鐵路車站設(shè)計
[拼音]:tielu chezhan sheji
[外文]:layout of railway station
車站設(shè)于鐵路終端、交叉點、接軌點和沿線與城鎮(zhèn)、港口、公路、廠礦的聯(lián)系點,是吐納客貨和進行運輸?shù)茸鳂I(yè)的場所,因之它應(yīng)有客貨運輸以及行車、調(diào)車行業(yè)的設(shè)備。車站種類很多,每種車站的作用不盡相同。鐵路車站設(shè)計是以年度預期的客貨運量為依據(jù),根據(jù)鐵路通過能力和改編能力,選擇車站圖型和確定車站設(shè)備數(shù)量。車站設(shè)備要為保證行車安全、調(diào)車安全、人身安全創(chuàng)造條件。在完成運輸任務(wù)的前提下,力求節(jié)省工程費用和運營費用。在車站總體規(guī)劃的指導下,按照不同階段運量增長的情況,分期投資。
車站通過能力
是指對某一車站起限制作用的到發(fā)線(場)或咽喉道岔的通過能力。即在現(xiàn)有設(shè)備條件下,采用合理的技術(shù)作業(yè)過程,每一接軌方向在一天內(nèi)所能接、發(fā)、通過的列車數(shù)總和。但在客運站或旅客列車到發(fā)場的通過能力,當列車運行不均勻時,有時指在一天或一天最繁忙時間內(nèi)(一小時或幾小時)每一接軌方向所能接、發(fā)、通過的列車數(shù)的總和。
車站通過能力的確定
車站通過能力,一般采用分析計算法來確定。計算方法是:先取一時間段(一天或一天中最繁忙的一段時間),在該時間段內(nèi),以某項設(shè)備已被占用的總時間,除以可供占用的時間,求出車站通過能力利用率,再以此利用率,與現(xiàn)有列車數(shù),求出車站通過能力。當車站某一部分的通過能力利用率達到70%以上時,需要用圖解法進行驗算。圖解法是以各項設(shè)備為縱軸,時間為橫軸構(gòu)成圖表。圖表上、下方各繪有相鄰區(qū)間的列車運行圖,每一列車,從進站到出站,占用車站各項設(shè)備的時間,都一一記入圖表。通過對圖表的分析與計算,可以確定車站的通過能力。圖解的項目包括到發(fā)線,咽喉、牽出線,機車走行線等,從而找出車站設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié),以便采取改進措施。車站通過能力不能儲存,所以在設(shè)計新建及改建車站時需要留有一定的儲備能力,中國規(guī)定車站通過能力的使用能力是計算能力的80%。
車站咽喉
車站或車場兩端道岔集中的地方稱咽喉區(qū)。在車站的咽喉區(qū),每一條單線鐵路只有一組咽喉道岔,即進路上最繁忙的那組道岔;對于雙線鐵路還應(yīng)當按上、下行方向分別找出上、下行進路上各自的那一組咽喉道岔。車站通過能力常受限于某一進路的咽喉道岔。出現(xiàn)這種情況時,可以采取減少該進路的作業(yè)次數(shù)與時間,或修改咽喉的設(shè)計。
站場排水、給水和除雪設(shè)施
編組站、區(qū)段站和大型中間站中每一組軌道或車場的路基面長度為1000~2000米,寬度為30~200米;縱列式編組站總長可達4~6公里,橫列式編組站和區(qū)段站總寬度可達300米以上。因此:
(1)要求場面設(shè)置橫坡,并設(shè)縱向、橫向排水系統(tǒng);
(2)在城市附近車站的給水系統(tǒng),可歸入城市給水系統(tǒng),在遠離城市的站場設(shè)獨立的小型給水系統(tǒng);
(3)在寒冷地區(qū)的車站,為了防止積雪,除設(shè)排雪機具外,站場布置中還要準備排雪出路。
不同性質(zhì)車站的設(shè)計特點
鐵路車站可按其技術(shù)性質(zhì)及業(yè)務(wù)性質(zhì)分類。按技術(shù)性質(zhì)可分為中間站、區(qū)段站和編組站;按業(yè)務(wù)性質(zhì),可分為客運站,貨運站。
中間站
保證行車安全和調(diào)整列車運行為主,兼辦客貨運輸業(yè)務(wù)的車站。中間站站址的選擇,隨該中間站所在區(qū)段需要的通過能力而定;也為了兼顧地形條件和客貨運輸?shù)姆奖?,一般在進行選線設(shè)計時已經(jīng)確定。中間站的主要作業(yè)是客貨列車的通過、會車和越行。為了便利旅客,中間站設(shè)有旅客站房、旅客站臺和客貨列車共用的到發(fā)線。為了便于貨物運輸,中間站設(shè)有貨物線及貨場或預留貨場位置。
