對大部分位于隧道內的鐵路會讓站及越行站平面布置圖型的分析

丁亮

（鐵道部工程設計鑒定中心副總工程師，北京100844）

對大部分位于隧道內的鐵路會讓站及越行站平面布置圖型的分析

丁亮

（鐵道部工程設計鑒定中心副總工程師，北京100844）

在地形條件極其困難的山區(qū)修建鐵路，在站間距離較大的區(qū)間，為了通過能力的需要，有時不得不在隧道群中設置會讓站（單線）或越行站（雙線）。雖然這種地形條件下選擇站位的余地很小，車站絕大部分位于隧道內，甚至個別車站可能完全設在隧道內，然而不同的車站布置圖型，對工程投資及運營會產生很大影響，尤其是對運營的影響是長期的。為了弄清這些影響的根源，避免出現不合理的設計，從運營的角度對大部分長度位于隧道內的鐵路會讓站和越行站布置圖型進行分析，以便找出更好的設計思路與方法。

隧道；鐵路；車站；圖型；分析

0 引言

在新建鐵路選線時，會盡量避免將車站設在隧道內，然而并非所有的地形條件都能回避這個問題，在地形條件極其困難的山區(qū)，總會遇到越嶺等部分地段橋隧集中且受線路通過能力及站間距離限制，不得不在隧道內設車站的情況。一般來說這種地形都遠離經濟據點，沒有旅客乘降及貨物到發(fā)，設置車站只是為了運輸方面通過能力的需要，所以設置的車站絕大部分是單線鐵路的會讓站或雙線鐵路的越行站。

1 隧道群地段設置的會讓站或越行站

單線鐵路的會讓站或雙線鐵路的越行站是兩種最基本站車站布置圖型，也是股道數量最少的車站布置圖型。單線鐵路會讓站只有1條正線和2條到發(fā)線，共3股道，在困難條件下，只設1條正線和1條到發(fā)線，共2股道；雙線鐵路越行站除2條正線外，上下行各只設1條到發(fā)線，共4股道。由于車站規(guī)模小，所以在一般的設計中不會考慮到車站圖型會有什么變化。然而在特別困難的山區(qū)，為了區(qū)間通過能力的需要，不得不在隧道群地段設置會讓站或越行站時，就會出現車站只有一小部分露在外面，大部分設在隧道內,也就是所謂“一線天”的情況。這時哪部分露在外面，哪部分設在隧道內，不僅對工程投資有影響，運營條件的差別也很大，因為車站隧道與區(qū)間隧道運營條件不同的根本差別就是車站有列車停車，改善列車停車條件就是改善運營條件。

這類車站只辦理運輸組織上的行車作業(yè)，即待避列車停車，不辦理客貨運作業(yè)，考慮到列車停站會降低旅行速度，通常的規(guī)律應是低等級列車停站待避，高等級列車通過。按照這種規(guī)律，無論是單線鐵路還是雙線鐵路，其在站作業(yè)的列車組合只有三種可能。對于單線鐵路會讓站來說，一種可能是當客車與貨車會讓時，貨物列車停車讓旅客列車通過；第二種可能是當兩列貨物列車會讓時，一列貨物列車停車，讓另一列貨物列車通過；第三種可能是當兩列旅客列車會讓時，一列旅客列車停站待避，讓另一列旅客列車通過。對于雙線鐵路越行站來說，第一種可能是當旅客列車與貨物列車越行時，顯然是貨物列車停車待避，讓旅客列車越行通過；第二種可能是當兩列貨物列車越行時，一列貨物列車停車待避，讓另一列貨物列車越行通過；第三種可能是當兩列旅客列車越行時，一列旅客列車停站待避，讓另一列旅客列車越行通過。在這三種可能中，顯然停站概率最高的就是貨物列車，更何況在日常運輸組織中，還可以根據運輸時段和通過能力的情況，盡量不讓旅客列車在隧道內的車站停車待避，因此，在會讓站或越行站停站的列車絕大部分是貨物列車。無論是雙機牽引還是單機牽引，貨物列車機車都在列車的前端，列車尾部已沒有守車。只要停站列車的機車部分能位于隧道外，司乘人員的工作條件及與車站的聯系就會好得多。要做到這一點，就得弄清貨物列車在車站停站時的狀態(tài)，以及車站與隧道相互位置的關系，確定合理的車站布置圖型。

