王洪雨 張振義 劉建友
(1.中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司, 北京 100055;2.呼和浩特市城市軌道交通建設(shè)管理有限責(zé)任公司, 呼和浩特 010010)
客運(yùn)火車站最早于20世紀(jì)初在中國出現(xiàn),如建于1898-1903年的京漢鐵路漢口大智門站[1]、建于1905年的北京正陽門火車站[2]等,建筑多為西洋新古典主義風(fēng)格。
北京站作為中華人民共和國成立后第一代鐵路客運(yùn)火車站的經(jīng)典之作,于1959年竣工[3]。自此形成了對(duì)我國后續(xù)客運(yùn)站建設(shè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響的三要素模式,即鐵路站場(chǎng)、旅客站房和交通廣場(chǎng)。
改革開放促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,開闊了人們的視野,我國鐵路車站的發(fā)展也因此打開來了新局面。距離北京站建成28年,即1987年,上海站作為一個(gè)劃時(shí)代的鐵路客站作品出現(xiàn)了[4]。上海站首次采用了“南北開口、高架候車”的線上式車站類型,節(jié)省了客站的用地面積,將車站與城市更加緊密地聯(lián)系起來,該創(chuàng)新模式在全國范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。北京西站在該種車站類型的基礎(chǔ)上又增加了站房綜合樓,打破了傳統(tǒng)客站形象。這一時(shí)期建設(shè)的客站初步奠定了我國客站流量大、面廣的基本布局,屬于中國第二代鐵路客站。
21世紀(jì)初,中國高速鐵路技術(shù)催生出第三代鐵路客站。以高鐵站為代表,建成了一批現(xiàn)代化綜合客運(yùn)樞紐,如北京南站[5]、武漢站[6]、廣州南站[7]、上海虹橋站[8]等,中國鐵路客站技術(shù)水平在規(guī)劃統(tǒng)籌、設(shè)計(jì)理念、建造技術(shù)、設(shè)施裝備和管理水平等方面達(dá)到了一個(gè)全新的高度。同時(shí),也有越來越多的地下車站建成。例如,深圳福田站[9]、天津于家堡站[10]、海南美蘭站[11]等。
本文介紹了京張高速鐵路八達(dá)嶺長城站的客流組織設(shè)施,分析了八達(dá)嶺長城站相對(duì)比國內(nèi)其他地下車站的特點(diǎn),可為相關(guān)工程提供參考。
八達(dá)嶺長城站位于北京市延慶區(qū)境內(nèi)八達(dá)嶺滾天溝停車場(chǎng)下,是北京至張家口鐵路的唯一一個(gè)地下車站,位于京藏高速公路(G6)及G110國道北側(cè)。車站中心里程為DK 68+050.000,車站總長度470 m,有效站臺(tái)長度450 m,到發(fā)線有效長度650 m。車站為側(cè)式站臺(tái),兩臺(tái)(450 m×9.2 m×1.25 m)四線(中間正線2條,兩側(cè)到發(fā)線2條)布局。站臺(tái)層設(shè)置兩側(cè)站臺(tái)及到發(fā)線洞室和中間正線通過車洞室;進(jìn)出站通道為雙層通道,出站通道兩側(cè)設(shè)置設(shè)備用房;車站地下總建筑面積 39 800 m2(不含地面建構(gòu)筑物及地面站房地下一層)??紤]養(yǎng)護(hù)維修的需要,在車站兩端設(shè)置單渡線。車站設(shè)計(jì)融入了新理念,如首次采用疊層進(jìn)出站通道形式和環(huán)形救援廊道設(shè)計(jì);車站設(shè)備更先進(jìn),如首次采用了一次提升長大扶梯及斜行電梯等先進(jìn)設(shè)備;車站施工技術(shù)更先進(jìn),如首次采用精準(zhǔn)微損傷控制爆破等先進(jìn)技術(shù)。
八達(dá)嶺長城站的客流主要是八達(dá)嶺景區(qū)的旅游客流。因此,根據(jù)八達(dá)嶺景區(qū)的客流特征就可以分析得到八達(dá)嶺長城站的客流規(guī)律。
