中土集团福州铁路勘察设计研究院有限公司 刘 波
铁路站场设计要点及注意事项
中土集团福州铁路勘察设计研究院有限公司 刘 波
该文主要结合笔者多年的工作实践和经验总结,阐述了铁路车站及枢纽设计中的相关要点和注意事项,旨在具体工程设计上,要因地制宜地优化工程设计,达到工程投资最省、运营效果最佳,同时为设计人员提供借鉴和参考。
铁路站场 枢纽设计 因地制宜
近年来,随着经济的快速增长,社会客、货运总量不断增加,铁路客、货运量也在不断增长,日益增长的客、货流需求与日渐饱和的铁路运能之间的矛盾不断凸显,政府部门兴建和改造了一大批铁路车站。铁路车站作为城市的窗口,关系到政府部门的形象,好的站场设计理念能够实现项目向安全、高效、效益最大化的目标迈进。本文结合多年从事铁路站场设计的经验,探讨了站场规划设计的要点及注意事项。
区间线路上分布着若干越行站、中间站或技术作业站,除为列车提供通过、交会、越行等基本功能外,尚需为地方经济提供运输服务。因此,铁路区间站场设计应注意以下几点:
2.1.1客、货运站的设置
传统的客、货运站设置主要采用“一站横列式”布置,但是从地方运输需求和建设实践看,“一站横列式”布置已凸显出客、货功能相互制约、作业相互交叉、运输效率低和服务质量差等问题。所以对于此类车站的设计,应结合城市总体规划,因地制宜地采用客货分站、客货纵列或客货并列等布置方式。
2.1.2客运车站的选址
为充分发挥铁路安全、高效、节能、环保等方面的优势性,客运车站的选址应结合城镇总体规划和现场条件,按“以点定线”的原则,应尽量邻近城镇,并利于站区形成社会综合交通枢纽,便于居民出行。
客运车站线路选线往往需采用地形、地质、环保及规划选线等手段,“以点定线” 确定的站址往往与走向顺直的要求相矛盾,难以选择。因此在前期研究中,应综合考虑,对主线顺直设站、主线绕行设站及主线顺直、另设联络线下线设站等方案进行比较和研究,从中选择最优方案(见图1)。
图1 客运站选址图
2.1.3技术作业站的布设
技术作业站的设置必须符合路网规划、生产力布局要求,以实现长交路、直达运输为目的。在既有线改扩建中,必须研究既有技术作业站归并、整合、变更作业性质的问题。
对有到发、调车、机车换挂、取送等技术作业的车站,设计时应满足不同作业平行进行的需要,尽量减少交叉干扰,点线能力协调,提高运输效率。
在客运专线铁路站场设计中,上述理念和方法仍适用。另一个重点是合理确定折返站及折返方式。客运专线折返站必须是重要客源地和交路断点,应根据客运量和行车组织方式,合理确定折返方式和存车设备。
立折方式分为站后转线立折、站前原位立折两种。站后立折是车站尽端设折返环线、立交折返线或平面渡线完成调线、转向,交叉干扰少,到发线占用时间相对少,效率较高;站前立折是设置反发联络线或反发进路完成,列车走行少,但存在一定交叉干扰。
具体设计中需分析立折对数、咽喉能力及工程投资等综合比较确定(见图2)。
图2 车站折返线布置图
由于自然条件、城市规划和衔接线路千变万化,铁路枢纽总图各不相同,具有鲜明的地域特点,必须因地制宜。铁路枢纽设计应注意以下几点:
传统的引入线设计是方向别引入枢纽前方站进行合并、车流排队,此方式必然造成一线能力制约多线能力,不利于能力最大化。因此引入线原则上应直接引入编组站、客运站,“大进大出”、立体疏解,保证各方向列车同时到达和出发。当各引入线行车量较小、合并后线路通过能力足够、工程能够节省时,才能考虑前方合并、平面疏解方式。
枢纽解编系统是货车车流的来源,其建设应符合路网规划和生产力布局,有利于直达运输、机车交路延长,除因服务对象和作业种类不同而需专门为工矿企业、港口单独设置工业站、港湾站外,应按集中作业的的原则只设置一个技术作业站,实现综合集成自动化,并预留进一步发展条件。
客运站建设是新形势下规划建设的热点,随着客运专线建设和发展,一些特大型、大型客运站也不断涌现。客运系统布局应满足以下几点要求:
3.3.1客运线路应覆盖城市主要客源点
