潘佩君
(中交鐵道設計研究總院有限公司,北京 100088)
根據各個城市地鐵建設的時序性,會有很多換乘站先近期建設,預留另一條或多條遠期實施。這樣既按城市線網時序建設,又預留了將來擴容的條件。2 條相交的城市軌道交通線路的走向和相互交織形式,一般有垂直交叉、斜交、平行交織等多種形式。換乘方式按 2 條線路的走向和相互交織形式不同,可分為平行換乘、節(jié)點換乘、通道換乘、混合換乘等基本型式。杭州地鐵遠期(2025 年)線網規(guī)劃包含 1~10 號線,總長 423.5 km。文章以杭州地鐵 7 號線耕文路站為例,闡述正交節(jié)點換乘站的設計過程,包含方案比選、用房布置優(yōu)化、物業(yè)設計,以期為類似換乘站的設計提供參考。
耕文路站是杭州地鐵 7 號線上的第 10 個車站,是地下?lián)Q乘站。根據杭州市最新修編的軌道交通線網規(guī)劃,地鐵 7 號線西起吳山廣場,止于大江東片區(qū)的江東二路,實現(xiàn)了吳山廣場—城站火車站—蕭山機場的軌道連接,進一步加強了錢江新城和錢江世紀城 2 個 CBD 的直接聯(lián)系,是近期實施的 10 條線中除 1 號線之外進入蕭山機場的另一條線路。7 號線工程設站 23 座,均為地下站,其中換乘站 9 座(圖 1)。選用 A 型車 6 輛編組,列車最高設計運行速度為 100 km/h,有效站臺長度 140 m。
圖1 杭州地鐵 7 號線示意圖
耕文路站位于建設四路和規(guī)劃耕文路交口處,沿建設四路東西向跨路口設置,與規(guī)劃 11 號線換乘,站后設停車線。車站東北象限為二手車市場,西北象限為新華緣住宅區(qū),西南象限為杭州九華奔馳 4S 店,東南象限為雜貨鋪、江南名灶飯店和苗圃。耕文路站周邊規(guī)劃均為市場用地、商業(yè)金融咨詢服務用地、居住及公交首末站、社會停車場,社會停車場可以做成 P + R 換乘停車場。
地鐵線路按其運營中的功能定位,分為正線(干線和支線)、配線和車場線。配線包括車輛基地出入線、聯(lián)絡線、折返線、停車線、渡線、安全線。正線應每隔5~6 座車站或 8~10 km 設置停車線,期間每相隔 2~3座車站或 3~5 km 應加設渡線。停車線應具備故障車待避和臨時折返功能,停車線設在中間折返站時,應與折返線分開設置,在正常運營時段不宜兼用,停車線尾端應設置單渡線與正線貫通。
7 號線共設置配線 12 處,其中折返線 3 處、停車線4 處、單渡線 7 處、出入線 2 處、聯(lián)絡線 2 處。配線設置均衡,運營調整靈活,滿足規(guī)范要求。從整條線路上看,需在耕文路站設置貫通式折返線、停車線,在正線與停車線之間用交叉渡線、單渡線相連。
地鐵有十字、T 型、L 型、H 型、通道、同臺換乘等多種換乘方式。7 號線線路為東西走向,11 號線線路為南北走向,所以選擇的換乘方式有十字型、T 型、L 型或通道型。L 型和通道型換乘相對于 T 型和十字型換乘而言,換乘距離較長、便捷性較差,且 L 型換乘會減少 1 個象限的出入口設置,并使耕文路站與前后 2 站的間距更加不均勻。本站兩線站位均較穩(wěn)定,故僅對十字型換乘(圖 2)與 T 型換乘進行深入研究比較(圖 3)。圖 4、圖 5、圖 6、圖 7 為十字型換乘和 T 型節(jié)點換乘時車站站廳、站臺層的客流流線圖。
表 1 給出了方案比選結果。由表 1 可見,十字型換乘的換乘通過能力有限,高峰時段易造成擁堵,且基坑離 28 層商務樓很近,不利于 11 號線的施工,管線遷改較難;雖然 7 號線拆遷量較小,但是只做了 3 個出入口,預留 1 個出入口。T 型換乘出入口設置均勻,通過能力較大,使車站易于施工,管線遷改較易;換乘樓梯的合設寬度為 7 m,單側樓梯為 3.7 m,可實現(xiàn)站臺至站臺的換乘;客流量較大時,可以引導乘客從站臺至站廳,再到站臺,這對大客流換乘是最有效也是最安全的方案。根據 GB 51298-2018《地鐵設計防火標準》,本站在與 11 號線站臺層換乘樓梯通道處設置了 2 道防火卷簾,分線控制。