區(qū)段站
以處理通過車流為主,也處理改編車流,設(shè)有機務(wù)段,并兼辦客貨運輸業(yè)務(wù)的車站。相鄰兩區(qū)段站之間的線路長度稱為區(qū)段。在一條較長的鐵路上,機車是在一定距離內(nèi)往返工作的。在此距離兩端的車站(即區(qū)段站)范圍內(nèi)設(shè)置機車維修、整備和必要時折返的設(shè)備。由于改編列車的站上需要機車承擔調(diào)車作業(yè),經(jīng)常把機務(wù)設(shè)備設(shè)在區(qū)段站。因此,區(qū)段站又是該區(qū)段兩端線路上機車折返的端點。區(qū)段長度和區(qū)段站設(shè)置地點是根據(jù)下列因素決定的。
(1)區(qū)段長度隨所采用的牽引種類(如電力、內(nèi)燃或蒸氣)、列車速度和機車乘務(wù)制度之不同而異。電力牽引的區(qū)段最長,內(nèi)燃牽引次之,蒸氣牽引區(qū)段最短。貨運機車區(qū)段,長的數(shù)百公里,短的約100公里,客運機車可以跨2~3個貨運機車區(qū)段。
(2)設(shè)置在城鎮(zhèn)附近,便于吸收客貨運,也為了鐵路人員的生活方便。
(3)與其他鐵路干線或支線的接軌處。
(4)沿鐵路線路縱斷面地形條件改變處的附近。這是因為有時需要在車站兩端的兩個區(qū)段上使用不同功率或不同數(shù)目的機車牽引相同的列車,或兩側(cè)的列車重量不同而需要在站上改編。
(5)改變牽引種類的車站。
區(qū)段站的設(shè)備有:客、貨列車到、發(fā)和通過的到發(fā)線;為改編列車用的調(diào)車場和牽出線;和城鎮(zhèn)聯(lián)系的旅客站房、站臺、道路、貨場和停車場;為了機車維修、整備所需的設(shè)備,視其繁簡,稱為機務(wù)段或折返段。區(qū)段站的旅客站房,設(shè)在站內(nèi)正線的一側(cè),一般設(shè)在靠近城鎮(zhèn)的一側(cè),以便利旅客。貨場可設(shè)在旅客站房異側(cè),并加修跨線橋以便利貨物取送。機務(wù)段一般設(shè)在旅客站房對側(cè)右端或左端(不發(fā)展為縱列式布置圖式時)??拷菊九_(站房與最近的股道之間的站臺)和中間站臺的線路稱為旅客列車到發(fā)線。在單線鐵路上,與旅客列車到發(fā)線相鄰的車場,依次為貨物列車到發(fā)場和調(diào)車場。到發(fā)場和調(diào)車場在兩端咽喉區(qū)以牽出線互相溝通。車輛檢修設(shè)備設(shè)在調(diào)車場旁。
到發(fā)線的數(shù)量根據(jù)到發(fā)列車對數(shù)和車站所采用的技術(shù)作業(yè)過程確定。區(qū)段站到發(fā)線的有效長度,應(yīng)與相鄰牽引區(qū)段內(nèi)各站的到發(fā)線有效長度采用統(tǒng)一標準。機車走行線或與到發(fā)線合用,或單獨設(shè)置。區(qū)段站調(diào)車線數(shù)量,要按該站銜接方向數(shù)、需要辦理調(diào)車的車數(shù)、調(diào)車作業(yè)方法和列車編組計劃確定。為了滿足車站通過能力的要求,車站咽喉區(qū)的結(jié)構(gòu)必須保證必要數(shù)量的平行進路,為了節(jié)省工程費和運營費,車站咽喉區(qū)的道岔配列要盡量緊湊。
上、下行貨物列車合用一個到發(fā)場或上、下行兩個到發(fā)場并列,而調(diào)車場在其外側(cè)的布置圖式,稱為橫列式區(qū)段站布置圖。橫列式布置的站坪較短,占地較少,設(shè)備集中,管理方便,但車站通過能力受到車站兩端咽喉通過能力的限制。單線鐵路區(qū)段一般采用橫列式布置圖。上、下行兩個到發(fā)場分設(shè)在正線兩側(cè)、其間以咽喉區(qū)溝通的布置圖式,稱為縱列式區(qū)段站布置圖??v列式布置的站坪較長,占地較多,設(shè)備分散,但由于上、下行兩個到發(fā)場分設(shè)在正線兩側(cè),在車站內(nèi)設(shè)有三個咽喉區(qū),因而車站通過能力較大。雙線鐵路區(qū)段站可以采用橫列式或縱列式布置圖。
