关于即将运营的津滨轻轨设计的报告

铁道第三勘察设计院城市轨道交通设计分院第二届国际地铁 轻轨及城市交通技术展览会上关 于即将运营的津滨轻轨设计的报告 作者 来源 时间 2005 11 4 22 10 00 一 建设必要性 天津是我国四大直辖市之一 是环渤海地区乃至中国北方最大的现代化国际港口大都市 是我国北方重要的经济中心 作为天津市重要组成部分的滨海新区 是国际一流的综合性工业 基地 是具有自由港功能的高度开放的现代化经济新区 天津市最大的经济增长点 是天津发 展的希望和后劲所在 一 城市总体规划 天津市城市总体规划方案确定城市总体布局为 沿京津塘高速公路和海河作为城市发展的 主轴 其重点城镇自西向东依次为武清区 中心城区 海河下游工业区 塘沽城区等 沿津围 公路和津静公路作为城市发展的次轴 其重点城镇自北向南依次为 蓟县县城 宝坻县城 杨 柳青城区 静海线等 形成以中心城区和滨海新区为城市主体的放射性城镇网络 二 城市轨道交通线网规划 天津中心城区轨道交通线网规划 共由 9 条轨道交通线路组成 天津地铁 1 号线 2 号线 3 号线为轨道交通骨干线 天津地铁 4 号线 5 号线 6 号线为轨道交通填充线 7 号线 8 号 线为轨道交通外围线 9 号线津滨轻轨 总长度 227 公里 滨海新区将以津滨轻轨为基础建立开发区内部及滨海新区的轨道交通系统 目前正在规划 之中 津滨轻轨是从天津市区到滨海新区的连接线 三 津滨轻轨的建设意义 津滨轻轨起自天津市区 沿途经过东丽开发区 发电厂 大无缝 海河下游工业区 塘沽 区 开发区等经济据点 该线的吸引范围是天津市总体规划的经济发展带 是市区通往滨海新 区的经济走廊 随着 一条扁担挑两头 的城市布局的继续深化和完善 天津市区至滨海新区 的快速客运通道 津滨轻轨的建设 可实现天津市区与滨海新区各自轨道网间的高效连接 必将促进天津城市总体规划的顺利实施 进一步加强市区与滨海新区的联系 使天津市区与滨 海新区成为有机的统一体 促进天津市区与新区的经济及人员往来 对进一步改善滨海新区的 投资环境 增强新区的综合优势 进一步增强滨海新区的发展后劲 促进滨海新区乃至天津市 区经济的发展 同时带动津滨间带状经济走廊的快速发展 有利于天津市工业战略目标的实现 有利于天津市可持续发展战略目标的实现 二 项目总体概况 津滨轻轨以其重要的城市功能和先进的运输方式成为天津市重点工程项目 本项目共分两 期建设 一期工程为东段工程 由市区的中山门至滨海新区休闲娱乐区 全长 45 41km 已于 2003 年 10 月 1 日建成通车 全线各个系统正在进行安装调试 本月 28 日开始试运营 二期 工程是一期工程的市区延伸段 由市区中心广场 为西段工程 是天津市海河综合改造计划首 期工程 四二一六 工程中的 一线 工程 全长 7 529 公里 目前二期工程中山门西段 中山门至十一经路站段 初步设计已完成 计划 2004 年 5 月中旬开工 2006 年 10 月开通 三 一期工程设计情况 一 工程概况 1 线路走向 津滨轻轨一期工程起自津塘公路与光华路交口 在中山门居住区南侧津塘公路规划路中心 设本线起点站中山门站 沿津塘公路路中向东经外环线沿津塘公路南侧 途经东丽开发区 小 东庄 军粮城 大无缝跨唐津高速公路及京山铁路后沿津滨高速公路进入塘沽地区 在南海路 由新港四号路南侧跨至新港四号路北侧 经市民广场向北沿规划太湖路至本线终点站休闲娱乐 区 中山门至休闲娱乐区线路全长 45 41km 其中高架线 39 7 公里 地面线 5 71 公里 全线 共设 19 个车站 其中预留 5 个站 分别是中山门 一号桥 二号桥 