曾 亮,李 璐
(1.中铁隧道勘测设计院有限公司,天津 300133;2.深圳地铁集团有限公司,广东 深圳 518026)
(1.China Railway Survey & Design Institute Co.,Ltd.,Tianjin 300133,China; 2.Shenzhen Metro Group Co.,Ltd.,Shenzhen 518026,Guangdong,China)
深圳地铁车公庙综合枢纽设计思路
曾 亮1,李 璐2
(1.中铁隧道勘测设计院有限公司,天津 300133;2.深圳地铁集团有限公司,广东 深圳 518026)
为解决城市中心区域的大型客流快速集散难题,往往需要设置多线换乘的地铁综合枢纽。以深圳地铁车公庙综合枢纽为例,运用调查和研究的手段,结合市政工程改造和城市更新发展的需要,从线网规划、换乘方案、客流组织、公交接驳、地下空间开发等方面进行了论述,解决了在复杂城市环境下设置多线换乘地铁综合枢纽时所面临的难题。
深圳地铁;多线换乘;综合枢纽;线网规划;换乘方案;公交接驳;地下空间开发
伴随着城市地铁建设速度的不断加快,采用地铁综合枢纽进行集中换乘的工程实例也越来越多,如北京地铁宋家庄站、上海地铁世纪大道站、武汉地铁香港路站等。以上站点在实施过程中,均较为突出地体现了地铁综合枢纽多线集中换乘的设计亮点。
文献[1]通过设置共用换乘大厅,实现了3条轨道交通线路和长途汽车、公交车、出租车等多种客运交通零距离换乘;文献[2]介绍了地铁与火车站、航站楼、地下商业和地下停车场相结合的交通枢纽的设计要点;文献[3]为使不同交通方式换乘便捷,从平面布置、空间设计、建筑造型等方面介绍了枢纽布置的特点;文献[4]通过轨道交通建设进行周边地下空间整合,从而带动了地区板块发展和区域品质提升;文献[5]通过客流预测分析和换乘方案比选,论述了3线集中换乘的必要性;文献[6]为满足零距离换乘的要求,在同向和反向换乘客流都较大的地铁换乘站采用了同台换乘;文献[7]介绍了如何在周边待开发地下空间预留接口条件;文献[8]从换乘的距离、时间、方式等方面分析了车站的换乘功能;文献[9]分析了线网与换乘的密切关系;文献[10]介绍了城市中心区地铁枢纽的功能规模、空间组织、空间环境及相关的人性化研究成果。
以上文献均未涉及到在繁华城市中心区域的复杂环境下,设置4条轨道交通线路集中换乘的地铁综合枢纽。本文结合在建的深圳地铁车公庙综合枢纽,运用调查和研究的手段,遵循以人为本的原则,采用与城市更新发展相结合的理念,解决了在复杂城市环境下设置多线换乘地铁综合枢纽时所面临的线网规划、换乘方案、客流组织、公交接驳、地下空间开发等难题。
为协调车公庙片区的轨道交通建设与城市土地利用的关系,深圳市规划和国土资源委员会先后组织编制完成了轨道交通三期工程各线路的详细规划。结合既有1号线,对新建的7,9,11号线在车公庙—竹子林地区线站位和枢纽布局进行了比选,最终决定采用1,7,9,11号线4条地铁线路集中换乘的方案,并形成综合交通枢纽。
2.1 片区现状
车公庙片区是集高科技产业、金融业、物流和餐饮等现代服务业为主的第三产业聚集区,是福田区重要的科技创新资源聚集地。片区距福田中心区仅5 min车程,毗邻深南大道、滨河大道、香蜜湖路及广深高速等重要道路,现有地铁1号线沿深南大道下方东西向敷设。车公庙片区区域位置见图1。
图1 车公庙片区区域位置图Fig.1 Position of Chegongmiao area
2.2 片区出行调查
2.2.1 出行分布特征
根据交通流量观测和需求分析,车公庙片区高峰期出行以机动化出行为主,呈典型的“早进晚出”潮汐特征,出行方向主要为福田和南山。出行分布如图2所示。
