城市軌道交通拆解預(yù)留方案探討

趙 斌

（佛山市鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東佛山 528010）

為適應(yīng)近遠(yuǎn)期客流的變化以及城市遠(yuǎn)期發(fā)展的需要，城市軌道交通有時(shí)需要對(duì)已建成的線(xiàn)路進(jìn)行拆解，由 1 條線(xiàn)路拆解為 2 條獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的線(xiàn)路。城市軌道交通拆解是一項(xiàng)非常龐大和復(fù)雜的工程，涉及到線(xiàn)路、軌道、供電、通信、信號(hào)、隧道通風(fēng)、綜合監(jiān)控、自動(dòng)售檢票等系統(tǒng)，因此，需要在規(guī)劃時(shí)做好相關(guān)系統(tǒng)的預(yù)留，確保拆解時(shí)具備條件順利進(jìn)行。下面以珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段二期工程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“廣佛線(xiàn)二期”）拆解預(yù)留為例，對(duì)城市軌道交通拆解預(yù)留方案進(jìn)行探討。

1 廣佛線(xiàn)二期拆解規(guī)劃概況

廣佛線(xiàn)二期已于 2016 年 12 月 28日開(kāi)通試運(yùn)營(yíng)，線(xiàn)路全長(zhǎng) 6.68 km，呈 L 形走向，從廣佛線(xiàn)一期魁奇路站向南及東延伸，依次設(shè)瀾石、世紀(jì)蓮、東平、新城東站。其中世紀(jì)蓮、東平、新城東站占用佛山市城市軌道交通 6 號(hào)線(xiàn)路由。根據(jù)建設(shè)規(guī)劃，廣佛線(xiàn)二期將于近期拆解為廣佛線(xiàn)三期和 6 號(hào)線(xiàn)（圖 1）。

圖 1 廣佛線(xiàn)二期拆解示意圖

廣佛線(xiàn)三期全長(zhǎng) 7.2 km，線(xiàn)路呈南北走向，從廣佛線(xiàn)二期瀾石站向南延伸。6 號(hào)線(xiàn)與廣佛線(xiàn)三期同時(shí)建設(shè)，線(xiàn)路由東向西通過(guò)新城東、東平、世紀(jì)蓮站，在小布站與廣佛線(xiàn)三期換乘，并向西繼續(xù)延伸。廣佛線(xiàn)三期與 6 號(hào)線(xiàn)的建設(shè)時(shí)間相同。

2 拆解預(yù)留方案

2.1 線(xiàn)路

在瀾石站設(shè)置站后折返線(xiàn)，以便拆解期間列車(chē)可以在瀾石站折返，確保拆解實(shí)施期間廣佛線(xiàn)一期和廣佛線(xiàn)二期（魁奇路—瀾石）不停運(yùn)。廣佛線(xiàn)二期工程實(shí)施時(shí)，在拆解段采用曲線(xiàn)半徑R= 350 m、緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度Ls= 0 m 的曲線(xiàn)，并為拆解預(yù)留 12 號(hào)道岔安裝條件。拆解完成后，右線(xiàn)隧道將作為廣佛線(xiàn)和 6 號(hào)線(xiàn)的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，而左線(xiàn)隧道由于與廣佛線(xiàn)及 6 號(hào)線(xiàn)正線(xiàn)沖突，因此廢除使用（圖 2）。

圖 2 廣佛線(xiàn)二期拆解段線(xiàn)路圖

2.2 軌道

軌道拆解預(yù)留主要是針對(duì)道岔、曲線(xiàn)超高、扣件及軌枕。需要土建預(yù)留道岔安裝的空間，包括限界加寬、轉(zhuǎn)轍機(jī)的安裝空間，軌道施工期間宜做好該段排水設(shè)計(jì)。根據(jù)近期的行車(chē)速度合理設(shè)置超高。做好拆解改造段扣件的安裝和調(diào)整設(shè)計(jì)，為后期的實(shí)施提供便利條件。做好節(jié)點(diǎn)處軌枕預(yù)留，預(yù)埋螺紋套管，并做好防護(hù)措施，為后期安裝扣件提供便利條件。具體需預(yù)留的拆解節(jié)點(diǎn)有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ 共 6 個(gè)（圖 3），6 個(gè)節(jié)點(diǎn)的拆解預(yù)留方案如下。