2 單線鐵路大部分長度位于隧道內的會讓站布置

一般情況下，為了減少工程投資，單線鐵路在隧道群地段設會讓站時，車站只設2股道，即1股正線和1股到發(fā)線。這種規(guī)模的車站不可能有圖型上的變化，車站布置只研究車站與隧道位置之間的關系，具體說就是到發(fā)線位置與隧道位置之間的關系。這種關系不僅與隧道的長度有關，而且跟隧道與隧道之間的“一線天”位置有關。當然，如果隧道很長，車站全部設在隧道內時，相當于地下設車站，列車停在哪個位置都一樣，討論到發(fā)線與隧道位置的關系沒有必要。但當車站并不全在隧道內，只要露出一部分，其位置不同，運營條件就有所不同。歸結起來有以下幾種情況。

2.1道較長，但隧道群之間有間隙，也就是露出

“一線天”的情況

這時研究車站與隧道的關系，就是研究隧道與隧道之間的“一線天”布置在車站的哪個位置比較合理。從其相互布置關系來說，“一線天”共有3個位置，一種是“一線天”設在車站中間，如圖1所示。

圖1 “一線天”設在車站中間

這種圖型從感覺上好像“一線天”布置在車站中間，車站值班員去兩端距離相同。但實際上列車到站停車時，車站值班員并非都得去列車前端與司乘人員見面聯系，相反，無論上下行哪個方向來的貨物列車停站時，機車位置均位于隧道內，由于隧道內環(huán)境差，司乘人員與車站聯系都不方便。而從工程角度來說，“一線天”兩端隧道都會出現部分雙線的變截面情況，在地質條件相同的情況下，無疑是增加工程投資最多的圖型，所以該圖型不合理。

第二種是將“一線天”設在車站A端，也就是B方向來的貨物列車停車時，機車能停在隧道外“一線天”位置，如圖2所示。

圖2 “一線天”設在車站A端

第三種是將“一線天”設在B端，也就是A方向來的貨物列車停車時，機車能停在隧道外“一線天”位置，如圖3所示。

圖3 “一線天”設在車站B端

第二種布置和第三種布置方式實際上類似，只是“一線天”露在哪一端。顯然對于停站的貨物列車來說，機車位于隧道外是最有利的位置，這樣既改善了停站列車司乘人員的工作環(huán)境，又因為車站信號樓也會設在“一線天”附近，便于司乘人員與車站聯系。一般來說，上下行貨物列車是成對的，或者相差不會太大，因此，無論“一線天”設在哪一端，總有一個方向的貨物列車停車時，機車位于隧道外，另一個方向的貨物列車停車時，機車位于隧道內。如果上下行停站的次數相同，從概率的角度來說，至少有一半的列車運行條件獲得改善。實際上，如果考慮車站兩端站間距離條件、通過能力情況，可以大致分析一下，會讓時哪一個方向貨物列車停車對通過能力比較有利，也就是該方向停站的貨物列車會較多，“一線天”最好就設在這個方向貨物列車停車時機車所在的位置，這樣可以改善大部分貨物列車會讓時的工作條件。同時，“一線天”布置在車站一端時，只有一個隧道會出現部分雙線變載面情況，這對工程條件也有利。因此，在隧道群地段，這類車站的布置，其“一線天”應布置在車站的一端。具體布置在哪端，應根據行車組織條件，大多數停站貨物列車的方向大致分析確定。

2.2道較短，到發(fā)線部分在隧道內的情況

車站到發(fā)線與隧道的位置關系有兩種情況，一種是將車站一半設在隧道內，另一半設在隧道外；另一種是隧道設在到發(fā)線中間，到發(fā)線兩端露在隧道外。這兩種布置方式中，第一種布置方式無論隧道布置在哪一端，對運營和對工程來說，本質上沒有區(qū)別，現以一端為例，如圖4所示。

圖4 隧道布置在車站一端

這種布置，顯然只滿足一個方向的貨物列車停車時，機車在隧道外，而另一方向貨物列車停車時，機車在隧道內，而且，這時隧道內雙線長度雖然較短，但出現了一處部分雙線的變截面。

