沈陽渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車線路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

薛紅波

(北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，100037，北京∥工程師)

沈陽市渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)為渾南新區(qū)的主干公交系統(tǒng)。其一期工程共建設(shè)4 條線路，分別是 1、2、3、5號線，全長約 60 km，車站 67 座，車輛段、停車場、綜合交通樞紐各1 個(gè)，總投資約50 億元。一期工程線網(wǎng)將沈陽國際會(huì)展中心、奧體中心、21 世紀(jì)大廈、桃仙機(jī)場、大學(xué)科技城等城市功能區(qū)、城市組團(tuán)連接在一起，與地鐵、道路公交線路實(shí)現(xiàn)無縫對接，接駁沈陽母城，并預(yù)留至撫順市服務(wù)于沈撫同城化的接口。6號線為二期工程，線路長3.3 km，車站6 座，平均站間距667 m。6號線通過連接2、3號線打通了會(huì)展中心與桃仙國際機(jī)場的便捷通道。沈陽南站支線為三期工程，線路全長0.83 km，車站1 座。該工程的修建將提高渾南地區(qū)外部出行的直達(dá)性，提高網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營程度。

沈陽市渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)是國內(nèi)首個(gè)真正意義上的現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)，以模塊化編組，實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營。由于我國還沒有專門的現(xiàn)代有軌電車線路設(shè)計(jì)規(guī)范，渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參照了鐵路、地鐵、輕軌等相關(guān)規(guī)范，因此，在設(shè)計(jì)中難免有遺漏或是不足之處?，F(xiàn)有針對性地分析渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)在線路平縱斷面設(shè)計(jì)方面的特點(diǎn)。

1 線路平縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

現(xiàn)代有軌電車實(shí)現(xiàn)了模塊化編組，車廂下設(shè)有獨(dú)立轉(zhuǎn)向架，車輛在降噪、動(dòng)力、外觀等方面都有很大改善。這些因素也決定了現(xiàn)代有軌電車與鐵路、地鐵、輕軌等的線路平縱斷面設(shè)計(jì)有很大區(qū)別。

1.1 線路平面設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

現(xiàn)代有軌電車線路主要沿市政道路地面敷設(shè)，曲線半徑與市政道路曲線基本一致。車輛廠家所提供的渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車能通過的曲線的最小半徑約為37 m，再參考渾南新區(qū)城市道路的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，將現(xiàn)代有軌電車線路的最小曲線半徑設(shè)計(jì)為50 m?？紤]到實(shí)際運(yùn)營中的軌道磨耗，在線路平面選線設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用大半徑曲線并設(shè)緩和曲線。

在市政道路路口道路曲線半徑較小的地段進(jìn)行現(xiàn)代有軌電車線路平面設(shè)計(jì)時(shí)，如果現(xiàn)代有軌電車線路與道路路口交叉角為銳角，則采用50 m 小曲線半徑，不設(shè)緩和曲線;如果交叉角為鈍角，可采用較大曲線半徑，即便有少量的道路改造工程量，但可改善建成后的運(yùn)營及養(yǎng)護(hù)條件。

1.2 線路縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

由于現(xiàn)代有軌電車線路基本沿市政道路地面敷設(shè)，線路縱斷面與市政道路縱坡、標(biāo)高密切相關(guān)，因此，沈陽渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車線路縱斷面設(shè)計(jì)的原則是:線路坡度與道路坡度一致;在專用路權(quán)地段，軌面標(biāo)高比道路路面高5～7 cm，混行段與路面標(biāo)高一致，以減少市政道路改造工程量。但與此同時(shí)也帶來了其他問題:由于市政道路坡度、坡長數(shù)值一般均未取整，豎曲線半徑比較大，為了與其保持一致就導(dǎo)致現(xiàn)代有軌電車線路的坡度、坡長也未取整，因此，線路縱坡最低點(diǎn)比較多，增加了排水問題。豎曲線半徑過大，增加了后期養(yǎng)護(hù)的難度;同時(shí)，道路路面標(biāo)高受地區(qū)溫度變化影響很大，許多地段設(shè)計(jì)標(biāo)高與原測量數(shù)據(jù)匹配，但施工時(shí)卻出現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)高與實(shí)際路面標(biāo)高偏差很大的情況。由此，為解決軌行區(qū)排水問題，不得不進(jìn)行諸多施工變更。

