■ 張鴻
哈爾濱地鐵3號(hào)線線路方案設(shè)計(jì)研究
■ 張鴻
城市軌道交通設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一是線路方案設(shè)計(jì)。線路方案邊界條件較多,線路走向的確定直接影響地鐵的投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及社會(huì)服務(wù)。以哈爾濱地鐵3號(hào)線部分線路方案比選為例,討論地鐵線路方案設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題,為后續(xù)地鐵建設(shè)提供參考。
地鐵線路;選線設(shè)計(jì);換乘;客流
哈爾濱地鐵3號(hào)線(簡(jiǎn)稱(chēng)3號(hào)線)是哈爾濱市城市軌道交通線網(wǎng)中的唯一環(huán)線,線路將城市區(qū)域性主中心和3個(gè)副中心連接起來(lái),并擔(dān)負(fù)著哈西地區(qū)客流集散的功能,同時(shí)實(shí)現(xiàn)與其他各地鐵線的換乘。3號(hào)線線路全長(zhǎng)約37.623 km,共設(shè)車(chē)站36座,均為地下車(chē)站,其中設(shè)10座換乘站,分別與線網(wǎng)中的5條線路進(jìn)行換乘[1](見(jiàn)圖1)。
圖1 3號(hào)線線路示意圖
太平橋站—上海街站是項(xiàng)目重點(diǎn)研究區(qū)段,線路穿過(guò)哈爾濱市中心道外區(qū),道外區(qū)是哈爾濱市老城區(qū),區(qū)內(nèi)建筑密集、客流來(lái)源豐富,且本線與規(guī)劃2、4號(hào)線均有交叉,換乘客流較大。研究重點(diǎn)是3號(hào)線與規(guī)劃2、4號(hào)線的換乘關(guān)系、地鐵與城市環(huán)境的關(guān)系,多方案比選3號(hào)線在道外區(qū)的線路走向方案(見(jiàn)圖2)。
2.1 南勛街方案(方案1)
線路出太平橋站后沿東直路敷設(shè),線路左右線分別在鐵路橋兩側(cè)穿過(guò),之后以400 m半徑曲線下穿松浦大橋立交橋樁基及鳳凰城2棟7層住宅樓后轉(zhuǎn)入南勛街,并沿南勛街敷設(shè),在南十八道街西側(cè)設(shè)十道街站,在南勛街和景陽(yáng)街交口西側(cè)設(shè)景陽(yáng)街站。出站后,線路分別以450 m、 800 m半徑曲線轉(zhuǎn)入公園街,下穿地段街后進(jìn)入兆麟公園,在兆麟公園內(nèi)設(shè)兆麟公園站。出站后進(jìn)入西二道街、上游街,在高誼街與上游街交口西側(cè)設(shè)高誼街站。出站后,以300 m半徑曲線轉(zhuǎn)入工程街,再以350 m半徑曲線進(jìn)入友誼路,并沿友誼路至上海街站。
圖2 線路比選方案示意圖
2.2 靖宇街方案(方案2)
線路出太平橋站后沿東直路敷設(shè),至鐵路橋北側(cè)以300 m半徑曲線右偏下穿鐵路股道及道外區(qū)勞動(dòng)技術(shù)教育中心后進(jìn)入振江路。再以300 m半徑曲線下穿靖宇公園進(jìn)入靖宇街,在十八道街和十七道街之間設(shè)靖宇公園站在五道街西側(cè)設(shè)五道街站。出站后,線路以350 m、300 m半徑反向曲線由靖宇街轉(zhuǎn)入北馬路,在三馬片區(qū)中心位置設(shè)北馬路站與規(guī)劃4號(hào)線換乘,再以350 m半徑的反向曲線由北馬路轉(zhuǎn)入友誼路,并分別在尚志大街東側(cè)、通江街、九站街西側(cè)、上海街設(shè)兆麟公園站、友誼宮站、人民廣場(chǎng)站、上海街站。其中,人民廣場(chǎng)站與規(guī)劃2號(hào)線通道換乘。
2.3 北新街方案(方案3)
線路出太平橋站后沿東直路敷設(shè),至鐵路橋北側(cè)以300 m半徑曲線下穿鐵路股道及道外區(qū)勞動(dòng)技術(shù)教育中心后進(jìn)入振江路,在南勛街與振江街交口北側(cè)設(shè)振江街站,在靖宇公園北側(cè)以300 m半徑曲線下穿居民地塊和松浦大橋樁基后轉(zhuǎn)入北新街。在十八道街與北新街交口東側(cè)設(shè)十八道街站。再以450 m半徑曲線折入北環(huán)路,設(shè)北七道街站,出站后沿北環(huán)路敷設(shè),在北環(huán)路與規(guī)劃開(kāi)源路交口處設(shè)開(kāi)源路站,該站與規(guī)劃4號(hào)線呈“十”字換乘。出站后以300 m半徑反向曲線下穿濱州鐵路后進(jìn)入友誼路與方案2相接。
