對(duì)地鐵標(biāo)準(zhǔn)站進(jìn)行換乘改造的思考

宋冰晶

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043)

摘 要：結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)未預(yù)留接口的既有地鐵標(biāo)準(zhǔn)站被改造成換乘站的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。在分析邊界條件的基礎(chǔ)上,對(duì)站位設(shè)置、換乘方式、換乘空間及客流、既有車站的改造、新建車站的防火及疏散問(wèn)題等進(jìn)行切實(shí)的探討,有較強(qiáng)的可實(shí)施性。研究結(jié)論表明：在既有線未預(yù)留換乘條件的情況下,兩線實(shí)現(xiàn)客流的單向換乘,并將對(duì)既有線的運(yùn)營(yíng)影響降到最低,做到換乘方案合理,施工方案可行。同時(shí)線網(wǎng)的規(guī)劃應(yīng)緊跟城市發(fā)展的步伐,盡量確保線網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性,從而減少標(biāo)準(zhǔn)車站被動(dòng)的改造成換乘站,造成工程的重復(fù)建設(shè)。

關(guān)鍵詞：地鐵；標(biāo)準(zhǔn)車站；既有車站；改造；換乘空間

地鐵作為一種準(zhǔn)點(diǎn)、迅速的現(xiàn)代化交通工具,已經(jīng)走進(jìn)了每一個(gè)都市人的生活。隨著城市的不斷發(fā)展,地鐵線網(wǎng)由原來(lái)的骨干線逐漸增加了加密線,后來(lái)又形成了環(huán)網(wǎng),在整個(gè)城市中形成了放射網(wǎng)狀、放射型環(huán)狀、棋盤放射狀等。通過(guò)四通八達(dá)的地鐵,人們可以在較短時(shí)間內(nèi)到達(dá)城市的任意角落。在城市和軌道交通的快速發(fā)展演變中,一些城市的原有線網(wǎng)規(guī)劃已跟不上城市發(fā)展的步伐,從而導(dǎo)致的問(wèn)題是原本預(yù)留了換乘節(jié)點(diǎn)的車站有可能變成了普通站,造成了工程的廢棄和浪費(fèi)；而一些已建成的標(biāo)準(zhǔn)車站卻面臨被動(dòng)的改造成換乘站,造成工程的重復(fù)建設(shè),換乘功能的不合理,從而適應(yīng)新線網(wǎng)的要求。這就需要綜合考慮車站原有站臺(tái)寬度是否可以滿足新客流的疏散要求,新老車站如何進(jìn)行舒適便捷的換乘,采取何種換乘模式才能滿足需求,而把對(duì)既有車站的影響降到最低,這是設(shè)計(jì)人員著重考慮的內(nèi)容。本文將在分析既有車站改造換乘站的基礎(chǔ)上,并結(jié)合筆者親自參與的工程實(shí)例,對(duì)未預(yù)留接口的既有地鐵站的換乘進(jìn)行探討。

1 既有站改造為換乘站的先例

典型的例子有廣州的員村站,北京的磁器口站和車公莊站等,此類車站多會(huì)改造成通道換乘形式。

北京地鐵車公莊站是6號(hào)線與2號(hào)線環(huán)線的一個(gè)換乘站,由于2號(hào)線為單層站,加之周邊條件的限制,車站采用的是通道換乘的形式。2號(hào)線站臺(tái)為分離島式站臺(tái),二者構(gòu)成T字形結(jié)構(gòu)。2號(hào)線部分出入口改造量比較大,車站內(nèi)部全部作為付費(fèi)區(qū),在幾個(gè)出入口部分增加非付費(fèi)區(qū),采用出入口連接作為換乘通道,付費(fèi)區(qū)面積非常大,不能夠?qū)崿F(xiàn)地鐵市政過(guò)街的功能。見圖1。

