長沙市軌道交通4號線與既有長株潭城際鐵路樹木嶺站節(jié)點換乘的接口設(shè)計

周伶俐

中鐵第六勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司隧道設(shè)計分公司 天津 300131

1 概述

樹木嶺站所在區(qū)域為長沙市城市建成區(qū)，周邊均以商住用地為主，建筑密度較大。樹木嶺站位于長沙市雨花區(qū)勞動?xùn)|路與樹木嶺路丁字路口正下方，為地鐵4號線與長株潭城際的節(jié)點換乘車站。其中城際樹木嶺站為地下三層島式站臺車站，其土建部分于2010年6月30日開工建設(shè)，于2016年12月26日通車運營。地鐵樹木嶺站為地下二層島式站臺車站，其土建部分于2014年12月31日開工建設(shè)，計劃于2019年5月通車試運營。城際樹木嶺站施工時已預(yù)留后期與地鐵4號線樹木嶺站節(jié)點換乘的接口條件。

圖1 樹木嶺站總平面圖

2 研究兩線付費區(qū)換乘的可能性

長株潭城際線路與長沙城市軌道交通線路隸屬不同的運營和管理部門，采用不同的內(nèi)部票制管理系統(tǒng)，近期無法實現(xiàn)兩線付費區(qū)換乘，但本著以人為本的設(shè)計理念，應(yīng)考慮預(yù)留遠(yuǎn)期改造為付費區(qū)換乘的可行性。

2.1 站廳層付費區(qū)換乘的預(yù)留方案分析

由于長株潭城際樹木嶺站先于長沙地鐵4號線進(jìn)行設(shè)計及施工，根據(jù)既有城際樹木嶺站土建施工方案分析，兩線站廳層換乘節(jié)點處側(cè)墻打開后，城際站廳層未預(yù)留遠(yuǎn)期與地鐵4號線付費區(qū)換乘的條件。且地鐵西南角的1號出入口直接與城際站廳層付費區(qū)連通，不滿足運營及管理條件。

圖2 原樹木嶺站站廳層平面圖

根據(jù)城際樹木嶺站站廳層方案存在的問題和情況，在不改變站廳土建施工條件下，結(jié)合城際線公共區(qū)的布置，將城際線站廳層付費區(qū)和非付費區(qū)的位置進(jìn)行東西向鏡像布置，遠(yuǎn)期票制互通后，可通過局部調(diào)整站廳換乘節(jié)點處閘機和欄桿等設(shè)施實現(xiàn)付費區(qū)換乘。同時，該方案可滿足地鐵1號出入口與城際站廳層非付費區(qū)連通的條件。

圖3 近期票制不互通時非付費區(qū)換乘

圖4 近遠(yuǎn)期票制互通后付費區(qū)換乘

2.2 站臺層臺對臺換乘的預(yù)留方案分析

考慮到兩線遠(yuǎn)期票制統(tǒng)一的可能性，和縮短兩線付費區(qū)換乘的客流流線距離等因素，可預(yù)留遠(yuǎn)期兩線站臺層臺對臺換乘的條件。地鐵站臺層位于地下二層，城際站臺層位于地下三層，且換乘節(jié)點處土建均由城際方施工完成，需在已施工完成的地下二層結(jié)構(gòu)底板進(jìn)行樓梯開孔改造，實現(xiàn)遠(yuǎn)期兩線站臺層換乘的條件。

圖5 地鐵站臺層土建預(yù)留與城際臺對臺換乘的方案

2.3 與城際、地鐵建設(shè)單位溝通落實預(yù)留方案的可行性

與城際、地鐵建設(shè)單位溝通落實預(yù)留方案的可行性

經(jīng)過多次與城際和地鐵的建設(shè)單位進(jìn)行會議溝通協(xié)商，最終由于施工工期及目前運營票制系統(tǒng)等綜合原因，城際方不同意鏡像原站廳層公共區(qū)付費區(qū)和非付費區(qū)的位置，也不同意在換乘節(jié)點處地下二層底板處預(yù)留臺對臺的樓梯改造條件，遠(yuǎn)期無法實現(xiàn)兩線站廳層付費區(qū)換乘及站臺層臺對臺換乘。

3 換乘節(jié)點處的接口設(shè)計

3.1 人防設(shè)置

根據(jù)《中華人民共和國人民防空法》和《人民防空工程戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求》，城市地下交通干線以及其他地下工程的建設(shè)應(yīng)兼顧人民防空的需要。目前國內(nèi)城際鐵路車站均不設(shè)置人防工程，而國內(nèi)地鐵車站均按人防工程設(shè)置。