編組站
設(shè)于鐵路匯集的樞紐地區(qū),在大城市、大工礦區(qū)或港口(大部分貨物列車到站后需要解體,并編成新的列車出發(fā)),以處理改編車流為主,也處理通過列車,并設(shè)有機務(wù)段和車輛段的車站。由于編組站占地面積很大,調(diào)車作業(yè)繁忙,影響環(huán)境的寧靜,不適于接近市區(qū),因此,一般不和客、貨運車站設(shè)在一起,但有些城市的舊有鐵路編組站位于市區(qū)附近,它妨礙市區(qū)交通和環(huán)境。
編組站圖型有單向、雙向、縱列、橫列、混合之分。設(shè)置一套調(diào)車設(shè)備的編組站稱為單向編組站;設(shè)置兩套調(diào)車設(shè)備的編組站稱為雙向編組站。到達場、調(diào)車場、出發(fā)場三場順序排列的圖型稱為縱列式圖型;三場并行排列的圖型為橫列式圖型;到達場、調(diào)車場順序排列、出發(fā)場與編組并行排列的圖型稱為混合式圖型。在單向縱列式圖型中,無改編作業(yè)的通過列車,在通過車場到發(fā);通過車場可設(shè)在出發(fā)場的一側(cè)。由于到、調(diào)、發(fā)三場縱列,從順駝峰溜放方向到達的列車,到、調(diào)、發(fā)是流水作業(yè),效率較高;但車站很長,有的長達6~8公里。由于上、下行兩方向都使用同一套到達場、調(diào)車場、出發(fā)場,車站作業(yè)比較集中,易于管理;但從反駝峰溜放方向到達的列車,必須反向接車或利用環(huán)線接車,向反駝峰溜放方向出發(fā)的列車,必須反向發(fā)車或利用環(huán)線發(fā)車。列車反接和反發(fā)增加車站咽喉作業(yè),將導致車站通過能力下降;利用環(huán)線接車或發(fā)車將增加工程費用,但一般對運營作業(yè)有利。
編組站圖型的選擇,以車流量及其性質(zhì)和當?shù)氐匦?、地質(zhì)條件為依據(jù)。小型編組站一般采用橫列式圖型。大型編組站可采用單向縱列式圖型或雙向縱列式圖型。上行或下行方向的車流量具有明顯優(yōu)勢時,采用單向縱列式圖型,效果顯著。上行與下行兩方向車流量都很大,而兩方向之間的交換車流量又較少時,則采用雙向縱列式圖型。(見彩圖)
40年代以來,單向縱列式圖型受到各方面的重視。在歐美及日本鐵路上,在編組站的新建與改建過程中,呈現(xiàn)出設(shè)備集中化和作業(yè)自動化的趨勢。駝峰雙溜放技術(shù)(用兩臺調(diào)車機在駝峰處并行溜放)的研究和實踐,60年代以后在歐美及蘇聯(lián)鐵路上得到發(fā)展,因而擴大了單向編組站的適用范圍。
在不同的社會制度下,編組站的設(shè)置有所不同。在私營鐵路中,每一鐵路公司設(shè)有其專用的編組站。往往在一個大城市各公司分設(shè)很多編組站。在鐵路國有的國家,尤其是社會主義國家,編組站是根據(jù)路網(wǎng)和地區(qū)運輸條件統(tǒng)籌設(shè)置的,因此,不需很多編組站,在工程材料、占地面積、運營效率與消耗上都是較為經(jīng)濟和優(yōu)越的。
客運站
專門辦理旅客列車始發(fā)、終到或通過,有旅客乘降和行李裝卸的車站??瓦\站多位于大中城市,是鐵路樞紐的組成部分。客運站由車場、站房、站前廣場和各項客運設(shè)備(如站臺、雨棚、天橋、地道、平過道等)組成。客運站房的平面布置主要根據(jù)其在城市范圍的位置,旅客流向,長途、短途與市郊旅客人數(shù),旅客和行李通路的便捷等條件整體設(shè)計的,并應(yīng)根據(jù)鐵路與城市的發(fā)展規(guī)劃,預留增建的空間??瓦\站的形式有通過式、盡頭式和混合式三種。沒有始發(fā)終到,只有通過列車時,一般設(shè)通過式車站;有始發(fā)終到的車站,采用盡頭式。通過式客運站的站房可設(shè)在車場一側(cè),或架設(shè)在站臺線之上。其優(yōu)點是:通過能力大,列車、機車、車底出入客運站互相干擾較少;旅客平均走行距離較短;通過列車可不必改變運行方向。缺點是:必須以立體交叉解決與城市交通的干擾;站坪較盡頭式客運站為長,旅客常須過天橋或地道。盡頭式客運站的站房設(shè)在到發(fā)線的一端。其優(yōu)點是:因為是盡頭式,易于靠近市區(qū)設(shè)置;旅客不必跨越線路。缺點是:通過能力小,干擾較多;旅客平均走行距離較長;通過列車必須改變運行方向;相鄰兩站臺之間必須設(shè)三股道,其中中間一股道作機車走行線,并需設(shè)相應(yīng)的渡線;旅客通路與行李通路互相干擾。
