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        城市軌道交通“十字+同站臺”換乘方案設(shè)計

        2012-11-28 03:00:02邢彥林
        鐵道運輸與經(jīng)濟 2012年4期
        關(guān)鍵詞:環(huán)線換乘客流

        邢彥林

        (中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司 城市軌道交通與建筑設(shè)計研究院,陜西 西安 710043)

        在城市軌道交通中,換乘站作為線網(wǎng)中各線的連接點,在滿足旅客換乘需求、推動區(qū)域經(jīng)濟和城市發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。城市軌道交通換乘站設(shè)計應(yīng)從城市發(fā)展和軌道交通線網(wǎng)近、遠(yuǎn)期實施的角度,確定換乘車站的形式、功能和作用,同時應(yīng)根據(jù)站位周邊的城市環(huán)境,綜合考慮開發(fā)和建設(shè)時序,實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益最大化。以重慶軌道交通5號線、6 號線和環(huán)線換乘的大型樞紐站冉家壩站為例,探討城市軌道交通的換乘方案設(shè)計。

        1 冉家壩站概況

        冉家壩地處重慶市渝北區(qū),是江北城市組團的新商圈和“宜居中心”。根據(jù)重慶市軌道交通規(guī)劃,軌道交通線5號線、6 號線和環(huán)線在冉家壩站交會換乘,形成大型換乘樞紐,如圖1所示。冉家壩站位于龍山路景觀大道與規(guī)劃龍山橫一路路口,橫跨規(guī)劃龍山橫一路,車站南端位于龍山景觀大道,北端位于規(guī)劃的城市商業(yè)廣場。

        圖1 冉家壩站與軌道交通線網(wǎng)關(guān)系示意圖

        2 “十字+同站臺”換乘方案

        城市軌道交通換乘站按照布置形式主要有十字形、T 字形,L 形和平行形4種。其中,兩條線平行換乘時“同站臺”換乘最為方便,受到廣大旅客的歡迎。在兩條線以上的多線交叉車站可設(shè)計為不同換乘類型組合的換乘樞紐站。

        2.1 車站規(guī)模的確定

        根據(jù)冉家壩換乘樞紐的客流研究,該站在遠(yuǎn)期單向高峰小時斷面客流將達(dá)到 3.35萬人/h,換乘客流將達(dá)到 1.2萬人/h。根據(jù)客流需求及站臺形式,計算得到 5、6 號線的站臺寬度為 19 m,環(huán)線側(cè)站臺取 3.5 m 寬。6 號線與各線換乘客流如圖2所示(單位:人/h)。

        2.2 5、6 號線換乘形式比選

        根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃,5、6 號線分別在冉家壩和大龍山兩站同臺換乘。兩站連續(xù)同站臺換乘,可達(dá)到便捷換乘的理想狀態(tài),如果6號線的乘客去往北方向,可以在冉家壩站同站臺換乘,如果轉(zhuǎn)往南方向,可以在前一站大龍山站同站臺換乘。各站均可實現(xiàn)雙向換乘,只是對于每一車站,只有一個方向可以同臺換乘,另一個方向需要通過樓扶梯等一般換乘方式實現(xiàn)。

        圖2 6號線與各線換乘客流示意圖

        在城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中,共用客流走廊或由于工程條件,在連續(xù)的兩站設(shè)置換乘站,兩站區(qū)間并行,創(chuàng)造了同站臺換乘的條件。設(shè)計時將兩條線路的上行線布置在一個站臺上,將兩條下行線布置在另一個站臺上。在同一個站臺上換乘,旅客只需等待對面來車即可,非常方便。此類型車站可以在兩個站臺的端部設(shè)一條單渡線作為聯(lián)絡(luò)線方便運營。在區(qū)間一般要求兩條線路的左線和右線在車站端部設(shè)兩處立體交叉點,用以線位互換,這將導(dǎo)致線路縱斷面的坡度增加,工程實施難度加大。冉家壩站 5、6 號線采用的同站臺換乘方案有兩種:雙島四線和單島四線。兩種方案的比選如下。

        (1)雙島四線換乘方案。雙島四線方案的優(yōu)點是車站埋深較淺,便于施工;缺點是反方向換乘不方便,反方向換乘的旅客必須經(jīng)過站廳層再下到對面的站臺上乘車,走行距離較長,如圖3 所示。此外,車站結(jié)構(gòu)寬度為一般車站的兩倍,相當(dāng)于兩站并接,在寬度較小的城市道路上,車站布置和工程實施難度增加,工程造價較高。

        圖3 冉家壩站雙島四線組合示意圖

        (2)單島四線換乘方案。單島四線換乘方案是由雙島四線換乘方案變化而來的,它將兩個島式站臺上下重疊設(shè)置,形成了單島四線雙層換乘站臺。通常地下一層為站廳層,地下二層、三層為站臺層。5、6 號線在車站端部經(jīng)過合攏、順坡疊加,將兩條正線重疊布置在車站一側(cè),另兩條正線重疊布置在車站的另一側(cè);取消了車站一端的立體交叉點,改善了線路條件;為便于運營,在站臺端部設(shè)有一條單渡線,作為兩條運營線之間的聯(lián)絡(luò)線,如圖4所示。

