地鐵車輛段站場平面布置優(yōu)化研究

韋俊峰

摘? 要：車輛段總平面布置應(yīng)根據(jù)車輛運用、檢修的作業(yè)要求和段址的地形條件，和其他生產(chǎn)、生活、辦公設(shè)施的布局，以及道路、管線、消防、環(huán)保、綠化等要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀髼l件，按有利生產(chǎn)、方便管理和生活的原則進行統(tǒng)籌安排、合理布置。本文分析了地鐵車輛段選址原則及站場平面布置控制因素，探討了車輛段站場平面布置需要解決的問題和達成的目標(biāo)，并以深圳地鐵13號線羊臺山車輛段為例，對場坪高程和單、雙層運用庫進行綜合比選，優(yōu)化了站場平面布置方案，取得了預(yù)期的社會、技術(shù)、經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：地鐵? 車輛段? 站場平面? 優(yōu)化

中圖分類號：U231 ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）02（c）-0106-04

Research on Optimization of Railway Yard Layout of Metro Depot—— A Case Study of Yangtaishan Railway Yard of Shenzhen Metro Line 13

WEI Junfeng

（China Railway Eryuan Chongqing Company， Chongqing， 401121 China）

Abstract： The general layout of the depot shall be based on the operation requirements of vehicle operation and maintenance， the topographic conditions of the depot site， the layout of other production， living and office facilities， as well as the requirements of roads， pipelines， fire protection， environmental protection， greening， etc.， in combination with the local meteorological conditions， and in accordance with the principle of favorable production， convenient management and living. This paper analyzes the siting principles of metro depot and the controlling factors of its layout， discusses the problems to be solved and the goals to be achieved in the metro depot layout. Taking Yangtaishan railway yard of Shenzhen Metro Line 13 as an example， comprehensive comparisons and sections are made in the ways of site elevation and single or double-layer operation shop. The railway yard layout scheme is optimized. and the expected social， technical and economic benefits are achieved.

Key Words： Metro; Metro depot; Railway yard layout; Optimization

地鐵車輛段是保證地鐵正常運營的后勤基地，承擔(dān)地鐵車輛的運用、檢修任務(wù)，以及必要的辦公、生活功能等，是地鐵正常運營所必需的設(shè)備和設(shè)施。車輛段總平面布置應(yīng)根據(jù)車輛運用、檢修的作業(yè)要求和段址的地形條件，和其他生產(chǎn)、生活、辦公設(shè)施的布局，以及道路、管線、消防、環(huán)保、綠化等要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀髼l件，按有利生產(chǎn)、方便管理和生活的原則進行統(tǒng)籌安排、合理布置。

深圳市城市發(fā)展迅速，土地資源日益緊張，而車輛段用地規(guī)模較大，選址工作十分困難。在用地條件十分局限、各種邊界條件不利的情況下，站場布置方案的設(shè)計在很大程度上決定了車輛段各項設(shè)備設(shè)施的布局和功能。通過合理布置站場方案，進而優(yōu)化車輛段總圖布置，實現(xiàn)功能完善、運營便利、節(jié)省工程投資的目的，成為我們設(shè)計的關(guān)鍵問題。

1? 車輛段選址原則及站場平面布置控制因素

1.1 選址原則

車輛段的選址應(yīng)符合下列要求[1]：

（1）用地應(yīng)與城市總體規(guī)劃協(xié)調(diào)一致;

（2）應(yīng)有良好的接軌條件;

（3）用地面積應(yīng)滿足功能和布置的要求，并應(yīng)具有遠期發(fā)展余地;

（4）應(yīng)具有良好的自然排水條件;

（5）應(yīng)便于城市電力、給排水及各種管線的引入和城市道路的連接;

（6）宜避開工程地質(zhì)和水文地質(zhì)不良的地段。

1.2 站場平面布置控制因素

車輛段站場平面圖布置方案主要受外部環(huán)境和工程本身諸多因素控制[2]，具體如圖1所示。

2? 羊臺山車輛段工程概況

深圳13號線深圳灣口岸站～上屋北站段，線路全長23.5km，全部為地下線，設(shè)車站16座，車輛基地設(shè)一段一場，羊臺山選址設(shè)置為車輛段，設(shè)28個停車列位，并設(shè)置定修庫、調(diào)機工程車庫以及試車線等。