图2 出行分布Fig.2 Directions of passenger flow
2.2.2 出行量
根据片区出行调查发现:2013年日均出行总量较2011年增长了33%,高达20万人;机动化日均出行总量较2011年增长了50%,高达16万人。
2.2.3 出行方式
片区交通出行方式以公共交通为主,公共交通出行比例占总出行量的52%。其中,常规公交占40%,轨道交通占12%。主要出行方式分担率如图3所示。
2.3 片区交通存在的问题
对片区交通现状和发展趋势进行分析,发现片区交通存在以下问题。
图3 出行方式分担率Fig.3 Passenger proportions shared by different transportation means
1)轨道交通线路和站点不足,轨道分担率低。片区轨道交通仅轨道1号线1座车站,覆盖范围和接驳区域相对较少。现状轨道交通出行仅占机动化出行总量的15.8%,占公交出行总量的23.1%,远低于深圳市轨道交通占公交出行总量50%的规划目标,不利于片区的进一步发展。
2)道路系统结构不合理。片区路网系统是按照工业区的需求进行规划设计的,总体密度和内部支路网密度不够,管理混乱,断头路、尽端路多,道路环境差,通行效率和通行能力低。缺乏城市次干道,片区内部支路直接与周边快速路和城市主干道的辅道相连,造成路口转向受限,对外出行不畅。高峰时段周边快速路和主干道交通量大,不仅降低了片区的疏导作用,而且造成片区对外进出交叉口拥堵严重。
3)公共线路和站点“外密内疏”,片区服务水平相对较低。片区公交线路虽然十分发达,但绝大部分集中在周边主次干道,内部仅设1对公交站点和1条公交线路,片区内部公交线路覆盖不够,接驳距离过长。周边快速路、主干道交通量大,高峰时段辅道系统上公交站点周边车辆交织严重,进出站困难,虽然采用了深港湾、分站台等多种方式,但公交列车化现象严重,导致效率严重降低,乘客等待时间长,上下车十分困难。
3.1 枢纽建设的必要性
车公庙片区西接南山和前海,东接福田和罗湖,北接龙华光明,是联系城市其他地区的窗口和对外集散客流的重要节点。根据最新城市发展规划要求,车公庙片区将转变为以综合交通枢纽为依托,集高新技术产业、运营总部和现代服务业为一体的城市综合区,成为深圳市主要的副中心之一。
由于在工业区规划基础上构筑的原有道路系统通行能力低,改造潜力小,日益严重的交通拥堵已成为片区发展的制约因素。为改善交通出行结构,解决交通拥堵问题,促进周边地区的发展,车公庙片区的综合交通枢纽建设迫在眉睫。
3.2 枢纽功能及定位
枢纽建设将根据片区发展的需要,具备以下功能:1)完善区域交通体系和城市道路网络系统,建立与现代化产业组团相适应的完善、协调和高效的综合交通运输体系;2)提升道路沿线土地的投资价值;3)优化区域投资环境,推动区域经济发展和城市更新;4)提升对外辐射能力及区域开发品质;5)加强深圳主发展中心区与西部发展带的联系,促进城市一体化进程的推进,实现城市发展战略目标。
在具备以上功能的前提下,为了改善交通出行结构,充分发挥轨道交通的社会效益、经济效益和环境保护效益,提高深圳中心城区轨道交通服务水平,枢纽建设定位成“以城市轨道接驳为主,以常规公交接驳为辅,少量兼顾出租、社会车辆接驳,最终形成以区域性交通换乘为主体的客运综合交通枢纽”。
基于以上需求,最终将新建的轨道交通7,9,11号线在车公庙片区进行交汇,并和既有轨道交通1号线进行换乘。
4.1 客流预测
4.1.1 客流组成
客流主要由地铁客流及地方客流组成。地铁客流是指乘坐地铁的客流,包括相互间的换乘客流及地方进出站客流。地方客流是指车公庙片区内的居住、就业和其他居民,步行利用轨道交通、常规公交、出租车、小汽车、自行车等方式出行的客流。