张贵庄 预留 新立 镇 东丽开发区 小东庄 军粮城 大无缝 中西村 预留 八堡 预留 胡家园 车站北 路 预留 洋货市场 洞庭路 市民广场 滨海大学 预留 会展中心和休闲娱乐区 设新 立镇停车场一处 胡家园车辆段 1 处 控制中心 含培训中心 设于开发区第七大街 2 客流预测 设计年度客流规模为 初期 2003 年 全日客流量 14 53 万人次 高峰小时单向最大断面 流量为 0 99 万人次 近期 2013 年 全日客流量 24 49 万人次 高峰小时单向最大断面流量为 1 47 万人次 远期 2028 年 全日客流量 41 78 万人次 高峰小时单向最大断面流量为 2 71 万 人次 3 运营组织与管理 津滨轻轨采用先进的运营管理模式 全线设一个控制中心 由控制中心集中统一指挥 包 括全线行车指挥 电力管理及防灾报警自动化等 负责协调沿线系统设备 车辆设备的运营与 控制 结合客流特点 主要客流为津滨间上下班职工 故全线采用中山门至休闲娱乐区一个长交路运 营 4 线路通过能力 线路通过能力 24 对每小时 最小行车间隔 2 5min 5 主要技术标准 最小曲线半径 区间正线一般 600m 困难条件下 400m 辅助线一般 200m 困难条件下 150m 最大纵坡 正线 30 辅助线 40 轨距 1435m 钢轨 正线及辅助线 60kg m 车场线 50kg m 车站站台有效长 80m 预留远期 120m 条件 6 供电 供电制式为直流 DC1500V 架空接触网顶部受电 供电方式为集中供电 二 工程主要特点 1 线路长 轻滨轻轨是目前国内最长的轻轨线路 全长 45 409km 2 投资省 轻滨轻轨全长 45 409 正线公里 投资总额 66 亿 技术经济指标 1 5 亿 正线公里 是目前 国内轨道交通中投资最省的线路 3 速度高 设计中结合本线两端客流比较集中 初 近期沿线客流较少的客流特点 适当加大了市区 外围的车站间距 平均站间距为 3 197 2 486 km 初 近期最大站间距达 13 456 公里 为 开行较高速度列车提供了条件 在对 100km h 和 80km h 两速度目标值进行了综合比较之后 采用了 100km h 的速度目标值 旅行速度可以达到 60km h 在目前国内轨道交通线路中是最 高的 5 新技术 工艺及设备 1 桥梁设计 津滨轻轨高架线路 39 7 km 全线共设置 4 座高架桥 其中 1 号 4 号桥为无碴轨道 2 号 3 号桥为有碴轨道 设计中结合沿线多为软土地基 采用钻孔桩基础 严格控制桥梁徐变及基 础沉降 满足铺设无缝线路 设置无碴轨道等各项要求外 力求经济 标准化 便于施工及养 护 根据现场条件 工程建设进度计划及前期建设准备情况 多方案比选 采用现浇整孔连续 箱梁 经济跨度确定为 25m 跨度小于 25 m 的采用钢筋混凝土连续箱梁 25 40m 跨度选 用预应力混凝土连续箱梁 全线 40m 以下跨度梁种类达 100 余种 特殊桥梁有 5 3 25m 连续钢混结合梁 框构墩 45 7m 78 53m 45 7m 预应力混凝土连续刚构 1 50m 钢混结合 梁 拖拉法施工 42m 62m 62m 42m 预应力混凝土连续刚构 37m 55 8m 55 8m 37m 预 应力混凝土连续刚构 全线桥梁技术先进 风格统 一 经济 美观 并与周围景观协调一致 2 建筑结构 车站的建筑设计结合了天津市风景秀丽的海港城市的自然特点 无论是路中站 路侧站 高架站 地面站都与周围的建筑环境融合成有机的整体 体现出城市现代交通的特色 简洁 通透 美观 车站建筑体量小 造价低 车站采用 站桥合一 