苗賽松,苗樹楷
(天津市政工程設計研究總院有限公司,天津 300392)
近年來我國市域鐵路建設加速[1]。2020年12月7日,國務院辦公廳轉發(fā)了國家發(fā)展改革委等單位“關于推動都市圈(域)市域鐵路加快發(fā)展意見”的通知[2],對建設和發(fā)展市域鐵路從總體要求、明確功能定位和技術標準、完善規(guī)劃體系、有序推進實施、優(yōu)化運營管理、創(chuàng)新投融資方式、建立持續(xù)發(fā)展機制等方面給予了宏觀指導,進一步明確了我國發(fā)展市域鐵路的方向,具有重要的現(xiàn)實意義。2020年12月16日,國家發(fā)改委召開例行新聞發(fā)布會,發(fā)言人表示:京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)三大區(qū)域的城際和市域(郊)鐵路要錯位發(fā)展,避免把城際鐵路建成高鐵,也避免把城際鐵路建成地鐵。這說明有些地方并沒有把握好市域鐵路建設技術標準。
本文結合天津市域鐵路的規(guī)劃,從設計角度對比市域鐵路與地鐵的特點。
根據(jù)市域(郊)鐵路功能定位,規(guī)劃形成由7條走廊線和2條聯(lián)絡線構成的天津市域(郊)鐵路網(wǎng)絡,共9條線路,總規(guī)劃規(guī)模681 km,其中新建線路494 km、利用既有鐵路187 km。其中,7條走廊線分別為津濱線、津靜線、津武線、津薊線(利用既有鐵路)、津寧線、津山線(利用既有鐵路)、津港線,2條聯(lián)絡線分別為寧武聯(lián)絡線和雙湖聯(lián)絡線。見圖1。
圖1 天津市市域鐵路專項規(guī)劃(2019—2035年)線網(wǎng)規(guī)劃
綜合考慮經(jīng)濟社會發(fā)展和客流增長需求以及城市財力、建設能力和運營能力,近期擬啟動4條走廊線局部段落建設,即津靜線、津武線、津寧線和津濱線。
截至目前,我國出臺并頒布了3個市域鐵路設計規(guī)范[3~5],對規(guī)范的理解和使用,目前還沒有形成統(tǒng)一的意見,如何執(zhí)行各地也需要因地制宜,根據(jù)自身的實際情況酌情使用。
市域鐵路與城際鐵路和地鐵的區(qū)別見表1。
表1 市域鐵路與城際鐵路和地鐵特點比較
在速度目標值、行車組織、車輛型式、牽引供電以及列車控制方式等技術標準方面,市域鐵路與地鐵設計相差較大,但是與城際鐵路設計相近。
天津中心城區(qū)—靜海市域(郊)鐵路首開段工程途經(jīng)靜海和西青兩個行政區(qū),線路全長約13.4 km,其中高架段長約11.4 km,共設車站3座,均為高架站。以此工程為例,介紹市域鐵路與地鐵設計主要專業(yè)的特點。
3.2.1 行車組織
1)市域鐵路:相對復雜,需要考慮開行快慢列車、跨線、共線運營等方案,運行交路考慮因素比較多??燔囋叫新囘\行,車站配線較復雜;組織跨線、共線運營時運輸能力檢算復雜;系統(tǒng)最大通過能力按24對/h設計;列車站立標準按4人/m2考慮;每隔15 km設置停車線,間每隔6~9 km加設渡線。
2)地鐵:相對簡單,運輸組織不需要考慮快車越行慢車的方案,所有列車都是站站停。配線圖、交路圖、能力檢算比較簡單;系統(tǒng)最大通過能力按30對/h設計;列車站立標準按6人/m2考慮;每隔8~10 km設置停車線,間每隔3~5 km加設渡線。
3.2.2 線路
1)市域鐵路:線路方案較為復雜,設計難度較大。地上區(qū)段平均站間距9.27 km,設計速度目標值160 km/h;地下平均站間距3.87 km,限速120 km/h。聯(lián)絡線有兩種,一是兩條線過軌進行商業(yè)運營的聯(lián)絡線(雙線),二是供兩條線之間調車轉線的聯(lián)絡線(單線);正線道岔根據(jù)允許速度一般選用12號或9號;最小曲線半徑一般為1 400 m,困難處為1 300 m;并行地段線間距高架區(qū)間市域A型車為4.6 m,B型車為4.2 m;豎曲線半徑根據(jù)速度目標值,分別按照區(qū)間和車站端部對應選取。
