张晶晶
(中铁第五勘察设计院集团有限公司,四川 成都 610000)
地铁作为一种安全、准点、舒适的交通工具,在城市建设中被广泛采用[1]。随着城市的不断发展及地铁线网的不断加密,不同线路间换乘需求增大,导致一些原有已建成的标准车站被动的调整为换乘车站[2-3]。为满足换乘功能,需对既有站进行换乘改造,过程中存在工程量废弃大、重复建设、换乘功能不合理等问题。这就需要在进行换乘改造设计时综合考虑车站站厅、站台的服务能力、既有线客流吸引情况等因素,在尽量减少对既有线运营影响的基础上,合理选择新线换乘接入形式及位置,有针对性地对既有站各个部位进行改造。
本文以成都地铁2号线犀浦站投入运营时间较早,现阶段车站拥堵且未预留与6号线换乘条件为背景。综合考虑既有2号线车站服务能力、客流吸引情况及6号线换乘接入方案,对既有站进行了换乘改造分析,以达到改善既有站拥堵现状、实现2号、6号线换乘的目的。可为今后类似工程的车站进行换乘改造设计提供指导和借鉴。
成都地铁6号线大致呈南北走向,与既有地铁2号线在犀浦站相交换乘。6号线为地下2层楔形岛式站台车站,位于红光大道与浦发街交叉路口西南侧,沿浦发街设置于道路下方。
既有犀浦站跨红光大道与浦发街交叉路口,沿红光大道设置于路侧。成灌高铁与地铁2号线在本站同台换乘。地面二层站台为双岛式站台,城灌高铁位于双岛站台外侧,地铁位于双岛站台内侧,如图1所示。两线站厅并排设置于高架线路下方,2号线地铁站厅位于北侧,成灌高铁站厅位于南侧,如图2所示。
6号、2号线车站相对关系如图3所示。2号线于2013年6月通车运营,为犀浦片区与主城联系的唯一地铁线路。6号线开通后,换乘客流将会对2号线车站产生客流冲击,故换乘设计中应充分考虑既有站的客流特点和车站特点,保证两线换乘顺畅、方便。
既有犀浦站为2号线终点站,潮汐客流特征明显。工作日早高峰段进站客流可达到8 559人次/h,工作日晚高峰段进站客流可达4 284人次/h;同台换乘客流中,高铁换乘地铁最高峰时段可达1 478人次/h,地铁换乘高铁最高峰时段可达1 006人次/h(本站铁路到达客流可免除二次安检);单日最大进站客流为2018年9月30日109 896人次。故犀浦站客流集中在早高峰,以成灌高铁、郫都片区出行客流为主[4]。
现犀浦片区地铁站位单一,周边高校、中学及住宅小区较多。站前红光大道路侧设置公交站,每逢节假日,犀浦片区学生、居民只能选择在犀浦站乘车进城,造成高峰时段及节假日时段客流拥堵严重,安检及售票排队2 h左右才能进站。目前该站自身客流压力大,不利于居民出行。
新建6号线为贯穿成都市郫都区及市中心的线路。待6号线开通以后犀浦站相邻站点起到了分散客流的作用;根据最新线网规划,犀浦片区远期规划有9号、22号线及有轨电车线路,待线路形成后,犀浦站客流压力将进一步降低,如图4所示。由此分析犀浦站即使加入换乘后,客流也不会大幅度增加。
现状2号线犀浦站为地面站厅车站,平面布局如图5所示。西、东两侧分别设置A,B两个出入口,中部为非付费区。A,B出入口处设置安检机,乘客需在站外排队安检进站。中部设置8台售票机,东南侧设置4台售票机,供乘客排队买票。南、北两侧为付费区。两侧各设置10台进站闸机及10台出站闸机,北侧设置3台1 m宽扶梯及1部2.2 m宽楼梯上行,南侧设置3台1 m宽扶梯及1部2.2 m宽楼梯下行。公共区北侧为车控室、站长室、综合设备室及公安值班室等设备管理用房,南侧为牵引变电所设备用房。
通过对客流及站厅布置分析可知,既有2号线站厅主要存在以下问题:
站厅非付费区面积约为685.7 m2,宽度仅为14.3 m。付费区面积为758.3 m2,售票安检空间严重不足,早高峰时期站外安检排队较长。
乘客进站后需在中部排队买票进站,中部空间客流压力较大,受两侧进出站闸机影响,客流流线交叉严重,客流组织混乱。
现2号线出入口较少,无法满足乘客进出站需求。
综上所述,2号线车站站厅服务能力不足。
现2号线犀浦站为B型车6列编组,根据总体下发技术要求中的行车提资文件,一列车辆编组的满载量约为1 460人,发车对数为24对,行车时间间隔为2.5 min。
2号线站厅向站台输送乘客设备,共设置三部1 m宽上行扶梯及一部净宽为2.2 m的楼梯,根据地铁设计规范,现一部扶梯的运载量为8 190人/min,1 m宽楼梯的运载量为7 300人/min,根据现有的行车时间间隔及楼扶梯设置情况,每2.5 min站厅向站台的乘客输送量为(3×8 190/60+2.2×3 700/60)×2.5=1 361人。
现状2号线犀浦站台为120 m长,侧站台宽度为8.2 m,除扶梯及电梯等设备的设置位置,现2号线站台面积约为776 m2,站台按每平方米0.5人计算,2号线站台可容纳乘客量约为776/0.5=1 552人。
从以上数据分析得出:2号线一列编组的满载量,站台可容纳乘客量,站厅向站台的输送能力,三者乘降能力相匹配。2号线车站站台服务能力足够,无需对站台进行改造。