北京地鐵磁器口站為7號(hào)線與運(yùn)營(yíng)中的5號(hào)線的換乘站,在磁器口站進(jìn)行“T”字換乘。目前,運(yùn)營(yíng)中的5號(hào)線磁器口車站呈南北向從路口下方穿過(guò),在建的地鐵7號(hào)線車站將設(shè)置在該路口西側(cè),由于7號(hào)線線路為東西走向,因此車站與5號(hào)線既有車站將形成“T”字形。7號(hào)線的軌道將從5號(hào)線軌道下方穿過(guò),站廳層則與5號(hào)線軌道位于一個(gè)平面,同時(shí)在站廳層設(shè)置換乘通道向上連接5號(hào)線的站廳層[1-2]。見圖2。

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)陸鐵車站在未預(yù)留換乘條件的情況下,多采用站廳通道連接的換乘形式,這是比較現(xiàn)實(shí)可行的方案,在對(duì)既有運(yùn)營(yíng)線路影響不大的前提下,盡量提高換乘服務(wù)水平,做出滿足要求的車站。筆者結(jié)合西安地鐵南稍門站的實(shí)際情況,對(duì)未預(yù)留接口的地鐵標(biāo)準(zhǔn)站的換乘改造進(jìn)行探討。

2 西安地鐵南稍門站概況

西安地鐵2號(hào)線南稍門站為已建成車站,并已于2011年9月開通運(yùn)營(yíng),該車站為標(biāo)準(zhǔn)的地下二層島式站,站臺(tái)寬度為10 m,未預(yù)留換乘接口。

(1)線網(wǎng)的變更

西安地鐵2號(hào)線設(shè)計(jì)時(shí),依據(jù)當(dāng)初的《西安市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃》(2005年3月),2、5號(hào)線換乘節(jié)點(diǎn)為會(huì)展中心站,故2號(hào)線南稍門站未考慮預(yù)留換乘條件。根據(jù)《西安市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃》(2012—2018年),2、5號(hào)線換乘節(jié)點(diǎn)調(diào)整至南稍門站[3]。見圖3。

(2)2、5號(hào)線車站站位示意(圖4)

5號(hào)線車站擬建于友誼西路與長(zhǎng)安北路交叉口,友誼西路與長(zhǎng)安北路均為西安市交通主干線,交通繁忙。十字路口東南象限為西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所及市國(guó)有資產(chǎn)局家屬院,協(xié)調(diào)難度較大；西南象限為長(zhǎng)興飯店及臨街商鋪(為部隊(duì)用地),2號(hào)線1號(hào)出入口設(shè)置在該地塊,占地面積較大,對(duì)5號(hào)線車站出入口風(fēng)亭的布置有很大的影響；西北象限為市電信局家屬院；東北象限為29層的西安電視臺(tái),已貼近道路紅線,周邊布置出入口風(fēng)亭較為困難。

(3)地下管線

車站站位范圍主要控制管線有：友誼西路北側(cè)埋深為6.8 m的DN2 000混凝土PS管；埋深為2.2 m的DN800混凝土PS管；埋深2.6 m、2根1 400 mm×1 800 mm電力溝道和電信溝道。對(duì)車站主體影響較大的為北側(cè)埋深為6.8 m的DN2 000混凝土PS管,需考慮避讓。

(4)車站客流

車站設(shè)計(jì)客流：31 863人/h。車站高峰小時(shí)換乘客流：12 875人/h。其中5號(hào)線換2號(hào)線為7 039人/h,換乘比例為54.7%,2號(hào)線換5號(hào)線為5 836人/h,換乘比例為45.3%[4]。

3 車站設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)南稍門站邊界條件的分析,車站設(shè)計(jì)需要著重考慮站位設(shè)置、換乘方式、換乘空間及客流、既有車站的改造、新建車站的防火及疏散問(wèn)題等。

(1)站位設(shè)置

南稍門站位于西安市中軸線上,距離城墻僅一站之遙,車站設(shè)置在此滿足地鐵客流吸引的要求。站位附近規(guī)劃以居住、商業(yè)金融用地為主,車站位于各類用地銜接處,能夠更好地引導(dǎo)周圍地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

