丁亮
(鐵道部工程設(shè)計鑒定中心 提高工資待遇高級工程師,北京 100038)
聯(lián)絡(luò)線和疏解線由于其使用性質(zhì)與正線不同,線路長度不長,但變化較多,而且二者之間還有著不可分割的聯(lián)系,如,除了單線與單線之間的聯(lián)絡(luò)線沒有疏解外,雙線與雙線之間的聯(lián)絡(luò)線或單線與雙線之間的聯(lián)絡(luò)線都有疏解關(guān)系。疏解線又分為不同性質(zhì)線路之間交叉疏解線、客貨分線疏解線、方向別或線路別進出站疏解線、專用線或岔線引入車站疏解線等等。由于聯(lián)絡(luò)線或疏解線大部分位于樞紐范圍內(nèi),標準不高,列車運行速度也較低,雖然不像長大干線涉及地形、地質(zhì)條件那么復雜,但受既有線路標準、銜接的正線、車站平縱斷面條件以及周邊城市建筑物等限制,設(shè)計方案往往比較復雜。尤其是為了實現(xiàn)相同的功能,追求線路長度最短、對城市拆遷影響最少、占地及立交橋工程投資最省的目的,研究比較的方案很多。即便如此,在許多項目中往往還是優(yōu)化節(jié)省投資的重點。如此短的線路,為什么會有如此大的優(yōu)化余地,關(guān)鍵是設(shè)計者在設(shè)計中沒有掌握這類線路的設(shè)計規(guī)律,以至于在形態(tài)變化多樣的線形中,沒有抓住主要矛盾,不知道解決主要問題,只是根據(jù)需要按照常規(guī)的選線方法,確定聯(lián)絡(luò)線或疏解線的平縱斷面,并且按照常規(guī)的線路出圖辦法畫聯(lián)絡(luò)線或疏解線的平縱斷面圖。為此,需要對這類線路的設(shè)計規(guī)律進行一些分析。
在設(shè)計聯(lián)絡(luò)線和疏解線時,充分分析線路的作用是掌握聯(lián)絡(luò)線或疏解線設(shè)計的前提。同樣是聯(lián)絡(luò)線,有的需要在站內(nèi)與正線銜接,也有的可以在區(qū)間與正線銜接;同樣是客貨疏解,可以疏解客線,也可以疏解貨線;有的線路引入需要在既有站進站前疏解,有的可以在出站端疏解,按方向別引入的有些疏解線可以合并,有些疏解線必須分開。修建聯(lián)絡(luò)線或疏解線的目的就是要滿足一定的功能需要,但滿足功能需要的方式并不是惟一的。在確定什么樣的聯(lián)絡(luò)線方案或疏解方式之前,必須分析聯(lián)絡(luò)線或疏解線的基本要求。
對于聯(lián)絡(luò)線,簡單地說,就是兩正線之間或正線與樞紐內(nèi)其他車站之間的連接線,或樞紐內(nèi)較近的車站與車站之間的連接線,使相互分開的線路之間、線路與車站之間、車站與車站之間相互連接。如果是較遠的車站與車站之間的連接線,如樞紐環(huán)線、港口支線等,線路較長,應按干線或支線考慮線路標準,采用一般線路的選線方法進行研究。在兩正線與正線之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)線的目的就是實現(xiàn)相互之間跨線列車運行,這類線路一般出現(xiàn)在交叉的干線之間,或干線與支線之間,設(shè)置的聯(lián)絡(luò)線一般都是從一條線的車站引出再進入另一條線的車站,也就是從車站到車站;也有的雙線鐵路與雙線鐵路車站之間太遠,長達十幾公里甚至幾十公里,為了避免修建的聯(lián)絡(luò)線太長,只能從一條雙線的車站引出在另一條雙線的區(qū)間接軌。從一條雙線區(qū)間引出聯(lián)絡(luò)線再連接到另一條雙線區(qū)間上這種情況很少,其聯(lián)絡(luò)線平縱斷面應滿足列車在聯(lián)絡(luò)線上停留不影響相鄰正線上列車運行的條件,或聯(lián)絡(luò)線上設(shè)置車站,以利于運輸組織和運行安全。