高速铁路交叉布置站型分析及联络线设计

角志达 闵 俊

(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055)

高速铁路具有运行速度快、曲线半径大、工程投资高等特点。因此，高速铁路设计时，线路是否顺直是影响设计方案质量的重要因素。在我国高速铁路建设实践过程中，桥梁与隧道施工水平得到很大提高，并逐步形成了具有中国特色的高速铁路桥梁、隧道建设关键技术。当两条高铁线路存在交叉时，可充分结合桥梁、隧道技术，采用车场交叉布置的站型进行车站设计。

目前，国内外针对交叉布置站型的研究主要针对其优缺点及适用条件，对线路交叉角度与交叉布置站型的相关性研究较少，对于该站型的分类总结不够全面，缺少对跨线车流解决方案的系统研究。以上饶站为例，研究交叉布置站型的适用交叉角度，全面总结交叉布置站型的分类及适用于该站型的联络线布置方案，可为以后的车站设计提供科学、系统的参考[1]。

1 高铁交叉布置站型及适用条件

1.1 高铁交叉布置站型分类

在两条高铁线路交汇地区设置车站，通常采用平行布置的线路别站型和方向别站型，线路别站型的两个车场相对独立，在站外出现一次双线跨双线交叉，两正线间无相互干扰，但需要建立联络线来解决跨线列车的开行需求。方向别站型两高铁线路引入同一车场，在站外出现两次单线跨双线交叉，可满足各方向的跨线列车需求，但两高铁正线间存在相互干扰，影响正线通过能力。受线路交叉角度、地形地质、环保军事、拆迁等因素的影响，平行布置站型在特定条件下具有一定局限性，为此提出交叉布置站型。根据实际情况选择合理的车站布置形式可有效提升枢纽(或地区)的客站地位，对协调枢纽(或地区)的点线能力、吸引周边客流、带动城市发展具有重要意义[2]。

高铁交叉布置站型是指一个高速铁路车场采用桥梁结构骑跨在另一个高速铁路车场的上方，或一个高速铁路车场采用隧道结构贯穿在另一个高速铁路车场的下方。以设计标准为350 km/h的高速铁路为例，不考虑地形地质、环保军事区、限速等因素的影响，两条线路交叉角度不同时，交叉布置站型与平行布置站型的线路长度如表1所示[3，4]。当两高铁线路交叉角度小于45°时，交叉布置站型较平行布置站型在线路长度上优势不明显，比较段落线路长度只缩短10%以下；当两高铁线路交叉角度大于60°时，交叉布置站型较平行布置站型在线路长度上有较大优势，比较段落线路长度可缩短15%以上[5]。

表1 交叉布置站型与平行布置站型线路长度比较

按照施工方式不同，交叉布置站型可分为桥梁骑跨和隧道下穿两种方式(如图1)。桥梁骑跨布置方案设置高架车场，占地少，空间大，可高效利用土地资源[6]；隧道下穿布置方案一般采用明挖或盾构施工，在房屋密集的中心城区可有效减少拆迁量，但工程复杂，施工难度较大。盾构下穿既有高速铁路路基时，需对既有高铁进行限速，并采取可靠、安全的施工方法，以避免隧道施工对铁路行车造成影响[7]。地下车场的空间较封闭，列车高速通过会对站台旅客造成较大的噪声影响和视觉压力[8]。

图1 不同施工方式的高铁交叉布置站型示意

根据两个车场的交叉位置不同，交叉布置站型可分为“T”形布置和“L”形布置(如图2)。“T”形布置为一个车场的站台位置上跨(或下穿)另一个车场的站台(或站台端部)，两车场站台间实现立体衔接。该方案交通流线清晰，可实现站台间“零换乘”，且站型较紧凑，节约用地；该方案的缺点是两车场交叉位置跨度较大，工程量大，站前车场用地受限较严重，影响广场开发利用及景观效果。“L”形布置为一个车场上跨(或下穿)另一个车场站台以外的位置，两车场的站台间相距较远；该方案两车场交叉位置跨度较小，工程量小，站前广场用地受限较小，利于开发利用；缺点是旅客换乘距离较长，影响乘客的换乘体验，车场布置较分散，用地面积较大。

图2 交叉位置不同的高铁交叉布置站型示意

1.2 高铁交叉布置站型的适用条件

高铁交叉布置站型中两车场相对独立，线路在站外不存在交叉，主要优点是两高铁的线路顺直，且正线间无相互干扰；采用分场布置形式，每个车场的咽喉区较短；可实现站台的立体衔接，通过站台快速通道实现“零换乘”。主要缺点是对净空要求较高，车场间高差较大；站前广场用地受限，不利于站前广场的开发利用；对于高铁线路间的跨线客流，需采用换乘或联络线的方式解决。

