如通苏湖城际铁路桑田岛站建设方案研究

林海波 韩 宁

(1.中国国家铁路集团有限公司工程管理中心,北京 100844; 2.中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055)

引言

苏州地区将引入京沪高铁、沪宁城际、京沪铁路、沪通铁路、苏南沿江城际、盐通铁路、通苏嘉甬铁路、沪苏湖铁路以及如通苏湖城际、苏淀沪城际、苏锡场快线等11条铁路,形成衔接上海、南京、南通、湖州、宁波等5个方向“丰”字形铁路枢纽。其中,桑田岛城际站位于苏州市东部区域[1],为地下车站,规划引入通苏嘉甬铁路、如通苏湖铁路、苏淀沪铁路等1条高铁、2条城际铁路,同时要考虑沪宁城际南北与通苏嘉甬铁路跨线车流。因此,车站布置方案既要满足国铁跨线需求,又要满足城际运输需要,还需要考虑节省投资。桑田岛城际站在苏州地区铁路规划位置见图1。

图1 苏州地区铁路规划示意Fig.1 Sketch of railway planning in Suzhou area

针对高铁和城际合场和分场方案,以及多条铁路引入同一车站站型布置方案,许多学者进行相关研究,于鸿飞等认为铁路引入应综合考虑枢纽内的客站分工,要充分利用既有铁路设施的富余能力,避免工程浪费[2];王明起在珠海铁路枢纽新建客运站布置研究中,通过对咽喉区布设、客流组织、联络线工程、运营管理便捷性等因素综合比选,推荐珠海鹤洲站按线路别三场并场布置[3];张鹏认为,广州南城际站的平面布置采用正线外包设2条折返线方案较为合理[4]。以下结合前人的研究,首先对桑田岛站在苏州地区总图地位、作用以及规划引入铁路作详细介绍,然后对影响桑田岛站车站布局的沪宁城际南、北联络线是否利用如通苏湖城际铁路进行分析,分析沪宁城际南、北联络线客流情况、功能定位、建设必要性进,在确定沪宁城际南、北联络线必须修建的前提下,对联络线与如通苏湖城际铁路分别研究共线方案与分线方案,分别从运营管理方式、技术经济合理性、资源共享、四网融合等方面进行分析比较;最后对苏淀沪城际引入桑田岛站车站布置形式、车站规模等进行详细研究,以期得出满足运输需求的最优方案。

1 项目概况

1.1 规划引入铁路

桑田岛站位于苏州市东部工业园区境内,规划引入通苏嘉甬铁路、如通苏湖城际、苏淀沪城际等铁路,同时与既有地铁2号线可以实现便捷换乘,未来将建设成为集国铁干线、城际铁路、城市轨道交通于一体的重要枢纽,可促进多层次轨道交通高效衔接,融合发展,对落实多重国家发展战略、加强国家层面交通互联互通具有重要意义。

如东至南通至苏州至湖州线(以下简称“如通苏湖铁路”)为200 km/h城际铁路,新建线路长265 km[5],与京沪高铁苏州北站、通苏嘉甬铁路分场并站后,上跨京沪高铁、沪宁城际后引入沪宁城际苏州园区站,再折向南与通苏嘉甬铁路共通道设桑田岛地下站。

苏州至淀山湖至上海铁路(以下简称“苏淀沪城际”)为160 km/h城际铁路,新建线路长68 km[6],从桑田岛城际站引出,折向东接入上海示范区线。

南通至苏州至嘉兴至宁波铁路(以下简称“通苏嘉甬铁路”)为350 km/h高速铁路,新建线路长301 km[7]。在苏州地区规划线路方案为与京沪高铁苏州北站并站后,下穿京沪高铁、沪宁城际后,进入如通苏湖城际桑田岛站。

1.2 规划沪宁城际南北联络线

如通苏湖城际铁路苏州北至桑田岛通道内,规划有沪宁城际至通苏嘉甬铁路南、北联络线(以下简称沪宁城际南、北联络线)。沪宁城际南、北联络线是沟通沪宁城际及通苏嘉甬铁路,形成苏锡常地区至杭州、宁波都市圈快速、便捷通道,可缓解现状客车绕行上海、杭州两大枢纽带来运输压力,优化沪宁、沪杭两大高铁近沪区段客流构成[8]。苏州园区南、北联络线主要承担苏锡常地区至嘉兴及以远地区客流,初、近、远期客流量分别为16对/d、23对/d、27对/d。

因此,沪宁城际南、北联络线可串联衔接苏州铁路枢纽国铁路网沪宁、通苏嘉甬铁路两大干线,承担部分西南向、东北向国铁跨线客车,充分满足苏南、苏中及浙北等地城际交流需求[9-10],发挥苏州北动车所分担上海枢纽始发压力的区位优势。

