浅析轨道交通车辆段边界条件变化时的总平面优化调整

发表时间:2020/10/26   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:梁素枝
[导读] 摘要:车辆段是城市轨道交通某一或几条线路列车存放、检修、整备、运用的地方,也是车辆段工作人员的办公场所,其总平面布局合理与否直接关系到轨道交通线路的服务水平及运营人员的日常作业。
        中铁上海设计院集团有限公司天津分院  天津市  300000
        摘要:车辆段是城市轨道交通某一或几条线路列车存放、检修、整备、运用的地方,也是车辆段工作人员的办公场所,其总平面布局合理与否直接关系到轨道交通线路的服务水平及运营人员的日常作业。因此,在轨道交通整个阶段的设计过程中,车辆段总平面布局需要从功能定位、工艺流程、接轨条件、占地规模等多个方面进行多轮的综合比选,是轨道交通设计中的关键环节。本文以车辆段边界条件发生改变时的情况,详细分析车辆段平面布局在边界条件变化时的优化调整过程,总结车辆段设计过程中需要注意的问题,为相关从业人员进行车辆段总平面布局设计提供一些思路和参考。目前该项目方案仍在研究中,因此本文只对研究方法进行总结,推荐方案不代表最终方案。
        关键词:轨道交通;辆基地;总平面设计
        1选址条件
        车辆段从高架站接轨,选址位于规划路和既有路合围的矩形地块内,车辆段选址内现状地面主要为苗圃、简易用房、水渠等,苗圃高程在2.20~2.75m之间,平均高程2.3m。车辆段总平面设计相关边界条件主要有以下5点:
        (1)道路边界
        考虑到车辆段选址四周均为规划道路,需要根据城市道路相关退绿要求,预留规划道路的退绿界限。另外考虑到规划道路实施期限的不确定性,车辆段需要考虑与既有道路的对接,待规划道路未来实施后,将车辆段与规划道路相接。
        (2)高压管线及高压走廊
        根据现状及规划电力资料,目前在车辆段北侧及东侧分别存在规划高压走廊,经过多轮与规划部门及电力部门对接,确定高压走廊范围,明确车辆段的用地范围。
        (3)周边河流
        在车辆段东侧,沿既有路有一条历史悠久的河道,该河道暂无详细的水位资料,河堤为土质路堤,标高不一,在车辆段设计过程中需要考虑防洪,作为场坪标高设计的重要参考资料。
        (4)其他条件
        由于车辆段南北贯穿整个苗圃,原苗圃的田间小路被阻断,该苗圃区还有部分居民居住,因此,还需要根据当地居民的需要,合理考虑两侧居民道路连接。同样,车辆段可能会阻断该片区苗圃排水,同样需要考虑该片区剩余苗圃的排水问题。
        (5)出入段线选址条件
        出入段线下穿正线后,分别上跨既有路、规划路以及河道,然后通过路基段过渡到车辆段。另外,出入段线还需要躲避既有的泵站和加油站油罐。由于出入段线与正线、既有路、规划路等都存在相对位置关系,因此在设计过程中,尤其是桥墩布置时,既要兼顾不影响现状道路的使用,又需要为规划预留条件。
        2总平面布置及方案比选
        经过多轮实地探勘,与相关部门对接,逐渐明确车辆段边界条件,并在此过程中不断完善车辆段的布局方案。该阶段经过多轮比选,总图布局方案已经比较稳定,由于边界条件发生变化,需要根据边界条件,重新审视方案,比选过程如下:
        (1)原推荐方案
        根据规划选址意见,本方案车辆段从高架站接轨,选址位于规划路和既有路合围的矩形地块内,地块呈平行四边形,长约1440m,宽约381m。目前该方案占地约35.8公顷。车辆段呈尽端式顺接布置,试车线有效长1376m,车辆段按大架修功能考虑,自西向东分别为试车线(1股道)、平板车停放线(2股道)、轨道车及内燃机车库线(4股道)、联合检修库(2股道大架修线、3股道定临修线、1股静调线、5股周月检线、1股吹扫线、)、停车列检库(10股道20列位)、镟轮库(1股道)、预留停车列检库(10股道20列位)、预留2股周月检线、洗车库(1股道)。该方案工艺布局顺畅,检修调车作业通过西侧牵出线完成,不影响出入段线收发车,且内燃机车库置于出段线一侧,方便机车正线救援。
        经过多轮的设计综合比选,该方案从工艺流程,整合相似用地,缩减用地,与外界相接等多方面进行了优化,后经与规划相关部门对接,发现车辆段北侧存在规划的高压走廊,因此,需要根据新的边界条件,对该方案进行优化。
 