如果在一個客運站接發(fā)的列車中,既有始發(fā)終到列車,又有通過列車時,可采用混合式圖型。中國煙臺客運站和美國首都華盛頓聯(lián)合客運站即為混合式客運站。
貨運站
以辦理地方車流的解編、貨物裝卸和換裝聯(lián)運為主的車站。它是鐵路網(wǎng)在國家綜合運輸網(wǎng)中及其他運輸形式換裝聯(lián)運的接口設(shè)施。設(shè)計的要點是恰當?shù)靥幚龛F路樞紐內(nèi)部有關(guān)站、線的關(guān)系,與城市運輸、公路和水運相協(xié)調(diào)和為工農(nóng)業(yè)及居民提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。貨運站的設(shè)置、規(guī)模和細部結(jié)構(gòu)在鐵路樞紐工程和城市(地區(qū))規(guī)劃中是和客運站同等重要的組成部分。貨運站按其辦理貨物的種類及服務(wù)對象可分為:主要為城市居民和中、小企業(yè)服務(wù)的綜合性貨物站;辦理單一品類大宗貨物(如煤、木材、礦建材料等)的專業(yè)性貨運站。
60年代以來,一些工業(yè)發(fā)達國家,為適應(yīng)城市的發(fā)展,貨運量的增加和充分發(fā)揮新型裝卸機具的效能,貨運站有集中設(shè)置的趨勢。即建設(shè)貨運據(jù)點站。同時,在市區(qū)內(nèi)設(shè)立鐵路貨運業(yè)務(wù)終端機構(gòu),以便就近辦理分散的中、小企業(yè)和城市居民的貨物承運與交付,信息集中到貨運站處理,這樣既可緩和貨場場庫容量的緊張,又能減少市區(qū)道路高峰時期的交通量。如能結(jié)合城市工廠企業(yè)的分布,設(shè)置綜合性或?qū)I(yè)性的貨場,將減輕城市運輸?shù)呢摀?。在貨場線路布置方面,為了適應(yīng)集裝箱運輸及各種新型機具、節(jié)省用地以及直接換裝的要求,設(shè)有龍門起重機或橋式起重機的集裝箱裝卸場,雙層或多層倉庫,跨線庫棚等。
另外,在不同軌距鐵路銜接地點,專門辦理不同軌距鐵路車輛間貨物換裝作業(yè)的車站,稱為換裝站。辦理鐵路和水運換裝聯(lián)運作業(yè)的稱港灣站;辦理鐵路和廠、礦內(nèi)部運輸聯(lián)運交接的稱工業(yè)站等。這些車站的共同點都是鐵路及其他運輸?shù)膿Q裝(交接)聯(lián)運,但是其銜接的運輸形式不同,所以規(guī)劃設(shè)計中也有各自的特點。
在干線鐵路和廠、礦企業(yè)之間的工業(yè)站上,可以交接車輛,也可以交接貨物。由于它是企業(yè)原料輸入和產(chǎn)品輸出的重要通道,直接影響著工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性,所以工業(yè)站的設(shè)置需滿足工業(yè)企業(yè)總體規(guī)劃的要求,符合企業(yè)生產(chǎn)流程對運輸?shù)男枰?。同樣,港灣站扼鐵路網(wǎng)通向港區(qū)的咽喉,它的設(shè)置應(yīng)作為港區(qū)總體規(guī)劃的一部分統(tǒng)一考慮。當港區(qū)或工業(yè)區(qū)建有專用鐵路、自備機車,并依據(jù)各自的生產(chǎn)過程組織內(nèi)部運輸時,它們和鐵路間的車輛交接在工業(yè)站(港灣站)的交接車場上辦理,有時交接車場也可設(shè)在遠離工業(yè)站(港灣站)的適當?shù)攸c。當工業(yè)區(qū)或港區(qū)作業(yè)量很大,車流組織復雜,工業(yè)站(港灣站)將建成地區(qū)編組站性質(zhì)的車站,另分設(shè)地區(qū)車站或地區(qū)車場,再分別連接各裝卸地點,這就形成工業(yè)或港灣鐵路樞紐。
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