圖2 十字型換乘
圖3 T 型換乘
圖4 十字型換乘站廳層客流流線圖
圖5 T 型換乘站廳層客流流線圖
圖6 十字型換乘站臺層客流流線圖
圖7 T 型換乘站臺層客流流線圖
表1 方案比選
初步設計時,換乘方案為十字型換乘,設有 3 個出入口,預留 1 個出入口,物業(yè)出入口全部預留。施工圖設計時,換乘方案改為 T 型節(jié)點換乘,車站的 4 個象限均設有出入口,物業(yè)劃分防火分區(qū),各分區(qū)設置獨立出入口,樓梯寬度滿足消防疏散寬度要求。
(1)車站公共區(qū)的柱網按站臺層屏蔽門開門的模數設置為 9.12 m,使屏蔽門開門時正好錯開柱子。換乘樓梯處的柱子采用圓柱型,柱距采用 8.4 m,使得換乘樓梯處的一字型樓梯寬為 3.7 m,匯合型樓梯寬度為7 m,保證換乘樓梯的舒適性??紤]到車站設備區(qū)設備較重及房間布置的合理性,無論單柱還是雙柱,柱網一般按 8 m 設計。
(2)對于有配線的車站,活塞風井一般放在車站末端。為保證車站順利開通,不受物業(yè)區(qū)可能施工滯后的影響,將活塞風井移至車站大端設備區(qū),與物業(yè)的小端設備用房合建,車站和物業(yè)共用 1 個風亭,以利于車站排風井與物業(yè)的排風井、排油煙井合設。
(3)為避免物業(yè)出入口提升高度超過10 m,避免每個防火分區(qū)均需增加消防電梯,減少車站站中心覆土受管線埋深的影響,車站在配線區(qū)采用人字坡,兩側坡度均為 0.2%。
(4)將 X1 消防出入口和 2 號風亭合并,風亭內車站排風井與物業(yè)的排風井、排油煙井合設,可節(jié)省圍護面積和減少出地面建筑體量,如圖 8 和圖 9 所示。
(5)停車線上方站廳層剩余空間用作物業(yè)開發(fā)。物業(yè)開發(fā)的面積約 6 000 m2,設計中預留風、水、電等土建要求及負荷。物業(yè)區(qū)按全餐飲設防火分區(qū),每個防火分區(qū)設 2 個獨立的疏散口,且不得借用相鄰疏散寬度,因此采用剪刀梯以減少出入口數量。為減少出地面體量,折跑樓梯間出地面上蓋部分采用半邊出的型式。如圖 10~圖 12所示。
(6)物業(yè)設備區(qū)設置去廢水泵房的樓梯間,站臺層廢水泵房兩側設置去軌行區(qū)的小樓梯。墻體均采用混凝土墻,混凝土墻根據風壓設置 4 個類似區(qū)間聯(lián)絡通道的門及可拆墻以供吊裝孔使用,使此處有類似區(qū)間聯(lián)絡通道的功能,增強區(qū)間的安全性,如圖 13 所示。
(7)做好 2 條線的三站兩區(qū)間研究,一方面保證預留遠期 11 號線盾構井及盾構區(qū)間與 28 層商務樓地下室的施工安全距離,另一方面盡量避免線路切入地塊,影響地塊開發(fā)。換乘節(jié)點采用包容性設計,遠期 11 號線的風井可放置于車站北側二手車市場地塊內,使放置 C出入口、1 號風亭組的地塊在面向道路側不會全部被風井占滿。
換乘站的設計,要因線、因地制宜,在綜合考慮車站的換乘功能、可實施性、遠期車站設置的靈活性、工程施工風險等制約條件之后,采用最合理的換乘形式。換乘站的型式會因每個站的特點不同而多樣。耕文路站為杭州地鐵 7 號線和 11 號線的垂直正交換乘站,近期預留節(jié)點換乘條件,合設車站和物業(yè)風亭,設置物業(yè)防火分區(qū)出入口,設置去車站端部廢水泵房的樓梯間等,符合杭州地鐵 7 號線和 11 號線換乘要求,可為類似換乘站提供參考。
圖8 X1 消防出入口單獨設置示意圖(單位:m)
圖9 X1 消防出入口與風亭合設示意圖(單位:m)
圖10 X7 折跑樓梯半邊出,X5、X6 剪刀梯
圖11 X2 半邊出,E3 外掛移到 E2 外掛處(原設計)
圖12 E2 反向設置(優(yōu)化設計)
圖13 物業(yè)區(qū)樓梯間、2 號廢水泵房示意圖(單位:mm)