軌道交通和地下鐵路多線換乘樞紐的設計摘要:廣州軌道交通三號線與地鐵一號線在體育西路站形成換乘節點,是復雜多線換乘樞紐。通過對該換乘節點客流分析研究,敘述了平面換乘方式采用“+”字型換乘方式的特點;對豎向換乘方式的四個設計方案,從換乘功能、可實施性、結構型式和投資進行比較,介紹重疊雙島式結構為推薦方案,平面雙島式結構為比較方案。關鍵詞:軌道交通換乘節點換乘方式 廣州市軌道交通三號線體育西路站設于天河區體育西路路面下,與已建地鐵一號線形成“+”字型的換乘節點。其功能定位是:支線與主線呈“Y”字型運營,在一定條件下應能獨立運營、折返及存車。新建三號線體育西路站能緩解一號線體育西路站的交通緊張狀況。 三號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構,全長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,穿過體育西路路口。為與規劃輕軌換乘,車站靠天河南一路南側的連續墻上預留寬5m接口多處。 以下通過對軌道交通三號線與地鐵一號線換乘節點的乘客換乘方式、途徑的研究,提出幾個解決方案,以期從中找出解決多線交匯的最佳換乘方式。1換乘節點研究 平面換乘方式一般有“+”、“T”、“L”、站臺同平面和通道等5種。豎向換乘方式,有站臺與站臺之間的上下換乘和站臺與站廳之間的上下換乘2種。關鍵是如何合理組合和運用。1.1客流分析 體育西路站2017年、2032年預測客流見表1、表2,表中客流含支線客流。
2032年早高峰分向客流預測見表3。由表2、表3可見,早高峰設計客流量為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營功能合理的前提下,采用排除法,對五種方式的換乘進行綜合分析。“T”、“L”換乘方案,換乘客流行走距離遠,換乘點少,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,投資偏大;同平面換乘方案,由于線路路網的不可實施性,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,工程投資少等特點而被采用。1.2.2豎向換乘方式研究 由于地鐵一號線站廳規模偏小,也未按“+”方式預留與軌道交通三號線的連接條件,僅在車站站廳層的南側預留接口,因此,希望通過三號線車站的修建,改善一號線站廳的局促局面,并方便各方向乘客換乘。按盡量減小對地鐵一號線影響,合理利用車站南側的預留接口的思路提出四個方案進行比較。1)方案一。上13m、下8m重疊雙島地下四層結構方案,見圖1。 地下一層為一號線、三號線的共用站廳層;地下二層為一號線的站臺層,三號線的設備層;地下三層為三號線主線站臺層,站臺為13m寬雙柱島式站臺;地下四層為三號線的支線站臺層,站臺為8m寬無柱島式站臺。可實現站臺與站臺的直接換乘及站廳的換乘。車站全長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: (1)換乘功能最好,可通過站臺直接換乘,以最快捷、方便的換乘方式解決三線之間的換乘。每兩條線之間不僅能實現站臺與站臺的直接換乘,而且在高峰時段,還可以通過站廳實現三線之間的換乘,且尚有較大的發展空間。在三號線的站臺上設寬4.5m的換乘樓梯兩處,與穿一號線底板后進入一號線站臺層設置的兩處凈寬不小于4.5m的樓梯換乘,換乘能力可達2.9萬人次/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)可實施性強。車站寬度小,與地下管線干擾少,便于工程實施。三號線通過一號線部分的結構處理可分步實施。 (3)結構形式新穎,車站空間感覺好。 (4)綜合投資小。三號線主、支線上下重疊,雖然埋深加大,但拆遷費用、基坑開挖量都比較小。因此,其綜合規模最小、總投資最省。2)方案二。平面雙8m島結構方案,見圖2。 三號線主、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,可實現站臺與站臺、站廳與站廳的平行換乘。三號線的主、支線均為寬8m無柱的島式站臺,車站長為331.2m,凈寬31.9m,軌面埋深約20.65m。方案二具有以下特點: (1)換乘功能好。三線間的換乘功能優良,三號線主、支線可分別與一號線之間設寬度為4.5m的換乘通道,從一號線底板進入站臺層,實現每兩條線之間站臺與站臺的換乘。換乘能力可達2.9萬人/h,在高峰時段還可通過站廳層實現三線之間的換乘,換乘能力尚有較大發展空間。 (2)車站埋深淺。乘客進出車站方便、快捷,節省工程費用和運營費用。但兩站臺間的反向客流換乘不方便。3)方案三。上、下12m全重疊雙島結構方案,見圖3。 該方案的結構及特點基本同方案一。