金普城际延伸线接轨方案研究
2015-11-24麻金伟
麻金伟
(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251)
金普城际延伸线接轨方案研究
麻金伟
(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300251)
金普城际延伸线将建造一条为金州新区、普湾新区通向大连市核心区的快速客运通道,有利缩短其时空距离和出行时间。结合3号线、3号线支线及金普城际线工程实际,综合考虑行车运营组织、工程施工难度、工程投资,定性定量分析相结合,对金普城际延伸线的和平路接轨方案、十九局接轨方案、九里接轨方案和二十里堡接轨方案进行研究,经综合比选给出十九局接轨方案的推荐方案。
金普城际铁路;轨道交通;接轨;方案
1 概述
1.1 项目概况
金普城际延伸线工程,线路起自大连北站(与哈大客运专线及地铁1、2号线换乘),向北经后盐、前关、金州,接入既有3号线支线,利用既有线到达九里站,并与金普城际铁路连接。
目前,大连正在运营的轨道交通线路有3号线和3号线支线(开发区至九里)。普湾新区旅客进入大连市区须通过金普城际线(在建)、3号线支线及3号线绕行开发区才能实现。金普城际延伸线与3号线支线及金普城际线共同建造一条为金州新区、普湾新区通向大连市核心区的快速客运通道,有利缩短其时空距离和出行时间,支持和促进上述地区串联,优化大连轨道交通线网布局和覆盖形态[1]。
1.2 相关线路概况
(1)3号线及其支线
3号线起点自大连站,终点至金石滩,连接核心区与金州开发区,线路全长49.15 km,设12座车站,是大连市第一条按城市轨道交通模式建设的线路,全线均为地上线路,车站以高架站为主,于2002年通车运营。现状3号线高峰时段发车间隔3 min,平峰时段发车间隔20 min,采用4节编组B型车,额定容量200人/车,座位数176人[2]。
3号线支线起点自3号线的开发区站,终点至九里,连接金州开发区与原金州老城区,线路全长14.3 km,设7座车站,全线均为地上线路,车站以高架站为主。该段线路于2008年12月通车运营。3号线支线高峰时段发车间隔10 min,平峰时段发车间隔20 min,采用B型车,根据运营需要,采用2辆编组和4辆编组混合运行,设计速度为100 km/h[2]。
(2)金普城际线
金普城际线工程南端起于3号线支线的终点站九里车站,向北沿202国道、哈大铁路、沈大高速公路、海皮路至普湾新区海湾工业区振兴路站,呈南北走向,是连接金州新区和普湾新区的一条市域快速轨道线路。金普城际线正线长度42.8 km,其中高架线长度21.7 km,地下线和山岭隧道2处,长度为1.3 km,地面线长度为19.7 km。该工程初期设11座车站,远期预留站5座。车辆选择B型车,初、近期列车采用4辆编组,远期采用6辆编组。设计速度为120 km/h,初、近、远期最小行车间隔分别为6、4 min和2 min[3]。
2 接轨方案研究
结合3号线支线现状及金普城际线情况,分别对和平路、十九局、九里和二十里堡4个接轨点进行研究。接轨方案如图1所示。
图1 金普城际延伸线接轨方案示意
2.1 和平路接轨方案
和平路站为既有3号线支线高架车站,站位位于金州商业区北侧,距和平路口不足150 m。受技术条件限制,从和平路接轨,线路需穿越中心区商业地块,由于现状道路较窄,两侧均为商业和居民建筑,将引起大量拆迁,实施难度极大[4]。如图2所示。
图2 和平路接轨方案示意
3号线支线和平路至十九局段线路区间长度2.5 km,其中小于400 m半径曲线长度达1.5 km,平面条件较差,金普城际延伸线接入此段,其行车速度将受极大制约[5]。
综合考虑工程投资、实施难度及运营条件,对和平路接轨方案不做深入研究。
2.2 十九局接轨方案
既有3号线支线十九局站为高架3层侧式车站,位于国道G202西侧,车站北端紧邻R-300 m曲线。车站西南侧坐落有中铁十九局五公司机关和家属区建筑及外语学校,车站西侧分布天宝股份有限公司、友谊稀释剂厂等多家企业及居民住宅。
站前接轨需拆迁十九局五公司机关及外语学院等建筑物,且十九局站距离北大河仅350 m,金普城际延伸线上跨3号线支线后无法沿北大河河岸的规划路由敷设,故采用站后接轨方案。
结合3号线支线既有平纵断面条件,线路在既有十九局站实现两线同台换乘,需废弃既有十九局站,另在其北侧400 m处新建十九局站,拆除既有线约2.0 km,拆迁厂房约3.1万m2。该方案造成既有十九局站废弃,社会负面影响大,且工程投资巨大,故本次研究不考虑两线同台换乘接轨方案(图3)。
图3 两线同台换乘方案示意
结合3号线支线线形及周边情况,考虑与既有3号线支线的换乘关系,主要研究了金普城际延伸线在既有十九局站西侧新设十九局站,两线间通道换乘,具体包括两线平交、两线立交和两线设联络线3个方案[6-8]。
2.2.1 两线平交方案
金普城际线在既有十九局站西侧新设十九局站,出站后以R-800 m的曲线左偏,绕避天宝股份企业厂房,再以R-600 m的曲线接入3号线支线十九局站北侧直线段,并设单渡线1组,待避线1组[9]。
3号线支线在金普城际线东侧新设正线,左右线分别以250 m的半径从既有十九局站接出,与金普城际延伸线并行敷设,然后左右线分别以12号道岔接入金普城际延伸线右线。