4.1.2 客流预测
客流预测主要分析各条轨道线路的进出站客流、换乘客流以及各种接驳客流。上述各类客流分别指导相应的车站、接驳设施规模的估算,并作为枢纽内换乘方式选择的主要依据。
客流预测年限为远期2043年。远期车公庙枢纽高峰小时客流达到118 410人/h,包括步行接驳客流73 327人/h。其中,步行接驳客流包含片区产生步行接驳公交、出租车与小汽车的客流,达到38 270人/h。远期高峰小时枢纽客流汇总见表1。
表1 远期高峰小时枢纽客流汇总Table 1 Passenger flows in rush hour in long term 人/h
远期晚高峰小时轨道交通之间换乘客流达到38 880人/h,占枢纽总客流比例的38.8%。其中,1号线和11号线与7号线和9号线之间的换乘客流达到28 613人/h,占轨道间换乘总客流量的73.6%。
常规公交、出租车、小汽车和自行车的接驳比例较小,远期晚高峰小时总计6 203人/h,占枢纽总客流量的5.2%。换乘客流预测如图4所示。
图4 换乘客流预测(单位:人/h)Fig.4 Predicted transferring passengers (person/h)
在车公庙片区设置4线集中换乘的地铁车站有利于提高公共交通出行比例,并同步改造、升级周边道路和地下空间,形成集地铁、公交、出租及其他客运交通方式为一体的综合交通枢纽站。车公庙片区综合轨道交通枢纽的建成有利于车公庙片区交通体系的转换效率和一体化衔接水平,有利于提升该片区的区域地位,改善交通出行难等问题,对于提升车公庙片区的城市核心地位、加快推进城市更新和产业升级都具有重要意义;同时,也为解决车公庙片区交通出行问题提供良好的条件和机遇。
4.2 总体设计阶段
4.2.1 枢纽布局方案
通过对行人组织、换乘服务、周边服务、实施可行性等各个指标的比选,确定了车公庙枢纽采用L型地下4层布局方案。即:1号线和11号线车站为两岛平行换乘形式,为地下2层结构;受香蜜湖立交桥的影响,7号线和9号线采用上下重叠同站台换乘形式,为地下4层结构。
该方案车公庙枢纽主体位于深南大道和香蜜湖立交桥交叉口。其中,1号线和11号线车站位于深南大道下方,沿深南大道东西向布置;7号线和9号线车站位于香蜜湖立交桥西侧,沿香蜜湖路南北向布置。1号线和11号线车站与7号线和9号线车站付费区之间的换乘大厅,利用现有香蜜湖立交桥西南象限的匝道以及部分地面停车场,将换乘大厅设于地下负1层。7号线和9号线车站地下4层布局方案如图5所示。
4.2.2 枢纽客流组织
本轨道交通枢纽主要以换乘客流为主,换乘客流又以7号线和9号线车站与1号线和11号线车站之间的换乘为主,而1号线和11号线、7号线和9号线之间的换乘客流相对较少。由此根据客流分析结果,结合枢纽布局,对车站内部的客流组织进行了管道化分析,提出了2个方案,并制作了换乘流线图。
图5 7号线和9号线车站地下4层布局方案
方案1——站厅直接换乘,如图6所示。对1号线站厅进行改造,增加1组上下行扶梯,将右端非付费区调整为付费区,通过1号线侧墙开孔,组织1号线和11号线之间的换乘。
图6 方案1:站厅直接换乘
7号线和9号线与1号线和11号线之间的客流直接通过站厅进行换乘,在站台上的客流组织与进出站客流一致,乘客均到站厅选择换乘或出站。方案1站台客流引导简单,楼扶梯配置数量较少,但7号线和9号线站厅处客流流线交叉较为严重。
方案2——分层单向循环换乘,如图7所示。7号线和9号线车站换乘1号线和11号线车站的客流通过地下1层换乘,可避免7号线和9号线乘客在站台选择出站和换乘楼扶梯,减少站台滞留时间。1号线和11号线车站向7号线和9号线车站的客流通过换乘通道内的楼扶梯进入地下2层换乘厅到地下3层和地下4层站台。方案2可单独设置2组扶梯用于换乘,出站扶梯配置较多,流线组织简单,故作为推荐方案。