在规划客运枢纽线路走向和站点时,应尽可能覆盖既有客运站、机场、港口等客流聚集点,若确实特别困难,也宜通过城市综合交通与客运站建立便捷的联系。
3.3.2布局多个客运站,并使各站间相互联系
枢纽内因衔接方向过多、集中设置客运站困难时,可结合城市规划布置多个客运站。各站间应合理分工,有条件时应建立有机联系,实现一线连多点、多点均可往一线发车的总体布置,扩大客运站的覆盖范围和服务质量。例如:京广线在咸宁市设有咸宁车站,武广客运专线在咸宁市设有新咸宁车站,武咸城际铁路在咸宁市设有咸宁南站和咸宁北站。
3.3.3客运站应按线路和运输需要设置
客运站规划设计的宗旨是综合能力最大化,而核心是到发线及咽喉通过能力。一般而言,一线一场模式利于运营管理,管理权限交叉少,简洁高效;咽喉简化、紧凑,交叉干扰少,利于能力最大化。故多线引入的客运站,宜采用引入线线路别分场模式,并遵循以下原则:
(1)线路别分场:按客车性质别分场并列布置,一般有高速—普速分场(避免列控系统差异大及交叉干扰)、城际—干线分场(针对城际列车高峰时段明显、立折比例大特点) 、高速—高速分场及组合。
(2)线路别分场+部分方向别合场组合:由于客运站一般共用动车设备,分场过多引入线、跨线联络线、出入段线设置过于复杂,工程巨大,故车站衔接方向多、完全一线一场布置困难时,也可采用功能相同的引入线路方向别合场布置。例如:贵阳北客运站办理始发及停站通过作业(不停站通过走西环、东南环直径线),总规模15台28线,采用六进四出、四场共站分场布置,沪昆场两端设站前立折反发联络线,成贵场尽头布置,渝黔贵广场与成贵场间分设跨线联络线,满足成都—广州跨线车停站通过作业。
(3)立体交叉式分场:引入线呈明显的交叉走向,并列分场在走向、高程上代价过大时,可采用场间立体交叉式分场布置。例如:上饶站在沪昆电化改线外迁时已预留杭长客专两台四线位置,但未考虑京福客专引入。在京福客专设计时,为了不改建既有线及所有货运设施,避免施工对既有线运营的干扰,合福客专车场采用上跨沪昆铁路车场布置,与沪昆铁路车场形成十字交叉的方案,见图3。
图3
3.3.4确定合理的客运站规模
传统客运站设计规模的确定通常是根据每日开行列车对数均衡计算来确定。客运专线客运站衡量能力指标则是高峰小时每一方向的最大接发车能力,在车场规模确定上,引入高峰小时概念。由于大型客运站往往结合有综合交通建筑群,具有工程不可改建的特点,故客运站规模的确定必须根据远期乃至远景能力需求来确定。
3.3.5站区综合交通规划
客运站规划是一项大型综合系统性工作,站区除系统考虑站场客运设施、站房和城市广场的传统流线外,应与当地公交、地铁等多种交通方式有机衔接,构建为城市综合交通枢纽,实现“零距离换乘”,利于旅客快速集散和综合功能发挥。例如:武昌站为武汉枢纽内江南地区既有京广线上的客运站,经改扩建已经形成5台9线的规模。根据武汉市规划,将建设成为集长途汽车、公交、地铁、火车等多种交通方式立体换乘的综合交通枢纽。车站西侧(原广场一侧)设主站房,东侧增设次站房,并由城市配套建设东广场。目前地铁U4号线的地铁站已经在车站西广场北侧开工建设,规划中的地铁U5、E1号线均通过车站西广场。
总之,铁路站场设计是一项复杂性的设计工作。现代站场设计应以实现现场利用率最大化为第一考虑要素,并因地制宜、灵活运用,优化工程设计,达到最优的运输效果。通过以上分析,得到了以下结论:
(1)枢纽及地区建设应力求形成客货分线、客货分站、客内货外的运输格局,形成相对独立的客货运系统;
(2)高度重视生产力布局调整、整合,利于作业集中化,设备规模化;
(3)客货运设备配备应以服务地方、利于发展为目标;
(4)大型、特大型客运站应多方案综合比选,达到适应管理体制、能力最大化、运输灵活的目的。
[1] 中华人民共和国铁道部.GB 50091-2006, 铁路车站及枢纽设计规范[S].北京:中国计划出版社,2006.
[2] 铁道第四勘察设计院.铁路工程设计技术手册(站场及枢纽)[M].北京:中国铁道出版社,2004.