深圳地鐵 7號(hào)線線路設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)作為地鐵設(shè)計(jì)工作的“龍頭”,具有涉及面廣、綜合性強(qiáng)、責(zé)任重大等特點(diǎn),需要同建設(shè)方一起,與市規(guī)劃、國土、市政、交通、重要建筑物業(yè)主等多方交涉,對(duì)線路方案進(jìn)行反復(fù)調(diào)整,最終確定方案。設(shè)計(jì)過程中如何更好地體現(xiàn)各方對(duì)地鐵公用性的要求,同時(shí)做到節(jié)省投資、降低工程實(shí)施難度,是線路設(shè)計(jì)前期工作需重點(diǎn)考慮的。

1 工程概況

深圳地鐵 7號(hào)線為《深圳市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2011～2020)》三期工程先期實(shí)施的線路之一,經(jīng)過羅湖、福田、南山區(qū),是聯(lián)系特區(qū)內(nèi)主要組團(tuán)之間居住區(qū)與就業(yè)區(qū)的局域線。7號(hào)線起于麗水,終點(diǎn)設(shè)于地鐵 5號(hào)線太安站,線路全長(zhǎng)約 30.31 km,設(shè) 29座車站,具有沿線地質(zhì)條件復(fù)雜、沿線建筑物密集、立交橋梁及地下構(gòu)筑物多的特點(diǎn)。

2 線路平面設(shè)計(jì)

先期建設(shè)的地鐵線路出于線網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的要求,為后期建設(shè)線路預(yù)留換乘節(jié)點(diǎn),但有時(shí)由于先期設(shè)計(jì)考慮不周或條件變化,導(dǎo)致后期線路在利用該節(jié)點(diǎn)時(shí)存在換乘方式不合理的問題。

7號(hào)線田貝站為與 3號(hào)線換乘站,先期實(shí)施的 3號(hào)線已經(jīng)在此預(yù)留了“十”字換乘節(jié)點(diǎn),站臺(tái)寬度為 12m。存在如下控制因素:

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

2)地鐵 7號(hào)線與 3號(hào)線在田貝站換乘,受預(yù)留節(jié)點(diǎn)限制,線路與田貝站東南象限的翠田工業(yè)屯 7層建筑關(guān)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(shí)施需拆除田貝站東南角翠田工業(yè)屯,拆遷面積約8 230m2,費(fèi)用較高。線路在下穿建筑物段線間距較近,地質(zhì)條件較差,隧道施工難度大,易對(duì)地面建筑產(chǎn)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(yè)屯,盡可能使線路遠(yuǎn)離建筑,減小地鐵施工對(duì)其影響,同時(shí)將田貝站西移,利用預(yù)留的換乘節(jié)點(diǎn)作為通道與 3號(hào)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(shè),避開翠田工業(yè)屯及海鵬進(jìn)出口公司建筑,然后與太安路站南端已實(shí)施的曲線相接,地鐵隧道距離翠田工業(yè)屯建筑凈距約 3.3m。

2.2 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析見表 1。

表1 優(yōu)缺點(diǎn)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(jīng)分析比選,暫推薦采用改善方案。本設(shè)計(jì)中對(duì)預(yù)留節(jié)點(diǎn)進(jìn)行綜合比選方案設(shè)計(jì),既達(dá)到了換乘目的,又降低了工程實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)。

3 縱斷面設(shè)計(jì)

3.1 線路立交條件控制

1)兩線在縱斷面上有立交關(guān)系時(shí),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(jié)構(gòu)交叉范圍內(nèi)空間上應(yīng)滿足一倍盾徑以上的凈距(見圖 3);如條件困難,則應(yīng)根據(jù)地質(zhì)及工法情況,通過結(jié)構(gòu)安全檢算,確定滿足結(jié)構(gòu)安全的距離要求。2)同一條線的左右線有上下重疊關(guān)系時(shí),如條件允許,縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)使兩隧道結(jié)構(gòu)盡快分離,縮短重疊段,并確定隧道結(jié)構(gòu)分離點(diǎn)。分離點(diǎn)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(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況及施工工法,通過結(jié)構(gòu)安全檢算,確定滿足結(jié)構(gòu)安全的距離要求。以 7號(hào)線洪湖—田貝區(qū)間為例,左右線由上下重疊逐漸變?yōu)槠叫胁贾?區(qū)間結(jié)構(gòu)分離點(diǎn)位于DK 28+358.1處,結(jié)構(gòu)凈距 5.91m,滿足結(jié)構(gòu)安全要求。

3.2 區(qū)間泵站設(shè)置

一般情況下考慮區(qū)間泵站與聯(lián)絡(luò)通道合設(shè),區(qū)間長(zhǎng)度大于600m處需設(shè)聯(lián)絡(luò)通道;但對(duì)于長(zhǎng)度較短的區(qū)間(長(zhǎng)度不大于1.2 km),在其他條件允許的前提下,可將坡度設(shè)計(jì)成“人”字坡或單向坡,這樣區(qū)間可免設(shè)泵站,減少工程投資。

縱斷面設(shè)計(jì)的最低點(diǎn)不一定是實(shí)際線路的最低點(diǎn),因此,泵站應(yīng)設(shè)在實(shí)際線路最低點(diǎn),而且,左右線最低點(diǎn)位置盡量對(duì)應(yīng),以便使聯(lián)絡(luò)通道垂直正線,長(zhǎng)度也最短;當(dāng)兩線線間距太大,或左右線上下重疊時(shí),區(qū)間泵站分別設(shè)置。

3.3 長(zhǎng)大陡坡段問題

根據(jù)建標(biāo)104-2008城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:對(duì)于鋼輪/鋼軌系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)車輛,當(dāng)正線線路坡度達(dá)到 30‰或連續(xù)提升高度大于16m時(shí),根據(jù)列車動(dòng)力配置、線路具體條件和環(huán)境條件,均應(yīng)對(duì)列車各種運(yùn)行狀態(tài)下的安全性,以及運(yùn)行速度進(jìn)行全面分析評(píng)價(jià)。根據(jù)上述規(guī)定,當(dāng)線路縱斷面上(下)坡高度超過 16m時(shí),應(yīng)在中間增設(shè)緩坡段。

4 結(jié)語

線路方案設(shè)計(jì)需要結(jié)合多方面的要求——不僅是各設(shè)計(jì)專業(yè)對(duì)線路的要求,也包括規(guī)劃及政府部門對(duì)地鐵的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在平縱斷面組合設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)努力做到節(jié)省投資、降低工程難度。

[1] 建標(biāo) 104-2008,城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 劉敏杰,劉志義.地鐵工程中的線路設(shè)計(jì)[J].地鐵設(shè)計(jì)實(shí)踐與探索,2009(1):97-104.

[3] 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.深圳市城市軌道交通 7號(hào)線工程可行性研究報(bào)告[R].2009.

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