该方案拆除既有线0.3 km,利用既有线0.1 km,拆除桥梁0.18 km。如图4所示。
图4 两线平交方案示意
存在问题:
(1) 车辆由九里车辆段进入3号线支线时,与金普城际延伸线右线形成敌对进路,运营存在安全隐患;
(2) 需在既有线(线间距3.6 m)上增设单渡线,目前国内尚无此形式单渡线,须对其进行专题研究。
2.2.2 两线立交方案(图5)
金普城际线在既有十九局站西侧新设十九局站,出站后以R-800 m的曲线左偏,绕避天宝股份企业厂房,再以R-600 m的曲线接入3号线支线十九局站北侧直线段。
3号线支线从十九局站接出后,以R-250 m的曲线右偏,左线下穿金普城际延伸线,然后左右线分别在金普城际延伸线两侧并行,后接入金普城际延伸线。
该方案拆除既有线0.615 km,利用既有线0 km,拆除桥梁0.66 km。
图5 两线立交方案示意
存在问题:
(1)3号线支线下穿金普城际延伸线,为满足净空要求,需拆除接轨范围内既有线桥梁;
(2)需在既有线(线间距3.6 m)上增设单渡线,目前国内尚无此形式单渡线,须对其进行专题研究。
2.2.3 两线设联络线方案(图6)
金普城际延伸线在既有十九局站西侧新设十九局站,出站后以R-800的曲线左偏,绕避天宝股份企业厂房后,再以R-600 m曲线接入3号线支线十九局站北侧直线段。
3号线支线线路在既有十九局车站站前增设1组单渡线,站后设交叉渡线1组,左线以9号道岔接入金普城际延伸线右线,再增设单渡线1组作为联络线。
该方案拆除既有线0.15 km,利用既有线0.25 km,拆除桥梁0.34 km。
根据行车运营组织,3号线支线在开发区至十九局间开行小交路,列车在十九局站利用站前单渡线折返,出入段时需要利用金普城际延伸线十九局至九里区间线路。
图6 两线设联络线方案示意
存在问题:
(1)运营期间,3号线支线车辆进出车辆段时,需占用金普城际延伸线正线,并与金普城际延伸线右线形成敌对进路,运营存在安全隐患;
(2)需在既有线(线间距3.6 m)上增设单渡线,目前国内尚无此形式单渡线,须对其进行专题研究。
综合比较(表1),十九局接轨方案均与3号线支线收发车存在干扰,从工程投资及工程实施难度分析,并考虑3号线支线初、近、远期客流量较小,暂推荐两线设联络线方案,其增设十九局停车线可作为3号线支线高峰向平峰减车时的存车线及夜间存车使用,金普城际延伸线非高峰时段,3号线支线列车可利用金普城际延伸线正线回车辆段。
表1 十九局接轨方案综合比较
2.3 九里接轨方案(图7)
九里站是3号线支线终点站,为高架3层侧式车站,位于国道G202西侧,既有线线间距5 m,站后设折返线,车站周边建筑物较少,车站北端连接金普城际线。
受周边规划及线路线形控制,该站接轨无法从区间出岔,只能采用金普城际线正线上跨3号线支线及其出入段线后左偏,在3号线支线九里站西侧新设九里站(与既有九里站通道换乘),站后设联络线与3号线支线九里车辆段相连接。
本方案对既有线路拆除较小,稍作改造即可利用车辆段资源,但将引起金普城际线1.1 km正线设计修改。
根据运营组织分析,本方案3号线支线列车开行方案仍保持原运行方案,即在九里站折返,开行开发区至九里的列车交路,出入段时利用既有出入段线出入九里车辆段。
本方案新建线路长度24.1 km,其中地下线4.4 km,地面线3.6 km,高架线16.7 km;设车站8座,其中地下站2座,高架站6座;拆迁面积19.8万m2,投资估算约32.29亿元。
图7 九里接轨方案示意
(1)方案优点:对既有线路影响小,与金普城际延伸线无敌对进路及运营干扰;3号线支线利用九里车辆段收发车无影响。
(2)方案缺点:线路长度较长;需将金普城际线线路抬升,上跨3号线支线出入段线,由此造成金普城际线1.1 km正线设计修改[10-12];不能利用既有3号线支线。
2.4 二十里堡接轨方案
二十里堡车站是金普城际线的中间站,为地面岛式车站,位于保税区二十里堡的富岭村北,与东侧的沈大铁路二十里站台相对,正线线间距13 m,北端设折返线和停车线。
金普城际延伸线线路至金州区后,继续沿沈大高速公路向北敷设,横穿十三里工业园区后向北敷设至金普城际线二十里堡站并与之接轨。
本方案新建线路长度28.1 km,其中,地下线长度4.4 km,地面线长度5.1 km,高架线18.6 km;设车站8座,其中地下站2座,高架站6座;拆迁面积32.05万m2, 投资估算约34.13亿元。
(1)方案优点:对既有3号线支线无影响;与国铁沈大铁路二十里站换乘方便。
(2)方案缺点:新建线路长;线路横穿工业园区,对汽车物流城干扰较大;未利用既有3号线支线资源;与在建金普城际线并行5.6 km,工程建设不经济。
3 方案综合比较分析及推荐
对十九局、九里、二十里堡3个接轨方案进行了综合比较,各指标及优缺点见表2。
表2 方案综合比较
二十里堡接轨方案新建线路最长,未利用既有轨道交通线路资源;从整个线网上看,在沈大高速公路与哈大铁路间距离仅1 km范围内,并行敷设金普城际延伸线及金普城际线约6 km,造成金州新区北部形成平行的2条轨道交通线路,形成分流,必然导致既有十九局站和九里站客流不足,造成车站和线路资源浪费;线路横穿十三里工业园区,对汽车物流城干扰较大,拆迁量大。
九里接轨方案对3号线支线影响较小,可以较好地实现3号线支线利用九里车辆段收发车,对既有线路改造较小,但需将金普城际线线路抬升,上跨3号线支线出入段线,由此造成金普城际线1.1 km正线变更设计,并造成已建工程的废弃,对建设中的金普城际线影响较大。