其換乘方式為站臺與站臺之間的換乘。由于結構尺寸比方案一窄1m,車站施工時占用道路較少。整個環控系統比較合理。 存在的問題是,根據支線客流及一號線體育西路站的現狀,主線規模偏小,支線規模偏大。4)方案四。平面雙10m島結構方案,見圖4。 該方案的結構及特點基本同方案二。為站臺與站廳之間的換乘。車站為三柱四跨結構形式。主要問題是,車站的規模過大、過寬,地下管線拆遷和改移量大,且投資費用高,站廳層的空間感覺不好。2研究結論 從方案一和方案四換乘分析比較可知:采用站臺與站臺之間的換乘最直接,換乘功能最優,但提升高度太高,結構施工難度太大,為投標階段推薦方案;采用站臺與站廳之間的換乘,雖然換乘距離稍遠,但運營管理方便并具有提升高度低的優勢,為投標階段比較方案。
2032年早高峰分向客流預測見表3。由表2、表3可見,早高峰設計客流量為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營功能合理的前提下,采用排除法,對五種方式的換乘進行綜合分析。“T”、“L”換乘方案,換乘客流行走距離遠,換乘點少,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,投資偏大;同平面換乘方案,由于線路路網的不可實施性,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,工程投資少等特點而被采用。1.2.2豎向換乘方式研究 由于地鐵一號線站廳規模偏小,也未按“+”方式預留與軌道交通三號線的連接條件,僅在車站站廳層的南側預留接口,因此,希望通過三號線車站的修建,改善一號線站廳的局促局面,并方便各方向乘客換乘。按盡量減小對地鐵一號線影響,合理利用車站南側的預留接口的思路提出四個方案進行比較。1)方案一。上13m、下8m重疊雙島地下四層結構方案,見圖1。 地下一層為一號線、三號線的共用站廳層;地下二層為一號線的站臺層,三號線的設備層;地下三層為三號線主線站臺層,站臺為13m寬雙柱島式站臺;地下四層為三號線的支線站臺層,站臺為8m寬無柱島式站臺。可實現站臺與站臺的直接換乘及站廳的換乘。車站全長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: (1)換乘功能最好,可通過站臺直接換乘,以最快捷、方便的換乘方式解決三線之間的換乘。每兩條線之間不僅能實現站臺與站臺的直接換乘,而且在高峰時段,還可以通過站廳實現三線之間的換乘,且尚有較大的發展空間。在三號線的站臺上設寬4.5m的換乘樓梯兩處,與穿一號線底板后進入一號線站臺層設置的兩處凈寬不小于4.5m的樓梯換乘,換乘能力可達2.9萬人次/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)可實施性強。車站寬度小,與地下管線干擾少,便于工程實施。三號線通過一號線部分的結構處理可分步實施。 (3)結構形式新穎,車站空間感覺好。 (4)綜合投資小。三號線主、支線上下重疊,雖然埋深加大,但拆遷費用、基坑開挖量都比較小。因此,其綜合規模最小、總投資最省。2)方案二。平面雙8m島結構方案,見圖2。 三號線主、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,可實現站臺與站臺、站廳與站廳的平行換乘。三號線的主、支線均為寬8m無柱的島式站臺,車站長為331.2m,凈寬31.9m,軌面埋深約20.65m。方案二具有以下特點: (1)換乘功能好。三線間的換乘功能優良,三號線主、支線可分別與一號線之間設寬度為4.5m的換乘通道,從一號線底板進入站臺層,實現每兩條線之間站臺與站臺的換乘。換乘能力可達2.9萬人/h,在高峰時段還可通過站廳層實現三線之間的換乘,換乘能力尚有較大發展空間。 (2)車站埋深淺。乘客進出車站方便、快捷,節省工程費用和運營費用。但兩站臺間的反向客流換乘不方便。3)方案三。上、下12m全重疊雙島結構方案,見圖3。 該方案的結構及特點基本同方案一。其換乘方式為站臺與站臺之間的換乘。由于結構尺寸比方案一窄1m,車站施工時占用道路較少。整個環控系統比較合理。 存在的問題是,根據支線客流及一號線體育西路站的現狀,主線規模偏小,支線規模偏大。4)方案四。平面雙10m島結構方案,見圖4。 該方案的結構及特點基本同方案二。為站臺與站廳之間的換乘。車站為三柱四跨結構形式。主要問題是,車站的規模過大、過寬,地下管線拆遷和改移量大,且投資費用高,站廳層的空間感覺不好。2研究結論 從方案一和方案四換乘分析比較可知:采用站臺與站臺之間的換乘最直接,換乘功能最優,但提升高度太高,結構施工難度太大,為投標階段推薦方案;采用站臺與站廳之間的換乘,雖然換乘距離稍遠,但運營管理方便并具有提升高度低的優勢,為投標階段比較方案。