结构形式 总体布局合理 功能齐全 付费区和非付费区比例合适 售检票机 楼梯和自动扶梯相对位置合理 站内客流交叉干扰少 通风 照明 卫生 防灾条 件完善 乘客出入安全 方便 舒适 快捷 3 轨道 全线采用区间无缝线路 正线铺设 60kg mPD3 热扎轨 采用 60kg m 12 号道岔 出辙岔 及护轨外 其余部位采用 PD3 热扎轨 道岔前后设温度调节器 无碴轨道地段采用支承块式 整体道床 在噪声敏感地段 采用弹性支承块 道岔采用弹性可弯曲线型尖轨 行车运营条件 好 舒适度高 为缩小桥面宽度 减少高架桥对城市景观的影响 高架桥上无碴轨道道岔均为特设道岔 采用 60kg m12 号道岔小间距渡线 单渡线为 4 0m 间距 交叉渡线为 4 6m 间距 目前在国内首次 采用 上海明珠线采用的是 60kg m9 号 4 0m 间距单渡线和 4 6m 间距交叉渡线 4 车辆选型及列车编组 根据国家计委对轨道交通项目国产化要求 在确保运营安全可靠的前提下 车辆 机电设 备系统总体性能先进 综合技术水平达到国内领先地位 国产化率达 75 综合本线特点 选择车辆最高时速 100km h 采用 B 型车 不锈钢车体 考虑本现长途客 流较多 座席率高达 24 较一般轨道交通车辆坐席率高 本线车辆初 近期为 4 辆编组 由 2 动车和 2 拖车组成 每列车定员 800 人 远期为 6 辆编组 由 3 动车和 3 拖车组成 每列 车定员 1220 人 列车采用微机控制监测系统 监测列车主要设备的工作状态 诊断故障 显示处理方法 并可用便携式计算机采集有关数据 采用 VVVF 逆变器调速 三相异步牵引控制系统 5 信号 信号系统采用列车自动控制系统 ATC 和车辆段 停车场计算机联锁系统和计算机监测 系统组成 其中 ATC 系统包括列车自动监控 ATS 列车自动防护 ATP 列车自动驾 驶 ATO 等子系统 是轨道交通系统工程中最为先进的自动控制系统 通过这些系统 对 列车的运行进行管理和监控 使全线列车按照运行图运行 监督列车在安全速度下运行 确保 列车一旦超过规定速度 立即实施制动 实现车站站台定点停车控制 舒适度控制 节约能源 控制及自动驾驶等功能 设计最小行车间隔 信号能力 130s 6 通信系统 通信系统包括传输系统 公务电话系统 专用通信系统 无线通信系统 时钟系统 广播 系统 电视监视系统 通信电源及接地系统 共八各子系统 这些系统能够确保列车高效 安 全的运营 并能建立一个高可靠性 易扩充 组网灵活的综合数字网 其中传输子系统采用 SDH 系统 具有强大的网络管理功能 技术超前 采用矩形块状帧 结构 段开销 引入 净负荷指针 新技术 实现不同速率等级数字流的接入 本线采用 STM 4 管同步传输系统 在每个车站 停车场 车辆段 综和维修中心 及控制中心各设置 一套 ADM 设备 所需信息通道则由 ADM 的支路转接至接入设备 AN 完成交叉连接 复 用和传输功能 7 防灾报警系统 轻轨可能发生的灾害较多 主要由火灾 其次是水灾 风灾 地震和意外停车事故等 为了对本线灾害进行可靠的监视及报警 在控制中心大楼内设置防灾控制中心 为主控级 在车站 车辆段 停车场 主变电所 等设防灾控制室 为分控级 主控级与分控级微机通 过通信系统通信光缆进行联网 防灾控制中心主控级是全线 FAS 系统的信息管理中心 通过 FAS 报警主机对全线的火灾 报警信息进行调度管理 其主要功能包括 监视全线防灾设备的运行状态 接收全线范围内的 火灾等灾害报警 进行防灾信息的处理与传送 指挥抢险救援工作 编制 制定下达全线 FAS 系统运行模式 进行档案管理 定期输出各类数据 