图7 方案2:分层单向循环换乘
4.3 初步设计阶段
4.3.1 枢纽布局方案
由于本项目内增加了香蜜湖立交桥改造工程,为7号线和9号线车站的布局拓展了新的空间。为了降低车站施工风险,控制投资造价,车公庙枢纽由地下4层布局方案调整为地下3层布局方案。即:1号线和11号线车站采用两岛平行换乘形式,7号线和9号线车站采用3层平行同站台换乘形式。该方案可实施性强,综合技术经济最优,适合车公庙综合交通枢纽总体建设需要。
1号线和11号线车站平行布置,11号线车站在1号线既有车站和既有丰盛町地下商业街之间,负1层为共用站厅层,负2层为2线各自独立的站台层。7号线和9号线车站采用双岛同站台平行换乘,负1层为站厅层,负2层为设备层和部分换乘大厅,负3层为7号线和9号线共用站台层。1号线和11号线车站与7号线和9号线车站采用“L”型站厅付费区换乘方式。换乘大厅中部为连通的付费区,供换乘客流通过,两侧为非付费区,供片区客流进出站和过街客流通过。7号线和9号线车站地下3层布局方案见图8。
图8 7号线和9号线车站地下3层布局方案
4.3.2 枢纽客流组织
综合考虑车站结构布局、换乘距离、人流组织、过街人流便利性、对周边片区的影响、工程实施难度和投资规模等因素,并对上述方案的客流仿真评估,采用分2层换乘方案。
1号线和11号线采用站厅换乘,7号线和9号线采用同台同向平行换乘。7号线和9号线负1层为站厅层,负2层为设备层和部分换乘大厅,负3层为站台层。1号线和11号线换乘7号线和9号线通过站厅层的换乘通道,经过换乘扶梯到负2层,换乘客流在负2层选择各自的线路和方向。7号线和9号线换乘1号线和11号线通过站厅层的换乘通道解决,如图9所示。
图9 分层换乘方案整体客流组织示意图
枢纽公交接驳考虑片区公交和自行车出行需求。出租车和小汽车仅考虑枢纽自身接驳需求而不设置专用接驳停车场,仅提供路边临时停靠站或利用周边物业停车场接驳。接驳设置总规模如表2所示。
表2接驳设置总规模
Table 2 Scale of connections with other public transportation means
交通接驳方式 服务客流量/(人/h)设施规模公交场站22227 12个上落客位,总面积5000m2出租车和小汽车接驳站326+2458个临时上落客位自行车停车场490900m2
现状枢纽附近深南大道、滨河大道和香蜜湖路两侧均有公交停靠站,且深南大道和滨河大道是主要的公交走廊,公交线路密集,公交停靠站较多,可以满足枢纽过境公交接驳需求。
本工程主要实施枢纽建设和道路改造范围内的公交停靠站建设。公交停靠站设置在深南大道、香蜜湖路和泰然四路,分别为2对、1对和1对,如图10所示。
随着远期规划实施以及泰然天安片区的城市更新,香蜜湖路—深南路口各个象限之间的客流交换进一步增强,特别是西南—东北象限的客流联系更为紧密。因此,需要利用地铁车站为深南大道南北两侧的客流通过地铁出入口实现过街功能,而过街客流中以西南—东北的客流交换为主,该方向在远期高峰小时的过街客流达8 985人/h,车站既有空间为东侧约4.5 m宽的非付费区通道,无法承担该方向的客流过街需求(该侧进站最大断面为3 654人/h)。在枢纽7号线和9号线车站东侧利用桥下空间设置行人过街通道,减少过街行人对进出站客流的影响,并结合通道的建设进行地下空间开发。根据以上客流分析,结合车站布局,对增设的过街通道采取以下方案:过街通道沿7号线和9号线车站方向通长设置,并在通道两侧设置商铺,与7号线和9号线车站南端商业连接;利用南端2个商业出入口以及车站出入口作为正常状态的进出通道,使进出站乘客可以在商业区通过,增加商业区的客流。地下空间平面布置如图11所示。
