广州南站接触网景观设计浅析

沈双强

(中铁第四勘察设计院集团有限公司, 湖北武汉 430063)

即将建成的广州南站是高速、城际综合性客运站,衔接武广高速铁路、广深港客运专线、南广铁路、贵广铁路、广珠城际等。广州南站是华南最大的客运枢纽,向北可连接中部区域,向南辐射珠江两岸,并延伸至香港、澳门。

广州南站设有客运专线车场、城际铁路车场。客运专线车场设有旅客站台9座、到发线17条(含高速铁路正线2条)；武广高速铁路与广深港客运专线正线贯通,南广铁路、贵广铁路按方向别从北咽喉引入,广珠城际联络线从南咽喉引入。城际铁路车场设有旅客站台6座、到发线11条(含广珠城际正线2条)；广珠城际正线从南咽喉、南广铁路和贵广铁路联络线从北咽喉接入。

广州南站为全高架车站,站桥合一。车站建筑设地下二层、地上三层。地下二层为地铁站台层,地下一层为地铁站厅层,地面层为客运专线、城际列车进出站层,两侧为出租车和社会车停车场,地面二层为客运专线、城际列车站台层,地面三层为高架候车层。

无站台雨棚覆盖面南北向长580 m,东西向宽475 m；雨棚柱顺线路跨度32 m,垂直线路跨度64 m。站台层高程12.0 m,高架层高程为21.0 m,屋面层为弧形,最高点高程为50.0 m,最低点高程为25.0 m。设有采光带的到发线线间距为9.5 m,设有雨棚柱的到发线线间距为6.0 m,正线线间距为5.0 m。

1 接触网景观设计的必要性

越来越多的大型客站无站台柱雨棚建筑造型采取国际招标确定方案,它们将成为都市的标志性建筑。接触网通过其支持装置悬挂在铁路的上方,虽然对雨棚建筑的外造型景观效果不会产生直接影响,但由于支持装置顺线路间距约60 m左右,对明亮、宽敞、通透的雨棚内景观有不利影响。在城市现代化建设进程中,人们对于环境的审美要求在不断提高,社会各界已经意识到有必要改善接触网与环境景观的协调性。

在高速铁路、客运专线建设启动之初,铁道部就高屋建瓴地对大型客站的设计提出指导意见：铁路车站站房建设要以人为本,综合体现功能性、系统性、先进性、文化性、经济性的设计原则,成就一批不朽的铁路客站建筑精品。接触网作为车站建筑结构不可分割的组成部分,从其接触网系统的轻型化、局部屏蔽化、与雨棚结构一体化等方面着手改善，对景观效果的影响有现实意义。

2 接触网景观设计主要原则

(1)站台上不应设立接触网支柱。

(2)接触网结构应简单、轻巧、精致,合理配置颜色,保证接触网与所在的环境协调一致。

(3)减少接触网支柱数量,充分利用接口设计,一体化、屏蔽化悬挂接触网,保证接触网平面布置合理、整齐、美观。

(4)制作效果图,优选设计方案。

3 广州南站接触网悬挂方案研究

3.1 接触网支持装置的形式及其比较

接触网支持装置的形式主要三种：腕臂柱支持装置、软横跨、硬横跨。

腕臂柱支持装置在区间及站场广泛采用,软横跨主要用于站场悬挂多股道接触网,硬横跨则在多线桥上、较高速度的站场悬挂多股道接触网。

由此可见,车站雨棚内接触网支持装置形式主要有高架站房区段的吊柱加全腕臂支持装置、非高架站房区段的倒立柱加全腕臂支持装置、股道间或站台上立柱加全腕臂支持装置、硬横跨、软横跨。高架站房区段的吊柱加全腕臂支持装置、非高架站房区段的倒立柱加全腕臂支持装置、股道间或站台上立柱加全腕臂支持装置均属于腕臂柱支持装置。

(1)倒立柱加全腕臂支持装置

雨棚净空较低,倒立柱长度较短时,安装方便、简洁；雨棚净空较高,倒立柱长度较长时,为保证其强度和挠度需采取加粗、加斜撑或加斜拉线等加固措施,景观效果较差,而且高净空雨棚上下挠动的幅度和频率影响弓网关系。

(2)硬横跨

硬横跨内力分布比较合理,安装高度低,稳定性好；但在垂直线路跨度较大时,尺寸大,实施困难,为了使硬横跨结构合理,需在股道间立柱,同时横梁结构易产生压抑感,景观效果差。

(3)股道间或站台上立柱加全腕臂支持装置

与雨棚建筑结构相对独立,结构简单；但股道间立柱需较大线间距,站台上立柱给行人带来不便,景观效果较差。在线间距允许、站台上设置安全防护设施时,通过与安全防护设施合建,优化张力组合和平面布置,可有效改善对景观效果的影响。

