軌道交通和地下鐵路多線換乘樞紐的設(shè)計(jì)摘要:廣州軌道交通三號(hào)線與地鐵一號(hào)線在體育西路站形成換乘節(jié)點(diǎn),是復(fù)雜多線換乘樞紐。通過(guò)對(duì)該換乘節(jié)點(diǎn)客流分析研究,敘述了平面換乘方式采用“+”字型換乘方式的特點(diǎn);對(duì)豎向換乘方式的四個(gè)設(shè)計(jì)方案,從換乘功能、可實(shí)施性、結(jié)構(gòu)型式和投資進(jìn)行比較,介紹重疊雙島式結(jié)構(gòu)為推薦方案,平面雙島式結(jié)構(gòu)為比較方案。關(guān)鍵詞:軌道交通換乘節(jié)點(diǎn)換乘方式 廣州市軌道交通三號(hào)線體育西路站設(shè)于天河區(qū)體育西路路面下,與已建地鐵一號(hào)線形成“+”字型的換乘節(jié)點(diǎn)。其功能定位是:支線與主線呈“Y”字型運(yùn)營(yíng),在一定條件下應(yīng)能獨(dú)立運(yùn)營(yíng)、折返及存車。新建三號(hào)線體育西路站能緩解一號(hào)線體育西路站的交通緊張狀況。 三號(hào)線體育西路站所在路口位于繁華地段,1997年9月竣工的地鐵一號(hào)線體育西路站為地下二層13m寬的島式車站,雙層、雙柱三跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),全長(zhǎng)267m,軌面埋深12.64m,底板埋深14m,車站頂板覆土1.8m。車站沿天河南一路布設(shè),穿過(guò)體育西路路口。為與規(guī)劃輕軌換乘,車站靠天河南一路南側(cè)的連續(xù)墻上預(yù)留寬5m接口多處。 以下通過(guò)對(duì)軌道交通三號(hào)線與地鐵一號(hào)線換乘節(jié)點(diǎn)的乘客換乘方式、途徑的研究,提出幾個(gè)解決方案,以期從中找出解決多線交匯的最佳換乘方式。1換乘節(jié)點(diǎn)研究 平面換乘方式一般有“+”、“T”、“L”、站臺(tái)同平面和通道等5種。豎向換乘方式,有站臺(tái)與站臺(tái)之間的上下?lián)Q乘和站臺(tái)與站廳之間的上下?lián)Q乘2種。關(guān)鍵是如何合理組合和運(yùn)用。1.1客流分析 體育西路站2017年、2032年預(yù)測(cè)客流見(jiàn)表1、表2,表中客流含支線客流。
2032年早高峰分向客流預(yù)測(cè)見(jiàn)表3。由表2、表3可見(jiàn),早高峰設(shè)計(jì)客流量為39574×1.2=47489人次/h,換乘客流占正常客流量的60%,即2.85萬(wàn)人次/h。1.2換乘方式研究1.2.1平面換乘方式的選擇在線路可行和運(yùn)營(yíng)功能合理的前提下,采用排除法,對(duì)五種方式的換乘進(jìn)行綜合分析。“T”、“L”換乘方案,換乘客流行走距離遠(yuǎn),換乘點(diǎn)少,且與正常上、下車客流有沖突;通道換乘方案,換乘客流行走距離偏遠(yuǎn),投資偏大;同平面換乘方案,由于線路路網(wǎng)的不可實(shí)施性,不可能采用;“+”換乘方式,因具有換乘客流分布均勻,換乘距離短,工程投資少等特點(diǎn)而被采用。1.2.2豎向換乘方式研究 由于地鐵一號(hào)線站廳規(guī)模偏小,也未按“+”方式預(yù)留與軌道交通三號(hào)線的連接條件,僅在車站站廳層的南側(cè)預(yù)留接口,因此,希望通過(guò)三號(hào)線車站的修建,改善一號(hào)線站廳的局促局面,并方便各方向乘客換乘。