报告 车站分控级主要是监视车站防灾设备的运行状态 接收车站火灾报警 确认灾害种类及灾 情 向防灾控制中心及有关部门通报 传送防灾信息 接收防灾中心指令 组织抢险救灾工作 联动控制车站范围内的防灾设备 8 自动售检票 自动售检票系统 AFC 包括中央计算机系统 CC 车站计算机系统 SC 和车站售检 票终端设备三部分 中央计算机系统由中央计算机 工作站 打印机 初始化编码机 UPS 电源及通信接口 设备等组成 采用以太网构成局域网 为确保数据储存和系统运行的安全 中央计算机采用双 机热备 数据储存采用磁盘阵列 系统主机具有 24 小时不间断工作的能力及很强的容错能力 系统预留了与将来城市交通 一卡通 接口条件 车站计算机系统由车站计算机 通信接口设备 打印机 UPS 电源及净化电源设备等组 成 负责本站售检票终端设备的监控 收集 统计本站 AFC 终端设备状态信息及售检票数据 完成本站售票收入 客流等统计报告 向中央计算机传送统计数据 接收 执行中央计算机下 传的系统运行数据 并下传给本站 AFC 终端设备等工作 车站 AFC 终端设备主要包括自动售票机 半自动售票机 半自动补票机 进站自动检票 机 出站自动检票机 双向自动检票机 验票机等设备 4 票制 本线采用计程票价制 目前试运营全线票价 6 元 6 减振降噪 为减少轻轨列车通过时对周围环境的影响 采取轨道铺设重型轨 区间无缝线路采用弹性 扣件 小半径曲线进行钢轨涂油等减振降噪措施 在噪声敏感地段 采用弹性支承块 即在短 轨枕四周及底部包上橡胶套靴 底部加橡胶垫 道岔轨下及板下均设置橡胶垫板 设置声屏障 等措施 有效降低了对周围环境的影响 四 二期工程设计情况 天津市区至滨海新区快速轨道交通工程是天津市区至滨海新区的快速客运线路 由于线路 较长并且修建之时市区轨道交通线网正面临调整 因此在该工程可行性研究阶段完成之后 实 施阶段工程分两段建设 先期实施东段工程即原津滨轻轨一期工程 结合国家计委对津滨轻轨工程可行性研究报告的批复意见 我院从 2002 年 8 月开始对中 山门以西线路开展了大量的研究设计工作 方案基本稳定 新的城市线网规划进行调整 将中 山门西段工程即从中山门至河北区中心广场作为津滨轻轨一期工程向市内的延伸段 目前初步 设计已完成 一 工程概况 1 线路走向及车站分布 中山门西段工程从河东区中山门 一期工程的起点 由高架转入地下沿河东区六纬路向西 北延伸至中心广场站结束 共设六座地下车站 即 中心广场站 天津站站 七经路站 十一 经路站 大直沽西路站 东兴路站 由于市区天津站站与地铁 2 3 号线以及京津城际铁路等 换乘方案尚未稳定 设计暂时不能开展 本次设计范围十一经路站后折返段至中山门东段工程 起点 包括十一经路站 大直沽西路站 东兴路站及其相应的区间 以及车辆段及基地 停车 场 控制中心改扩建工程 本次设计仅从十一经路站站后折返段至大直沽西路站 再至东兴路站 后至一期工程起点 线 路正线全长 4 776km 其中地下线 3 875km 过渡段 0 316 高架线 0 584km 沿线设车站 3 座 全部为地下站 十一经路西端设置一条故障列车停留线兼折返线 大直沽西路站西北端设轻轨 与地铁 5 号线的联络线 全线控制中心 停车场 车辆段均利用津滨轻轨一期所建设的工程 仅需局部改扩建 2 客流预测 预测年度 初期 2009 年 近期 2016 年 远期 2031 年 项 目 年 份 2009 年 2016 年 2031 年 日客流量 万人次 日 22 6 41 6 69 2 早高峰小时客流量 人次 时 28262 53769 90580 早高峰断面流量 