2.4 方案對(duì)比
綜上所述,方案2吸引客流較好,車(chē)站服務(wù)功能好,且能照顧到新開(kāi)發(fā)的三馬片區(qū),并與建設(shè)中的三馬片區(qū)規(guī)劃結(jié)合(見(jiàn)表1),因此本次研究推薦采用方案2。
根據(jù)《哈爾濱市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》,3號(hào)線與5號(hào)線在河山街與群力大道交口附近設(shè)換乘站——河山街站,本次設(shè)計(jì)結(jié)合周邊環(huán)境,深入研究3、5號(hào)線的區(qū)間線路方案及結(jié)構(gòu)工法,以便確定該站最佳換乘方案。
表1 方案優(yōu)缺點(diǎn)分析對(duì)比
3.1 一島兩側(cè)換乘方案(方案1)
河山街站采用一島兩側(cè)換乘方案(見(jiàn)圖3),車(chē)站及相臨區(qū)間均采用明挖法施工。
主要優(yōu)點(diǎn):
(1)3號(hào)線與5號(hào)線僅在右側(cè)區(qū)間有一次交叉,線路條件較好;
(2)3號(hào)線與5號(hào)線能夠分期實(shí)施,減少初期工程投資。
主要缺點(diǎn):
(1)車(chē)站位于群力大道立交橋路基段內(nèi),區(qū)間采用明挖法施工,對(duì)群力大道交通影響較大;
(2)3號(hào)線下穿報(bào)達(dá)商務(wù)學(xué)院8層建筑及7層民宅各1棟,明挖施工需要拆除;
(3)3號(hào)線與5號(hào)線為單邊同臺(tái)換乘方案,乘客換乘較不便,2條線開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后,需做好客流導(dǎo)向;
(4)遠(yuǎn)期5號(hào)線車(chē)站北側(cè)的出入口風(fēng)亭布置困難。
3.2 上下重疊換乘方案(方案2)
河山街站采用上下重疊島式站臺(tái)換乘方案(見(jiàn)圖4),5號(hào)線在上、3號(hào)線在下。車(chē)站及相鄰區(qū)間采用盾構(gòu)法施工。
圖3 河山街站換乘方案1示意圖
圖4 河山街站換乘方案2示意圖
主要優(yōu)點(diǎn):
(1)區(qū)間線路條件較好;
(2)車(chē)站占用道路較少,車(chē)站及區(qū)間施工期間對(duì)群力大道影響最小,施工疏解條件最好;
(3)換乘條件較好。
主要缺點(diǎn):
(1)車(chē)站為地下3層站,基坑深度較深,需做好防水措施;
(2)5號(hào)線需下穿松柏小區(qū)1棟7層民宅,3號(hào)線下穿8層、7層民宅各1棟,施工區(qū)間需采取保護(hù)措施;
(3)3、5號(hào)線車(chē)站需同期實(shí)施,投資較大。
3.3 雙島四線方案(方案3)
河山街站采用雙島四線方案(見(jiàn)圖5),車(chē)站采用明挖法施工,相鄰區(qū)間3號(hào)線采用盾構(gòu)法施工,5號(hào)線采用明挖法施工。
主要優(yōu)點(diǎn):換乘條件優(yōu)于方案1。
主要缺點(diǎn):
(1)2條線需同期實(shí)施,初期投資增加;
(2)車(chē)站規(guī)模較大,5號(hào)線區(qū)間采用明挖法施工,施工期間對(duì)群力大道交通影響大;
(3)車(chē)站因3、5號(hào)線在區(qū)間兩次交叉,站位已固定,出入口風(fēng)亭設(shè)置困難;
(4)3號(hào)線下穿報(bào)達(dá)商務(wù)學(xué)院9層建筑和8層、7層民宅各1棟,5號(hào)線下穿1棟7層民宅,區(qū)間明挖法施工,需拆除;
(5)區(qū)間線路兩次交叉,施工困難、風(fēng)險(xiǎn)較大。
3.4 方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
綜上所述,方案2具有線路條件好、換乘條件較好、車(chē)站施工期間對(duì)群力大道影響最小,拆遷最少等優(yōu)點(diǎn)(見(jiàn)表2),因此推薦采用。
圖5 河山街站換乘方案3示意圖
表2 河山街站換乘方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