地下空间长约210 m,宽约29 m,建筑面积约5 650 m2。其中,过街通道约1 500 m2,商铺面积约4 150 m2,以餐饮和零售为主。地下空间与7号线和9号线车站南端商业连成一片,同时预留了与泰然工贸园地下商业街的连通条件,使得片区地下空间形成整体规模,从而大大提升了商业价值。
地下空间与7号线和9号线车站共用围护结构,与香蜜湖立交桥同期实施,位置关系见图12。
图10 公交接驳设施布局总图
(a)
(b)
图12 地下空间与7号线和9号线车站位置关系
将4条轨道交通线路换乘的综合枢纽设置在交通繁忙、布局紧张的繁华片区,在一定意义上解决了车公庙CBD中心区域向东南西北4个方向集散的客流需求。通过对周边交通环境的分析,研究出了相对较为合理的轨道交通车站布局。将周边既有交通设施(如公交停靠站、人行天桥、地下过街通道等)和既有地铁1号线相结合进行分析,对该片区的交通提出了新的思路和新的规划,加快了改善片区交通状况的速度。该工程是深圳轨道交通三期工程中的亮点,在前期规划和设计阶段进行了大量的分析论证及专家咨询,证明了枢纽设置的必要性,为繁华城市中心区域复杂环境下设置交通枢纽积累了宝贵经验。
车公庙综合交通枢纽异于国内其他多线换乘地铁枢纽,该工程在极为狭小的空间内进行了4条轨道交通线路的换乘。为方便乘客,采用了同台同向换乘,体现了以人为本的设计理念。工程的实施促进了城市的更新和发展,既充分利用了地下空间,又较好地协调了不同层次空间的衔接,可为国内其他轨道交通枢纽建设提供借鉴。
[1]王亮.北京地铁宋家庄枢纽站解析[J].市政技术,2010(S2):41-42,87.
[2]应冬霁.关于地铁综合交通枢纽设计的思考[J].城市建设理论研究,2012(7):44-45.
[3]蒋顺章.上海西站综合交通枢纽规划与建设[C]//2010城市轨道交通关键技术论坛论文集.上海:中国土木工程学会城市轨道交通技术推广委员会,2010:50-54.
[4]于松伟,段俊萍.北京地铁宋家庄换乘站设计思路与实现[J].都市快轨交通,2013(3):8-12.(YU Songwei,DUAN Junping.Design idea and its implementation for Beijing Metro Songjiazhuang transfer station [J].Urban Rapid Rail Transit,2013(3):8-12.(in Chinese))
[5]赵强.武汉轨道交通香港路站三线换乘方案研究[J].铁道工程学报,2013(2):101-105.(ZHAO Qiang.Study on three line-transfer programs in Hong Kong road station of Wuhan rail transit[J].Journal of Railway Engineering Society,2013(2):101-105.(in Chinese))
[6]殷峻.地铁同台换乘车站设计方案的研究[J].铁道工程学报,2011(6):74-77.(YIN Jun.Research on design scheme of Metro transfer station with transfer on one platform[J].Journal of Railway Engineering Society,2011(6):74-77.(in Chinese))
[7]高英林.上海轨道交通世纪大道4线换乘站的结构设计[J].交通与运输,2008(6):54-56.