車站擬建于友誼西路與長(zhǎng)安北路交叉口,該口西側(cè)方案的優(yōu)點(diǎn)是道路兩側(cè)多為老舊房屋,拆遷相對(duì)容易,附屬布置空間較寬裕。缺點(diǎn)是換乘通道需下穿既有的2號(hào)線南稍門站出入口及風(fēng)道,有一定施工難度。見圖5。

交叉口東側(cè)方案的優(yōu)點(diǎn)是換乘通道施工難度較西側(cè)方案相對(duì)較小,2號(hào)線車站內(nèi)部站廳層公共區(qū)改造量較小。缺點(diǎn)是道路兩側(cè)建筑拆遷難度較大(2號(hào)線實(shí)施時(shí)東南角的地礦賓館拆遷未協(xié)調(diào)成功,拆遷難度大),另外從站間距均衡的角度來(lái)看,西側(cè)方案更具優(yōu)勢(shì)。因而站位選擇設(shè)在十字路口西側(cè)。見圖6。

(2)換乘的思路(通道換乘)

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。為提高服務(wù)水平,地鐵車站的換乘要求在付費(fèi)區(qū)內(nèi)完成。車站換乘可分為平行換乘(主要有上下式“島、島”平行換乘和同層式“島、島”平行換乘)、節(jié)點(diǎn)換乘(十字島側(cè)換乘、十字島島換乘、T字島島換乘和L形島島換乘)、站廳換乘、通道換乘、混合換乘等基本形式。

根據(jù)目前國(guó)內(nèi)既有站的改造來(lái)看,對(duì)既有站運(yùn)營(yíng)影響較小同時(shí)滿足工程改造量較小,兩線車站通常采用通道換乘模式。該模式是兩線車站結(jié)構(gòu)完全脫離,用通道或樓梯將2個(gè)車站間接起來(lái),供乘客換乘連接。

2號(hào)線南稍門站位于路口南側(cè),南北向沿長(zhǎng)安北路布置,結(jié)構(gòu)形式為單柱雙跨結(jié)構(gòu),明挖施工,并已開通運(yùn)營(yíng),車站北端頭位于友誼西路南側(cè),區(qū)間下穿友誼路。5號(hào)線線路下穿2號(hào)線區(qū)間。2號(hào)線南稍門站作為標(biāo)準(zhǔn)的地下二層島式站來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)施,未預(yù)留換乘接口,從車站改造難度及對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響考慮,5號(hào)線與其換乘首選通道模式,通過(guò)在2號(hào)線站廳層側(cè)墻上開洞,引出換乘通道與5號(hào)線車站相連通進(jìn)行換乘。見圖7。

(3)新增換乘廳(既有線)營(yíng)造換乘空間

由于2號(hào)線僅為標(biāo)準(zhǔn)站,車站規(guī)模有限,在接受較大換乘客流的同時(shí),又要滿足車站既有的客流,因而考慮在原有車站的西側(cè)新建面積約1 000 m2的換乘廳,即可避免其他形式客流對(duì)原公共區(qū)的干擾,又對(duì)兩線客流換乘有一定緩沖作用,既提高了換乘效率,同時(shí)也營(yíng)造了合理的換乘空間[5-6]。見圖8。

(4)換乘客流單向或雙向

通道換乘通常因?yàn)橥ǖ肋^(guò)長(zhǎng)而使乘客產(chǎn)生壓抑感,同時(shí)也會(huì)增加消防疏散口的設(shè)置,所以通道換乘要盡量減小通道長(zhǎng)度,利于換乘。雙向客流換乘容易產(chǎn)生客流擁堵、交叉,極大程度降低了換乘的便捷性和舒適性,因而單向換乘客流的設(shè)計(jì)勢(shì)在必行[7]。

