站在蘇州地區總圖地位、作用以及規劃引入鐵路作詳細介紹,然后對影響桑田島站車站布局的滬寧城際南、北聯絡線是否利用如通蘇湖城際鐵路進行分析,分析滬寧城際南、北聯絡線客流情況、功能定位、建設必要性進,在確定滬寧城際南、北聯絡線必須修建的前提下,對聯絡線與如通蘇湖城際鐵路分別研究共線方案與分線方案,分別從運營管理方式、技術經濟合理性、資源共享、四網融合等方面進行分析比較;最后對蘇淀滬城際引入桑田島站車站布置形式、車站規模等進行詳細研究,以期得出滿足運輸需求的最優方案。

1 項目概況

1.1 規劃引入鐵路

桑田島站位于蘇州市東部工業園區境內,規劃引入通蘇嘉甬鐵路、如通蘇湖城際、蘇淀滬城際等鐵路,同時與既有地鐵2號線可以實現便捷換乘,未來將建設成為集國鐵干線、城際鐵路、城市軌道交通于一體的重要樞紐,可促進多層次軌道交通高效銜接,融合發展,對落實多重國家發展戰略、加強國家層面交通互聯互通具有重要意義。

如東至南通至蘇州至湖州線(以下簡稱“如通蘇湖鐵路”)為200 km/h城際鐵路,新建線路長265 km[5],與京滬高鐵蘇州北站、通蘇嘉甬鐵路分場并站后,上跨京滬高鐵、滬寧城際后引入滬寧城際蘇州園區站,再折向南與通蘇嘉甬鐵路共通道設桑田島地下站。

蘇州至淀山湖至上海鐵路(以下簡稱“蘇淀滬城際”)為160 km/h城際鐵路,新建線路長68 km[6],從桑田島城際站引出,折向東接入上海示范區線。

南通至蘇州至嘉興至寧波鐵路(以下簡稱“通蘇嘉甬鐵路”)為350 km/h高速鐵路,新建線路長301 km[7]。在蘇州地區規劃線路方案為與京滬高鐵蘇州北站并站后,下穿京滬高鐵、滬寧城際后,進入如通蘇湖城際桑田島站。

1.2 規劃滬寧城際南北聯絡線

如通蘇湖城際鐵路蘇州北至桑田島通道內,規劃有滬寧城際至通蘇嘉甬鐵路南、北聯絡線(以下簡稱滬寧城際南、北聯絡線)。滬寧城際南、北聯絡線是溝通滬寧城際及通蘇嘉甬鐵路,形成蘇錫常地區至杭州、寧波都市圈快速、便捷通道,可緩解現狀客車繞行上海、杭州兩大樞紐帶來運輸壓力,優化滬寧、滬杭兩大高鐵近滬區段客流構成[8]。蘇州園區南、北聯絡線主要承擔蘇錫常地區至嘉興及以遠地區客流,初、近、遠期客流量分別為16對/d、23對/d、27對/d。

因此,滬寧城際南、北聯絡線可串聯銜接蘇州鐵路樞紐國鐵路網滬寧、通蘇嘉甬鐵路兩大干線,承擔部分西南向、東北向國鐵跨線客車,充分滿足蘇南、蘇中及浙北等地城際交流需求[9-10],發揮蘇州北動車所分擔上海樞紐始發壓力的區位優勢。

2 方案比選

2.1 共線與分線方案說明

在蘇州地區如通蘇湖城際鐵路和通蘇嘉甬鐵路共通道方案基礎上,分別研究利用如通蘇湖城際鐵路共線方案和單獨修建滬寧城際南、北聯絡線的分線方案。比較范圍為蘇州北站(不含)至桑田島站(含),包含該段通蘇嘉甬鐵路、如通蘇湖城際鐵路、滬寧城際南、北聯絡線等3個項目工程。

(1)利用如通蘇湖城際鐵路方案

①通蘇嘉甬鐵路

線路從蘇州北站引出后,以15.55 km隧道先后下穿京滬高鐵、滬寧城際,沿鳳里街走行,正線通過桑田島站后出地至比較終點,新建線路長36.159 km。同時修建蘇州北站至城際相關聯絡線4.327 km。

②如通蘇湖城際鐵路

線路從蘇州北站東端引出之后,外包引入蘇州園區站,出站后左右線以隧道形式分別走行通蘇嘉甬鐵路兩側,至桑田島站后折向西至比較終點,新建線路長55.108 km。共線方案地區方案示意見圖2。