在正線與車站之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)線,這里指的是新建干線從某樞紐外周通過時,與樞紐內(nèi)車站的連接線。如一條客運專線在中間經(jīng)過某個樞紐時,為滿足樞紐旅客列車的上下線設(shè)置的聯(lián)絡(luò)線,這種情況,也會出現(xiàn)在干線引入環(huán)形樞紐時,與樞紐次要方向環(huán)線上的車站連接。這種聯(lián)絡(luò)線,在銜接車站的一端與第三方向引入方式相同,但引入的線路是聯(lián)絡(luò)線不是正線。樞紐內(nèi)車站與車站之間的較短聯(lián)絡(luò)線一般出現(xiàn)在樞紐內(nèi)相互關(guān)聯(lián)但不同分工或性質(zhì)的兩個車站,如編組站與貨運站之間的聯(lián)絡(luò)線,客運站與客車整備所或動車運用所之間的聯(lián)絡(luò)線。
對于疏解線,簡單地說,就是為了避免列車運行徑路平面交叉產(chǎn)生的立體線形,這里要與疏解關(guān)系分清。因為疏解線一定是疏解關(guān)系,但疏解關(guān)系并不會導致修建疏解線。如雙線鐵路與雙線鐵路按方向別的銜接,為了避免相對方向運行交叉,必然有一條雙線的一個方向上跨或下穿另一條雙線,它們之間的關(guān)系就是疏解關(guān)系,但并不產(chǎn)生新的線路;而如果是一條單線鐵路與雙線鐵路銜接,為了疏解,單線鐵路另修一條線路形成銜接前局部的上下行分線,這條新修的線路就是疏解線。由于單線鐵路主要是分時段運行,即一個時段一個區(qū)間只允許一趟列車走行,所以單線鐵路之間很少出現(xiàn)疏解。疏解關(guān)系一般出現(xiàn)在雙線鐵路,也包括單線鐵路與雙線鐵路的銜接,如岔線、專用線與雙線鐵路的銜接。也出現(xiàn)在不同功能車場之間列車運行進路上的疏解,進站出站疏解、機走線、貨場取送線與車場其他進路的疏解等等。
此外,聯(lián)絡(luò)線與疏解線存在密不可分的關(guān)系,如雙線鐵路之間的聯(lián)絡(luò)線,在與正線銜接的兩端要進行疏解;雙線鐵路引入樞紐其他車站的聯(lián)絡(luò)線,在兩端銜接處也要疏解。一般來說,只要是雙線鐵路,設(shè)置聯(lián)絡(luò)線都應該與正線疏解,否則對向交叉進路對線路能力和列車運行安全都影響較大。聯(lián)絡(luò)線在疏解時與疏解線的設(shè)計沒什么區(qū)別,因此,從設(shè)計方案來說兩者不可分割。
對于聯(lián)絡(luò)線,其設(shè)計標準比較簡單。如果是正線與正線之間的聯(lián)絡(luò)線,應與相銜接的兩正線標準相一致,尤其客貨共線的聯(lián)絡(luò)線,其坡度應取兩正線坡度較緩的標準,以利于相互交流的貨車不因為聯(lián)絡(luò)線的標準較低而變重。如果是正線與樞紐內(nèi)車站之間的聯(lián)絡(luò)線,其標準與相銜接的正線標準一致。如果是樞紐內(nèi)車站與車站之間的聯(lián)絡(luò),應按照運行的列車性質(zhì)確定相應的標準,如正規(guī)列車、小運轉(zhuǎn)列車、單機或車底走行線等。對于客貨分線的聯(lián)絡(luò)線,無論是客車聯(lián)絡(luò)線還是貨車聯(lián)絡(luò)線,除了考慮正線標準外還應考慮運行列車種類不同的特點確定標準,否則修建的聯(lián)絡(luò)線工程太大,高標準用不上。如貨車聯(lián)絡(luò)線,坡度標準不能降低,但平面標準對貨車運營速度沒什么影響,在困難地段最小曲線半徑太大只會帶來工程投資的增加;又如客車聯(lián)絡(luò)線,平面標準不能降低,但縱斷面標準對于牽引定數(shù)較小的客車采用緩坡并沒有多大必要,在困難地段坡度采用與貨車坡度相同的標準,較緩的坡度只會增加很大的工程投資。
