地铁缩短渡线设计研究及电算程序实现

王九州，苗赛松

（天津市市政工程设计研究院 轨道交通建筑设计分院 ，天津 300051）

地铁渡线专指连接地铁上下行线路，使行驶于某侧的列车可以换轨至另外一侧的一种辅助配线。地铁渡线的主要作用是方便临时交路组织和夜间工程车折返[1]，应结合运营需要，在地铁全线合理布置。地铁渡线一般分为单渡线和交叉渡线。其中，单渡线又分为普通渡线和缩短渡线。

交叉渡线和普通渡线的线型较为简单，而缩短渡线需要特殊的设计，几何线型相对复杂一些，由于地铁与铁路相关标准不尽相同，所以铁路设计中常用的查表法并不能完全适用地铁设计。针对这一问题，本文给出了地铁缩短渡线及其电算程序的详细设计过程。

1 地铁缩短渡线设计技术要求

缩短渡线的设计必须满足有关规范的技术要求，应参考《地铁设计规范》[2]和铁路部门相关设计规范。本文根据最新规范总结的地铁缩短渡线设计技术要求如下：

（1）道岔附带曲线可不设缓和曲线和超高，但其曲线半径不得小于道岔导曲线半径。（2）辅助线的圆曲线最小长度，A型车不宜小于25 m，B型车不宜小于20 m，在困难情况下不得小于一个车辆的全轴距。（3）辅助线上两相邻曲线间的夹直线长度，A型车不宜小于25 m，B型车不宜小于20 m。不载客列车走行的道岔缩短渡线，其曲线间夹直线可缩短为10 m。（4）道岔宜靠近车站设置，但道岔基本轨端部至车站站台计算长度端部的距离不应小于5 m。（5）道岔宜设在不大于5‰的坡道上，在困难地段可设在不大于10‰的坡道上。（6）道岔应设于直线地段，道岔至正线曲线端部的距离不应小于5 m，至车场线曲线端不应小于3 m，至站台端不应小于6 m。（7）地铁9号道岔侧向限速为35 km/h，缩短渡线涉及附带曲线应考虑地铁曲线限速，其计算公式为[3]，所以曲线半径不宜小于180 m。

2 地铁缩短渡线计算

图1 缩短渡线示意图

地铁渡线一般靠近车站站台布置，属于车站建筑范围。当线路线间距比较大时，渡线长度也会很长。城市用地比较紧张，使用普通渡线往往比较困难。而且地铁地下施工耗资巨大，减少建筑面积能降低投资。采用缩短渡线的目的就是要缩短渡线的长度，方法为将道岔岔线向外转一个角φ，道岔与夹直线间使用圆弧连接，如图1，其中，α为道岔辙岔角，S为线间距，φ为偏转角，T为连接曲线切线长， X1Y1和X2Y2为连接曲线切线交点，L为缩短渡线长，R为连接曲线半径，d为曲线间夹直线长度，b为道岔中心至辙叉轨端距离，g为岔后夹直线长度，为各参数计算过程如下：

3 电算程序设计及验证

本文根据上述公式，使用VBA技术开发了“地铁缩短渡线绘制程序”，该程序可以在AutoCAD中以宏方式直接调用。设计人员可通过可视化界面如图2，人工输入必要参数，随后可通过程序输出曲线长、缩短距离等关键指标，以检算设计是否合理。如果方案满意，可使用程序自动绘制出CAD图，效果如图3。

图2 缩短渡线程序截图

图3 缩短渡线绘制效果图

本文使用该程序输出大量数据，与数学公式计算所得相验证，并与《铁路站场设计常用数据手册》[4]中业内公认的数据相对比，证明程序完全满足应用要求。为方便读者日常工作中的使用，表1列出地铁常用线间距缩短线数据供读者参考。

4 结束语

本文根据相关最新规范，总结出地铁缩短渡线技术要求，列出详细的计算公式，并以此为基础，使用VBA技术实现地铁缩短渡线程序，最后给出部分缩短渡线设计所需数据，供读者参考及工作使用。经过严格验证，证明该程序计算精度准确，适用于常见地铁缩短渡线的绘制。此外该程序小巧、扩展性高，相比铁路大型设计系统，使用更为方便快捷。

表1 地铁缩短渡线参数表

[1]许斯河.关于地铁辅助线设计的探讨[J]. 世界轨道交通，2004（9）：20-22.

[2]中华人民共和国建设部. GB50157- 2003 地铁设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.

[3]中华人民共和国铁道部. TB/T2477-1993 铁路过岔的容许通过速度[S]. 北京：中国铁道出版社，1993.

[4]铁路站场设计常用数据手册[D].北京：人民铁道出版社,1976.

[5]徐茂兵. 地下铁道渡线设计[J]. 隧道建设，2000（4）：24-28.