6号线为地下2层楔形岛式站台车站,2号线为地面2层高架站台车站。2号线与6号站台层高差26.5 m,换乘在3个标高完成。综合考虑站址周边环境及6号线线路走向,本站采用付费区通道换乘,在6号线设置换乘大厅[5]。结合工期和施工安全性要求,换乘主通道采用4部提升高度为6.95 m的扶梯、23步楼梯分段提升,楼梯提升段设置转换平台,以T字型式接入2号线站厅;换乘电梯通道分两段由6号线换乘厅提升至2号线站厅,如图6所示。
6号线换乘接入后,既有站公共区面积更加不足。在此情况下,为给乘客提供一个更安全、舒适的乘车环境,改造既有站站厅是必要的。
对既有站改造方案进行研究时,应选择合理的换乘接入位置及方式,无障碍换乘应尽量使用既有站原有无障碍电梯,尽量少占付费区面积;应控制不对大型设备房间进行迁改,避免过多的重复建设、工程废弃;应考虑增加站厅总面积,尤其是增加站厅公共区面积;应保证进出站客流流线及换乘客流流线清晰、顺畅。
1)换乘通道接入既有站部分施工开挖位置位于既有站站厅。施工净高度受站房层高限制,大型机械无法入内,仅可采取人工挖孔桩型式施工,施工难度较大、工期较长,所以应尽量减小站房内换乘通道基坑开挖深度。同时站房部分基坑开挖范围内存在成灌高铁桥桩基础、既有站房柱基础,为保证施工安全,需留出一定的保护距离,故换乘通道接入既有站的位置比较固定。通过分析确定换乘主通道从6号线站厅通过4组扶梯+1部T型楼梯分2次提升至2号线站厅,T型楼梯位于既有站站厅中部,距离两侧设备用房分别为9.4 m,11.8 m,较为均匀。换乘电梯充分利用原2号线下行站台电梯继续向下延伸,通道也通过两次提升连接2号、6号线站厅。
2)拆除既有站西侧楼扶梯以西的设备及管理用房,公共区面积扩大550.6 m2。
3)在既有站北侧新增6号线C出入口,可有效分流2号线客流,降低既有站高峰时段进站压力。将C出入口背部空间作为既有2号线站厅的新增区域,面积约873.6 m2。用于拆除站务室、信号值班室及公共卫生间、员工卫生间等房间,并设置6台站外售票机。调整后卫生间的规模增加,排队售票功能移至站外,车站服务水平显著提高。
4)调整进出站闸机及安检机布置,对站厅付费区、非付费区进行重新划分。进站闸机及安检机均设置于原站厅东侧B出入口处,进站闸机由10台调整为12台;出站闸机均设置于原站厅西侧,由10台调整至14台,同时增加了6台双向检票机,西侧出口数量增加为3个。调整后非付费区相对分散,付费区面积增加至1 455.4 m2。既有站进出站能力大幅提升,进出站客流流线清晰,站厅付费区容纳能力增加,站内拥堵情况得到缓解。改造后站厅示意图见图7。
受郫都区政府、交通局、规划局、业主等多方因素制约,犀浦站换乘改造方案敲定时间距离既定通车时间短。相较于类似仅在夜间停运时间段进行改造施工的工程,该站改造工期紧张。因此制定合理的改造步序,对进出站客流进行分步引导,使改造方案落地同样重要。
针对既有高架站设备房间改造的常规做法是先在站外修建临时板房,完成装修后将所有拆除房间均迁改至临时板房,待改造完成后再迁改回来。此种做法存在改造工期长、废弃工程量大等缺点。本次改造为缩短工期,满足车站开通节点时间要求,对改造步序进行了创新。
过程中需拆除的③区域人员设备房间较多,该区域的一些对既有线能否正常运营具有决定性作用的功能房间需优先在既有站内寻找位置永久改迁。其中包括动力照明配电室迁改至原检修备品库,AFC票务管理室迁改至原信号值班室,站长室迁改至原弱电间,AFC设备室设备迁改至原综合监控设备室。该部分房间迁改完,恢复原有功能后方可进行拆除。其余人员房间在施工期间,可通过临时搭建活动板房或者使用高架站中部站台板下夹层实现功能。
步骤一:将①区域及站厅中部的站内售票功能转移至站外,分别临时设置于既有站南、北两侧空地位置。将①区域原综合用房拆除后安装出站闸机,实现①区域的出站功能。
步骤二:将③区域内房间分别进行迁改后拆除。③区域完成拆除后,安装出站闸机,实现③区域的出站功能。
步骤四:①③改造投入使用后,围挡施工②区域,进行换乘通道土建开挖。
步骤五:在B出入口侧原有闸机的基础上进行新增,并对人工售票亭进行迁改,实现B区域进站功能。
步骤六:在④区域内修建出入口及部分设备用房。
步骤四、五、六可同时进行,通过以上改造步骤[6],如图8所示。既有犀浦站最终在保证施工安全的情况下,实现了“边施工,边运营”,按时完成了改造任务。
地铁车站换乘改造涉及到已投入运营的车站,改造方案应兼顾改善自身服务能力、实现换乘等问题;改造步序应兼顾结构、运营安全性、工期等问题[7],导致实际实施过程中困难重重。本次设计结合最新线网规划要求,通过对客流及换乘形式等分析,得出了较为合理的既有站改造方案及步序。
既有犀浦站作为国内唯一一个国铁、地铁同台换乘车站。随着6号线的开通运营,该站同时实现了地下车站与高架车站的换乘。大大增强了轨道交通线网的通达性,有效缓解了犀浦片区交通压力,对提升城市交通服务水平有重大意义。