八達(dá)嶺長城景區(qū)作為中華文化的典型代表,吸引了大量中外游客,據(jù)統(tǒng)計(jì),2016年八達(dá)嶺長城景區(qū)接待游客總計(jì)860萬余人次,平均每日接待游客2.3萬人次;2017年八達(dá)嶺長城景區(qū)接待游客總計(jì)930萬余人次,平均每日接待游客2.5萬人次;2018年八達(dá)嶺長城景區(qū)接待游客總計(jì)990萬余人次,平均每日接待游客2.7萬人次,景區(qū)接待游客數(shù)量呈逐年遞增趨勢(shì)。
從1年內(nèi)游客數(shù)量分布情況(如圖1所示)來看,八達(dá)嶺長城景區(qū)接待游客數(shù)量存在明顯的季節(jié)性特征,每年11月至次年3月游客數(shù)量較少,平均日接待游客數(shù)量為1.8萬人次;五一假期、十一假期以及暑假期間是游客數(shù)量分布的高峰期,平均日接待游客數(shù)量為5.2萬人次,十一假期日接待游客數(shù)量最高可達(dá)9.7萬人次。
圖1 八達(dá)嶺景區(qū)1年內(nèi)游客數(shù)量分布示意圖
非節(jié)假日期間八達(dá)嶺長城景區(qū)每日接待游客數(shù)量也有波動(dòng)(如圖2所示),以1周為周期進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),周一是每周接待游客數(shù)量的高峰日,日平均接待游客數(shù)量為4.3萬人次,周二、周三景區(qū)接待游客明顯數(shù)量少于1周內(nèi)的其他時(shí)間。
圖2 八達(dá)嶺景區(qū)1周內(nèi)游客平均數(shù)量分布示意圖
(1)游客選擇高速鐵路出行的意愿分析
通過發(fā)放問卷的方式收集游客到達(dá)八達(dá)嶺景區(qū)交通方式以及選擇高速鐵路出行的意愿強(qiáng)度。結(jié)果表明,47.78%的游客表示將首選乘高速鐵路前往八達(dá)嶺長城景區(qū),37.22%的游客表示傾向于選擇高速鐵路出行,9.44%的游客表示沒有明顯傾向,5.56%的游客表示傾向于選擇其他交通方式。
(2)八達(dá)嶺長城站客流分析
按八達(dá)嶺長城景區(qū)日均接待游客總數(shù)2.3萬人次計(jì),約有1.09萬人將首選高速鐵路出行,約有0.85萬人傾向于選擇高速鐵路出行;按小長假及暑假日均接待游客數(shù)量5.2萬人次計(jì),約有2.48萬人將首選高速鐵路出行,約有1.94萬人傾向于選擇高速鐵路出行。
流線組織應(yīng)避免多條流線產(chǎn)生交叉干擾,使流線平穩(wěn)運(yùn)行,提高客流進(jìn)出站效率,降低事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)還應(yīng)盡可能地縮短流線長度,保證流線連續(xù)貫通。
地鐵車站的進(jìn)出站通道往往重疊在一起,導(dǎo)致進(jìn)、出站客流混合交叉,客流行進(jìn)速度慢,效率低。為避免人流交叉帶來的擁堵和遲滯,實(shí)現(xiàn)進(jìn)出站客流完全分離,八達(dá)嶺長城站設(shè)計(jì)了疊層進(jìn)出站通道,如圖3、圖4所示,疊層通道凈寬7 m,凈高13.35 m,中間設(shè)置混凝土隔板,形成上、下兩個(gè)通道,上通道用于出站客流,下通道用于進(jìn)站客流。
圖3 進(jìn)出站通道縱剖面圖
圖4 疊層進(jìn)出站通道橫剖面圖(mm)
乘客在八達(dá)嶺長城站地面站房的地下一層安檢,通過進(jìn)站通道下至站臺(tái)乘車。
進(jìn)站通道位于車站站臺(tái)層中部正上方,橫跨站臺(tái)層,寬10 m。南北兩側(cè)各設(shè)置2組樓扶梯(1部2 m寬樓梯和2部1 m寬扶梯)與站臺(tái)層相接,提升高度為13.65 m,進(jìn)站通道平面如圖5所示。
圖5 進(jìn)站通道平面圖
進(jìn)站通道內(nèi)設(shè)置1組斜行電梯及扶梯(3部1 m寬扶梯和1部載重1 t的斜行電梯)與地面站房地下一層相接,一級(jí)提升,提升高度為40 m。一次提升的長大扶梯和斜行電梯為旅客提供了安全、便捷、高效、快速的進(jìn)出站服務(wù),縮短了進(jìn)出站時(shí)長,增加了客流的組織效率。一次性提升的斜行電梯體現(xiàn)了對(duì)旅客的人文關(guān)懷,為特殊人士提供了平等的乘車環(huán)境。
乘客到達(dá)后,通過站臺(tái)兩側(cè)橫向樓扶梯通道上至出站通道,通過出站通道扶梯上至車站地面站房,從地面站房出站口出站。出站通道平面如圖6所示。
圖6 出站通道平面圖