（1）Ⅰ、Ⅱ節(jié)點(diǎn)：按照12 號(hào)道岔的整體道床預(yù)留。該位置線(xiàn)路平面曲線(xiàn)R= 350 m，不設(shè)緩和曲線(xiàn)。為提高列車(chē)曲線(xiàn)通過(guò)速度并滿(mǎn)足旅客舒適度要求，根據(jù)行車(chē)速度，按 50 mm 的全超高設(shè)置（即保持曲線(xiàn)內(nèi)軌高度不變，將外軌抬高），并在曲線(xiàn)兩端的直線(xiàn)上按 2‰的順坡率進(jìn)行超高順坡，順坡長(zhǎng)度為 25 m。由于拆解后該位置道岔按要求不設(shè)超高，因此，預(yù)留與扣件配套的特殊墊板（鋼墊板或加厚鐵墊板）來(lái)實(shí)現(xiàn)超高及軌底坡，并在圓曲線(xiàn)兩端直線(xiàn)上利用特殊墊板的高度變化并調(diào)高墊板進(jìn)行超高過(guò)渡，將來(lái)在拆解時(shí)卸下扣件及特殊墊板就可恢復(fù)道岔。同時(shí)，在曲線(xiàn)全長(zhǎng)及超高順坡范圍內(nèi)，上下股均增設(shè)減磨防脫護(hù)軌，Ⅰ、Ⅱ號(hào)兩節(jié)點(diǎn)共需要防脫護(hù)軌 320 m。

（2）Ⅲ、Ⅳ節(jié)點(diǎn)：按拆解前后線(xiàn)路共用軌枕（采用短軌枕）和整體道床。線(xiàn)間距較小（350 mm 以?xún)?nèi)）的位置按扣件鐵墊板在接駁前后共用設(shè)計(jì)。線(xiàn)間距較大（350 mm 以上）時(shí)每根軌枕設(shè)計(jì) 2 套鐵墊板分別用于廣佛線(xiàn)二期與延伸線(xiàn)，即軌枕上按 2 套線(xiàn)路方案預(yù)留鋼軌扣件安裝條件。曲線(xiàn)、超高、護(hù)軌設(shè)置均與Ⅰ、Ⅱ號(hào)節(jié)點(diǎn)相同。

（3）Ⅴ、Ⅵ 節(jié)點(diǎn)：軌枕、扣件設(shè)置與Ⅲ、Ⅳ號(hào)節(jié)點(diǎn)相同。

圖 3 軌道拆解節(jié)點(diǎn)示意圖

2.3 供電

2.3.1 主變電所

廣佛線(xiàn)全線(xiàn)仍由已建成的沙園主變電站和海五路主變電站供電，安裝容量可滿(mǎn)足全線(xiàn)在不同運(yùn)行方式下的負(fù)荷要求；并且在任何運(yùn)行方式下，33 kV 系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓降小于額定值的 5%。6 號(hào)線(xiàn)的世紀(jì)蓮、東平、新城東站將納入 6 號(hào)線(xiàn)供電。

2.3.2 中壓供電網(wǎng)絡(luò)

廣佛線(xiàn)二期工程拆解后，原廣佛線(xiàn)二期環(huán)網(wǎng)進(jìn)行拆解，樂(lè)從大道—季華園段成為廣佛線(xiàn)第一供電分區(qū)，世紀(jì)蓮—新城東納入 6 號(hào)線(xiàn)供電系統(tǒng)。瀾石站和世紀(jì)蓮站在完成相關(guān)拆除后，具有與拆解后的新線(xiàn)環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)銜接的條件。同時(shí)，在新城東站預(yù)留 2 面環(huán)網(wǎng)出線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜位置，待將來(lái)拆解時(shí)，再購(gòu)置環(huán)網(wǎng)出線(xiàn)柜，實(shí)現(xiàn)與 6 號(hào)線(xiàn)東段環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的銜接。

圖 4 廣佛線(xiàn)二期信號(hào)系統(tǒng)拆解形式

2.3.3 直流牽引供電系統(tǒng)

世紀(jì)蓮、新城東牽引所整流機(jī)組均按 6 號(hào)線(xiàn)供電進(jìn)行安裝容量設(shè)計(jì)；新城東牽引所預(yù)留兩面直流饋線(xiàn)柜的安裝位置，待拆解后重新購(gòu)置兩面直流饋線(xiàn)柜與 6 號(hào)線(xiàn)東端牽引所進(jìn)行雙邊供電。

