市域铁路设计要点
2021-09-13苗赛松苗树楷
苗赛松,苗树楷
(天津市政工程设计研究总院有限公司,天津 300392)
近年来我国市域铁路建设加速[1]。2020年12月7日,国务院办公厅转发了国家发展改革委等单位“关于推动都市圈(域)市域铁路加快发展意见”的通知[2],对建设和发展市域铁路从总体要求、明确功能定位和技术标准、完善规划体系、有序推进实施、优化运营管理、创新投融资方式、建立持续发展机制等方面给予了宏观指导,进一步明确了我国发展市域铁路的方向,具有重要的现实意义。2020年12月16日,国家发改委召开例行新闻发布会,发言人表示:京津冀、长三角、粤港澳大湾区三大区域的城际和市域(郊)铁路要错位发展,避免把城际铁路建成高铁,也避免把城际铁路建成地铁。这说明有些地方并没有把握好市域铁路建设技术标准。
本文结合天津市域铁路的规划,从设计角度对比市域铁路与地铁的特点。
1 天津市发展市域铁路的规划
根据市域(郊)铁路功能定位,规划形成由7条走廊线和2条联络线构成的天津市域(郊)铁路网络,共9条线路,总规划规模681 km,其中新建线路494 km、利用既有铁路187 km。其中,7条走廊线分别为津滨线、津静线、津武线、津蓟线(利用既有铁路)、津宁线、津山线(利用既有铁路)、津港线,2条联络线分别为宁武联络线和双湖联络线。见图1。
图1 天津市市域铁路专项规划(2019—2035年)线网规划
综合考虑经济社会发展和客流增长需求以及城市财力、建设能力和运营能力,近期拟启动4条走廊线局部段落建设,即津静线、津武线、津宁线和津滨线。
2 市域铁路设计规范
截至目前,我国出台并颁布了3个市域铁路设计规范[3~5],对规范的理解和使用,目前还没有形成统一的意见,如何执行各地也需要因地制宜,根据自身的实际情况酌情使用。
3 市域铁路设计的特点
3.1 市域铁路与城际铁路和地铁的区别
市域铁路与城际铁路和地铁的区别见表1。
表1 市域铁路与城际铁路和地铁特点比较
3.2 市域铁路与地铁设计特点的比较
在速度目标值、行车组织、车辆型式、牵引供电以及列车控制方式等技术标准方面,市域铁路与地铁设计相差较大,但是与城际铁路设计相近。
天津中心城区—静海市域(郊)铁路首开段工程途经静海和西青两个行政区,线路全长约13.4 km,其中高架段长约11.4 km,共设车站3座,均为高架站。以此工程为例,介绍市域铁路与地铁设计主要专业的特点。
3.2.1 行车组织
1)市域铁路:相对复杂,需要考虑开行快慢列车、跨线、共线运营等方案,运行交路考虑因素比较多。快车越行慢车运行,车站配线较复杂;组织跨线、共线运营时运输能力检算复杂;系统最大通过能力按24对/h设计;列车站立标准按4人/m2考虑;每隔15 km设置停车线,间每隔6~9 km加设渡线。
2)地铁:相对简单,运输组织不需要考虑快车越行慢车的方案,所有列车都是站站停。配线图、交路图、能力检算比较简单;系统最大通过能力按30对/h设计;列车站立标准按6人/m2考虑;每隔8~10 km设置停车线,间每隔3~5 km加设渡线。
3.2.2 线路
1)市域铁路:线路方案较为复杂,设计难度较大。地上区段平均站间距9.27 km,设计速度目标值160 km/h;地下平均站间距3.87 km,限速120 km/h。联络线有两种,一是两条线过轨进行商业运营的联络线(双线),二是供两条线之间调车转线的联络线(单线);正线道岔根据允许速度一般选用12号或9号;最小曲线半径一般为1 400 m,困难处为1 300 m;并行地段线间距高架区间市域A型车为4.6 m,B型车为4.2 m;竖曲线半径根据速度目标值,分别按照区间和车站端部对应选取。
