基于山区铁路站场设计要点探究

(整期优先)网络出版时间:2015-05-15
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基于山区铁路站场设计要点探究

康树川

单位:中国中铁二院工程集团有限责任公司土木建筑设计研究一院,

姓名:康树川

邮编:610031

摘要:新建玉溪至磨憨以及磨憨至万象铁路是泛亚中通道的重要组成部分,其中磨憨至万象铁路是一条完全按照中国标准进行设计的山区铁路。本文笔者结合这两个项目的站场设计经验,简要地总结了山区铁路站场设计中常见问题,对山区铁路站场设计的基本原则进行了总结,在此基础上从车站的站位选择、站场图型布置、客货运作业、场坪设计等方面针对山区铁路站场设计中相关要点进行了论述,并提出设计中需要注意的问题。

关键词:山区;铁路站场;站位选择;客货运作业;场坪设计

随着国家经济的迅速发展,国家加大了铁路的建设力度,特别对于山区铁路来说,成为了全国铁路建设的重点。在设置山区铁路车站时,不仅要充分考虑到线路的运输能力,而且在站位的选择上需要靠近经济发达地区,以促进地方经济的发展。同时,在布置山区铁路站场的过程中,通常都会受到地形或者地质条件的影响,因此在进行铁路站场进行设计时,需要因地制宜,结合不同地形地质条件进行设计,以提高工程的设计质量。

1山区铁路站场设计需要考虑的问题

(1)在进行站位选择时,由于山区铁路地形比较复杂,给长隧高桥设计带来了困难。另外,车站的设置是为了确保铁路运输的通过能力,因此需要考虑站位选择的合理性,以减少工程投资成本。

(2)山区铁路车站中占有很大的比例是会让站和越行站,其次为中间站。然而,由于山区铁路桥、隧比重大,因此,在满足车站的通过能力的基础下,合理选择车站规模和技术设备,是山区铁路站场设计中需要考虑的重要问题。

(3)在山区铁路车站设计中,不仅要满足运输要求,而且要考虑到近期和远期的发展条件。因此,需要对车站布置形式的进行合理的预留,并做到近远结合,节省工程投资。

(4)站房、段所、工区作为车站的关键组成部分,是铁路车站运营管理中管理人员生活与生产的场所,这些场所设计的合理性对铁路运输和生产影响较大。因此,在站房、工区、段所的位置选择中,既要考虑到工程的经济性问题,以节省工程投资,还要综合考虑其设置是否有利于运营后的运输组织。

(5)山区铁路往往线路纵坡较大,在进行车站布置时,要特别注意不应连续设置大坡度的会让站或越行站。亦要注意当进站信号机外制动距离内进站方向为长大下坡时,要在车站接车线末端设置隔开设备。

2山区铁路站场设计的原则

一直以来,在山区铁路站场设计过程中,都是坚持“以人为本、服务运输、强本简末、系统优化、着眼发展”的设计策略。由于山区铁路条件比较困难,桥隧数量较多,且投资高,因此在进行山区铁路站场设计时,需要遵从以下几个方面的原则。

(1)确保线路的输送能力。在进行山区铁路站位的选择时,需要确保车站的各项设备的运行能力能满足近、远期客、货运量的需求,并做好运行能力的储备工作。

(2)注重设计的安全性。严格执行相关规范和标准,提高山区铁路站场设计的安全性和可靠性。

(3)强调铁路站场设计整体性和统一性。车站设计是一项全面性和系统性工程,因此,在设计中不仅要考虑到车站内部各项设备布局的合理性,以及各专业之间的配合与协调,更要从当地的经济据点进行综合考虑,以满足国防、城市规划、农业生产及工业布局等方面的要求,以促进当地经济的协调发展。

(4)注重基建投资效益的同时,要考虑到可持续发展。在确保车站安全性以及满足近、远期设计要求的情况下,尽量降低基建工程的投资成本。另外还要考虑到铁路在未来扩建的需要和持续发展,在进行车站和各项设备布置时,需要近远结合,以造成不必要的浪费和经济损失。