按盡量減小對(duì)地鐵一號(hào)線影響,合理利用車站南側(cè)的預(yù)留接口的思路提出四個(gè)方案進(jìn)行比較。1)方案一。上13m、下8m重疊雙島地下四層結(jié)構(gòu)方案,見(jiàn)圖1。 地下一層為一號(hào)線、三號(hào)線的共用站廳層;地下二層為一號(hào)線的站臺(tái)層,三號(hào)線的設(shè)備層;地下三層為三號(hào)線主線站臺(tái)層,站臺(tái)為13m寬雙柱島式站臺(tái);地下四層為三號(hào)線的支線站臺(tái)層,站臺(tái)為8m寬無(wú)柱島式站臺(tái)。可實(shí)現(xiàn)站臺(tái)與站臺(tái)的直接換乘及站廳的換乘。車站全長(zhǎng)279.2m,寬23.9m,主線軌面埋深約20.65m,支線軌面埋深約26.65m。方案一具有以下特點(diǎn): (1)換乘功能最好,可通過(guò)站臺(tái)直接換乘,以最快捷、方便的換乘方式解決三線之間的換乘。每?jī)蓷l線之間不僅能實(shí)現(xiàn)站臺(tái)與站臺(tái)的直接換乘,而且在高峰時(shí)段,還可以通過(guò)站廳實(shí)現(xiàn)三線之間的換乘,且尚有較大的發(fā)展空間。在三號(hào)線的站臺(tái)上設(shè)寬4.5m的換乘樓梯兩處,與穿一號(hào)線底板后進(jìn)入一號(hào)線站臺(tái)層設(shè)置的兩處凈寬不小于4.5m的樓梯換乘,換乘能力可達(dá)2.9萬(wàn)人次/h。尤其是主、支線重疊后,為乘客換乘提供了極大的便利條件。 (2)可實(shí)施性強(qiáng)。車站寬度小,與地下管線干擾少,便于工程實(shí)施。三號(hào)線通過(guò)一號(hào)線部分的結(jié)構(gòu)處理可分步實(shí)施。 (3)結(jié)構(gòu)形式新穎,車站空間感覺(jué)好。 (4)綜合投資小。三號(hào)線主、支線上下重疊,雖然埋深加大,但拆遷費(fèi)用、基坑開(kāi)挖量都比較小。因此,其綜合規(guī)模最小、總投資最省。2)方案二。平面雙8m島結(jié)構(gòu)方案,見(jiàn)圖2。 三號(hào)線主、支線車站均埋置于體育西路下,呈南北走向,主、支線平行等高,為地下三層車站,可實(shí)現(xiàn)站臺(tái)與站臺(tái)、站廳與站廳的平行換乘。三號(hào)線的主、支線均為寬8m無(wú)柱的島式站臺(tái),車站長(zhǎng)為331.2m,凈寬31.9m,軌面埋深約20.65m。方案二具有以下特點(diǎn): (1)換乘功能好。三線間的換乘功能優(yōu)良,三號(hào)線主、支線可分別與一號(hào)線之間設(shè)寬度為4.5m的換乘通道,從一號(hào)線底板進(jìn)入站臺(tái)層,實(shí)現(xiàn)每?jī)蓷l線之間站臺(tái)與站臺(tái)的換乘。換乘能力可達(dá)2.9萬(wàn)人/h,在高峰時(shí)段還可通過(guò)站廳層實(shí)現(xiàn)三線之間的換乘,換乘能力尚有較大發(fā)展空間。 (2)車站埋深淺。乘客進(jìn)出車站方便、快捷,節(jié)省工程費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。但兩站臺(tái)間的反向客流換乘不方便。3)方案三。上、下12m全重疊雙島結(jié)構(gòu)方案,見(jiàn)圖3。 該方案的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)基本同方案一。其換乘方式為站臺(tái)與站臺(tái)之間的換乘。由于結(jié)構(gòu)尺寸比方案一窄1m,車站施工時(shí)占用道路較少。