2)地鐵:基本按照城市規(guī)劃路由走,相對設計難度較小。地下線平均站間距1 km左右,設計速度目標值80 km/h;聯(lián)絡線一般僅需滿足兩條線路間調車轉線的功能(單線);正線道岔一般選用9號;最小曲線半徑A型車一般為350 m、困難處為300 m,B型車一般為300 m、困難處250 m;并行地段線間距地下盾構區(qū)間A型車為15.2 m,B型車為13 m;豎曲線半徑一般為5 000 m,困難處為2 500 m,車站端部一般為3 000 m,困難處為2 000 m。
3.2.3 車輛
1)市域鐵路:初近期選用市域B型車DC1 500 V接觸網(wǎng)供電,最高速度120 km/h;遠期選用市域A型車DC1500 V及AC25 kV雙流制接觸網(wǎng)供電,最高速度160 km/h。近遠期均采用6輛編組,4動2拖。
2)地鐵:通常選用A型車或B型車[6]。
3.2.4 車輛限界
1)市域鐵路:線間距、建筑限界寬度(站臺除外)需要滿足遠期市域A型車的要求;單線(設于一側)情況,疏散平臺最小寬度一般為800 mm,困難處為600 mm。
2)地鐵:按照車型來確定,同一條線路,初近期車型確定后,一般不能預留遠期不同車型的限界;單線(設于一側)情況,疏散平臺最小寬度一般為700 mm,困難處為550 mm。
3.2.5 車站工程
1)市域鐵路:設計內(nèi)容包括建筑、結構、暖通、給排水、電氣5個分項,車站大部分為高架或地面站。高架車站結構分為“建橋合一”和“建橋分離”2種類型;由于高架車站景觀設計方案是重點,需要配合線路專業(yè)掌握“魚腹式”車站的設計要點。
2)地鐵:設計內(nèi)容包括建筑、結構、暖通、給排水、電氣5個分項,高架或地面站的設計要點與市域鐵路相同;但由于絕大部分車站是地下站,工程投資較大,盡量減少拆遷和管線切改是重點,控制好車站土建的體量是節(jié)省工程投資的關鍵。
3.2.6 區(qū)間工程
1)市域鐵路:大部分是高架橋,少部分是路基工程。
2)地鐵:絕大部分是地下盾構工程。
3.2.7 供電
1)市域鐵路:初近期期與天津地鐵5號線工程貫通運營,需要采用直流DC1 500 V制式市域B型車,遠期如果兩線相互獨立,則采用AC25 kV/DC1 500 V雙流制市域A型車。
2)地鐵:采用直流DC1 500 V或DC750 V架空接觸網(wǎng)或接觸軌向列車供電,一般不采用雙流制供電方式。
3.2.8 信號
1)市域鐵路:采用基于通信技術的列車控制系統(tǒng)(CBTC),與既有天津地鐵5號線實現(xiàn)互聯(lián)互通,同時該信號系統(tǒng)具備與后續(xù)市域線按互聯(lián)互通標準接入的條件。市域鐵路的列車控制系統(tǒng)并非CBTC一種,也可以采用與城際鐵路相一致的CTCS2+ATO系統(tǒng)。
2)地鐵:一般采用基于通信技術的列車控制系統(tǒng)(CBTC)。
3.2.9 車輛基地
1)市域鐵路:初近期線路較短,供電采用的直流1 500 V市域B型車與天津地鐵5號線標準B型車,除車輛下走行部位和車頂受電弓外結構及相關參數(shù)近似,可以充分利用既有地鐵5號線梨園頭車輛段作為首開段初近期的運用檢修場所;遠期設靜海北車輛段、民航停車場各一處,預留子牙產(chǎn)業(yè)園停車場一處。
2)地鐵:每條線系按照線網(wǎng)資源共享規(guī)劃進行設置;初、近、遠期車輛類型不會變化;車輛段征地按照遠期規(guī)模控制。
要做好市域鐵路設計,需要注意以下幾點:
1)深入了解本地區(qū)市域鐵路建設規(guī)劃的內(nèi)涵和意義;
2)結合設計規(guī)范及當?shù)鼐唧w情況,因地制宜,酌情使用,避免生搬硬套;
3)正確理解市域鐵路的主要技術標準,注意與地鐵、城際鐵路的實質性區(qū)別;
4)應充分考慮市域鐵路全生命周期的服務理念,避免在建設期的問題給運營期帶來無法彌補的損失。