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基于现代有轨电车、综合管廊的城市道路工程协同设计要点探讨

2022-06-08李妍文朱佳靖

关键词:路权常青交叉口

金 浩 李妍文 朱佳靖

中国市政工程西北设计研究院有限公司武汉分公司 湖北 武汉 430056

现代有轨电车主要指采用现代有轨电车车辆,线路通常敷设于城市市政道路地面,与道路其他交通方式共享或拥有独立路权的低运量城市轨道交通,其具有轨道和市政道路两种特征[1]。综合管廊是将多种市政管线集于一体的集约化市政公用设施[2]。

有轨电车敷设于市政道路地面,会占用道路红线范围内空间,同时也影响了市政道路平纵横、交叉口等设计。综合管廊敷设于市政道路地下,也影响了道路横断面布置。因此市政道路设计时,如何在满足三者间技术指标的基础下,合理协调彼此间设计要点,是此类项目的重点和难点。

1 工程概述

新建常青路位于常州经开区戚墅堰组团核心区。常青路南起现状丁剑路,路中与现状东方东路接顺,向北跨越现状潞横河后,北至现状龙锦路,道路全长约4km,常青路(丁剑路~东方东路)段,道路横断面因预留有轨电车T3线位置,一般路段道路红线宽44m,常青路(东方东路-龙锦路)一般路段红线宽40m。

有轨电车情况概述:对常青路工程有影响的为有轨电车T1线及T3线,其中有轨电车T1线为即将实施线路,T1线与常青路平面交叉,有轨电车T3线为规划预留线路,常青路断面需为T3线预留空间,线路在常青路段长约2km。

综合管廊情况概述:常青路地下综合管廊南起丁剑路,北至潞横南路,全长约2.7km,常青路综合管廊规划设计与常州经开区地区地下空间综合开发进行了统筹考虑,为未来地下空间开发利用创造了有利条件。

革新河中央花园廊道概述:常青路道路东侧为现状革新河,革新河中央花园廊道工程是构建“一廊、三带、三核、八景”的经开区公共空间主要组成部分。将大大提升中心片区城市形象和生态环境,丰富周边居民休憩空间。

2 现代有轨电车路权形式

有轨电车的敷设方式可采用高架、隧道及地面敷设三种形式,我国现代有轨电车大多采用地面敷设。同时地面敷设时,根据有轨电车与市政道路上车道占用关系可以分为独立路权、半独立路权和混合路权三种[3]。其中独立路权指有轨电车采用全封闭专用车道,不受市政道路车辆干扰,不允许有平面交叉口,此种方式投资较高,目前较少采用此种形式;半独立路权目前应用较为普遍,其指有轨电车在路段采用封闭的专用车道,而在交叉口处与道路平面交叉,与道路车辆混合行驶;混合路权指有轨电车与市政道路车辆共享路权,无封闭的专用车道,其在商业区步行街应用较多。本次常青路有轨电车T1线及预留有轨电车T3线均采用半独立路权形式。

3 道路横断面协同设计

3.1 现代有轨电车横断面布设位置方案比选

对于采用地面敷设线路,根据有轨电车在道路断面中布置的位置不同,分别从路中式、双线单侧式进行方案比选。从对革新河中央花园廊道的影响、交叉口交通组织、工程占地规模等进行了详细阐述与比选。

方案一:道路红线宽44m,预留有轨电车布置于道路中央绿化带内。

图1 有轨电车断面布设位置方案一

优点:(1)中央花园廊道内无有轨电车,便于打造绿廊整体景观效果;(2)有轨电车路中布置,通过一体化交通信号设计,便于市政道路交叉口交通组织;

缺点:(1)道路红线宽44m,工程占地面积较大。

方案二:道路红线宽40m,预留有轨电车布置于道路西侧绿化带内。

图2 有轨电车断面布设位置方案二

优点:(1)道路红线宽度40m,工程占地面积较小;(2)中央花园廊道内无有轨电车,便于打造绿廊整体景观效果;

缺点:(1)对西侧地块出行造成影响;(2)不利于交叉口处信号组织,对道路右转车流造成影响;

方案三:道路红线宽40m,预留有轨电车布置于道路东侧中央花园廊道内。

图3 有轨电车断面布设位置方案三

优点:(1)道路红线宽度40m,工程占地面积较小;

缺点:(1)有轨电车布置于中央花园廊道内,对景观分割影响大,不利于打造绿廊整体效果;(2)不利于交叉口处信号组织,对道路右转车流造成影响;

综上所述,综合考虑预留有轨电车T3线对道路东侧中央花园廊道的影响最小、避免对西侧地块出行造成影响、便于交叉口处交通组织,本次设计采用方案一作为推荐方案。

3.2 综合管廊横断面布设位置方案比选

3.2.1 综合管廊规模及断面布设要点

综合管廊入廊管线规模直接影响了管廊舱室数量及工程投资,经与建设单位及各市政管线专业公司沟通协调,常青路管廊采用单舱结构,入廊管线为给水、电力、通信、中水管道,同时在管廊外设置直埋排水管道及燃气管道。

