賈浩波
(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,北京102600)
現(xiàn)代化交通運(yùn)輸主要包括鐵路、水路、公路、航空和管道等五種運(yùn)輸方式[1],鐵路選線設(shè)計(jì)應(yīng)與其他交通方式相協(xié)調(diào)[2]。機(jī)場可分為軍用機(jī)場和民用機(jī)場,鐵路線路受規(guī)劃、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等限制,可能會(huì)經(jīng)過機(jī)場影響范圍。樂重[3]簡描了鐵路選線過程中遇到軍事設(shè)施時(shí)的處理方式;蘇碧成[4]、喬俊飛[5]、毛帥[6]、趙長石[7]、王飛宇[8]分別從具體的選線設(shè)計(jì)案例出發(fā),論述了機(jī)場段線路設(shè)計(jì)方案的研究過程及結(jié)論,張謙益[9]結(jié)合工程實(shí)例,評(píng)估了交流電氣化鐵路對(duì)機(jī)場甚高頻設(shè)備的電磁干擾影響。
本文以長風(fēng)港區(qū)鐵路專用線為例,談?wù)剻C(jī)場段選線設(shè)計(jì)的一些個(gè)人體會(huì)和認(rèn)識(shí),對(duì)其它涉及機(jī)場的鐵路選線設(shè)計(jì)工作能夠提供借鑒作用。
長風(fēng)港區(qū)鐵路專用線自合九鐵路安慶線接軌后沿安慶市預(yù)留鐵路廊道,東西向橫穿安慶城區(qū)北部,終至長風(fēng)港區(qū),是單線、內(nèi)燃預(yù)留電氣化鐵路,設(shè)計(jì)速度80km/h。
天柱山機(jī)場為軍民兩用機(jī)場,緊臨安慶市預(yù)留的鐵路廊道北側(cè)。機(jī)場主要限制因素為:航空無線電導(dǎo)航臺(tái)電磁環(huán)境要求(主要為無方向信標(biāo)臺(tái)及規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái))、機(jī)場跑道西端進(jìn)近燈光保護(hù)區(qū)(跑道西端960m內(nèi))、機(jī)場端凈空等,分述如下。
航空無線電導(dǎo)航臺(tái)電磁環(huán)境要求:
(1)規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)(民航設(shè)施),位于機(jī)場跑道中心延長線上距西端入口1000m 處,依照《航空無線電導(dǎo)航臺(tái)站電磁環(huán)境要求》(GB 6364-2013)及《通信線路及其他設(shè)施電磁干擾防護(hù)- 工程設(shè)計(jì)指南》,全向信標(biāo)臺(tái)300m范圍內(nèi)不得有超過基準(zhǔn)面高度(23.1m)的鐵路。
表1 端凈空區(qū)障礙物限制面要求
(2)無方向信標(biāo)臺(tái)(軍事設(shè)施),位于機(jī)場跑道中心延長線上距西端入口1370m處,無方向信標(biāo)臺(tái)中心點(diǎn)150m范圍內(nèi)不允許有鐵路、架空低壓電力線、通信線纜、110KV以下架空高壓輸電線。
機(jī)場跑道西端進(jìn)近燈光保護(hù)區(qū)限高要求:進(jìn)近燈光保護(hù)區(qū)內(nèi),不應(yīng)有突出于燈具光中心形成的平面以上的物體,不得存在遮擋駕駛員觀察進(jìn)近燈光視線的物體。
機(jī)場端凈空要求:本段線位處于機(jī)場端凈空區(qū)第一段內(nèi),軍方要求爬升面坡度為1%(詳見表1 端凈空區(qū)障礙物限制面要求[10]),較民航要求的2%更為嚴(yán)厲。
線路總體方案:本段地面標(biāo)高約19m,根據(jù)鐵路建筑限界,為滿足機(jī)場要求,本段需用縱向繞避方式將標(biāo)高降至地面以下,故采用“隧道+U型槽”結(jié)構(gòu)。線路與天柱山機(jī)場的高程關(guān)系見表2。
表2 線路與天柱山機(jī)場之間高程關(guān)系一覽表
本段預(yù)留鐵路廊道經(jīng)過規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)范圍,根據(jù)鐵路建筑限界,為滿足機(jī)場要求,需采用“隧道+U 型槽”結(jié)構(gòu)縱向繞避,同時(shí)需設(shè)排水泵。若線路走行于規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)南側(cè),則可縮短隧道長度,但全向信標(biāo)臺(tái)南側(cè)為安慶市的工業(yè)區(qū),線路穿行將造成巨量拆遷。結(jié)合機(jī)場要求及工程條件,本段研究了下穿規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)方案、規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)南側(cè)方案及規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)北側(cè)方案,詳見圖1。
圖1 天柱山機(jī)場段線位方案比選示意圖
3.1.1 優(yōu)缺點(diǎn)分析
(1)從對(duì)現(xiàn)狀城市建成區(qū)的影響分析:下穿規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)方案走行于預(yù)留廊道,符合地方規(guī)劃。規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)南側(cè)方案及規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)北側(cè)方案均切割城市規(guī)劃地塊。此外,規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)南側(cè)方案需大面積拆遷機(jī)場南側(cè)工業(yè)區(qū)企業(yè),企業(yè)拆遷面積約13.3 萬平方米,拆遷難度巨大。從對(duì)現(xiàn)狀城市建成區(qū)的影響分析,下穿規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)方案較優(yōu)。