圖2 共線方案地區示意Fig.2 Sketch of collinear program area

③蘇州園區站

如通蘇湖城際按方向別外包引入蘇州園區站,在原有規模的基礎上,新增到發線3條(含正線2條),擴建后蘇州園區站總規模達到4臺7線[11]。城際線路及站臺等設備由本線專用,不辦理國鐵列車接發作業。蘇州園區站布置示意見圖3。

圖3 共線方案蘇州園區站布置示意Fig.3 Sketch of Suzhou Industrial Park Railway Station

④桑田島站

通蘇嘉甬、如通蘇湖、蘇淀湖城際3條鐵路在此共站,設側式中間站臺4座,形成4臺6線規模參加以下比較。通蘇嘉甬鐵路正線通過,不辦理旅客乘降。桑田島站布置示意見圖4。

圖4 共線方案桑田島站布置示意Fig.4 Sketch of Sangtian Island Station

該方案優點為滬寧城際南、北聯絡線利用如通蘇湖城際鐵路蘇州北站至蘇州園區站至桑田島站區間線路,新建線路較短,較分線方案總投資節省54.58億元;桑田島站采用合場布置,方便旅客出行;高鐵與城際實現互聯互通、跨線運行、資源共享、集約土地資源[12]。缺點為蘇州園區至桑田島高鐵與城際需共線運行,運輸組織管理復雜;高峰小時利用區段能力可滿足運輸需求。

(2)單獨修建滬寧城際南北聯絡線方案

①通蘇嘉甬鐵路

線路從蘇州北站引出后,以15.55 km隧道先后下穿京滬高鐵、滬寧城際后,沿鳳里街走行,正線通過桑田島站后出地至比較終點,新建線路長36.159 km。同時修建蘇州北站至蘇州園區至桑田島站相關聯絡線47.425 km。

②如通蘇湖城際鐵路

線路從蘇州北站東端引出之后,至蘇州園區至桑田島城際站段并行通蘇嘉甬鐵路通道單獨修建,新建線路長55.139 km。分線方案地區方案示意見圖5。

圖5 分線方案地區示意Fig.5 Sketch of line splitting scheme

③蘇州園區站

如通蘇湖城際單獨修建車場,為2臺2線規模;國鐵南北聯絡線按方向別簡單引入既有滬寧城際蘇州園區站,車站規模為2臺4線。蘇州園區站布置示意見圖6。

圖6 分線方案蘇州園區站布置示意Fig.6 Sketch of Suzhou Industrial Park Railway Station

④桑田島站

通蘇嘉甬與如通蘇湖、蘇淀湖城際在此分場布置,如通蘇湖、蘇淀湖兩條城際鐵路共站,設島式站臺2座,形成2臺4線規模。通蘇嘉甬正線盾構通過不停車。桑田島站布置示意見圖7。

圖7 分線方案桑田島站布置示意Fig.7 Sketch of Sangtian Lsland Station

該方案優點為高鐵和城際可自成體系、產權分明,運營管理明晰;高峰小時兩線無干擾,均能滿足各自運輸需求,方便旅客出行[13];不存在安全責任劃分、資產清算等問題。缺點為新建線路較長,較共線方案總投資多54.58億元;桑田島站采用分場布置,蘇州園區站無法連通本線,園區旅客出行不便;高鐵與城際不能實現互聯互通、跨線運行、資源共享[14]。

2.2 共線與分線投資比較

滬寧城際南、北聯絡線與城際共線與分線方案投資比較見表1。

表1 主要工程數量及投資比較

2.3 共線與分線方案優缺點分析

滬寧城際南北聯絡線與城際共線與分線方案優缺點分析見表2。

表2 方案優缺點分析

2.4 推薦意見

單獨修建滬寧城際南、北聯絡線分線方案,高鐵和城際可自成體系、產權分明,運營管理明晰,但增加投資多達54.58億元;滬寧城際南、北聯絡線與如通蘇湖城際鐵路共線方案,雖運營調度管理需國鐵運營部門與地方產權單位協商確定,但可實現國鐵與城際互聯互通、跨線運行,具有資源共享、集約土地資源、節省投資等優點[15-16]。因此,從技術經濟合理、節省工程投資、資源共享、集約土地等方面分析,推薦采用滬寧城際南、北聯絡線利用如通蘇湖城際鐵路的共線方案。

3 桑田島站規模比選

在確定滬寧城際南、北聯絡線利用如通蘇湖城際鐵路方案基礎上,結合蘇淀滬城際引入方案,分別研究了蘇淀滬區間引入桑田島站(2臺4線)、蘇淀滬單線引入桑田島(3臺5線)、蘇淀滬雙線引入桑田島站(4臺6線)共3個方案。

3.1 2臺4線方案(方案Ⅰ)

