深圳地鐵 7號線線路設計研究

李 超

0 引言

地鐵作為一種公用資源,其重要性不言而喻。而線路設計作為地鐵設計工作的“龍頭”,具有涉及面廣、綜合性強、責任重大等特點,需要同建設方一起,與市規劃、國土、市政、交通、重要建筑物業主等多方交涉,對線路方案進行反復調整,最終確定方案。設計過程中如何更好地體現各方對地鐵公用性的要求,同時做到節省投資、降低工程實施難度,是線路設計前期工作需重點考慮的。

1 工程概況

深圳地鐵 7號線為《深圳市城市軌道交通近期建設規劃(2011～2020)》三期工程先期實施的線路之一,經過羅湖、福田、南山區,是聯系特區內主要組團之間居住區與就業區的局域線。7號線起于麗水,終點設于地鐵 5號線太安站,線路全長約 30.31 km,設 29座車站,具有沿線地質條件復雜、沿線建筑物密集、立交橋梁及地下構筑物多的特點。

2 線路平面設計

先期建設的地鐵線路出于線網對網絡運營的要求,為后期建設線路預留換乘節點,但有時由于先期設計考慮不周或條件變化,導致后期線路在利用該節點時存在換乘方式不合理的問題。

7號線田貝站為與 3號線換乘站,先期實施的 3號線已經在此預留了“十”字換乘節點,站臺寬度為 12m。存在如下控制因素:

1)起點站太安站為5號,7號線換乘站,兩線呈上下重疊平行布置,7號線太安站及太安站向南的部分區間隧道(350m半徑曲線)已由 5號線同期實施完成。

2)地鐵 7號線與 3號線在田貝站換乘,受預留節點限制,線路與田貝站東南象限的翠田工業屯 7層建筑關系緊張。

2.1 平面方案

田貝站原換乘方案采用“十”字直線島島換乘方案(見圖 1),車站實施需拆除田貝站東南角翠田工業屯,拆遷面積約8 230m2,費用較高。線路在下穿建筑物段線間距較近,地質條件較差,隧道施工難度大,易對地面建筑產生影響。

鑒于上述原因,研究了改善方案(見圖2):避免拆遷翠田工業屯,盡可能使線路遠離建筑,減小地鐵施工對其影響,同時將田貝站西移,利用預留的換乘節點作為通道與 3號線田貝站島島通道換乘。出站后線路向北偏向道路中心敷設,避開翠田工業屯及海鵬進出口公司建筑,然后與太安路站南端已實施的曲線相接,地鐵隧道距離翠田工業屯建筑凈距約 3.3m。

2.2 方案優缺點分析

各方案優缺點分析見表 1。

表1 優缺點分析比較表

2.3 推薦意見

綜合上述分析,原方案工程投資較高,換乘條件一般,高峰易擁堵。改善方案(田貝站“T”形島島通道換乘)避免了拆遷,換乘方向清晰,不易擁堵。經分析比選,暫推薦采用改善方案。本設計中對預留節點進行綜合比選方案設計,既達到了換乘目的,又降低了工程實施風險。

3 縱斷面設計

3.1 線路立交條件控制

1)兩線在縱斷面上有立交關系時,一條線上跨(下鉆)另一條線,盡量選擇較大的角度,兩線隧道結構交叉范圍內空間上應滿足一倍盾徑以上的凈距(見圖 3);如條件困難,則應根據地質及工法情況,通過結構安全檢算,確定滿足結構安全的距離要求。2)同一條線的左右線有上下重疊關系時,如條件允許,縱斷面設計應使兩隧道結構盡快分離,縮短重疊段,并確定隧道結構分離點。分離點處要求在空間上滿足一倍盾徑以上的凈距,如條件困難,則應根據地質情況及施工工法,通過結構安全檢算,確定滿足結構安全的距離要求。以 7號線洪湖—田貝區間為例,左右線由上下重疊逐漸變為平行布置,區間結構分離點位于DK 28+358.1處,結構凈距 5.91m,滿足結構安全要求。

3.2 區間泵站設置

一般情況下考慮區間泵站與聯絡通道合設,區間長度大于600m處需設聯絡通道;但對于長度較短的區間(長度不大于1.2 km),在其他條件允許的前提下,可將坡度設計成“人”字坡或單向坡,這樣區間可免設泵站,減少工程投資。

縱斷面設計的最低點不一定是實際線路的最低點,因此,泵站應設在實際線路最低點,而且,左右線最低點位置盡量對應,以便使聯絡通道垂直正線,長度也最短;當兩線線間距太大,或左右線上下重疊時,區間泵站分別設置。

3.3 長大陡坡段問題

根據建標104-2008城市軌道交通工程項目建設標準規定:對于鋼輪/鋼軌系統旋轉電機車輛,當正線線路坡度達到 30‰或連續提升高度大于16m時,根據列車動力配置、線路具體條件和環境條件,均應對列車各種運行狀態下的安全性,以及運行速度進行全面分析評價。根據上述規定,當線路縱斷面上(下)坡高度超過 16m時,應在中間增設緩坡段。

4 結語

線路方案設計需要結合多方面的要求——不僅是各設計專業對線路的要求,也包括規劃及政府部門對地鐵的要求進行設計。在平縱斷面組合設計的過程中,應努力做到節省投資、降低工程難度。

[1] 建標 104-2008,城市軌道交通工程項目建設標準[S].

[2] 劉敏杰,劉志義.地鐵工程中的線路設計[J].地鐵設計實踐與探索,2009(1):97-104.

[3] 鐵道第三勘察設計院集團有限公司.深圳市城市軌道交通 7號線工程可行性研究報告[R].2009.

[4] 黨志濤.地鐵線路和地鐵信號系統速度分析[J].山西建筑, 2010,36(2):300-301.