出站通道位于進(jìn)站通道正上方,與進(jìn)站通道疊合布置,寬10 m。南北兩側(cè)各設(shè)置2組樓扶梯(1部2 m寬樓梯和2部1 m寬扶梯)與站臺(tái)層相接,提升高度為20.1 m。
通道內(nèi)設(shè)置1組斜行電梯及扶梯(3部1 m寬扶梯和1部載重1 t的斜行電梯)與地面站房地面一層相接,一級(jí)提升,提升高度為42 m。
出站通道東西兩側(cè)為設(shè)備及管理用房區(qū),布置有通風(fēng)空調(diào)機(jī)房、環(huán)控電控室、照明配電室、綜合變電所等。
車站進(jìn)出站通道之間設(shè)置疏散樓梯間,可直通地面,當(dāng)一條通道發(fā)生緊急情況時(shí),可通過防火門進(jìn)入另一條通道疏散至地面。
站臺(tái)層采用3洞布局,即1中洞+2側(cè)洞,中洞為正線通過車洞室,2側(cè)洞各設(shè)置1條到發(fā)線和1座側(cè)式站臺(tái)。站臺(tái)中部為乘車區(qū),兩端布置少量設(shè)備用房,站臺(tái)中部寬9.2 m,東西兩端局部寬4.2 m。每個(gè)側(cè)站臺(tái)均設(shè)置兩個(gè)10 m寬的進(jìn)站口,兩個(gè)10 m寬的出站口,進(jìn)站口與出站口均勻布置在兩側(cè),保障上下車客流迅速有序地到達(dá)進(jìn)出站口。
車站站臺(tái)進(jìn)站口和出站口各設(shè)置1部2 m寬樓梯和2部1 m寬扶梯,進(jìn)出站樓扶梯通道分別與進(jìn)出站層相接。站臺(tái)中部設(shè)置有直通地面的垂直電梯。
地下車站為封閉空間,僅有有限的出入口供乘客和救援人員通過,特殊的空間構(gòu)造造成了防災(zāi)救援的復(fù)雜性。高速鐵路車站乘客量大,且時(shí)間集中,容易在出入口、疏散通道、進(jìn)出站通道產(chǎn)生擁堵,增加滯留時(shí)間。京張高速鐵路八達(dá)嶺長城站是目前埋深最大的鐵路客運(yùn)站,從車站站臺(tái)到達(dá)地面的高度達(dá) 62 m,因此火災(zāi)工況客流的疏散和救援成為車站的關(guān)鍵技術(shù)問題。
(1)環(huán)形救援廊道設(shè)計(jì)
為解決火災(zāi)工況的客流疏散和救援,八達(dá)嶺長城站利用施工期的臨時(shí)通道,永臨結(jié)合,設(shè)置了立體環(huán)形的疏散救援廊道(如圖7所示),提供了緊急情況下快速無死角的救援條件。環(huán)形救援廊道在車站兩端的大跨度隧道內(nèi)設(shè)置了過軌橋,使救援車輛可暢通無阻地環(huán)繞車站實(shí)施救援。在站臺(tái)層,每側(cè)站臺(tái)均設(shè)置了2個(gè)4.5 m寬的疏散出口和2個(gè)5 m寬的緊急事故救援出入口,分布在站臺(tái)兩側(cè),使站臺(tái)乘客可迅速抵達(dá)疏散出口。兩個(gè)疏散出口與出站口相接,緊急事故救援出入口與環(huán)形疏散救援廊道相接。在火災(zāi)工況下,環(huán)形救援廊道可實(shí)現(xiàn)人車分離,人流通過進(jìn)出站通道疏散,車流通過環(huán)形救援廊道疏散,提高了救援效率,保障了旅客安全。
圖7 環(huán)形疏散救援通道圖
同時(shí),八達(dá)嶺長城站還建立了智能化、可視化的防災(zāi)救援指揮系統(tǒng),利用BIM、3D GIS、互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù),搭建信息化的監(jiān)控平臺(tái),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、采集、匯總監(jiān)測(cè)信息,全面掌握災(zāi)害狀態(tài),提供及時(shí)準(zhǔn)確的三維可視化災(zāi)害預(yù)警和報(bào)警功能,實(shí)現(xiàn)了智能化的煙氣控制、疏散指揮、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)預(yù)案提供等目標(biāo)。
(2)獨(dú)立疏散樓梯的設(shè)計(jì)
在正常進(jìn)出站工況下,客流通過疊層進(jìn)出站通道進(jìn)出車站,疊層進(jìn)出站通道內(nèi)設(shè)置了長大的電扶梯和斜行電梯,可實(shí)現(xiàn)人員的快速進(jìn)出站。
