廣州南站接觸網景觀設計淺析

沈雙強

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司, 湖北武漢 430063)

即將建成的廣州南站是高速、城際綜合性客運站,銜接武廣高速鐵路、廣深港客運專線、南廣鐵路、貴廣鐵路、廣珠城際等。廣州南站是華南最大的客運樞紐,向北可連接中部區域,向南輻射珠江兩岸,并延伸至香港、澳門。

廣州南站設有客運專線車場、城際鐵路車場。客運專線車場設有旅客站臺9座、到發線17條(含高速鐵路正線2條)；武廣高速鐵路與廣深港客運專線正線貫通,南廣鐵路、貴廣鐵路按方向別從北咽喉引入,廣珠城際聯絡線從南咽喉引入。城際鐵路車場設有旅客站臺6座、到發線11條(含廣珠城際正線2條)；廣珠城際正線從南咽喉、南廣鐵路和貴廣鐵路聯絡線從北咽喉接入。

廣州南站為全高架車站,站橋合一。車站建筑設地下二層、地上三層。地下二層為地鐵站臺層,地下一層為地鐵站廳層,地面層為客運專線、城際列車進出站層,兩側為出租車和社會車停車場,地面二層為客運專線、城際列車站臺層,地面三層為高架候車層。

無站臺雨棚覆蓋面南北向長580 m,東西向寬475 m；雨棚柱順線路跨度32 m,垂直線路跨度64 m。站臺層高程12.0 m,高架層高程為21.0 m,屋面層為弧形,最高點高程為50.0 m,最低點高程為25.0 m。設有采光帶的到發線線間距為9.5 m,設有雨棚柱的到發線線間距為6.0 m,正線線間距為5.0 m。

1 接觸網景觀設計的必要性

越來越多的大型客站無站臺柱雨棚建筑造型采取國際招標確定方案,它們將成為都市的標志性建筑。接觸網通過其支持裝置懸掛在鐵路的上方,雖然對雨棚建筑的外造型景觀效果不會產生直接影響,但由于支持裝置順線路間距約60 m左右,對明亮、寬敞、通透的雨棚內景觀有不利影響。在城市現代化建設進程中,人們對于環境的審美要求在不斷提高,社會各界已經意識到有必要改善接觸網與環境景觀的協調性。

在高速鐵路、客運專線建設啟動之初,鐵道部就高屋建瓴地對大型客站的設計提出指導意見：鐵路車站站房建設要以人為本,綜合體現功能性、系統性、先進性、文化性、經濟性的設計原則,成就一批不朽的鐵路客站建筑精品。接觸網作為車站建筑結構不可分割的組成部分,從其接觸網系統的輕型化、局部屏蔽化、與雨棚結構一體化等方面著手改善，對景觀效果的影響有現實意義。

2 接觸網景觀設計主要原則

(1)站臺上不應設立接觸網支柱。

(2)接觸網結構應簡單、輕巧、精致,合理配置顏色,保證接觸網與所在的環境協調一致。

(3)減少接觸網支柱數量,充分利用接口設計,一體化、屏蔽化懸掛接觸網,保證接觸網平面布置合理、整齊、美觀。

(4)制作效果圖,優選設計方案。

3 廣州南站接觸網懸掛方案研究

3.1 接觸網支持裝置的形式及其比較

接觸網支持裝置的形式主要三種：腕臂柱支持裝置、軟橫跨、硬橫跨。

腕臂柱支持裝置在區間及站場廣泛采用,軟橫跨主要用于站場懸掛多股道接觸網,硬橫跨則在多線橋上、較高速度的站場懸掛多股道接觸網。

由此可見,車站雨棚內接觸網支持裝置形式主要有高架站房區段的吊柱加全腕臂支持裝置、非高架站房區段的倒立柱加全腕臂支持裝置、股道間或站臺上立柱加全腕臂支持裝置、硬橫跨、軟橫跨。高架站房區段的吊柱加全腕臂支持裝置、非高架站房區段的倒立柱加全腕臂支持裝置、股道間或站臺上立柱加全腕臂支持裝置均屬于腕臂柱支持裝置。

(1)倒立柱加全腕臂支持裝置

雨棚凈空較低,倒立柱長度較短時,安裝方便、簡潔；雨棚凈空較高,倒立柱長度較長時,為保證其強度和撓度需采取加粗、加斜撐或加斜拉線等加固措施,景觀效果較差,而且高凈空雨棚上下撓動的幅度和頻率影響弓網關系。

(2)硬橫跨

硬橫跨內力分布比較合理,安裝高度低,穩定性好；但在垂直線路跨度較大時,尺寸大,實施困難,為了使硬橫跨結構合理,需在股道間立柱,同時橫梁結構易產生壓抑感,景觀效果差。

(3)股道間或站臺上立柱加全腕臂支持裝置

與雨棚建筑結構相對獨立,結構簡單；但股道間立柱需較大線間距,站臺上立柱給行人帶來不便,景觀效果較差。在線間距允許、站臺上設置安全防護設施時,通過與安全防護設施合建,優化張力組合和平面布置,可有效改善對景觀效果的影響。