高铁交叉布置站型在特定的适用条件下可达到线路顺直、节省工程投资的目的，其主要适用条件如下：(1)两高铁线交叉角度较大；(2)结合城市规划及运输需求，线路交叉地区适宜采用一站格局；(3)两高铁线的交叉位置位于城市规划区的一角，线路取直不会穿越城市规划区；(4)环境保护区、军事区、不良地质区密集，交叉布置站型对应的线路走向可避开上述区域。

2 高铁交叉布置站型联络线设计

2.1 联络线的作用

联络线是把枢纽(或地区)内的车站与车站、车站与线路及线路与线路衔接起来的铁路。其主要作用是满足跨线列车的开行需要，使铁路“点、线、网”有机融合，充分发挥路网功能，实现能力最大化；减少旅客换乘时间，增加运输的灵活性和适应性，可以实施机动灵活的运输替代方案，增强铁路应对突发事件的能力[9]；消除折角列车运行，尽可能地不变更列车运行方向[10]。

2.2 联络线布置形式

高铁交叉布置站型一般应用于两高铁线路交叉的区域，需考虑两高铁线路间的跨线客流。当两高铁线间跨线客流较少，需要开行的跨线列车对数较少时，可考虑不修建联络线，采用换乘的方式解决跨线客流；当两高铁线间开行的跨线列车对数较多时，则需修建联络线解决跨线客流，通常有线路所与车场间联络线、车场间联络线、线路所间联络线三种布置形式。

图3 线路所与车场间联络线示意

(1)线路所与车场间联络线

联络线从车场的一端咽喉出岔，并以线路所的形式接入另一线路的区间正线。如图3所示，为解决A、D方向的跨线车流，联络线有两种布置方式：①联络线在A方向正线上设置线路所，并引入下穿车场的B端咽喉；②联络线在D方向正线上设置线路所，并引入骑跨车场的C端咽喉。可根据地形地质、用地拆迁、城市规划、站房布置等情况灵活选择联络线布置方式。线路所与车场间联络线不会对接入车场的正线通过能力产生影响，运输组织顺畅，运营安全性高，但联络线长度较大，工程投资较大。

(2)车场间联络线

联络线从车场的一端咽喉出岔，并接入另一车场的一端咽喉。如图4所示，为解决A、D方向的跨线车流，联络线可直接连接下穿车场的B端咽喉与骑跨车场的C端咽喉。此联络线较线路所与车场间联络线长度短，工程投资较少，但跨线列车需连续通过车站的两个车场，站内作业时间长，运输组织复杂，一般情况下不推荐使用。

图4 车场间联络线示意

图5 线路所间联络线示意

(3)线路所间联络线

联络线以线路所的形式从线路区间正线引出，并以线路所的形式接入另一线路的区间正线。如图5所示，联络线连接A方向与D方向正线上的线路所，解决了A、D方向的跨线车流，但跨线列车不能进站停车。该联络线长度较短，工程投资省；线路顺直，运输组织顺畅，旅行时间短。由于跨线列车不能在该站进站停车，线路所间联络线只适用于跨线列车通过不停车比例较大的情况。

2.3 联络线布置形式选择与设计

根据《关于贯彻落实促进铁路建设可持续发展指导意见的实施细则》，要求根据路网布局、项目特点、地形地质条件、工程投资等情况，合理确定跨线列车开行方案，优化枢纽联络线设置。

联络线布置形式的选择应综合考虑各种布置形式的优缺点和适用条件(如表2所示)，充分结合城市规划和地形，以节约用地，降低工程投资为原则[11]。当跨线车流较复杂时，可将多种联络线布置形式相结合，达到部分联络线共通道、节省投资的效果。

表2 高铁交叉布置站型联络线布置形式优缺点比较

确定联络布置形式后，为保证其通过能力和运营安全性，宜采用立体疏解布置消除平面交叉，并需要结合联络线布置形式和工程经济条件合理确定联络线的技术标准。对于线路所间联络线，其技术标准一般与相衔接的两正线标准相一致；对于线路所与车场间联络线，其技术标准一般与相衔接的正线标准一致；对于车场间联络线，则应按照运行的列车性质确定相应的标准[12]。

3 案例分析

3.1 上饶站

上饶市位于江西省东北部，东联浙江、南临福建、北接安徽，处于长三角经济区、海西经济区、鄱阳湖生态经济区三区交汇处。上饶站位于上饶市东北侧，合福高铁与沪昆铁路、沪昆高铁在上饶站呈“十”字交汇。结合城市空间发展、各铁路间跨线列车需求，根据地区客站布局及分工，在设计过程中共研究了新建上饶西站、合福高铁西进东出、合福高铁骑跨3个方案。