人防工程是地鐵工程建設(shè)的重要組成部分。為提高城市整體防災(zāi)抗毀能力，平時地鐵以公共交通運營為主，戰(zhàn)時則承擔(dān)著人員轉(zhuǎn)運、重要物資輸送、并有效抵御包括核武器在內(nèi)的各種襲擊和城市次生災(zāi)害的重要作用。長沙地鐵4號線全線36座車站，除光達(dá)站為地面站廳外，其余均為地下車站，地鐵樹木嶺站作為地下站點要求設(shè)置戰(zhàn)時人防工程。而長株潭城際鐵路項目全線24個車站中高架車站8個，地面站7個，地下車站9個，由于該線路地上站點多，全線不考慮作為戰(zhàn)時人防掩蔽單元使用。

因此，樹木嶺站作為地鐵與城際的節(jié)點換乘車站，僅站廳層無縫對接，需合理解決兩線站廳層換乘節(jié)點處的人防分隔，并優(yōu)化換乘節(jié)點處的建筑平面布置，提升地鐵車站的換乘使用功能。

圖6 樹木嶺站站廳換乘節(jié)點處人防平面圖

圖7 樹木嶺站站廳換乘節(jié)點處人防剖面圖

3.1.1 地鐵人防區(qū)域的界面劃分

在比較各種人防界面設(shè)置對車站建筑布局的影響后，充分利用換乘節(jié)點處的結(jié)構(gòu)側(cè)墻及結(jié)構(gòu)中立柱，優(yōu)化設(shè)置地鐵人防區(qū)域的劃分界面。最終確定將站廳層換乘節(jié)點兩側(cè)作為地鐵與城際線的人防分界界面。

3.1.2 接口處地鐵人防設(shè)備型號的選型

目前長沙市的地鐵人防設(shè)計中，人防設(shè)備型號大多采用門式封堵，門式封堵具有防爆等級高、設(shè)備選型豐富、平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換方便等諸多優(yōu)點。但由于樹木嶺站節(jié)點位置的特殊性，如采用門式封堵，將對本站城際、地鐵的公共區(qū)布置造成較大影響。因此在與長沙市人防辦及地鐵4號線人防設(shè)計單位多次協(xié)調(diào)后，我們明確利用樹木嶺站換乘節(jié)點處的結(jié)構(gòu)側(cè)墻及結(jié)構(gòu)中立柱，在東西兩側(cè)分別設(shè)置兩扇人防門，并采用戰(zhàn)時垂直板式封堵的方式，進(jìn)行垂直板式封堵，以控制人防設(shè)備盡量少占用公共區(qū)面積，使站廳層公共區(qū)人防的設(shè)置對站內(nèi)乘客流線及使用功能影響最小，提升車站的建筑功能。

3.1.3 人防分界處的防爆荷載的計算驗算

為保證人防分界面各類土建墻、板及人防設(shè)備的防爆強度，需對各項封堵尤其是既有車站的既有設(shè)施進(jìn)行人防荷載驗算，經(jīng)確認(rèn)，各數(shù)值均滿足要求。

3.2 消防設(shè)置

長株潭城際線車站與長沙軌道交通4號線車站分別隸屬不同的部門管理及運營，按照消防規(guī)范要求，需將兩者公共區(qū)之間進(jìn)行采取必要的防火分隔措施，同時結(jié)合各自消防驗收部門的意見，合理優(yōu)化設(shè)置防火分區(qū)、防火分隔以及安全疏散口及公共區(qū)的布置，可節(jié)省4號線車站的土建投資，提升車站的建筑功能及消防安全系數(shù)，并對公共區(qū)客流的疏散影響減至最少。

圖8 樹木嶺站站廳換乘節(jié)點處防火卷簾設(shè)置平面圖

3.2.1 接口處地鐵防火分區(qū)的劃分

城際線公共區(qū)與地鐵公共區(qū)之間不能互為疏散，需將地鐵的防火分區(qū)與城際線的防火分區(qū)完全分隔。城際公共區(qū)劃分為單獨的防火分區(qū)，且城際公共區(qū)設(shè)置有獨立的出入口，滿足城際公共區(qū)消防疏散要求。由于城際線車站站廳層將地鐵的站廳公共區(qū)隔斷為兩部分，需將換乘節(jié)點東西兩側(cè)地鐵區(qū)域劃分為兩個單獨的防火分區(qū)。因此最終將地鐵站廳層主要公共區(qū)均設(shè)置在城際線的東側(cè)，作為一個防火分區(qū)，地鐵東側(cè)公共區(qū)設(shè)置有獨立的出入口，滿足地鐵東側(cè)公共區(qū)消防疏散要求。城際線西側(cè)的局部公共區(qū)的區(qū)域與地鐵設(shè)備管理用房合為一個防火分區(qū)，設(shè)置兩個出地面的消防疏散口。