(4)軟橫跨

與線間雨棚柱合建的軟橫跨,由于繩索截面較小、可適當抬升安裝高度,結構簡單,線條流暢,通過采用較小傘裙和顏色匹配的硅橡膠絕緣子,既可減輕重量,也可減小對景觀效果的影響。但在垂直線路跨度較大時,為滿足列車行駛速度,需采用彈簧補償器增加、穩定繩索的張力。

綜上所述,雨棚內高架站房區段的吊柱加全腕臂支持裝置方案被普遍采用和接受,雨棚內非高架站房區段接觸網支持裝置方案的景觀協調性與其車站建筑結構形式密切相關。不同的車站建筑結構決定了接觸網支持裝置形式。

3.2 廣州南站接觸網支持裝置的形式及其方案研究

(1)倒立柱加全腕臂支持裝置

廣州南站雨棚結構距軌面高度在13～20 m間,采用倒立柱時,倒立柱長度約8～15 m,為滿足強度和撓度的要求,需對倒立柱采取加粗、加斜撐或加斜拉線等加固措施,景觀效果較差,而且根據結構計算雨棚上下撓動的幅度約180 mm,嚴重影響弓網關系。

(2)硬橫跨

廣州南站雨棚柱垂直線路跨度高達64 m,采用硬橫梁時,橫梁結構尺寸粗大,為了減小其結構尺寸需在股道間立柱,景觀效果差,同時橫梁結構對旅客易產生壓抑感(如圖1所示)。

圖1 硬橫跨效果

圖2 軟橫跨效果

(3)軟橫跨

廣州南站與線間雨棚柱合建的軟橫跨垂直線路跨度為64 m,軟橫跨橫承力索和上、下部定位繩橫穿站臺,多根垂直線路的線索對景觀效果有影響。同時由于下部定位繩安裝高度距旅客站臺只有約4.5 m,對旅客心理產生不安全感(如圖2所示)。

(4)股道間立柱加全腕臂支持裝置

除武廣高速鐵路正線、廣珠城際正線線間距為5.0 m外,其他股道線間距為6.0 m或9.5 m,具備線間立柱的條件。通過優化平面布置使線間立柱與雨棚柱在同一個垂直線路斷面上,可有效與景觀協調(如圖3,圖4所示)。

圖3 線間立柱效果(一)

圖4 線間立柱效果(二)

4 廣州南站接觸網景觀設計主要實施措施

4.1 車站接觸網平面布置及其支持裝置形式

(1)雨棚覆蓋范圍外

采用最大計算跨距,盡量采用腕臂柱,咽喉區線間距不夠時可采用輕型硬橫梁式硬橫跨。

(2)雨棚覆蓋范圍內

高架站房區段：利用高架站房柱或合建倒立吊柱加全腕臂支持裝置懸掛接觸網。

非高架站房區段：間隔利用線間雨棚柱,采用64 m跨距,合建全腕臂支持裝置懸掛接觸網。無線間雨棚柱,增設H形鋼柱,與雨棚柱在同一個垂直線路橫斷面上。

(3)接觸網下錨

旅客可視范圍內盡量減少補償下錨,難以避免時采用彈簧補償裝置；其他區段補償下錨采用鐵墜砣,減少空間尺寸及其對視覺的影響。

(4)附加導線

正饋線、保護線通過站房區域采用電纜敷設,減少站臺區的線索。

4.2 供電線平面布置

供電線、正饋線、保護線及其上網采用電纜,避免與地面層區域規劃沖突,影響車站廣場效果。

4.3 接觸網懸掛

腕臂采用鋁合金管材,線條流暢、亮麗。

雨棚范圍內支柱、預埋件等在不影響受力和絕緣的前提下可以涂以與雨棚柱相同的顏色,減少顏色差別。

旅客可視范圍內腕臂絕緣子的顏色采用灰色,與建筑結構景觀協調。

無論是腕臂柱,還是雨棚柱、吊柱,盡可能采用兩側懸掛,對稱和諧。

H形鋼柱采用盡可能小的截面,保證視覺通透。

H形鋼柱安裝采用預留孔孔內安裝,簡潔、整齊。

4.4 接口處理

將需合建處的接觸網荷載納入站房，對雨棚的力學模型進行檢算。

所有合建采取槽道或帶預留孔的預留預埋金屬構件,避免外包或凸出接口,盡可能融為一體。

合建在高架候車室等建筑結構上的彈簧補償裝置等體積較大的預埋件預埋在結構或裝修層內。

5 結束語

車站接觸網景觀越來越受到各界關注。本文通過接觸網景觀設計的必要性、主要設計原則并結合廣州南站的方案研究及實施措施等分析,提供了具體實施方案。

[1]曾欽源.接觸網景觀評估體系的建立[J].科技創業月刊，2009(6)

[2]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網[M].成都：西南交通大學出版社，2003