由于2號(hào)線車站主體布置于友誼路南側(cè),所以5號(hào)線車站布置時(shí)考慮盡量把主體靠友誼路南側(cè)布置,同時(shí)考慮在車站端頭開辟換乘點(diǎn),滿足5號(hào)線站廳至2號(hào)線站廳的換乘；另外通過(guò)改造2號(hào)線站廳公共區(qū),經(jīng)換乘廳引出換乘通道進(jìn)入5號(hào)線設(shè)備層,在換乘通道內(nèi)設(shè)置樓扶梯組可有效提升服務(wù)水平,實(shí)現(xiàn)2號(hào)線到5號(hào)線的單向客流換乘。本次設(shè)計(jì)采用2個(gè)換乘通道與2號(hào)線連接,組織單向循環(huán)客流,降低換乘風(fēng)險(xiǎn)。見圖9。

(5)新建車站的換乘空間的調(diào)整

145 m車站方案東側(cè)布置少量的設(shè)備用房,中部為公共區(qū),在付費(fèi)區(qū)內(nèi)設(shè)置2組樓扶梯連接站臺(tái)層,整個(gè)站廳空間較緊湊。見圖10。

178.5 m車站方案站廳東端全作為公共區(qū),將設(shè)備用房布置在西側(cè),東側(cè)站廳將必不可少的電纜井、疏散樓梯間等設(shè)置在車站東端擴(kuò)大端內(nèi),經(jīng)設(shè)備層轉(zhuǎn)移路徑到達(dá)站臺(tái)層。在站廳層南側(cè)靠近5-2換乘通道的位置增加半跨空間,作為換乘客流的緩沖區(qū)域。車站公共區(qū)由2組樓扶梯增至3組,并將第二組調(diào)整為3部扶梯(兩上一下),能更快速地輸送5號(hào)線站臺(tái)至站廳的客流,同時(shí)也可兼顧輸送5-2的換乘客流。見圖11、圖12。

(6)既有2號(hào)線車站公共區(qū)的改造(圖13)

本著盡量對(duì)2號(hào)線車站運(yùn)營(yíng)影響最小的原則,對(duì)原車站改造部分如下。

建筑改造中,擴(kuò)大原車站付費(fèi)區(qū)面積,保留進(jìn)站閘機(jī),調(diào)整出站閘機(jī)由東側(cè)變?yōu)槟媳眱蓚?cè)。在2號(hào)線車站西側(cè)公共區(qū)側(cè)墻采用暗挖開洞模式,用3個(gè)門洞與原2號(hào)線站廳和新建換乘廳進(jìn)行連接。連接的通道上方空間可以為南關(guān)正街的南北向的管網(wǎng)提供相應(yīng)的遷改路徑,可實(shí)施性較強(qiáng)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)2號(hào)線車站既有結(jié)構(gòu)側(cè)墻開洞會(huì)造成原結(jié)構(gòu)應(yīng)力重分布,需要對(duì)既有站結(jié)構(gòu)拆除及加固,同時(shí)需做好對(duì)既有車站監(jiān)控量測(cè)等,為了保證結(jié)構(gòu)安全,側(cè)墻開洞時(shí)將洞口化整為零,分段施工,做到隨破除隨支撐。及時(shí)布設(shè)測(cè)點(diǎn),基坑施工期間加密監(jiān)測(cè)頻率,根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工參數(shù),確保既有線安全。施工范圍影響吊頂內(nèi)部分綜合管線敷設(shè),部分管線需改遷,以避開開洞范圍。施工圍擋布置在距離側(cè)墻2.8 m處,施工圍擋范圍內(nèi)吊頂臨時(shí)拆除。

新建換乘廳與原車站站廳通過(guò)3個(gè)凈寬5 m的暗挖橫通道相連,為滿足通道凈空尺寸及下穿施工的可實(shí)施性,通道采用平頂直墻斷面形式。斷面寬度6.7 m,兩側(cè)增設(shè)暗柱暗梁,高度5.1 m,采用CD法施工[8]。

系統(tǒng)改造中,5號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)與2號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)分設(shè),2、5號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成互聯(lián)各自線路的子系統(tǒng),由各自線路進(jìn)行管理。故5號(hào)線綜合監(jiān)控實(shí)施與既有2號(hào)線綜合監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)直接關(guān)系。