考慮到車站對勞動?xùn)|路與樹木嶺路交叉路口西南角客流的吸引，將西側(cè)防火分區(qū)內(nèi)的一個消防疏散口設(shè)置為6.5m寬度的上下行扶梯出入口，在提升消防安全系數(shù)的同時，更好地擴(kuò)充了城際及地鐵車站客流的吸引范圍。

3.2.2 接口處防火分隔的設(shè)置

由于兩者公共區(qū)之間互相貫通，且城際線的客流相對地鐵客流具有突發(fā)大客流的特點，因此根據(jù)規(guī)范要求、站廳層的使用功能、客流疏散寬度等多方面考慮，確定利用結(jié)構(gòu)側(cè)墻、中立柱及人防門垛等結(jié)構(gòu)之外，采用防火墻和防火卷簾進(jìn)行防火分隔。

根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求，防火分隔部位設(shè)置防火卷簾時，當(dāng)防火分隔部位的寬度不大于30m時，防火卷簾的寬度不應(yīng)大于10m。因此我們結(jié)合本站換乘節(jié)點處的結(jié)構(gòu)柱及建筑布置，在換乘節(jié)點東側(cè)兩跨結(jié)構(gòu)柱之間共設(shè)置4扇5m寬特級防火卷簾門，在換乘節(jié)點西側(cè)兩跨結(jié)構(gòu)柱之間和疏散口通道上共設(shè)置3扇5m寬特級防火卷簾門，東西兩側(cè)防火卷簾橫向客流通過的總寬度均不大于10m，且由城際和地鐵各自分向控制。經(jīng)過前期與雙方消防驗收部門溝通后，確定換乘節(jié)點處分向控制的防火卷簾之間的距離均大于或等于6m。

3.3 換乘節(jié)點處機電安裝處理

樹木嶺站為城際與地鐵的節(jié)點換乘車站，城際站廳層與地鐵站廳層位于地下一層同一標(biāo)高，節(jié)點平面位置貫通，地鐵站廳層機電綜合管線需平面穿越換乘節(jié)點城際公共區(qū)，必然造成雙方機電管線交叉干擾。由于雙方施工工期及運營管理的不統(tǒng)一性，如按常規(guī)的機電綜合管線設(shè)計，地鐵4號線機電工程實施期間，將對既有城際機電管線造成較大影響。

圖9 城際與地鐵機電管線交叉干擾剖面圖

3.3.1 城際、地鐵施工工期及運營時間的確定

根據(jù)長株潭城際和長沙地鐵4號線的土建施工工期和計劃通車運營時間確定，地鐵4號線施工機電綜合管線時，城際線應(yīng)已經(jīng)通車運營。

3.3.2 頂板上方設(shè)置地鐵設(shè)備管廊

在既有運營的城際車站站廳層吊頂內(nèi)橫穿地鐵機電管線，幾乎無法實現(xiàn)，因此應(yīng)盡量控制甚至避免對運營線路的影響，提高社會評價。

通過與城際方多次對接協(xié)調(diào)，對采用城際站廳層吊頂內(nèi)預(yù)留空間或外掛管廊等多種方案進(jìn)行比選，最終確定采用在換乘公共區(qū)域頂板上方設(shè)置外掛的地鐵專用設(shè)備管廊，地鐵與城際換乘節(jié)點處管線互不干擾，避免地鐵后期機電安裝對城際線運營的影響。

在城際與地鐵平面交叉節(jié)點位置的頂板上方設(shè)置外掛土建設(shè)備管廊，同時在節(jié)點兩側(cè)地鐵區(qū)域范圍內(nèi)的頂板局部開孔方便管線進(jìn)入。

圖10 樹木嶺站站廳頂板上方設(shè)置地鐵設(shè)備管廊

4 總結(jié)

隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，中心城區(qū)與周邊城鎮(zhèn)的客運需求增長迅速，地鐵與城際鐵路之間的換乘是城市化發(fā)展的必然趨勢。城際鐵路是在某一區(qū)域內(nèi)連接城市與城市之間的高速鐵路客運專線，屬國鐵范疇，歸國家鐵道部及其下屬鐵路局管理；城市軌道交通是解決大運量交通出行問題的城市交通工具，屬于城市公共交通系統(tǒng)范疇，管理權(quán)限在各地方政府。二者歸屬不同的管理系統(tǒng)，票務(wù)無法統(tǒng)一，因此目前兩者之間很難實現(xiàn)付費區(qū)及同臺換乘。

由于地鐵與城際鐵路屬于百年工程，建議此類項目在前期方案階段，進(jìn)行包容性設(shè)計，合理預(yù)留遠(yuǎn)期付費區(qū)及同臺換乘的接口條件，從根本上提升乘客使用功能。