2.1 選址情況

羊臺山車輛段選址位于石巖街道羊臺山森林公園北側(cè)，機荷高速南側(cè)，東臨龍騰路和既有高層建筑致富居，西邊和南邊環(huán)山，緊靠羊臺山森林公園紅線，屬于斜坡類地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)。現(xiàn)狀6MPa DN-800mm 高壓燃氣管線經(jīng)過地塊，如圖2。

通過調(diào)查用地屬性，羊臺山車輛段選址位于生態(tài)控制線內(nèi)，城總規(guī)為城市綠地，控制性詳細規(guī)劃（深圳為法定圖則）未覆蓋區(qū)域。土總規(guī)方面，主要位于限制建設(shè)區(qū)，土地使用權(quán)未出讓，但實際為在建的羊臺山生態(tài)農(nóng)業(yè)園。根據(jù)石巖街道辦和規(guī)土委意見，需做全地下車輛段，且不能上蓋開發(fā)。

2.2? 站場平面設(shè)計分析

在深圳已建成和在建的車輛基地中，3號線中心公園停車場、橫崗車輛段具有較強的代表性，通過對兩處段場進行實地考察和總平面圖資料收集，其主要設(shè)計特點如下。

中心公園停車場：原為城市生態(tài)公園，周邊有密集的住宅小區(qū)，若建造傳統(tǒng)地面停車場，勢必會對區(qū)域環(huán)境造成破壞。于是中心公園停車場采用全新設(shè)計思路，充分利用地下空間設(shè)置地下停車場，建成后敷設(shè)2m覆土，恢復(fù)公園綠化和景觀[3]。

橫崗車輛段：承擔(dān)了龍崗線車輛運用和所有修程的檢修任務(wù)以及深圳軌道線網(wǎng)B型車大、架修任務(wù)，由于地段狹長局促，在國內(nèi)第一次創(chuàng)新采用雙層運用庫設(shè)計，同時進行上蓋物業(yè)開發(fā)。雙層設(shè)計減少了35%的用地，商業(yè)開發(fā)效益是平面車輛段的3.5倍[4]。

13號線羊臺山車輛段，兼具了3號線中心公園停車場和橫崗車輛段的選址用地特點，在各種邊界條件較為局限的情況下，對站場設(shè)計提出了更高要求。站場平面布置需要解決的主要問題是[5]：

（1）在既有外部條件下（地形地貌、高速公路、高壓燃氣管道、高層建筑、森林公園），合理布置站場平面圖;

（2）結(jié)合覆土還原，合理設(shè)計場坪高程，考慮地下車輛段的可行性;

（3）充分利用狹長地帶，設(shè)置雙層車輛段的可行性。

3? 站場平面布置優(yōu)化研究

從場坪高程設(shè)計和單、雙層運用庫兩個方面，對羊臺山車輛段的站場平面布置方案進行優(yōu)化研究。

3.1 場坪高程對比

運用庫與檢修庫、調(diào)機工程車庫等在同一平面橫列式布局，在次基礎(chǔ)上對不同場坪高程下的車輛段進行比較。

（1）方案I：“半地下”車輛段。

選址地形兩面環(huán)山，中間低洼較平整。該方案場坪高程設(shè)計為52m，與附近龍騰路基本等高，建設(shè)完成后上蓋覆土，恢復(fù)后地面高程約為65m，與龍騰路的高差約為13m。此方案在車輛段結(jié)構(gòu)上方恢復(fù)農(nóng)業(yè)園，但將原地面整體抬高十多米，可視為“半地下”車輛段。該方案道路連接順暢，站場排水基本實現(xiàn)自然排水，與地面車輛段類似。

（2）方案II：“全地下”車輛段

車輛段按全地下設(shè)計，上蓋覆土還原，按覆土完成后與龍騰路等高（52m）來控制。考慮到車輛段結(jié)構(gòu)高度10m和覆土高度2m，車輛段場坪高程按40m設(shè)計。該方案為 “全地下”車輛段，建成后基本恢復(fù)原貌，較方案I有一定優(yōu)勢，但也存在工程方面的劣勢，主要是土石方工程較大，存在高陡邊坡，侵占羊臺山森林公園面積較多，道路連接和排水都不是特別順暢。