通信系統(tǒng)、FAS系統(tǒng)、BAS系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)的改造原則如下：換乘通道新增設(shè)備接入5號(hào)線；出入口、站廳改造部分及換乘廳區(qū)域新增設(shè)備接入2號(hào)線,原系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)容改造。

換乘廳通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)采用全空氣系統(tǒng),2號(hào)線冷水機(jī)組及冷卻塔冷量不能滿足改擴(kuò)建廳部分的冷負(fù)荷要求,冷凍水系統(tǒng)由5號(hào)線接入。換乘通道通風(fēng)空調(diào)及排煙設(shè)備設(shè)在5號(hào)線機(jī)房?jī)?nèi)。

氣滅系統(tǒng)在換乘廳單設(shè)氣瓶間。

對(duì)于2號(hào)線AFC系統(tǒng)的改造,特別是車站售檢票設(shè)備的改造,需充分考慮,盡量減少對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。所有系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)、施工、安裝、調(diào)試及投入運(yùn)營(yíng)具體方案需結(jié)合車站實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮,統(tǒng)籌安排。

(7)預(yù)留過(guò)街通道的可實(shí)施性

在友誼西路與南關(guān)正街十字路口2號(hào)線區(qū)間呈南北走向敷設(shè)于南關(guān)正街下方,區(qū)間上方覆土約8.6 m。埋深為6.8 m的DN2 000混凝土PS管呈東西走向埋設(shè)在友誼西路下方。在該十字路口形成環(huán)形地下過(guò)街通道,需要綜合考慮區(qū)間和管線的因素。爬升段和下沉段如圖14所示,若形成地下過(guò)街通道,則需要上下各2次,另外,地下過(guò)街通道上跨2號(hào)線區(qū)間,通道底部結(jié)構(gòu)與2號(hào)線區(qū)間僅保持1 m間距,風(fēng)險(xiǎn)較大,在北側(cè)爬升段為5.05 m的位置,樓梯下部結(jié)構(gòu)與區(qū)間結(jié)構(gòu)不足1 m,結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)較大,因此,本站不考慮做過(guò)街環(huán)形通道,僅在車站出入口通道位置做預(yù)留考慮[6]。見圖15。

4 車站方案設(shè)計(jì)

(1)總圖布置

通過(guò)對(duì)交通、規(guī)劃、現(xiàn)狀、控制條件的分析,站位設(shè)置在長(zhǎng)安北路以西,在十字路口西南象限沿友誼西路呈東西向布置。該站位降低了地塊協(xié)調(diào)難度,降低了拆遷難度,并且站間距更加均衡。

車站為地下3層14 m島式車站,車站總長(zhǎng)178.75 m,標(biāo)準(zhǔn)段寬23.1 m,車站西側(cè)接淺埋暗挖區(qū)間,東接盾構(gòu)區(qū)間,軌面埋深約22.93 m,總建筑面積約24 299.3 m2。車站共設(shè)4個(gè)出入口,3組風(fēng)亭,2個(gè)安全出入口,其中1號(hào)高風(fēng)亭組、Ⅰ號(hào)出入口及安全出入口合設(shè)于道路南側(cè),位于交警雁塔大隊(duì)西側(cè)；2號(hào)高風(fēng)亭組與安全出入口位于道路北側(cè),3號(hào)風(fēng)亭位于友誼西路與南關(guān)正街十字路口西北側(cè),為低風(fēng)亭。Ⅱ號(hào)出入口與2號(hào)線Ⅰ號(hào)出入口、換乘通道同期實(shí)施,需要對(duì)2號(hào)線Ⅰ號(hào)出入口進(jìn)行改造。Ⅲ號(hào)出入口布置在路口的西北角,實(shí)施時(shí)需拆除現(xiàn)有2層臨街樓房,并向東預(yù)留地下過(guò)街通道接口。Ⅳ號(hào)出入口在道路北側(cè)朝向東布置,設(shè)于2號(hào)風(fēng)亭南側(cè)。見圖16。

(2)平面布置研究

5號(hào)線站廳層設(shè)在地下一層,站廳有4個(gè)出入口,站廳設(shè)有自動(dòng)售票機(jī)、自動(dòng)檢票機(jī)等設(shè)施。