2)地铁:基本按照城市规划路由走,相对设计难度较小。地下线平均站间距1 km左右,设计速度目标值80 km/h;联络线一般仅需满足两条线路间调车转线的功能(单线);正线道岔一般选用9号;最小曲线半径A型车一般为350 m、困难处为300 m,B型车一般为300 m、困难处250 m;并行地段线间距地下盾构区间A型车为15.2 m,B型车为13 m;竖曲线半径一般为5 000 m,困难处为2 500 m,车站端部一般为3 000 m,困难处为2 000 m。
3.2.3 车辆
1)市域铁路:初近期选用市域B型车DC1 500 V接触网供电,最高速度120 km/h;远期选用市域A型车DC1500 V及AC25 kV双流制接触网供电,最高速度160 km/h。近远期均采用6辆编组,4动2拖。
2)地铁:通常选用A型车或B型车[6]。
3.2.4 车辆限界
1)市域铁路:线间距、建筑限界宽度(站台除外)需要满足远期市域A型车的要求;单线(设于一侧)情况,疏散平台最小宽度一般为800 mm,困难处为600 mm。
2)地铁:按照车型来确定,同一条线路,初近期车型确定后,一般不能预留远期不同车型的限界;单线(设于一侧)情况,疏散平台最小宽度一般为700 mm,困难处为550 mm。
3.2.5 车站工程
1)市域铁路:设计内容包括建筑、结构、暖通、给排水、电气5个分项,车站大部分为高架或地面站。高架车站结构分为“建桥合一”和“建桥分离”2种类型;由于高架车站景观设计方案是重点,需要配合线路专业掌握“鱼腹式”车站的设计要点。
2)地铁:设计内容包括建筑、结构、暖通、给排水、电气5个分项,高架或地面站的设计要点与市域铁路相同;但由于绝大部分车站是地下站,工程投资较大,尽量减少拆迁和管线切改是重点,控制好车站土建的体量是节省工程投资的关键。
3.2.6 区间工程
1)市域铁路:大部分是高架桥,少部分是路基工程。
2)地铁:绝大部分是地下盾构工程。
3.2.7 供电
1)市域铁路:初近期期与天津地铁5号线工程贯通运营,需要采用直流DC1 500 V制式市域B型车,远期如果两线相互独立,则采用AC25 kV/DC1 500 V双流制市域A型车。
2)地铁:采用直流DC1 500 V或DC750 V架空接触网或接触轨向列车供电,一般不采用双流制供电方式。
3.2.8 信号
1)市域铁路:采用基于通信技术的列车控制系统(CBTC),与既有天津地铁5号线实现互联互通,同时该信号系统具备与后续市域线按互联互通标准接入的条件。市域铁路的列车控制系统并非CBTC一种,也可以采用与城际铁路相一致的CTCS2+ATO系统。
2)地铁:一般采用基于通信技术的列车控制系统(CBTC)。
3.2.9 车辆基地
1)市域铁路:初近期线路较短,供电采用的直流1 500 V市域B型车与天津地铁5号线标准B型车,除车辆下走行部位和车顶受电弓外结构及相关参数近似,可以充分利用既有地铁5号线梨园头车辆段作为首开段初近期的运用检修场所;远期设静海北车辆段、民航停车场各一处,预留子牙产业园停车场一处。
2)地铁:每条线系按照线网资源共享规划进行设置;初、近、远期车辆类型不会变化;车辆段征地按照远期规模控制。
4 结语
要做好市域铁路设计,需要注意以下几点:
1)深入了解本地区市域铁路建设规划的内涵和意义;
2)结合设计规范及当地具体情况,因地制宜,酌情使用,避免生搬硬套;
3)正确理解市域铁路的主要技术标准,注意与地铁、城际铁路的实质性区别;
4)应充分考虑市域铁路全生命周期的服务理念,避免在建设期的问题给运营期带来无法弥补的损失。