在進(jìn)行現(xiàn)代有軌電車線路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，建議參考市政道路的縱坡及標(biāo)高，但不能完全與其保持一致。其中也包括豎曲線半徑要分段考慮:在較長混行段，為減少道路改造量，提高機(jī)動(dòng)車輛運(yùn)行舒適度，可以與市政道路保持一致。在專有路權(quán)地段、路口地段，坡長、坡度、豎曲線半徑可不與市政道路保持一致，坡長可設(shè)計(jì)為較長的連續(xù)性坡度，坡度可比市政道路坡度大或是小，以減少縱斷面設(shè)計(jì)最低點(diǎn)，改善運(yùn)營、養(yǎng)護(hù)條件;軌面標(biāo)高比道路標(biāo)高高10 cm，以避免后期施工時(shí)路面沉降;同時(shí)，在縱坡最低點(diǎn)，現(xiàn)代有軌電車線路的排水系統(tǒng)一定要與市政排水系統(tǒng)相接，以避免雨雪天軌行區(qū)排水不暢影響運(yùn)營安全。

2 曲線道岔

渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車車站大多采用分離側(cè)式站，站臺(tái)上下行線路分別設(shè)于道路路口兩側(cè)，因此只有在正線之間增設(shè)聯(lián)絡(luò)線才能實(shí)現(xiàn)公交網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營。增設(shè)聯(lián)絡(luò)線就需引入道岔。渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車正線采用6號道岔。傳統(tǒng)道岔前岔長約4.1 m，后岔長約10.5 m，兩組道岔間安全距離最小為6 m。聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置如采用傳統(tǒng)道岔，站臺(tái)距斑馬線至少53 m才能滿足要求。這勢必造成旅客無法從斑馬線直接到站臺(tái)，使便捷性大大降低，且加大了現(xiàn)代有軌電車通過路口時(shí)對市政交通的影響。渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車采用國外先進(jìn)曲線道岔，其曲線半徑為50 m，前岔長0.65 m，后岔長4.1 m，道岔全長約4.8 m。引入曲線道岔后，站臺(tái)距斑馬線的距離由53 m 縮短至30 m，使旅客的便捷性得以大大提高。

由于受到工期影響，未能及時(shí)獲得曲線道岔的具體適用條件的資料，因而設(shè)計(jì)時(shí)曲線道岔采用的技術(shù)條件只能與道路保持一致，超高值、最大使用坡度、道路自然坡度等因素也欠考慮，曲線道岔未設(shè)超高值導(dǎo)致現(xiàn)場施工出現(xiàn)超高以及影響運(yùn)營的反超高問題。

現(xiàn)代有軌電車采用曲線道岔時(shí)，首先應(yīng)考慮曲線道岔能否適用道路的自然坡度;其次，因曲線道岔的半徑為50 m，應(yīng)設(shè)置超高值以改善后期運(yùn)營條件及降低輪軌磨耗;最后，需要核實(shí)是否存在反超高，如果有反超高，需對道路進(jìn)行改造以適用曲線道岔的技術(shù)要求。

3 工程預(yù)留需要考慮的因素

考慮到現(xiàn)代有軌電車網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營的需求，在線路設(shè)計(jì)時(shí)需考慮增設(shè)聯(lián)絡(luò)線及線路遠(yuǎn)期延伸需求，為平縱斷面以及曲線道岔預(yù)留條件，以避免既有工程遭廢棄或無法滿足技術(shù)要求。