站廳付費(fèi)區(qū)設(shè)3臺(tái)上行扶梯、3臺(tái)下行扶梯和3座1.8 m寬樓梯通往站臺(tái)層,另在付費(fèi)區(qū)內(nèi)設(shè)1臺(tái)垂直電梯供需要人士使用。站廳層西端布置有設(shè)備用房,東端作為公共區(qū)大廳,滿足5號(hào)線乘客及換乘客流需求,提高地鐵使用舒適度。另預(yù)留了地下環(huán)通過(guò)街通道接口,考慮友誼西路、長(zhǎng)安北路兩側(cè)的過(guò)街功能。

另將2號(hào)線Ⅰ號(hào)出入口通道進(jìn)行改造設(shè)計(jì),將電梯改造至2號(hào)線Ⅱ號(hào)出入口。在該出入口西側(cè)設(shè)置5號(hào)線到2號(hào)線的換乘通道,使得換乘客流在5、2號(hào)線實(shí)現(xiàn)單向客流換乘。換乘通道及相鄰出入口施工工法為同期明挖,5號(hào)線Ⅱ號(hào)出入口置于原2號(hào)線Ⅰ號(hào)口西側(cè),并將5-2的換乘通道設(shè)置于5號(hào)線Ⅱ號(hào)出入口西側(cè)。本方案盡量避免占用軍產(chǎn)用地,進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)的可行性。換乘通道2-5位于5號(hào)線Ⅱ號(hào)出入口的正下方,從2號(hào)線站廳接入5號(hào)線車站設(shè)備層(地下二層),并通過(guò)樓扶梯進(jìn)入5號(hào)線站臺(tái)層實(shí)現(xiàn)換乘,整個(gè)人流行進(jìn)無(wú)高度損失。

地下二層布置主要的設(shè)備用房,在車站的右端頭布置與2號(hào)線的換乘通道,通過(guò)一組換乘樓扶梯連接2號(hào)線與5號(hào)線的站臺(tái)層,換乘通道寬5.0m,能夠滿足換乘客流的需要。見圖18。

5號(hào)線站臺(tái)層設(shè)在地下三層,采用14 m島式站臺(tái),在有效站臺(tái)范圍兩端布置了部分設(shè)備用房。在有效站臺(tái)東部設(shè)有2號(hào)線到5號(hào)線的換乘樓梯,使得換乘客流在5、2號(hào)線之間實(shí)現(xiàn)單向客流換乘。見圖19、圖20。

(3)防火分區(qū)

①5號(hào)線車站共分8個(gè)防火分區(qū),公共區(qū)(站廳、站臺(tái)、設(shè)備區(qū)換乘公共區(qū))為第一防火分區(qū)；站廳層西端設(shè)備管理用房為第二防火分區(qū)；站廳層北側(cè)環(huán)控機(jī)房為第三防火分區(qū)；設(shè)備層設(shè)備管理用房劃為第四防火分區(qū)、第五防火分區(qū)和第六防火分區(qū)；站臺(tái)層小里程端設(shè)備管理用房為第七防火分區(qū)；站臺(tái)層大里程端設(shè)備管理用房為第八防火分區(qū)。每個(gè)防火分區(qū)分別設(shè)置相應(yīng)的消防設(shè)備和設(shè)施；主要有人值守的設(shè)備管理區(qū)設(shè)置有一條直通地面的疏散通道。站臺(tái)層的站臺(tái)門駐點(diǎn)房、公務(wù)用房,經(jīng)常停留的合計(jì)人數(shù)不超過(guò)3人。

②換乘通道單獨(dú)劃分防火分區(qū),兩端均設(shè)有通向相鄰防火分區(qū)的前室,滿足換乘通道的防火疏散要求。新增換乘廳防火分區(qū)納入2號(hào)線南稍門站公共區(qū)防火分區(qū)[9-11]。