第二種布置，是將隧道布置在車站到發(fā)線中間，到發(fā)線兩端露在隧道外，如圖5所示。

圖5隧道布置在車站到發(fā)線中間

圖5 布置方式比圖4布置方式雖然雙線隧道長，但隧道內沒有變截面，尤其是對于運營條件來說，無論哪個方向的貨物列車停車，機車均位于隧道外，這對改善司乘人員工作環(huán)境和便于司乘人員與車站聯系都十分有利。從工程上來說，只是設置一段雙線隧道，沒有變截面，工程簡單。因此，當隧道長度短于到發(fā)線有效長時，該布置圖型是合理的圖型。值得一提的是，從理論上來說，這種圖型的隧道長度應小于或等于到發(fā)線有效長度減去兩端機車長度。但在具體項目上，會碰上隧道長度短于到發(fā)線有效長度減去兩端機車長度，但不會碰上剛好隧道長度等于到發(fā)線有效長度減去兩端機車長度的情況，有時隧道長度會稍長一些。這時，如果適當延長到發(fā)線長度并不會增加很大工程時，顯然應將到發(fā)線適當延長，這樣既能使工程簡單，又有利于改善運營條件。尤其是當初期或近期到發(fā)線有效長度短，如采用650m，而遠期到發(fā)線有效長度長時，如850 m或1 050 m時，隧道范圍內應按照遠期到發(fā)線有效長度進行實施，以避免導致延長到發(fā)線時產生廢棄工程，甚至在今后運營的既有線隧道無法實施。

3 雙線鐵路大部分長度位于隧道內的越行站布置

由于雙線鐵路是上下行分線運行，所以越行站的行車規(guī)律性更強。越行站最小規(guī)模也得滿足每個方向的越行條件，而且這種條件上下行是不能共用的，否則會打亂正常的運行秩序，影響行車安全，因此，越行站最小規(guī)模是4股道，其中包含2條正線，及上下行各1股到發(fā)線。由于上下行各設1條到發(fā)線從理論上說是到發(fā)線之間是沒有相互關系的，而且越行站是作業(yè)最簡單的車站，在布置上首先要保證正線順直，因此其常規(guī)的布置圖型是在正線兩側各設1條到發(fā)線?？紤]到盡量縮短站坪長度，減少設站對線路平縱斷面的影響，以及便于維護管理，一般情況下，應該采用橫列式布置。有些站間距離較大的線路為了維修車折返或考慮故障時有反向運行條件，在越行站兩端設單渡線。

然而在隧道群的越行站按照常規(guī)越行站的站型布置就會遇到另外一些問題，要解決這些問題必須滿足越行站最基本的功能，對車站的布置進行調整，降低工程投資。如在隧道內新建四線隧道工程巨大，有的線路地質條件很差，四線隧道斷面太大無法實施；又如有的線路隧道很長，正線隧道不得不分修，也就是所謂的“雙洞單線”形式，這種情況下，越行站無論在隧道內還是在隧道口，都不可能修建橫列式的四線車站。因此，遇到這種情況，調整車站布置是必要的。由于從本質上來說，設越行站并不是上下行到發(fā)線之間的行車關系，而是上行到發(fā)線與上行正線的行車關系，下行到發(fā)線與下行正線的行車關系，其上下行到發(fā)線之間既可以橫列布置，也可以縱列布置，只是相對位置上的不同。從車站位置與隧道的關系來說有三種情況，第一種情況是整個車站全部在隧道內；第二種情況是雖然車站大部分在隧道內，但有一小部分在隧道群之間，也就是隧道與隧道之間的“一線天”位置；第三種情況是隧道較短，隧道長度短于車站到發(fā)線有效長度。3.1整個車站全部在隧道內的情況

這種情況相當于設地下站，工程巨大。一般來說，雙線鐵路只有行車速度不同的情況下才出現越行，如客貨共線。車站全部設在地下又不像地鐵辦理客運乘降作業(yè)有服務客流的需求，這種情況顯然不合理，在選線上應盡量避免。當然我國不同地域的地形條件差別很大，具體遇到的情況并不簡單，如果遇到這種情況，這種車站的布置與隧道的關系最簡單的辦法就是上下行正線分修，各自在不同的位置修建1條到發(fā)線。這樣最大的隧道斷面是雙線斷面，而且到發(fā)線設置的地段應根據隧道地質條件確定，也就是選擇地質條件較好的地段設置越行的到發(fā)線。

3.2站大部分在隧道內，但有一小部分在隧道群

之間的情況

這種情況，既要類似于單線會讓站，分析“一線天”在哪個位置對運營有利，也要分析車站四線段在哪個位置對工程有利。從“一線天”位置與車站布置的相互關系來說共有三種情況，一種位置是“一線天”設在車站中間，如圖6或如圖7所示。