拆解后，魁奇路牽引所和世紀(jì)蓮牽引所的 4 回直流1 500 V 饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)及相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)可為拆解后的廣佛線(xiàn)和 6 號(hào)線(xiàn)相應(yīng)牽引供電分區(qū)供電。拆解后，廣佛線(xiàn)魁奇路—小布段由魁奇路牽引所和廣佛線(xiàn)小布牽引所進(jìn)行雙邊供電；6 號(hào)線(xiàn)相應(yīng)牽引供電分區(qū)屆時(shí)由世紀(jì)蓮、新城東牽引所分別和與其相鄰的 6 號(hào)線(xiàn)牽引所實(shí)現(xiàn)雙邊供電。

2.3.4 接觸網(wǎng)

在廣佛線(xiàn)二期拆解處，接觸網(wǎng)分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號(hào)節(jié)點(diǎn)處按道岔形式進(jìn)行布置，并向 6 號(hào)線(xiàn)和廣佛線(xiàn)三期方向延長(zhǎng)一段，預(yù)留與 6 號(hào)線(xiàn)和廣佛線(xiàn)三期接觸網(wǎng)形成非絕緣錨段關(guān)節(jié)的條件。同時(shí)，在Ⅱ號(hào)節(jié)點(diǎn)預(yù)留手動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)安裝位置。

2.3.5 雜散電流防護(hù)系統(tǒng)

瀾石站和世紀(jì)蓮站在拆解位置的隧道內(nèi)預(yù)留相應(yīng)雜散電流收集網(wǎng)連接端子，分別用于將來(lái)與廣佛線(xiàn)三期工程及 6 號(hào)線(xiàn)的雜散電流收集網(wǎng)銜接。

2.4 通信

2.4.1 傳輸系統(tǒng)

廣佛線(xiàn)二期傳輸系統(tǒng)在 4 座車(chē)站分別設(shè)置 1 臺(tái) 2.5G的開(kāi)放傳輸網(wǎng)絡(luò)（OTN）節(jié)點(diǎn)設(shè)備。OTN 傳輸網(wǎng)絡(luò)為單環(huán)組網(wǎng)形式，容納的節(jié)點(diǎn)數(shù)最大為 250 個(gè)，滿(mǎn)足拆解后廣佛線(xiàn)三期和 6 號(hào)線(xiàn)車(chē)站接入各自線(xiàn)路的條件。

2.4.2 電話(huà)系統(tǒng)

廣佛線(xiàn)二期公務(wù)電話(huà)系統(tǒng)在 4 座車(chē)站分別設(shè)置 1 臺(tái)車(chē)站程控交換機(jī)，通過(guò)傳輸系統(tǒng)提供的 2M 通道接入廣佛線(xiàn)一期控制中心既有的中央級(jí)程控交換機(jī)。中央程控交換機(jī)預(yù)留 10 個(gè) 2M 接口，滿(mǎn)足拆解后接入的需求。

廣佛線(xiàn)二期調(diào)度電話(huà)系統(tǒng)在 4 座車(chē)站分別設(shè)置行調(diào)、維調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)等調(diào)度分機(jī)，各調(diào)度分機(jī)通過(guò)傳輸系統(tǒng)提供的模擬傳輸通道直接接入廣佛線(xiàn)一期控制中心既有調(diào)度交換機(jī)。調(diào)度交換機(jī)設(shè)備容量為 500 根用戶(hù)線(xiàn)，共設(shè) 220 臺(tái)調(diào)度分機(jī)，滿(mǎn)足拆解后接入的需求。

2.4.3 無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)

廣佛線(xiàn)二期無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)在 4 座車(chē)站分別設(shè)置1臺(tái)無(wú)線(xiàn)基站，通過(guò)傳輸系統(tǒng)提供的 2M 通道接入廣佛線(xiàn)一期控制中心既有無(wú)線(xiàn)集群交換機(jī)。無(wú)線(xiàn)集群交換機(jī)最大能連接 100 臺(tái)無(wú)線(xiàn)基站，設(shè) 12 端口 E1 模塊 2 個(gè)、8 端口E1 模塊 4 個(gè)，共 56 個(gè) E1 端口，滿(mǎn)足拆解后接入的需求。

2.5 信號(hào)

廣佛線(xiàn)二期信號(hào)系統(tǒng)拆解形式如圖 4 所示，設(shè)瀾石站為聯(lián)鎖站，管轄世紀(jì)蓮、東平、新城東站，并預(yù)留廣佛線(xiàn)三期各站系統(tǒng)處理能力。待拆解實(shí)施時(shí)，通過(guò)在瀾石站進(jìn)行前端處理器（FEP）總線(xiàn)、元件控制模塊（ECC）總線(xiàn)、站臺(tái)接口柜（PIC）總線(xiàn)、廣播（Radio）總線(xiàn)的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)廣佛線(xiàn)三期車(chē)站的接入；同時(shí)，世紀(jì)蓮、東平、新城東站回歸 6 號(hào)線(xiàn)管轄，通過(guò)在世紀(jì)蓮站和新城東站進(jìn)行總線(xiàn)擴(kuò)展，使以上 3 站的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備接入 6 號(hào)線(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)（圖 5）。