图6 上饶站骑跨方案示意

新建上饶西站方案：采用两站格局，运营管理分散，需增加市政配套投资；合福高铁无法与沪昆高铁、沪昆铁路实现交流或换乘，研究后予以舍弃。

合福高铁西进东出方案：采用合福高铁与沪昆高铁合场布置的方式，该方案工程易于实施，维持一站格局，可充分利用既有铁路设施及市政配套工程。

合福高铁骑跨方案：如图6所示，沪昆高速场与沪昆普速场分场并站布置，合福高速场骑跨在沪昆高速场与沪昆普速场之上。合福高铁与沪昆高铁交叉角度较大(大于60°)，采用交叉布置站型，合福高铁线路较顺直，较合福高铁西进东出方案正线缩短约16 km，且绕开了上饶地区密集的不良地质区、军事区和环境保护区，共节省工程投资约7亿元。经研究后推荐合福高铁骑跨方案[1]。在交叉布置站型的分类上，考虑方便换乘、易于施工、既有场条件等因素，选择了桥梁骑跨的“T”形布置方案。

合福高铁与沪昆高铁间存在跨线车流，福州与昆明方向近、远期跨线列车对数分别为14对/d，20对/d；福州与上海方向近、远期跨线列车对数分别为11对/d，15对/d。因此，设置了东南、西南联络线[14]。上饶站站房与城市规划区均位于车站的西南侧，考虑将东南联络线与西南联络线设置在车站的东北方向。东南联络线从合福高速场北端咽喉出岔，接入沪昆高铁上海方向的区间正线；西南联络线在东南联络线上出岔，接入沪昆高速场东端咽喉，且在出岔前两联络线共通道。

3.2 海盐站

海盐县隶属于浙江省嘉兴市，东临杭州湾，西南为海宁市，北连平湖市和秀洲区。海盐站位于海盐县东北方向，是拟建通苏嘉甬铁路与沪乍杭铁路的“十”字交汇地点，共研究了西进东出方案和骑跨布置方案2个方案。

图7 海盐站骑跨布置方案示意

西进东出方案：采用通苏嘉甬铁路与沪乍杭铁路合场布置的方式，在海盐地区沪乍杭铁路与通苏嘉甬铁路交叉角度较大(大于60°)，通苏嘉通铁路从西北方向引入地区，通过海盐站后跨越乍嘉苏高速、杭浦高速，沿沈海高速引出地区；沪乍杭铁路从东北方向引入地区，跨越沈海高速后折向东南引入海盐站，出站后折向西南方向引出地区；该方案通苏嘉甬铁路线路较顺直，但沪乍杭铁路绕行较多；应进一步论证高铁交叉布置站型的适用性。

骑跨布置方案：如图7所示，该方案通苏嘉甬铁路线位与西进东出方案一致，沪乍杭铁路从东北方向引入地区，沪乍杭场采用桥梁结构骑跨在通苏嘉甬场之上，并采用“T”形布置，出站后向西南方向引出地区。经过方案比选，该骑跨布置方案较西进东出方案线路顺直，正线缩短约20 km，节省工程投资约14亿元。经研究后推荐骑跨布置方案。

海盐地区的客车交流如表3所示，海盐站开行的列车均为通过列车，不开行始发、终到列车，通苏嘉甬铁路与沪乍杭铁路的跨线车流为上海与宁波方向[14]。近、远期跨线列车对数分别为54对/d，37对/d，跨线列车对数较多；海盐站属于中间站，客流较少，跨线列车在本站可以通过不停车，考虑设置线路所间联络线。线路所间联络线较其他联络线布置形式线路顺直，且长度较短，节省工程投资，大大缩短上海至宁波方向的旅行时间。

表3 海盐地区客车交流

4 结束语

在两条高铁交叉的特定区域，采用交叉布置站型可使线路顺直，节省工程投资，但高铁交叉布置站型的适用条件具有一定局限性，在应用过程中应根据实际情况进行优化设计。通过科学计算，当两高铁线路交叉角度大于60°时，交叉布置站型较平行布置站型在线路长度上有较大优势。另外，还系统研究了适用于交叉布置站型的联络线布置方案，可以减少旅客换乘时间，增加运输的灵活性，但从减少投资、充分利用线路能力的角度考虑，中小城市车站原则上不应设置联络线。可在此前提下，选用合理的车站布局方案。