整個(gè)環(huán)控系統(tǒng)比較合理。 存在的問(wèn)題是,根據(jù)支線客流及一號(hào)線體育西路站的現(xiàn)狀,主線規(guī)模偏小,支線規(guī)模偏大。4)方案四。平面雙10m島結(jié)構(gòu)方案,見(jiàn)圖4。 該方案的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)基本同方案二。為站臺(tái)與站廳之間的換乘。車站為三柱四跨結(jié)構(gòu)形式。主要問(wèn)題是,車站的規(guī)模過(guò)大、過(guò)寬,地下管線拆遷和改移量大,且投資費(fèi)用高,站廳層的空間感覺(jué)不好。2研究結(jié)論 從方案一和方案四換乘分析比較可知:采用站臺(tái)與站臺(tái)之間的換乘最直接,換乘功能最優(yōu),但提升高度太高,結(jié)構(gòu)施工難度太大,為投標(biāo)階段推薦方案;采用站臺(tái)與站廳之間的換乘,雖然換乘距離稍遠(yuǎn),但運(yùn)營(yíng)管理方便并具有提升高度低的優(yōu)勢(shì),為投標(biāo)階段比較方案。
2032年早高峰分向客流預(yù)測(cè)見(jiàn)表3。由表2、表3可見(jiàn),早高峰設(shè)計(jì)客流量為39574×1.2=47489人次/h,換乘客流占正常客流量的60%,即2.85萬(wàn)人次/h。1.2換乘方式研究1.2.1平面換乘方式的選擇在線路可行和運(yùn)營(yíng)功能合理的前提下,采用排除法,對(duì)五種方式的換乘進(jìn)行綜合分析。“T”、“L”換乘方案,換乘客流行走距離遠(yuǎn),換乘點(diǎn)少,且與正常上、下車客流有沖突;通道換乘方案,換乘客流行走距離偏遠(yuǎn),投資偏大;同平面換乘方案,由于線路路網(wǎng)的不可實(shí)施性,不可能采用;“+”換乘方式,因具有換乘客流分布均勻,換乘距離短,工程投資少等特點(diǎn)而被采用。1.2.2豎向換乘方式研究 由于地鐵一號(hào)線站廳規(guī)模偏小,也未按“+”方式預(yù)留與軌道交通三號(hào)線的連接條件,僅在車站站廳層的南側(cè)預(yù)留接口,因此,希望通過(guò)三號(hào)線車站的修建,改善一號(hào)線站廳的局促局面,并方便各方向乘客換乘。按盡量減小對(duì)地鐵一號(hào)線影響,合理利用車站南側(cè)的預(yù)留接口的思路提出四個(gè)方案進(jìn)行比較。1)方案一。上13m、下8m重疊雙島地下四層結(jié)構(gòu)方案,見(jiàn)圖1。 地下一層為一號(hào)線、三號(hào)線的共用站廳層;地下二層為一號(hào)線的站臺(tái)層,三號(hào)線的設(shè)備層;地下三層為三號(hào)線主線站臺(tái)層,站臺(tái)為13m寬雙柱島式站臺(tái);地下四層為三號(hào)線的支線站臺(tái)層,站臺(tái)為8m寬無(wú)柱島式站臺(tái)。可實(shí)現(xiàn)站臺(tái)與站臺(tái)的直接換乘及站廳的換乘。車站全長(zhǎng)279.2m,寬23.9m,主線軌面埋深約20.65m,支線軌面埋深約26.65m。方案一具有以下特點(diǎn): (1)換乘功能最好,可通過(guò)站臺(tái)直接換乘,以最快捷、方便的換乘方式解決三線之間的換乘。每?jī)蓷l線之間不僅能實(shí)現(xiàn)站臺(tái)與站臺(tái)的直接換乘,而且在高峰時(shí)段,還可以通過(guò)站廳實(shí)現(xiàn)三線之間的換乘,且尚有較大的發(fā)展空間。