(4)安全疏散

①6 min疏散計(jì)算

車站控制期(遠(yuǎn)期)高峰小時(shí)上車人數(shù)為11 875人,超高峰系數(shù)取1.33[4]。站臺(tái)上候車人數(shù)為11 875×1.33=15 794人/h。遠(yuǎn)期列車發(fā)車28對(duì)/h,站臺(tái)上候車人數(shù)Q2=15794÷28≈565(人)

根據(jù)南稍門站高峰斷面客流預(yù)測(cè),取值為1 652人/h,車站高峰小時(shí)換乘客流量：12 875人/h,換乘人數(shù)Q3=12 875×1.33÷28≈612人

需要疏散的人數(shù)共為565+1652+612=2 829人

站臺(tái)層共設(shè)7部1 m寬的扶梯(3下4上)和2部1.8 m寬的樓梯,根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》緊急疏散時(shí)間的規(guī)定,T=1+(Q1+Q2)/{[A1(N-1)+A2B]×0.9}≤6 min,事故狀態(tài)下疏散能力計(jì)算如下

T=1+2 829/{[121×(7-3)+46×(3-1)+(61×(0.55×3×2)]×0.9}=5.04 min≤6 min,能滿足緊急狀態(tài)下疏散要求。車站控制期遠(yuǎn)期高峰小時(shí)上下車的總?cè)藬?shù)為31 863人,車站站廳設(shè)4個(gè)出入口,出入口總寬度為26 m,滿足控制期遠(yuǎn)期高峰小時(shí)上下車客流和緊急疏散時(shí)通過(guò)能力。

②換乘客流疏散計(jì)算

車站換乘樓扶梯設(shè)置情況為：2號(hào)線至5號(hào)線設(shè)置2部?jī)魧? m扶梯和1.8 m樓梯。5號(hào)線至2號(hào)線為站廳至站廳換乘,通道凈寬度為4.5 m。

車站高峰小時(shí)換乘客流量：12 875人/h；其中5號(hào)線換到2號(hào)線為7 039人/h,換乘比例為54.7%,2號(hào)線換到5號(hào)線為5 836人/h,換乘比例為45.3%。

5號(hào)線至2號(hào)線換乘客流疏散計(jì)算如下。

5號(hào)線至2號(hào)線通道為平坡,凈寬為4.5 m,符合人流股數(shù)為4.5/0.55=8股,按照《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》1 m寬通道單向疏散人流為5 000人/h計(jì)算,則5號(hào)線至2號(hào)線通道通過(guò)能力為：5 000×0.55×8=22 000人/h>7 039×1.33=9 362人/h，經(jīng)過(guò)計(jì)算,車站換乘通道及樓梯寬度滿足緊急疏散的要求。

2號(hào)線至5號(hào)線換乘客流疏散計(jì)算：

1 m寬自動(dòng)扶梯通過(guò)能力7 300人/h;

1 m寬樓梯下行通過(guò)能力4 200人/h,按照單股人流為0.55 m計(jì)算,樓梯寬1.8 m,滿足3股人流寬度,則1.8 m寬樓梯疏散能力為：4 200×0.55×3=6 930人/h;

正常情況下,2號(hào)線至5號(hào)線樓扶梯下行通過(guò)能力為:7 300×2+4 200×0.55×3=21 530>5 836×1.33=7 762人/h,所設(shè)扶梯臺(tái)數(shù)和樓梯寬度滿足要求。

設(shè)備層右側(cè)換乘公共區(qū)疏散計(jì)算如下。

該換乘公共區(qū)為2號(hào)線客流換乘5號(hào)線提供服務(wù),2號(hào)線換到5號(hào)線為5 836人/h,單列車2號(hào)線客流換乘5號(hào)線客流為5 836×1.33÷28=278人,該公共區(qū)有一個(gè)凈寬為1.2 m的疏散樓梯,1 m寬樓梯疏散：3 700÷60=61人/min,本公共區(qū)樓梯疏散能力為61×0.55×2=67人/min,該區(qū)域疏散全部2號(hào)線換乘5號(hào)線客流至站廳需要時(shí)間為278÷67=4.15 min,從站廳至最近出入口為32 m,人流速度為中青年男士1.25 m/s,中青年女士1.05 m/s,老人及兒童為0.76 m/s,取平均值為1.02 m/s.則從樓梯口至最近出入口所需時(shí)間為0.52 min,2號(hào)線換乘5號(hào)線客流從設(shè)備層右側(cè)公共區(qū)疏散至出入口時(shí)間為4.15+0.52=4.67 min≤6 min,能滿足緊急狀態(tài)下疏散要求[12]。

