云巴系统敷设方式适应性研究
2023-11-14陈龙CHENLong
陈龙 CHEN Long
(中铁四院集团新型轨道交通设计研究有限公司,苏州 215009)
0 引言
云巴系统可广泛应用于超大型城市交通支线和加密线、城市综合交通枢纽接驳线、旅游景区观光线、大型活动中心内部环线、老城区及旧城改造交通线等领域,应用前景广阔。合理的敷设方式对城市规划、道路交通、环境与景观等方面意义重大。
本文对比分析云巴系统地面和高架敷设特性及梁下结构特点,并从线路地面敷设可行性角度充分论证,得出地面敷设时线路设计的可行性原则。最后,通过案例分析,得出云巴系统推荐的敷设方式,以期为类似项目提供参考。
1 地面和高架敷设特点分析
云巴系统属于不占用道路资源的小运量胶轮有轨电车系统。采用高架敷设方式时占用道路宽度约2.5m,此时可利用既有道路绿化带敷设,不占用车道,对道路交通影响较小。云巴系统高架敷设如图1 所示。
图1 云巴系统高架敷设示意图
采用地面敷设时占用道路宽度约8m,对道路资源占用较大。同时,云巴系统导向轮设置于车辆正下方,“凹”形走行面间留出一定空间放置导向轮,车辆走行面高出底面约60cm。导致地面敷设时将阻断道路两厢之间的联系,因此路口无法平交,如图2、图3 所示。
图2 云巴系统导向轮结构
图3 云巴系统路面敷设示意图
云巴系统是通过胶轮与轨道梁面接触支承和导向轮导向的城市轨道交通系统,不同敷设方式的导轨梁结构设计基本一致。梁下结构对比如下:
①路基方案:路基结构由路基和承载底座板组成。
②桥梁方案:桥梁下部结构采用钢筋混凝土独柱T 型墩、桥墩基础,标准跨度一般为30m。
在道路资源紧张、交通量较大的路段,优先采用高架敷设的原则。
2 地面敷设线路设计可行性研究
考虑到云巴系统特有的轨道结构特性,导向轮须沿导轨梁内侧壁导向,无法平交过轨,采用地面敷设时会完全将线路两侧用地切割和阻断,影响城市道路交通功能和城市发展,故需充分研究地面敷设可行性。
经调研分析,线路纵断面坡度在50‰及以下时乘客的乘坐舒适感较好,同时建议采用邻竖曲线间夹直线长度25.6m(现阶段云巴3 模块居多,故以3 辆编组列车长度为基础,具体长度根据实际情况确定,但不得小于15m)。基于《低运量导轨式胶轮系统设计规程第1 部分:导轨梁式》规范设计要求,根据路段是否存在车站,研究两个交叉口不同净距情况下是否具备地面敷设条件,路口净距示意图如图4 所示。
图4 路口净距示意图
2.1 两路口之间区间分析
云巴系统线路需采用立交方式高架上跨道路路口,为保证道路5.0m 净空要求,并根据云巴系统盖梁、轨道结构相关设计高度要求,暂定桥梁轨面距地面最小高度为7.4m。分析段线路坡度分别采用-50‰、3‰、50‰,竖曲线半径R=2000m,夹直线L=25.6m,过A、B 路口净空5.0m,地面段轨面标高与路面标高相同。分析段线路路口纵断面示意图如图5 所示。
图5 线路路口纵断面示意图
通过测算得出两路口近距约420m(取整)。故两路口净距小于420m 的路段不宜采用地面敷设。
2.2 车站至路口区间分析
为保证车站下方道路5.0m 净空要求,结合导轨式胶轮系统设计要求,暂定路中车站处轨面标高距地面最小高度为10.5m,跨路口桥梁轨面距地面最小高度为7.4m。
分析段线路坡度分别采用-50‰、3‰、50‰,区间竖曲线半径R=2000m,车站端部竖曲线半径R=1000m,夹直线L=25.6m,过B 路口净空5.0m,车站处为平坡,有效站台距竖曲线端部按不小于5m 控制,天桥下净空5.5m,地面段轨面标高与路面标高相同。分析段线路车站路口纵断面示意图如图6 所示。
图6 线路车站路口纵断面示意图
通过测算得出车站距路口长度约为520m(取整)。故对于车站距离路口净距小于520m 的路段不宜采用地面敷设。
2.3 地面敷设线路设计的可行性原则
基于邻竖曲线间夹直线长度25.6m、纵断面坡度50‰条件下,结合相关设计规范要求,地面敷设时线路设计的可行性原则:无车站时,两路口净距不宜小于420m 的路段不可采用地面敷设;有车站时,两路口净距不宜小于520m 的路段不可采用地面敷设。
3 案例分析
考虑线路设计对舒适度的要求、以及局部落地的必要性,本次研究推荐按≥500m(无车站)和≥600m(有车站)为标准,作为地面敷设可行的原则。通过对某市低运量轨道交通线沿线规划路网调查。全线道路可划分为42 个区段,其中,有24 处路口(不设车站)间距小于500m,16 处路口(设有车站)间距小于600m,不符合地面敷设条件。东方大道(卧龙湖路~前岭路段)、大众路(荃湖南路~荃湖北路)2 处路段需要进一步研究敷设方案。
东方大道(卧龙湖路~前岭路段)、道路交叉口间距约1015m,本段现状为双向8 车道+4 辅道,道路红线为60m,含侧分带。本段研究高架敷设及地面敷设两个方案,如图7 所示。
图7 东方大道段(卧龙湖路~前岭路段)不同敷设方式纵断面
高架敷设方案:线路长度1.01km,均为高架线。地面敷设方案线路长度1.01km,其中高架线长度为325m,地面线长度为690m。对比分析见表1。
表1 东方大道段(卧龙湖路~前岭路段)不同敷设方案综合对比
综上分析,高架方案在乘坐舒适性、景观、功能、交通影响方面更具优势,故推荐东方大道(卧龙湖路~前岭路段)采用高架敷设方式。
同理大众路(荃湖南路~荃湖北路)推荐采用高架敷设方式。方案对比分析纵断面如图8 所示。
图8 大众路段(荃湖南路~荃湖北路)不同敷设方式纵断面
云巴系统主要沿城市道路走行,城市规划路网交叉口至交叉口距离较短。综合考虑云巴系统制式车辆特点、地面敷设可行性、交通影响等因素,推荐采用以高架敷设为主的敷设方式。高架敷设,地形适应性强,桥墩体量小,占地面积少,有效利用了城市上部空间,营造了良好的景观效果。同时高架敷设断面线型平缓,线型好,乘坐舒适性好,服务水平更高。
4 结语
云巴系统是通过胶轮与轨道梁面接触支承和导向轮导向的城市轨道交通系统,在道路资源紧张、交通量较大的路段,优先采用高架敷设。
基于邻竖曲线间夹直线长度25.6m、纵断面坡度50‰条件下,结合相关设计规范要求,根据路段是否存在车站,研究两个交叉口不同净距情况下云巴是否具备地面敷设条件,得出无车站时,两路口净距不宜小于420m 的路段不可采用地面敷设;有车站时,两路口净距不宜小于520m的路段不可采用地面敷设。
通过案例分析,云巴系统主要沿城市道路走行,城市规划路网交叉口至交叉口距离较短。综合考虑云巴系统制式车辆特点、地面敷设可行性、交通影响、乘客舒适度等因素,推荐采用以高架敷设为主的敷设方式。