        圖4 冉家壩站單島四線組合示意圖

        單島四線換乘方案與雙島四線換乘方案相比,減少了一個立體交叉點,線路條件得到改善,旅客換乘距離較短,工程投資較省,故作為推薦的實施方案。

        2.3 “十字+同站臺”換乘方案設(shè)計

        通過分析比選,大龍山站受城市道路寬度的影響,車站設(shè)計為單島四線平行換乘站,埋深3層;冉家壩站地鐵部分位于地下共4層,上部3層為地下物業(yè)開發(fā)。在線網(wǎng)規(guī)劃中,環(huán)線與 5、6 號線形成十字交叉。環(huán)線在該區(qū)域受地形、工程地質(zhì)的影響,線路埋深大,為了實現(xiàn)3條線的便捷換乘,設(shè)計考慮將環(huán)線設(shè)置在 5、6 號線下方,構(gòu)成組合型的“十字+同站臺”島島換乘形式,如圖5、圖6所示。通過對流線的精心布置,3條線之間均可實現(xiàn)“站臺—站臺”的付費區(qū)換乘,流線便捷,使用方便。

        2.4 總體方案設(shè)計

        根據(jù)規(guī)劃及工程實施條件,冉家壩站的設(shè)計5,6 號線采用 19 m 單島四線站臺,環(huán)線采用側(cè)式站臺。5、6號線分別為線路上下重疊,兩線各占站臺上下同側(cè)空間,上層為上行線,下層為下行線。車站主要的同向客流可以同站臺換乘,其他客流通過站臺樓扶梯進(jìn)行臺臺換乘,環(huán)線從5、6 號線站臺下穿,與之形成十字交叉換乘,5、6 號線站臺均設(shè)有直達(dá)環(huán)線站臺的樓扶梯,可以實現(xiàn)到環(huán)線的臺臺換乘。5 號線的線路在區(qū)間扭轉(zhuǎn),使相鄰的大龍山站和冉家壩站通過組合實現(xiàn)同站臺同方向換乘和同站臺反方向換乘。

        圖5 冉家壩站 3條線換乘樞紐總平面示意圖

        圖6 冉家壩站剖面示意圖

        3 建筑布置方案

        冉家壩站的3條線路換乘,地下局部7層。其中地下 1~3 層為物業(yè)開發(fā)層,地下4層為3條線共用進(jìn)出站大廳,地下5層、6 層為站臺層,均設(shè)有直達(dá)環(huán)線換乘節(jié)點的扶梯。地下4層十字?jǐn)U大站廳在縱橫向均設(shè)非付費區(qū)和付費區(qū),非付費區(qū)聯(lián)成一體,旅客出站后可以自由選擇地面出入口,進(jìn)、出站客流互不交叉干擾。5、6 號線主要設(shè)備用房集中布置,其中車控室、變電所等設(shè)備用房為3條線共用。地下5層為第一站臺層,布置有站臺公共區(qū)、樓扶梯、降壓變電所等設(shè)備用房。地下6層為第二站臺層,布置方案與第一站臺層類似,但樓扶梯組布置略有區(qū)別,該層可以直達(dá)站廳層及各站臺層。地下 7 層為環(huán)線側(cè)式站臺層,布置有公共區(qū)、直達(dá)站廳層和與 5、6 號線換乘的樓扶梯。

        3條線共用的站廳層如圖7所示,設(shè)有8個出入口與地面及物業(yè)相通,能充分吸引地面各方向的客流,物業(yè)開發(fā)層設(shè)有獨立的直通地面的出入口,車站預(yù)留與城市商業(yè)廣場和地下商業(yè)街的連接通道。各出地面的車站附屬建筑與廣場統(tǒng)一規(guī)劃,分步實施。

        4 冉家壩站結(jié)構(gòu)設(shè)計

        冉家壩站地下明挖部分深達(dá)6層,基坑標(biāo)準(zhǔn)段深度為 37.8 m。根據(jù)地質(zhì)條件,車站深基坑支護采用上部放坡+錨桿擋墻型式,下部采用樁錨體系。

        車站兩端區(qū)間采用 TBM 工法,根據(jù)工程籌劃的要求,冉家壩站 TBM 需從中板上移動過站,施工期間的荷載遠(yuǎn)大于運營中的荷載,故對此結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊設(shè)計。根據(jù)三維有限元模擬計算,TBM過中板時中板采用加厚鋼纖維混凝土,沿 TBM 步進(jìn)方向中板設(shè)2個大梁,梁下預(yù)埋鋼板,并設(shè)置縱橫向鋼撐,間隔設(shè)置剪刀撐。在底板施工時對柱底預(yù)埋件進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)留,再安裝臨時鋼支撐并同步進(jìn)行中板腳手架工程,使鋼支撐與腳手架一并承受中板傳來的荷載,保證中板、底模、鋼支撐體系完全接觸。另外,TBM 整機荷載很大,采用部分拆卸過站的模式,有效減小整機的荷載。

        圖7 共用站廳平面示意圖

        5 結(jié)束語

        同站臺換乘車站需要根據(jù)軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和工程具體實施條件進(jìn)行設(shè)計,對于大型多線換乘車站,交通流線組織是設(shè)計的關(guān)鍵,不同的換乘形式組合運用時,應(yīng)首先考慮“臺—臺”換乘方式,為旅客提供最大程度的便捷。根據(jù)國內(nèi)已經(jīng)運營的大型換乘站的實際情況,在高峰時段,通過導(dǎo)向組織旅客在站廳層換乘也很有必要,在流線設(shè)計時也要考慮相關(guān)的要求,為車站提供靈活的運營組織方式。

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