轨道交通停车线坡型探究

轨道交通停车线坡型探究

摘要:现行地铁规范对停车线的坡型规定论述较简,在工程案例中,常会采用各种停车线坡型。结合贵阳轨道交通3号线工程,介绍和分析了轨道交通停车线选用各种坡型的原因,对轨道交通停车线坡型设计有一定借鉴作用。

关键词:轨道交通停车线坡型设计规范

在《地铁设计规范》(GB50157—2013)第6.3.2条中,针对车站及其配线坡度设计规定如下:第2条“车站站台范围内的线路应设在一个坡道上,坡度宜采用2‰”;第3条“具有夜间停放车辆功能的配线,应布置在面向车挡或区间的下坡道上,隧道内的坡度宜为2‰,地面和高架桥上坡度不应大于1.5‰”。该项条文的目的是确保具有停放车辆功能的配线(下称“停车线”)上的车辆尽量不溜车(经试验,在2‰坡道上,轨道交通车辆可以停止不溜车。在3‰坡道上,不制动即溜车),即使发生溜车,也会溜向车挡或区间,防止向车站溜车,确保安全。常用的轨道交通停车线型式主要有双岛式、一岛一侧式、双侧式、岛式A、岛式B5种,前三种停车线在车站两端一般均设有车挡,发生溜车时均会溜向车挡,确保安全,其坡型也较单一,均为单向坡型。实际工程案例中,岛式停车线的坡型常出现非常规型式。本文的研究对象是岛式停车线(岛式A和岛式B)。常用停车线型式见图1。在岛式停车线中,有效站台、列车和车挡均位于2‰的单向坡道上,且列车向车挡方向溜车,完全满足规范要求。如贵阳轨道交通3号线工程农学院站、中曹司站和温泉路站均采用了该坡型。岛式停车线坡型见图2。但是,在某些特殊情况下,当采用上述坡型有难度或者不经济时,也经常会采用其他非常规停车线坡型,如人形坡、V形坡、非常规单向坡。这些坡型的安全性如何、与规范的符合性如何,规范的论述上是否还有更严谨的表达,本文结合贵阳轨道交通3号线工程案例进行阐述。

1人形坡

车站与停车线、车挡非同向,坡向(自左往右)分别是车站2‰上坡,停车线、车挡2‰下坡。贵阳轨道交通3号线大营坡站采用了该坡型,见图3。1)采用该坡型的原因:大营坡站地势左低右高,该坡型相对于单向下坡的坡型能略减小车站及配线区整体埋深,节约造价;另外车站左端有需下穿的障碍物,该坡型能在保证下穿障碍物安全净距的前提下,尽量减小区间坡度,避免采用极限大坡度。2)《地铁设计规范》符合性分析:符合“车站站台设在一个坡道上”的标准。但严格意义上却不完全符合第3条“具有夜间停放车辆功能的配线,应布置在面向车挡或区间的下坡道上”的要求。车站人形坡与停车线关系图见图4,图4中的虚线方框区域属于停车线,没有面向车挡,而是面向了车站。但该坡型仍能确保安全,因为人形坡顶点的位置尽量靠近了站台端部设置,确保了即使溜车,按照势能趋势也是绝对溜向车挡,不会溜向车站。规范的条文说明也同样体现出,该条文的目的是为了确保停车溜车安全,并非配线一定要严格设置在下坡道上。人形坡停车线坡型实际应用案例也较多,如上海轨道交通7号线龙华中路站,见图5。将人行坡坡型的变坡点设在站台端部和相邻道岔中间,即可完全满足规范的要求,但在《地铁设计规范》规定的“道岔中心至有效站台端部距离不宜小于22m”的情况下,中间设变坡点后会出现竖曲线进入车站站台有效长度内的问题,或者竖曲线离开道岔端部不满足5m距离的问题,解决方法是将道岔往远离站台的方向移动,见图6,但会导致车站或配线区间长度加长7m,增加工程造价,不宜采用。在应用人行坡坡型时,需注意变坡点的位置。在大营坡站案例中,虽然变坡点的设置越是远离车站方向对改善车站埋深越有利,但却增加了列车往车站方向溜车的风险,因此变坡点宜尽量设置在站台端部。

2V形坡

仔细分析《地铁设计规范》原文“具有夜间停放车辆功能的配线,应布置在面向车挡或区间的下坡道上”,其意是指停车线应在下坡道上,但车挡应位于上坡还是下坡其实并未明确,当然采用与停车线同向的坡度肯定可行。但当受周边条件限制时或有特殊需求时,车挡采用与停车线反向的坡度应同样可行,以贵阳轨道交通3号线花果园东站为例分析如下:1)根据车站分布情况(站间距为718m)、商业开发预留、运营组织需求等综合因素,花果园东站采用了双股道,每股双列车停车线型式见图7。在初步设计阶段,针对该站停车线坡型研究了单向坡,人形坡和V形坡3种形式。坡型对比分析见表1。在该案例中,埋深最深的单向坡和埋深最浅的人形坡两者埋深差约为1.8m,但埋深最浅的人形坡存在安全隐患,最终采用了V形坡方案。2)《地铁设计规范》符合性分析:符合第2条“车站站台设在一个坡道上”的要求,不符合第3条“停车线应布置在面向车挡的下坡道上”的要求,因为停车线右半段是远离车挡的下坡道,但整体坡型仍能确保安全,无论列车的停车位在何位置,是单列车或联挂车,当发生溜车时最终会在V形坡最低点达到势能平衡,两侧溜车的动力互相抵消。

3非常规单向坡

在分析具体工程案例中,结合车站选址、周边环境等因素,停车线坡度有时会设成非常规单向坡,如贵阳轨道交通2号线富源北路站的停车线坡型,见图8。根据运营组织需求,该站设一线双列位停车线,且停车线需位于站台右侧。站位选定后,停车线位于山岭隧道,考虑施工和后期隧道自然排水等因素,停车线设成反坡,同时在站台端部增设车挡,防止向车站方向溜车。另外,结合该案例,《地铁设计规范》所述“应布置在面向车挡或区间的下坡道上”中的“面向”一词有待商榷。列车可双向行驶,行驶中的列车尚可认为存在面向与背向的区分,但停放的列车则无此区分。

4结语

在实际工程项目设计过程中,应该参照相关的设计规范,但深入理解规范条文目的、灵活采取更符合实际的方案也同样能达到符合《地铁设计规范》的目的;同时,该条规范中“具有夜间停放车辆功能的配线,应布置在面向车挡或区间的下坡道上”若能改写成“具有夜间停放车辆需求的配线,应确保溜车时的安全,可采用设置车挡或溜向区间的方式,避免向车站溜车”,或更方便实际应用,“功能”两字改为“需求”也更显严谨、规范。

作者:钱焕 詹阳 李永恒 单位:上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司