圖6 正線與到發(fā)線均在一個隧道內

圖7 上下行正線分修

這兩個布置形式的區(qū)別，圖6是正線與到發(fā)線均在一個隧道內，并行地段為四線，斷面大。圖7是上下行正線分修，隧道內最多只設兩股道。從工程角度分析，在車站范圍內圖6布置形式明顯比圖7布置形式工程難度大，由于大斷面兩端又是變截面，很難實施，所以即便采用圖6布置，也會將兩側到發(fā)線隧道分修，形成中間雙線隧道，兩側單線隧道。圖7雖然工程比圖6小，但由于兩條正線分修，所以只適合正線“雙洞單線”情況。從運營角度分析，由于“一線天”位置在車站中間，無論上下行哪個方向的貨物列車停車待避，機車均位于隧道內，因此，圖6和圖7都不是好的越行站布置方案。

“一線天”位置與車站布置關系的第二種情況，是“一線天”布置在車站一端，車站橫列式布置。這種情況由于車站有兩端，所以“一線天”與車站的關系有兩種布置，但無論“一線天”布置在哪一端，與一線天布置在中間相比，所不同的是“一線天”布置在一端時，一個方向的貨物列車停站待避，機車處在隧道外，而另一個方向的貨物列車停站待避，機車處于隧道內，如圖8為例。

圖8 “一線天”布置在車站一端

從A方向到達的貨物列車，機車位于隧道外，而B方向到達的貨物列車機車在隧道內，工程上所不同的是只有一座隧道有變截面。顯然這種情況車站布置比“一線天”布置在車站中間好。

“一線天”位置與車站布置關系的第三種情況，是“一線天”布置在車站中部，但車站縱列布置。這種情況“一線天”位置與車站的布置也有兩種形式。一種形式是，“一線天”布置在車站中間，兩側到發(fā)線的到達方向前端設在一處并位于隧道外，兩側到發(fā)線其他部分位于隧道內。如圖9所示。

圖9 兩側到發(fā)線的到達方向前端設在一處并位于隧道外

另一種形式是，“一線天”布置在車站中間，兩側到發(fā)線的到達方向末端設在一處并位于隧道外，兩側到發(fā)線其他部分位于隧道內。如圖10所示。

圖10 兩側到發(fā)線的到達方向末端設在一處并位于隧道外

從工程的角度分析，無論是圖9布置形式還是圖10布置形式，四線并行段均位于隧道外，兩端隧道內都只是三線，因此，工程較四線橫列式隧道簡單，投資省。從運營的角度分析，由于列車是按左側行車，因此圖9布置形式，上下行貨物列車到站停車待避時，機車剛好在隧道外，其他部分位于隧道內，而圖10布置形式，上下行貨物列車到站停車待避時，機車及其他部分在隧道內，而尾部露在隧道外，貨物列車已經沒有守車，顯然圖9布置形式是最好的布置圖形，而圖10的布置與行車方向相反，不可取。由此可見，雙線鐵路位于“一線天”隧道群時，應采用圖9布置形式，也就是上下行到發(fā)線錯開布置，將機車停車的部位布置在隧道外，隧道內設三線。

在實際設計過程中，還可能遇到其他情況，但無論哪種情況，都應從行車規(guī)律、工程條件的難易程度去分析思考。這樣總會找到既符合實際情況，又對今后的運營相對更有利的布置圖型。

4 結束語

鐵路車站的布置圖型種類較多，每種性質的車站都有固定的圖型，然而在特殊的地形條件下，就得結合具體情況具體分析，不能套用。在隧道群內設置會讓站或越行站就屬于這類情況，雖然數量少，車站簡單，但如果針對具體問題深入分析一下，稍微調整一下思路，就會節(jié)省大量的工程投資，也會為長期的運營創(chuàng)造便利條件。

[1]鐵路車站及樞紐設計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2006

[2]鐵路工程技術手冊站場及樞紐[S].北京：人民鐵道出版社，1977

（責任編輯：魏艷紅）

Building railways in the mountainous terrain whose conditions are extremely difficult, in order to improve the passing capacity, sometimes stations has to be set up in tunnels for the large distance interval.Although the choice of this terrain is small,station will be located in most of the tunnel, and even entirely in the tunnel, different types of layout pattern will significantly affect the project in vestment and long-term operation.In order to clear these causes, avoid unreasonable design, this paper analyzes the layout pattern of rail way stations in the tunnel from operation angle and finds better solutions.

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A

1004-9746（2014）04-0011-04

2014-07-10）