蘇淀滬城際鐵路雙線均采用區間接軌引入,桑田島站設2臺4線(含通蘇嘉甬正線),設220 m×8.5 m×1.25 m島式站臺2座,如蘇湖城際與通蘇嘉甬鐵路通過渡線連接。蘇淀滬城際于桑田道南側區間接軌,2臺4線車站示意見圖8。

圖8 2臺4線車站平面示意Fig.8 Sketch of the station 2 stations on Line 4

地下車站總長673.7 m,標準段寬度42.3 m,車站總建筑面積約8萬m2,比較范圍內投資102.24億元,2臺4線建筑布置見圖9。

圖9 2臺4線建筑總平面(單位：m)Fig.9 Sketch of Construction 2 stations on Line 4

3.2 3臺5線方案(方案Ⅱ)

蘇淀滬城際鐵路采用區間接軌引入,桑田島站設3臺5線(含通蘇嘉甬正線),如蘇湖城際與通蘇嘉甬鐵路通過渡線連接,并設安全線隔開[17]。蘇淀滬城際上行線于車站內與如蘇湖城際上行線接軌,蘇淀滬城際下行線于區間設線路所接軌,3臺5線車站示意見圖10。

圖10 3臺5線車站平面示意Fig.10 Sketch of the station 3 stations on Line 5

地下車站總長758.7 m,標準段寬度54.35 m,車站總建筑面積約10.1萬m2。比較范圍內投資104.22億元。3臺5線建筑平面布置見圖11。

圖11 3臺5線建筑總平面(單位：m)Fig.11 Sketch of Construction 3 stations on Line 5

3.3 4臺6線方案(方案Ⅲ)

蘇淀滬城際鐵路雙線引入桑田島站,桑田島站設4臺6線(含通蘇嘉甬正線2條),通蘇嘉甬鐵路正線中穿貫通,本線外包貫通,蘇淀滬城際于如蘇湖城際與通蘇嘉甬鐵路連接線處接軌,設側式中間站臺4座,4臺6線車站示意見圖12。

圖12 4臺6線車站平面示意(單位：m)Fig.12 Sketch of the station 4 stations on Line 6

地下車站總長761.7 m,標準段寬度65.5 m,車站總建筑面積約13.07萬m2。比較范圍內投資108.73億元,4臺6線建筑平面布置見圖13。

圖13 4臺6線建筑總平面(單位：m)Fig.13 Sketch of the station 4 stations on Line 6

3.4 各方案投資比較

桑田島站規模比選投資比較見表3。

表3 桑田島站規模和主要投資比較

3.5 桑田島站推薦意見

對于2臺4線方案(方案Ⅰ),特殊行車條件下,區間無法停車。因此,方案I雖投資較省,但應對特殊情況適應性較差,故舍棄。

對于3臺5線方案(方案Ⅱ)和4臺6線方案(方案Ⅲ),在應對特殊行車需求方面均有較好的適應性,可滿足上海方向與湖州方向列車在桑田島站內會讓,而上行方向(上海方向與湖州方向)可以在內進行會讓,不會影響另一條線運行,2個方案均可降低一條線路晚點波及另一條線路的影響[18],運輸組織均較便捷,兩方案對運輸組織影響基本相當;從投資角度分析,3臺5線方案(方案Ⅱ)可以節省投資4.51億元。因此,推薦采用蘇淀滬單線引入、3臺5線方案。

對蘇淀滬單線引入方案進行優化研究,通過在蘇淀滬城際鐵路站外區間設1組單渡線[19],滿足蘇淀滬城際鐵路上海方向到達列車的立折進路;車站南端蘇淀滬城際上行線與如通蘇湖城際上行線間設1組單渡線,既保證蘇淀滬立折車、又增加通過車的平行作業[20],最終確定的桑田島站方案見圖14。

圖14 桑田島站蘇淀滬城際折返方案(單位：m)Fig.14 Return line of intercity Sangtian Island Station

4 結語

如通蘇湖城際鐵路、蘇淀滬城際鐵路、通蘇嘉甬鐵路三條鐵路在桑田島共站,首先研究滬寧城際南、北聯絡線與如通蘇湖城際鐵路共線方案和分線方案,從四網融合、互聯互通、資源共享方面考慮,得出了滬寧城際南、北聯絡線與如通蘇湖共線方案;然后,結合蘇淀滬城際引入方案,推薦采用既節省投資,又可增強運輸組織靈活性的蘇淀滬單線引入桑田島站方案;同時考慮蘇淀滬城際鐵路在桑田島站具備立折條件,在區間增加2組渡線,進一步優化了車站使用功能,最終確定桑田島城際站采用3臺5線、區間加渡線方案。