兩個方案的技術(shù)經(jīng)濟比較如表1所示。

從城市規(guī)劃角度看，方案I導(dǎo)致原地面升高約10m，方案II基本恢復(fù)原地形，方案II更優(yōu)。

從工程實施角度看，方案I較方案II的土石方工程量明顯減少，高邊坡風(fēng)險和處理代價更低，侵入羊臺山森林公園紅線內(nèi)的面積也較小，另外場坪高程有利于通段道路的連接和實現(xiàn)自然排水。因此工程方面方案I更優(yōu)。

從工程投資角度看，方案I較方案II節(jié)省投資約0.88億元。

綜上，車輛段場坪高程采用52m即方案I“半地下”的優(yōu)勢更明顯。

3.2 單、雙層布置對比

在場坪高程采用“半地下”設(shè)計條件下，對車輛段運用庫采用單層和雙層兩個方案進行比較。

方案I-1：單層布置

運用庫采用單層28列位布置，該布局形式運營庫占用面積較大，需充分利用南邊地勢較為平坦的夾心地布置檢修庫和調(diào)機工程車庫，如圖3。

方案I-2：雙層布置

為實現(xiàn)緊湊布局，將運用庫28列位分為上、下兩層立體布置，一、二層運用庫規(guī)模均為14列位，軌面高差約為9m，二層運用庫通過聯(lián)絡(luò)線接入一層出入線，如圖4。

對車輛段采用單層和雙層布置兩種方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，如表2所示。

從用地角度分析，方案I-1較方案I-2占地多了3.6公頃，但主要為南邊的夾心地，且地勢較為平坦，引起的拆遷和土石方增量并不多。

從車輛段運用功能分析，方案I-2將導(dǎo)致一層洗車、檢修作業(yè)與二層停車列檢作業(yè)立體分離，兩層之間調(diào)車作業(yè)頻繁，作業(yè)流程增加，且需切割出入線影響列車出入段。與之相比，方案I-1的作業(yè)效率要高，運用功能更優(yōu)。

從工程投資角度分析：方案I-1較方案I-2節(jié)省投資約0.47億元。

綜上，車輛段站場平面布置推薦采用方案I-1 ，即“半地下”、單層布置的方案。

4? 優(yōu)化設(shè)計后的預(yù)期效益

羊臺山車輛段站場平面布置優(yōu)化設(shè)計后，預(yù)期的社會效益和技術(shù)經(jīng)濟效益如下[6]。

（1）社會效益：采用“半地下”設(shè)計，最大限度的減少占用羊臺山森林公園紅線面積，同時兼顧了對地面農(nóng)業(yè)園的還原;運用庫采用單層布置，充分利用南側(cè)夾心地布置功能區(qū)，有利于上蓋綜合開發(fā)。

（2）技術(shù)效益：在車輛段總平面圖設(shè)計中，站場平面布置具有十分重要的作用，必須以減少工程量、降低工程難度和代價、節(jié)約工程投資為目標(biāo)，對多種布置形式進行綜合比選，才能獲得最佳方案。

（3）經(jīng)濟效益：本次設(shè)計采用“半地下”場坪高程方案，相比 “全地下”停車場，可節(jié)省工程投資0.88億元;本次設(shè)計采用運用庫單層布置方案，相比“雙層車輛段”，可節(jié)省工程投資0.47億元。

參考文獻

[1] 胡亞輝.地鐵車輛段平面布置方案設(shè)計分析[J].山西建筑，2017（5）：7-8.

[2] 朱小軍.城市軌道交通全自動車輛段布局影響因素探討[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2019（S1）： 6-7.

[3] 王壹省.地鐵車輛段站場設(shè)計方案可持續(xù)發(fā)展評價方法研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2018.

[4] 衛(wèi)芃秀.地鐵車輛段上蓋物業(yè)功能組合及其空間布局研究[D].深圳：深圳大學(xué)，2017.

[5] 鄧敏.大連地鐵2號線張前路車輛段雙層布置設(shè)計研究[J].科技與創(chuàng)新，2020（9）：29-32.

[6] 尹仁發(fā).南京地鐵11號線車輛段總平面布置方案研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2018（1）：49-53.