3山区铁路站场设计要点

3.1山区站址选择

站址选择是否合理对线路的通过能力、项目的工程投资及是否与地方规划相协调等都有较大的影响。因此,在进行山区铁路站位选择时,需要重视山区地形复杂、地质环境恶劣等方面的影响,根据车站的规模及远期预留条件,结合地方规划,尤其是中间站和大型客、货运站一定要协调好铁路车站与地方规划之间的关系,在确保通过能力情况下,通过方案的比选,优选出理想、合理的站位。必要的时候“以点定线”,根据站址的选择确定正线的走向。

例如磨万铁路中的琅勃拉邦车站,琅勃拉邦为琅勃拉邦省的省会,目前城市位于湄公河南侧,机场位于城市东南角,城市优先向机场方向发展,远期在湄公河以北建新城。

结合地质、地形条件、琅勃拉邦世界遗产保护区核心区范围、城市现状及规划、新机场位置,设计中研究了城市西侧站位、机场西端站位、机场南侧站位、新13号公路旁站位四大方案,并结合线路走向进行了综合比选(图1)。

图1琅勃拉邦站位及相关线路走向方案示意图

从工程地质条件及工程风险控制分析,城市西侧站位方案岩溶发育,工程地质条件较差;机场西端站位出站后以短隧大角度穿过岩溶区;机场南侧站位出站后以短隧穿越岩溶区;新13号公路旁站位线路多以短隧道、路基通过,避开了大部分岩溶区域,其站位工程地质条件优于其它三个方案。

从与城市规划的衔接分析,琅勃拉邦规划为顺湄公河方向发展,优先考虑向东发展;城市西侧站位位于其西侧规划区范围,与城市规划干扰较大;机场西端站位车站位于琅勃拉邦规划区的核心区,对城市规划形成了切割;新13号公路旁站位从规划区外侧通过,站位离城区较远。

从工程经济性分析,城市西侧站位方案投资最省。

从对世界遗产和生态环境的影响分析,城市西侧站位方案以隧道方式经过岩溶强烈发育地区,可能造成地下水和地表水的漏失,影响动植物生存环境,对生态环境造成影响;机场西端站位方案线路通过世界遗产保护区核心区;机场南侧站位、新13号公路旁站位两个方案都绕避了世界遗产保护区核心区,且通过岩溶发育段落较短,不会对生态环境造成大的影响。

综上所述,从保护世界遗产和生态环境、降低施工风险、与城市规划结合紧密角度考虑,推荐采用机场南侧站位方案。

3.2山区车站平面布置分析

由于受地形条件影响,山区车站图型可不拘泥于常规的车站布置形式,应当考虑实际的地形、地质条件,结合远期规模,合理避开高填深挖地段及较大的桥隧工点。

3.2.1会让站/越行站

会让站/越行站主要办理列车的通过、会让和越行,一般设置1条或2条到发线。在地形起伏大、桥隧工程多的山区地带,可采用一些非常规的平面布置形式,以达到节约工程投资的目的。

(1)为尽量减少路基的高填深挖,可将到发线设置在行车室同侧(图2),但这种布置形式不利于车站值班员办理通过列车作业。

3.2.2一般中间站

办理客、货运作业的一般中间站的设置应注意旅客站房的布置与城市规划相配合,通过式车站旅客站房宜设于靠近城市中心区一侧;货场应靠近主要货物集散地,并结合货流方向、调车作业、环境保护、城市规划及地形、地质等因素综合研究选定。一般中间站平面布置比较灵活,主要是对车站货场、段所、工区等设施根据地形、地质条件和地方规划进行合理的位置选择,尽量控制站场设备少进入高填深挖和桥隧地段。根据实际情况可将站房设置为线下式站房;错列基本站台与中间站台布置;货场、工区等设施采用横列式布置;车站两端两正线间的单渡线设成为小“八”字或采用交叉渡线以缩小站坪长度等措施。

