北京地铁呼家楼站换乘方案研究

崇志国

(北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京 100082)

北京地铁呼家楼站换乘方案研究

崇志国

(北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京 100082)

呼家楼站是北京地铁6号线与既有10号线换乘的车站，10号线车站在设计时为6号线的换乘预留了结构条件。由于建设年代较早，6号线的线路走向和列车制式并不明确，既有车站规模小，换乘预留条件不足。6号线为8列编组，呼家楼站又是全线换乘客流最大的车站，6号线车站设计时通过分析研究以及客流模拟，对既有结构进行改造实现扩容，同时增加换乘通道，形成“井”字形、“8节点”方便快捷的平层换乘车站。

地铁；呼家楼站；换乘站；改造

1 工程概况

新建北京地铁6号线是一条贯穿中心城的东西向轨道交通骨干线，西起海淀区五路站，东至通州区东小营，是北京地铁“三环、四横、五纵、七放射”中重要的“一横”。既有的北京地铁10号线是北京地铁继2号线以后的第二条环线，全线位于三环路至四环路间，为北京地铁线网中非常重要的一条线路。10号线于2008年开通运营，是目前北京地铁系统中最繁忙的线路。

新建地铁6号线与既有地铁10号线在呼家楼站实现换乘。

2 设计条件及分析

2.1 地上条件

东西向的朝阳北路、南北向的东三环北路均为城市主干道，规划道路红线宽80 m。该路段交通流量很大。车站站位所处路口四个象限均为高层住宅，均紧邻道路红线，车站附属设置条件紧张。如图1所示。

图1 站位环境及既有车站总平面

2.2 地下管线及构筑物

车站站位附近管线均在道路下敷设，有雨污水、热力、电力等管线，其中控制性管线有：南北向的热力沟(2 700 mm×2 300 mm)，沟内底高程28.42 m；南北向的电力沟(2 000 mm×2 320 mm)，沟内底高程29.04 m。两条管线截面大，改移难度非常大，影响车站结构。

京广桥桥桩桩径1.2 m，桩长29 m，车站设计时尽量避开桥区，保证安全距离(图2)。

图2 东三环道路断面

2.3 既有车站概况

10号线呼家楼站是中间站，车站形式为双层分离岛式车站，站台分别布置在京广桥东西两侧辅路路下，车站为双层暗挖车站，结构净宽10 m，站台宽度为6.25 m(包括楼扶梯宽度)，侧站台宽度最小处为2.25 m(楼梯处)。每侧站台均设置2部上行扶梯和2部2.4 m楼梯与站厅联系。分离的2个站厅、2个站台分别由2条联络通道连接。站厅、站台规模小，空间局促。如图3、图4所示。

图3 10号线车站站厅平面

图4 10号线车站站台平面

10号线车站在设计时考虑了与6号线的换乘方式，为十字侧岛换乘。6号线站台在10号线站台之上，穿越10号线站厅，6号线站台与10号线站厅相连实现换乘。10号线站厅中部结构挑高，侧墙上预留了8个单洞，洞宽8 m。为6号线车站预留的线间距为8.8 m，预留的侧站台宽度为4.15 m。预留换乘条件不足。如图5、图6所示。

图5 10号线车站预留节点总平面、平面

图6 10号线车站预留节点剖面

2.4 设计客流

6号线为8节B型车编组，既有10号线为6节B型车编组。高峰预测客流见表1、表2。10号线呼家楼站2037年换乘客流预测见图7。

表1 6号线远期早高峰预测客流 人/h

表2 10号线车站早高峰预测客流 人/h

图7 呼家楼站2037年换乘客流预测(单位：人/h)

2.5 既有车站运能、设施能力分析

(1)运能分析

①10号线

10号线为6列B型车编组，运能为43 800人/h。

南向北运能分析：

南向北断面客流为34 167人/h(24 405×1.4)，下车客流为6 446人/h(4 604×1.4)，上车客流12 323人/h(8 802×1.4)，净增客流为5 877人/h(12 323-6 446)，34 167+5 877=40 044人/h<43 800人/h，运能满足要求。

北向南运能分析：

北向南断面客流为26 904人/h(19 217×1.4)，下车客流为6 542人/h(4 673×1.4)，上车客流7 517人/h(5 369×1.4)，净增客流为975人/h(7 517-6 542)，26 904+975=27 879人/h<43 800人/h，运能满足要求。

②6号线运能分析

6号线为8列B型车编组，运能为58 800人/h，最高断面客流为49 104人/h，上车客流为6 093人/h，满足运能要求。

(2)10号线楼扶梯能力分析

按照预留换乘关系，对10号线楼扶梯设施能力进行验算。早高峰时，东向西行方向换乘客流大，因此以10号线北侧楼梯进行验算。6号线车站西行的换乘客流均由北侧站台通过10号线站台至站厅的楼梯到达10号线站台，两部下行楼梯的有效通行宽度为4.8 m，该部分客流数为：11 513人/h(换乘客流10 667人/h+10号线进站846人/h)，需要楼梯宽度(楼梯通过能力按3 200人/h)：11 513/3 200≈3.6 m，因此10号线楼梯满足客流需求。