廣佛線(xiàn)二期主要為廣佛線(xiàn)三期預(yù)留以下條件。

（1）預(yù)留列車(chē)自動(dòng)監(jiān)督（ATS）中央級(jí)處理能力，后續(xù)拆解時(shí)只需設(shè)置車(chē)站級(jí)設(shè)備，通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)（DCS）網(wǎng)絡(luò)接入，與控制中心進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)監(jiān)控。

（2）在瀾石站設(shè)置線(xiàn)路級(jí)和車(chē)站級(jí)列車(chē)自動(dòng)防護(hù)/列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行（ATP/ATO）子系統(tǒng)控制設(shè)備，并預(yù)留后續(xù)工程的處理能力和接口條件。

（3）預(yù)留聯(lián)鎖子系統(tǒng)的處理能力和接口條件。

（4）DCS子系統(tǒng)是列車(chē)自動(dòng)控制（ATC）系統(tǒng)信息交換的核心，主要分為骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)和車(chē)-地?zé)o線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)。骨干網(wǎng)絡(luò)在車(chē)站光纜配線(xiàn)架預(yù)留后續(xù)工程的接入條件。車(chē)-地?zé)o線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)可在后續(xù)拆解時(shí)單獨(dú)設(shè)置，通過(guò)軌旁無(wú)線(xiàn)環(huán)網(wǎng)的融合實(shí)現(xiàn)信息交換。

廣佛線(xiàn)二期主要為 6 號(hào)線(xiàn)預(yù)留以下條件。

（1）將新城東站設(shè)置為 2 級(jí)聯(lián)鎖站，在新城東站預(yù)留各總線(xiàn)擴(kuò)展的條件，為世紀(jì)蓮、東平、新城東站接入6 號(hào)線(xiàn)聯(lián)鎖區(qū)創(chuàng)造條件。

（2）在世紀(jì)蓮、東平、新城東站信號(hào)設(shè)備室預(yù)留設(shè)備倒替的空間和用電量，為新設(shè)系統(tǒng)設(shè)備的安裝和調(diào)試預(yù)留條件。

圖5 信號(hào)總線(xiàn)拆解擴(kuò)展示意圖

圖 6 拆解前隧道通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

2.6 隧道通風(fēng)

在拆解前，瀾石站—世紀(jì)蓮站間距為 2 819 m，需設(shè)置中間風(fēng)亭。為保證拆解前及拆解后的系統(tǒng)功能，滿(mǎn)足氣流控制要求，需在廣佛線(xiàn)與 6 號(hào)線(xiàn)的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)處各設(shè)置 1 組射流風(fēng)機(jī)，如圖 6 所示，圖 6 中 TVF 為隧道風(fēng)機(jī)。

拆解后，左線(xiàn)需在適當(dāng)位置封堵，并拆除原已設(shè)置的射流風(fēng)機(jī)；右線(xiàn)作為廣佛線(xiàn)與 6 號(hào)線(xiàn)的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，保留射流風(fēng)機(jī)。拆解后，廣佛線(xiàn)瀾石—小布站間距約為 2 319 m，原設(shè)置的中間風(fēng)亭可繼續(xù)保留（圖 7）。同時(shí)，還需要對(duì)廣佛線(xiàn)二期既有隧道通風(fēng)系統(tǒng)在該區(qū)間的各種運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整過(guò)程中，可以手動(dòng)執(zhí)行模式，基本不影響運(yùn)營(yíng)。

2.7 綜合監(jiān)控

廣佛線(xiàn)二期綜合監(jiān)控系統(tǒng)中央級(jí)按全線(xiàn)（含三期線(xiàn)路）容量統(tǒng)一設(shè)計(jì)軟硬件，預(yù)留數(shù)據(jù)庫(kù)容量。廣佛線(xiàn)二期建設(shè)時(shí)，采取廣佛線(xiàn)二期 4 個(gè)車(chē)站單獨(dú)構(gòu)建一個(gè)環(huán)網(wǎng)，環(huán)切方式接入。獨(dú)立成環(huán)的網(wǎng)絡(luò)銜接方案有利于廣佛線(xiàn)二期的獨(dú)立調(diào)試以及未來(lái)的拆解。