(4)软横跨

与线间雨棚柱合建的软横跨,由于绳索截面较小、可适当抬升安装高度,结构简单,线条流畅,通过采用较小伞裙和颜色匹配的硅橡胶绝缘子,既可减轻重量,也可减小对景观效果的影响。但在垂直线路跨度较大时,为满足列车行驶速度,需采用弹簧补偿器增加、稳定绳索的张力。

综上所述,雨棚内高架站房区段的吊柱加全腕臂支持装置方案被普遍采用和接受,雨棚内非高架站房区段接触网支持装置方案的景观协调性与其车站建筑结构形式密切相关。不同的车站建筑结构决定了接触网支持装置形式。

3.2 广州南站接触网支持装置的形式及其方案研究

(1)倒立柱加全腕臂支持装置

广州南站雨棚结构距轨面高度在13～20 m间,采用倒立柱时,倒立柱长度约8～15 m,为满足强度和挠度的要求,需对倒立柱采取加粗、加斜撑或加斜拉线等加固措施,景观效果较差,而且根据结构计算雨棚上下挠动的幅度约180 mm,严重影响弓网关系。

(2)硬横跨

广州南站雨棚柱垂直线路跨度高达64 m,采用硬横梁时,横梁结构尺寸粗大,为了减小其结构尺寸需在股道间立柱,景观效果差,同时横梁结构对旅客易产生压抑感(如图1所示)。

图1 硬横跨效果

图2 软横跨效果

(3)软横跨

广州南站与线间雨棚柱合建的软横跨垂直线路跨度为64 m,软横跨横承力索和上、下部定位绳横穿站台,多根垂直线路的线索对景观效果有影响。同时由于下部定位绳安装高度距旅客站台只有约4.5 m,对旅客心理产生不安全感(如图2所示)。

(4)股道间立柱加全腕臂支持装置

除武广高速铁路正线、广珠城际正线线间距为5.0 m外,其他股道线间距为6.0 m或9.5 m,具备线间立柱的条件。通过优化平面布置使线间立柱与雨棚柱在同一个垂直线路断面上,可有效与景观协调(如图3,图4所示)。

图3 线间立柱效果(一)

图4 线间立柱效果(二)

4 广州南站接触网景观设计主要实施措施

4.1 车站接触网平面布置及其支持装置形式

(1)雨棚覆盖范围外

采用最大计算跨距,尽量采用腕臂柱,咽喉区线间距不够时可采用轻型硬横梁式硬横跨。

(2)雨棚覆盖范围内

高架站房区段：利用高架站房柱或合建倒立吊柱加全腕臂支持装置悬挂接触网。

非高架站房区段：间隔利用线间雨棚柱,采用64 m跨距,合建全腕臂支持装置悬挂接触网。无线间雨棚柱,增设H形钢柱,与雨棚柱在同一个垂直线路横断面上。

(3)接触网下锚

旅客可视范围内尽量减少补偿下锚,难以避免时采用弹簧补偿装置；其他区段补偿下锚采用铁坠砣,减少空间尺寸及其对视觉的影响。

(4)附加导线

正馈线、保护线通过站房区域采用电缆敷设,减少站台区的线索。

4.2 供电线平面布置

供电线、正馈线、保护线及其上网采用电缆,避免与地面层区域规划冲突,影响车站广场效果。

4.3 接触网悬挂

腕臂采用铝合金管材,线条流畅、亮丽。

雨棚范围内支柱、预埋件等在不影响受力和绝缘的前提下可以涂以与雨棚柱相同的颜色,减少颜色差别。

旅客可视范围内腕臂绝缘子的颜色采用灰色,与建筑结构景观协调。

无论是腕臂柱,还是雨棚柱、吊柱,尽可能采用两侧悬挂,对称和谐。

H形钢柱采用尽可能小的截面,保证视觉通透。

H形钢柱安装采用预留孔孔内安装,简洁、整齐。

4.4 接口处理

将需合建处的接触网荷载纳入站房，对雨棚的力学模型进行检算。

所有合建采取槽道或带预留孔的预留预埋金属构件,避免外包或凸出接口,尽可能融为一体。

合建在高架候车室等建筑结构上的弹簧补偿装置等体积较大的预埋件预埋在结构或装修层内。

5 结束语

车站接触网景观越来越受到各界关注。本文通过接触网景观设计的必要性、主要设计原则并结合广州南站的方案研究及实施措施等分析,提供了具体实施方案。

[1]曾钦源.接触网景观评估体系的建立[J].科技创业月刊，2009(6)

[2]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都：西南交通大学出版社，2003