對于疏解線,其標準的掌握與聯(lián)絡(luò)線沒有區(qū)別,但一般在疏解線上運行的列車分方向是必然的,目的性較強,利用列車運行規(guī)律特點,節(jié)省工程投資更加必要。對于單方向下坡的線路考慮不受牽引力的限制,只受制動力的影響,且坡段長度較短,貨車線可以采用大于限制坡度的坡度,這在設(shè)計規(guī)范里面也有相關(guān)的規(guī)定。對于從客貨共線變成客貨分線的疏解線,也要同樣根據(jù)客貨運行不同的特點確定相應的標準。如對于4‰或6‰坡度標準的線路,客車疏解線可以超過限坡,沒必要再采用如此緩的坡度;對于客貨共線客車速度大于120 km/h的線路,貨車疏解線的曲線半徑滿足120 km/h就行,這樣并不影響貨車運行的品質(zhì),還可以節(jié)省大量工程。又如機車車輛走行線標準較低,尤其是機走線不受牽引質(zhì)量的影響,可采用較大的坡道,專用線、貨場取送線等次要線路一般來說標準也比較低,可采用較少的曲線半徑,但坡度要根據(jù)具體情況確定。
聯(lián)絡(luò)線與疏解線的設(shè)計方法與正線的設(shè)計方法雖然有相同之處,但更有自身的特點。由于設(shè)計的聯(lián)絡(luò)線或疏解線是出于功能上的需要,在實現(xiàn)相同功能的條件下,變化是多樣的。有時線路兩端的銜接點是固定的,而有時兩端的銜接點是不固定的;有時受既有樞紐條件的影響,線形的選擇余地較小,如果是功能上的需要,只要不是在標準上明顯地做不到(如高差很大,或半徑很小,超過了應有的標準),就應修建,但即便如此,線形方案也很多。如高架、下穿、小半徑迂回,甚至入地修地下直徑線等等。有時為了實現(xiàn)正線與聯(lián)絡(luò)線總的投資最小,也可以調(diào)整一下與聯(lián)絡(luò)線相關(guān)的正線線位。由于方案很多,所以在設(shè)計上技巧也很多,優(yōu)化的余地也很大。掌握這類線路的設(shè)計方案,一是研究的方式不能只局限于一條聯(lián)絡(luò)線或一條疏解線,而要對與聯(lián)絡(luò)線或疏解線相關(guān)的所有線路都進行分析,也就是分析一個面。尤其是,要把與聯(lián)絡(luò)線或疏解線相關(guān)的線路放在一起研究,畫在一張圖上,這也是許多設(shè)計者沒掌握到這類線路設(shè)計的要點之關(guān)鍵。設(shè)計時應將所有相關(guān)聯(lián)的線路都畫在一張圖上,在這張圖上標注所有線路的平面要素和坡度標,以及對線路方案有影響的控制點信息。這樣便于將幾條線的平面和縱斷面結(jié)合在一起分析,往往從多變的線形關(guān)系中找出最合理的方案。二是分清主次關(guān)系,不論是聯(lián)絡(luò)線還是疏解線,都存在主要線路和次要線路,在地形條件或周邊環(huán)境較困難的情況下,也要盡量保證主要線路順直,標準高,用次要線路進行疏解。三是除了掌握客跨貨、高標準跨低標準線路一般規(guī)律外,更應該因地制宜,多利用客車線爬坡能力強、坡度可適當加大,貨車線速度低、半徑可適當減少,單方向下坡可以采用適當超限坡,以及機走線、專用線等次要線路標準低、選線靈活的特點,選擇疏解關(guān)系,確定疏解方案。