在進(jìn)出站主通道發(fā)生火災(zāi)的緊急工況下,為降低火災(zāi)煙氣的影響,設(shè)置了獨(dú)立的疏散樓梯通道,疏散樓梯通道與進(jìn)出站主通道平行布置,中間預(yù)留巖墻,防止火災(zāi)煙氣擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)了緊急和非緊急工況的人流分離。
福田站地下層共有轉(zhuǎn)換層、候車層和站臺(tái)層三部分。車站地下一層為交通轉(zhuǎn)換層,旅客出入口共有 16個(gè)。該層南段通過通廊與深圳地鐵1號(hào)線相接,北端為地下車庫,與寫字樓的地下車庫相連。中部為交通轉(zhuǎn)換大廳,與地下商業(yè)街及深圳地鐵2、3、11號(hào)線相接,東面與下沉式公交車站與出租車場(chǎng)相連。站廳設(shè)置5處電動(dòng)扶梯通往地下二層候車區(qū)。車站地下二層為候車大廳層,北端是地下車庫,南部和北部為設(shè)備區(qū),中部為進(jìn)站大廳,客運(yùn)辦公區(qū)域位于南部設(shè)備區(qū)附近,地鐵線路軌行區(qū)與車站垂直相交,位于貴賓候車室及專用通道與北部設(shè)備區(qū)之間。南端有A1和A2出站口,北端有B出站口。車站地下三層為鐵路站臺(tái)層,設(shè)有站臺(tái)屏蔽門,短站臺(tái)設(shè)置2部進(jìn)出站臺(tái)層扶梯,長站臺(tái)設(shè)置4部。
于家堡站為地下三層、地面一層,由出租車及社會(huì)車輛停車場(chǎng)、地鐵車站B1、Z1和Z4線土建預(yù)留工程、公交中心以及其控制中心組成。樞紐地下一層主要為軌道交通B1、Z4、Z1線的車站站廳層、公共換乘廳、出租車場(chǎng)以及部分設(shè)備用房。此外,地下一層站廳層還設(shè)有城際鐵路售票、候車、出站廳;地下二層布置有站臺(tái)公共區(qū)、樓扶梯以及各線設(shè)備用房,主要為B1和Z4線車站的站臺(tái)層、Z1線車站的設(shè)備層及社會(huì)停車場(chǎng);地下三層主要為Z1線車站的站臺(tái)層。
美蘭站是海南東環(huán)鐵路的1座客運(yùn)站,分上下兩層。地下一層為站廳層,地下二層為站臺(tái)層,站廳層到站臺(tái)層設(shè)置了4個(gè)步梯和4部電梯,旅客由站廳層的自動(dòng)檢票口進(jìn)入,下到站臺(tái)層乘車。美蘭機(jī)場(chǎng)火車站站房總建筑面積2.69萬m2,站房與美蘭機(jī)場(chǎng)航站樓之間有設(shè)1條長320.7 m的換乘通道。
與福田站、于家堡站、美蘭站等地下車站相比,八達(dá)嶺長城站具有以下特點(diǎn):
(1)采用進(jìn)出站通道疊層設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出站客流在站臺(tái)之前的完全分離,防止不同方向客流的彼此交叉,提高了客流行進(jìn)速度。
(2)采用一次性提升的長大電扶梯和斜行電梯,提升高度達(dá)40 m,極大地縮短了旅客進(jìn)出站時(shí)長。斜行電梯為特殊人士提供了平等高效的乘車環(huán)境。
(3)考慮地下車站防災(zāi)救援的特殊性,設(shè)置了立體環(huán)形的疏散救援廊道,提供了緊急情況下快速無死角的救援條件。
京張高速鐵路八達(dá)嶺長城站客流流線布置簡明便捷。(1)站臺(tái)層與進(jìn)出站通道層、地下車站與地面站房分別通過斜行通道連接,其中,進(jìn)出站通道通過一次提升的長大扶梯和斜行電梯與地面站房相接,極大地縮短了進(jìn)出站時(shí)長,為旅客提供了安全、便捷、高效的進(jìn)出站服務(wù),并為特殊乘客提供了平等的乘車環(huán)境。(2)進(jìn)出站通道采用疊層設(shè)計(jì),橫跨車站站臺(tái)層主體中部正上方,站臺(tái)兩側(cè)各設(shè)置2個(gè)進(jìn)站口和2個(gè)出站口,實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出站客流分離和進(jìn)出站口均衡布置,防止客流彼此交叉進(jìn)而影響旅客走行速度。(3)車站設(shè)置了立體環(huán)形的疏散救援廊道,提供了緊急情況下快速無死角的救援條件。設(shè)置了與進(jìn)出站通道平行的疏散通道與地面站房相接,在進(jìn)出站通道擁堵的情況下可迅速抵達(dá)地面,保證了疏散能力。