[8]李国清.北京地铁换乘站设计现状及建议[J].隧道建设,2010,30(4):90-94.(LI Guoqing.State-of-art of design of transfer stations of Beijing Metro and some suggestions[J].Tunnel Construction,2010,30(4):90-94.(in Chinese))
[9]康海燕,郑世枚,吴倩.地铁换乘站客流组织研究[J].铁道运输与经济,2009(8):93-95.(KANG Haiyan,ZHENG Shimei,WU Qian.Study on passenger flow organization of Metro transfer station[J].Railway Transport and Economy,2009(8):93-95.(in Chinese))
[10]李炳帆.城市中心区地铁枢纽型地下空间规划研究[D].成都:西南交通大学建筑学院,2009.
兰新高铁祁连山隧道全线贯通破多项难题
2014年5月1日10:10,兰新高铁重点控制性工程祁连山1号隧道顺利贯通,这标志着世界海拔最高的高速铁路隧道——兰新高铁祁连山隧道全线贯通。
兰新高铁祁连山隧道工程由祁连山1号隧道、祁连山2号隧道和连接2座隧道的硫磺沟大桥组成,全长16.336 km,隧道轨面海拔最高高程为3 607.4 m,且2座隧道均为Ⅰ级风险隧道,是目前世界海拔最高、建设标准最高和施工难度最大的高速铁路隧道工程,被誉为“世界高铁第一高隧”。
祁连山隧道穿越断层、裂隙、多年冻土和“碎屑流”地层。面对如此复杂的地质条件,建设者不仅应用了中国隧道施工中的8种工法,而且成功穿过了施工难度最大、安全风险最高的突水突泥突石坍塌体区段,成功攻克了世界隧道建设史上首次遇见的“碎屑流”地层、软岩极高地应力强挤压大变形地质难题和大规模突水突泥突石灾害等世界级施工难题。
为了攻克“碎屑流”这一难题,建设者试用了国内钻爆法施工的10种不同工法,总结出“一探、二封、三泄、四注”的全新工艺,攻克了“碎屑流”这一“拦路虎”。为了加快进度,自2012年2月开始,施工方采取了开挖斜井、平行导洞进行多个工作面开挖的方式,至隧道全线贯通,祁连山隧道施工中仅斜井和平行导洞就开挖了近40 km,相当于正洞的2倍多。祁连山隧道还探索出高原长隧长距离反坡自动化抽排水系统和高原长隧制氧供氧系统,并成功解决了高原长隧通风难题。
兰新高铁全长1 776 km,横跨甘肃、青海、新疆三省,设计时速200 km以上,是我国首条在高海拔地区修建的高速铁路。
(摘自 隧道网 http://www.stec.net/sites/suidao/ConPg.aspx?InfId=0ffce47a-98f2-45fc-87fb-de6430fbd215&CtgId=1a93c989-65b4-43ea-8970-a55d46132a5b 2014-05-04)
CaseStudyonDesignConceptofChegongmiaoComprehensiveStationofShenzhenMetro
ZENG Liang1,LI Lu2
Comprehensive transferring Metro stations are always designed to cope with the large passenger flows in the downtown area of cities.Chegongmiao station of Shenzhen Metro is designed,with the Metro line network planning,transferring schemes,passenger flow organization,connection with other public transportation means and underground space development being considered.In the end,the problem in arranging comprehensive multi-line transferring Metro stations in complex urban environment has been successfully solved.
Shenzhen Metro; transfer among multiple Metro lines; comprehensive Metro station; Metro line network planning; transfer scheme; connection with other public transportation means; underground space development
2013-12-05;
2014-01-23
曾亮(1980—),男,四川资中人,2003年毕业于西南交通大学,土木工程专业,本科,工程师,现从事隧道及地下工程设计工作。
10.3973/j.issn.1672-741X.2014.05.008
U 45
A
1672-741X(2014)05-0443-09
(1.ChinaRailwaySurvey&DesignInstituteCo.,Ltd.,Tianjin300133,China; 2.ShenzhenMetroGroupCo.,Ltd.,Shenzhen518026,Guangdong,China)