北京轨道交通机场线线路方案研究

北京轨道交通机场线线路方案研究

徐加民

(北京市市政工程设计研究总院,100082,北京 高级工程师)

摘 要 北京机场线是我国修建的第一条市区通向机场的专用轨道交通线路,修建后可保证市中心区和机场之间交通流及时集中和疏散,缩短旅客进出机场的旅行时间。介绍了北京轨道交通机场线线路功能定位、交通制式选择、线路设计方案、技术标准、运营模式的研究情况。认为采用直线电机交通制式选线时更加灵活,可以避开环境敏感点和制约因素,对城市的环境及景观影响小,为城市轨道交通系统提供了一种新的可供选择的交通模式。

关键词 北京,机场线,线路设计

中图分类号 U231+.2

A Study on the Route Scheme of Beijing Airpor-t line

X u Jiamin

Abstract With a study on the funct ional orientatio n,the mode selection of urban transit,the design scheme of the airport-line r oute,as w ell as its technical standards and the operation mode in Beijing,the autho r holds that the adopt ion of the storaight line could make this route selection more flexible and bring about less influnces o ver urban environment.

Key words Beijing,airpo rt-line,track design

Author s address Beijing General Municipal Engineering De-sign&Resear ch Institute,Beijing100082,China

为满足经济发展的需要,同时满足承办2008年奥运会的要求,北京提出扩建首都机场工程的要求。经国务院批复,首都机场工程于2004年动工建设。为完善机场和市区之间的交通系统,提高首都机场的形象和竞争力,需要修建连接市区和机场的轨道交通线路(以下简称机场线)。图1为北京已建及在建轨道交通线路示意图。

1 线路功能定位

功能定位是线路方案首先要研究的工作。本线路与一般市区交通线不同,是连接北京市区与首都机场的线路。首都机场是民用航空运输机场、国家门户机场、大型综合枢纽机场和全国航运集散中心,远景年旅客吞吐量达到6000万,是我国地位最重要、规模最大、设备最齐全、运输最繁忙的大型国际

航空港。

图1 北京已建成及在建轨道交通线路示意图

从首都机场的发展规划、综合形象、定位需求以及交通现状等角度,提出修建快速轨道交通的需求。修建后可以保证市中心区和机场之间交通流及时集中和疏散,缩短旅客进出机场的旅行时间。因此,机场线的功能定位为机场专线,主要服务于航空旅客,同时兼顾旅客接送人员与机场部分通勤工作人员的出行,提供 安全、快捷、舒适、优质优价 服务的客运专线。

2 交通制式选择

交通制式的选择是本线研究的重点和敏感点。鉴于机场线的特殊地位,以及体现 新北京、新奥运 理念的要求,采用何种制式,一直备受各方人士的关注。从2000年开始,历经高速磁浮、高速轮轨、中低速磁浮系统(H SST)、直线电机系统、普通轮轨线路的反复研究。因机场线线路较短,高速磁浮不太适用。比选主要集中在轮轨系统、直线电机系统、中低速磁浮系统之间。

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轮轨系统是城市轨道交通应用最为广泛的方式,技术成熟,系统可靠,建成运营的线路最多,国内在建设、运营管理、设备维修等各方面都有成熟的经验。市区或市郊客运线采用普通轮轨制式是比较适宜的,车辆也有成熟的生产技术和经验,其缺点是噪声和振动较大。

直线电机系统是20世纪80年代由加拿大研制开发的一种非粘着驱动方式的系统。与通常的轮轨驱动系统相比,直线电机系统具有车辆轻、土建工程规模小、轮轨磨耗低、噪声低、爬坡能力强、线路条件适应性强(最小平面转弯半径80m,最大坡度80 )、车辆维修量小等特点。经过近20年的发展,其技术日趋成熟,目前在加拿大温哥华Skytrain、马来西亚吉隆坡PUTRA 线、美国纽约JFK(肯尼迪)国际机场线、及底特律市区运输系统、日本大阪7号线(鹤见绿地线)及东京地铁12号线(大江户线)等多条线路得到了应用。我国在建的广州地铁4号线也采用了直线电机系统,并计划在广州地铁5,6,7号线等项目中推广使用。该系统的缺点是控制技术较复杂,车辆的制造成本也较高。