城市軌道交通建設(shè)過(guò)程中,線路方案邊界條件較多,線路走向的確定應(yīng)考慮各種邊界條件。從線路換乘、與城市規(guī)劃及沿線構(gòu)筑物的結(jié)合、工程實(shí)施難度等多方面進(jìn)行比選,確定最終線路方案,并提出以下幾點(diǎn)建議,以期為后續(xù)地鐵線路選線提供幫助。
(1)線路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作,涉及專(zhuān)業(yè)較多,所以線路選線、平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)一定要結(jié)合專(zhuān)業(yè)需求進(jìn)行,同時(shí)要滿(mǎn)足業(yè)主、規(guī)劃部門(mén)、市政部門(mén)、交通部門(mén)的要求,并與沿線相關(guān)單位及時(shí)溝通方能確定方案。線路的平面選線和設(shè)計(jì),要結(jié)合周邊環(huán)境進(jìn)行,采取拉大、減小線間距的方法,必要時(shí)采取單線繞行減輕對(duì)周邊環(huán)境的影響。本線在穿越我國(guó)特有的中華巴洛克建筑在哈爾濱最為集中的街區(qū)時(shí),采取縮小線間距的辦法,既帶動(dòng)保護(hù)建筑物區(qū)域的發(fā)展,同時(shí)也減少對(duì)保護(hù)建筑的拆改[2]。此方法及思路對(duì)其他地鐵設(shè)計(jì)具有借鑒意義。
(2)站位設(shè)置要與平面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)緊密結(jié)合,在規(guī)劃允許的情況下做好地下、地上環(huán)境的調(diào)整,真正做到站位與周邊環(huán)境的和諧,同時(shí)還要考慮車(chē)站施工時(shí)是否對(duì)交通造成癱瘓性的干擾[3]。
(3)隨著城市軌道交通線網(wǎng)的成熟,換乘站在線網(wǎng)起著重要的作用,為乘客換乘其他線路的列車(chē)創(chuàng)造方便條件,使線網(wǎng)形成一個(gè)四通八達(dá)的整體。應(yīng)對(duì)各換乘站的換乘方式進(jìn)行比較研究確定,使換乘站在方便乘客乘車(chē),提升城市整體水平和投資效益上作出最佳組合[4]。
同時(shí),在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意,在建線路與其他規(guī)劃線路的換乘站設(shè)計(jì),應(yīng)提前對(duì)規(guī)劃線路進(jìn)行換乘節(jié)點(diǎn)的三站兩區(qū)間方案研究。從降低投資、節(jié)省成本角度,考慮換乘站的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)主要原則為:近期建設(shè)的規(guī)劃線路可考慮同步設(shè)計(jì)、同步實(shí)施,遠(yuǎn)期建設(shè)的規(guī)劃線路考慮同步設(shè)計(jì)、分期實(shí)施。以上設(shè)計(jì)原則具有推廣借鑒意義。
[1] 鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司. 哈爾濱城市軌道交通3號(hào)線二期工程可行性研究報(bào)告[R]. 天津,2015.
[2] 歐陽(yáng)全裕. 地鐵輕軌線路設(shè)計(jì)[M]. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007.
[3] GB 50157—2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[4] 周菁楠,李偉. 城市軌道交通換乘站客流實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)與客運(yùn)組織應(yīng)用[J]. 中國(guó)鐵路,2013(8):81-84.
張鴻:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,工程師,天?津,300250
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