廣佛線(xiàn)二期綜合監(jiān)控系統(tǒng)獨(dú)立成環(huán)，不占用除魁奇路站外的其他既有車(chē)站的通信系統(tǒng)光纖配線(xiàn)架（ODF）端口。廣佛線(xiàn)二期使用魁奇路站通信預(yù)留的 ODF 端口。拆解實(shí)施時(shí)將原廣佛線(xiàn)二期骨干環(huán)網(wǎng)打開(kāi)，將世紀(jì)蓮、東平、新城東站接入新建的 6 號(hào)線(xiàn)環(huán)網(wǎng)，同時(shí)將廣佛線(xiàn)三期新增節(jié)點(diǎn)接入廣佛線(xiàn)二期骨干環(huán)網(wǎng)。拆解及接入過(guò)程如下：①構(gòu)建 6 號(hào)線(xiàn)、廣佛線(xiàn)三期新增的車(chē)站級(jí)系統(tǒng)；②構(gòu)建 6 號(hào)線(xiàn)中央級(jí)系統(tǒng)，此時(shí)世紀(jì)蓮—新城東段仍由現(xiàn)廣佛線(xiàn)中央級(jí)系統(tǒng)監(jiān)控和管理；③世紀(jì)蓮—新城東段降級(jí)到車(chē)站級(jí)運(yùn)行，再接入 6 號(hào)線(xiàn)中央級(jí)系統(tǒng)；④廣佛線(xiàn)中央級(jí)系統(tǒng)刪除或屏蔽世紀(jì)蓮—新城東段車(chē)站級(jí)系統(tǒng)內(nèi)容，增加廣佛線(xiàn)三期新增車(chē)站；⑤廣佛線(xiàn)三期、6 號(hào)線(xiàn)分別進(jìn)行全線(xiàn)調(diào)試，系統(tǒng)拆解和接入完成。

圖 7 拆解后隧道通風(fēng)系統(tǒng)示意圖

2.8 自動(dòng)售檢票

廣佛線(xiàn)二期線(xiàn)路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)預(yù)留控制和管理至少 100 個(gè)車(chē)站的處理能力，并按全線(xiàn)容量進(jìn)行軟硬件統(tǒng)一設(shè)計(jì)，預(yù)留數(shù)據(jù)庫(kù)容量，硬件則是一次配置，分期實(shí)施，因此，能夠滿(mǎn)足拆解后廣佛線(xiàn)三期車(chē)站的接入。

對(duì)于拆解之后的換乘站小布站，需分別設(shè)置 2 套車(chē)站級(jí)系統(tǒng)，分別與廣佛線(xiàn)中央級(jí)系統(tǒng)和 6 號(hào)線(xiàn)中央級(jí)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)各線(xiàn)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。

在拆解實(shí)施中，需先構(gòu)建 6 線(xiàn)中央自動(dòng)售檢票（AFC）系統(tǒng)，將原廣佛線(xiàn)二期世紀(jì)蓮、東平、新城東站 AFC 系統(tǒng)接入 6 號(hào)線(xiàn) AFC 線(xiàn)路中央計(jì)算機(jī)，統(tǒng)一由佛山市清分中心進(jìn)行清分。

由于拆解之后廣佛線(xiàn)一期、二期、三期均接入廣州市清分中心，6 號(hào)線(xiàn)接入佛山市清分中心，為實(shí)現(xiàn)廣佛線(xiàn)和 6 號(hào)線(xiàn)付費(fèi)區(qū)換乘，需要提前建設(shè)廣州—佛山城際清分中心，實(shí)現(xiàn)兩市軌道交通線(xiàn)網(wǎng)的票務(wù)清分。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在廣佛線(xiàn)二期建設(shè)過(guò)程中預(yù)留拆解條件，對(duì)未來(lái)將其拆解為廣佛線(xiàn)三期、6 號(hào)線(xiàn)提供了有力保障。同時(shí)，在未來(lái)廣佛線(xiàn)三期和 6 號(hào)線(xiàn)進(jìn)行工程可行性研究、總體設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)時(shí)，需要與拆解預(yù)留方案相配合，最終保證拆解的順利實(shí)施。在未來(lái)實(shí)施拆解前，需制定詳細(xì)的拆解實(shí)施方案，細(xì)化各系統(tǒng)技術(shù)方案以及施工組織方案，為拆解的可實(shí)施性、可靠性、安全性提供保障。

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