2 方案比选

2.1 共线与分线方案说明

在苏州地区如通苏湖城际铁路和通苏嘉甬铁路共通道方案基础上,分别研究利用如通苏湖城际铁路共线方案和单独修建沪宁城际南、北联络线的分线方案。比较范围为苏州北站(不含)至桑田岛站(含),包含该段通苏嘉甬铁路、如通苏湖城际铁路、沪宁城际南、北联络线等3个项目工程。

(1)利用如通苏湖城际铁路方案

①通苏嘉甬铁路

线路从苏州北站引出后,以15.55 km隧道先后下穿京沪高铁、沪宁城际,沿凤里街走行,正线通过桑田岛站后出地至比较终点,新建线路长36.159 km。同时修建苏州北站至城际相关联络线4.327 km。

②如通苏湖城际铁路

线路从苏州北站东端引出之后,外包引入苏州园区站,出站后左右线以隧道形式分别走行通苏嘉甬铁路两侧,至桑田岛站后折向西至比较终点,新建线路长55.108 km。共线方案地区方案示意见图2。

图2 共线方案地区示意Fig.2 Sketch of collinear program area

③苏州园区站

如通苏湖城际按方向别外包引入苏州园区站,在原有规模的基础上,新增到发线3条(含正线2条),扩建后苏州园区站总规模达到4台7线[11]。城际线路及站台等设备由本线专用,不办理国铁列车接发作业。苏州园区站布置示意见图3。

图3 共线方案苏州园区站布置示意Fig.3 Sketch of Suzhou Industrial Park Railway Station

④桑田岛站

通苏嘉甬、如通苏湖、苏淀湖城际3条铁路在此共站,设侧式中间站台4座,形成4台6线规模参加以下比较。通苏嘉甬铁路正线通过,不办理旅客乘降。桑田岛站布置示意见图4。

图4 共线方案桑田岛站布置示意Fig.4 Sketch of Sangtian Island Station

该方案优点为沪宁城际南、北联络线利用如通苏湖城际铁路苏州北站至苏州园区站至桑田岛站区间线路,新建线路较短,较分线方案总投资节省54.58亿元;桑田岛站采用合场布置,方便旅客出行;高铁与城际实现互联互通、跨线运行、资源共享、集约土地资源[12]。缺点为苏州园区至桑田岛高铁与城际需共线运行,运输组织管理复杂;高峰小时利用区段能力可满足运输需求。

(2)单独修建沪宁城际南北联络线方案

①通苏嘉甬铁路

线路从苏州北站引出后,以15.55 km隧道先后下穿京沪高铁、沪宁城际后,沿凤里街走行,正线通过桑田岛站后出地至比较终点,新建线路长36.159 km。同时修建苏州北站至苏州园区至桑田岛站相关联络线47.425 km。

②如通苏湖城际铁路

线路从苏州北站东端引出之后,至苏州园区至桑田岛城际站段并行通苏嘉甬铁路通道单独修建,新建线路长55.139 km。分线方案地区方案示意见图5。

图5 分线方案地区示意Fig.5 Sketch of line splitting scheme

③苏州园区站

如通苏湖城际单独修建车场,为2台2线规模;国铁南北联络线按方向别简单引入既有沪宁城际苏州园区站,车站规模为2台4线。苏州园区站布置示意见图6。

图6 分线方案苏州园区站布置示意Fig.6 Sketch of Suzhou Industrial Park Railway Station

④桑田岛站

通苏嘉甬与如通苏湖、苏淀湖城际在此分场布置,如通苏湖、苏淀湖两条城际铁路共站,设岛式站台2座,形成2台4线规模。通苏嘉甬正线盾构通过不停车。桑田岛站布置示意见图7。

图7 分线方案桑田岛站布置示意Fig.7 Sketch of Sangtian Lsland Station

该方案优点为高铁和城际可自成体系、产权分明,运营管理明晰;高峰小时两线无干扰,均能满足各自运输需求,方便旅客出行[13];不存在安全责任划分、资产清算等问题。缺点为新建线路较长,较共线方案总投资多54.58亿元;桑田岛站采用分场布置,苏州园区站无法连通本线,园区旅客出行不便;高铁与城际不能实现互联互通、跨线运行、资源共享[14]。

2.2 共线与分线投资比较

沪宁城际南、北联络线与城际共线与分线方案投资比较见表1。

表1 主要工程数量及投资比较

2.3 共线与分线方案优缺点分析

沪宁城际南北联络线与城际共线与分线方案优缺点分析见表2。

表2 方案优缺点分析

2.4 推荐意见

单独修建沪宁城际南、北联络线分线方案,高铁和城际可自成体系、产权分明,运营管理明晰,但增加投资多达54.58亿元;沪宁城际南、北联络线与如通苏湖城际铁路共线方案,虽运营调度管理需国铁运营部门与地方产权单位协商确定,但可实现国铁与城际互联互通、跨线运行,具有资源共享、集约土地资源、节省投资等优点[15-16]。因此,从技术经济合理、节省工程投资、资源共享、集约土地等方面分析,推荐采用沪宁城际南、北联络线利用如通苏湖城际铁路的共线方案。