        图1车辆段总平面布局-原推荐方案
        (2)躲避高压走廊方案一
        原推荐方案的用地界占用了部分高压走廊范围,因此,在保持工艺流程顺畅的前提下,考虑将车辆段沿试车线方向向南平移约46m,一方面躲避高压走廊,另一方面不突破原来的用地限界。该方案用地面积36.8公顷,出入段线长1230米,最小半径300m,可以满足条件。该方案存在一个缺点:入段线一侧的牵出线和出入段线存在冲突,为了避免冲突需要加曲线,并且用地范围超出了原设计方案的征地界。而且该阶段用地手续已经办理,该方案可能造成审批手续反复。
 
        图2 车辆段总平面布局-躲避高压走廊方案一
        (3)躲避高压走廊方案二(取消回转线)
        考虑到方案一超出了原本的用地界限,因此我们考虑了取消回转线方案,并将大库后的单体整合到咽喉区的办公用房处,该方案出入段线不需要调整,且牵出线与出入段线不存在冲突,用地界也不需要调整,该方案用地面积33.7公顷,出入段线长1243m,最小曲线半径300m。
 
        图3 车辆段总平面布局-躲避高压走廊方案二
        与方案一相比,方案二节省用地3.1公顷,出入段线加长约13m,方案一与方案二工艺流程基本相同,方案二用地范围没有超出原设计方案征地界,不需要调整审批手续,但是方案二丧失了回转线的功能。综合比选方案一和方案二,从保证回转线运营功能的角度考虑,选取了方案一作为推荐方案。
        (4)车辆段出入段线平面、纵断面设计
        车辆段出、入段线从高架站站前正线中间引出,下穿正线,与正线采用立体交叉型布置,沿规划路北侧行驶引入车辆段。出入段线均按双方向设计,全长约1230m(右线),其中高架段约804m,路基段约426m。平面最小曲线半径为300m,纵断面最大坡度为27.3‰。
        3总结
        城市轨道交通车辆段总平面布置方案比选贯穿于设计全过程,以上只是举例说明某个阶段的某一方面的比选,以上的推荐方案也不代表最终方案,通过上述车辆段设计优化调整过程,总结车辆段总平面布置比选过程中需要注意的问题有以下几点:
        (1)车辆段选址需要结合城市总体规划及相应的使用条件,尽量做到合理。在满足规划的前提下,全面搜集车辆段选址范围内的边界条件,如现状及规划道路、河流、加油站、泵站等边界条件,合理考虑所有边界条件,做好相应的方案比选。既要考虑短期建成后的使用,又要考虑未来规划的对接。
        (2)当规划发生调整时,需要及时根据规划调整相应的方案。地铁为百年工程,调整过程中建议以保留功能为先。
        (3)车辆段占用面积较大,多多少少都会对周边环境产生一定影响,尤其是对当地居民的生产生活可能带来一定影响,因此,一定要采取措施尽量降低对周边的影响,尽量保证通路、通水、通电,做好居民安抚工作。
        (4)出入段线设计过程中,同样搜集路由范围内的所有相关边界条件,包括现状条件和规划条件,当边界条件较多,且存在冲突时,尤其是现状和规划的设计条件存在冲突时,需要征询当地建设部门的意见,合理解决冲突。
        (5)结合用地和规划条件,合理布局,尽量在工艺顺畅的前提下,整合用地,控制用地规模。
        城市轨道交通车辆段占地规模大,涉及专业多,其设计合理与否直接关系到轨道交通线路的整体运营服务水平。因此,车辆段站场优化布置应贯穿设计全过程,从选址、用地规模、工艺流程、边界条件对接、近远期结合等多方面统筹考虑站场布置,并在设计全过程进行方案优化,确保车辆段总平面布局满足运营功能需求、用地合理、工艺流程顺畅。
        参考文献:
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