十九局接轨方案虽与3号线支线收发车存在干扰、两线共线部分有敌对进路等问题,考虑3号线支线初、近、远期客流量较少,3号线支线在开发区至十九局间开行小交路,其增设十九局停车线可作为3号线支线高峰向平峰减车时的存车线及夜间存车使用,金普城际延伸线非高峰时段,3号线支线列车可利用金普城际延伸线正线回车辆段,从而解决了两线相互干扰问题,且新建线路较短,工程投资少、实施难度小、工期短。
综上,从工程投资及工程实施难度等来考虑,研究暂推荐十九局接轨方案。
4 结语
随着各城市轨道交通线路的扩展,新建线路与既有线路的衔接工程日益增多。工程接轨方案的选择,将直接影响轨道交通线网的布局及线路的走向、长度、工程投资和运营组织方式,接轨方案的选择应结合既有接轨站、接轨站前后区间的线路条件及两侧现状和规划条件综合考虑,合理选择。
[1] 大连市城市规划院.大连市城市轨道交通线网规划 (2006)[R].大连:大连市城市规划院,2009.
[2] 铁道第三勘察设计院集团有限公司.大连市快轨3号线改造工程预可行性研究报告[R].天津:铁道第三勘察设计院集团有限公司,2011.
[3] 铁道第三勘察设计院集团有限公司.大连金州新区至普湾新区城际铁路延伸至瓦房店工程预可行性研究报告[R].天津:铁道第三勘察设计院集团有限公司,2012.
[4] 余浩伟.铁路选线中与地方关系的处理[J].铁道工程学报,2012(6):6-9.
[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50157—2013地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.
[6] 易思蓉.铁路选线设计[M].3版.成都:西南交通大学出版社,2009.
[7] 邓午天.线路工程[M].成都:西南交通大学出版社,2000.
[8] 欧阳全裕.地铁轻轨线路设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[9] 刘世峰.铁路接轨站设计应考虑的因素[J].铁道运输与经济,2005(10):76-78.
[10]左峰.青连铁路速度目标值和限制坡度标准选择分析[J].铁道工程学报,2009(12):30-34.
[11]顾晓东.深圳地铁1号线续建工程南头车辆段出入线接轨方案研究[J].铁道标准设计,2009(7):32-34.
[12]武巍,葛代,李阳.长浏城际铁路黄花机场至浏阳段线路方案研究[J].铁道标准设计,2014(4):10-13.
Study on Track Junction of Jinzhou-Puwan Intercity Railway Extension Line
MA Jin-wei
(The Third Railway Survey and Design Institute Group Corporation, Tianjin 300251, China)
The intercity railway extension line of Jinzhou-Puwan will become a fast passenger corridor to connect Jinzhou New Area and Puwan New Area to the core area of Dalian City, which will shorten the travel distance and time. With reference to the actual engineering conditions of Line 3, Line 3 extension line and Jinzhou-Puwan intercity railway, the general traffic organization, difficulties of construction, project investment, and in combination of qualitative analysis, this paper addresses four schemes of track junction: track junction from Heping Road, track junction from 19th Bureau, track junction from Jiuli and track junction from Ershilipu. The comprehensive comparison and selection recommends the track junction from 19th Bureau.
Jinzhou-Puwan intercity railway; Rail transit; Track junction; Scheme
2015-01-06;
2015-01-08
麻金伟(1978—),男,工程师,2009年毕业于北京交通大学道路与铁道工程专业,工学硕士,E-mail:542023498@qq.com。
1004-2954(2015)03-0054-05
U212.3
A
10.13238/j.issn.1004-2954.2015.03.013