3 换乘方案介绍

3.1在既有车站基础上“最优”的换乘方案(图8、图9)

图8 车站总平面

图9 车站纵剖面

6号线呼家楼站是全线客流最大的车站，车站设计客流为45 822人/h，其中换乘客流为23 947人/h，换乘量占总客流52%。既有10号线为6号线车站预留的是侧式站台，站台宽度仅4.15 m。通过动态客流模拟显示，若只利用节点来换乘，那么换乘节点处必定会出现拥堵。

6号线列车为8节编组，车站站台长度为158 m，2个换乘节点之间长度为80 m，左右两端距换乘节点距离较远，因此每侧站台设置2条4.5 m宽换乘通道增加换乘，则每侧站台将形成4个换乘点，2节车厢对应1个换乘点，换乘客流分散均匀(图10)，缓解了换乘节点处的拥堵，同时也减少换乘客流与站台候车客流的交织。换乘效果如图11所示。

图10 换乘流线及8个换乘节点示意

图11 换乘效果

3.2 新建车站扩容及客流模拟验证

(1)对既有线车站改造扩大站台宽度

通过站台宽度公式计算结果，6号线车站侧站台宽度为4 m，同时应考虑站台上存在两股换乘或出站客流，因此侧站台宽度应该满足：

4 m+0.55 m(每股客流) ×2+0.2 m(装修厚度)=5.3 m。利用10号线车站预留节点，6号线车站站台宽度只能做到4.15 m。预留的8 m宽单洞四周为加强环梁，对加强梁间的中间支撑进行改造，由原来的4.3 m厚改造成1.8 m(图12)，通过以往的经验工程可实施性强。改造后车站侧站台宽度为5.3 m，含楼扶梯处站台宽度为8.75 m(图13)。

图12 既有站为6号线预留的两个分离的单洞示意(侧站台宽度仅能做到4.15 m)

图13 对既有线车站侧墙加强梁改造后的剖面(侧站台宽度5.3 m)

(2)客流模拟验证

通过动态客流模拟对改造后的车站客流进行模拟分析，验证改造效果。经过对既有线结构的改造扩容，通过模拟实验可见，6号线新建车站站台、换乘通道、两端站厅、站台-站厅垂直交通设施、出入口满足客流需要。

对10号线既有车站同时进行了模拟。由于10号线设计时提供的预测客流远小于6号线预测换乘客流，模拟中验证了6号线西向站台通往10号线的楼梯顶端有排队现象，但在可接受范围内。见图14。

图14 客流模拟成果

考虑已开通的运营线路存在实际客流比预测客流大的不确定性，因此考虑了增加台到台的换乘通道方案，避免既有车站竖向设施不足的问题。但此通道仅设置预留接口，作为将来后备能力储备。如图15、图16所示。

图15 台-台预留换乘通道总平面

图16 北侧台-台预留换乘通道平面(单位:mm)

4 结语

北京地铁10号线车站在设计时为6号线的换乘预留了结构条件，但由于建设年代较早， 6号线的线路走向和列车制式并不明确，因此既有车站预留规模偏小，换乘预留条件不足。由于6号线为8列编组，且呼家楼站是全线换乘客流最大的车站，因此既有站预留条件给换乘设计带来很大困难，6号线车站设计时通过分析研究以及客流模拟，在对既有车站进行必要改造的基础上，最终实现了减少客流对既有站客流的冲击，实现了井字型、“8节点“平层换乘的方案，为类似的与既有站换乘设计提供参考。

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Research on Beijing Metro Hujialou transfer station program

Chong Zhi-guo

(Beijing General Municipal Engineering Design & Research institute co.， Ltd.， Beijing 100082， China)

Hujialou Station is a transfer station in Beijing metro system， where line 6 and existing Line 10 intersect. Structural conditions are reserved for transferring to line 6 when Line 10 is designed. Due to the construction in an earlier time， the line direction and train system of line 6 are not clearly determined， and the existing station is small in scale with limited condition for transfer. Line 6 is designed for 8 train and Hujialou station is the largest station in terms of transfer passenger flow. Based on the analysis， research， and simulation of passenger flow in the design of Line 6， it is decided to expand and upgrade the existing structures and provide additional transfer channels to construct a convenient and quick transfer station．

Metro; Hujialou station; Transfer station; Upgrade

2014-03-06；

：2014-04-01

崇志国(1979—)，男，工程师，2004年毕业于河北工业大学建筑系。

1004-2954(2014)10-0105-04

U231+.4； U291.1+9

：A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.10.025