3.1 平縱斷面方面

現(xiàn)代有軌電車實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營后將采用類似公交模式的共線運(yùn)營，線路平面設(shè)計(jì)預(yù)留條件需要考慮近遠(yuǎn)期線網(wǎng)增設(shè)聯(lián)絡(luò)線或延伸線問題。如某處近遠(yuǎn)期需增設(shè)聯(lián)絡(luò)線或起終點(diǎn)要延伸，應(yīng)盡量將線路平面預(yù)留為直線段，臨近車站的位置、接觸網(wǎng)的布設(shè)、供電系統(tǒng)容量等按照遠(yuǎn)期考慮，以避免無條件增設(shè)或增設(shè)后既有站需廢除重建的情況發(fā)生。

線路縱斷面預(yù)留需考慮兩個(gè)方面:一是正線縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)需考慮增設(shè)聯(lián)絡(luò)線或延伸時(shí)車輛能否適應(yīng)預(yù)留條件，如超過車輛允許最大坡度，正線縱斷面需軟化坡度確保后期接入正線時(shí)可滿足技術(shù)條件;二是要與交通部門溝通，確定規(guī)劃路口處哪些路口按照混行段處理，使線路縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高與道路設(shè)計(jì)標(biāo)高基本保持一致，以避免后期路口開放后帶來現(xiàn)代有軌電車排水不暢或是過渡段改造工程量大等問題。

3.2 道岔方面

因受工期要求，一般工程中未考慮2號線與二期工程6號線通過曲線道岔接入的技術(shù)要求。為此當(dāng)6號線接入時(shí)，可將既有2號線曲線道岔范圍的坡度由4.7‰調(diào)為平坡;為滿足曲線道岔接入技術(shù)要求，6號線接入2號線范圍的縱坡采用32‰，曲線道岔范圍道路軌面標(biāo)高與道路路面高差最大50 cm。

現(xiàn)代有軌電車線網(wǎng)規(guī)劃在某處要增加聯(lián)絡(luò)線，并確定采用曲線道岔形式過渡時(shí)，需考慮曲線道岔的坡度適應(yīng)性、平面接入條件，以及豎向坡度、軌道超高與反超高等問題。建議將路口曲線道岔范圍做成直線平坡段，如工程量太大至少將反超高范圍做成直線平坡段以滿足后期曲線道岔接入技術(shù)要求;同時(shí)接入車站范圍應(yīng)按照遠(yuǎn)期考慮，以避免廢棄既有線，導(dǎo)致道路改造工程量大。

4 結(jié)語

沈陽渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車以地面線為主，采取綠化段專有路權(quán)和路口混行的半專有路權(quán)形式;線路設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)結(jié)合鐵路、地鐵、輕軌設(shè)計(jì)規(guī)范及道路條件確定;引入國外技術(shù)先進(jìn)的曲線道岔以解決增設(shè)聯(lián)絡(luò)線后車站端距離斑馬線較遠(yuǎn)問題;同時(shí)在特殊路口、線路起終點(diǎn)處結(jié)合線網(wǎng)規(guī)劃預(yù)留延伸條件。

目前渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車一期工程已貫通運(yùn)營，二期工程已完成施工正在聯(lián)試聯(lián)調(diào)，三期處于施工設(shè)計(jì)階段。隨著二、三期工程的開通運(yùn)營，渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營特點(diǎn)將更加突出，居民出行便捷性將得到很大提高。

［1］GB 50157—2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］GB 50090—2006 鐵路線路設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司.沈陽市渾南新區(qū)現(xiàn)代有軌電車一期工程 1、2、3、5號線可行性研究報(bào)告［R］.北京:北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，2011.

［4］北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司.西安市西咸新區(qū)現(xiàn)代有軌電車一期工程1、2、3、4號線可行性研究報(bào)告［R］.北京:北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，2014.

［5］北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司.廣州市海珠區(qū)現(xiàn)代有軌電車可行性研究報(bào)告［R］.北京:北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，2013.