综合管廊断面布设位置主要考虑施工运行维护时的便捷性以及对地下空间的充分利用,特别是当综合管廊布置于绿化带时,有利于吊装口及通风口等的施工及后期运营维护。

3.2.2 方案比选

在现代有轨电车布置于中央绿化带的基础上,考虑综合管廊布置于道路横断面中不同位置,进行多方案比选。从管廊引出管长度、对直埋管线的影响、工程占地规模等进行了比选。

方案一:道路红线宽44m,综合管廊布置于道路西侧绿化带。

优点:(1)与西侧地块预留引出管长度较短;(2)引出管与雨水管无交叉

缺点:(1)不便于西侧绿化带整体景观设计。

图4 综合管廊断面布设位置方案一

方案二:道路红线宽50m,综合管廊布置于道路西侧分隔带内。

优点:(1)管廊布置于道路红线内,便于西侧绿化带整体景观布置;

缺点:(1)引出管与雨污水管均有交叉;(2)管廊出入口布置在侧绿化带内,道路红线宽50m,工程占地面积较大。

综上所述,为便于管廊与西侧地块引出管的实施,同时考虑占地规模,本次设计采用方案一作为推荐方案。

图5 综合管廊断面布设位置方案二

4 市政道路与预留有轨电车平纵协调设计

常青路T3线预留于道路中央,为便于T3线的后期实施,本次常青路道路平面及纵断面设计时,同时考虑了T3线行车要求。

4.1 平面线形协同设计要点

根据《城市有轨电车工程技术标准》(CJJ/T 295-2019)、《地铁设计规范》(GB50157-2013),有轨电车T3线规划速度70km/h,其平曲线最小半径正线一般情况下不宜小于50m,车站一般情况下不宜小于400m,圆曲线最小长度不宜小于15m,不设缓和曲线最小曲线半径为2500m,同时,不同曲线半径对应不同缓和曲线长度,且其要求缓和曲线长度往往比市政道路要小。

常青路设计速度60km/h,不设超高圆曲线最小半径600m,不设缓和曲线的最小圆曲线半径1000m,缓和曲线最小长度为50m。

因此,平面线形协同设计时,为使两者间平面线形一致,便于后期有轨电车建设实施,应综合考虑道路及有轨电车缓和曲线设计要求,针对不同曲线半径合理选择缓和曲线长度。(1)当道路曲线半径R<1000时,缓和曲线应满足市政道路最小缓和曲线50m要求;(2)当道路曲线半径1000≤R<2500时,缓和曲线应满足有轨电车设置缓和曲线要求,同时缓和曲线最小长度应满足50m要求;(3)当道路曲线半径R>2500时,可不设缓和曲线。

4.2 纵断面线形协同设计要点

有轨电车正线最大坡度不宜大于50‰,困难情况下不应大于60‰,当相邻坡段的坡度代数差大于等于2‰时,应设竖曲线,最小竖曲线半径宜采用2000m,无竖曲线最小长度要求。区间线路最小纵坡应满足道路坡度及排水要求。

常青路设计速度60km/h,最大纵坡不得大于5%,极限值不得大于6%,道路纵坡变化处应设置竖曲线,其中凸形竖曲线最小半径一般值1800m,凹形竖曲线最小半径一般值1500m,竖曲线最小长度一般值120m。

因此,市政道路纵断面协同设计时,为使两者间协调一致,市政道路最大、最小纵坡满足市政道路要求,同时道路纵断竖曲线半径应满足有轨电车最小值要求。

5 市政道路与有轨电车交叉口竖向协同设计

预留有轨电车T3线,规划敷设于常青路中央绿化带上,本次常青路沿线交叉口竖向设计时,按市政道路要求控制,交叉口范围内道路纵坡大于0.3%,小于2.5%。预留有轨电车远期在交叉口路段共享路权,远期T3线实施时,应确保交叉口范围轨面高程与道路协调一致。

同时根据有轨电车T1线设计图纸,T1线在潞横路以南与常青路交叉,因此常青路与潞横路交叉口竖向设计时,在T1线影响范围内,应优先满足T1线纵断要求。结合有轨电车T1线纵断面,T1线路线范围纵坡按0.3%控制,交叉口竖向协同设计如下:

图6 交叉口竖向协同设计

6 结语

有轨电车、综合管廊、市政道路各自具有其不同的设计要求,本文立足于市政道路设计,阐述了三者之间协同设计的要点,主要结论如下:

(1)地面敷设有轨电车时,路权的确定需综合考虑与市政道路车辆的关系及工程投资的影响。

(2)道路横断面协同设计时,应先确定有轨电车线路布设方式及综合管廊规模,立足于有轨电车交通组织便捷性及综合管廊功能等方面进行多方案比选,选择最优方案。

(3)市政道路平、纵指标的选取综合考虑远期预留有轨电车需求,两者相互协调,确保后期有轨电车的实施。

(4)有轨电车与市政道路交叉口范围,应结合有轨电车纵断,做好交叉口竖向协同设计。

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