人次 时 11756 18222 32109 晚高峰小时客流量 人次 时 23020 45159 76379 晚高峰断面流量 人次 时 7669 13762 23935 日平均乘距 公里 21 0 19 8 20 8 3 运营组织与管理 列车编组及定员同一期工程 运营时间 一期工程设计运营时间从 6 30 21 30 全日运营 15 个小时 西段工程延伸后 工程范围均在市区内 且分别与地铁二号线 三号线 四号线 五号线有交叉换乘 因此运营 时间应与地铁一致 即从 5 00 23 00 全日运营 18 个小时 在一期工程中 仅考虑组织中山门 休闲娱乐区大交路列车 西段工程延伸至中心广场后 采用大小交路结合方案 即中心广场 休闲娱乐区开行大交路 中心广场 新立镇开行小交路 小交路地段处于天津市区 主要照顾市区内部人员的交通往来 4 线路通过能力 根据高峰小时客流量及列车编组 确定本线初期最小发车间隔为 3 5min 通过能力为每 小时 17 对 近期最小发车间隔为 2 5min 通过能力为每小时 24 对 远期最小发车间隔为 2 0min 通过能力为每小时 30 对 5 主要技术标准 设计速度 本段工程设计速度 80km h 正线数目 双线 轨 距 1435mm 最小曲线半径 正线一般情况 350m 困难情况 300m 辅助线一般情况 200m 困难情况 150m 线路坡度 最大坡度 区间正线一般情况 30 困难情况 35 辅助线一般情况 35 困难情况 40 最小坡度 地下线区间 3 车站 2 钢轨 正线和辅助线均采用 60kg m 钢轨 道岔 正线及辅助线 60kg m 9 号道岔 道床 均采用整体道床 5 车站 本次仅开展东兴路站 大直沽西路站 十一经路站 3 座地下车站初步设计 三座地下站均 为地下两层岛式站台车站 站台宽均为 10m 站台有效长度为 120m 6 供电 供电制式同一期工程为 DC1500V 架空接触网顶部受电 供电方式为集中供电 7 工程概算 本工程全长 4 776 公里 概算总额 3 万元 车辆购置费已在西段全部工程计列 技术经济 指标为 3 891 亿元 正线公里 二 工程主要特点 1 地下车站结构设计与施工 1 车站结构 三个车站围护结构采用地下连续墙 车站附属结构 出入口 风道等 采用 SMW 劲性水泥土搅拌桩作为基坑围护结构 根据本线客流和建筑设计型式 地下车站标准段主体结构型式均采用单柱双跨双层矩形框 架结构 设备段采用双柱三跨双层矩形框架结构 综合地质 地面交通的要求 周围环境 工期和造价等因素 选择安全 可靠的施工方法 在 地下工程施工期间 不影响城市道路交通 有道路返交条件或允许封闭道路时 优先采用明挖 法施工 本次设计的车站均采用明挖顺作法施工 其中十一经路站和大直沽西路站部分地段采 用便桥 翻交 过渡措施 2 区间隧道施工方法 津滨轻轨中山门西段工程盾构所穿越的地段大部分为粉质粘土 粉土 只有很少地段为粉 砂 结合市区的环境保护的较高要求 粉质粘土 粉土或粉砂土层中采用加泥式土压平衡盾构 可将盾构施工的地面变形控制在 10 30mm 范围内 因此 选择加泥式土压平衡盾构 2 设备系统 1 信号系统 信号系统由正线区段的列车自动控制 ATC 系统和车辆段 停车场计算机联锁系统和计 算机监测系统组成 因本段为一期工程延伸段 为保证 ATC 系统的完整性 接口间完整结合 实现两段工程信号设备的无缝连接 本段采用与一期工程相同的信号制式 设计最小行车间隔 信号能力 100s 本工程建设时 控制中心的 ATS 设备入主服务器 数据库服务器等主要硬 件设备无需增加和更换 但需进行相应的扩