5 結(jié)論

(1)通過(guò)引入實(shí)例西安地鐵5號(hào)線南稍門站,在分析邊界條件的基礎(chǔ)上,對(duì)站位設(shè)置、換乘方式、換乘空間及客流、既有車站的改造、新建車站的防火及疏散問(wèn)題等進(jìn)行了切實(shí)的探討,有較強(qiáng)的可實(shí)施性。通過(guò)研究,南稍門站整體方案可行：綜合考慮管線改遷、交通疏解、既有線的改造——通過(guò)拆除2號(hào)線1號(hào)出入口、新建換乘通道,新建換乘廳、暗挖橫通道接入2號(hào)線站廳等技術(shù),在保證2號(hào)線正常運(yùn)營(yíng)的前提下,實(shí)現(xiàn)了5、2號(hào)線的換乘,形成了切實(shí)可行的方案；在既有線未預(yù)留換乘條件的情況下,做到了換乘方案合理,施工方案可行,彌補(bǔ)了原2號(hào)線車站造成的換乘、市政過(guò)街等功能的不足。另外,為保證換乘車站修建及改造對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響可控,尚需對(duì)既有線運(yùn)營(yíng)狀況及結(jié)構(gòu)使用情況做詳細(xì)的現(xiàn)狀評(píng)估。

(2)鑒于本站及國(guó)內(nèi)其他類似換乘站的情況,我們更直觀的體會(huì)到換乘站是每條線上的重點(diǎn)、難點(diǎn)工程,是線網(wǎng)規(guī)劃的錨固點(diǎn),是控制線路走向的關(guān)鍵點(diǎn)[13],換乘方式和換乘點(diǎn)的選擇直接影響著線網(wǎng)的運(yùn)能及運(yùn)量,因而線網(wǎng)的規(guī)劃應(yīng)緊跟城市發(fā)展的步伐,對(duì)換乘站進(jìn)行深入研究,有利于確保線網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性和可實(shí)施性。盡量減少標(biāo)準(zhǔn)車站面臨被動(dòng)的改造成換乘站,造成工程的重復(fù)建設(shè),換乘功能的不合理[14-15]。

(3)結(jié)合線網(wǎng)及建設(shè)規(guī)劃,梳理出換乘站合理的節(jié)點(diǎn)預(yù)留模式,并盡可能選擇靈活性較強(qiáng)的方案,減少?gòu)U棄工程,另外針對(duì)換乘車站進(jìn)行多方案的討論、研究、比選,選擇換乘功能最好的方案。本文中的實(shí)例分析可以為同類工程和課題研究提供一些借鑒和思考,有一定參考價(jià)值。

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An Approach to Upgrading of Standard Subway Station to Transfer Station

SONG Bing-jing

(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd., Xi’an 710043, China)

Abstract：This paper focuses on the upgrading of the existing standard subway station without preserved interface to a transfer station. Based on the analysis of boundary conditions, this paper discusses the transformation of stations, transfer mode, renovation of existing station, new station fire protection and evacuation. The results show that in case of the existing station without preserved transfer conditions, the transfer program should ensure one direction transfer of passenger flow between two lines and the impact on the exiting line operation should be minimized. Meanwhile, the network planning should keep up with urban development, and should be practical to avoid unnecessary upgrading of standard station and repeated construction.

Key words：Subway; Standard station; Existing station; Upgrading; Transfer space

文章編號(hào)：1004-2954(2017)06-0140-07

收稿日期：2016-09-27；

修回日期：2016-10-25