聯(lián)絡(luò)線的設(shè)計方法,除了按一般的選線原則外,單線聯(lián)絡(luò)線與單線鐵路之間因為不需要疏解,所以相互銜接比較簡單。單線聯(lián)絡(luò)線與雙線鐵路的銜接、雙線聯(lián)絡(luò)線與雙線鐵路銜接相對復雜,復雜的關(guān)鍵點是在兩端的銜接處。一般來說單線聯(lián)絡(luò)線與雙線鐵路銜接有三種情況。一種是不疏解,如圖1。這種情況,只有在聯(lián)絡(luò)線運量較小,銜接的雙線鐵路等級不高時才采用。第二種是單線聯(lián)絡(luò)線在銜接處修建一條疏解線,如圖2。這種情況比較多,主要出現(xiàn)在雙線鐵路標準較高,聯(lián)絡(luò)線行車量較大時的銜接方式。第三種是單線聯(lián)絡(luò)線插在雙線鐵路正線之間,如圖3。這種情況主要優(yōu)點是,既實現(xiàn)了聯(lián)絡(luò)線與正線之間的疏解關(guān)系,又減少了一條疏解線,但畢竟要在銜接處將兩條正線分開,才能將單線放在中間,這會影響雙線鐵路的線形,如果在站內(nèi),當?shù)桨l(fā)線數(shù)量較多時,夾在中間的到發(fā)線布置和使用都比較復雜。這種情況只有在雙線鐵路等級不高的條件下采用比較合適,如貨車聯(lián)絡(luò)線與貨車正線之間銜接。至于雙線聯(lián)絡(luò)線與雙線鐵路銜接,疏解是必然的,而疏解關(guān)系也比較簡單,如圖4。如果出現(xiàn)復雜的情況,也只是線位和銜接地點的地形、地質(zhì)條件,或周邊的環(huán)境條件困難。這時除非要銜接的正線是既有線,否則新建正線應結(jié)合車站站位,甚至疏解線的銜接點設(shè)在進站端還是出站端等進行多方案比選。
對于疏解線,設(shè)計方法與聯(lián)絡(luò)線有許多相同之處,不同的是一般疏解線比較短,疏解交叉的方式多樣。設(shè)計疏解線之前要搞清楚設(shè)置疏解線的目的,也就是哪條線跟哪條線的交叉要疏解、疏解點是不是只有一處、在站前疏解還是在站后疏解比較合理。在線形上一般保持正線順直,再研究疏解線是采用上跨還是下穿方式。如果有多條線路引入一個車站時,不同方向到達匯合的疏解線不能合并,應滿足同時到達車站,以避免相互影響正線后續(xù)列車運行;而從一條線出發(fā)分出的幾條疏解線則可以在分歧端盡量合并,因為,這時無論分出幾條線,都只有一趟列車運行。客貨共線鐵路在進入客貨分徑路樞紐的疏解,出岔點應保證客車進路順直,以提高客車速度。多條線路疏解,上跨或下穿線路盡量合并,盡量減少交叉點和交叉層高。機車車輛走行線或?qū)S镁€等次要站線與正線交叉的疏解盡量采用正線順直,調(diào)整次要站線平縱斷面,有條件時盡量采用下穿正線,因為次要站線標準低,線形靈活、占地少,有的次要站線凈空要求較低,可降低立交高度。與車場銜接的疏解線,出站方向采用上坡或下坡結(jié)合地形確定,而進站方向面向車場的下坡道應盡量減緩,以避免在車場末端設(shè)置安全線影響車場接發(fā)車能力。此外,在研究疏解線時應考慮遠近結(jié)合,以及多種變化情況對疏解關(guān)系的影響,避免近期實施的工程遠期廢棄。
聯(lián)絡(luò)線和疏解線在鐵路樞紐設(shè)計中往往占的投資比重較大,好的聯(lián)絡(luò)線和疏解線設(shè)計方案就是在滿足功能的條件下,使聯(lián)絡(luò)線或疏解線設(shè)置的長度最短。如果設(shè)計者沒有采用最優(yōu)的設(shè)計方案,設(shè)置聯(lián)絡(luò)線或疏解線較長,投資往往很大,有時會導致工程難以實施。做好聯(lián)絡(luò)線和疏解線的設(shè)計也是鐵路樞紐和站場專業(yè)設(shè)計的基本功,掌握好這類線路的設(shè)計規(guī)律和設(shè)計方法,在實踐中不斷總結(jié),就會達到較好的效果。
[1]鐵路車站及樞紐設(shè)計規(guī)范[M].北京:中國計劃出版社,2006
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