在三號(hào)線的站臺(tái)上設(shè)寬4.5m的換乘樓梯兩處,與穿一號(hào)線底板后進(jìn)入一號(hào)線站臺(tái)層設(shè)置的兩處凈寬不小于4.5m的樓梯換乘,換乘能力可達(dá)2.9萬(wàn)人次/h。尤其是主、支線重疊后,為乘客換乘提供了極大的便利條件。 (2)可實(shí)施性強(qiáng)。車站寬度小,與地下管線干擾少,便于工程實(shí)施。三號(hào)線通過(guò)一號(hào)線部分的結(jié)構(gòu)處理可分步實(shí)施。 (3)結(jié)構(gòu)形式新穎,車站空間感覺(jué)好。 (4)綜合投資小。三號(hào)線主、支線上下重疊,雖然埋深加大,但拆遷費(fèi)用、基坑開(kāi)挖量都比較小。因此,其綜合規(guī)模最小、總投資最省。2)方案二。平面雙8m島結(jié)構(gòu)方案,見(jiàn)圖2。 三號(hào)線主、支線車站均埋置于體育西路下,呈南北走向,主、支線平行等高,為地下三層車站,可實(shí)現(xiàn)站臺(tái)與站臺(tái)、站廳與站廳的平行換乘。三號(hào)線的主、支線均為寬8m無(wú)柱的島式站臺(tái),車站長(zhǎng)為331.2m,凈寬31.9m,軌面埋深約20.65m。方案二具有以下特點(diǎn): (1)換乘功能好。三線間的換乘功能優(yōu)良,三號(hào)線主、支線可分別與一號(hào)線之間設(shè)寬度為4.5m的換乘通道,從一號(hào)線底板進(jìn)入站臺(tái)層,實(shí)現(xiàn)每?jī)蓷l線之間站臺(tái)與站臺(tái)的換乘。換乘能力可達(dá)2.9萬(wàn)人/h,在高峰時(shí)段還可通過(guò)站廳層實(shí)現(xiàn)三線之間的換乘,換乘能力尚有較大發(fā)展空間。 (2)車站埋深淺。乘客進(jìn)出車站方便、快捷,節(jié)省工程費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。但兩站臺(tái)間的反向客流換乘不方便。3)方案三。上、下12m全重疊雙島結(jié)構(gòu)方案,見(jiàn)圖3。 該方案的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)基本同方案一。其換乘方式為站臺(tái)與站臺(tái)之間的換乘。由于結(jié)構(gòu)尺寸比方案一窄1m,車站施工時(shí)占用道路較少。整個(gè)環(huán)控系統(tǒng)比較合理。 存在的問(wèn)題是,根據(jù)支線客流及一號(hào)線體育西路站的現(xiàn)狀,主線規(guī)模偏小,支線規(guī)模偏大。4)方案四。平面雙10m島結(jié)構(gòu)方案,見(jiàn)圖4。 該方案的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)基本同方案二。為站臺(tái)與站廳之間的換乘。車站為三柱四跨結(jié)構(gòu)形式。主要問(wèn)題是,車站的規(guī)模過(guò)大、過(guò)寬,地下管線拆遷和改移量大,且投資費(fèi)用高,站廳層的空間感覺(jué)不好。2研究結(jié)論 從方案一和方案四換乘分析比較可知:采用站臺(tái)與站臺(tái)之間的換乘最直接,換乘功能最優(yōu),但提升高度太高,結(jié)構(gòu)施工難度太大,為投標(biāo)階段推薦方案;采用站臺(tái)與站廳之間的換乘,雖然換乘距離稍遠(yuǎn),但運(yùn)營(yíng)管理方便并具有提升高度低的優(yōu)勢(shì),為投標(biāo)階段比較方案。