(2)從對(duì)既有及規(guī)劃道路的影響分析:下穿規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)方案于機(jī)場南側(cè)以明挖隧道形式經(jīng)過,埋深淺,下穿集賢北路及G318 需斷道施工;規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)南側(cè)方案需改移集賢北路650m,兩方案皆影響城市主要干道,影響城市交通,規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)北側(cè)方案對(duì)城市道路無影響。因此,規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)北側(cè)方案較優(yōu)。
(3)從工程投資角度分析:下穿規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)方案投資最省,分別較規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)南側(cè)和北側(cè)方案節(jié)省3.65 億元、0.94 億元。
(4)從實(shí)施性角度方面分析:規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)南側(cè)方案企業(yè)拆遷巨大,協(xié)調(diào)難度大;規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)北側(cè)方案以U型槽穿越機(jī)場進(jìn)近燈光系統(tǒng),對(duì)飛機(jī)起降影響較大,經(jīng)與機(jī)場管理部門對(duì)接,機(jī)場方面反對(duì)該方案;下穿規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)方案線路以隧道形式下穿規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái),滿足信標(biāo)臺(tái)電磁環(huán)境要求,協(xié)調(diào)難度小,可實(shí)施性強(qiáng)。
3.1.2 推薦意見
綜上所述,下穿規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)方案線位符合城市規(guī)劃,對(duì)規(guī)劃影響小,對(duì)機(jī)場及企業(yè)影響小,工程可實(shí)施性強(qiáng)。因此,研究推薦下穿規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)方案。
機(jī)場跑道西端1km處規(guī)劃有全向信標(biāo)臺(tái),經(jīng)現(xiàn)場與機(jī)場部門對(duì)接,機(jī)場已在履行報(bào)批手續(xù),擬于近兩年實(shí)施。但安慶市尚未批復(fù),規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)建設(shè)與否存在不確定性。針對(duì)這一情況,本次分別研究了低線位方案及高線位方案兩個(gè)方案。詳見圖2。
圖2 CK7+600~CK12+800 縱斷面比選示意圖
3.2.1 方案說明
低線位方案:規(guī)劃全向信標(biāo)臺(tái)半徑300 米范圍內(nèi)不能有高于其基準(zhǔn)面(高程23.1m)的障礙物。受此影響,自比較起點(diǎn)起,軌面高程逐漸下降,至機(jī)場跑道端凈空限制最低點(diǎn)處軌面高13.58m,之后線路逐漸爬升至比較終點(diǎn)。
高線位方案:線路僅受機(jī)場端凈空影響。線路自比較起點(diǎn)開始,高程逐步下降,至最低點(diǎn)處軌面高15.69m。之后線路逐漸爬升至比較終點(diǎn)。
3.2.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析
(1)從與城市現(xiàn)狀及規(guī)劃的協(xié)調(diào)性分析:兩方案平面一致,均位于規(guī)劃預(yù)留鐵路廊道內(nèi),與城市規(guī)劃相吻合。
(2)從工程投資角度分析:高線位方案隧道+U型槽長度較短,相比低線位方案投資節(jié)省717 萬元,高線位方案較優(yōu)。
(3)從實(shí)施性角度方面分析:經(jīng)與機(jī)場對(duì)接,機(jī)場方面表示全向信標(biāo)臺(tái)的建設(shè)已得到上級(jí)民航主管部門的批復(fù),高線位方案不滿足信標(biāo)臺(tái)的電磁環(huán)境要求。因此,低線位方案工程可實(shí)施性強(qiáng)。
3.2.3 推薦意見
綜上所述,低線位方案雖投資略有增加,但該方案滿足機(jī)場規(guī)劃信標(biāo)臺(tái)的電磁環(huán)境要求,工程可實(shí)施性強(qiáng),因此研究推薦采用低線位方案。
為準(zhǔn)確核實(shí)臨近天柱山機(jī)場段線路通行條件,總體組多次與機(jī)場主管部門及駐機(jī)場部隊(duì)洽談,并通過電話、微信等方式及時(shí)征求意見。
以通信專業(yè)編制《安慶機(jī)場電磁環(huán)境保護(hù)專題研究》為支撐,總體組向機(jī)場方函征求意見,并取得復(fù)函。
雙方函來函往,意見形成閉環(huán),夯實(shí)了本段線路勘察設(shè)計(jì)的工作基礎(chǔ)。
5.1 線路通過軍民兩用機(jī)場附近,核實(shí)電磁環(huán)境保護(hù)要求是前提。長風(fēng)港專用線項(xiàng)目研究中,通過通信專業(yè)專題研究,系統(tǒng)查清了安慶機(jī)場電磁環(huán)境保護(hù)的四項(xiàng)具體要求及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù),為總體設(shè)計(jì)方案的選擇提供了基礎(chǔ)。
5.2 線路通過軍民兩用機(jī)場附近,滿足軍機(jī)凈空要求是關(guān)鍵。長風(fēng)港專用線項(xiàng)目組與軍方密切溝通,準(zhǔn)確核實(shí)了線位附近側(cè)凈空與端凈空要求,為線路設(shè)計(jì)創(chuàng)造了條件。
5.3 本線臨近機(jī)場段推薦采用明挖法施工的淺埋隧道方案通過,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相對(duì)較高,研究中通過局部線位方案與局部縱坡方案比較,較好地論證了其合理性。