当初近期运量较小的时候,为节约工程投资,还可利用正线进行调车,但该情况应当注意需外移进站信号机和双线车站的顺向站界标。当车站设置牵出线时,应保证牵出线上的调车作业与接发列车互不干扰。当调车作业繁忙且在货场一侧有多条到发线时,还可根据需要将邻靠货场的一条到发线直接接通牵出线而不影响其他到发线的接发车。

3.2.3大型客货运站

大型客货运站一般位于经济较发达的大中型城市周边,车站的附属工区、段所等设施较多,与城市规划的衔接尤为重要。在进行该类车站设计时,往往先确定车站站位,再根据站位确定线路走向。其平面布置应优先考虑其运输组织是否合理、货物装卸是否方便、旅客出行是否便捷,确保“服务运输、以人为本、着眼发展”的前提下尽量优化车站平面布置,节约工程投资。

3.3站内桥隧的处理

由于山区铁路地形复杂多变,站坪选择困难,为确保工程坚固,运营安全,车站不可避免的需要上桥进隧。在进行站内桥隧方案设计时,应根据地形、地质条件、工程造价、施工难易度、后期运营管理、养护维修等多方面进行综合分析比较。一般的原则是设桥比设隧好,进隧宜尽量少进,避免将整个车站置于隧道内。

当车站设置在桥上时,应尽量将桥设置在车站中部,避免道岔桥的出现。其两侧应设置防护栅栏及人行道,另外还需考虑远期到发线数量和延长有效长的发展条件,如不能分修时,初期必须一次性施工到位。

当车站设置在隧道时,其后期的运营管理、列车接发、调车作业、养护维修等方面都有不便,应尽量避免车站全部设置隧道中,尽量将站房、接发列车信号设备置于露天部分,尽量修建避免三线或四线隧道,条件允许的情况可将车站设置成纵列式。对于有预留股道的车站,要么初期一次性建成,要么拉开间距远期单独修建。

3.4山区铁路车站客、货运作业分析

山区铁路往往人口比较稀少,通过客流较多,但对于一些具有旅游资源和经济较发达地区的城镇车站,也可以考虑办理旅客列车作业。但由于客流量比较小,开行的旅客列车间隔往往较大,会造成部分旅客选择的局限性较大,不如公路运输灵活。因此在山区铁路车站设计中,从铁路运输的成本考虑,对城镇车站是否办理客运作业要慎重选择,可在车站平面布置时预留办理客运作业的条件,根据发展需要适时修建。

山区铁路货运往往以煤炭、木材、矿石等大宗货物为主,地方百货运量较小。因此在确定车站是否办理货运作业时要综合运输成本进行考虑,减少货场的设置,尽量使货物作业集中办理,组织货源地点的整列货物列车开行。但对有较大发展空间的城镇要做好规划预留。

3.5山区铁路车站场坪设计

车站站房的位置一般设在车站到发线有效长的中间部分,但在进行山区铁路站场设计过程中,有时为了避开桥隧工程,可左右移动。也可根据地形条件设置成线下式、分离式、高低式等各种站房布置形式。为减少场坪尺寸,对于特别困难的会让站和越行站,还可将行车室设置成“吊脚楼”或者设置成远程控制的无人值守车站。

结合地形条件,车站的作业场坪应尽量集中,为减少基础处理,场坪尽量放置在挖方地段,另外还要充分考虑通场坪的道路是否方便引入,场坪的设置标高是否能够满足洪水位的要求,是否有远期扩建的条件等等。

4结束语

通过以上分析,在山区铁路站场设计中,需要充分考虑山区地形、地质条件的影响,在进行站位与站场布置图型的选择时,需要处理好公路、桥梁和隧道之间的关系,近远结合,以满足车站未来的改造与扩建需要,同时以节约用地,提高项目的投资效益为出发点,促进铁路与环境的协调发展。

参考文献

[1]GB50091-2006,中华人名共和国国家标准[S].

[2]铁路工程设计技术手册:站场及枢纽[S].北京:中国铁道出版社,2004.