中低速磁浮系统(HSST)是日本研制开发的一种新型交通系统。20世纪70年代开始制造出了HSST试验车1号;1990年在日本名古屋附近建成了1530m长的HSST试验线,并进行了100多项应用试验,最高运行速度达到130km/h。经过日本国土运输省组织专家和学者的最后论证。该系统在1993年获得商业运输许可证。2001年,采用该系统的名古屋东部丘陵线被批准修建,2004年11月份全部车辆上线调试和试运行。由于运营线路不多,实施该系统有一定风险。

单纯从技术角度分析,上述三种交通制式都可行。为了更好地体现 新北京、新奥运 理念的要求,各方确定了以下交通制式选择的原则:

(1)选择安全可靠、先进、成熟的技术,体现首都北京的形象;

(2)满足安全、快捷、舒适、环保等特点,充分体现机场线的特征;

(3)系统运能和远期预测客流量相适应;

(4)交通制式选择既要考虑全寿命周期费用和客流建设费用,同时也要考虑后期的运营费用;

(5)考虑对沿线环境的影响;

(6)符合国家有关交通产业的政策;

(7)结合本项目线路条件及线路敷设方式。

综合交通制式选择的原则,参照国外通向机场的线路选择制式的经验,加上广州已经引进直线电机系统,其车辆已具备国产化条件;此外,受机场线环境条件制约,线路有一些控制点,需要设置大坡度和小半径曲线,最终确定采用直线电机制式。

3 线路设计方案

线路设计方案的主要内容包括起点、终点设置,以及线路走向、车站设置、敷设方式等。

线路起点设在北京市二环路附近的东直门。东直门地区商业繁华,交通极为便利,是北京市重要的交通枢纽;附近设有长途汽车站,且有地铁环线(M2线)、城市铁路(M13线)两条城市轨道交通线路穿过此地。按照北京城市规划,四环以内为城区,二环以内是北京市的核心区。线路起点延伸到二环也就是延伸到城市的中心区。线路终端根据首都国际机场总体布局方案,空港内划分为T1/T2航站楼和T3航站楼两个区域。前者主要服务于国内航班,后者既有国际航班也有国内航班,二者客流相差不多,线路兼顾以上2个区域的客流分别设站。为了提高整个轨道网的整体性和互通性,发挥轨道网络作用,线路与已运营的地铁环线(M2线)、城市铁路(M13线)及在建的地铁10号线(M10线)形成换乘条件。借助这几条线在整个轨道网系统中的骨干作用,将机场线与市区轨道网紧密地连接在一起。

线路沿东直门外大街、东直门外斜街、机场高速路、机场辅路、李天路、岗山路布置。全线共设4座车站。起点设在东直门站,与M2号线、M13号线东直门站形成换乘;结合城市规划发展,在三环路附近设三元桥站,与M10号线换乘;在机场一侧分别设T1/T2航站楼站(简称T2站)、T3航站楼站(简称T3站)。线路平面见图2北京市轨道交通机场线线路示意图。

线路敷设方式综合考虑环境条件确定。由于东直门至三环的三元桥段和机场一侧的T1/T2航站楼站处均为建成区,为减少对周边环境的影响,敷设为地下线;中间线路主要沿机场高速路设置,除少数节点外均采用高架线形式。线路全长约28.1km,在李天路附近设车辆基地一座。

为安全、优质、快速建成机场线,同时保护环境,减少伐树,保护绿化,施工中尽量采用先进技术。地下区间主要采用盾构施工。高架桥主要采用预制梁

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