贾杰
(中交(西安)铁道设计研究院有限公司,西安710043)
西安市地铁4 号线工程线路呈南北走向,在地铁火车站进行与西安站铁路枢纽的换乘,结合交通枢纽规划及国铁西安站改扩建工程设计方案,为了便捷与国铁、公交、南北广场客流的流通与疏散,减小对周边控制条件的影响,对多种地铁线路方案和站位布置进行详细的研究和比选。
车站设地下2 层,采用分离岛式车站,先隧后站施工。站台同隧道同期实施,隧道宽11m,车站主体与隧道站台通过暗挖通道相接,两侧各设4 个联络通道。车站主体明挖部分宽26.6m,长226.2m,高15.95m,主体建筑面积12488.6m2,车站主体覆土4~6m,隧道部分覆土12~14m,车站主体覆土4~6m,线间距58.5m。
车站隧道站台与主体站台厅相接,需通过通道相衔接,满足站台疏散要求。
与国铁换乘接口,站场下出入口与国铁地下出站通道相衔接,完成与国铁的换乘。北侧出入口通过北广场与公交和旅游大巴进行换乘。南侧出入口,通过南广场与公交,社会车辆,旅游大巴进行换乘。与远期地铁7 号线设置专用付费区换乘通道相连接。
西安地铁2 号线钟楼站运营后随着全线客流的不断增加,车站两侧站台人流舒适度减小。受联络通道宽度和个数的限制,楼扶梯组个数的限制等,致使车站疏散压力越来越大,尤其是在节假日客流高峰期,出现楼扶梯口部、联络通道及侧站台拥堵点,不能满足地铁车站客流疏散的能力及旅客舒适度的要求[1]。
通过对钟楼站的现场调查及设计方案的具体分析发现,旅客高峰期客流压力大的主要原因是车站主体与站台之间仅设置4 个联络通道,不能满足舒适度要求,楼扶梯组的数量和宽度也略欠缺。火车站分离岛式与钟楼站相比,设计方案及规模基本一致,火车站可通过增加站台通道、楼扶梯数量及宽度提高舒适度和疏散能力。
地铁4 号线火车站遵循“以人为本”的宗旨,车站采用斜穿铁路站场,在其下部设站的地铁站位,使站位居中,对南北广场客流吸引均衡,与国铁客流换乘便捷。实现铁路站房与轨道交通之间的“无缝衔接和零距离换乘”[2]。随着车站方案的确定,车站设计需分析研究提高地铁分离岛式车站客流疏散能力,增强旅客舒适度,主要有以下要点:(1)楼和扶梯的宽度与数量;(2)站台与站台厅的联络通道宽度,数量;(3)人流流线组织设计与楼、扶梯的布置形式;(4)减小人行走距离。
5.1.1 分析预测客流资料,计算车站设计客流量
西安地铁4 号线采用B 型车,初、近、远期均采用6 辆编组,远期高峰小时发车对数为30 对。远期2041 年客流预测,西安轨道交通全网预计承担客运量621.48 万人次/d,线网平均客流强度为2.51 万人次(/km·d)。其中,4 号线客运量为96.04 万人次/d,客运强度2.80 万人次(/km·d)。根据火车站站远期预测客流数据,计算车站设计客流量为19 112 人/h,上车设计客流量为7627 人/h,下车设计客流量为11 485 人/h。
5.1.2 根据规范标准,及设定目标值,确定楼、扶梯的取值标准
按规范标准,1m 宽自动扶梯最大通过能力为136 人/min,设定目标值1m 宽自动扶梯最大通过能力为101 人/min;按规范标准1m 宽楼梯双向混行,最大通过能力为53 人/min,设定目标值1m 宽楼梯双向混行,最大通过能力为42 人/min。
5.1.3 楼、扶梯宽度和数量的计算
扶梯宽度、数量计算:假设所有乘客均乘用扶梯进行疏散,在下一列车进站,乘客下车时,上一列车乘客全部疏散至上一层,其中,人步行至扶梯时间为0.5min。计算车站所需上行自动扶梯的的宽度为2.89m,按1m 宽自动扶梯设置,需上行扶梯3 部。
楼梯宽度、数量计算:假设扶梯全部停用,乘客需通过步行楼梯进行疏散,计算车站所需楼梯的净宽度为6.08m,按每部楼梯2.4m 宽度计算,需楼梯3 部。
根据相关规范,1m宽通道双向混行,最大通过能力为66人/min,设定目标值1m 宽通道双向混行,最大通过能力为52 人/min。
联络通道宽度需根据车站突发最不利条件进行计算确定,设定最不利条件为:(1)车站发生紧急情况,列车到达,需在此站全部下车;(2)一列车进站时客流为满载,人数为1460 人;(3)联络通道连接两侧站台和站台厅,选择一侧上车乘客人数较多的情况进行计算。
计算所需从通道疏散的乘客总人数为1566 人,在下列车到来前,所有人通过连接通道,计算通道宽度为20m,根据结构设计安全要求,通道设计最大净宽度为6m,一侧联络通道个数最少为4 个。
内部流线:根据客流右行原则,结合国铁出站通道,地铁出入口位置,以最便捷的路径进出车站,保证出站客流不与进站客流形成交叉;换乘流线:4 号线火车站站与远期7 号线车站换乘,两线采用通道进行换乘,为地铁之间付费区的换乘。
依据以上楼扶梯的计算结果,车站自身需3 部上行扶梯,3 部楼梯来提高车站舒适性要求,在此区分自身流线和换乘流线,车站与7 号线换乘再增加一组专用楼扶梯,满足流线和换乘要求。至此本站共要设置4 组楼扶梯组,同时,结合站内体条件,布置楼扶梯组为“一”字形。
为了减小人行走距离,主要考虑以下几方面的措施:(1)平均布置站台及站台厅之间的联络通道,有效站台长度118m,根据计算设置每一侧设置4 组联络通道,通道之间距离小于30m;(2)每一通道对应一部楼、扶梯组,通道与楼、扶梯组直接对应,无绕行情况发生;(3)换乘客流行走距离较长,4 号线与远期7 号线受车站站位的影响,采用通道换乘形式,人行距离较长,为避免站台客流的交叉,换乘楼、扶梯组采用单向组织设置,只可下行进站台,进而减小人在站台的行走距离,避免客流聚集。
通过以上的计算研究分析,综合本车站的内、外部接口条件,确定了车站的内部楼梯组布置和隧道站台与站台厅直接连接通道的数量,结合车站自身问题,优化了以往先隧后站-分离岛式车站形式的不利条件,为指导本站建筑内部接口设计提供了很大的帮助。