3 桑田岛站规模比选

在确定沪宁城际南、北联络线利用如通苏湖城际铁路方案基础上,结合苏淀沪城际引入方案,分别研究了苏淀沪区间引入桑田岛站(2台4线)、苏淀沪单线引入桑田岛(3台5线)、苏淀沪双线引入桑田岛站(4台6线)共3个方案。

3.1 2台4线方案(方案Ⅰ)

苏淀沪城际铁路双线均采用区间接轨引入,桑田岛站设2台4线(含通苏嘉甬正线),设220 m×8.5 m×1.25 m岛式站台2座,如苏湖城际与通苏嘉甬铁路通过渡线连接。苏淀沪城际于桑田道南侧区间接轨,2台4线车站示意见图8。

图8 2台4线车站平面示意Fig.8 Sketch of the station 2 stations on Line 4

地下车站总长673.7 m,标准段宽度42.3 m,车站总建筑面积约8万m2,比较范围内投资102.24亿元,2台4线建筑布置见图9。

图9 2台4线建筑总平面(单位：m)Fig.9 Sketch of Construction 2 stations on Line 4

3.2 3台5线方案(方案Ⅱ)

苏淀沪城际铁路采用区间接轨引入,桑田岛站设3台5线(含通苏嘉甬正线),如苏湖城际与通苏嘉甬铁路通过渡线连接,并设安全线隔开[17]。苏淀沪城际上行线于车站内与如苏湖城际上行线接轨,苏淀沪城际下行线于区间设线路所接轨,3台5线车站示意见图10。

图10 3台5线车站平面示意Fig.10 Sketch of the station 3 stations on Line 5

地下车站总长758.7 m,标准段宽度54.35 m,车站总建筑面积约10.1万m2。比较范围内投资104.22亿元。3台5线建筑平面布置见图11。

图11 3台5线建筑总平面(单位：m)Fig.11 Sketch of Construction 3 stations on Line 5

3.3 4台6线方案(方案Ⅲ)

苏淀沪城际铁路双线引入桑田岛站,桑田岛站设4台6线(含通苏嘉甬正线2条),通苏嘉甬铁路正线中穿贯通,本线外包贯通,苏淀沪城际于如苏湖城际与通苏嘉甬铁路连接线处接轨,设侧式中间站台4座,4台6线车站示意见图12。

图12 4台6线车站平面示意(单位：m)Fig.12 Sketch of the station 4 stations on Line 6

地下车站总长761.7 m,标准段宽度65.5 m,车站总建筑面积约13.07万m2。比较范围内投资108.73亿元,4台6线建筑平面布置见图13。

图13 4台6线建筑总平面(单位：m)Fig.13 Sketch of the station 4 stations on Line 6

3.4 各方案投资比较

桑田岛站规模比选投资比较见表3。

表3 桑田岛站规模和主要投资比较

3.5 桑田岛站推荐意见

对于2台4线方案(方案Ⅰ),特殊行车条件下,区间无法停车。因此,方案I虽投资较省,但应对特殊情况适应性较差,故舍弃。

对于3台5线方案(方案Ⅱ)和4台6线方案(方案Ⅲ),在应对特殊行车需求方面均有较好的适应性,可满足上海方向与湖州方向列车在桑田岛站内会让,而上行方向(上海方向与湖州方向)可以在内进行会让,不会影响另一条线运行,2个方案均可降低一条线路晚点波及另一条线路的影响[18],运输组织均较便捷,两方案对运输组织影响基本相当;从投资角度分析,3台5线方案(方案Ⅱ)可以节省投资4.51亿元。因此,推荐采用苏淀沪单线引入、3台5线方案。

对苏淀沪单线引入方案进行优化研究,通过在苏淀沪城际铁路站外区间设1组单渡线[19],满足苏淀沪城际铁路上海方向到达列车的立折进路;车站南端苏淀沪城际上行线与如通苏湖城际上行线间设1组单渡线,既保证苏淀沪立折车、又增加通过车的平行作业[20],最终确定的桑田岛站方案见图14。

图14 桑田岛站苏淀沪城际折返方案(单位：m)Fig.14 Return line of intercity Sangtian Island Station

4 结语

如通苏湖城际铁路、苏淀沪城际铁路、通苏嘉甬铁路三条铁路在桑田岛共站,首先研究沪宁城际南、北联络线与如通苏湖城际铁路共线方案和分线方案,从四网融合、互联互通、资源共享方面考虑,得出了沪宁城际南、北联络线与如通苏湖共线方案;然后,结合苏淀沪城际引入方案,推荐采用既节省投资,又可增强运输组织灵活性的苏淀沪单线引入桑田岛站方案;同时考虑苏淀沪城际铁路在桑田岛站具备立折条件,在区间增加2组渡线,进一步优化了车站使用功能,最终确定桑田岛城际站采用3台5线、区间加渡线方案。